RU2793053C1 - Method for construction of vertical shafts and construction of launch complexes for launching rocket vehicles in them - Google Patents

Method for construction of vertical shafts and construction of launch complexes for launching rocket vehicles in them Download PDF

Info

Publication number
RU2793053C1
RU2793053C1 RU2022121694A RU2022121694A RU2793053C1 RU 2793053 C1 RU2793053 C1 RU 2793053C1 RU 2022121694 A RU2022121694 A RU 2022121694A RU 2022121694 A RU2022121694 A RU 2022121694A RU 2793053 C1 RU2793053 C1 RU 2793053C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
construction
shaft
launch
sections
drilling
Prior art date
Application number
RU2022121694A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Федорович Шаповалов
Original Assignee
Николай Федорович Шаповалов
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Федорович Шаповалов filed Critical Николай Федорович Шаповалов
Application granted granted Critical
Publication of RU2793053C1 publication Critical patent/RU2793053C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: launching rocket vehicles.
SUBSTANCE: according to the method for constructing a launch complex for launching rocket vehicles, a well is sequentially drilled from the upper part of the mountain slope vertically down into a tunnel built at the terrain level, then the said well is expanded by drilling from the bottom up and from the top down until a shaft of the calculated diameter is obtained. The sections of the launch complex are delivered through the tunnel and the well shaft to the site in the upper part of the mine. The underground part of the shaft is constructed, after which the sections of the launch complex shaft are mounted by laying them one on top of the other, and the space between the shaft wall and the sections is poured with concrete.
EFFECT: simplification of construction and reduction of the amount and time of work in the construction of the launch complex.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к строительству шахт и к технологии строительства стартовых комплексов для запуска ракет носителей всех классов.The invention relates to the construction of mines and technology for the construction of launch complexes for launching carrier rockets of all classes.

Известны способы строительства вертикальных шахт и запуска ракет носителей без использования 1-й ступени, предложенных в патентах на изобретения №2733449 от 01.10.2020, №2747888 от 17.05.2021 и №2775897 от 11.07.2022. Недостатком известных патентов является необходимость высоких трудозатрат на строительство горной дороги для доставки секций стартового комплекса.Known methods for the construction of vertical shafts and launch of launch vehicles without the use of the 1st stage, proposed in patents for inventions No. The disadvantage of known patents is the need for high labor costs for the construction of a mountain road for the delivery of sections of the launch complex.

Для строительства круглых вертикальных шахт необходимого диаметра известен способ, описанный МАЛЕВИЧЕМ Н.А. «Машины и комплексы оборудования для проходки вертикальных стволов», Москва, «Недра», 1975, на стр. 300-301 и 314-317.For the construction of round vertical shafts of the required diameter, the method described by N.A. MALEVICH is known. "Machines and sets of equipment for sinking vertical shafts", Moscow, "Nedra", 1975, on pp. 300-301 and 314-317.

Он предусматривает бурение скважины вертикально вниз с уровня местности с выходом в горную выработку с последующим расширением диаметра скважины бурением снизу-вверх и в дальнейшем бурением скважины большего диаметра сверху вниз.It involves drilling a well vertically down from the level of the terrain with access to a mine working, followed by expansion of the diameter of the well by drilling from the bottom up and further drilling of a larger diameter hole from the top down.

Задачей изобретения является создание технологии сооружения стартового комплекса для запуска ракет носителей в вертикальной шахте расчетной высоты.The objective of the invention is to create a technology for the construction of a launch complex for launching launch vehicles in a vertical shaft of the estimated height.

Техническим результатом изобретения является упрощение строительства и сокращение объема и времени работ при сооружении стартового комплекса.The technical result of the invention is to simplify construction and reduce the amount and time of work in the construction of the launch complex.

