PL198200B1 - Kotwa do skał i sposób jej użycia - Google Patents

Abstract

1. Kotwa do ska l posiadaj aca wyd lu zony trzpie n, przynajmniej dwa oddzielne, wyd lu zone elementy odkszta lcalne oraz elementy do zmniej- szania odleg lo sci mi edzy ko ncami elementów odkszta lcalnych z odkszta lceniem, co najmniej cz esci ka zdego z nich na zewn atrz trzpienia w kierunku promieniowym wzgl edem osi wzd lu z- nej trzpienia, znamienna tym, ze elementy od- kszta lcalne (14; 114; 214) s a zgrupowane wokó l wyd lu zonego trzpienia (12; 112; 212), za s ka zdy z elementów odkszta lcalnych (14; 114; 214) ma struktur e pozwalaj ac a na odkszta lcenie go z za- kleszczeniem w wielu oddzielonych siebie punk- tach na powierzchni wewn etrznej (40) wywierco- nego otworu, w którym umieszczona jest kotwa do ska l (10). PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy kotwy do skał i sposobu jej użycia.

Kotwy do skał są powszechnie stosowane przy wierceniu tuneli oraz w górnictwie do podtrzymywania powierzchni skały i/lub zapewnienia punktów kotwiących na powierzchni skały. Kotwy do skał posiadają wydłużony trzpień, który umieszcza się w otworze wywierconym w skale. Kotwy mogą mieć kilka metrów długości zależnie od typu i stanu skały. Kotwy są zwykle używane do podtrzymywania stropów na tunelami lub komorami, lecz mogą być też stosowane do podtrzymywania skał przy ścianie wykopu.

Znanych jest wiele typów kotew do skał. Prawdopodobnie najbardziej powszechny typ ma postać metalowego pręta nagwintowanego w pobliżu bliższego końca. Pręt ma często chropowatą lub odkształconą zewnętrzną powierzchnię i jest umieszczany w uprzednio wywierconym w skale otworze. Średnica otworu jest nieco większa niż średnica pręta, a przed jego umieszczeniem w otworze, otwór wypełnia się zaprawą na bazie cementu lub żywicy. Podczas wciskania kotwy do otworu zaprawa wypełnia przestrzeń między kotwą i ścianami otworu, a po stwardnieniu zapewnia pewne mocowanie kotwy w otworze.

Po stwardnieniu zaprawy na bliższym końcu kotwy umieszcza się płytę czołową oraz nakrętkę w celu dociśnięcia płyty czołowej do powierzchni skały. Nakrętka i płyta czołowa mają typowo dwie pasujące do siebie powierzchnie będące wycinkami sfery w celu umożliwienia dociśnięcia płyty czołowej do powierzchni skały nawet w wypadku, kiedy powierzchnia skały nie jest prostopadła do kotwy.

W tym typie kotwy do skał nie ma jednak możliwości przyłożenia naprężenia między końcami kotwy, to znaczy na całej jej długości. Innymi słowy, kotwa nie może ścisnąć skały w obszarze między swoim dalszym końcem a płytą czołową. Ściśnięcie takie jest pożądane, jeśli skała jest miękka, pokruszona lub nieścisła a powierzchnia skały jest narażona na ruchy bądź osiadanie.

W celu umożliwienia przyłożenia naprężenia na całej długości kotwy stosuje się znaną technikę, w której wykorzystuje się zaprawę na bazie dwuskładnikowej żywicy zamiast zapraw na bazie cementu lub zapraw z żywicą jednoskładnikową opisanych powyżej. Zaprawa składa się z dwóch komponentów, które twardnieją po połączeniu. Komponenty znajdują się w oddzielnych pojemnikach, które umieszcza się w wywierconym otworze przed włożeniem kotwy. Następnie do otworu wprowadza się kotwę, która rozrywa pojemniki z żywicą, przy czym kotwę obraca się, aby umożliwić wymieszanie komponentów. Przy użyciu zaprawy na bazie żywicy dwuskładnikowej umieszcza się w otworze wiele pojemników z różną zawartością. W ten sposób możliwe jest zastosowanie żywicy twardniejącej szybciej w pobliżu dalszego końca kotwy i wolniej twardniejącej w pobliżu bliższego końca kotwy. Przez stopniowe dokręcanie nakrętki dociskającej płytę czołową, gdy stwardnieje już żywica w pobliżu dalszego końca, a nie stwardnieje jeszcze żywica w pobliżu bliższego końca, możliwe jest uzyskanie naprężeń na większej części długości kotwy.

W obu przedstawionych wyżej sposobach istnieje jednak konieczność oddzielnego wprowadzania do otworu zaprawy a następnie kotwy, co zajmuje wiele czasu i jest niewygodne. Dodatkowo potrzebne są środki do przytrzymywania kotwy w otworze do czasu utwardzenia się zaprawy. Ponadto, sposoby te nie zawsze mogą być stosowane, jeśli w pobliżu otworu znajdą się puste przestrzenie, to znaczy średnica otworu jest lokalnie większa z powodu przemieszczenia skał podczas wiercenia lub naturalnych otworów w skale.

Niezależnie od tego skała w pobliżu otworu może się przemieścić w czasie pomiędzy wierceniem otworu a wprowadzeniem kotwy, przy czym konieczność wprowadzania do otworu zaprawy wydłuża jeszcze ten czas. W przypadku znacznego przemieszczenia skały może dojść do zablokowania otworu i konieczne jest wiercenie nowego otworu.

