Тюбинго- и блокоукладчики
|
Для механизированной сборки тоннельной обделки, производимой в хвостовой части щита, применяют разного рода приспособления, конструкции и кинематические схемы которых зависят от рода энергии привода и от типа обделки. Местоположение приспособлений может быть как на щите, так и на специальной опорной конструкции. По роду энергии приводные устройства укладочных машин (эректоров и блокоукладчиков) могут быть гидроприводные, электроприводные, пневмоприводные и комбинированные. Гидроприводные устройства отличаются простотой и надежностью оборудования и управления, безопасностью применения и меньшей громоздкостью механизмов; электро- и пневмоприводные по кинематической схеме одинаковы между собой и отличаются большой скоростью рабочих перемещений.  Гидроприводной укладчик рычажного типа (рис. VIII.9), которой может быть помещен как на щите, так и вне его, представляет собой стальной корпус 6, внутри которого помещена выдвижная балка 5 с захватом на конце. Для ее выдвижения используют гидравлический домкрат 3, укрепленный на корпусе рычага; жидкость к нему подают через вал 4. Для вращения рычага применяют гидропривод в составе двух гидравлических домкратов 1 и зубчатой рейки 2, помещенной на одной оси с домкратами. Схема гидропитания основана на принципе одновременой подачи жидкости в рабочую полость одного домкрата и в нерабочую другого (и наоборот при перемене направления хода) для одновременного использования усилий обоих домкратов. Управление ведут при помощи золотниковых переключателей. Зубчатая рейка находится в зацеплении с шестерней, насаженной на валу эректора. Поступательное перемещение рычага можно обеспечить устройством выдвижного вала или подвеской рычага на шарнире (см. рис. VIII.9). Рычаг эректора служит для радиального, вращательного и поступательного перемещений, чем и достигается возможность подъема и укладки (с большой точностью) в любое место кольца элементов тоннельной обделки. При электро- и пневмоприводе эректор размещают на специальной опорной конструкции, идущей вслед за щитом. Приводные устройства такою эректора состоят из двигателей, редукторов, шестеренных передач и валов, обеспечивающих возможность управления вращательным, радиальным и поступательным действиями рычага укладчика. От приводного вала посредством пары конических зубчатых шестерен 1 (рис. VIII.10) вращение передают винту 2 с прямоугольной нарезкой, помещенному в корпусе 3 рычага эректора. Винт, вращаясь, перемещает гайку 4, соединенную с выдвижной балкой 5 рычага эректора. Для удлинения рычага можно применять двигатель с планетарной передачей, помещенный непосредственно на рычаге эректора. Для ускорения процесса сборки обделки, а также для устранения взаимных помех между транспортированием и укладкой применяют два рычага эректора. В этом случае между рычагами, подвешиваемыми к боковым вертикальным перегородкам щита, всегда остается нейтральная зона, в которую можно поместить приспособление (транспортер), предназначенное для выдачи породы от забоя через щит и для дальнейшей ее перегрузки. В нашей стране для той же цели находят применение эректоры с полым валом, внутри которого помещают транспортер, а также дуговые тюбинго-блокоукладчики (рис. VIII.11, a). Принцип их работы заключается в том, что элемент обделки (тюбинг 4) перемещают к месту укладки при помощи специальной каретки 2, передвигаемой по дуговым направляющим 1, смонтированным на щите или на опорной конструкции, и приводят в проектное положение при помощи домкрата 3. При этом средняя часть тоннеля остается свободной для размещения приспособления, предназначенного для выдачи породы. Другой тип укладчика — дисковый (рис. VIII.11, б) имеет систему вращающегося жесткого диска 5, к одной стороне которого крепят приспособление 6 для захвата тюбинга, а к другой, диаметрально противоположной, — противовес 7; привод обычно электрический с несколько осложненной системой передачи к рабочему органу. Для сборки обделки из крупных железобетонных блоков применяют блокоукладчики дугового типа (рис. VIII.12), при помощи которых блоки перемещают и укладывают, начиная с верхнего, непосредственно по роликам дуговых направляющих 2 тросами, идущими от лебедок 3. Для сборки обделки из элементов, не имеющих связей, применяют дополнительно поддерживающие устройства в виде арок, выдвижных балок и домкратов.  