CS243439B1

CS243439B1 - Tunneling machine for mine workings of smaller diameter full profile

Info

Publication number: CS243439B1
Application number: CS8410589A
Authority: CS
Inventors: Pavel Kolinsky
Original assignee: Pavel Kolinsky
Priority date: 1984-12-29
Filing date: 1984-12-29
Publication date: 1986-06-12
Also published as: CS1058984A1

Abstract

Řeší se problém ukládání segmentové výztuže ve stísněném prostoru ze razící hlavou tunelovacího stroje, urěeného pro ražení menších průměrů, tj. 1 pod 4m. V rovině kolmé na podélnou osu tunelovacího stroje jsou po obvodu jeho ložiskového tělesa upevněny držáky s kladkami, na kterých je otočně uložen prstenec. Prstenec je opatřen podélným vedením, v němž jsou uloženy saně, posuvné rovnoběžně s podélnou osou tunelovacího stroje a opatřené příčným vedením, v němž je rovněž posuvně uloženo rameno, výsuvné ve směru kolmém na zmíněnou podélnou osu a na dosah pláštěyvyražené válcové dutiny. Rameno nese čelistový rám, k němuž je v části jeho svěrného prostoru uchycen nejméně jeden hydraulický válec, jehož pístek je ve zbylé části volného svěrného prostoru, určeného pro uchycení podélného lemu segmentu výztuže, výsuvný až na dotyk jednoho raněně čelišlového rámu. Rovněž podle vynálezu mohou být po celé délce konstrukce dopravníku rovnoběžně s podélnou osou stroje, a to až do mezikruhového prostoru a na dosah svěrného prostoru čelislového rámu, připevněny kolejnice pro vozík se segmenty výztuže.The problem of placing segment reinforcement in a confined space of a tunneling machine with a driving head designed for driving smaller diameters, i.e. 1 under 4m, is solved. In a plane perpendicular to the longitudinal axis of the tunneling machine, holders with rollers are fixed around the circumference of its bearing body, on which a ring is rotatably mounted. The ring is provided with a longitudinal guide in which a slide is mounted, sliding parallel to the longitudinal axis of the tunneling machine and provided with a transverse guide in which an arm is also slidably mounted, extendable in a direction perpendicular to the said longitudinal axis and within reach of the cylindrical cavity formed in the shell. The arm carries a jaw frame to which at least one hydraulic cylinder is attached in part of its clamping space, the piston of which is extendable in the remaining part of the free clamping space intended for attaching the longitudinal edge of the reinforcement segment up to the contact of one of the wound jaw frames. Also according to the invention, rails for the carriage with reinforcement segments can be attached along the entire length of the conveyor structure parallel to the longitudinal axis of the machine, up to the inter-ring space and within reach of the clamping space of the jaw frame.

Description

Vynález se týká tunelovacího stroje po režení důlních děl plným profilem, zejména menších průměrů do 4 m.The invention relates to a tunneling machine after full-length mine cutting, in particular smaller diameters up to 4 m.

Jek je známo, jsou tuneloveeí stroje, na rozdíl od razících strojů se štítem používaných v měkčích a nesoudržných horninách, určeny pro práci v natolik tvrdých horninách, že obvykle není nutno vyražené důlní dílo vyztužovat, při nejmenšťm alespoň ne po dobu, po kterou se v něm nachází tunelovací stroj.As is well known, tunneling machines, unlike shield embossing machines used in softer and incoherent rocks, are designed to work in hard rock so that it is not usually necessary to reinforce the excavated mine, at least not for as long as tunneling machine.

Při geologických poruchách v jinak pevném horninovém masívu je přesto často nutné vyztužovat vyražený profil v nejmenší možné vzdálenosti od razicí hlavy tunelovacího stroje.In the case of geological failures in otherwise solid rock mass, it is often necessary to reinforce the punched profile at the smallest possible distance from the tunnel head of the tunneling machine.