Znana jest również konstrukcja kotwy do skał, w której na dalszym końcu kotwy znajduje się końcówka mocująca, przy czym końcówka ta jest połączona z kotwą za pomocą gwintu. Po wprowadzeniu kotwy (z luźno nakręconą końcówką mocującą), obraca się kotwę względem końcówki tak, że ta ostatnia rozpręża się aż do uzyskania pewnego zakotwienia w otaczającej skale. Mimo że kotwy takie eliminują konieczność stosowania zaprawy, nie są one powszechnie stosowane zea względu na częstą usterkę polegającą na obracaniu się końcówki razem z kotwą.

Opracowano również dwa inne typy kotw eliminujących użycie zaprawy. Brak zaprawy skraca czas potrzebny na zamocowanie kotwy do skały, jak również zmniejsza możliwość przemieszczenia skał wokół otworu i jego zablokowania przed wprowadzeniem kotwy.

PL 198 200 B1

Mocowanie kotwy bez użycia zaprawy stanowi czystszą i łatwiejszą do zorganizowania operację technologiczną.

Jeden z typów kotwy do skał jest produkowany i sprzedawany przez firmę Ingersoll Rand pod nazwą „Split Set” (TM). Kotwa posiada rurę z wysokowytrzymałej stali, która to rura na całej jej długości posiada wyżłobienie, dzięki czemu ma ona przekrój w kształcie litery C. Kotwa odkształca się elastycznie, to znaczy jej średnica może być zmniejszona dzięki ściśnięciu wyżłobienia, przy czym sprężystość kotwy będzie prowadzić do ponownego zwiększenia jej średnicy. Otwór wywiercony w skale ma średnicę mniejszą niż kotwa w stanie swobodnym (rozprężonym), tak więc po wprowadzeniu kotwy siły sprężystości prowadzą do zakleszczenia kotwy w otworze dzięki tarciu.

Innym typem kotwy jest „Swellex” (TM) produkowany przez firmę Atlas Copco. Kotwa posiada rurę z plastycznej stali, która może być deformowana dzięki temu, że zwija się częściowo do środka, przy czym jej średnica zmniejsza się o około 40%. Otwór na kotwę ma średnicę większą niż średnica rury po deformacji a mniejszą niż średnica rury rozwiniętej. Po wprowadzeniu rury do otworu, jest ona rozprężana aż do momentu, gdy znajdzie się w kontakcie ze ściankami otworu, przez wprowadzanie do rury cieczy (typowo wody) pod ciśnieniem.

Zarówno kotwy typu „Split Set jak i „Swellex” są szeroko stosowane i charakteryzują się dużą szybkością montażu w wywierconym otworze. Pomimo wysokiej, w porównaniu z innymi typami kotw, ceny, pozwalają one zredukować całkowite koszty, jeśli weźmie się pod uwagę czas instalacji.

Oba powyżej omówione typy kotw nie są wolne od wad. Po pierwsze, są one narażone na korozję, gdyż w obu przypadkach materiał, z którego wykonana jest kotwa znajduje się w bezpośrednim kontakcie z otaczającą skałą. Poza tym, obciążenia dopuszczalne w przypadku typu „Split Set” są ograniczone przez sprężystość rury. Typ „Swellex” może przenosić większe obciążenia, lecz wymaga źródła wody pod wysokim ciśnieniem, co komplikuje procedurę montażu kotwy.

W żadnym z omówionych rozwiązań nie ma możliwości przyłożenia naprężenia między końcami kotwy tak, by ścisnąć skałę w tym obszarze.

Dodatkowo, żadne z rozwiązań nie sprawdza się w przypadku występowania pustych przestrzeni, które zwiększają średnice wywierconego otworu ponad średnicę rury w stanie rozprężonym (w systemie „Split Set”) czy ponad średnicę całkowicie rozwiniętej rury w systemie „Swellex”. Tak więc, kotwy tego typu nie zapewniają podparcia w obszarze pustych przestrzeni, a dodatkowo nie ma możliwości sprawdzenia czy puste przestrzenie występują a jeśli tak, to na jakiej długości w stosunku do długości kotwy. W ten sposób, przy obecności pustych przestrzeni występujących na znacznej długości otworu, kotwy systemu „Split Set i „Swellex” mogą mieć znacząco ograniczoną wytrzymałość, przy czym użytkownik nie zdaje sobie z tego sprawy.

Celem niniejszego wynalazku było połączenie zalet innych rozwiązań w zakresie szybkości i łatwości montażu oraz ograniczenie niedoskonałości i problemów występujących w tych rozwiązaniach.

Przedmiotem wynalazku jest kotwa do skał posiadająca wydłużony trzpień, przynajmniej dwa oddzielne, wydłużone elementy odkształcalne oraz elementy do zmniejszania odległości między końcami elementów odkształcalnych z odkształceniem, co najmniej części każdego z nich na zewnątrz trzpienia w kierunku promieniowym względem osi wzdłużnej trzpienia. Kotwa według wynalazku charakteryzuje się tym, że elementy odkształcalne są zgrupowane wokół wydłużonego trzpienia, zaś każdy z elementów odkształcalnych ma strukturę pozwalającą na odkształcenie go z zakleszczeniem w wielu oddzielonych siebie punktach na powierzchni wewnętrznej wywierconego otworu, w którym umieszczona jest kotwa do skał.

W jednym z korzystnych wariantów realizacji kotwy według wynalazku elementy odkształcalne maj ą długość zbliżoną do długości wydłużonego trzpienia, zaś odkształcenie może zachodzić na całej długości elementów odkształcalnych.

W innym korzystnym wariancie realizacji kotwy według wynalazku elementy odkształcalne są odkształcalne niezależnie od siebie nawzajem.

W jeszcze innym korzystnym wariancie realizacji kotwy według wynalazku każdy element odkształcalny posiada przynajmniej jedną strefę wyboczeń, przy czym strefa(y) wyboczeń są dostosowane do wywoływania odkształcenia wyboczeniowego w określonych miejscach elementu odkształcalnego.

