PL101865B1 - Method of securing surface objects against the effects of underground working - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób zabezpieczania duzych obiektów powierzchniowych przed skutkami podziemnej eksploatacji górniczej.

Wybieranie zloza kopaliny uzytecznej systemem podziemnym powoduje deformacje powierzchni terenu, których charakter, wielkosc, zasieg i przebieg zaleza od wielu czynników geologicznych, górniczych i innych.

Wielkosc deformacji powierzchni w duzym stopniu zalezy od sposobu eksploatacji. Powszechna forma objawiania sie wplywów podziemnej eksploatacji górniczej na powierzchni sa deformacje terenu mniej lub bardziej lagodne i ciagle, ksztaltujace sie jako niecki osiadania. Duze zagrozenie dla obiektów powierzchniowych, zwlaszcza o duzej kubaturze i rozmiarach, stanowia brzegi tych niecek, a to ze wzgledu na wystepowanie w nich odksztal¬ cen rozciagajacych i zmian pochylen terenu. W czasie wybierania zloza brzegi niecki osiadania przemieszczaja sie na powierzchni wraz z postepem frontu robót wybierakowych.

W przypadku przechodzenia brzegu niecki pod duzym obiektem, mury tego obiektu poddane dzialaniom rozciagajacym ulegaja niszczeniu wskutek licznych pekniec szczelinowych.

Dotychczas pod bardzo czulymi obiektami i w wyjatkowo niekorzystnych warunkach, na przyklad przy malych glebokosciach zalegania zloza, stosowano czesciowa eksploatacje w 50 do 60% z zawalem skal stropo¬ wych lub z podsadzka hydrauliczna. Taka eksploatacja czesciowa polega na wybraniu okreslonej szerokosci pasów i pozostawieniu miedzy nimi nie wybranych filarów, zwykle o tej samej szerokosci.

Znany jest równiez z opisu polskiego patentu nr 51241 sposób eksploatacji zloza zalegajacego w filarach ochronnych lub oporowych. W sposobie tym wybieranie pokladu prowadzi sie po wzniosie lub po rozciaglosci, naprzemian pasami z podsadzka hydrauliczna i na zawal równoleglymi do frontu wybierkowego. Ponadto pasy podsadzki i zawalu w dwóch sasiednich polach sa przesuniete wzgledem siebie o szerokosc jednego pasa tak, aby tworzyly one uklad podobny do szachownicy. Ponadto celem zmniejszenia szkód na powierzchni dotychczas pod duzymi obiektami pozostawiano filary ochronne. Same natomiast obiekty zabezpieczano przez kotwienie i wstrzykiwanie korków betonowych pod ich lawy fundamentowe.2 101 865 Inny znany sposób zabezpieczania obiektu powierzchniowego przed wplywami podziemnej eksploatacji górniczej polega na oddzieleniu obiektu chronionego od otaczajacego go terenu za pomoca szczeliny. Szczeline te wykonuje sie w gruncie na glebokosci od 5 do 30 ni w postaci rowu lub gesto rozmieszczonych otworów wiertniczych. Odleglosc szczeliny od murów chronionego obiektu wyznacza sie jako róznice pomiedzy gleboko¬ scia tej szczeliny i glebokoscia posadowienia fundamentów obiektu. Poza tym wykonana w gruncie szczeline wypelnia sie materialem odksztalcalnym, na przyklad impregnowanymi trocinami wzglednie odpadami z two¬ rzywa sztucznego.

