устройство для возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона

Формула изобретения

Устройство для возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона, содержащее щит со щитовыми гидродомкратами, пресс-кольцо, пресс-опалубку, наружная поверхность которой в зоне перемещения пресс-кольца параллельна продольной оси устройства, и гидроцилиндры перемещения пресс-опалубки в продольном направлении, закрепленные одними концами на щите, а другими на пресс-опалубке, отличающееся тем, что наружная поверхность пресс-опалубки выполнена за пределами зоны перемещения пресс-кольца сужающейся под острым углом к продольной оси устройства, а затем вновь выполнена параллельной продольной оси устройства, при этом гидроцилидры перемещения пресс-опалубки в продольном направлении закреплены на сужающейся части пресс-опалубки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к подземному строительству, а именно к устройствам для возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона, и может быть использовано при сооружении тоннелей и шахтных стволов.

Известно устройство для возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона, содержащее щит с щитовыми гидродомкратами, пресс-кольцо, подвижную опалубку, узел, обеспечивающий уплотнение пресс-кольца и средства для подачи бетона в заопалубочное пространство (патент США N 4645378, кл. 405-146 от 24.02.87 г.).

Недостатком данной конструкции является сложность конструкции уплотняющего узла, наличие большого количества элементов этого узла, что обуславливает низкую надежность его работы, а следовательно, и неудовлетворительное качество возводимой крепи сооружения из монолитно-прессованного бетона.

Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению по совокупности признаков является устройство для возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона, описанное в a.c. СССР N 750084, кл. E 21 B 9/06 от 23.07.80 г. , содержащее щит с щитовыми гидродомкратами, пресс-кольцо, пресс-опалубку, наружная поверхность которой в зоне перемещения кольца и за ее пределами параллельна продольной оси устройства, и гидроцилиндры перемещения пресс-опалубки в продольном направлении, закрепленные одним концом на щите, а другим на пресс-опалубке.

Недостатком данного устройства является относительно низкое качество крепи, вызванное тем, что при перемещении проходческого щита с одновременном прессованием бетонной смеси пресс-кольцом происходит уплотнение бетонной смеси лишь в осевом направлении, и отсутствие радиальной составляющей усилия прессования снижает плотность бетонной смеси, а также контакт (внедрениe) ее в окружающий грунт, что в конечном итоге снижает качество сооружаемого подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона. Кроме того, нерационально используются гидроцилиндры перемещения пресс-опалубки в продольном направлении, которые не принимают участия в процессе прессования.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении качества возводимой крепи сооружения из монолитно-прессованного бетона.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона, содержащем щит с щитовыми гидродомкратами, пресс-кольцо, пресс-опалубку, наружная поверхность которой в зоне перемещения пресс-кольца параллельна продольной оси устройства, гидроцилиндры перемещения пресс-опалубки в продольном направлении, закрепленные одним концом на щите, а другим на пресс-опалубке, наружная поверхность пресс-опалубки выполнена за пределами зоны перемещения пресс-кольца, сужающейся под острым углом к продольной оси устройства, а затем вновь выполненной параллельно продольной оси устройства. Кроме того, гидроцилиндры перемещения пресс-опалубки в продольном направлении закреплены на сужающейся части пресс-опалубки.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным прзнакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "новизна" по существующему законодательству. Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленноe изобретениe не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства для возведения подземного сооружения; на фиг. 2-5 - выноска A, иллюстрирующая процесс возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона.

Устройство содержит щит 1 с щитовыми домкратами 2, пресс-кольцо 3, пресс-опалубку 4. Между щитом 1 и пресс-опалубкой 4 расположены гидроцилиндры 5 перемещения пресс-опалубки 4 в продольном направлении. Для разработки грунта щит оборудован рабочим органом 6, а для подачи в заопалубочное пространство бетонной смеси предназначен патрубок 7. Наружная поверхность пресс-опалубки в зоне 8 перемещения пресс-кольца 3 параллельна продольной оси 9 устройства, а за пределами выполнена сужающейся на участке 10 под острым углом к продольной оси, а затем вновь параллельно продольной оси устройства. Гидроцилиндры 5 перемещения пресс-опалубки 4 в продольном направлении закреплены на сужающейся части 10.

Устройство работает следующим образом. В заопалубочное пространство, ограниченное пресс-кольцом 3, щитом 1, через патрубок 7 подается бетонная смесь, после чего патрубок запирается (фиг. 2). Затем начинается прессование бетонной смеси пресс-кольцом 3 с помощью щитовых гидродомкратов 2 и гидроцилиндров 5 перемещения опалубки 4 через сужающийся участок 10, обеспечивая осевое усилие прессования. При этом за счет использования сужающийся части 10 опалубки возникают радиальные составляющие усилия на бетонную смесь (фиг. 3 и 4), что обеспечивает повышение плотности бетонной смеси и более плотный контакт с окружающим грунтом. После перемещения щита 1 под действием усилий прессования пресс-кольцо 3 гидродомкратами 2 и пресс-опалубка 4 гидроцилиндрами 5 возвращаются в исходное положение, разрабатывая грунт рабочим органом, цикл повторяется.

Такая конструкция устройства повышает качество возводимой крепи сооружения из монолитно-прессованного бетона.