проходческий щит

Формула изобретения

Проходческий щит, содержащий корпус квадратного сечения с закругленными углами с перегородкой, разделяющей призабойную зону от зоны размещения обслуживающего персонала, узел для выборки грунта в виде ротора с режущими элементами на его торцевой поверхности и подрезные элементы, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными режущими элементами на цилиндрической поверхности ротора, а подрезные элементы выполнены в виде закрепленных по углам торцевой поверхности корпуса ножевых вставок и наклонных стенок, размещенных между корпусом и перегородкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области подземного строительства, а именно к проходческим щитам, и может быть использовано при сооружении тоннелей прямоугольного сечения различного назначения с различными видами грунта.

Известна конструкция проходческого щита, предназначенная для сооружения тоннелей некруглого сечения, содержащая корпус, узел для выборки грунта, снабженный основным ротором с режущими элементами на торцевой поверхности ротора, дополнительные роторы меньшего диаметра, расположенные ниже уровня горизонтальной оси основного ротора и подрезные ножи, связанные с гидроцилиндрами для обеспечения их перемещения (патент ЕР №0456824 А1 по кл. Е 21 Д 9/06 от 23.08.90 г.).

Недостатком данного устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием большого количества роторных элементов и подрезных ножей, каждый из которых снабжен своим индивидуальным приводом. Кроме того, для сооружения тоннеля прямоугольного или квадратного сечения требуется дополнительная перестройка роторных узлов.

Наиболее близкими техническим решением по совокупности существенных признаков является проходческий щит, описанный в патенте ЕР №0384065 В1 по кл. Е 21 Д 9/06.

Проходческий щит содержит корпус квадратного сечения с закругленными углами с перегородкой, разделяющей призабойную зону от зоны размещения обслуживающего персонала, узел для выбора грунта в виде ротора с режущими элементами на его торцевой поверхности и подрезные режущие элементы.

Конструкция данного проходческого щита сложна, содержит большое количество дополнительных малых роторов с индивидуальными приводами, работающих по заранее заданной программе, что также ведет к уменьшению надежности устройства в целом.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в упрощении конструкции и повышении надежности работы устройства.

Поставленная задача решается за счет того, что проходческий щит содержит корпус квадратного сечения с закругленными углами и с перегородкой, разделяющей призабойную зону от зоны размещения обслуживающего персонала, узел для выборки грунта в виде ротора с режущими элементами на его торцевой поверхности и подрезные режущие элементы, снабжен дополнительными режущими элементами, размещенными на цилиндрической поверхности ротора, а подрезные элементы выполнены в виде закрепленных по углам торцевой поверхности корпуса ножевых вставок и наклонных стенок, размещенных между корпусом и перегородкой.

На фиг.1 представлена головная часть проходческого щита.

На фиг.2 - вид Б на фиг.1.

На фиг.3 - сечение А-А на фиг.2.

Проходческий щит содержит корпус квадратного сечения с закругленными углами 1, перегородку 2, разделяющую призабойную зону от зоны для обслуживающего персонала, узел для выборки грунта в виде ротора 3 с забурником 4. На торцевой поверхности ротора и на его цилиндрической поверхности размещены режущие элементы 5. Режущие элементы размещены и на забурнике 4.

По углам торцевой поверхности корпуса 1 закреплены подрезные элементы в виде ножевых вставок 6 и наклонных стенок 7, размещенных между корпусом 1 и перегородкой 2. На наклонной стенке 7 закреплен отрезок трубы 8 с герметично закрепленным со стороны зоны обслуживания персонала фланцем 9.

Устройство работает следующим образом

При перемещении проходческого щита при помощи гидродомкратов (на чертеже условно не показаны) и вращении ротора 3 происходит разрушение и выборка грунта при помощи режущих элементов, размещенных на торцевой и цилиндрической поверхностях ротора и на поверхности забурника. Этим достигается формирование круглого сечения тоннеля.

При перемещении щита происходит также вдавливание ножевых вставок 6 совместно с наклонной стенкой 7 в грунт, что приводит к осыпанию грунта в углах торцевой поверхности корпуса и выносу грунта для разрушения в зону режущих элементов, размещенных на цилиндрической поверхности ротора.

Таким образом, использование ротора с режущими элементами на его торцевой и цилиндрической поверхностях и ножевых вставок с наклонными стенками, позволяет сооружать тоннель прямоугольной формы. При этом на подрезание угловых участков не требуется дополнительной энергии на работу подрезных элементов. В данном случае используется энергия перемещения проходческого щита, что в конечном итоге упрощает конструкцию устройства и повышает его надежность.

В случае когда имеет место забивание грунтом участка в призабойной зоне, что препятствует его удалению из этой зоны, то осуществляют пробивку его через трубу 8, предварительно открыв фланец 9.