U razících strojů se štítem je výkon na vyražení jednotkové délky důlního díla relativně malý a tím je podstatně jednodušší a zaujímá méně prostoru příslušný strojní mechanismus pro pohon razícího ústrojí a ústrojí pro přítlak.In shield embossing machines, the power to punch the unit length of the mine work is relatively small and is thus considerably simpler and occupies less of the respective machine mechanism for driving the embossing and thrust devices.

Naproti tomu robustní konstrukční provedení dnes běžných výkonných tunelovacích strojů ponechává pro budování výztuže za razicí hlavou velmi malý prostor, vymezený razicí hlavou, tělesem ložisek razicí hlavy, rozpěrným zařízením stroje a horninou, ve kterém je velmi obtížné vyřešit jakékoliv mechanizační zařízení.On the other hand, the robust design of today's high-performance tunneling machines leaves very little space for building reinforcement behind the embossing head, defined by the embossing head, embossing head bearing body, machine spreader and rock, in which any mechanization equipment is difficult to solve.

Tento problém je ještě složitější se zmenšujícím se průměrem raženého díla. Tunelovací stroje a razicí stroje se štítem s řešeným mechanizovaným budováním výztuže od průměrů větších než 6 m jsou již známy.This problem is even more complicated with the decreasing diameter of the excavated work. Tunneling machines and embossing machines with shields with solved mechanized reinforcement from diameters larger than 6 m are already known.

Je dále známé řešení razícího stroje se štítem pro menší průměry (DOS č. 25 57 577), které využívá možnosti budování výztuže až za zadním okrajem štítu, kryjícího celý rBzicí mechanismus, tedy v prostoru, kde je pro ukládání výztuže k dispozici téměř celý vyražený profil.There is also known a solution of a punching machine with a shield for smaller diameters (DOS No. 25 57 577), which uses the possibility of building reinforcement beyond the rear edge of the shield covering the entire rZzovací mechanism, ie in an area where almost the entire punching is available profile.

Vyřešit mechanické budování výztuže v profilech pod průměr 4 m se u tunelovacího stroje však ještě nepodařilo. Pokud je to nutné, je výztuž budována ručně za velice obtížných a nebezpečných podmínek.However, the mechanical construction of reinforcement in profiles below 4 m in diameter has not yet been achieved with a tunneling machine. If necessary, the reinforcement is built manually under very difficult and dangerous conditions.

Technickým problémem, který řeší vynález, je tedy vytvoření mechanismu, který by umožňoval ukládání segmentové výztuže ve stísněném prostoru za razicí hlavou tunelovacího stroje, určeného pro ražení menších průměrů i pod 4 m.Thus, a technical problem solved by the invention is the creation of a mechanism that would allow the deposition of segmental reinforcement in a confined space behind the embossing head of a tunneling machine designed to drive smaller diameters even below 4 m.

Zmíněný problém řeší a výše uvedené nevýhody odstraňuje tunelovací stroj pro řažení důlních děl o menším průměru plným profilem. Tento stroj sestává z vrtací hlavy, otočně uložené v jeho podélné ose v ložiskovém tělese, přecházejícím v hlavní rám s rozpěrným mechanismem a s dopravníkem odvrtané horniny.This problem is solved and the above-mentioned disadvantages are eliminated by a tunneling machine for shearing of smaller diameter mines with a full profile. This machine consists of a drilling head rotatably mounted in its longitudinal axis in a bearing housing, passing into a main frame with a spreading mechanism and a conveyor of drilled rock.

Jeho podstata spočívá podle vynálezu v tom, že v rovině kolmé na podélnou osu tunelovacího stroje jsou po obvodu ložiskového tělese upevněny držáky s kladkami, na kterých je otočně uložen prstenec.According to the invention, it is based on the fact that in the plane perpendicular to the longitudinal axis of the tunneling machine, roller holders are mounted on the circumference of the bearing body on which the ring is rotatably mounted.

Tento prstenec je opatřen podélným vedením, v němž jsou uloženy saně posuvné rovnoběžně s podélnou osou tunelovacího stroje a opatřené příčným vedením, v němž je rovnž posuvně uloženo rameno, výsuvné ve směru kolmém na zmíněnou podélnou osu a na dosah pláště vyražené válcové dutiny.The ring is provided with a longitudinal guide in which the carriage is displaceable parallel to the longitudinal axis of the tunneling machine and provided with a transverse guide in which the arm is also displaceably displaceable in a direction perpendicular to said longitudinal axis.

