ВРЕМЕННАЯ КРЕПЬ ТОННЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК В НЕУСТОЙЧИВЫХ ГРУНТАХ

Полезная модель относится к области метростроения, в частности к временной крепи тоннельных выработок в неустойчивых грунтах.
Известна деревянная веерная крепь для крепления выработки в слабых подвижных грунтах (Д.М.Голицынский и др. «Строительство тоннелей и метрополитенов», учебник для техникумов транспортного строительства, М., «Транспорт», 1989, с.30-31).
Она содержит обтесанные на два канта бревна - швеллеры, на которые оперты стойки рамы подхвата, которые расположены в разных плоскостях со стойками штольневых рам, лонгарины и длинные стойки - штендеры, которые в продольном и поперечном направлениях расперты с помощью рошпанов, марчеваны для крепления кровли колоты, швеллер большой колоты.
Система из стоек - штендеров и распорок - рошпанов, находящихся в одной плоскости, представляет собой тоннельную ферму.
Недостатками известной временной крепи являются ручной способ работы в условиях ограниченного объема, отсутствие механизации этой работы, недостаточная эффективность такой крепи.
Известна арочная инвентарная металлическая крепь для колоты (Д.М.Голицынский и др. «Строительство тоннелей и метрополитенов»,
учебник для техникумов транспортного строительства, М., «Транспорт», 1989, с.32-33).
Она содержит кружальную дугу, состоящую из двух швеллеров с прокладками, дуга подперта деревянными стойками и подкосами, которые оперты с помощью «башмаков» на лежни. Между дугами установлена система распорок для обеспечения продольной устойчивости крепи. Забивные продольные доски оперты на проходческую дугу, изготовленную из перевернутых подошвой вверх рельсов. Радиальное давление от проходческой дуги на кружальную передается при помощи «наездников», состоящих из швеллерной рамы и образующих с дугой жесткую единую систему.
Недостатками известной временной крепи являются ручной способ работы в условиях ограниченного объема, отсутствие механизации этой работы, недостаточная эффективность такой крепи.
Заявленная полезная модель «Временная крепь тоннельных выработок в неустойчивых грунтах» решает задачу по исключению ручной работы в условиях ограниченного пространства, механизации работы, повышению эффективности временной крепи.
Поставленная задача решена тем, что временная крепь тоннельных выработок в неустойчивых грунтах, выполненная в виде металлической арки, отличается тем, что она выполнена с возможностью продольного перемещения гидроцилиндрами по независимым направляющим,
выполненным, например, в виде металлических труб, внутри металлической арки по ее контуру размещены дуговые металлические секции, установленные с возможностью выдвижения посредством своих гидроцилиндров вдоль тоннеля и крепления свода забоя, каждая дуговая выдвижная металлическая секция снабжена откидной площадкой для крепления лба забоя, гидроцилиндр каждой дуговой выдвижной металлической секции для крепления лба забоя с одной стороны через проушину соединен с металлической аркой, а с другой стороны через другую проушину с самой дуговой выдвижной металлической секцией для крепления свода забоя, каждая откидная площадка снабжена своим гидроцилиндром, который одним концом шарнирно прикреплен к откидной площадке, а другим концом шарнирно прикреплен к дуговой выдвижной металлической секции для крепления свода забоя, количество гидроцилиндров для перемещения металлической арки и место их установки определяется возможностью равномерного перемещения металлической арки вдоль тоннеля, независимые направляющие одним концом закреплены на собранной тоннельной обделке, а другим их концом оперты на грунт ниши забоя, нижние опорные части металлической арки снабжены кронштейнами с колесами, гидроцилиндры для продольного перемещения металлической арки закреплены внутри металлической арки по ее контуру, шток каждого гидроцилиндра упирается в собранную обделку тоннеля. Заявленная полезная модель является новой, так как она не известна из уровня техники.
Заявленная полезная модель имеет изобретательский уровень, так как она для специалиста явным образом не следует из уровня техники. Заявленная полезная модель является промышленно применимой, так как она может быть использована при строительстве метрополитенов и транспортных тоннелей.
На фиг. показан общий вид временной крепи тоннельных выработок в неустойчивых грунтах.
Временная крепь тоннельных выработок в неустойчивых грунтах, содержит металлическую арку 1, выполненную с возможностью продольного перемещения гидроцилиндрами 2 по независимым направляющим 3, выполненным, например, в виде металлических труб.
Внутри металлической арки 1 по ее контуру размещены дуговые выдвижные металлические секции 4, установленные с возможностью выдвижения посредством своих гидроцилиндров 5 вдоль тоннеля и крепления свода забоя.
Каждая дуговая выдвижная металлическая секция 4 снабжена откидной площадкой 6 для крепления лба забоя.
Гидроцилиндр каждой дуговой выдвижной металлической секции 4 для крепления свода забоя с одной стороны через проушину 7 соединен с металлической аркой 1, а с другой стороны через другую проушину 8 с самой дуговой выдвижной металлической секцией 4 для крепления свода забоя.
Каждая откидная площадка 6 снабжена своим гидроцилиндром 9, который одним концом шарнирно 10 прикреплен к откидной площадке 6, а другим концом шарнирно 11 прикреплен к дуговой выдвижной металлической секции 4 для крепления свода забоя.
Количество гидроцилиндров 2 для перемещения металлической арки 1 и место их установки определяется возможностью равномерного перемещения металлической арки 1 вдоль тоннеля.
Независимые направляющие 3 одним концом закреплены на собранной тоннельной обделке 12, а другим их концом оперты на грунт ниши забоя 13.
Нижние опорные части металлической арки 1 снабжены кронштейнами 14 и 15 с колесами 16.
Гидроцилиндры 2 для продольного перемещения металлической арки 1 закреплены внутри металлической арки 1 по ее контуру. Шток 17 каждого этого гидроцилиндра 2 упирается в собранную обделку тоннеля 12.
Временная крепь тоннельных выработок в неустойчивых грунтах работает следующим образом.
В зависимости от инженерно-геологических условий раскрытие калотты по длине тоннеля следует производить с шагом в одно кольцо - 0,75 м.
Разработку забоя ведут от центра, а затем посекционно влево, вправо от центра с поочередным секционным креплением свода и лба забоя.
Сначала посредством дуговой выдвижной металлической секции 4 крепят часть свода забоя. Затем посредством откидной площадки 6 закрепляют часть лба забоя.
Устройство способно закрепить сегмент 120°, исходя из практики, что опасные вывалы породы происходят в этом секторе.
Таким образом, последовательно закрепляют свод и лоб забоя.
Когда обработан соответствующий сегмент забоя, металлическая арка 1 при помощи гидроцилиндров 2 перемещается вдоль тоннеля на величину шага (проходки) 0,75 м.
Заявленная временная крепь тоннельных выработок в неустойчивых грунтах по сравнению с известными устройствами того же вида и назначения обеспечивает возможность механизации работ в условиях ограниченного пространства, повышение эффективности и безопасности работ.