RU2208114C1 - Structure for long-term isolated storage of strategic objects - Google Patents

Structure for long-term isolated storage of strategic objects Download PDF

Info

Publication number
RU2208114C1
RU2208114C1 RU2001130208/03A RU2001130208A RU2208114C1 RU 2208114 C1 RU2208114 C1 RU 2208114C1 RU 2001130208/03 A RU2001130208/03 A RU 2001130208/03A RU 2001130208 A RU2001130208 A RU 2001130208A RU 2208114 C1 RU2208114 C1 RU 2208114C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipeline
hydraulic pressure
galleries
pressure device
hydraulic
Prior art date
Application number
RU2001130208/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Старцев
Original Assignee
Старцев Владимир Андреевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Старцев Владимир Андреевич filed Critical Старцев Владимир Андреевич
Priority to RU2001130208/03A priority Critical patent/RU2208114C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2208114C1 publication Critical patent/RU2208114C1/en

Links

Landscapes

  • Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)

Abstract

FIELD: erection of structures designed for location and long-term ecologically safe storage of nuclear, chemical, bacteriological and information objects of strategic purposes securing political and economical sovereignty of state. SUBSTANCE: invention solves problem of secretive, safe, mobile, long-term putting of strategic objects from biosphere with potential for their return into it by way of employment of combination of geomechanical and liquid bearing elements functioning simultaneously as transportation arteries. Modules 5 are equipped with hydraulic insulation jackets 6 and galleries 3 and rooms 4 are filled with liquid 7 non-corrosive to rocks 1 sheltering galleries 3 and rooms 4. Structure is additionally provided with hydraulic pressure and drive facilities and sluice gear 14 , conduit for removal of air from galleries 3 and rooms 4. Hydraulic drive facility is positioned in Earth's crust with outlet to ground surface and comes in the form of pipe-line with descending 8 and ascending 9 branches filled with liquids 10 and 7. Hydraulic pressure facility is located on ground surface without dipping into Earth's crust, comes in the form of pipe-line 12 arranged vertically and filled with liquid 13. Upper end of descending branch 8 of pipe-line of hydraulic drive facility is coupled to lower end of pipe-line 12 of hydraulic pressure facility and sluice gear 14. Lower end of descending branch 8 of pipe-line of hydraulic drive facility is connected to lower end of ascending branch 9 of this pipe-line. Upper end of ascending branch 9 of pipe-line is connected to gallery 3, upper end of pipe-line 12 of hydraulic pressure facility communicates with atmosphere. EFFECT: increased operational efficiency of structure. 12 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к специальным сооружениям, расположенным в породах земной коры, предназначенным для размещения и длительного экологически безопасного хранения объектов стратегического назначения. The invention relates to special structures located in the rocks of the earth's crust, designed to accommodate and long-term environmentally safe storage of strategic facilities.

Известно сооружение для длительного изолированного пребывания объектов (патент РФ 2139983, кл. Е 04 Н 9/12, принят за прототип), включающее соединенные галереями помещения, оборудованные в водоупорных горных породах земной коры, в которых размещены модули для хранения объектов. A construction is known for a long isolated stay of objects (RF patent 2139983, class E 04 H 9/12, adopted as a prototype), including gallery-connected rooms equipped in water-resistant rocks of the earth's crust, in which modules for storing objects are located.

Недостатком известного сооружения является высокая непрерывная конвергенция породных массивов, ограждающих помещения, за счет явления ползучести и текучести горных пород, в сторону открытого пространства помещений, что приводит их в непригодное для эксплуатации состояние. A disadvantage of the known structure is the high continuous convergence of rock masses enclosing the premises, due to the phenomenon of creep and fluidity of rocks, towards the open space of the premises, which leads them to an unsuitable state for operation.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи скрытного, безопасного, мобильного и долговременного вывода стратегических объектов из биосферы с возможностью оперативного возвращения в нее. The present invention is aimed at solving the problem of secretive, safe, mobile and long-term withdrawal of strategic objects from the biosphere with the possibility of prompt return to it.

Решение данной задачи опосредовано новым техническим результатом, заключающимся в создании не доступной для внешнего наблюдателя, практически недеформируемой в условиях всестороннего сжатия, но проницаемой для специальных транспортных средств композиционной утилитарной среды. The solution to this problem is mediated by a new technical result, which consists in creating a composite utilitarian medium that is not accessible to an external observer, practically undeformable under conditions of comprehensive compression, but permeable to special vehicles.

