устройство для возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона

Формула изобретения

Устройство для возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона, содержащее проходческий щит, снабженный механизмом разработки грунта и щитовыми гидродомкратами, пресс-опалубку с гидродомкратами ее перемещения, пресс-кольцо и патрубок для подачи бетонной смеси, отличающееся тем, что оно снабжено расположенным со стороны хвостовой части пресс-опалубки распорным механизмом, подвижно соединенным с хвостовой частью пресс-опалубки, выполненным в виде полуколец, связанных между собой гидродомкратами, при этом одно из полуколец снабжено стойками, на свободном конце каждой из которых закреплен опорный ролик с возможностью его взаимодействия с внутренней поверхностью монолитно-прессованной обделки подземного сооружения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области подземного строительства, а именно к устройствам для возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона, и может быть использовано при строительстве тоннелей различного назначения.

Известно устройство для возведения подземного сооружения, содержащее проходческий щит, упорную стенку, силовые гидродомкраты, нажимную траверсу и опорное приспособление (патент РФ 2057941 по кл. Е 21 D 9/06 от 1996 г.).

Недостатком данного устройства является невозможность использования его для возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является устройство для возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона, содержащее проходческий щит с механизмом разработки грунта и щитовыми гидродомкратами, пресс-опалубку с гидродомкратами ее перемещения, пресс-кольцо и патрубок для подачи бетонной смеси (а. с. СССР 750084 по кл. Е 21 D 9/06 от 23.07.1980 г.).

Причинами, препятствующими достижению требуемого технического результата, является относительно низкая эффективность его работы в условиях, когда впереди проходческого щита имеются участки либо с низкой плотностью грунта (плывуны, пылеватые породы и т.п.), либо участки с наличием пустот, что затрудняет создание необходимых усилий прессования бетонной смеси из-за отсутствия сопротивления перемещению проходческого щита, а также на конечной стадии проходки - при выходе щита в ствол.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении эффективности и производительности работы устройства в слабых, плывунных грунтах.

Поставленная задача решается за счет того, что устройство для возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона, содержащее проходческий щит, снабженный механизмом разработки грунта и щитовыми гидродомкратами, пресс-опалубку с гидродомкратами ее перемещения, пресс-кольцо и патрубок для подачи бетонной смеси, снабжено расположенным со стороны хвостовой части пресс-опалубки распорным механизмом, подвижно соединенным с хвостовой частью пресс-опалубки, выполненным в виде полуколец, связанных между собой гидродомкратами, при этом одно из полуколец снабжено стойками, на свободном конце каждой из которых закреплен опорный ролик с возможностью его взаимодействия с внутренней поверхностью монолитно-прессованной обделки подземного сооружения.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, изложенным в формуле изобретения.

На фиг.1 показан общий вид устройства для возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1 (штоки гидродомкратов распорного механизма полностью убраны в корпус); на фиг. 3 - сечение А-А на фиг.1 (штоки гидродомкратов распорного механизма выдвинуты из корпуса).

Устройство для возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона содержит корпус проходческого щита 1 с роторным механизмом разработки грунта 2, щитовые гидродомкраты 3, пресс-кольцо 4, пресс-опалубку 5 с гидродомкратами ее перемещения 6, патрубок 7 для подачи бетонной смеси в пространство между корпусом щита 1 и опалубкой 5. За хвостовой частью опалубки 5 расположен распорный механизм 8, подвижно соединенный при помощи тяг 9 с опалубкой 5.

Распорный механизм выполнен в виде полуколец 10 и 11, связанных между собой гидродомкратами 12, при этом одно из полуколец (верхнее полукольцо 10) снабжено стойками 13, на свободном конце каждой из которых закреплен опорный ролик 14 с возможностью его взаимодействия с внутренней поверхностью монолитно-прессованной обделки 15.

Устройство работает следующим образом.

После подачи через патрубок 7 бетонной смеси в заопалубочное пространство осуществляется при помощи щитовых гидродомкратов 3 перемещение проходческого щита вперед с одновременным прессованием бетонной смеси пресс-кольцом 4.

В случае, когда наличие грунта перед щитом или структура его обеспечивает требуемое усилие, направленное в сторону, противоположную перемещению щита, происходит уплотнение бетонной смеси с требуемым давлением прессования, перемещение пресс-опалубки 5 при помощи гидродомкратов 6 и соответственно распорного механизма 8 на роликах 14. При этом полукольца 10 и 11 распорного механизма занимают положение, показанное на фиг.2.

В случае, когда характер грунта или наличие пустот перед механизмом разработки грунта после очередного цикла подачи бетона не обеспечивают требуемого давления на бетонную смесь, то штоки гидродомкратов 12 выдвигают и полукольца 10 и 11 занимают положение, показанное на фиг.3, распираясь во внутреннюю поверхность монолитно-прессованной обделки подземного сооружения. В этом случае перемещения пресс-опалубки не происходит, а выдвигаются штоки гидродомкратов 6, выдавливая гидравлическую жидкость из штоковой полости, создавая усилие, достаточное для обеспечения прессования бетонной смеси.

Таким образом, наличие управляемого распорного механизма позволяет осуществить перемещение щита и прессование бетонной смеси независимо от того, какой плотности грунт находится перед щитом, а также в случаях наличия пустот перед проходческим щитом, что увеличивает эффективность и производительность работы устройства и, в конечном итоге, повышает качество сооружаемой монолитно-прессованной обделки подземного сооружения.