шагающая опалубка

Формула изобретения

Шагающая опалубка, содержащая несущую раму с опорными элементами и механизмом ее перемещения и закрепленные на раме посредством гидроцилиндров складывающиеся щитовые секции опалубки, отличающаяся тем, что несущая рама выполнена в виде плоской рабочей платформы, на которой закреплены гидроцилиндры щитовых секций опалубки, а в концевых зонах платформы шарнирно установлены на ее верхней и нижней плоскостях опорные элементы, выполненные в виде, как минимум, парных, закрепленных в одной поперечной плоскости под углом друг к другу, и, как минимум, парных в продольной плоскости под углом друг к другу телескопических распорок с шарнирно установленными на их концах вакуумными присосками, причем каждая распорка снабжена приводом телескопического механизма и ее поворота, связанными в единую управляющую систему, при этом шарниры распорок и присосок выполнены шаровыми.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и ремонту туннелей, а также к горному делу и предназначено для механизации туннельных работ.

Известна опалубка для возведения туннеля, опирающаяся на несущую раму (см. патент РФ № 727812, кл. Е 04 G 11/22, 1978 г.). Эта опалубка переставляется после того, как закончены работы в зоне ее расположения. Отсутствие механизации перестановки опалубки ведет к простоям в ее работе.

Известна передвижная опалубка, включающая пространственный каркас, установленный на лыжах, расположенных в продольных направляющих, при этом каркас охвачен бесконечными лентами, установленными на роликовых опорах каркаса и представляющими собой формообразующие элементы (см. патент РФ № 1661430, кл. Е 21 D 11/10, 1988 г.). Эта опалубка перемещается вместе с каркасом по лыжам, при этом формообразующие элементы перемещаются вместе с каркасом посредством бесконечных лент. Механизация перемещения данной опалубки значительно ускоряет процессы выполнения туннельных работ, однако сложная конструкция механизма передвижения и его синхронизации с движением формообразующих элементам приводит к частым поломкам и вынужденным ремонтным простоям рабочих. При этом бесконечные ленты формообразующих элементов быстро изнашиваются на холостых оборотах при передвижении опалубки, т.к. прокатываются по всем неровностям внутренней поверхности туннеля.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является шагающая опалубка, содержащая несущую раму с опорными элементами и механизмом ее перемещения и закрепленные на раме посредством гидроцилиндров складывающиеся щитовые секции опалубки (см. патент РФ № 296851, Е 01 G 5/16, 1969 г.). Механизация перемещения этой опалубки также достаточно трудоемка. Требуется провести несколько последовательных операций, чтобы передвинуть раму в следующее рабочее положение. Сам механизм перемещения представляет собой громоздкую конструкцию, занимающую много места в туннеле, исключая использование дополнительного оборудования и продвижение людей вдоль опалубки.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи расширения функциональных возможностей шагающей опалубки, повышения надежности протекания технологического процесса, упрощения механизма перемещения опалубки и его автоматизации, повышения прочностных характеристик конструкции опалубки и обеспечения беспрепятственного перемещения людей и механизмов вдоль работающей опалубки.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в шагающей опалубке, содержащей несущую раму с опорными элементами и механизмом ее перемещения, и закрепленные на раме посредством гидроцилиндров складывающиеся щитовые секции опалубки, несущая рама выполнена в виде плоской рабочей платформы, на которой закреплены гидроцилиндры щитовых секций опалубки, а в концевых зонах платформы шарнирно установлены на ее верхней и нижней плоскостях опорные элементы, выполненные в виде как минимум парных, закрепленных в одной поперечной плоскости под углом друг к другу, и как минимум парных в продольной плоскости под углом друг к другу телескопических распорок с шарнирно установленными на их концах вакуумными присосками, причем каждая распорка снабжена приводом телескопического механизма и ее поворота, связанными в единую управляющую систему, при этом шарниры распорок и присосок выполнены шаровыми.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена шагающая опалубка, вид А на фиг.2 (вид спереди), на фиг.2 - то же, разрез Б-Б на фиг.1, на фиг.3 - то же, первый этап перемещения опалубки, на фиг.4 - то же, второй этап перемещения опалубки, на фиг.5 - то же, разрез В-В на фиг.2.

Шагающая опалубка включает несущую раму, снабженную плоской рабочей платформой 1 и опорными элементами, выполненными в виде как минимум парных, закрепленных в одной поперечной плоскости под углом друг к другу как минимум парных в продольной плоскости передних нижних телескопических распорок 2 и 3 и как минимум парных в продольной плоскости передних верхних телескопических распорок 4 и 5, а также как минимум парных в продольной плоскости задних нижних телескопических распорок 6 и 7 и как минимум парных в продольной плоскости задних верхних телескопических распорок 8 и 9. Минимальное количество распорок 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9, обеспечивающее достаточную устойчивость платформе 1, равно шестнадцати. Все распорки 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9 связаны с платформой 1 посредством шаровых шарниров 10 и имеют установленные на их концах посредством шаровых шарниров 11 вакуумные присоски 12. Нижние передние и задние телескопические распорки 2, 3, 6 и 7 закреплены на нижней поверхности платформы 1, а верхние передние и задние телескопические распорки 4, 5, 8 и 9 закреплены на верхней поверхности платформы 1 в ее боковых зонах.