Istota sposobu zabezpieczania obiektu chronionego wedlug wynalazku polega na opasaniu tego obiektu zbrojona plyta betonowa. W tym celu najpierw wyznacza sie stala odleglosc styku fundament-mur obiektu, która stanowi linie odniesienia dla powierzchni plyty betonowej opasujacej ten obiekt. Nastepnie wokól chro¬ nionego obiektu wykonuje sie wykop i w odkrytym przez ten wykop fundamencie wierci sie otwory, w których zaklada sie kotwie laczace plyte betonowa z murami obiektu. Kotwienie mozna zastapic czesciowym kotwie¬ niem z jednoczesnym spinaniem przeciwleglych murów obiektu. Po czym wykonuje sie drenaz na obrzezu plyty oraz podsypke piaskowa w wykopie o grubosci od 5 do 15 cm. Na tak wykonanej podsypce uklada sie siatke zbrojenia, w której poszczególne prety sa ze soba zespawane w sposób ciagly, przy czym siatke zbrojenia umie* szcza sie na pewnej wysokosci od podsypki. Na koniec zas wykonuje sie plyte betonowa w poziomie law fundamentowych. W tym celu zalewa sie betonem wykop segmentami promieniowymi, pomiedzy którymi pozo¬ stawia sie przerwy o szerokosci okolo 1 m. Przerwy te zalewa sie betonem dopiero po calkowitym zwiazaniu betonu w segmentach. Poza tym plyte betonowa wykonuje sie tak, aby jej powierzchnia dolna byla równolegla do plaszczyzny przechodzacej przez linie odniesienia i tylko bezposrednio przy murze zewnetrznym obiektu byla wyposazona w pogrubione zebro okalajace ten mur, natomiast powierzchnia górna miala 25% spadek na zewnatrz plyty. Wykonana w ten sposób plyte betonowa utrzymuje sie w stanie wilgotnym przez okres czasu nie mniejszy niz trzy tygodnie. Plyta betonowa polaczona jest z murem zewnetrznym obiektu za pomoca zebra i kotwi stalowych i stanowi ona poziome usztywnienie tego obiektu.

W przypadku wystapienia sil scinajacych, pochodzacych od eksploatacji górniczej, sily te zostana przekaza¬ ne czesciowo na plyte betonowa, a czesciowo na mury obiektu. Scinanie murów moze wiec nastapic ponizej zebra okalajacego mur zewnetrzny, doprowadzajac jedynie do kilkucentymetrowych przesuniec skrajnych czesci tego muru. Natomiast w przypadku wystapienia sil rozciagajacych plyta betonowa stanowi rodzaj pierscienia nie pozwalajacego na wieksze przemieszczenia poziome fundamentowej czesci obiektu.

Sposób zabezpieczania obiektu wedlug wynalazku jest dokladniej wyjasniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia obiekt chroniony za pomoca plyty betonowej w widoku z góry, a fig. 2 - fragment muru obiektu wraz z plyta betonowa w przekroju pionowym.

Jak uwidoczniono na rysunku najpierw na murze 1 obiektu chronionego wyznacza sie linie odniesienia 2, to jest stala odleglosc od styku fundament 3-mur 1. Od tej linii wyznacza sie nastepnie poziom wykopu 4 wokól chronionego obiektu. Wykop ten wykonuje sie na glebokosc równa lacznej, grubosci plyty betonowej 5 i pod¬ sypki 6 z piasku, przy czym bezposrednio przy budynku wykop 4 poglebia sie dla zebra 7 plyty 5. Nastepnie na obrzezu wykopu 4 wykonuje sie rów drenazowy, w którym uklada drenaz 8 ze spadkiem w kierunku istniejacych studzienek. Po wykonaniu tych czynnosci dno wykopu 4 pokrywa sie podsypka 6 z piasku o zmiennej grubosci od 5 do 15 cm tak, aby uzyskac splyw wody do rowu drenazowego. Po czym w fundamencie 3 obiektu wierci sie otwory kotwiowe 9 o dlugosci nie mniejszej niz 1 m, usytuowane skosnie ze spadkiem ku wewnetrznej stronie muru. Po zalaniu tych otworów zaprawa cementowo-piaskowa umieszcza sie w nich stalowe prety zebrowane o Srednicy okolo 20 mm.

I W przypadku stosowania kotwienia czesciowego w fundamentach 3 obiektu wierci sie równiez poziome otwory 10 dla spinania przeciwleglych brzegów muru.