Технический результат достигается тем, что последовательно производят бурение скважины с верхней части склона горы вертикально вниз в сооруженный на уровне местности тоннель, затем производят бурение снизу-вверх, расширяя скважину и сверху вниз до получения ствола шахты расчетного диаметра и строительство подземной части шахты, после чего производят монтаж секций ствола стартового комплекса путем накладывания их одну на другую, а пространство между стенками шахты и секциями заливают бетоном.The technical result is achieved by sequentially drilling a well from the upper part of the mountain slope vertically down into a tunnel built at the level of the terrain, then drilling from the bottom up, expanding the well and from top to bottom until a shaft of the estimated diameter is obtained and the construction of the underground part of the mine, after which the sections of the shaft of the launch complex are mounted by laying them one on top of the other, and the space between the walls of the shaft and the sections is poured with concrete.

Отличие заявляемого изобретения заключается в том, что по сравнению с имеющимися в настоящее время способами сооружения вертикальных шахт их строительство ведется с уровня местности вниз в горную выработку, а предлагаемый способ с верхней части горы (склона горы) в тоннель на уровне местности.The difference of the claimed invention lies in the fact that, compared with the currently available methods of constructing vertical mines, their construction is carried out from the terrain level down into the mine working, and the proposed method is from the top of the mountain (mountain slope) into a tunnel at the terrain level.

Заявляемый способ иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показано расширение уже пробуренной скважины путем бурения снизу-вверх. На фиг. 2 - процесс дальнейшего расширения диаметра шахты путем бурения сверху-вниз до получения расчетного размера. На фиг. 3 - процесс укладки элементов конструкции стартового комплекса.The proposed method is illustrated in the drawings, where in Fig. 1 shows the expansion of an already drilled well by drilling from the bottom up. In FIG. 2 - the process of further expansion of the diameter of the shaft by drilling from top to bottom until the calculated size is obtained. In FIG. 3 - the process of laying structural elements of the launch complex.

Сооружение стартового комплекса для запуска ракет носителей производится в следующей последовательности:The construction of the launch complex for launching carrier rockets is carried out in the following sequence:

производится бурение к расчетной точке выхода бурового устройства в тоннель, сооруженный на уровне местности, который является важным элементом стартового комплекса и используется для вывоза образующейся при бурении породы, а в ходе его строительства для доставки конструкций и материалов и доступу к затворяемому технологическому проему стартового комплекса для комплектования оборудованием, составными частями ракеты носителя и обслуживании его;drilling is carried out to the estimated point of exit of the drilling device into the tunnel built at the level of the terrain, which is an important element of the launch complex and is used to remove the rock formed during drilling, and during its construction to deliver structures and materials and access to the closed technological opening of the launch complex for acquisition of equipment, components of the carrier rocket and its maintenance;

буровое устройство меняется на больший диаметр и производится расширение скважины путем бурения снизу-вверх;the drilling device is changed to a larger diameter and the well is expanded by drilling from the bottom up;

затем производится бурение сверху вниз долотом необходимого диаметра, а образующаяся при бурении ствола шахты порода падает в тоннель и вывозится для отсыпки прилегающей площадки перед тоннелем или сооружения дамбы в ближайшем ущелье (ложбины) и создания водоема для воды, используемой при запуске РН.then drilling is carried out from top to bottom with a bit of the required diameter, and the rock formed during the drilling of the mine shaft falls into the tunnel and is taken out to fill the adjacent area in front of the tunnel or build a dam in the nearest gorge (hollow) and create a reservoir for water used when launching the launch vehicle.

После завершения бурения ствола шахты до расчетного диаметра на площадку в верхней части шахты с использованием подъемного устройства буровой установки поднимаются составные части (секции) стартового комплекса, изготовленные и подогнанные друг к другу в заводских условиях.After completion of drilling of the shaft to the estimated diameter, the components (sections) of the launch complex, manufactured and fitted to each other in the factory, are lifted to the site in the upper part of the shaft using the lifting device of the drilling rig.

Подъем начинается с верхней секции и заканчивается той, которая будет укладываться на самую нижнюю (с технологическим проемом), устанавливаемую через тоннель на подземную часть стартового комплекса.The ascent starts from the upper section and ends with the one that will fit on the lowest one (with a technological opening), installed through the tunnel on the underground part of the launch complex.