Существенные признаки заявляемого технического решения:
ограничительные - наличие соединенных галереями помещений, оборудованных в водоупорных породах земной коры, в которых размещены модули для хранения объектов стратегического назначения;
отличительные - модули снабжены гидроизолирующими оболочками, а галереи и помещения заполнены жидкостью или жидкостями, неагрессивными к ограждающим галереи и помещения горным породам; сооружение дополнительно снабжено гидронапорным или гидронапорным, гидроприжимным устройствами и шлюзовым приспособлением, каналом для удаления из галерей и помещений воздуха; гидронапорное устройство расположено в земной коре с выходом или без выхода на земную поверхность, выполнено в виде трубопроводов или трубопровода с нисходящей и восходящей ветвями, заполненными жидкостью или жидкостями, гидроприжимное устройство расположено на земной поверхности с заглублением или без заглубления в земную кору, выполнено в виде наклонно или вертикально расположенного трубопровода, заполненного жидкостью или жидкостями, при этом верхний конец нисходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства имеет связь с атмосферным воздухом или нижним концом трубопровода гидроприжимного устройства и шлюзовым приспособлением, нижний конец трубопровода нисходящей ветви гидронапорного устройства соединен с нижним концом восходящей ветви трубопровода этого устройства или с галереей, верхний конец восходящей ветви трубопровода соединен с галереей, верхний конец трубопровода гидронапорного устройства связан с атмосферой, а канал для удаления из галерей и помещений воздуха выполнен в виде трубопроводов или трубопровода, проложенного вдоль галерей, помещений и гидронапорного устройства, оборудован обратным клапаном, воздухозаборными окнами, расположенными на нижнем конце трубопровода, под кровлей галерей и помещений, и выходом в атмосферу на верхнем конце трубопровода, который после удаления воздуха и заполнения трубопровода жидкостью перекрывается задвижкой; высота нисходящей ветви трубопровода (Н2) гидронапорного устройства составляет
H2 = [Hг.п•(кγг.п-γ3)-ΔHγ3-H1γ1]/(γ2-γ3), м,
где Нг.п - расчетная глубина заложения галерей и помещений сооружения в недрах земной коры, м;
к - заданный коэффициент компенсации горного давления на галереи и помещения сооружения давлением, создаваемым гидронапорным или гидронапорным и гидроприжимным устройствами, доля ед.;
γг.п - средневзвешенный объемный вес горных пород, залегающих над галереями и помещениями сооружения, Н/м3;
γ3 - объемный вес жидкости или средневзвешенный объемный вес жидкостей в восходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства, Н/м3;
ΔН - отклонение положения расчетного уровня земной поверхности над галереями и помещениями сооружения относительно верхнего уровня жидкости в нисходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства, со знаком "плюс", если отклонение от верхнего уровня жидкости "вниз" и со знаком "минус", если отклонение "вверх", м;
Н1 - высота трубопровода гидроприжимного устройства, м;
γ1 - объемный вес жидкости или средневзвешенный объемный вес жидкостей в трубопроводе гидроприжимного устройства, Н/м3;
γ2 - объемный вес жидкости или средневзвешенный объемный вес жидкостей в нисходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства, Н/м3;
и должна быть больше или равна сумме ΔН и Нг.п,
а высота (Н3) восходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства составляет
Н3=Н2-ΔН-Нг.п., м;
галереи и помещения для размещения модулей с объектами стратегического назначения размещены внутри соляной толщи, заключенной в породах земной коры, а в качестве заполняющей галереи и помещения жидкости используется насыщенный соляной раствор;
гидроизолирующие оболочки, покрывающие модули, выполнены из нержавеющего материала, исключающего закристаллизацию оболочки солями, содержащимися в окружающих оболочки модулей средах; оболочка нисходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства на протяжении от земной поверхности до соляной толщи окружена гидроизолирующим воротником, боковым поверхностям которого придана ступенчатая форма; верхний конец нисходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства или верхний конец нисходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства, шлюзовое приспособление, нижний конец трубопровода гидроприжимного устройства и устье воротника изолированы от природных вод колпаковой плотиной на высоту, превышающую вероятностно ожидаемый максимальный уровень затопления земной поверхности территории размещения сооружения природными водами; нисходящая и восходящая ветви трубопровода гидронапорного устройства на участках прохождения их через соляную толщу снабжены водоупорными кольцами; помещения сооружения расположены друг от друга на расстоянии, исключающем их совместное влияние на напряженно-деформированное состояние окружающих массивов горных пород; сооружение снабжено батисферами и/или батискафами для перемещения модулей; модули для хранения стратегических объектов снабжены движителями для их автономного перемещения.The essential features of the claimed technical solution:
restrictive - the presence of gallery-connected premises equipped in the water-resistant rocks of the earth's crust, in which modules for storing strategic facilities are located;
distinctive - the modules are equipped with waterproofing shells, and the galleries and rooms are filled with liquid or liquids that are non-aggressive to the enclosing galleries and rooms of rocks; the structure is additionally equipped with a hydraulic or hydraulic, hydraulic clamping devices and a lock device, a channel for removing air from galleries and rooms; the hydraulic pressure device is located in the earth’s crust with or without access to the earth’s surface, made in the form of pipelines or pipelines with descending and ascending branches filled with liquid or liquids, the hydraulic pressure device is located on the earth’s surface with or without deepening into the earth’s crust, made in the form inclined or vertically located pipeline filled with liquid or liquids, while the upper end of the descending branch of the pipeline of the hydraulic pressure device is connected with spherical air or the lower end of the pipeline of the hydraulic pressing device and the lock device, the lower end of the pipeline of the descending branch of the hydraulic pressure device is connected to the lower end of the ascending branch of the pipeline of this device or the gallery, the upper end of the ascending branch of the pipeline is connected to the gallery, the upper end of the pipeline of the hydraulic pressure device is connected to the atmosphere, and the channel for removing air from galleries and rooms is made in the form of pipelines or a pipeline laid along the galleries, s and gidronapornogo device equipped with the check valve, air intake windows located at the lower end of the conduit, under the roof and indoor galleries and to the atmosphere at the upper end of the pipe which, after removal of air and filling the liquid conduit valve overlap; the height of the descending branch of the pipeline (H 2 ) hydraulic pressure device is
H 2 = [H gp • (kγ gp -γ 3 ) -ΔHγ 3 -H 1 γ 1 ] / (γ 2 -γ 3 ), m,
where N gp - the estimated depth of the galleries and premises of the structure in the bowels of the earth's crust, m;
k - the specified coefficient of compensation of rock pressure in the galleries and premises of the building by the pressure created by the hydraulic or hydraulic pressure and hydraulic devices, the share of units;
γ gp - weighted average volumetric weight of rocks lying above the galleries and premises of the structure, N / m 3 ;
γ 3 is the volumetric weight of the liquid or the weighted average volumetric weight of the liquids in the ascending branch of the pipeline of the hydraulic pressure device, N / m 3 ;
ΔН - deviation of the position of the calculated level of the earth’s surface above the galleries and premises of the structure relative to the upper level of the liquid in the descending branch of the pipeline of the hydraulic pressure device, with a plus sign, if the deviation from the upper liquid level is down and with a minus sign, if the deviation is up ", m;
H 1 - the height of the pipeline hydraulic device, m;
γ 1 is the volumetric weight of the liquid or the weighted average volumetric weight of the liquids in the pipeline of the hydraulic pressing device, N / m 3 ;
γ 2 is the volumetric weight of the liquid or the weighted average volumetric weight of the liquids in the descending branch of the pipeline of the hydraulic pressure device, N / m 3 ;
and must be greater than or equal to the sum of ΔH and N gp ,
and the height (H 3 ) of the ascending branch of the pipeline of the hydraulic pressure device is
H 3 = H 2 -ΔH-H g.p. , m;
galleries and rooms for placement of modules with strategic objects are located inside the salt stratum enclosed in the rocks of the earth's crust, and saturated brine is used as the filling gallery and the premises of the liquid;
waterproofing shells covering the modules are made of stainless material, which excludes crystallization of the shell by salts contained in the media surrounding the shell of the modules; the shell of the descending branch of the pipeline of the hydraulic pressure device, from the earth's surface to the salt stratum, is surrounded by a waterproofing collar, the lateral surfaces of which are given a stepped shape; the upper end of the descending branch of the pipeline of the hydraulic pressure device or the upper end of the descending branch of the pipeline of the hydraulic pressure device, the sluice device, the lower end of the pipeline of the hydraulic pressure device and the mouth of the collar are isolated from natural waters by a bell dam to a height exceeding the probable expected maximum level of flooding of the earth's surface of the territory of the construction with natural waters; the descending and ascending branches of the pipeline of the hydraulic pressure device in the areas of their passage through the salt stratum are equipped with water-resistant rings; the premises of the structure are located from each other at a distance that excludes their combined influence on the stress-strain state of the surrounding rock masses; the building is equipped with bathyspheres and / or bathyscaphes for moving modules; modules for storing strategic objects are equipped with propulsion devices for their autonomous movement.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков и техническим результатом заключается в том, что снабжение модулей гидроизолирующими оболочками и заполнение галерей и помещений жидкостью, неагрессивной к ограждающим галереи и помещения горным породам, позволяет создать искусственную среду для скрытного размещения стратегических объектов, хотя и пассивно, но в определенных пределах сопротивляющуюся проявлениям горного давления, увеличивая срок безопасного пребывания стратегических объектов в сооружении. A causal relationship between the set of essential features and the technical result is that the supply of modules with waterproofing shells and filling galleries and rooms with liquid non-aggressive to the enclosing galleries and rooms of rocks allows creating an artificial environment for the secretive placement of strategic objects, although passively, but within certain limits it resists manifestations of rock pressure, increasing the period of safe stay of strategic objects in the structure.

