ШАХТНОЕ СООРУЖЕНИЕ ПОВЫШЕННОЙ ЗАЩИЩЕННОСТИ
MINE CONSTRUCTION OF ENHANCED SECURITY

Изобретение относится к области фортификации и может быть использовано в качестве шахтного сооружения повышенной защищенности для объектов, заглубленных в грунт.
Известно шахтное сооружение пусковой установки, содержащее ствол шахты, выполненный в виде усеченного конуса, верхнее основание которого, имеющее меньший диаметр, является входом в шахту, а нижнее основание, имеющее больший диаметр, является основанием шахты, причем ствол шахты разделен на первый, второй, третий и четвертый тюбинги, при этом нижние поверхности первых трех тюбингов соединены с верхними поверхностями соответствующих тюбингов, имеющих номер, на единицу больший, с помощью резьбового соединения, защитное устройство, амортизационное устройство и оголовок с аппаратурой, при этом амортизационное устройство предназначено для закрепления ракеты в стволе шахты, ствол шахты вертикально заглублен в грунт, нижнее основание защитного устройства закреплено на верхнем основании ствола шахты, а верхнее основание защитного устройства совпадает по уровню с поверхностью грунта [1]. Данное устройство нашло широкое применение в фортификационных сооружениях объектов, поскольку оно позволяет обеспечить устойчивость шахтной пусковой установки при действии механических воздействий на грунт, однако ему присущи и недостатки, среди которых основным является недостаточная защищенность при действии значительных динамических нагрузок.
Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости при действии динамических нагрузок.
Требуемый технический результат достигается тем, что в шахтном сооружении повышенной защищенности, содержащем ствол шахты, выполненный в виде усеченного конуса, верхнее основание которого, имеющее меньший диаметр, является входом в шахту, а нижнее основание, имеющее больший диаметр, является основанием шахты, причем ствол шахты разделен на первый, второй, третий и четвертый тюбинги, при этом нижние поверхности первых трех тюбингов соединены с верхними поверхностями соответствующих тюбингов, имеющих номер, на единицу больший, защитное устройство, амортизационное устройство и оголовок с аппаратурой, при этом амортизационное устройство предназначено для закрепления транспортно-пускового контейнера ракеты в стволе шахты, ствол шахты вертикально заглублен в грунт, нижнее основание защитного устройства закреплено на верхнем основании ствола шахты, а верхнее основание защитного устройства совпадает по уровню с поверхностью грунта, указанные тюбинги соединены между собой способом «натяг», при этом первый тюбинг снабжен буртиком, второй и третий тюбинги наделены выточками и буртиками, а четвертый снабжен только выточкой, причем высота любого буртика равна глубине любой выточки и равна 1/6 высоты тюбинга; введены круговые пояса устойчивости по одному на каждый тюбинг, снабженные демпферами боковых колебаний, причем указанные пояса имеют большее основание, приваренное к стволу шахты, и меньшее основание, приваренное к соответствующему демпферу боковых колебаний симметрично оси, проходящий через середину каждого тюбинга, при этом ширина большего основания равна 1/3 высоты тюбинга, а ширина меньшего основания равна 1/6 высоты тюбинга, высота каждого демпфера боковых колебаний равна 2/3 высоты тюбинга, толщина указанного демпфера равна 1/6 высоты тюбинга, ширина названного демпфера равна диаметру ствола шахты в месте установки соответствующего тюбинга, причем все демпферы боковых колебаний находятся на одинаковом расстоянии от оси ствола шахты.
На фиг. 1 изображен внешний вид шахтного сооружения с числом тюбингов, равным четырем. На фиг. 2 показан механизм соединения тюбингов на примере 1 и 2 тюбингов.