Подземная часть стартового комплекса (ниже уровня местности) строится обычным способом, путем рытья котлована и сооружения в нем бассейна для воды расчетного объема, который является также фундаментом для первой (с технологическим проемом) секции стартового комплекса, после чего производится монтаж секций комплекса путем накладывания одной секции на другую опуская их с помощью подъемного устройства буровой установки с верхней площадки ствола шахты.The underground part of the launch complex (below the terrain level) is built in the usual way, by digging a pit and constructing a pool for water of the estimated volume in it, which is also the foundation for the first (with a technological opening) section of the launch complex, after which the sections of the complex are mounted by applying one section to another by lowering them with the help of the lifting device of the drilling rig from the top platform of the shaft.

После установки определенного количества секций пространство между деталями стартового комплекса и шахтой заполняется бетоном с применением бетонных насосов до высоты, на которую возможно подавать раствор с его применением.After installing a certain number of sections, the space between the parts of the launch complex and the shaft is filled with concrete using concrete pumps to a height to which it is possible to supply the solution with its use.

Для заливки бетоном секций, расположенных выше использовать емкость для жидкого бетона цилиндрической формы диаметром меньше чем внутренний диаметр стартовый комплекса.To pour concrete into the sections located above, use a container for liquid concrete of a cylindrical shape with a diameter less than the inner diameter of the starting complex.

Чтобы не повредить стенки комплекса при подъеме емкости с бетоном и опускании ее, с внешней стороны в верхней и нижней ее части по окружности расположить ролики, которые при подъеме и спуске емкости не позволят допускать жесткого касания ею стенок секций и соответственно исключить нанесение им повреждений.In order not to damage the walls of the complex when lifting the container with concrete and lowering it, place rollers on the outer side in its upper and lower parts along the circumference, which, when lifting and lowering the container, will not allow it to hard touch the walls of the sections and, accordingly, prevent damage to them.

Емкость в нижней части оборудовать выливными устройствами сразу в четыре стороны для заполнения бетоном пространства между шахтой и внешними стенками составных секций комплекса, равномерно, не допуская искривления его вертикали.The container in the lower part should be equipped with pouring devices in four directions at once to fill the space between the shaft and the outer walls of the composite sections of the complex with concrete, evenly, avoiding its vertical curvature.

Выполняются работы по строительству шахты и стартового комплекса в следующей последовательности с учетом приведенных чертежей:Works on the construction of the mine and the launch complex are being carried out in the following sequence, taking into account the above drawings:

выбирается место для строительства шахты 1 на склоне горы 2;a place is chosen for the construction of mine 1 on the slope of mountain 2;

в верхней части готовится площадка 3 под размещение буровой вышки 4 и поднимаемых и складируемых элементов конструкции 5 стартового комплекса;in the upper part, a platform 3 is being prepared for the placement of the drilling rig 4 and the lifted and stored structural elements 5 of the launch complex;

одновременно с этим на уровне местности производятся работы по пробиванию горизонтального тоннеля 6 к расчетному месту выхода бурового устройства 7 в тоннель 6;at the same time, at the level of the terrain, work is being done to punch a horizontal tunnel 6 to the estimated exit point of the drilling device 7 into the tunnel 6;

производится бурение скважины 8 до выхода нижней части бура 7 в верхней части тоннеля 6;well 8 is drilled until the lower part of the drill 7 exits in the upper part of the tunnel 6;

бур 7 заменяется на устройство большего диаметра, позволяющего производить бурение снизу-вверх, расширяя диаметр скважины 8 до получения отверстия, позволяющего раздробленной породе 9 падать в нижнюю часть шахты (в тоннель 6), не застревая в скважине 8;the drill 7 is replaced by a device of a larger diameter, which allows drilling from the bottom up, expanding the diameter of the well 8 until a hole is obtained, allowing the crushed rock 9 to fall into the lower part of the mine (into the tunnel 6) without getting stuck in the well 8;

