Винтовой транспортер, машина для щитовой проходки, содержащая такой транспортер, и способ управления ею - RU2017130587A

1     Винтовой транспортер, отличающийся тем, что указанный винтовой транспортер имеет входной конец и выходной конец и содержит:

шнековый вал, при этом внутренняя часть указанного шнекового вала выполнена полой для образования проходящего сквозь нее центрального канала;

винтовые лопасти, при этом указанные винтовые лопасти окружают внешнюю стенку указанного шнекового вала; и

приводной элемент, предназначенный для приведения указанного шнекового вала во вращение.

2     Винтовой транспортер по п. 1, отличающийся тем, что вблизи указанного входного конца указанного шнекового вала предусмотрен фильтр.

3     Винтовой транспортер по п. 2, отличающийся тем, что указанный фильтр представляет собой перфорированную пластину.

4     Винтовой транспортер по п. 1, отличающийся тем, что указанный приводной элемент содержит:

гидравлический двигатель;

червяк, при этом указанный червяк соединен с выходным валом указанного гидравлического двигателя; и

червячное колесо, при этом зубья снаружи указанного червячного колеса пребывают в зацеплении с указанным червяком и указанное червячное колесо надето на указанный шнековый вал для приведения указанного шнекового вала во вращение.

5     Винтовой транспортер по п. 1, отличающийся тем, что указанный приводной элемент содержит:

гидравлический двигатель;

редуктор, при этом указанный редуктор соединен с выходным валом указанного гидравлического двигателя;

вращающуюся опору, при этом указанная вращающаяся опора соединена с указанным редуктором; и

приводной фланец, при этом указанный приводной фланец соединен с указанной вращающейся опорой и указанный приводной фланец соединен сваркой с винтовой лопастью.

6     Машина для щитовой проходки, отличающаяся тем, что содержит:

режущий диск;

призабойную камеру, при этом указанная призабойная камера расположена с задней стороны указанного режущего диска;

впускную трубу для раствора, при этом выпускное отверстие для раствора указанной впускной трубы для раствора пребывает в сообщении с указанной призабойной камерой и выполнено в верхней части указанной призабойной камеры;

винтовой транспортер по любому из пп. 1–5, при этом входной конец указанного винтового транспортера проходит в указанную призабойную камеру для выведения из указанной призабойной камеры грунта, находящегося в указанной призабойной камере; указанный входной конец расположен в нижней части указанной призабойной камеры; и указанный центральный канал пребывает в сообщении с указанной призабойной камерой;

выпускную трубу, при этом впускное отверстие указанной выпускной трубы для раствора пребывает в сообщении с центральным каналом;

отвод выпускной трубы для раствора, при этом один конец указанного отвода выпускной трубы для раствора пребывает в сообщении с пространством между двумя соседними винтовыми лопастями, а его другой конец пребывает в сообщении с выпускной трубой; и

ленточный транспортер, при этом один конец указанного ленточного транспортера расположен в месте указанного выходного конца указанного винтового транспортера.

7     Машина для щитовой проходки по п. 6, отличающаяся тем, что дополнительно содержит

неподвижный держатель, при этом указанный неподвижный держатель соединен с указанным винтовым транспортером и снабжен соединительным каналом, при этом один из двух концов указанного соединительного канала пребывает в сообщении с указанным центральным каналом, а другой — пребывает в сообщении с указанной выпускной трубой.

8     Машина для щитовой проходки по п. 7, отличающаяся тем, что указанный неподвижный держатель расположен вблизи указанного выходного конца.

9     Машина для щитовой проходки по п. 6, отличающаяся тем, что один конец указанного отвода выпускной трубы для раствора расположен вблизи указанного выходного конца.

