устройство для прокладки вертикальных стволов шахт

Формула изобретения

Устройство для прокладки вертикальных стволов шахт, включающее цилиндрический корпус, имеющий гидроцилиндры передвижения, расположенные по диаметру, установленное в нижней части опалубки приспособление для разработки грунта, имеющее осевую подачу и привод вращения, а также средство для вывозки грунта и подачи бетона, отличающееся тем, что гидроцилиндры передвижения установлены с возможностью опоры их штоков на грунт разработанного основания и снабжены гидроцилиндрами для отрыва опалубки от застывшего бетона, средство для подачи бетона и вывозки грунта выполнено в виде лифта, приспособление для разработки грунта - в виде конусной фрезы с внутренним шнеком для заполнения грунтом трубы грунтоприемника, имеющей гидроцилиндр осевой подачи, седловая часть которой закреплена с возможностью вращения на опоре, имеющей механизм вращения, при этом имеются приспособление с роликовым опорно-поворотным диском для укладки арматуры и навивки на нее армированной проволоки и труба для подачи гидроизоляции выходящей железобетонной трубы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной технике, а именно к проходческим механизмам, которые могут быть использованы для прокладки вертикальных стволов шахт на большую глубину.

Из патента Российской Федерации N 2001277 C1, кл. E 21 D 1/06, опубл. 15.10.93 известен способ бурения скважин большого диаметра, включающий одновременное бурение лидирующей скважины пилотдолотом, установленным на двойной колонне со шнековым транспортером, и ее расширением с образованием конусного забоя на участке расширения. Для снижения энергозатрат и эффективного пылеподавления на забой участка расширения скважины подают без обратной циркуляции воду. Очистной агент подают по межтрубному канату двойной колонны, а шлам с забоя лидирующей скважины и забоя участка расширения подают шнековым транспортом в загрузочные окна двойной колонны с последующим выносом через ее центральный канал.

Недостатком данного способа бурения является то, что у него ограничен диаметр бурения скважины и ее глубина, вынос шлама с забоя производится посредством шнекового транспортера.

Из а.с. СССР N 137865, кл. E 21 D 1/06, опубл. 18.08.61 известно устройство для бурения вертикальных стволов шахт, снабженное дифференциальным фрезерно-дробящим исполнительным органом с разрезными штангами, получающими вращение от двух независимых приводов с регулируемым числом оборотов с возможностью разрушать породы забоя фрезерованием и дроблением в зависимости от крепости. Устройство снабжено бетоноукладчиком, состоящим из радиальных домкратов, торцового пресса и вращающейся опалубки, применение которой позволит автоматически возводить постоянную крепь по однозаходной спирали из прессового монолитного бетона. Для автоматического контроля вертикальности бурения ствола устройство снабжено двумя реле уровня, расположенными накрест на буровой колонне.

Недостатком данного способа бурения является то, что для разрушения породы забоя устанавливают дифференциальный фрезерно-дробящий рабочий орган, двигающийся по спирали с одновременным горизонтальным прессованием бетона, а также отсутствует армирование стенок ствола и не осуществляется гидроизоляция наружной стенки ствола шахты.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение непрерывной прокладки вертикальных стволов шахт на большую глубину с одновременной укладкой арматуры, укреплением стенок ствола шахты и ее гидроизоляцией.

Для решения поставленной задачи в устройстве для прокладки вертикальных стволов шахт, включающем цилиндрический корпус, имеющий гидроцилиндры передвижения, расположенные по диаметру, и установленное в нижней части опалубки приспособление для разработки грунта, имеющее осевую подачу и привод вращения, а также средство для вывозки грунта и подачи бетона, гидроцилиндры передвижения установлены с возможностью опоры их штоков на грунт разработанного основания и снабжены гидроцилиндрами для отрыва опалубки от застывшего бетона, средство для подачи бетона и вывозки грунта выполнено в виде лифта, приспособление для разработки грунта выполнено в виде конусной фрезы с внутренним диаметром для заполнения грунтом трубы грунтоприемника, имеющей гидроцилиндр осевой подачи, седловая часть которой закреплена с возможностью вращения на опоре, имеющей механизм вращения, при этом имеется приспособление с роликовым опорно-поворотным диском для укладки арматуры и навивки на нее армированной проволоки и труба для подачи гидроизоляции выходящей железобетонной трубы.