Снабжение сооружения гидронапорным или гидронапорным, гидроприжимным устройствами и шлюзовым приспособлением, каналом для удаления из галерей и помещений воздуха создает условия для активного регулирования величины противодействия горному давлению, позволяет исключить образование воздушных мешков в объеме сооружения, снижающих за счет высокой деформационной способности воздуха динамическую составляющую эффекта заводнения галерей и помещений сооружения. Конструктивное исполнение упомянутых устройств и их взаимное расположение обеспечивает надежную практическую реализацию предложенного принципа управления горным давлением во взаимосвязи с возможностью осуществления транспортных операций с сохраняемыми объектами, снабжение трубопровода для удаления воздуха обратным клапаном и задвижкой, исключает влияние веса столба жидкости в этом трубопроводе на напряженное состояние жидкости в галереях и помещениях. Providing the building with a hydraulic or hydraulic head, a hydraulic clamping device and a lock device, a channel for removing air from galleries and rooms creates conditions for actively controlling the amount of counteraction to mountain pressure, eliminates the formation of air bags in the volume of the structure, which reduces the dynamic component of the water flooding effect due to the high deformation ability of air galleries and premises of the structure. The design of the mentioned devices and their relative position provides reliable practical implementation of the proposed principle of rock pressure control in conjunction with the possibility of carrying out transport operations with stored objects, supplying the pipeline for air removal with a check valve and a valve eliminates the influence of the weight of the liquid column in this pipeline on the stress state of the liquid in galleries and rooms.

Предложенная математическая зависимость между параметрами силовых характеристик гидронапорного и гидроприжимного устройств позволяет выбирать варианты конструктивного исполнения сооружения во взаимосвязи с конкретными горно-геологическими условиями и технико-экономическими возможностями заказчика и подрядчика строительства сооружения. The proposed mathematical relationship between the parameters of the power characteristics of the hydraulic and hydraulic clamping devices allows you to choose options for the structural design of the structure in conjunction with specific mining and geological conditions and technical and economic capabilities of the customer and the contractor of the construction of the structure.

Окружение оболочки нисходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства на протяжении от земной поверхности до соляной толщи гидроизолирующим воротником с приданием боковым поверхностям его ступенчатой формы, снабжение нисходящей и восходящей ветвей трубопровода гидронапорного устройства на участках прохождения их через соляную толщу, водоупорными кольцами, а также изоляция гидронапорного и гидроприжимного устройств шлюзового приспособления и воротника от контакта с природными водами за счет применения колпаковой плотины направлено на обеспечение герметичности гидросистемы сооружения и исключение влияния на ее параметры и сохранность химически активных поверхностных и подземных природных вод. The environment of the shell of the descending branch of the pipeline of the hydraulic head device from the earth's surface to the salt layer with a waterproofing collar giving the lateral surfaces its step shape, supplying the descending and ascending branches of the pipeline of the hydraulic pressure device at the sections of their passage through the salt column, water-resistant rings, as well as the isolation of the hydraulic pressure and gateway devices and collar from contact with natural waters through the use of bell dome dam ravleno to ensure the tightness of the hydraulic structures and elimination of the effect on its parameters and safety of chemically active surface and underground natural waters.