Каждая парная распорка 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9 снабжена приводом (пневмо- или гидроприводом) ее телескопического механизма, представляющим собой шток 13 с цилиндром 14. Приводы всех парных распорок 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9 связаны единым механизмом дистанционного управления (не показан), обеспечивающим синхронные движения распорок 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и их повороты вокруг шаровых шарниров 10 относительно платформы 1 и повороты вакуумных присосок 12 вокруг шарниров 11 относительно распорок 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9. Синхронизация движения всех штоков 13 относительно цилиндров 14 обеспечивает плавное поступательное перемещение платформы 1 в заданном направлении.

На платформе 1 закреплены гидроцилиндры 15 складывающихся щитовых боковых секций 16 и нижней секции 17 опалубки. Все секции 16 и 17 имеют полукруглую форму, копирующую внутреннюю поверхность 18 туннеля. Стыки 19 секций 16 и 17 обеспечивают герметичность соединения в рабочем положении. Наружная поверхность вакуумных присосок 12, контактирующая с внутренней поверхностью 18 туннеля или обработанного слоя 20, выполнена в виде резиновых (или из другого эластичного материала) манжет 21. Все распорки 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9, а также гидроцилиндры 15 секций 16 и 17 установлены на платформе 1 таким образом, чтобы ее центральная часть использовалась для прохода рабочих и проезда необходимой техники.

Шагающая опалубка работает следующим образом.

В рабочем положении шагающей опалубки платформа 1 расположена таким образом, что ее передние парные нижние и верхние распорки 2, 3, 4 и 5 находятся в зоне необработанного участка туннеля, а задние парные нижние и верхние распорки 6, 7, 8 и 9 находятся в зоне обработанного участка туннеля. Все распорки 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9 попарно находятся под одинаковым углом друг к другу и жестко зафиксированы своими штоками 13 в цилиндрах 14, из присосок 12 с манжетами 21 откачан воздух, обеспечивая плотное прилегание к внутренней поверхности 18 туннеля или к обработанному слою 20. Такое рабочее положение платформы 1 исключает ее любые движения и колебания, даже при проезде оборудования по ней, обеспечивая гарантированное схватывание бетона слоя 20 с внутренней поверхностью 18 туннеля и гарантируя безопасность людей, находящихся на платформе 1.

По окончании цикла работ по очистке, бетонированию, облицовке или других действий в туннеле платформу 1 шагающей опалубки вместе со всем необходимым оборудованием переставляют далее вдоль туннеля (причем конструкция механизма ее перемещения позволяет передвигать опалубку как вперед, так и назад). Платформа 1 переставляется следующим образом. Первый этап перестановки изображен на фиг.3. Вначале с помощью гидроцилиндров 15 складываются щитовые боковые секции 16, затем слегка поднимается щитовая нижняя секция 17. Команда о начале движения платформы 1 подается из единого механизма дистанционного управления ко всем штокам 13 и цилиндрам 14 парных распорок 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9. В этот момент парные распорки 2, 4, 6 и 8 укорачиваются за счет того, что их штоки 13 втягиваются в цилиндры 14, поворачиваясь относительно шарниров 10 и 11, при этом парные распорки 3, 5, 7 и 9 удлиняются за счет того, что их штоки 13 выходят из цилиндров 14, поворачиваясь вокруг шарниров 10 и 11. Платформа 1 плавно перемещается в заданном направлении, не меняя расстояния до боковых, нижней и верхней частей туннеля, чем иключаются тряска оборудования, задевание за стенки туннеля. Затем присоски 12 распорок 2, 4, 6 и 8 отсоединяются от поверхности 18 и слоя 20 и дальнейшим удлинением штоков 13 относительно цилиндров 14 распорок 3, 5, 7 и 9 продвигаются вдоль движения платформы 1 на максимальную длину штоков 13, затем из этих присосок 12 откачивается воздух, и они фиксируются в новом положении. После чего отсоединяются присоски 12 следующей группы парных распорок 3, 5, 7 и 9, и они подтягиваются в ту сторону, куда движется платформа 1 за счет того, что штоки 13 распорок 2, 4, 6 и 8 укорачиваются, подтягивая к себе остальные пары.

Второй этап перестановки платформы 1 показан на фиг.4. Движение платформы в ту же сторону продолжается за счет того, что распорки 2, 4, 6 и 8 удлиняются, а распорки 3, 5, 7 и 9 укорачиваются. Затем присоски 12 распорок 2, 4, 6 и 8 повторно отсоединяются от поверхности 18 и слоя 20 и удлинением штоков 13 относительно цилиндров 14 еще раз продвигаются вдоль движения платформы 1 на максимальную длину штоков 13, затем из этих присосок 12 откачивается воздух, и они фиксируются в новом положении. На последнем этапе движением штоков 13 всех распорок 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9 достигается их рабочее положение и рабочее положение платформы 1, показанное на фиг.2. Если размеры туннеля достаточно велики, чтобы использовать более протяженные телескопические механизмы распорок 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9, то в этом случае количество перестановок присосок 12 уменьшается.

Описанная конструкция опалубки позволяет использовать любое оборудование для обработки внутренней поверхности 18 туннеля, в том числе механизированное, обеспечивает беспрепятственное продвижение людей и оборудования по платформе 1, копирует рельеф и все неровности внутренней поверхности 18 туннеля, исключая биение о нее платформы 1 с оборудованием и людьми, проста в эксплуатации и обслуживании, мобильна, обеспечивает движение во всех направлениях, в том числе при разветвлении туннелей.

Таким образом, заявленное изобретение решает техническую задачу расширения функциональных возможностей шагающей опалубки, повышения надежности протекания технологического процесса, упрощения механизма перемещения опалубки и его автоматизации, повышения прочностных характеристик конструкции опалубки и обеспечения беспрепятственного перемещения людей и механизмов вдоль работающей опалубки.