Obudowa kotwowa.

 

Obudowa kotwowa wzmacnia górotwór wokół wyrobiska za pomocą kotwi.

Stosując kotwie w stropie wyrobiska możemy:

— przypiąć skały znajdujące się wewnątrz naturalnego sklepienia ciśnień do skał położonych poza jego zasięgiem (rys. 1a),

— spiąć warstwy leżące w zasięgu kotwi (rys. 1b),

 

Rys.1. Charakter pracy kotwi w górotworze

a — przypięcie mało wytrzymałych warstw skalnych 2 do skał mocnych 1,

b — spięcie cienkich warstw stropowych w pakiet zapewniający wyższą wytrzymałość.

Wykonanie obudowy kotwowej.

Obudowa kotwowa powinna być wykonana bezpośrednio po wydrążeniu jednego pola wyrobiska, zanim skały stropowe ulegną poluzowaniu.

Kotwienie stropu obejmuje trzy zasadnicze czynności:

    wiercenie otworów kotwowych,

    rozparcie kotwi w otworach,

    spięcie warstw górotworu przez założenie stropnic lub płyt oporowych i dokręcenie nakrętek.

Do wiercenia otworów używa się wiertarek górniczych z podpórkami lub specjalnie w tym celu skonstruowanych kotwi arek. Po wywierceniu otworu wkłada się kotew i rozpiera się ją na dnie otworu w sposób zależny od rodzaju kotwi. W razie stosowania stropnic podpiera się je tymczasowymi stojakami.

Bardzo popularna jest obudowa kotwowa w połączeniu z stropnicami o profilu korytkowym lub „V”, które są podparte stojakami drewnianymi lub stalowymi na stałe. Obudowę taką nazywamy kotwowo-podporową.

Kotwie

Kotwie ze względu na zasadę pracy można podzielić na kotwie:

    klinowe,

    ekspansywne (szczękowe),

    wklejane o umocowaniu odcinkowym lub  o utwierdzeniu ciągłym.

     Kotwie klinowe

Kotwie klinowe w których utwierdzenie w dnie otworu spowodowane jest przez dobicie żerdzi (młotkiem pneumatycznym) co powoduje rozparcie klina. Wstępne naprężenie żerdzi uzyskuje się przez dokręcenie nakrętki na końcówce kotwi (rys. 2).

 

 

Rys. 2. Kotew klinowa

1 —klin,

2 — żerdź (cięgno),

3 — podkładka,

4 — nakrętka

 

 

 

     Kotwie ekspansywne

Kotwie ekspansywne w których głowica żerdzi połączona jest z rozpieraczem naciskającym na szczęki. Obrót żerdzi  powoduje nacisk rozpieracza na szczęki i utwierdzenie kotwi w końcowym odcinku otworu (rys. 3 i 4). Kotwie te można rabować. Stosowane są szeroko w górnictwie miedziowym.

 

Rys. 3. Kotew ekspansywna typ KE-3

1 — żerdź,

2 — rozpieracz,

3 — szczęka,

4 — sprężyna,

5 — podkładka zasadnicza,

6 — nakrętka,

7— podkładka pomocnicza,

8— śruba           

 Rys. 4. Kotew ekspansywna PS ze stożkiem rozporowym

 

1- żerdź

2 - rozpieracz

3 - szczęka

4 - podkładka

5 - nakrętka zasadnicza

6 - nakrętka pomocnicza              

   Kotwie wklejane

Kotwie wklejane można podzielić na dwie zasadnicze grupy:

— kotwie z wklejeniem odcinkowym (rys. 5a),

— kotwie z wklejeniem ciągłym (rys. 5b).

                                 

Rys. 5. Kotwie wklejane POK 36 (przystosowane do otworów o średnicy 36 mm)

a — kotew wklejana o wklejeniu odcinkowym, b — kotew wklejana o wklejeniu ciągłym

1 — tworzywo wklejające, 2 — żerdź kotwowa, 3 — pierścień oporowy, 4 — uszczelka gumowa Φ 0,036 m,   5 — podkładka zasadnicza,  6 — nakrętka zasadnicza, 7— podkładka pomocnicza,  8 — nakrętka pomocnicza,  9 — uszczelka gumowa Φ 0,046 m

 Kotew wklejana złożona jest z kotwi właściwej i masy klejącej. Masa klejąca przygotowana jest w tzw. ładunkach wklejających zawierających klej dwuskładnikowy, z którego po wymieszaniu w otworze powstaje spoiwo łączące żerdź kotwi z górotworem. Ładunki wklejające umieszczone są w fiolkach szklanych lub plastikowych.

Żerdź w chwili montażu ma za zadanie rozbicie ładunków wklejających oraz wymieszania masy wklejającej w otworze przed jej związaniem. Do tego celu służy użebrowanie żerdzi i uchwyt, umożliwiający połączenie z wiertarką w celu wprawienia jej w ruch obrotowy.

Kotwie wklejane POK 36 osiągają po 10 minutach nośność 50 kN, a po 20 minutach nośność ich dochodzi do 130 kN.

Elementy pomocnicze kotwi wklejanych stanowią podkładki i nakrętki, uszczelki i zaciski. Kotwie POK 36 mają dwa rodzaje nakrętek i podkładek. Są to:

— podkładka i nakrętka pomocnicza,

— podkładka i nakrętka zasadnicza.

Podkładka i nakrętka zasadnicza służą do nadania kotwom wstępnego naciągu, a więc potrzebne są tylko do kotwi odcinkowo wklejanych. Do podtrzymania opinki służy zestaw podkładki i nakrętki pomocniczej.

 Obudowa kotwowa ma wiele zalet. Daje ona dużą oszczędność materiałów do obudowy, umożliwia zmniejszenie wyłomu wyrobiska, gdyż nie powoduje zmniejszenia jego wymiarów oraz przy zmechanizowanym wierceniu otworów kotwowych wymaga mniejszego nakładu pracy niż inne rodzaje obudowy, a przez to przyczynia się do „zwiększenia postępu i zmniejszenia kosztów wykonania robót.

 

---