Расположение помещений сооружения на расстоянии, исключающем их совместное влияние на напряженно-деформированное состояние окружающих массивов горных пород, обеспечивает долговечность сооружения, особенно в случае, когда заданный коэффициент компенсации (к) горного давления на галереи и помещения сооружения давлением, создаваемым гидронапорным или гидронапорным и гидроприжимным устройствами, меньше единицы. The location of the building’s premises at a distance that excludes their combined influence on the stress-strain state of the surrounding rock massifs ensures the durability of the structure, especially in the case when the specified compensation factor (k) of rock pressure on the galleries and the building’s premises by the pressure created by the hydraulic or hydraulic and hydraulic pressures devices less than one.

Снабжение сооружения батисферами и/или батискафами, снабжение модулей для хранения стратегических объектов движителями для их автономного перемещения позволяет скрытно и мобильно совершать передислокацию модулей внутри сооружения, обеспечивая оперативное решение стоящих перед государством стратегических задач... The supply of the structure with bathyspheres and / or bathyscaphes, the supply of modules for storing strategic objects with movers for their autonomous movement allows you to covertly and mobilely relocate the modules inside the structure, providing an efficient solution to the strategic tasks facing the state ...

На чертеже показан общий вид сооружения для длительного изолированного хранения стратегических объектов, образованного в соляной толще, заключенной в породах земной коры. The drawing shows a General view of the structure for long-term isolated storage of strategic objects formed in the salt mass enclosed in the rocks of the earth's crust.

Сооружение для длительного изолированного хранения стратегических объектов, оборудованное в соляной толще 1, заключенной в породах 2 земной коры, включает соединенные галереями 3 помещения 4, расположенные друг от друга на расстоянии, исключающем их взаимное влияние на напряженно-деформировнное состояние окружающих массивов горных пород соляной толщи 1. В помещениях 4 размещены модули 5 для хранения объектов стратегического назначения. Модули 5 снабжены гидроизолирующими оболочками 6, а галереи 3 и помещения 4 заполнены насыщенным соляным раствором 7. Оболочки 6 выполнены из нержавеющего материала, исключающего закристаллизацию оболочек 6 солями, содержащимися в соляном насыщенном растворе и ограждающих помещения 4 массивах соляных горных пород. The facility for long-term isolated storage of strategic facilities, equipped in a salt column 1, enclosed in rocks 2 of the earth's crust, includes rooms 4 connected by galleries 3 located at a distance that excludes their mutual influence on the stress-strain state of the surrounding massifs of salt rocks 1. In rooms 4 there are modules 5 for storing strategic facilities. The modules 5 are equipped with waterproofing shells 6, and the galleries 3 and rooms 4 are filled with saturated saline solution 7. Shells 6 are made of stainless material, which excludes crystallization of the shells 6 with salts contained in the saturated salt solution and enclosing the premises with 4 salt rock massifs.

Сооружение снабжено гидронапорным устройством, расположенным в соляной толще 1 и вмещающих породах 2 земной коры с выходом на земную поверхность, выполненным в виде трубопровода с нисходящей 8 и восходящей 9 ветвями. Нисходящая ветвь трубопровода заполнена жидкостью 10, а восходящая ветвь 9 трубопровода гидронапорного устройства заполнена жидкостью 7 - насыщенным соляным раствором. The construction is equipped with a hydraulic pressure device located in the salt column 1 and the host rocks 2 of the earth's crust with access to the earth's surface, made in the form of a pipeline with descending 8 and ascending 9 branches. The descending branch of the pipeline is filled with liquid 10, and the ascending branch 9 of the pipeline of the hydraulic pressure device is filled with liquid 7 — saturated brine.

Для определения границы между жидкостью 10 и 7 в гидронапорном устройстве установлен датчик-анализатор жидкостей 11. Сооружение снабжено гидроприжимным устройством, расположенным на земной поверхности без заглубления в земную кору, выполненным в виде вертикально расположенного трубопровода 12, заполненного жидкостью 13. Сооружение снабжено шлюзовым приспособлением 14. Верхний конец нисходящей ветви 8 трубопровода гидронапорного устройства имеет связь с нижним концом трубопровода 12 гидроприжимного устройства и шлюзовым приспособлением 14, нижний конец нисходящей ветви 8 гидронапорного устройства соединен с нижним концом восходящей ветви 9 трубопровода этого устройства, верхний конец восходящей ветви 9 трубопровода соединен с галереей 3. Верхний конец трубопровода 12 гидроприжимного устройства связан с атмосферой. To determine the boundary between the liquid 10 and 7, a liquid analyzer 11 is installed in the hydraulic pressure device. The structure is equipped with a hydraulic press device located on the earth’s surface without being buried in the earth’s crust, made in the form of a vertically located pipeline 12 filled with liquid 13. The structure is equipped with a lock device 14 The upper end of the descending branch 8 of the pipeline of the hydraulic pressure device is connected with the lower end of the pipeline 12 of the hydraulic pressing device and the lock device 14 , the lower end of the descending branch 8 of the hydraulic pressure device is connected to the lower end of the ascending branch 9 of the pipeline of this device, the upper end of the ascending branch 9 of the pipeline is connected to the gallery 3. The upper end of the pipeline 12 of the hydraulic pressing device is connected to the atmosphere.

Сооружение снабжено каналом для удаления из галерей 3 и помещений 4 воздуха. The construction is equipped with a channel for removing air from galleries 3 and rooms 4.

