SU614227A1 - Крепь подводных сооружений - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к горному « строительному делу и может быть использовано при строительстве подводных сооружений и проходке стволов, а также при вскрытии месторождений полезных ископаемых, наход щихс  в обводненной зоне.

Известны ограждающие и несущие конструкции подводных сооружений, представл ющие собой сплошные герметичные строительные конструкции в виде оболочек цилиндрической формы . Эти оболочки возвод т из монолнтиого железобетона или отдельных сборных элементов из стали н грунта (1).

Из-за воздействи  больших иагрузок (налример , на глубине 100 м подводные сооружени  испытывают нагрузку 100 т/м) при строительстве под водой прочностные характеристики крепи должны быть высокими. Ввиду этого дл  подводных сооружений примен ютс  высокопрочные.и дорогосто щне материалы, что тормозит степень освоени  подводных сооружений .

Известна также крепь подводных сооружений , включающа  концентрически расположенные герметичные оболочки, состо щие из тюбингов с заполнителем между ними |2).

Эта крепь  вл етс  наиболее близкой к описываемому изобретению.

Однако известна  крепь многор дна н требует много времени при монтаже. Помнмо этого, крепление на больших глубинах обла дает недостаточными несущими способиост ми и  вл етс  дорогосто щей конструкцией.

Целью изобретени   вл етс  снижениематериалоемкости .

Цель достигаетс  тем, что е крепи подвод-. 0 ных сооружений между концентрически расположенными оболочками выполнены компенсационные пазы, соединенные между собой каналами .

Это позвол ет создавать конструкции дл  подводных сооружений на любой глубине без использовани  сверхпрочных матер.налов, по вл етс  возможность нспользовать щироко примен емые тюбинги или облегченные стальные конструкции в более короткий срок.

На чертеже изображена предлагаема  крепь.

Крепь подводных сооружений состоит из вставленных один в другой тюбингов 1, между которыми имеютс  герметичные, заполненные водой компенсационные пазы 2, давление В которых уравновещнвает внещнюю нагрузку,

действующую на крепь. Крепь содержит также гидравлические каналы 3, обеспечивающие нужные давлени  в компенсационных пазах. Крепь, работает следующим образом. Если прин ть, что подводна  часть сооружений диаметром 5м собираетс  из отдельных чугунных тюбингов с несущей способностью 100т/м, то все сооружение можно разбить на участки высотой 100 м каждый. Первый верхний участок сооружени  в этом случае защищаетс  однородной несущей конструкцией , котора  на глубине 100м испытывает нагрузку, равную 100т/м, т. е. предельную . Следующий участок сооружени  защищаетс  двухр дно тюбинговой колонной, причем между внешней поверхностью внутренней тюбинговой колонны и внутренней поверхностью наружной колонны должен быть оставлен зазор, примерно равный 100-200мм.

Образованна  между двум  тюбинговыми колоннами, полость представл ет собой кольцевой компенсационный паз первой ступени. Этот паз в верхней своей части сообщаетс  с внутренней полостью ствола, поэтому максимальное давление здесь также не превышает 100т/м, т. е. нагрузка на внутреннюю тюбинговую колOHJHу не превышает расчетной величины..

Однако со стороны внутренней поверхности эти нолонны испытывают нагрузку, равную 100т/м, т. е. часть внешней нагрузки компенсируетс  за счет давлени  в компенсационном пазе. Значит и внешн   колонна на глубине 200 м испытывает нагрузку, равную 00т/м {не превышающую несущую способность тюбингов).

Следующий, третий участок ствола, защищаетс  уже трехр дной крепью. Компенсационна  полость первой ступени второго участка , также как и на вышележащем участке, с помощью канала соедин етс  с внутренней полостью сооружени  и давление в ней не превышает ЮОт/м. Компенсационный паз второй ступени второго участка соедин етс  каналом с компенсационным пазом первой ступени первого участка, т. е. максимальное давление в этом втором пазе составл ет 200т/м.

На внешнюю поперхность третьего участка м;)ксималыю возможна  нагрузка со тавл ет 300 т/м, однако, учитыва  противодавлени  в компенсационных пазах, все тюбинги испытывают нагрузку, не превышающую их

несущую способность. Таким образом,на любой глубнне максимальна  нагрузка не превышает ЮОт/м.

Компенсационные пазы первой ступени на всех участках сообщаютс  с внутренней полостью сооружени , поэтому дл  надежной работы всего сооружени  необходимо следить, чтобы уровень воды в компенсационных пазах не снижалс . Дл  этого необходимо иметь специальную автоматически действующую систему заливки воды в компенсационные пазы.

5Возведение подводной части ствола можно

выполн ть методом постепенного погружени . Дл  этого с помощью специальной плавающей выщки вначале собираетс  нижн   донна  часть и с помощью системы  корей фиксируетс  в нужном положении. В дальнейшем, постепенно наращива  несущую конструкцию сверху и заполн   внутреннюю ее полость водой, можно постепенно погрузить все сооружение. Заключительным этапом  вл ютс  работы по откачке воды из внутренней полости подвод5 ной части сооружени .

Claims (2)

1.МанькоБСКИЙ Г. И., Подел ко Л. Г. и др. Проходка стволов шахт специальными способами в ФРГ и Голландии. М., Госгортехиздат,

1961, с. 173.

2.Бокий Б. В., Зимин Е. А. и др. Проведение и крепление горных выработок. М., «Недра , 1969, с. 138.