Rameno nese čelisťový rám, k němuž je v části jeho svěrného prostoru uchycen nejméně jeden hydraulický ^4ec, jehož pístek je ve zbylé části volného svěrného prostoru, určeného pro uchycení podélného lemu segmentu výztuže, výsuvný až na dotyk jednoho ramene čelislového rámu.The arm carries a jaw frame to which at least part of its clamping space is attached to at least one hydraulic cylinder whose piston is extensible to the contact of one jaw of the jaw frame in the remaining portion of the free clamping space intended to accommodate the longitudinal rim of the reinforcement segment.

Rovněž podle vynálezu mohou být po celé délce konstrukce dopravníku rovnoběžně a podélnou osou tunelovacího stroj·, až do mezikruhového prostoru a na dosah svěrného prostoru čelislového rámu, připevněny kolejnice pro vozík sa segmenty výztuže·According to the invention, the rails for the carriage and the reinforcement segments can be attached along the entire length of the conveyor structure parallel to the longitudinal axis of the tunneling machine, up to the annular space and within reach of the clamping space of the jaw frame.

Tunelovací stroj podle vynálezu umožňuje mechanicky ukládat výztuž za razicí hlavou při ražení menších průměrů pod 4 m a odstranit tak velice namáhavou a nebezpečnou ruční práci. Další výhodou je, že mechanicky budovaná výztuž je silovým působením vhodně rozmístěných hydraulických prvků dobře přitlačena na obnaženou plochu horniny; tím se zvyšuje účinek působení výztuže na horninu, ve které se tak omezí vznik horských tlaků a nebezpečí uvolňování částí horniny.The tunneling machine according to the invention makes it possible to mechanically place the reinforcement behind the embossing head when driving smaller diameters below 4 m, thus avoiding very laborious and dangerous manual work. A further advantage is that the mechanically constructed reinforcement is well pressed against the exposed surface of the rock by the force of suitably distributed hydraulic elements; this increases the effect of the reinforcement on the rock, which reduces the occurrence of mountain pressures and the risk of loosening parts of the rock.

Dobrým přitlačením výztuže k hornině se rovněž usnadní přechod tunelovacího stroje a jeho rozpěrného mechanismu přes již zabudovanou výztuž při dalším postupu ražení.A good pressing of the reinforcement against the rock also facilitates the passage of the tunneling machine and its spacing mechanism over the already built-in reinforcement during the next excavation process.

Na připojených výkresech je schematicky znázorněn tunelovací stroj s ukladačem výztuže podle vynálezu. Na obr. 1 je nárysný pohled na přední část tunelovacího stroje s ukladačem výztuže. Na obr. 2 je svislý řez rovinou A - A z obr. 1 s bočním pohledem na ukladač výztuže.The accompanying drawings show schematically a tunneling machine with a reinforcement deposit according to the invention. Fig. 1 is an elevational view of a front portion of a tunneling machine with a reinforcement deposit. Fig. 2 is a vertical section along line A-A in Fig. 1 with a side view of the reinforcement depositor.

Na obr. 3 je detail čelistového rámu pro uchopení segmentu výztuže z lisovaného plechu a konečně na obr. 4 je boční pohled na jedno provedení segmentu výztuže, k bližšímu pochopení způsobu odebírání segmentů výztuže z transportního vozíku.Fig. 3 is a detail of a jaw frame for gripping a sheet metal reinforcement segment; and finally, Fig. 4 is a side view of one embodiment of the reinforcement segment to more fully understand how to remove the reinforcement segments from the transport trolley.

Půdorys téhož segmentu je na obr. 5 a na obr. 6 jeho řez svislou rovinou podle roviny B - B z obr. 4.The plan view of the same segment is shown in Fig. 5 and Fig. 6, in section along the plane B - B in Fig. 4.

