Изобретение отиосится к строительству подземмых сооружений различного назначения, а также мсзжет быть использовано при сос« ужении, например, опорных оснований в открытом море. Известно опускное сооружение, включак14ее ствол с ножевой частью и наружной оболочкой, выполненной из эластичного материала со сквозными вертикальными капиллярами с герметичной крынкой, в верхней части соединенной с вакуум-насосом ij . Недостатком этого опускного соору жения является низкая надежность обо лочки, выполненной из эластичного материала. Наиболее близким техническим решением по- своей сущности и достигаемому результату к данному изобретению является опускное сооружение, включающее аркированный по периметру продольными стержнями трубчатый ствол . Недостатком Данного опускного сосчружения является увеличение срока возведения подземного сооружения и отсутствие технических средств для регулирования сил трения менаду поверхностыо трубчатого ствола и грун-t том в прсадессе погружения конструкции. Известен также способ погружения опускного сооружения, включаивдий разработку грунта в полости ствола с одновременшлм по мере погружения заполнением зазорл между грунтом и наружной поверхностью ствола текучей средой и осуществление циркуляции текучей «Зреды Гз1. Недостатком этого способа является низкая интенсивность циркуляции текучей средм . Цель изобретения - облегчение погружения в грунт за счет обеспечения возможности регулирования сил трения между поверхностью ствола и грунтом в npcwecce погружения. Указанная цель достигается тем, что в известном опускнсм сооружении, включающем армированный по периметру продольными стержнями трубчатый ствол, последний снаружи покрыт электроизоляционным материале и снабжен расположенными на его наружной поверхности подключенными к регулируемому источнику тока продольными злектродами и магнитной системой, причем 1лагнитная система может быть выполнена в виде пластинчатых постоянных магнитов, расположенных с чередование полюсов по периметру трубчатого ствола, или в виде подключенной к регулируемому источнику тока обмотки, образованной частью продольных арматур;;ных стержней ствола, обмоткамагнитно системы и электроды могут быть выполнены составными из отдельных секций, каждая из которых снабжена блоками уп р авления, через которые автономно сое динена с регулируемым источником тока. При этом в известном способе погру жйния опускного сооружения, включающем разработку грунта в полости ствола с одновременным по мере погружения заполнением зазора между грунтом и наружной поверхностью ствола текучей средой и осуществление циркуляции текучей ср.еиы, зазор между грунтом и наружной поверхностью ствола заполняют электропроводящей текучей средой, а циркуляцию текучей среды осуществляют путем пропускания через нее регулируемого электрического тока и одновременно создания на поверхности ствола регулируемого магнитного потока, перпендикулярного направлению электрического тока. : На фиг. 1 изображено опускное сооружение, продольный разрез/ на фиг. 2 - то же, вариант выполнения/ на фиг. 3 - то же, опускное сооружение, сооружаемое в море , на г. -4 расположение облютки магнитной систе и электродоб на трубчатой секции ствола на фиг. 5 - вид А-на фиг. 4 на фиг. 6 - блок-схема /управления процессом погружения} на фиг. 7 опускное сооружение, продольный разрез, начальный период погружения , - на фиг. 8 - то же, вид в плане} на Фиг. 9 - изображена циркуляционная гидрав лическая система для погружения опус кного сооружения огшсываеквам способе на фиг. 10 - магнитная и электрическая системы для погружения опускно .