далее буровое устройство 7 в зависимости от прочности породы меняется на долото 10 необходимого диаметра для производства бурения уже сверху-вниз, увеличивая диаметр шахты 1 до расчетного значения;further, the drilling device 7, depending on the strength of the rock, changes to a bit 10 of the required diameter for drilling already from top to bottom, increasing the diameter of the shaft 1 to the calculated value;

отбойник 11, установленный в нижней части, под пробуренной скважиной 8 отражает высокую кинетическую энергию падающей породы 9 по направлению к выходу из тоннеля 6, предотвращая его повреждение;a fender 11 installed in the lower part, under the drilled well 8, reflects the high kinetic energy of the falling rock 9 towards the exit of the tunnel 6, preventing its damage;

порода 9 вывозится из тоннеля 6 и отсыпается для расширения площадки перед ним или создания дамбы для водоема;rock 9 is removed from tunnel 6 and dumped to expand the area in front of it or create a dam for a reservoir;

производится подъем составных частей (секций) 5 стартового комплекса, на площадку 3 в верхней части шахты 1 с использованием подъемного устройства 12 буровой вышки 4;the components (sections) 5 of the launch complex are lifted to the site 3 in the upper part of the mine 1 using the lifting device 12 of the drilling rig 4;

роется котлован и сооружается подземная (ниже уровня местности) часть шахты 13;a pit is dug and an underground (below the terrain) part of the mine 13 is being built;

на подземную часть шахты 13 устанавливается через тоннель 6 секция с технологическим проемом 14;on the underground part of the mine 13 is installed through the tunnel 6 section with technological opening 14;

производится монтаж стартового комплекса путем накладывания одной секции 5 на другую, опуская их с помощью подъемного устройства 12 буровой вышки 4 с верхней площадки 3;the installation of the launch complex is carried out by applying one section 5 to another, lowering them with the help of a lifting device 12 of the drilling rig 4 from the upper platform 3;

пространство между деталями стартового комплекса и шахтой заполняются бетоном 15.the space between the details of the launch complex and the shaft is filled with concrete 15.

Преимущество предложенного способа:The advantage of the proposed method:

возрастает скорость проходки горной породы за счет применения предложенного способа строительства ствола шахты, без использования крепей и необходимости поднятия на поверхность выбранной породы;the rate of penetration of the rock increases due to the use of the proposed method for the construction of the shaft, without the use of supports and the need to raise the selected rock to the surface;

упрощаются и ускоряются работы за счет использования подъемного устройства буровой установки для поднятия наверх элементов конструкции стартового комплекса, а затем их установка;work is simplified and accelerated by using the lifting device of the drilling rig to lift up the structural elements of the launch complex, and then install them;

нет необходимости строительства широкой горной дороги для доставки тяжелых крупногабаритных деталей комплекса на верхнюю площадку;there is no need to build a wide mountain road for the delivery of heavy large-sized parts of the complex to the upper platform;

техника для строительства площадки и буровая установка доставляется на верхнюю часть предполагаемой шахты с помощью вертолета Ми-26;site construction equipment and a drilling rig are delivered to the upper part of the proposed mine using a Mi-26 helicopter;

сокращаются трудозатраты, время и стоимость сооружения стартового комплекса;reduced labor costs, time and cost of construction of the launch complex;

Claims (1)

Способ сооружения стартового комплекса для запуска ракет-носителей, характеризующийся тем, что последовательно производят бурение скважины с верхней части склона горы вертикально вниз в сооруженный на уровне местности тоннель, затем производят расширение указанной скважины путем бурения снизу вверх и сверху вниз до получения ствола шахты расчетного диаметра, доставляют через тоннель и ствол шахты секции стартового комплекса на площадку в верхней части шахты, производят строительство подземной части шахты, после чего производят монтаж секций ствола стартового комплекса путем их накладывания одной на другую, а пространство между стенкой шахты и секциями заливают бетоном.A method for constructing a launch complex for launching launch vehicles, characterized in that a well is sequentially drilled from the upper part of the mountain slope vertically down into a tunnel built at the terrain level, then the said well is expanded by drilling from the bottom up and from the top down until a shaft of the calculated diameter is obtained , deliver the sections of the launch complex through the tunnel and the shaft to the site in the upper part of the mine, construct the underground part of the mine, after which the sections of the launch complex shaft are mounted by laying them one on top of the other, and the space between the shaft wall and the sections is poured with concrete.
RU2022121694A 2022-08-08 Method for construction of vertical shafts and construction of launch complexes for launching rocket vehicles in them RU2793053C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2793053C1 true RU2793053C1 (en) 2023-03-28