W następnym korzystnym wariancie realizacji kotwy według wynalazku przed odkształceniem elementy odkształcalne mają formę odbiegającą od prostoliniowej.

W kolejnym korzystnym wariancie realizacji kotwa według wynalazku ma przynajmniej jeden element ograniczający, zapobiegający odkształceniu elementów odkształcalnych polegającemu na odsunięciu ich od wydłużonego trzpienia sąsiadującego z elementem ograniczającym.

PL 198 200 B1

W dalszym korzystnym wariancie realizacji kotwa według wynalazku posiada środki w postaci części do przemieszczania dalszych końców elementów odkształcalnych względem dalszego końca wydłużonego trzpienia. W szczególnie korzystnym wariancie realizacji kotwy według wynalazku wydłużony trzpień ma gwintowaną część w pobliżu dalszego końca tego trzpienia, a elementy odkształcalne są połączone z odpowiadającą nagwintowaną częścią w pobliżu dalszych końców tych elementów, przy czym bliższy koniec wydłużonego trzpienia posiada środki umożliwiające jego obrót.

W kolejnym korzystnym wariancie realizacji kotwy według wynalazku dalszy koniec każdego elementu odkształcalnego jest zamocowany w stałym położeniu względem dalszego końca trzpienia. W szczególnie korzystnym wariancie realizacji kotwy według wynalazku środki do zmniejszania odległości między końcami elementów odkształcalnych zawierają element gwintowany, który może się obracać na części gwintowanej na bliższym końcu trzpienia. W najkorzystniejszym wariancie realizacji kotwy według wynalazku trzpień na gwintowanej części posiada elementy znacznikowe.

Przedmiotem wynalazku jest również sposób użycia kotwy do skał według wynalazku, w którym najpierw w po wierzchni skały wierci się otwór o powierzchni wewnętrznej, następnie kotwę według wynalazku wprowadza się do otworu w taki sposób, że część bliższego końca wydłużonego trzpienia wystaje z otworu, po czym na wystającej części umieszcza się płytę czołową i nakrętkę dociskającą płytę czołową do powierzchni skały, a na koniec dokręca się nakrętkę do zmniejszenia odległości pomiędzy końcami elementów odkształcalnych i odkształcenia co najmniej części każdego z tych elementów, polegającego na odsunięciu go od trzpienia z zakleszczeniem w wielu oddzielonych siebie punktach na powierzchni wewnętrznej wywierconego otworu wywierconego otworu, w którym umieszczona jest kotwa do skał.

Możliwość odkształcenia elementu odkształcalnego na zewnątrz od trzpienia umożliwia zakleszczenie elementu odkształcalnego na ścianach otworu wywierconego w skale, przy czym twór ten może mieć nieco większą średnicę niż średnica elementu odkształcalnego w stanie nieodkształconym. Jak wspomniano powyżej, element odkształcalny może mieć długość zbliżoną do długości trzpienia, a odkształcenie może następować na całej jego długości, co zapewnia zakleszczenie się elementu odkształcalnego w otworze na całej długości otworu. Zarówno wydłużony trzpień, jak i element odkształcalny mogą mieć postać odpowiednich prętów z metalu lub innego materiału. Korzystnie kotwa ma więcej niż jeden element odkształcalny, przy czym każdy z nich może się odkształcać podczas zmniejszania odległości między jego końcami.

Jak wspomniano powyżej element odkształcalny może mieć przynajmniej jedną strefę odkształceń, przy czym strefa(y) odkształceń są tak dobrane, aby odkształcenie elementu odkształcalnego zachodziło w określonych miejscach. Ponieważ w praktyce sąsiadujące strefy odkształceń odkształcają się w przeciwnych kierunkach, odległość między sąsiadującymi strefami odkształceń może określać maksymalną odległość, na którą element odkształcalny może oddalić się od trzpienia, a tym samym maksymalną odległość między trzpieniem a ścianą otworu, którą może wypełnić element odkształcalny. Szczególną zaletą kotwy według wynalazku jest to, że odległość między sąsiadującymi strefami odkształceń może być tak dobrana, aby umożliwiać odkształcenie elementu odkształcalnego w dużych pustych przestrzeniach, to znaczy wypełniać przekroje znacznie większe niż średnica wywierconego otworu. W ten sposób kotwa zapewnia pewne osadzenie w skale mimo istnienia pustych przestrzeni, które mogą występować na znacznej części długości kotwy.

Korzystnie każda strefa odkształceń ma część o niniejszym przekroju. Korzystnie trzpień ma oznaczenia umożliwiające stwierdzenie występowania pustych przestrzeni bez konieczności usuwania kotwy.

W pierwszym korzystnym wariancie realizacji, kotwa do skał posiada środki do przesuwania dalszego końca elementu odkształcalnego względem dalszego końca trzpienia. W tym wariancie realizacji względne skrócenie elementu odkształcalnego względem trzpienia odbywa się w okolicach dalszego końca kotwy. W rezultacie zakleszczanie kotwy nie musi prowadzić do zwiększenia długości bliższego końca kotwy, który wystaje nad powierzchnię skały. Korzystnie, trzpień ma gwintowaną część w pobliżu dalszego końca, a element odkształcalny ma odpowiednią gwintowaną nakrętkę w pobliżu dalszego końca oraz trzpień ma środki do obracania trzpienia na bliższym końcu. Poprzez obracanie trzpienia nakrętka powoduje przesuwanie się dalszego końca elementu odkształcalnego względem dalszego końca trzpienia.

W innym wariancie realizacji środki do zmniejszania odległości między końcami elementu odkształcalnego mają postać nakrętki lub elementu gwintowanego, który może się obracać względem bliższego końca trzpienia. Dalszy koniec elementu odkształcalnego jest zamocowany w położeniu

PL 198 200 B1 stałym względem dalszego końca trzpienia, a bliższy koniec elementu odkształcalnego porusza się względem trzpienia podczas obracania nakrętki lub gwintowanego elementu.