го сооружения} на фиг. 11 - направления силовых магнитных линий, течение электрических токов и система управления погружением сооружения. Описываемое опускное сосдружение содержит концентрически расположенные трубчатые секции 1-3, нижние части которых снабжены кольцевыми уступами 4. Между трубчатыми секциями 1-3, а также между грунтом 5 ,и внешней трубчатой секцией 1 имеются кольцевые 6-8 с шириной от одного до нескольких дециметров, заполняеиле электропроводящей текучей средой, например, тиксотропным раствором. Трубчатые секции 1-3 выпо нены, например, монолитными из бетона. Для пропорционального распределения нагрузки с внеиней трубчатой сек ции на внутренние секции конструкции предусматривается пропорциональ ое распределение гидростатических авлений текучей среды в кольцевых азорах конструкции. При этом бокоое давление, действующее на внутеннюю поверхность трубчатой секции, редусматривается значительно меньшее, ем боковое давление, действующее а внешнюю поверхность той же трубчаой секции. Это обеспечивается либо зменением удельного веса текучей среды, либо изменением высоты трубчаых секций. Так, в случае использования контрукции, изображенной на фиг. 1, аспределение нагрузок между секциями осуществляется за счет изменения удаяь1 ного веса текучей среды в кольцевых зазорах. При этом удельный вес текучей среды в кольцевом зазоре 6 больше, чем вкольцевом зазоре 7, а в кольцевом зазоре 8 меньше, чем в кольцевом зазоре 7. В случае использования конструкции, изображенной на фиг. 2, распределение нагрузок между секциями осуществляется за счет изменения противодавлений между секциями при разной высоте трубчатых секций и одинаковом удельном весе текучей среды в кольцевых зазорах. В случае использования конструкции в качестве опорного основания в море {см. фиг. 3), в качества текучей среды в процессе погружения используется морская вода, которая электрощ оводна. После завершения погружения конструкции кольцевые зазоры между трубчатыми секциями заполняются вязкой массой на битумной основе с различными удельными весами. Указанные варианты исполнения опускного сооружения обеспечивают снижение толщины стенок стволов глубокого заложения, эконокмю материалов и не уменьшают их надежности. В стены трубчатых секций 1-3 ствола при их изготовлении закладывают металлическую арматуру 9, продольные стержни которой, расположенные по их периметрам, с перемычками 10, расположенными в нижних и верхних частях трубчатых секций конструкции, выполнены в виде обмоток магнитной система фиг. 4 и 5) . Обмотки магнит|ной системы электроизолированы от бетона и могут быть выполнены кз сверхпроводящих материалов. Бокошле поверхности трубчатых сектой покрыты электроизоляционным материалом 11, на котором расположены электроды 12. Электроды 12 расположены вдаль продольной оси трубчатой секции. Электроизоляционный материал 11 и электроды 12 дополнительно обеспечивают гидроизоляцию и прочность трубчатых секций . Обмотка магнитной система трубчатой секции может быть выполнена секционированной (см. ф«г. 6) . Секции 13-16 обмотки магнитной системы под .ключе1б:1 через блоки 17-20 управлени к регулируемому источнику тока 21, Аналогично электроды 12 могут бьпъ выполнены также секционированными, секции 22-25 электродов подключены через блоки 26-29 управления к регу лируемому источнику тока 21. Блоки 17-20, 26-29 управления предназначе для коммутации токов и изменения их направления. Все блоки управления подключены к центральному посту управления (аа фиг. условно не показа Изменение направления токов в блока правления осуществляется, например, tr помощью силовых контакторов и ключей tиa чертежах не показано).Источ ник тока 21 Еиполнен регулируемым дл изменения силы тока в цепях магнитно системы и электродов. В стенах колодца могут быть выпол нены каналы 30, имеющие на нижних концах отвода 31, выходящие наружу непосредственно над уступом 4. Электроды 12 изготавливаются из 4aтe рисша, не подверженного электрохнминеским реакциям. Магнитная система может быть выполнена из постоянных магнитов, при этом поверхность секций опускного сос ружения покрывается чередунвдимися по знаку пластинчатыми полюсами и электродами.. При погружении сооружени в дно моря для исключения влияния электрических и магнитных полей на окружающую среду магнитная и электри . ческие системы могут быть установлены на внутренней поверхности сооруже ния. При .выполнении опускного сооружения в виде одной секции (.