činná část známého tunelovacího stroje na obr. 1 a 2 se skládá z vrtací hlavy J., vytváře jící při pracovním pochodu v pevné hornině čelo 2 ⁸ plášt 3a válcové dutiny J. Vrtací hlava je uložena v ložiskovém tělese £ a je poháněna neznázorněným osovým hřídelem a pohonným mechanismem v zadní části tunelovacího stroje.The active part of the known tunneling machine in FIGS. 1 and 2 consists of a drilling head ¹ forming a shell 2a of the cylindrical cavity 3 during a working process in a solid rock. The drilling head is mounted in a bearing housing 6 and is driven by an axial shaft (not shown). and a drive mechanism at the rear of the tunneling machine.

Hornina rozpojená řeznými prvky í je vynášena korečky £ do horní části, odkud výsypkou padá na dopravník £ nesený hlavním rámem 2 stroje a je odnášena dozadu pro následné odtěžováni .The rock disengaged by the cutting elements 1 is carried by the buckets 6 into the upper part, from where the hopper falls onto the conveyor 4 supported by the main machine frame 2 and is carried backwards for subsequent excavation.

Ne ložiskové těleso £ navazuje rozpěrný mechanismus J_fiL hlavního rámu 2 stroje, opatřený podpěrou 11. Pod ložiskovým tělesem £ je dále shrnovací mechanismus 12 pro rozpojenou horninu posouvanou ke korečkům £.The spreader mechanism 11f of the main machine frame 2, provided with a support 11, is connected to the bearing body 4. Further, below the bearing body 8 there is a folding mechanism 12 for uncoupled rock displaced to the buckets 6.

Mezi pláštěm Ja válcové dutiny J a právě jmenovanými částmi stroje je přibližně vymezen mezikruhový prostor JJ, v horní části ještě zabíraný dopravníkem £, ve kterém $ uspořádán ukladač plechových segmentů 14 výztuže.Between the casing J of the cylindrical cavity J and the aforementioned machine parts there is approximately delimited an annular space 11, in the upper part still occupied by a conveyor 6, in which a depositer of sheet metal segments 14 is arranged.

Součástí ukladače 14 je čelišlový rám 15 znázorněný na obr. 3, v jehož svěrném prostoru 15a je uložen nejméně jeden hydraulický válec j£, opírající se o jedno rameno tohoto rámu 15 jehož druhé rameno 15b zůstává volné.The holder 14 comprises a jaw frame 15 shown in FIG. 3, in whose gripping space 15a at least one hydraulic cylinder 6 is supported, resting on one arm of the frame 15, the other arm 15b of which remains free.

V hydraulickém válci j£ je uložen dvojčinný hydraulický píatek 12, jehož pístnico 18 směřuje k volnému rameni 15b čelišlového rámu JJ. Hydraulických válců 16 může být více v řadě za sebou, což se řídí podle rozměrů přenášených segmentů 14.A double-acting hydraulic shoe 12 is disposed in the hydraulic cylinder, the piston rod 18 pointing towards the free arm 15b of the jaw frame 11. The hydraulic cylinders 16 may be multiple in a row, which is governed by the dimensions of the transmitted segments 14.

Čelislový rám l£ je upevněn ne rameno J2 (obr. 1, 2), které je hydraulicky výsuvně ve směru kolmém na podélnou osu 22 tunelovacího stroje z příčného vedení 21 ještě upevněné ne saně 22. Saně 22 jsou ve směru rovnoběžném s podélnou osou 20 tunelovacího atroje výsuvné v podélném vedení 23, ovládaném hydraulickým válcem 21·The jaw frame 16 is fastened to an arm 12 (FIGS. 1, 2) which is hydraulically extensible in the direction perpendicular to the longitudinal axis 22 of the tunneling machine from the transverse guide 21 still attached to the carriage 22. The carriage 22 is parallel to the longitudinal axis 20. tunneling machine retractable in longitudinal guide 23, controlled by hydraulic cylinder 21 ·

Podélné vedení 21 3^e pevně spojeno s prstencem 25. otočným v rovině kolmé nm podélnou osu 2S tuneloveeího stroje ne kladkéeh 26. uložených v držákách 26a. připevněných ne obvodu ložiskového tělesa fi. Otáčení prstence 25 se provádí prostřednictvím hydromotoru 27 spolupracujícího s převodovou skříní 2S> připevněnou na ložiskové těleso fi.The longitudinal guide 21 ³ and rigidly connected with the rotary ring on the 25th in a plane perpendicular to the longitudinal axis 2S nm tuneloveeího machines kladkéeh not stored in the 26th držákách 26a. mounted on the periphery of the bearing housing fi. Rotation of the ring 25 is effected by means of a hydraulic motor 27 cooperating with a gearbox 25 mounted on the bearing housing f1.