Korzystnie na długości kotwy znajduje się co najmniej jeden element ograniczający, zapobiegający odkształceniu elementu odkształcalnego w pobliżu miejsca zamocowania elementu ograniczającego.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania na załączonym rysunku, na którym:

Figura 1 przedstawia w widoku z boku pierwszy wariant realizacji kotwy do skał według wynalazku;

Figura 2 przedstawia przekrój kotwy do skał z fig. 1;

Figura 3 przedstawia widok z boku kotwy do skał z fig. 1, wprowadzonej do wywierconego otworu przed odkształceniem elementu odkształcalnego;

Figura 4 przedstawia widok z boku podobnie, jak fig. 3, ale po odkształceniu elementu odkształcalnego;

Figura 5 przedstawia widok z boku podobnie, jak fig. 4, ale po odkształceniu elementu odkształcalnego w pustej przestrzeni;

Figura 6 przedstawia w widoku z boku drugi wariant realizacji kotwy do skał według wynalazku;

Figura 7 przedstawia przekrój kotwy do skał z fig. 6;

Figura 8 przedstawia w widoku z boku trzeci wariant realizacji kotwy do skał według wynalazku;

Figura 9 przedstawia w widoku z boku dalszy koniec kotwy do skał z fig. 8;

Figura 10 przedstawia w widoku z boku bliższy koniec kotwy do skał z fig. 8;

Figura 11 przedstawia w kotwę do skał z fig. 8 w przekroju A-A;

Figura 12 przedstawia w kotwę do skał z fig. 8 w przekroju B-B;

Figura 13 przedstawia w kotwę do skał z fig. 8 w przekroju C-C.

Kotwa do skał 10 na fig. 1, ma trzpień (lub pręt) 12, wokół którego rozmieszczona jest pewna liczba elementów odkształcalnych 14 (w przedstawionym wykonaniu jest sześć elementów odkształcalnych 14). Dalszy koniec 16 kotwy, to znaczy koniec, który jest wprowadzany, jako pierwszy do otworu wywierconego w skale posiada obejmę 20, przy pomocy której elementy odkształcalne 14 są na stałe zamocowane do trzpienia 12. Obejma 20 jest zaciśnięta wokół elementów 14 z dostateczną siłą tak, że są one na stałe połączone z trzpieniem 14 w miejscu obejmy 20.

W innym wariancie realizacji obejma 20 może być zastąpiona przez połączenie spawane między elementami odkształcalnymi 14 i trzpieniem 12 lub inne trwałe połączenie spajające elementy odkształcalne 14 i trzpień 12 w dalszym końcu.

W pobliżu bliższego końca 22 trzpienia 12, to znaczy końca kotwy, który będzie się znajdował po jej zamocowaniu przy powierzchni skały, elementy odkształcalne 14 są otoczone pierścieniem 24. Pierścień 24 jest dostatecznie ciasno zamocowany wokół elementów odkształcalnych 14 by pozostawał na miejscu (nie zsuwał się, na przykład podczas transportu). Pierścień 24 nie jest jednak na tyle ciasno zamocowany, aby unieruchomić elementy odkształcalne 14 w pobliżu bliższego końca trzpienia. Innymi słowy, pierścień 24 przytrzymuje elementy odkształcalne 14 na trzpieniu 12, ale umożliwia również przesuwanie się trzpienia względem elementów odkształcalnych 14. W razie potrzeby, pierścień 24 może być przyspawany do elementów odkształcalnych 14.

Trzpień 12 ma gwintowaną część 26 od strony bliższego końca 22. Płaska podkładka 30 może być umieszczona na gwintowanej części 26, tak że dociska bliższe końce 32 elementów odkształcalnych 14. W znany sposób, na gwintowanej części 26 można też umieścić płytę czołową 34 oraz półsferyczną podkładkę 3j6, przy czym odpowiednia półsferyczna część płyty czołowej 34 pasuje do półsferycznej podkładki 36 tak, że płyta czołowa może znajdować się w położeniu innym niż prostopadłe do trzpienia 12.

Po nałożeniu płaskiej podkładki 30, płyty czołowej 34 i półsferycznej podkładki 36, zwykła nakrętka (niepokazana na rysunku) może być nakręcona na trzpień 12 tak, że dociska płytę czołową 34 i płaską podkładkę 30 do końców 32 elementów odkształcalnych 14.

Podczas dokręcania nakrętki na trzpień odległość między końcami elementów odkształcalnych 14, (to znaczy efektywna odległość trzpienia między jego dalszym końcem a płaską podkładką 30) zmniejsza się. Z kolei, jako że elementy odkształcalne 14 są ograniczone między swoimi dalszymi końcami a płaską podkładką 30, ich długość nie może się znacząco zmienić. Tak więc, podczas zmniejszania efektywnej długości trzpienia 12 elementy odkształcalne 14 ulegają wyboczeniu, tj. odkształcają się w porównaniu do swojego poprzedniego, zasadniczo liniowego, ułożenia. Na fig. 3. pokazano elementy odkształcalne 14 przed wyboczeniem lub odkształceniem, a na fig. 4, pokazano

PL 198 200 B1 elementy odkształcalne 14 po odkształceniu aż do wewnętrznej powierzchni 40 wywierconego otworu na zasadniczo całej długości kotwy 10.