фиг. 11) обмотка магнитной системы и электроды 12 электрической систеки подключаются к системе 32 управления погру жением сооружения, состоящей из блоков 33 управления, пульта 34 управления и регулируемого источника 35 питания. Погружение опускного сооружения осуществляется следующим образом. В исходном состоянии источник тока 21 отключен. После изготовления опускного колодца (секции колодща) производят разработку грунта в полости колодца известными cnoco6aiiei. Колодец под действием собственного веса начинает погружаться, плотно пр легая своей наружной поверхностью к окружающему грунту (на участке ниже уступа 4). При подходе уступа 4 к низу фсршахты 36 между наружной поверхностью опускного колодца и внутренней стенкой. фО{Х11ахты 36 устанавливают:: .кольцевой листовой каркас 37 с уплотнением, открытый снизу, имеющий раструбы 38 и упругие шланговые ответвления 39. Шланговые ответвления при помощи раструбов присоединяются к каналсил Зб колодца. После этого приступают к нагнетанию через отверстне в каркасе 37 глинистого раствора, обладаквдего электропроводностью, заполняя им кольцевое пространство между грунтом и наружной поверхностью колодца, пространство каркаса 37 и каналов 30. Глинистым раствором заполняются указанные пространства по мере погружения колодца в грунт. При погружении сооружения в дно моря вместо глинистого раствора используется морскс1я вода, которая электропроводна. При этом вспомогательное оборудогвание (кольцевой каркас 37, шланговые ответвления 39 с раструбами 38 исключается. Грунт немедленно вступает в контакт с глинистым раствором и удерживается им от обрушения. Для этого необходимо, чтобы глинистый раствор обладал достаточно большим удельным весом и не , слишком большой вязкостью. Для увеличения удельного веса раствора в него добавляют утяжелители, обладающие высокой электропроводностью. Включают источник тока 21. По секциям 13-16 обмотки магнитной системы и между электроцаита 12 через электропроводящую текучую среду начинают течь токи, которые возбуждают по периметру трубчатой секции электромагнитное поле (фиг, 5). Известно, что при подведении к неподвижней щ оводящей жидкости извне разности потенцис1лов и наложении на нее поперечного магнитного поля под действием кондуктивных электромагнитных пондеромоторщлх сил жидкость приходит в движение. При этом на поток накладывается поле индуктивт но наведенных электромагнитных сил, оказывают влияние на структуру течения. Изменяя распределение электромагнитного поля, можно воздействовать на весь объем жидкости , или ее отдельные спои. В процессе погружения трубчатой секции направление магнитного поля, ;создаваемого обмоткой магнитной системы, в основном перпендикулярно линиям электрического тока, то на электропроводящую текучую среду в пограничном слое секции будут действовать электромагнитные скла в направлении вдоль трубчатой секции, например, вверх. При этом создается гтрадиент плотности текучей среды, направленный в сторону увеличения элек омагнитных сил.Под действием электро магнитных сил текучая среда отбрасы-/ вается от секции. Реакция отбрасываемой электромагнитной силой текучей среды создает давление (эквивалентное упору в пограничном слое секции, снижающее (увеличиванвдее) силу трения по наружной поверхности секцииj огружаемой в грунт, и облегчающее , (затрудняющее) ее погружение. Давление эквивалентное упору невелико, например для трубчатой секции с размерами С 250 м, а 125м и ft 14 м, где t - длина трубчатой секции/ а - лина одной ветви обмот ки магнитной системы,выполненной из, сверхпроводящих материалов, 6 - ради« ус трубчатой секции, при к 2 и 7 тл, где к - число пар электро дов, критическое значение индукции магнитного поля, может составить ориентировочно в единицах мощности упора порядка 48300кВт при подведенной мощности к электродам порядка 55000 кВт, что значительно облегчит погружение трубчато{| секции. В процессе погружения секции 1 воз никает технологическая необходимость .регулирования силы трения по боковой поверхности секций, погружаемой в грунт например в случаях кренов, зарисания, самопроизвольного опускания а после бетонирования днища - всплывания. В случае крена, например, вправо обычно производят пригрузку металлическими болванками,сборными железобетонными элементами и т.п., которые размещают на левой стороне конструкции. Размещение пригрузки.