Канал для удаления воздуха выполнен в виде трубопровода 15, проложенного вдоль галерей 3, помещений 4 и гидронапорного устройства, оборудован обратным клапаном 16, воздухозаборными окнами 17, расположенными на нижнем конце трубопровода 15, под кровлей галерей 3 и помещений 4, и выходом 18 в атмосферу на верхнем конце трубопровода 15, который после удаления воздуха и заполнения трубопровода 15 жидкостью 7 перекрывается задвижкой 19. The air removal channel is made in the form of a pipeline 15, laid along the galleries 3, rooms 4 and a hydraulic pressure device, equipped with a check valve 16, air intake windows 17 located at the lower end of the pipeline 15, under the roof of the galleries 3 and rooms 4, and an outlet 18 into the atmosphere at the upper end of the pipeline 15, which after removing air and filling the pipeline 15 with a liquid 7 is blocked by a valve 19.

Высота нисходящей ветви 8 трубопровода (Н2) гидронапорного устройства составляет
H2 = [Hг.п•(кγг.п-γ3)-ΔHγ3-H1γ1]/(γ2-γ3), м
где Нг.п - расчетная глубина заложения галерей 3 и помещений 4 сооружения в недрах земной коры, м;
к - заданный коэффициент компенсации горного давления на галереи 3 и помещения 4 сооружения давлением, создаваемым гидронапорным и гидроприжимным устройствами, доля ед.;
γг.п - средневзвешенный объемный вес горных пород, залегающих над галереями 3 и помещениями 4 сооружения, Н/м3;
γ3 - объемный вес жидкости 7 в восходящей ветви 9 трубопровода гидронапорного устройства, Н/м3;
ΔН - отклонение положения расчетного уровня земной поверхности над галереями 3 и помещениями 4 сооружения относительно верхнего уровня жидкости 10 в нисходящей ветви 8 трубопровода гидронапорного устройства, со знаком "плюс", т.к. отклонение от верхнего уровня жидкости "вниз", м;
H1 - высота трубопровода 12 гидроприжимного устройства, м;
γ1 - объемный вес жидкости 13 в трубопроводе 12 гидроприжимного устройства, Н/м3;
γ2 - объемный вес жидкости 10 в нисходящей ветви 8 трубопровода гидронапорного устройства, Н/м3; а высота (Н3) восходящей ветви 9 трубопровода гидронапорного устройства составляет
Н3=Н2-ΔН-Нг.п., м.The height of the descending branch 8 of the pipeline (N 2 ) hydraulic pressure device is
H 2 = [H gp • (kγ gp -γ 3 ) -ΔHγ 3 -H 1 γ 1 ] / (γ 2 -γ 3 ), m
where N gp - the estimated depth of the galleries 3 and rooms 4 structures in the bowels of the earth's crust, m;
to - a given coefficient of compensation of rock pressure in the galleries 3 and rooms 4 of the structure with pressure created by hydraulic and hydraulic pressure devices, the share of units;
γ gp - weighted average volumetric weight of rocks lying over galleries 3 and rooms 4 of the structure, N / m 3 ;
γ 3 - the volumetric weight of the liquid 7 in the ascending branch 9 of the pipeline hydraulic pressure device, N / m 3 ;
ΔН is the deviation of the position of the calculated level of the earth's surface above the galleries 3 and rooms 4 of the structure relative to the upper level of the liquid 10 in the descending branch 8 of the pipeline of the hydraulic pressure device, with a plus sign, because deviation from the upper liquid level "down", m;
H 1 - the height of the pipe 12 of the hydraulic device, m;
γ 1 - the volumetric weight of the liquid 13 in the pipeline 12 of the hydraulic device, N / m 3 ;
γ 2 - the volumetric weight of the liquid 10 in the descending branch 8 of the pipeline hydraulic pressure device, N / m 3 ; and the height (H 3 ) of the ascending branch 9 of the pipeline of the hydraulic pressure device is
H 3 = H 2 -ΔH-H g.p. , m

Оболочка 20 нисходящей ветви 8 трубопровода гидронапорного устройства на протяжении от земной поверхности до соляной толщи 1 окружена гидроизолирующим воротником 21, боковым поверхностям которого придана ступенчатая форма. The shell 20 of the descending branch 8 of the pipeline of the hydraulic pressure device, from the earth's surface to the salt stratum 1, is surrounded by a waterproofing collar 21, the lateral surfaces of which are given a stepped shape.

Верхний конец нисходящей ветви 8 трубопровода гидронапорного устройства, шлюзовое приспособление 14, нижний конец трубопровода 12 и устье воротника 21 изолированы от природных вод колпаковой плотиной 22 на высоту, превышающую, вероятно, ожидаемый максимальный уровень заполнения земной поверхности территории размещения сооружения природными водами. Нисходящая 8 и восходящая 9 ветви трубопровода гидронапорного устройства на участках прохождения их через соляную толщу 1 снабжены водоупорными кольцами 23. The upper end of the descending branch 8 of the pipeline of the hydraulic pressure device, the lock device 14, the lower end of the pipeline 12 and the mouth of the collar 21 are isolated from natural waters by a bell dam 22 to a height exceeding the expected maximum level of filling the earth's surface of the territory where the structure is located with natural waters. The descending 8 and ascending 9 branches of the pipeline of the hydraulic pressure device at the sections of their passage through the salt stratum 1 are equipped with water-resistant rings 23.

Сооружение снабжено батискафами 24 для перемещения модулей 5 от шлюзового приспособления 14 до помещений 4 и обратно. The building is equipped with bathyscaphes 24 for moving modules 5 from the lock device 14 to rooms 4 and vice versa.

Сооружение расположено за пределами динамических зон мульд сдвижений горных пород и разломов кристаллического фундамента земной коры. The construction is located outside the dynamic zones of the troughs of rock displacements and faults in the crystalline basement of the earth's crust.

Сооружение для длительного изолированного хранения стратегических объектов, оборудованное в соляной толще 1, заключенной в породах земной коры 2, функционирует следующим образом. The facility for long-term isolated storage of strategic facilities, equipped in the salt column 1, enclosed in the rocks of the earth's crust 2, operates as follows.