Aby ułatwić odkształcanie elementów odkształcalnych 14 oraz aby kontrolować miejsca, w których zachodzi odkształcanie, każdy z elementów odkształcalnych 14 ma na swojej długości strefy wyboczeń 42. W wariancie realizacji pokazanym na fig. 1-5 elementy odkształcalne 14 są wykonane z prętów o przekroju okrągłym, a strefy wyboczeń 42 mają postać nacięć o przekroju V na tych prętach. W tym wykonaniu nacięcia mają głębokość równą w przybliżeniu 40% średnicy prętów, tak, że efektywna średnica prętów zmniejsza się o około jedną trzecią. Kąt nacięć w kształcie V wynosi około 90°. Dokładna wielkość i kształt nacięć lub innych środków tworzących strefy wyboczeń jest określana przez użytkownika i zależy w dużej mierze od przekroju i materiału, z którego wykonane są elementy odkształcalne 14. Dla elementów odkształcalnych 14 wykonanych z pręta stalowego o średnicy 8 mm, lokalne zmniejszenie przekroju o jedną trzecią zapewnia, iż element taki będzie ulegał wyboczeniu tylko na nacięciach stref wyboczeń 42. Jak widać na fig. 2, elementy odkształcalne 14 są umieszczone tak, że nacięcia stref wyboczeń 42 skierowane są w stronę trzpienia 12, co ułatwia zginanie promieniowo względem trzpienia. W innych wariantach realizacji nacięcia mogą być skierowane od trzpienia. Nie jest wskazane, by nacięcia umieszczone były inaczej niż promieniowo, ponieważ prowadzi to do odkształceń w innych kierunkach, zwiększając tym samym wyboczenie konieczne do zakleszczenia o powierzchnię 40 wywierconego otworu.

Na fig. 2, widać również, że elementy odkształcalne 14 są rozmieszczone osobno wokół trzpienia 12. W ten sposób mogą się one odkształcać niezależnie od siebie, co wpływa na lepsze zamocowanie kotwy dzięki tarciu między zdeformowanymi elementami 14 i powierzchnią 40 wywierconego otworu.

Na fig. 3, widać, że na długości elementu odkształcalnego 14 znajduje się wiele nacięć stref wyboczeń 42. Fig. 3, przedstawia kotwę do skał o długości około trzech metrów oraz odległości między kolejnymi nacięciami równej około 10 cm.

Na fig. 4, widać, że po dokręceniu nakrętki na gwintowanej części 26 trzpienia 12 wszystkie elementy odkształcalne 14 zostały odkształcone lub wyboczone aż do kontaktu z powierzchnią 40 na zasadniczo całej długości wywierconego otworu. W tym wariancie realizacji sąsiadujące strefy wyboczeń odkształciły się w przeciwnych kierunkach tak, że co druga strefa odkształciła się na zewnątrz (czyli tak, że część elementu odkształcalnego 14 w pobliżu tej strefy dotyka powierzchni 40 wywierconego otworu), a pozostałe strefy odkształciły się do środka. Ponieważ trzpień 12 uniemożliwia odkształcenie elementów odkształcalnych 14 do środka, elementy te opierają się na trzpieniu 12.

Na fig. 4, widać, że odkształcone elementy odkształcalne 14 opierają się na powierzchni 40 każdy w piętnastu miejscach wzdłuż kotwy 10. Ponieważ mamy tu sześć elementów odkształcalnych 14, kontakt zachodzi w dziewięćdziesięciu punktach. W innych wykonaniach każdy z elementów może opierać się na powierzchni 40 w większej lub mniejszej liczbie punktów, przy czyni zależy to głównie od długości kotwy oraz odległości między strefami wyboczeń.

Zdolność elementów odkształcalnych 14 do zakleszczenia się na powierzchni 40 na całej długości wywierconego otworu ma w praktyce duże znaczenie, gdyż pozwala na ściśnięcie skały w obszarze między dalszym końcem 16 i bliższym końcem 22 co, jak pokazano wcześniej, jest często pożądane w różnych zastosowaniach.

Figury 3-5 pokazują również dwa elementy ograniczające 44 w postaci pierścieni, identycznych, jak pierścień 24 i służące do przytrzymywania elementów odkształcalnych 14 na trzpieniu 12 (z możliwością ich przesuwania). Choć użycie elementów ograniczających 44 zmniejsza możliwą liczbę punktów zakleszczenia elementów odkształcalnych 14 na powierzchni 40, ich użycie jest pożądane ze względu na łatwiejszy transport i operowanie kotwą przed jej umieszczeniem w wywierconym otworze oraz, w pewnym stopniu, kontrolę deformacji. W przedstawionym wykonaniu są dwa pierścienie ograniczające 44 umieszczone w odległości około jednego metra od siebie, lecz ich liczba może być mniejsza lub większa w innych wykonaniach.

W prezentowanym wykonaniu kotwy według wynalazku, podobnie jak pierścień 24, pierścienie ograniczające 44 mogą się przesuwać po elementach odkształcalnych 14. W innych wykonaniach mogą one być przyspawane lub przymocowane do elementów odkształcalnych 14, w inny sposób.

Jak to omówiono powyżej, na fig. 4, co druga strefa wyboczeń została odkształcona na zewnątrz, tak że elementy odkształcalne 14 oparły się na powierzchni 40 w okolicach każdej co drugiej strefy wyboczeń (z wyjątkiem miejsc, gdzie znajdują się pierścienie 44). Również każdy element odkształcalny 14 został odkształcony w ten sam sposób w każdej strefie wyboczeń na długości kotwy.

PL 198 200 B1

Figura 4, przedstawia więc sytuację wyidealizowaną. W praktyce odkształcenie każdego elementu odkształcalnego 14 będzie przypadkowe, a różne elementy mogą ulec odkształceniu na zewnątrz w różnych miejscach wzdłuż kotwy. Dodatkowo, kolejne strefy wyboczeń mogą ulec odkształceniu niekoniecznie w przeciwnych kierunkach, tak że część lub części elementu odkształcalnego między kolejnymi strefami wyboczeń może leżeć wzdłuż trzpienia 14 lub wzdłuż powierzchni 40. Niezależnie od szczególnego ułożenia w danym otworze dla danej kotwy, dochodzi do kontaktu elementów odkształcalnych 14 z powierzchnią 40 zasadniczo na całej długości kotwy, co utrzymuje kotwę w otworze oraz ściska skałę między końcami kotwy.