не всегда можно компактно и безопасно разместить на стене конструкции. В описываемом техническом решении при помощи регулируемого, источника тока 21 и блоков 17-20 и 26-29 управления изменяют силу тока в электрических и магнитных цепях. У 4eньшaется сила тока в секциях 13 и 14 мах нитной системы и увеличивается в секциях 15 и 16, а таюке уменьшается сила тока в секциях 22 и 23 электродов и увеличивается в секциях 24 к 2 За счет того увеличивается давление (упор) слева и уменьшается давление (упор) справа. В слабых грунтах возможно ликвидировать крен без интенсификации разработки грунта с левой стороны погружаемой конструкции. В случае зависания опускного сооружения увеличивают токи пропорционально в каждой секции магнитной системы и электродов. За счет этого увеличивается давление (упор J по все му периметру опускного сооружения, что облегчает освобождение конструкции от зависания. При этом в зимних условиях производства работ конструк ция не замерзает, так как при течеНИИ токов через арматуру конструкции выделяется тепло. В случае самопроизвольного опуска иия конструкции изменяют направление токов в электрических цепях. За счет увеличивается сила трения по боковой поверхности трубчатой секции а развиваемый упор препятствует погр жению секции. После погружения трубчатой секции на заданную глубину заложения осуще твляется аналогично погружение послеукадих секций 2 и 3 меньших диаметров, ри этом секция 1 является направляюей при погружении секции 2, а секция - направляющей при погружении секии 3. В случае использования опускного ооружения, изображенного на фиг. 2 осле завершения погружения секции 1 етонируется днище секции, на котором возводятся секции 2 и 3 с последуюим заполнением кольцевых зазоров 7 и 8 текучей средой. Таким образом, управление электромагнитным полем и силой электрического тока в з лектрических цепях осуществляется известными приемами по сигналам с центрального поста управления погружением конструкции. При реализации описываемого технического ридения обеспечивается регулирование силы трения между поверхностя.ми трубчатых секций и грунтом в процессе погружения, а таюке облег|Чается погружение конструкции типа впускных колодцев. Формула изобретения 1.Опускное сооружение, включающее армированный по пер иметру продольными стержнями трубчатый ствол, отличающееся у&л, что, с цепью облегчения погружения в грунт за счет обеспечения возможности регулирования сил трения между поверхностью ствола и грунтом в процессе погружения, трубчатый ствол снаружи покрыт электрсжзсяяцирнным материалом и снабжен расположенными на его наружной поверхности подключенными к регулируемому источнику тока продольными электродами и магнитной системой. 2.Опускное сооружение по п. 1, отличающееся тем, что магнитная система выполнена в виде пластинчатых постоянных магнитов, расположенных с чередованием полюсов по периметру трубчатого ствола. 3.Опускное сооружение по п. 1, отличающееся тем, что магнитная система выполнена в виде подключенной к регулируемому источни:ку тока обмотки , образованной частью |продаяьных арматурных стержней ство|ла. 4.Опускное сооружение по п. 3, о тли чающееся тем, чГто обмотка магнитной система и электро, выполнены составными из отдельных секций, каждая из которых снабжена блоками упра вления, через KOTOt ie автонсжно соединена с регулируеьым источником тока. , 5. Способ погружения опускного сооружения по пп. 1-4, включающий разработку грунта в полости ствола с одновременным по мере погружения запопнением зазора между грунтом и наружной поверхностью ствола текучей средой и осуществление циркуляции текучей среда, отличающийс я тем, что, зазор между грунЬом и наружной поверхностью ствола заполняют злектропроводящей текучей средой а циркуляцию текучей среды осуществляют путем пропускания через нее регулируемого злектрического тока и одновременного создания на поверхности ствола регулируемого магнитного потока, перпендикулярного ,направлению злектрического тока.
ИсточЕшки информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР №548688, кл. Е 02 О 5/54,Е 02 027/10 1974.
2.Патент США t 3496726, кл. 61-41, 1970.
3. ABToi5cKoe свидетельствр СССР 66941, кл. Е 02 О 23/14, 1946. :
V V V V
-
-
V
х
Х V X X V
.
8
Kf
t
ГОч
F
r
12