Na podsypce 6 uklada sie siatke zbrojeniowa 11 zlozona z pretów, których konce laczy sie ze soba za pomoca spawania w jeden ciag. Siatke te umieszcza sie na podpórkach w odleglosci okolo 3 cm nad podsypka 6 dla uzyskania nalezytej otuliny betonem pretów zbrojeniowych.

W celu unikniecia naprezen skurczowych, betonowanie wykonuje sie odcinkami segmentowymi z pozosta¬ wieniem przerw 12 miedzy tymi odcinkami o szerokosci okolo 1 m. Przerwy te zalewa sie betonem dopiero po calkowitym zwiazaniu betonu w odcinkach segmentowych, to jest po okresie okolo trzech tygodni. Dostateczna sztywnosc tarczowa plyty betonowej 5 uzyskuje sie gdy jej szerokosc wynosi nie mniej niz 1/5 rozpietosci.

Grubosc plyty betonowej 5 wynika równiez z wymagan sztywnosci w plaszczyznie tarczy oraz z uwzglednienia braku dylatacji, co prowadzi do sumowania sie naprezen na calej dlugosci i szerokosci plyty. Poza tym dla uzyskania dobrego odprowadzania wód opadowych plyte 5 pogrubia sie przy budynku tak, aby uzyskac okolo % spadek jej powierzchni górnej w kierunku zewnetrznym. Wykonana w ten sposób plyta betonowa wokól101865 3 obiektu chronionego wymaga specjalnej pielegnacji polegajacej na utrzymywaniu betonu wstanie wilgotnym przez okres nie krótszy niz trzy tygodnie, a to ze wzgledu na duze rozmiary i wystepujacy skurcz betonu. W tym celu plyte betonowa polewa sie obficie woda. Dla uzyskania danych o pracy plyty betonowej, poddanej wplywom deformacji podloza, nalezy zamocowac w niej repery umozliwiajace pomiar osiadan oraz wzajemnej odleglosci reperów. Wzajemna odleglosc reperów od siebie powinna wynosic od 10 do 15 m w kierunku obwo¬ dowym oraz od 5 do 10 m w kierunku promieniowym.

Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób zabezpieczenia obiektu powierzchniowego przed skutkami podziemnej eksploatacji górniczej, zna¬ mienny tym, ze najpierw na chronionym obiekcie wyznacza sie linie odniesienia, to jest stala odleglosc od styku fundament-mur, po czym wokól tego obiektu wykonuje sie wykop poglebiony znacznie przy fundamen¬ cie, w którym to fundamencie w okreslonych odstepach wierci sie otwory dla kotwi laczacych fundament z plyta betonowa opasujaca obiekt i dla spinania przeciwleglych brzegów muru, a nastepnie na obrzezu tej plyty wykonuje sie drenaz i dno wykopu pokrywa sie podsypka z piasku o grubosci od 5 do 15 cm, na której uklada sie siatke zbrojenia plyty betonowej tak, aby jej poszczególne prety byly polaczone ze soba trwale w jeden ciag i znajdowaly sie w pewnej odleglosci od podsypki, po czym wykop zalewa sie betonem odcinkami segmentowy¬ mi rozmieszczonymi wokól obiektu z pozostawieniem przerw o szerokosci okolo 1 m, które zalewa sie betonem dopiero po calkowitym zwiazaniu betonu w segmentach, przy czym powierzchnie dolna plyty betonowej wyko¬ nuje sie równolegle do plaszczyzny przechodzacej przez linie odniesienia i tylko bezposrednio przy murze zewnetrznym obiektu wykonuje sie zebro okalajace ten mur, a powierzchnie górna z 25% spadkiem na zewnatrz plyty, na koniec zas tak wykonana plyte betonowa utrzymuje sie w stanie wilgotnym przez okres nie mniejszy niz trzy tygodnie.101 865 , %/ la 9 7 U £IJl £ Fig. 2 ae'///**/*¦.*%**