Для размещения тюбингоукладочной машины и вспомогательного оборудования при щитовой проходке тоннелей служат специальные устройства, используемые, кроме того, в качестве рабочих подмостей для производства работ. Конструктивные схемы таких устройств зависят от материала обделки тоннеля и от размеров их поперечного сечения. Они бывают двух типов: с расположением роликовых опор на повышенном уровне или непосредственно на лотковой части тоннеля. Вес устройства первого типа должен быть учтен при расчете кольцевой обделки. Второй тип более выгоден для статической работы обделки, не вступившей в упругое взаимодействие с породой, так как ее собственный вес передается на лотковую часть. Относительные преимущества устройства первого типа — более широкий фронт работ в нижней части тоннеля и возможность своевременной постановки стяжек. Опорное устройство (рис. VIII.13, а), на котором может быть помещен рычаг укладчика при той или иной энергии привода, представляет собой плоскую балочную конструкцию, перемещаемую по подвесным роликовым кронштейнам 1 при помощи гидравлических домкратов с захватами 2. Для опирания на ролики снизу тележки прикрепляют рельсы 6. Опорную конструкцию 3 обычно выполняют в виде двухъярусного помоста из прокатных стальных балок, на которых располагают приводные устройства 4 и вспомогательное оборудование (насосы высокого давления 5, гравие- и растворонагнетатели, выдвижные платформы, пусковую и распределительную аппаратуру и т. п.). Эту конструкцию используют как подмости для сборки обделки и нагнетания за нее гравия и раствора.  В зависимости от размеров поперечного сечения тоннеля и типа обделки размеры таких устройств и конструктивные формы их соответственно видоизменяют. Например, для укладки элементов обделки при сооружении тоннелей больших диам может быть применен укладчик на опорах-стойках (рис. VIII.13,б), который имеет тележку 7 с рычагом, перемещаемую в поперечной плоскости, что обеспечивает возможность укладки элементов обделки незамкнутого очертания. Размещение на опорных устройствах основного оборудования должно быть выполнено по принципу уравновешивания в продольном и поперечном направлениях при всех его рабочих состояниях и наиболее удобного и безопасного использования. Состав оборудования и его эксплуатация должны отвечать условиям поточности и безопасности ведения работ. В связи с этим вся пусковая и распределительная аппаратура должна быть выполнена по специальным техническим условиям для подземных работ. Особенности конструкции и эксплуатации блокоукладчиков (рис. VIII.14) зависят от их дополнительного назначения: размещать кружала 1 и выдвижные балки 2 для поддерживания укладываемых блоков. Расчетная схема конструкции должна учитывать влияние собственного веса собираемого кольца обделки и вес размещаемого на ней оборудования. Дальнейшее совершенствование укладчиков и их опорных конструкций должно идти по пути уменьшения их собственного веса, совершенствования кинематической схемы приводов, устранения влияния веса конструкции на работу тоннельной обделки.  К числу более совершенных укладчиков относится применяемый ка строительстве ленинградского метрополитена (рис. VIII.15) с расположенным на нем электрогидравлическим двухрычажным эректором 1, имеющим полый вал 2, внутренним диаметром 600 мм, в котором находится транспортер 3, трубы высокого давления и силовые кабели 4. Особенности укладчика: его непосредственное опирание на лотковую часть через роликовые опоры 5; наличие устройства, позволяющего одновременно использовать два рычага для укладки обделки; более совершенное управление рычагами; автоматизация подачи тюбингов под захват при помощи своеобразного транспортера 6. Особенности укладчиков при бесщитовой проходке позволяют их использовать для обуривания и крепления забоя с полным обеспечением работы погрузочной машины. Примером может служить укладчик с устройством кольцевого типа для крепления забоя (рис. VIII.16). Помимо главного назначения такого устройства — служить блокоукладчиком, — его также используют как рабочие самоходные подмости для ведения буровых работ, оборки профиля, крепления кровли и нагнетания раствора.  Блокоукладчик (см. рис. VIII.16) имеет следующие основные узлы: конструкцию 5 с семью выдвижными платформами 6, кружала 3 и выдвижные балки 2, домкраты 4 для передвижения блокоукладчика; упорное кольцо I. Особенность конструкции — способ перемещения по лотку тоннеля при помощи двух полозьев. Десять выдвижных балок, расположенных на двух кружалах, предназначены для поддерживания блоков; их выдвижение осуществляют при помощи пневмосболчивателя, а радиальное перемещение — винтовыми домкратами. Рычаг имеет возможность поворота на 360°, радиальное выдвижение захвата на 1500 мм от электропривода и перемещение вдоль оси тоннеля на 200 мм от гидравлического домкрата. Блокоукладчик перемещается в течение 10—12 мин подтягиванием шестью гидравлическими домкратами к упорному кольцу, в свою очередь опертому в торец уложенных блоков, что позволяет к тому же защитить обделку от действия взрыва. Кровля защищена при помощи двух козырьков, периодически выдвигаемых гидравлическим домкратом. |