Otwór pokazany na fig. 3 i 4 odpowiada idealnemu otworowi, jaki można uzyskać w bardzo twardych skałach. W praktyce, skała może nie być dość twarda na całej długości wierconego otworu a dodatkowo mogą w niej występować puste przestrzenie 46, jak ta pokazana na fig. 5. Pusta przestrzeń może być pochodzenia naturalnego, bądź też może być spowodowana wykruszeniem skały podczas wiercenia.

Szczególną zaletą kotwy według wynalazku jest to, że elementy odkształcalne 14 mogą wypełnić przestrzeń 46 podczas odkształcania (większego niż to ma miejsce w przypadku pokazanym na fig. 4) i kotwa 10 jest pewnie utwierdzona mimo występowania pustej przestrzeni 46.

Tak więc, jeśli tylko rozmiar D pustej przestrzeni nie jest zbyt duży w porównaniu z odległością s między kolejnymi strefami wyboczeń 42, elementy odkształcalne 14 mogą ulec odkształceniu w pustej przestrzeni 46, a w szczególności części 50 elementów odkształcalnych 14 mogą ulec odkształceniu aż do kontaktu z powierzchnią 52 pustej przestrzeni. Zwiększenie odległości s między strefami wyboczeń umożliwia zakotwienie w większych pustych przestrzeniach, ale jednocześnie prowadzi do zmniejszenia liczby punktów zakotwienia na powierzchni 40 otworu o nominalnej średnicy. W każdym wypadku, nawet jeśli rozmiar D pustej przestrzeni jest zbyt duży, aby mieć kontakt z odkształconymi częściami 50 elementów odkształcalnych, i tak dojdzie do zamocowania kotwy przez współpracę odkształconych elementów 50 z pustą przestrzenią 46, to znaczy jeśli na kotwę będą działać siły wyrywające ją z otworu, część 54 elementu odkształcalnego 14 oprze się o część 56 powierzchni 52.

Kolejną zaletą rozwiązania według wynalazku jest to, że obecność co najmniej jednej pustej przestrzeni można stwierdzić bez potrzeby kontrolowania wywierconego otworu. W dokładnie wywierconym otworze o znanej średnicy, jak na fig. 3 i 4, nakrętka może być dokręcona do określonego stopnia, czyli do określonego punktu na gwintowanej części 26 trzpienia 12, do osiągnięcia określonego maksymalnego momentu siły. Punkt ten może być zaznaczony na części gwintowanej. W obecności pustej przestrzeni, jak to pokazano na fig. 5, w odróżnieniu od fig. 4, elementy odkształcalne 14 ulegną odkształceniu w większym stopniu niż w otworze o nominalnej średnicy i nakrętka musi być dokręcona dalej na gwintowanej części 26 zanim zostanie osiągnięty maksymalny moment siły. Tak więc przejście nakrętki podczas dokręcania poza oznaczony punkt na gwintowanej części 26 wskazuje na obecność jednej lub kilku pustych przestrzeni.

Jeśli pusta przestrzeń zostanie wykryta w ten sposób, może okazać się konieczne przetestowanie obciążeń, jakie może przenieść dana kotwa. W opisany wyżej sposób można łatwo określić, które kotwy wymagają takiego przetestowania ze względu na obecność pustych przestrzeni.

Dodatkowo, może się okazać, że gdy osiągnięty zostanie już maksymalny moment siły, odkształceniu ulegną tylko niektóre spośród stref wyboczeń, na przykład z powodu wykonania niektórych z nacięć stref wyboczeń 42 zbyt małych, tak że pręt w tym miejscu nie odkształca się dostatecznie łatwo. W tym wypadku nakrętka przebywa jedynie niewielką odległość na gwintowanej części trzpienia zanim osiągnięty zostanie maksymalny moment siły. Na trzpieniu można umieścić oznaczenia wskazujące, jaka jest minimalna droga, którą musi przebyć nakrętka, aby kotwa była osadzona pewnie w skale. Tak więc nagwintowana część może posiadać korzystnie dwa oznaczenia: pierwsze, przez które nakrętka musi przejść aby zapewnić odpowiednie mocowanie kotwy i drugie, przez które nakrętka przechodzi jedynie w obecności pustych przestrzeni. Jeśli po osiągnięciu maksymalnego momentu siły przy dokręcaniu, nakrętka nie leży między tymi dwoma oznaczeniami, kotwa może być oznaczona do testowania oraz - jeśli jest to konieczne - może być użyta następna kotwa.

W wariancie realizacji pokazanym na fig. 1 - 5 trzpień jest pełny, wykonany ze stali o średnicy około 12 mm. Podobnie jak w innych rozwiązaniach, część gwintowana 26 wykonana jest przez tłoczenie lub wyciskanie, choć w innych wykonaniach gwint może być również nacinany. Elementy odkształcalne 14 są również wykonane z prętów stalowych o średnicy 8 mm. Stalowy pręt o średnicy 12 mm może wytrzymać obciążenia kilkunastu ton, tak więc naprężenia, którym może być poddany zarówno trzpień 12, jak i elementy odkształcalne 14 mogą być znaczące. W innych wariantach realizacji

PL 198 200 B1 trzpień 12 wykonany jest z pręta stalowego o innej średnicy, korzystnie o średnicy między około 12 mm i około 20 mm.