Объекты стратегического назначения размещаются в модулях 5. Модули 5, содержащие объекты стратегического назначения, пропускаются через шлюзовое приспособление 14 и с помощью батискафов 24 транспортируются по нисходящей 8 и восходящей 9 ветвям гидронапорного устройства, галереям 3 до помещений 4, в которых они устанавливаются на хранение. Батискафы 24 возвращаются в район шлюзового приспособления 14. Для практического использования объекты стратегического назначения доставляются в модулях 5 из помещений 4 с помощью батискафов 24 в обратном порядке до шлюзового приспособления 14, далее пропускаются через шлюзовое приспособление 14 и передаются потребителю. Strategic objects are placed in modules 5. Modules 5 containing strategic objects are passed through the gateway device 14 and, using bathyscaphes 24, are transported along the descending 8 and ascending 9 branches of the hydraulic pressure device, galleries 3 to rooms 4 in which they are stored. Bathyscaphe 24 is returned to the area of the gateway device 14. For practical use, strategic facilities are delivered in modules 5 from rooms 4 using bathyscaphes 24 in the reverse order to the gateway device 14, then passed through the gateway device 14 and transferred to the consumer.

Современные батискафы способны работать в жидкой среде при давлении окружающей среды до 1000•105 Н/м2, что соответствует горному давлению в земной коре на глубине порядка 4 км.Modern bathyscaphes are able to work in a liquid medium at an ambient pressure of up to 1000 • 10 5 N / m 2 , which corresponds to the mountain pressure in the earth's crust at a depth of about 4 km.

Пример конкретного выполнения сооружения для длительного изолированного хранения объектов. An example of a specific construction for long-term isolated storage of objects.

Галереи (поз. 3) и помещения (поз. 4) оборудованы в соляной толще на расчетной глубине (Нг.п.) 300 м.Galleries (pos. 3) and rooms (pos. 4) are equipped in the salt column at a design depth (N g ) of 300 m.

Средневзвешенный объемный вес горных пород (γг.п), залегающих над помещениями (поз. 4), равен 22•103н/м3
Отклонение положения расчетного уровня земной поверхности над галереями (поз. 3) и помещениями (поз. 4) сооружения относительно верхнего уровня жидкости (поз. 10) в нисходящей ветви (поз. 8) трубопровода гидронапорного устройства равно + 5 м. Объемный вес жидкости (поз. 7) в восходящей ветви (поз. 9) трубопровода гидронапорного устройства (γ3) равен 12,3•103 Н/м3, объемный вес жидкости (поз. 10) в нисходящей ветви (поз. 8) трубопровода гидронапорного устройства (γ2) равен 13,5•103 Н/м3. Высота трубопровода (поз. 12) гидроприжимного устройства (H1) равна 20 м, а объемный вес жидкости (поз.13) в трубопроводе (поз. 12) гидроприжимного устройства (γ1) равен 136•103 Н/м3. Тогда высота нисходящей ветви (поз. 8) трубопровода (H2) гидронапорного устройства при к=1 составит
H2= [300•(12,2 -12,3)•103-5•12,3•103-18•13,6•103] /(13,5-12,3)•103= 333,7 м,
а высота (Н3) восходящей ветви (поз. 9) трубопровода гидронапорного устройства
Н3=333,7-5-300=28,7 м.The weighted average volumetric weight of rocks (γ gp ) lying above the premises (item 4) is 22 • 10 3 n / m 3
The deviation of the position of the calculated level of the earth's surface above the galleries (item 3) and the rooms (item 4) of the structure relative to the upper liquid level (item 10) in the descending branch (item 8) of the hydraulic pressure head pipeline is + 5 m. Volumetric weight of the liquid ( pos. 7) in the ascending branch (pos. 9) of the pipeline of the hydraulic pressure device (γ 3 ) is 12.3 • 10 3 N / m 3 , the volumetric weight of the liquid (pos. 10) in the descending branch (pos. 8) of the pipeline of the hydraulic pressure device (γ 2 ) is 13.5 • 10 3 N / m 3 . The height of the pipeline (pos. 12) of the hydraulic clamping device (H 1 ) is 20 m, and the volumetric weight of the liquid (pos. 13) in the pipeline (pos. 12) of the hydraulic clamping device (γ 1 ) is 136 • 10 3 N / m 3 . Then the height of the descending branch (item 8) of the pipeline (H 2 ) of the hydraulic pressure device at k = 1 will be
H 2 = [300 • (12.2 -12.3) • 10 3 -5 • 12.3 • 10 3 -18 • 13.6 • 10 3 ] / (13.5-12.3) • 10 3 = 333.7 m
and the height (H 3 ) of the ascending branch (pos. 9) of the pipeline of the hydraulic pressure device
H 3 = 333.7-5-300 = 28.7 m.

Предложенная конструкция сооружения для длительного изолированного хранения стратегических объектов позволяет впервые при сравнительно небольших капитальных затратах решить государственную задачу по скрытному, безопасному, мобильному и долгосрочному выводу стратегических объектов из биосферы с возможностью оперативного возвращения в нее. The proposed construction design for long-term isolated storage of strategic objects allows for the first time at relatively low capital costs to solve the state problem of secretive, safe, mobile and long-term withdrawal of strategic objects from the biosphere with the possibility of prompt return to it.

