SU907261A1 - Устройство дл одновременного прорезани щели и сооружени монолитной оболочки - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО ПРОРЕЗАНИЯ ЩЕЛИ И СООРУЖЕНИЯ МОНОЛИТНОЙ ОБОЛОЧКИ

1

Изобретение относитс  к подземному строительству, в частности к средствам дл  одновременного прорезани  щели и сооружени  в ней непрерывной цилиндрической монолитной оболочки обделки при ведении работ в неустойчивых горных породах, и может быть использовано в тоннельном строительстве и горнорудной промышленности в случа х , когда одновременно прорезаетс  в породном массиве контурна  щель и в ней сооружаетс  монолитна  оболочка обделки , а затем, под защитой этой оболочки, производитс  разработка и выемка  дра породного массива.

Известна машина дл  прорезани  щели, выполненна  на гусеничном шасси, на котором , установлена телескопическа  стрела с возможностью вращени  относительно продольной оси машины. На свободном конце стрелы закреплен пр молинейный цепной бар 1.

Недостатком этой машины  вл етс  то, что она не обеспечивает сооружение в щели монолитной оболочки, необходимой при ведении работ в неустойчивых отслаивающихс  породах, что ограничивает область ее применени .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл ётс  устройство дл  одновременного прорезани  щели и сооружени  монолитной оболочки, включающее базовую мащину со стрелой и с.монтированный на стреле щелепрорезной рабочий орган, в корпусе которого выполнен канал с соплами , дл  подвода бетонного раствора 2.