Přeprava segmentů lfi plechové výztuže k ukladači se provádí vozíkem 22, pohybujícím se po kolejnicích 30. upevněných souběžně s podélnou osou 20 v horní polovině mezikruhového prostoru l£, s výhodou na rámu dopravníku fi.The transport of the reinforcement segments 11f to the depositor is carried out by a carriage 22 moving on rails 30 fixed parallel to the longitudinal axis 20 in the upper half of the annular space 10, preferably on the conveyor frame.

Na obr. 4 je nárysný pohled na segment 14 plechové výztuže, opatřený spojovacími otvory Jl a zakončený podélnými lemy 14a a čelními lemy 14b. Na obr. 5 je půdorys a ne obr. 6 svislý řez podle roviny B - B téhož Segmentu lfi.Fig. 4 is an elevational view of a sheet metal reinforcement segment 14 provided with connecting apertures 11 and terminated by longitudinal rims 14a and front rims 14b. Fig. 5 is a plan view and not Fig. 6 of a vertical section along line B-B of the same Segment 1fi.

Při uklédání výztuže u tuneloveeího stroje, vybaveného ukladačem podle vynálezu, se postupuje takto: ne vozíku 29 (obr. 1, 2), pohybujícím se po kolejnicích 30 z neznázorněného prostoru za zadní částí tuneloveeího stroje, se dopraví do mezikruhového prostoru 1£ jeden, případně i více za čelní lemy 14b spojených segmentů 14 plechové výztuže.When the reinforcement of the tunnel machine equipped with the depositor according to the invention is seen, the following procedure is carried out: the carriage 29 (FIGS. 1, 2) moving along the rails 30 from the space not shown behind the rear part of the tunnel machine is transported to the annular space 16. and possibly more beyond the front flanges 14b of the connected sheet metal reinforcement segments 14.

íelisťový rám 15 je přitom v základní poloze, při které je rameno 19 zcela zasunuto hydraulicky do příčného vedení 21* Ručním ovládáním prvků elektrohydraulického rozvodu na ovladači £2, a tím i hydraulických rozváděčů ve skříni 33. se pomocí hydraulického válce 24 vysouvají seně 22 z podélného vedení 23 a dále neznázorněným hydraulickým válcem rameno 19 z příčného vedeni 21 tak, až podélný lem 14a segmentu výztuže |4 je vsazen do volného svěrného prostoru 15a čelistového rámu 15, neseného ramenem 19.In this case, the frame 15 is in the basic position, in which the arm 19 is fully inserted hydraulically into the transverse guide 21 * By manually actuating the electrohydraulic distribution elements on the actuator 52 and hence the hydraulic distributors in the housing 33. a longitudinal guide 23 and a hydraulic cylinder (not shown) of the transverse guide 21 until the longitudinal rim 14a of the reinforcement segment 14 is inserted into the free clamping space 15a of the jaw frame 15 carried by the arm 19.

Další manipulací ovladače £2 ee pustl tlakové kapalina do prostoru i6ía válce lfi za pístek 12, čímž dosáhne vysunutí pístnice 18 8 jejího pevného přitlačení na podélný lem 14a segmentu 14 výztuže, která je takto přidržována v čelistovém rámu 15 a ramenem 19.By further manipulation of the actuator 52, the pressurized fluid has passed into the cylinder chamber 16f by the piston 12, thereby extending the piston rod 18 8 by firmly pressing it against the longitudinal rim 14a of the reinforcement segment 14, which is thereby retained in the jaw frame 15 and arm 19.