Claims (12)

1. Сооружение для длительного изолированного хранения стратегических объектов, включающее соединенные галереями помещения, оборудованные в водоупорных породах земной коры, в которых размещены модули для хранения объектов стратегического назначения, отличающееся тем, что модули снабжены гидроизолирующими оболочками, а галереи и помещения заполнены жидкостью или жидкостями, неагрессивными к ограждающим галереи и помещения горным породам. 1. A facility for long-term isolated storage of strategic objects, including rooms connected by galleries, equipped in water-resistant rocks of the earth's crust, in which modules for storing strategic objects are located, characterized in that the modules are equipped with waterproofing shells, and the galleries and rooms are filled with liquid or liquids, non-aggressive to enclosing galleries and rooms rocks. 2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено гидронапорным или гидронапорным, гидроприжимным устройствами и шлюзовым приспособлением, каналом для удаления из галерей и помещений воздуха. 2. The structure according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a hydraulic or hydraulic pressure, hydraulic pressing devices and a lock device, a channel for removing air from galleries and rooms. 3. Сооружение по п. 2, отличающееся тем, что гидронапорное устройство расположено в земной коре с выходом или без выхода на земную поверхность, выполнено в виде трубопроводов или трубопровода с нисходящей или с нисходящей и восходящей ветвями, заполненными жидкостью или жидкостями, гидроприжимное устройство расположено на земной поверхности с заглублением или без заглубления в земную кору, выполнено в виде наклонно или вертикально расположенного трубопровода, заполненного жидкостью или жидкостями, при этом верхний конец нисходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства имеет связь с атмосферным воздухом или нижним концом трубопровода гидроприжимного устройства и шлюзовым приспособлением, нижний конец трубопровода нисходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства соединен с нижним концом восходящей ветви трубопровода этого устройства или с галереей, верхний конец трубопровода гидроприжимного устройства связан с атмосферой, а канал для удаления из галерей и помещений воздуха выполнен в виде трубопроводов или трубопровода, проложенного вдоль галерей, помещений и гидронапорного устройства, оборудован обратным клапаном, воздухозаборными окнами, расположенными на нижнем конце трубопровода, под кровлей галерей и помещений и выходом в атмосферу на верхнем конце трубопровода, который после удаления воздуха и заполнения трубопровода жидкостью перекрывается задвижкой. 3. The construction under item 2, characterized in that the hydraulic pressure device is located in the earth’s crust with or without access to the earth’s surface, made in the form of pipelines or pipelines with descending or descending and ascending branches filled with liquid or liquids, the hydraulic pressure device is located on the earth’s surface, with or without deepening into the earth’s crust, made in the form of an inclined or vertically located pipeline filled with liquid or liquids, with the upper end of the descending branches the pipeline of the hydraulic pressure device is connected with atmospheric air or the lower end of the pipeline of the hydraulic pressure device and the lock device, the lower end of the pipeline of the descending branch of the pipeline of the hydraulic pressure device is connected to the lower end of the pipeline of the hydraulic device and the gallery, the upper end of the pipeline of the hydraulic pressure device is connected to the atmosphere, and the channel for removing air from galleries and rooms, made in the form of pipelines or a pipeline laid along the galleries, rooms and a hydraulic pressure device, is equipped with a check valve, air intake windows located at the lower end of the pipeline, under the roof of the galleries and rooms and venting to the atmosphere at the upper end of the pipeline, which is blocked by a valve after removing air and filling the pipeline with liquid. 4. Сооружение по п.3, отличающееся тем, что высота нисходящей ветви трубопровода (Н2) гидронапорного устройства составляет
Figure 00000002

где Нг.п - расчетная глубина заложения галерей и помещений сооружения в недрах земной коры, м;
к - заданный коэффициент компенсации горного давления на галереи и помещения сооружения давлением, создаваемым гидронапорным или гидронапорным и гидроприжимным устройствами, доля ед.;
γг.п - средневзвешенный объемный вес горных пород, залегающих над галереями и помещениями сооружения, Н/м3;
γ3 - объемный вес жидкости или средневзвешенный объемный вес жидкостей в восходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства, Н/м3;
ΔН - отклонение положения расчетного уровня земной поверхности над галереями и помещениями сооружения относительно верхнего уровня жидкости в нисходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства, со знаком "плюс", если отклонение от верхнего уровня жидкости "вниз" и со знаком "минус", если отклонение "вверх", м;
H1 - высота трубопровода гидроприжимного устройства, м;
γ1 - объемный вес жидкости или средневзвешенный объемный вес жидкостей в трубопроводе гидроприжимного устройства, Н/м3;
γ2 - объемный вес жидкости или средневзвешенный объемный вес жидкостей в нисходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства, Н/м3,
и должна быть больше или равна сумме ΔН и Нг.п., а высота (Н) восходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства составляет
Н3 =H2-ΔН - Нг.п, м.4. The construction according to claim 3, characterized in that the height of the descending branch of the pipeline (H 2 ) of the hydraulic pressure device is
Figure 00000002

