проходческий щит

Формула изобретения

Проходческий щит, содержащий корпус с герметичной перегородкой, рабочий орган для выборки грунта, щитовые гидродомкраты, шнек для выноса выбранного грунта за пределы щита, расположенный в неподвижном корпусе, и привод шнека, отличающийся тем, что между шнеком и неподвижным корпусом шнека размещена подвижная в осевом направлении труба, на цилиндрической поверхности которой со стороны рабочего органа для выборки грунта выполнены окна для прохода выбранного грунта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области подземного строительства, а именно к проходческим щитам, и может быть использовано при строительстве тоннелей различного назначения на участках с различными видами грунта (твердый, песчаный и т. д. ).

Известна конструкция проходческого щита, содержащая корпус с перегородкой, рабочий орган для выборки грунта, щитовые гидродомкраты, шнек для подачи выбранного грунта за пределы проходческого щита, расположенный под углом к продольной оси щита (патент РФ 2005186 по кл. Е21D 9/06 от 30.12.93г. ).

Недостатком данного устройства является относительно низкая производительность и эксплуатационная надежность проходческого щита при проходке грунта с твердыми включениями больших размеров (камни, валуны и т. д. ).

Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению по совокупности существенных признаков является техническое решение, описанное в патенте РФ 2130120 по кл. Е21D 9/06 от 10.05.99г. ("Проходческий щитовой комплекс для сооружения прямоугольных тоннелей"), в котором проходческий щит содержит корпус с герметичной перегородкой, рабочий орган для выборки грунта, щитовые гидродомкраты, горизонтальный шнек, расположенный по оси щита, снабженный скалывателем грунта и приводом шнека.

Недостатком данного устройства является недостаточная надежность и производительность при проходке грунта с твердыми включениями больших размеров (камни, валуны и т. д. ). Наличие в данном устройстве скалывателя, неподвижно установленного между концами шнеков рабочего органа, недостаточно для эффективного дробления твердого грунта, в результате чего возможна остановка шнека с последующим освобождением его полостей от твердых элементов грунта, что в конечном итоге снижает производительность проходки, а при проходке в вязких, налипающих глинистых грунтах - его забивка и, как следствие, остановка в работе щитового комплекса.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении эксплуатационной надежности и производительности щита при работе на участках с различными видами грунтов.

Поставленная задача решается за счет того, что в проходческом щите, содержащем корпус с герметичной перегородкой, рабочий орган для выборки грунта, щитовые гидродомкраты, шнек для выноса выбранного грунта за пределы щита, расположенный в неподвижном корпусе, и привод шнека, между шнеком и неподвижным корпусом шнека размещена подвижная в осевом направлении труба, на цилиндрической поверхности трубы со стороны рабочего органа для выборки грунта выполнены окна для прохода выбранного грунта.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружено аналогов, характеризующихся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к устраиваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по существующему законодательству.

На чертеже представлен общий вид проходческого щита.

Проходческий щит содержит корпус 1 с герметичной перегородкой 2, рабочий орган для выборки грунта 3 в виде роторного механизма с приводом 4, щитовые гидродомкраты 5, осуществляющие перемещение щита в осевом направлении, шнек 6 с приводом 7, расположенный в неподвижном корпусе шнека 8. Между корпусом шнека 8 и шнеком 6 размещена подвижная труба 9, на которой закреплены штоки гидроцилиндров 10, опирающиеся на перегородку 2. На трубе 9 со стороны рабочего органа 3 выполнены отверстия 11.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении проходческого щита и вращении рабочего органа 3 происходит разрушение и подача грунта в зону его размельчения А, после чего измельченный грунт попадает на шнек 6, который выводит его за пределы проходческого щита. Труба 9 занимает при этом положение, показанное на чертеже сплошной линией.

В случае попадания в зону А грунта с твердыми крупными включениями осуществляется перемещение трубы 9 при помощи гидродомкратов 10 в положение, показанное на чертеже пунктирной линией.

При этом осуществляется дробление грунта в зоне А, измельченные части через окна 11 в трубе 9 попадают на шнек и продолжается вынос грунта за пределы щита.

Наличие подвижной в осевом направлении щита трубы 9 позволяет защитить шнек в призабойной зоне от крупных включений грунта, не останавливая при этом работу шнека, продолжать выборку грунта и вынос его за пределы проходческого щита.

Это позволяет повысить производительность щита и его эксплуатационную надежность.