Další manipulací ovladače £2 se vysunutím ramene 19 z příčného vedení 21 zvedne segment 14 z vozíku 29. Připuštěním tlakové kapaliny do hydromotoru 27 se prostřednictvím převodové skříně 2S otáčí prstencem 25 a s ním i podélným vedením 23 a příčným vedením 21 a segmentem 14 výztuže sevřeným v čelisnovém rámu 15 tak, až segment lfi zaujme požadovanou polohu vůči plášti £a válcové dutiny £.Further manipulation of the actuator 32 by extending the arm 19 from the transverse guide 21 raises the segment 14 from the carriage 29. By admitting the pressurized fluid to the hydraulic motor 27, the ring 25 and with it the longitudinal guide 23 and transverse guide 21 and reinforcement segment 14 are rotated. the jaw frame 15 until the segment 11fi assumes the desired position with respect to the housing 4 and the cylindrical cavity 4.

Manipulací příčným vedením 21 a podélným vedením 23 se dosáhne uloženi segmentu 14 výstu že na požadované místo pláště 3a vélcové dutiny £ při současném silovém, hydraulickými válci způsobeném vymezení vůlí e^:nepřesnosti tak, že je možno ukládaný segment 14 přišroubovat v otvorech £l k již zabudované výztuži.Manipulating the transverse guide 21 and the longitudinal duct 23, reaches the stored segments 14 outpu that at the desired locations of casing 3a continuous cylindrical cavity £ while force, hydraulic cylinders, caused by the play ^e inaccuracies, so that it is possible to save segment 14 screwed in holes £ lk already built reinforcement.

Po vypuštění tlaku z prostoru 16a za pístkem 17 válce 16 a připuštění tlaku do prostoru 16b před pístkem se podélný lem 14a segmentu ]fi uvolní; čelistový rém lfi se ovládáním příčného vedení 21 vysune a dalším ovládáním podélného vedení 23 a prstence 25 vrátí do základní polohy, kde je připraven pro převzetí dalšího segmentu lfi z vozíku 221 popsaný postup se opakuje, až je celý plášť £fl vélcové dutiny £ pokryt spojenými segmenty lfi výztuže, sešroubovanými v otvorech £]. navzájem a k již zabudované výstuži £fi.After the pressure is released from the space 16a behind the piston 17 of the cylinder 16 and the pressure is released into the space 16b upstream of the piston, the longitudinal rim 14a of the segment 11i is released; the jaw rim 11f extends with the control of the transverse guide 21 and further actuates the longitudinal guide 23 and the ring 25 to return to the home position where it is ready to take the next segment 11fi from the carriage 221 as described above. segments 11fi of the reinforcement screwed in the holes 44]. to each other and to the already reinforced reinforcement.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A tunneling machine for driving mined solid-profile mine workings, comprising a drilling head rotatably mounted in its longitudinal axis in a bearing housing, passing into a main frame with a spreader mechanism and a rock-drilled conveyor, characterized in that in a plane perpendicular on the longitudinal axis (20) of the machine are mounted on the circumference of the bearing body (4) holders (26a) with rollers (26), on which the ring (25), provided with a longitudinal

5 243439 a guide (23) accommodating a carriage (22) sliding parallel to the longitudinal axis (20) of the tunneling machine and having a transverse guide (21), which also displaceably accommodates an arm (19) extending in a direction perpendicular to a longitudinal axis (20) within reach of the braid (3a) of the embossed cylindrical cavity (3), the arm (19) carrying a jaw frame (15) to which at least one hydraulic cylinder (16) is attached in part of its clamping space (15a); whose double-acting piston (17) is in the remainder of the free gripping space (15a), for attaching the rim (14a) of the reinforcement segment (14), extending up to the contact of the arm (15b) of the jaw frame (15)

Tunneling machine according to claim 1, characterized in that along the entire length of the conveyor structure (8) they are parallel to the machine longitudinal axis (20) up to the annular space (13) and within reach of the clamping space (15a) of the jaw frame (15). rails (30) for the carriage (29) with reinforcement segments (14) are fastened.