where N gp - the estimated depth of the galleries and premises of the structure in the bowels of the earth's crust, m;
k - the specified coefficient of compensation of rock pressure in the galleries and premises of the building by the pressure created by the hydraulic or hydraulic pressure and hydraulic devices, the share of units;
γ gp - weighted average volumetric weight of rocks lying above the galleries and premises of the structure, N / m 3 ;
γ 3 is the volumetric weight of the liquid or the weighted average volumetric weight of the liquids in the ascending branch of the pipeline of the hydraulic pressure device, N / m 3 ;
ΔН - deviation of the position of the calculated level of the earth’s surface above the galleries and premises of the structure relative to the upper level of the liquid in the descending branch of the pipeline of the hydraulic pressure device, with a plus sign, if the deviation from the upper liquid level is down and with a minus sign, if the deviation is up ", m;
H 1 - the height of the pipeline hydraulic device, m;
γ 1 is the volumetric weight of the liquid or the weighted average volumetric weight of the liquids in the pipeline of the hydraulic pressing device, N / m 3 ;
γ 2 is the volumetric weight of the liquid or the weighted average volumetric weight of the liquids in the descending branch of the pipeline of the hydraulic pressure device, N / m 3 ,
and must be greater than or equal to the sum of ΔН and Ng.p., and the height (H) of the ascending branch of the pipeline of the hydraulic pressure device is
H 3 = H 2 -ΔH - Ng.p, m. 5. Сооружение по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что галереи и помещения для размещения модулей с объектами стратегического назначения размещены внутри соляной толщи, заключенной в породах земной коры, а в качестве заполняющей галереи и помещения жидкости используется насыщенный соляной раствор. 5. The construction according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the galleries and rooms for placing modules with strategic objects are located inside the salt stratum enclosed in the rocks of the earth's crust, and saturated brine is used as the filling gallery and the premises of the liquid. 6. Сооружение по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что гидроизолирующие оболочки, покрывающие модули, выполнены из нержавеющего материала, исключающего закристаллизацию оболочки солями, содержащимися в окружающих оболочки модулей средах. 6. The construction according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the waterproofing shells covering the modules are made of stainless material, excluding crystallization of the shell by salts contained in the environments surrounding the shell of the modules. 7. Сооружение по любому пп.3-6, отличающееся тем, что оболочка нисходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства на протяжении от земной поверхности до соляной толщи окружена гидроизолирующим воротником, боковым поверхностям которого придана ступенчатая форма. 7. The construction according to any one of claims 3 to 6, characterized in that the shell of the descending branch of the pipeline of the hydraulic pressure device is surrounded from the earth's surface to the salt stratum by a waterproofing collar, the lateral surfaces of which are given a stepped shape. 8. Сооружение по любому из пп.3-7, отличающееся тем, что верхний конец нисходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства или верхний конец нисходящей ветви трубопровода гидронапорного устройства, шлюзовое приспособление, нижний конец трубопровода гидронапорного устройства и устье воротника изолированы от природных вод колпаковой плотиной на высоту, превышающую вероятностно ожидаемый максимальный уровень затопления земной поверхности территории размещения сооружения природными водами. 8. The construction according to any one of claims 3 to 7, characterized in that the upper end of the descending branch of the hydraulic pressure device pipeline or the upper end of the descending branch of the hydraulic pressure device pipeline, the sluice device, the lower end of the hydraulic pressure device pipeline and the mouth of the collar are isolated from natural waters by a bell dam at height exceeding the probabilistically expected maximum level of flooding of the earth's surface of the territory where the structure is located with natural waters. 9. Сооружение по любому из пп.3-8, отличающееся тем, что нисходящая и восходящая ветви трубопровода гидронапорного устройства на участках прохождения их через соляную толщу снабжены водоупорными кольцами. 9. The construction according to any one of claims 3 to 8, characterized in that the descending and ascending branches of the pipeline of the hydraulic pressure device at the sections of their passage through the salt stratum are equipped with water-resistant rings. 10. Сооружение по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что помещения сооружения расположены друг от друга на расстоянии, исключающем их совместное влияние на напряженно-деформированное состояние окружающих массивов горных пород. 10. The structure according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the premises of the structure are located at a distance from each other, excluding their combined influence on the stress-strain state of the surrounding rock masses. 11. Сооружение по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что сооружение снабжено батисферами и/или батискафами для перемещения модулей. 11. The structure according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the structure is equipped with bathyspheres and / or bathyscaphes for moving modules. 12. Сооружение по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что модули для хранения стратегических объектов снабжены движителями для их автономного перемещения. 12. The construction according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the modules for storing strategic objects are equipped with propulsion devices for their autonomous movement.
RU2001130208/03A 2001-11-08 2001-11-08 Structure for long-term isolated storage of strategic objects RU2208114C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001130208/03A RU2208114C1 (en) 2001-11-08 2001-11-08 Structure for long-term isolated storage of strategic objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001130208/03A RU2208114C1 (en) 2001-11-08 2001-11-08 Structure for long-term isolated storage of strategic objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2208114C1 true RU2208114C1 (en) 2003-07-10

Family

ID=29210834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001130208/03A RU2208114C1 (en) 2001-11-08 2001-11-08 Structure for long-term isolated storage of strategic objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2208114C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Laczniak et al. Summary of hydrogeologic controls on ground-water flow at the Nevada Test Site, Nye County, Nevada
Van der Meer Investigations regarding the storage of carbon dioxide in aquifers in the Netherlands
CN113404538B (en) System and method for sealing carbon dioxide based on coal mine goaf
Mathews Water pressure under a glacier
Sun et al. An improved siphon drainage method for slope stabilization
US5202522A (en) Deep well storage of radioactive material
CN106592544B (en) A kind of device using wave energy auxiliary slope drainage
Hall et al. Volcanic eruptions with little warning: the case of Volcán Reventador's Surprise November 3, 2002 Eruption, Ecuador
US3763652A (en) Method for transporting fluids or gases sparsely soluble in water
RU2602538C1 (en) Method for reduction of action of forces of frost boil and increasing stability of pile foundations in permafrost zone
CN205719098U (en) A kind of maintainable tunnel-liner hydraulic pressure and system for monitoring displacement
US2879646A (en) Underground storage of liquids
RU2208114C1 (en) Structure for long-term isolated storage of strategic objects
Germanovich et al. Injection of solids to lift coastal areas
Klimchouk Speleogenesis
CN203925512U (en) Submarine tunnel with submarine floating pipe anchored seabed frame
CN215633143U (en) System for sealing and storing carbon dioxide based on coal mine goaf
JPH0559320B2 (en)
Suzuki et al. Feasibility study on CO2 micro-bubble storage (CMS)
US3785158A (en) Hydraulic engineering installations
CN209244563U (en) A kind of hole structure of layering underground water bit length phase monitoring
Milanović et al. Prevent leakage and mixture of Karst groundwater
CN206844126U (en) Civil air defense constructions and installations builds backfilling apparatus
US3343369A (en) Method of inhibiting earth subsidence over a cavity
Berest et al. Dry mine abandonment

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20031109