10

Недостатком такого устройства  вл етс  то, что оно не может быть применено дл  сооружени  в прорезаемой щели однородной , без включений породы, монолитной оболочки с требуемой высокой несущей способностью , необходимой дл  воспри ти  горного давлени  пород и предохранени  проходчиков от обрущени  пород при разработке и выемке  дра под прикрытием сооруженной оболочки, поскольку при одно20 временном вращательном и поступательном движени х, т. е. при резании боковой поверхностью , исполнительный орган не сможет выносить щтыб грунта из щели, который будет осыпатьс  в щель из-за увеличени  зазора между перемещаемым исполнительным органом и образующейс  задней стенкой щели, а св зующий раствор, подаваемый через сопла в исполнительном органе , будет распростран тс  радиально относительно поверхности трубы исполнительного органа и св зывать разрыхленную породу по всему сечению прорезаемой щели. В результате того, что образованна  этим устройством неоднородна  монолитна  оболочка не обладает необходимой несущей способностью, технологи  выемки  дра породы под защитой сооруженной в щели оболочки не может быть применена, так как она будет раздавлена повыщенным горным давлением в неустойчивых горных породах. Кроме того, исполнительный орган этого устройства выполнен пр молинейным и при его применении дл  проходки тоннелей он сможет сооружать только короткие, равные длине исполнительного органа, цилиндрические обвлочки и при сооружении последующих цилиндрических оболочек обделки их стыки будут образовыватьс  уступами (внахлестку) из-за чего с каждой последующей заходкой сечение тоннел  будет уменьшатьс , что недопустимо, так как тоннели имеют заданные габариты сечени . Цель изобретени  - повышение несущей способности и качества сооружаемой оболочки. Цель дotтигaeтc  тем, что рабочий орган снабжен установленной на нем со стороны образовани  оболочки направл ющей с охватывающей ее эластичной манжетой, при этом внутри направл ющей выполнены каналы, а сопла размещены в манжете и сообщены с каналом. Рабочий орган выполнен в виде зигзагообразного цепного бара, а направл юща  выполнена Т-образной и закреплена между режущими цеп ми бара. Цепной бар снабжен заглаживающим упругим элементом, упруго поджатым к искривленному участку бара. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство , общий вид; на фиг. 2 - расположение устройства в сечении выработки; на фиг. 3 - рабочий орган, вид сбоку; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5 -рабочий орган, вид снизу; на фиг. б-8 - стадии схемы сооружени  монолитной оболочки; на фиг. 9 - схема разрезани   дра на породные блоки. Устройство включает базовую мащину с щасси 1, на которой относительно ее про дольной оси на валу 2 закреплена под углом 90° телескопическа  стрела 3 с возможностью вращени  вокруг вала 2. На базовой мащине установлены гидроцилиндры 4 дл  центрировани  и распора базовой мащины относительно продольной оси выработки 5. На телескопической стреле 3 закреплен искривленный зигзагообразный цепной бар 6 дл  обеспечени  возможности сооружени  непрерывной по длине тоннел  гладкой цилиндрической оболочки, поскольку при пр молинейной базе обделка выполн лась бы из коротких цилиндрических оболочек, равных длине бара, с образованием между смежными цилиндрическими оболочками уступов, из-за которых с каждой последующей заходкой сечение тоннел  будет уменьшатьс . Зигзагообразное искривление 7 выполнено в плоскости, перпендикул рной поверхности щек 8 бара и находитс  в его хвостовой части, при этом механизм привода 9 режущих верхней 10 и нижней 11 цепей закреплен на части зигзага, обращенного во внутрь выработки за поверхность сооруженной оболочки 12 предществовавшеи заходки , а щеки 8 бара удалены от оси выработки 5 и располагаютс  по контуру цилиндрической поверхности оболочки 13 последующей заходки, в св зи с чем создаетс  возможность получени  непрерывной цилиндрической оболочки обделки в результате формировани  стыков 14 между заходками оболочек с образованием торцового стыковани  и ликвидации уступного стыковани  внахлестку. Направление движени  режущих цепей выбираетс  таким образом, чтобы рабоча  зона 15 режущих цепей двигалась в направлении из глубины породного массива к  дру забо  и выносила породную мелочь из образующей щели. Дл  отделени  зоны образовани  щели 16 от зоны сооружени  монолитной оболочки 17 на наружной поверхности щек цепного бара закреплены продольные манжеты 18. Кроме того, между режущими цеп ми 10 и 11 в их холостой зоне закреплена продольна  Т-образна  направл юща  19, вдоль которой может перемещатьс  эластична  манжета 20, герметизирующа  зону сооружени  монолитной оболочки 17. Внутри эластичной манжеты 20 проходит канал 21, подвод щий быстроохватывающий раствор бетона к соплам 22, через которые раствор вь ходит в зону сооружени  .монолитной оболочки, благодар  чему в ней происходит формование монолитной оболочки и исключаетс  вытекание раствора через режущие цепи 10 и 11. Дл  герметизации сооружаемого стыка между сменными заходками оболочек на телескопической стреле 3 закреплен заглаживающий упругий элемент 23, поджатый к искривленному зигзагообразному участку бара. Герметизаци  в щели зоны сооружени  монолитной оболочки посредством эластичной манжеты необходима дл  повышени  несущей способности монолитной оболочки

за счет ее формировани  однородным раствором бетона без примеси породной мелочи в а1ели, а герметизаци  сооружаемого стыка между смежными заходками оболочек с помощью заглаживающего упругого элемента исключает вытекание раствора через стык и загр знение его породной мелочью, а также повышает несущую способность монолитной оболочки обделки в месте стыка .

Устройство работает следующим образом .

Самоходное шасси 1 устройства подводитс  к груди забо  и с помощью гидроцилиндров 4 центрируетс  и распираетс  относительно продольной оси выработки 5, включаетс  механизм продольной подачи и механизм вращени  цепного бара (не показаны), в результате чего искривленный зигзагообразный цепной бар 6 внедр етс  в  дро забо .

Поскольку цепной бар имеет искривление , то дл  того, чтобы его разместить у контура выработки при наличии уже сооруженной оболочки обделки цепной бар внедр ют, отступив от контура  дра и после внедрени  производ т одновременно вращение вала 2 и раздвижение телескопической стрелы 3 до размещени  цепного бара б у заданного контура сечени  выработки (фиг. 6).