10     Машина для щитовой проходки по п. 6, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:

первую трубу обратной циркуляции, при этом один конец указанной первой трубы обратной циркуляции пребывает в сообщении с указанной впускной трубой для раствора, а ее другой конец пребывает в сообщении с указанной выпускной трубой;

вторую трубу обратной циркуляции, при этом один конец указанной второй трубы обратной циркуляции пребывает в сообщении с указанной впускной трубой для раствора и один конец указанной второй трубы обратной циркуляции расположен ближе к указанному выпускному отверстию для раствора, чем один конец указанной первой трубы обратной циркуляции, а ее другой конец пребывает в сообщении с указанной выпускной трубой и другой конец указанной второй трубы обратной циркуляции расположен дальше от указанного впускного отверстия для раствора, чем другой конец указанной первой трубы обратной циркуляции;

первый клапан управления обратной циркуляцией, при этом указанный первый клапан управления обратной циркуляцией установлен на указанной первой трубе обратной циркуляции для управления закрыванием и открыванием указанной первой трубы обратной циркуляции;

второй клапан управления обратной циркуляцией, при этом указанный второй клапан управления обратной циркуляцией установлен на указанной второй трубе обратной циркуляции для управления закрыванием и открыванием указанной второй трубы обратной циркуляции;

первый клапан управления выпуском раствора, при этом указанный первый клапан управления выпуском раствора установлен между указанным одним концом указанной первой трубы обратной циркуляции и указанным одним концом указанной второй трубы обратной циркуляции; и

второй клапан управления выпуском раствора, при этом указанный второй клапан управления выпуском раствора установлен между указанным другим концом указанной первой трубы обратной циркуляции и указанным другим концом указанной второй трубы обратной циркуляции.

11     Машина для щитовой проходки по п. 10, отличающаяся тем, что дополнительно содержит

третий клапан управления выпуском раствора, при этом указанный третий клапан управления выпуском раствора установлен между указанным выпускным отверстием для раствора и одним концом указанной второй трубы обратной циркуляции.

12     Машина для щитовой проходки по п. 10, отличающаяся тем, что дополнительно содержит

четвертый клапан управления выпуском раствора, при этом указанный четвертый клапан управления выпуском раствора установлен между другим концом указанной первой трубы обратной циркуляции и указанным впускным отверстием для раствора.

13     Машина для щитовой проходки по п. 11, отличающаяся тем, что дополнительно содержит

обводную трубу, при этом один конец указанной обводной трубы пребывает в сообщении с указанной впускной трубой для раствора, а ее другой конец пребывает в сообщении с указанной выпускной трубой.

14     Машина для щитовой проходки по п. 13, отличающаяся тем, что один конец указанной обводной трубы расположен между указанным третьим клапаном управления выпуском раствора и одним концом указанной второй трубы обратной циркуляции, а другой конец указанной обводной трубы расположен между другим концом указанного отвода выпускной трубы для раствора и другим концом указанной первой трубы обратной циркуляции.

15     Машина для щитовой проходки по п. 6, отличающаяся тем, что на указанном отводе выпускной трубы для раствора предусмотрен клапан управления отводом.

16     Способ управления машиной для щитовой проходки, отличающийся тем, что указанная машина для щитовой проходки представляет собой машину для щитовой проходки по любому из пп. 6–15, при этом в указанной машине для щитовой проходки предусмотрен режим грунтопригруза и режим гидропригруза и указанная машина для щитовой проходки дополнительно содержит обводную трубу, при этом один конец указанной обводной трубы пребывает в сообщении с указанной впускной трубой для раствора, а ее другой конец пребывает в сообщении с указанной выпускной трубой;

указанная машина для щитовой проходки дополнительно содержит первую трубу обратной циркуляции и вторую трубу обратной циркуляции, при этом один конец указанной первой трубы обратной циркуляции пребывает в сообщении с указанной впускной трубой для раствора, а ее другой конец пребывает в сообщении с указанной выпускной трубой; один конец указанной второй трубы обратной циркуляции пребывает в сообщении с указанной впускной трубой для раствора и один конец указанной второй трубы обратной циркуляции расположен ближе к указанному выпускному отверстию для раствора, чем один конец указанной первой трубы обратной циркуляции, а ее другой конец пребывает в сообщении с выпускной трубой и другой конец указанной второй трубы обратной циркуляции расположен дальше от указанного впускного отверстия для раствора, чем другой конец указанной первой трубы обратной циркуляции; при этом

при переключении указанной машины для щитовой проходки из указанного режима грунтопригруза в указанный режим гидропригруза указанный способ управления включает этапы, на которых:

S10 — прекращают проходку указанной машиной для щитовой проходки и закрывают отверстие для удаления обломков на выходном конце указанного винтового транспортера с образованием грунтовой пробки во внутренней части указанного винтового транспортера;

S20 — применяют байпасный режим работы указанной машины для щитовой проходки, при этом глинистый раствор после его подачи в указанную обводную трубу по указанной впускной трубе для раствора выводят посредством указанной выпускной трубы для раствора и обеспечивают его нормальное прохождение по трубопроводу для глинистого раствора;

S30 — в режиме поддержания давления подают глинистый раствор в указанную призабойную камеру, при этом указанную обводную трубу закрывают, и указанный глинистый раствор поступает из указанной впускной трубы для раствора в указанную призабойную камеру; осуществляют выравнивание давления в указанной призабойной камере за счет работы системы поддержания давления воздухом;

S40 — осуществляют переключение в режим обратной циркуляции после заполнения указанной призабойной камеры глинистым раствором, при этом указанный глинистый раствор проходит из указанной впускной трубы для раствора в указанную первую трубу обратной циркуляции, попадает в указанную выпускную трубу для раствора и затем проходит в указанную призабойную камеру; после заполнения указанной призабойной камеры указанным глинистым раствором указанный глинистый раствор проходит по указанной впускной трубе для раствора и указанной второй трубе обратной циркуляции и выходит в указанную выпускную трубу для раствора с последующим выведением; разработанный грунт из указанной призабойной камеры несколько раз вымывают, при этом обеспечивают работу указанного режущего диска на малых оборотах для перемешивания указанного разработанного грунта и при этом активируют клапан автоматического сброса давления для регулирования давления в указанной призабойной камере;

S50 — после определенного периода стабильной работы в режиме обратной циркуляции осуществляют переключение обратно в режим проходки для выполнения обычной проходки, при этом указанный глинистый раствор из указанной впускной трубы для раствора проходит в указанную призабойную камеру и указанный глинистый раствор выводят по указанной выпускной трубе для раствора;

при переключении указанной машины для щитовой проходки из указанного режима гидропригруза в указанный режим грунтопригруза указанный способ управления включает этапы, на которых:

T10 — снижают скорость вращения указанного режущего диска до 0,5 об/мин или ниже, при этом скорость проходки составляет меньше чем 15 мм/мин; выключают указанный насос для впуска раствора, установленный на указанной впускной трубе для раствора, для прекращения подачи глинистого раствора с осуществлением его выведения в указанном режиме обратной циркуляции, при этом во время выведения раствора путем согласования величины расхода раствора, выводимого посредством насоса для выпуска раствора, установленного на указанной выпускной трубе для раствора, со скоростью проходки выравнивают давление в указанной призабойной камере;

T20 — при явном увеличении крутящего момента указанного режущего диска в условиях попадания грунта, отбитого в результате работы указанного режущего диска, в указанную призабойную камеру, его скапливания в ее нижней части и постепенного подъема указанного грунта проверяют, заблокирована ли задвижка диафрагмы, проверяют ее положение от нижнего до верхнего и после обеспечения полной блокировки указанной задвижки в одном положении снова проверяют, заблокирована ли она в следующем, пока не произойдет полная блокировка указанной задвижки в самом верхнем положении;

T30 — после того как останавливают вращение указанного режущего диска, останавливают продвижение указанной машины для щитовой проходки вперед, при этом продолжают выводить раствор в режиме обратной циркуляции, и одновременно активируют автоматическую систему поддержания давления для выравнивания давления в указанной призабойной камере, пока указанный насос для выпуска раствора не создаст вакуум, указанный насос для выпуска раствора выключают и закрывают задвижку диафрагмы;

T40 — открывают указанное отверстие для удаления обломков указанного винтового транспортера, при этом степень открывания не превышает 20%, включают указанный режущий диск, указанную машину для щитовой проходки снова запускают для продвижения вперед, начинают эксплуатацию в указанном режиме грунтопригруза и посредством указанного винтового транспортера и указанного ленточного транспортера транспортируют грунт в указанной призабойной камере на поверхность.