W innych wariantach realizacji trzpień i/lub elementy odkształcalne mogą być wykonane z innego materiału jak na przykład włókna węglowe, włókna szklane, tworzywa sztuczne, na przykład nylon, tworzywa sztuczne wzmacniane włóknem szklanym, lub innych metali lub stopów, na przykład ze stali nierdzewnej. We wszystkich tych rozwiązaniach zaletą jest uniknięcie korozji, tak więc mogą one być korzystne, gdy spodziewana jest korozja i należy jej uniknąć.

W szczególnie korzystnym wariancie realizacji trzpień 12 jest wykonany z liny metalowej lub drutu. Kotwa wykonana przy użyciu liny jest bardziej giętka niż kotwa ze sztywnym trzpieniem i umożliwia wprowadzanie jej do zakrzywionych otworów. Aby zmniejszyć odległość między końcami elementów, lina może być chwytana i ciągniona na przykład przez urządzenie hydrauliczne (znane z podobnych zastosowań do naciągania tego typu lin). Naciągnięta lina może być zabezpieczona przy płycie czołowej przy pomocy zacisku do lin lub odpowiedniego klina.

W wykonaniu pokazanym na fig 1-5 elementy odkształcalne 14 są początkowo zasadniczo proste. W innych wykonaniach elementy mogą być wstępnie uformowane w kształcie linii łamanej tak, by ułatwić odkształcanie w określonych kierunkach. Takie wstępne uformowanie ułatwia odkształcanie elementów odkształcalnych, ale wymaga większej średnicy otworu wierconego w skale. Alternatywnie, możliwe jest zastosowanie otworu o standartowej średnicy i mniejszego przekroju trzpienia i/lub elementów odkształcalnych.

Taki alternatywny wariant realizacji pokazany jest na fig. 6 i 7. W tym wariancie trzpień 112 ma postać pręta o przekroju okrągłym o średnicy 16 mm (choć korzystnie w tym rozwiązaniu mogą być użyte średnice między około 12 mm i około 20 mm), a elementy odkształcalne 114 mają postać prętów o przekroju spłaszczonym. W tym wykonaniu elementy odkształcalne 114 są wykonane z pręta o przekroju 3 mm na 10 mm, chociaż możliwe są inne przekroje, na przykład 5 mm na 12 mm.

Jak pokazano, elementy odkształcalne 114 zostały wstępnie uformowane w postaci linii łamanej i mają wzniesienia 60 oraz obniżenia 62. Poprzeczna odległość s między wzniesieniami i obniżeniami jest równa średnicy elementu o przekroju okrągłym, tak że kotwa może być umieszczona w wywierconym otworze o odpowiedniej średnicy.

Alternatywnie, kształt i rozmiar elementów, w tym odległość s mogą być dobrane adekwatnie do konkretnych zastosowań w połączeniu z wierceniem otworów o odpowiedniej średnicy.

Zewnętrzna powierzchnia wzniesień uformowanych w elemencie odkształcalnym może być, odpowiednio do potrzeb, chropowata lub mieć występy bądź zęby, które wbijają się w powierzchnię 40.

Dalszy koniec 116 trzpienia 112 oraz dalsze końce elementów odkształcalnych 114 są połączone trwale przy pomocy obejmy 120. Jeśli istnieje taka potrzeba, zewnętrzna średnica obejmy może być dostosowana do rozmiarów wzniesień 60 elementów odkształcalnych 114, tak, by chronić te elementy 114 podczas transportu i operowania kotwą.

W wykonaniu pokazanym na fig. 6 i 7 kotwa ma sześć elementów odkształcalnych 114 umieszczonych wokół trzpienia 112. Dodatkową cechą tego szczególnego wykonania jest to, że poszczególne elementy odkształcanie 114 są krótsze od trzpienia 112, przy czym elementy te są zamocowane w kilku oddzielnych wiązkach bądź sekcjach, po sześć elementów odkształcalnych 114a w jednej sekcji, sześć elementów odkształcalnych 114b w drugiej sekcji i tak dalej, aż do pełnej długości trzpienia 112. Tak więc, jeśli kotwa ma być użyta w wywierconym otworze o długości trzech metrów, użyty będzie trzpień nieco dłuższy niż trzy metry (tak, by część jego gwintowanego końca mogła wystawać z otworu) oraz trzy sekcje elementów odkształcalnych o długości jednego metra każda. Sąsiadujące końce poszczególnych sekcji elementów odkształcalnych nie muszą być ze sobą połączone, jako że i tak podczas użycia kotwy będą one dociśniętedosiebie przy naprężaniu trzpienia 112.

Poszczególne końce elementów odkształcalnych 114a, 114b w każdej sekcji są utrzymywane z możliwością przesuwania się na trzpieniu 112 przy pomocy pierścienia 144, który zapobiega odkształceniom końców elementów 114a, 114b. Podobnie jak obejma 120, pierścienie 144 mogą mieć średnicę dopasowaną do średnicy wzniesień 60.

Budowa modułowa jest szczególnie korzystna w przypadku dłuższych kotw, na przykład przekraczających rozmiarami przestrzeń dostępną w miejscu ich mocowania (na przykład przy montażu kotwy o długości sześciu metrów w stropie tunelu o wysokości trzech metrów). Do takich zastosowań trzpień 112 również składa się z kilku elementów odkształcalnych, które mogą być łączone ze sobą tak, by przenieść przyłożone obciążenia, lub też trzpień musi być giętki, na przykład w postaci opisanej powyżej stalowej liny.

PL 198 200 B1

Jednometrowe sekcje mogą w razie potrzeby posiadać dodatkowe pierścienie pośrednie (podobne do pierścieni 144), aby podtrzymywać elementy odkształcalne 114a i 114b między ich końcami. Można na przykład stosować pierścienie znajdujące się na każdym z obniżeń 62.