После того, как цепной бар б расположитс  на заданном контуре на продольной Т-образной направл юп1ей 19 с хвостовой части бара, вдвигают эластичную манжету 20, включают механизмы вращени  телескопической стрелы 3 и одновременно производ т нагнетание раствора бетонной смеси.

При вращении режущих цепей 10 и И их рабоча  зона 15 разрушает породу и выносит штыб из образуемой щели. Одновременно по каналу 21 нагнетаетс  раствор бетонной смеси к соплам 22.

Благодар  наличию на наружной поверхности щек 8 искривленного зигзагообразного цепного бара продольных манжет 18 и эластичной манжеты 20 производитс  разделение операций по выносу штыба породы из зоны образовани  щели 16 и формированию в выделенной зоне 17 монолитной оболочки 13.

Таким образом, в результате работы искривленного зигзагообразного цепного бара одновременно прорезаетс  в целике  дра породы контурна  щель и сооружаетс  обоЛочка монолитной обделки в разделенных зонах (фиг. 7 и 8).

По технологии работ предусмотрено сооружать гладкую поверхность цилиндрической оболочки обделки. При работе устройства между уже сооруженной заходкой оболочки 12 обделки и вновь сооружаемой 13 образуетс  незаделанный торцовой стык 14,

равный толщине искривленного цепного бара 7.

При вращении телескопической стрелы 3 заглаживающий упругий эле.мент 23 скользит по поверхности сооруженной оболочки

5 обделки 12 и одновременно контактирует с  дром забо  и уплотн ет корпус участка искривленного зигзагообразного бара 7, в результате чего достигаетс  герметизаци  зоны сооружени  монолитной оболочки

Q на участке стыка 14 между смежными заходками и образуетс  гладка  поверхность оболочки обделки между заходками непрерывной цилиндрической формы.

Изобретение позвол ет повысить несущую способность сооружаемой опережающей монолитной оболочки обделки и за счет этого применить его при производстве проходческих работ в неустойчивых породах, при которых развиваетс  высокое горное давление. В результате этого устройство

.. позвол ет исключить работы, св занные с возведением временной крепи, операции по монтажу-демонтажу опалубки и снизить аварийность из-за вывалов породы, что позволит существенно сократить трудоемкость работ и расход материалов, испол)5 зуемых дл  временной крепи, а также повысить безопасность работ и скорость сооружени  тоннелей.

Claims (4)

1.Устройство дл  одновременного нрорезани  щели и сооружени  монолитной обо° лочки, включающее базовую машину со стрелой и смонтированный на стреле me.icобразной рабочий орган, в корпусе которого выполнен канал с соплами дл  подвода бетонного раствора, отличающеес  тем,

, что, с целью повышени  несущей способности и качества сооружаемой оболочки рабочий орган снабжен установленной на нем со стороны абразивной оболочю направл ющей с охватывающей ее эластичной манжетой, при этом внутри направ.)0 щей выполнены каналы, а сопла размешены в манжете и сообщены с каналом.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что рабочий орган выполнен в виде зигзагообразного цепного бара, а направл юща  выполнена Т-образной и закреплена .между режущими цеп .ми бара.

3.Устройство но п. 2, отличающеес  тем, что цепной бар снабжен продольными манжетами , закрепленными на его щеках.

4.Устройство по п. 2, отличающеес  тем, 0 что цепной бар снабжен заглаживающим

упруги.м эле.ментом, упруго поджаты.м к ис кривленному участку бара.

Источники инфор.мации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент-Франции № 2123846, S кл. Е 01 G 3/00, опублик. 1972.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 244219, кл. Е 02 F 5/04, 1968 (прототип ) .

13

И

П

Фиг.1

Фиг.

к I в в;vж I I« ж%«кc«« %%e& «vк« :«кa

, TL V .

- IAV-i r---f iT

V

V V V V V V7

го л

/f // //

фиг. 5

Фа г. 8

Фиг. 9