Изобретение поясняется чертежами, где

на фиг. 1, 2 показан общий вид корпуса, продольное и поперечное сечение,

на фиг. 3 - рабочий орган для разработки грунта;

на фиг. 4 - механизм для навивки армированной проволоки на арматуру;

на фиг. 5 - конусная фреза;

на фиг. 6 - то же, разрез по А-А на фиг. 5.

Устройство для прокладки вертикальных стволов содержит цилиндрический корпус 1. В нижней части цилиндрического корпуса 1 установлено приспособление для разработки грунта, выполненное в виде конусной фрезы с механизмом привода и грунтоприемником 3 и внутренним шнеком 4 с механизмом привода 7 для наполнения грунтоприемника разработанным грунтом. Рабочий орган перемещается в осевом направлении гидроцилиндрами 6 и установлен в седловой части 8, имеющей механизм вращения 9. Устройство содержит также опоры 10, механизм 11 вращения опоры 10, вращающуюся опору 12 с механизмом вращения 13, неподвижную опору 14, гидроцилиндры 15 для отрыва устройства от застывшего бетона, роликовый опорно-поворотный диск 16 для укладки в отверстия арматуры 18 и для установки на нем бухты с армированной проволокой 17 и навивки ее на арматуру 18 через неподвижный ролик 24, механизм привода 19 роликового опорно-поворотного диска 16, гидроцилиндры 20 для передвижения устройства в вертикальной плоскости, лифт 21 для вывозки грунта, подачи армированной проволоки, арматуры, подъема и опускания людей. Приемный люк 25 для заполнения бетоном армированного пространства 22. Для предотвращения попадания бетона на роликовый опорно-поворотный диск служат резиновые чехлы 23. Имеются также рабочее место операторов 26 и труба 27 для подачи гидроизоляционной смеси.

Устройство работает следующим образом.

Устройство, имеющее корпус цилиндрической формы, передвигается вертикально с помощью гидроцилиндров, установленных равномерно по диаметру корпуса. В нижней части корпуса установлен рабочий орган для разработки грунта, который выполнен в виде конусной фрезы с двойным приводом, установленным на трубе с внутренним шнеком для заполнения трубы разработанным грунтом, и имеющим осевое перемещение рабочего органа в любую точку нижней части выработки ствола шахты. Разработка грунта под опорой производится тогда, когда данная опора втягивает шток и устройство стоит на пяти опорах, а фреза в этот момент выбирает грунт под опорой. При вращении фрезы разработанный грунт поступает внутрь трубы и с помощью шнека заполняет ее. Контролирование заполняемости трубы производится через контрольные окна. Рабочий орган поворачивается к лифту и, вращаясь в обратном направлении, высыпает грунт через фрезу в лифт. Лифт вывозит разработанный грунт из ствола шахты на поверхность.

Укрепление стенок ствола шахты достигается тем, что лифтом производится подача бетонной смеси в пространство между корпусом и выходящей трубой с одновременной укладкой арматуры и навивкой армированной проволоки на арматуру.

Гидроизоляция выходящей железобетонной трубы достигается тем, что по трубопроводу подается гидроизоляционная смесь, поданная насосом в пространство между выходящей железобетонной трубой и стенкой корпуса.

Для получения железобетонной трубы вертикального ствола шахты, покрытой гидроизоляцией, в армированное пространство 22 подается бетон с лифта 21 через приемный люк 25. Штоки гидроцилиндров втягиваются, а штоки гидроцилиндров 20 опираются о грунт разработанного основания. Вертикальное передвижение устройства происходит в результате того, что гидроцилиндры 15 производят отрыв устройства от застывшего бетона, а гидроцилиндры 20 втягивают штоки, образуя новую армированную пустоту 22 для заполнения ее бетоном.

При вертикальном передвижении устройства производится наматывание армированной проволоки 17 на арматуру 18 через ролик 24 роликовым опорно-поворотным диском 16.

Для покрытия изоляцией выходящей железобетонной трубы гидроизоляционная смесь подается насосом по трубе 27 и по соплам, расположенным равномерно по всему диаметру выходящей железобетонной трубы.