1
2
Ствол шахты 1 представляет собой усеченный конус (фиг. 1) и содержит первый тюбинг 1-1, второй тюбинг 1-2, третий тюбинг 1-3, четвертый тюбинг 1-4, верхнее основание ствола шахты 1-5, нижнее основание 1-6, причем верхнее основание ствола шахты 1-5 совмещается с нижним основанием (не обозначено) защитного устройства 2, транспортно-пусковой контейнер ракеты 3, амортизационное устройство 4, оголовок с аппаратурой 5, нижнее основание ствола шахты 1-6 совпадает с нижней поверхностью четвертого тюбинга 1-4, первый тюбинг 1-1 снабжен буртиком (1-1) (фиг. 2), второй тюбинг 1-2 снабжен выточкой (1-2) и буртиком (не показан), третий тюбинг 1-3 снабжен выточкой и буртиком (не показаны), а четвертый 1-4 снабжен только выточкой (не показано), при этом указанные буртики и выточки обеспечивают сборку тюбингов в натяг при монтаже ствола шахты, причем первый тюбинг 1-1 снабжен круговым поясом устойчивости 7, второй тюбинг 1-2 снабжен круговым поясом устойчивости 8, третий тюбинг 1-3 снабжен круговым поясом устойчивости 9, а четвертый тюбинг 1-4 снабжен круговым поясом устойчивости 10, приваренными к стволу шахты 1, при этом каждый из указанных поясов устойчивости снабжен собственным демпфером боковых колебаний: пояс 7 снабжен демпферами 11 и 11′, пояс 8 снабжен демпферами 12 и 12′, пояс 9 снабжен демпферами 13 и 13′, пояс 10 снабжен демпферами 14-14′, причем круговые пояса устойчивости 7…10 обеспечивают нейтрализацию вертикальных динамических нагрузок, и шахтное сооружение имеет незначительное перемещение по вертикали, а демпферы боковых колебаний 11, 11′, 12, 12′, 13, 13′ и 14, 14′ препятствуют боковым динамическим нагрузкам и перемещению шахтного сооружения в боковом направлении, в результате шахтное сооружение практически не изменяет своего пространственного положения при действии высоких динамических нагрузок, создаваемых взрывами в том числе и ядерных боеприпасов, при этом каждый из круговых поясов устойчивости выполнен в форме трапеции, ширина приваренного к стволу шахты основания равна 1/3 высоты тюбинга, а ширина приваренного к демпферу боковых колебаний равна 1/6 высоты тюбинга, причем высота каждого из названных демпферов составляет 2/3 высоты тюбинга, ширина каждого из демпферов равна диаметру ствола шахты.
Шахтное сооружение повышенной защищенности применяется следующим образом. В соответствии с планом размещения объектов шахтное сооружение, содержащее ствол шахты 1, составленный из тюбингов 1-1, 1-2, 1-3 и 1-4 с верхним основанием 1-5 и нижнем основанием 1-6, устанавливается на местности с известными географическими координатами. После установки ствола шахты защитное устройство 2 отводится в шахту, устанавливается транспортно-пусковой контейнер 3, закрепленный амортизационным устройством 4 после размещения аппаратуры оголовка 5. При монтаже шахтного сооружения закрепляются круговые пояса устойчивости 7…10, каждый из которых снабжен демпферами 11, 11′ - пояс 7, 12, 12′ - пояс 8, 13, 13′ - пояс 9, и 14, 14′ - пояс 10, при этом тюбинги монтируются в натяг с помощью собственных выточек и буртиков, которыми они снабжены. При отсутствии динамических нагрузок перемещение шахтного сооружения по вертикали z, в боковом направлении х или в круговом направлении φ отсутствуют, т.е.
pac
pac
pac
z=z; x=x; φ=φ.
При возникновении значительных импульсных динамических нагрузок возникают сейсмовзрывные волны, которые действуют на шахтное сооружение и изменяют его пространственное положение. Однако вертикальные составляющие этих волн значительно ослабляются круговыми поясами устойчивости 7…10, и вертикальное перемещение сооружения не превышает z=0,25 м, а горизонтальные составляющие названных волн разрушаются собственными демпферами боковых колебаний 11, 11′, 12, 12′, 13, 13′, 14, 14′, принадлежащих указанным тюбингам, и горизонтальные колебания шахтного сооружения не превышают х=0,35 м, что допустимо для пуска ракеты.
Таким образом, применение выточек и буртиков в тюбингах и снабжение тюбингов круговыми поясами устойчивости с демпферами боковых колебаний позволяет ограничить амплитуды вертикальных и горизонтальных перемещений сооружения при действии мгновенных динамических нагрузок, чем и обеспечивается требуемый технический результат изобретения.
Приведенные количественные данные по размерам элементов конструкции и по перемещениям шахтного сооружения получены на основе методик, изложенных в [2, 3 и 4].
Источники информации
7
[1]. Патент РФ на полезную модель №41744, МПК E02D 29/00, F41F 3/073. Шахтное сооружение пусковой установки. Чемусов А.В. (RU), Кириллов H.П. (RU), Рулев СВ. (RU), Черных А.А. (RU), заяв. №2003128085, 22.09.2005, опубл. 10.11.2004. Бюл. №31.
[2]. Маликов В.Г. Шахтные пусковые установки. М., Воениздат, 1975, с. 67-70.
[3]. Маликов В.Г., Перфильев Ю.П. Расчет шахтных сооружений на механическое действие взрыва. М., МГТУ им. Н.Э. Баумана. 80 с.
[4]. Шахтные пусковые установки. Под ред. Ю.П. Перфильева. М., МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003, 352 с.