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7775148B1 (en) * 2005-01-10 2010-08-17 Mcdermott Patrick P Multivalve hypervelocity launcher (MHL)
RU2640163C2 (en) * 2017-02-27 2017-12-26 Эдуард Павлович Цыганов Starting system for space flying vehicles by e.p. tsiganov
RU2733449C1 (en) * 2020-02-12 2020-10-01 Николай Федорович Шаповалов Launching complex and method for launching carrier rockets without using the first stage
CN112627827A (en) * 2020-12-16 2021-04-09 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 Control device for excavating and deslagging of vertical shaft at upper part of existing tunnel
RU2747888C1 (en) * 2020-10-19 2021-05-17 Николай Федорович Шаповалов Launch complex and method for launching light and medium-class space rockets without using the 1st stage

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7775148B1 (en) * 2005-01-10 2010-08-17 Mcdermott Patrick P Multivalve hypervelocity launcher (MHL)
RU2640163C2 (en) * 2017-02-27 2017-12-26 Эдуард Павлович Цыганов Starting system for space flying vehicles by e.p. tsiganov
RU2733449C1 (en) * 2020-02-12 2020-10-01 Николай Федорович Шаповалов Launching complex and method for launching carrier rockets without using the first stage
RU2747888C1 (en) * 2020-10-19 2021-05-17 Николай Федорович Шаповалов Launch complex and method for launching light and medium-class space rockets without using the 1st stage
CN112627827A (en) * 2020-12-16 2021-04-09 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 Control device for excavating and deslagging of vertical shaft at upper part of existing tunnel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106284317B (en) A kind of building pile foundation construction method
CN107023002A (en) Down-the-hole impacts churning composite pile pile making method
CN110735600B (en) Mechanical pore-forming pile construction process for karst geology
CN113614315A (en) Method of constructing a structure
CN110685698B (en) Climbing reverse construction method for newly building large-section tunnel in existing cavern side direction
EP2700750B1 (en) Foundation pile for offshore structures and method for constructing a foundation pile for offshore structures
US3250075A (en) Method of retaining wall construction and anchoring
CN105019431B (en) Crush and complete alternate steep dip stratified rock masses Large Diameter Super-long Bored Piles construction method
RU2793053C1 (en) Method for construction of vertical shafts and construction of launch complexes for launching rocket vehicles in them
SU946409A3 (en) Method for driving lower ends of sheet piles into base soil in erecting sheet piling wall
CN112681317A (en) Construction method for preventing pile body from hole crossing
RU2492294C1 (en) Pipe concrete pile with reinforced base and method of its erection
RU2502873C1 (en) Shaft lining, complex for its erection and method of its erection
CN108049401A (en) A kind of screw thread rammed bulb pile and its construction method
EP4103785A1 (en) Method for introducing a soil penetrating tool into a soil and underground construction device
KR100731573B1 (en) Carrier construction method of double track tunnel
CN108867223B (en) Method for building high-grade highway in area with unfavorable geological conditions
RU2491387C1 (en) Method to erect recessed structures and underground structures of buildings
RU2244780C1 (en) Method for building shallow foundation post having camouflet widened part
CN113374481A (en) Well drilling method well sinking process with drilling before and after
US933776A (en) Sinking shafts and the like.
CN114482083B (en) Construction method for cutting rock slope slide-resistant pile of existing road widening section
CN217651789U (en) Sliding pin type old pile pulling device
RU2753295C1 (en) Method for pile construction in macro-porous soils
SU1019060A1 (en) Method of erecting an underground structure