Zlokalizowana stabilizacja rur lawy

8

Badanie z Purdue University sugeruje, że Księżyc zawiera szereg szerokich podziemnych rur lawy, aż do 5000 m szerokości i około 1500 m wysoki, w których mogłyby być budowane podziemne miasta. Takie lampy chroniłyby potencjalnych mieszkańców przed promieniowaniem kosmicznym i przed ekstremalnymi temperaturami na powierzchni.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Przed zbudowaniem czegokolwiek w takich rurach wnętrze rur lawy musi zostać sprawdzone pod kątem integralności skały, a tam, gdzie znaleziono zlokalizowane słabości, należy je naprawić. Trzeba będzie zmniejszyć ryzyko, że kamień lub klin skały wypadną z tyłu / dachu / sufitu lub ścian rury i spadną na ludzi, rośliny, wyposażenie lub budynki.

Jaki byłby najlepszy sposób ustabilizowania miejscowych słabych punktów na wewnętrznej powierzchni rur lawowych?

Oto na przykład niektóre typowe narzędzia i techniki zwiększania stabilności struktur naturalnych i inżynieryjnych:

  • Naprężone śruby kablowe
  • Skały
  • Beton natryskowy
  • Beton natryskowy, stalowa siatka i śruby
  • Okładzina betonowa poprzez obróbkę plastyczną, w przeciwieństwie do betonu natryskowego
  • Powłoki polimerowe
  • Powłoki ceramiczne
civil-engineering geotechnical-engineering reinforcement Fred
źródło
Jeśli coś było bliskie upadku, dlaczego po prostu nie zmusić go do upadku, zanim zbudujesz miasto pod nim?
Dave Tweed
1
@DaveTweed: To prawda, ale z miejsca upadku powstanie trudny punkt, który musiałby zostać zapieczętowany. Wszystko, co spadnie z wysokości 1000–1500 m, może uszkodzić wszystko, co trafi, nawet niewielką skałę. Jeśli miejsce upadku nie zostanie uszczelnione, może nastąpić dalsze odkrycie skały, co spowoduje jeszcze większy problem.
Fred
Czy jaskinia nie musiałaby być zapieczętowana, aby mogła być pod ciśnieniem? W takim razie troska nie byłaby czymś, co mogłoby wpaść w powietrze, ale dmuchać. Myślę, że przezroczysty polimer byłby fajny, choć nie jestem pewien, jak go tam dostaniemy.
jhabbott,
@jhabbott: Dobra uwaga na temat możliwego wzrostu ciśnienia. Ułatwiłoby to mobilność mieszkających tam ludzi. Być może częścią odpowiedzi jest zbudowanie kopuł w rurach, które mogłyby być pod ciśnieniem i mogłyby zapewnić pewną ochronę przed uderzeniami kamieni. Jak powiedziałem w moim komentarzu dla Dave'a Tweeda, wszystko spadające z 1000 m + spowoduje duże szkody, nawet w 1/3 g Księżyca. Priorytetem byłoby nadal zmniejszanie ryzyka wystąpienia skał. Jako osoba zaangażowana w infrastrukturę podziemną wiem, że utrzymanie integralności powierzchni podziemnego otworu jest kluczem do stabilności
Fred

Odpowiedzi:

2

Naturalnym sposobem na ustabilizowanie go jest zwiększenie ciśnienia. Normalne ciśnienie atmosferyczne wynosi ~ 100 kPa. Aby to zrobić, należy wprowadzić gigantyczną hermetyczną wkładkę do rurki lawowej. Byłby nieco większy niż jaskinia w celu przeniesienia obciążeń ciśnieniowych na ściany skalne i uszczelnienia. Należy zaprojektować trudną równowagę między ciśnieniem skał wywołanym grawitacją a wewnętrznym ciśnieniem gazu. Jest to trudne zadanie inżynierskie, ale wygląda bardziej realistycznie niż inżynieria na dużą skalę pod powierzchnią Księżyca.

Jako korzyść, to rozwiązanie zapewni dużą przestrzeń mieszkalną.

W praktyce inżynierii lądowej istnieje precedens podczas budowy tuneli metra pod dnem rzeki.

Zdjęcie dostarczone przez pytanie pokazuje bardzo „sztuczny” przekrój. Piękną analizę MES można powtórzyć z uwzględnieniem bardziej realistycznego przekroju i ciśnienia wewnętrznego.

lawa ziemna

Przekrój ziemnej lawy. Płaska podłoga niektórych rur lawowych jest zwykle wynikiem późniejszych osadów.

Val
źródło
Koperta może być podzielona na wiele izolowanych sekcji z śluzami między nimi.
Nick Alexeev