Podczas naprężania trzpienia 112, końce elementów odkształcalnych 114a i 114b zbliżają się do siebie, co powoduje odkształcenie wzniesień 60 w kierunku od trzpienia 112 aż do momentu, gdy oprą się one o powierzchnię skały otaczającej otwór, w którym umieszczona jest kotwa. Dodatkowo, przy budowie modułowej, poprzeczne rozmiary elementów odkształcalnych w każdej z sekcji nie muszą być jednakowe, to znaczy porzeczne rozmiary elementów odkształcalnych w sekcji znajdującej się bliżej dalszego końca kotwy mogą być mniejsze niż poprzeczne rozmiary elementów odkształcalnych znajdujących się w innych sekcjach. W ten sposób elementy znajdujące się w pobliżu dalszego końca kotwy ulegają odkształceniu jako pierwsze, co dodatkowo zwiększa możliwość ściśnięcia skały otaczającej kotwę w obszarze między jej dalszym a bliższym końcem.

W pierwszym i drugim wariancie realizacji opisanym powyżej, trzpień 12, 112 ma dalszy koniec zamocowany do dalszego końca elementów odkształcalnych 14, 114. Podczas osadzania kotwy do skał takiej konstrukcji, gwintowana część trzpienia wystaje coraz bardziej ponad płytę czołową nad powierzchnię skały. W trzecim wariancie realizacji przedstawionym na fig. 8 - 13, skracanie elementów odkształcalnych 214 względem trzpienia 212 odbywa się przy dalszym końcu 216 kotwy do skał 210.

W trzecim wykonaniu, trzpień 212 w formie pręta o przekroju okrągłym, korzystnie stalowego, ma nagwintowaną część 226 w pobliżu swojego dalszego końca. Na bliższym końcu 222 kotwy, po umieszczeniu kotwy w wywierconym otworze w skale (niepokazanym), umieszcza się kolejno: pierwszą płaską podkładkę 30, płytę czołową 34, podkładkę półsferyczną 36 oraz drugą płaską podkładkę 30. Następnie do bliższego końca trzpienia 212 spawa się lub mocuje w inny trwały sposób nakrętkę 70. Nakrętka 70 jest przymocowana jest do trzpienia 212 w ten sposób, że obracanie nakrętki 70 powoduje obracanie trzpienia 212.

Nakrętka 70 nie musi koniecznie być mocowana na trzpieniu 212 przy pomocy gwintu. W innym wariancie realizacji bliższy koniec trzpienia jest nagwintowany na długości odpowiadającej w przybliżeniu długości nakrętki. Nakrętka nakręca się na taki trzpień, a gdy dotrze ona do końca gwintowanej części trzpienia, dalsze obracanie nakrętki powoduje obracanie się całego trzpienia.

W prezentowanym wariancie realizacji kotwa do skał ma sześć odkształcalnych elementów 214 umieszczonych wokół trzpienia 212. Elementy odkształcalne są wykonane ze stalowej taśmy (choć można też użyć innych materiałów, jak wspomniano wyżej), która jest wstępnie uformowana tak, by można było wyznaczyć strefy wyboczeń. Dalsze końce elementów odkształcalnych 214 są na stałe zamocowane do kołnierza 72, który ma wewnętrzny gwint współpracujący z nagwintowaną częścią 226 trzpienia 212 tak, że obracanie trzpienia 212 powoduje ruch kołnierza 72 (a z nim również dalszych końców elementów odkształcalnych 214) względem trzpienia 212. W ten sposób obracanie trzpienia 212 powoduje przyciągnięcie dalszych końców elementów odkształcalnych w kierunku płyty czołowej 34. Ponieważ bliższe końce elementów odkształcalnych 214 nie mogą się przemieszczać, elementy odkształcalnych ulegają odkształceniu w ten sposób, że ich część wchodzi w kontakt (lub jest bardziej dociskana) z powierzchnią skały otaczającej kotwę.

Podczas obracania trzpienia 212 może dojść również do obracania się elementów odkształcalnych 214, co uniemożliwia względne przemieszenie dalszych końców trzpienia i elementów odkształcalnych. Jeśli tylko część, chociaż jednego z elementów odkształcalnych 214 zostanie odkształcona aż do kontaktu ze skałą, prawdopodobieństwo obracania się elementów odkształcalnych maleje. Jeśli mimo to nie da się uzyskać wzajemnego obracania się trzpienia i elementów odkształcalnych, możliwe jest zapewnienie środków (na przykład w postaci wycięcia w płycie czołowej 34) w celu zapobiegnięcia obracaniu się elementów odkształcalnych.

W prezentowanym wariancie realizacji tuleja 76 (w tym wypadku stalowa rura) jest umieszczona na zewnątrz trzpienia 212 między bliższym końcem elementów odkształcalnych 214 i płytą czołową 34. Bliższe końce elementów odkształcalnych 214 opierają się na dalszym końcu tulei 76. Tuleja 76 ogranicza całkowitą długość elementów odkształcalnych 214, a w szczególności zmniejsza długość, na której elementy odkształcalne mogą opierać się o skałę, przy czym tuleja 76 zapobiega opieraniu się elementów odkształcalnych o skałę bliżej niż w określonej odległości od płyty czołowej 34. Tuleja taka może być używana, gdy istnieje niebezpieczeństwo wykruszenia skały w pobliżu powierzchni pod działaniem sił pochodzących od odkształconych elementów odkształcalnych. Tuleja może być stosowana we wszystkich przedstawionych wariantach realizacji, a jej długość jest dobrana do konkretnych zastosowań.

PL 198 200 B1

Podział na sekcje, opisany w odniesieniu do fig. 6 i 7, może być również stosowany w pozostałych wariantach realizacji przestawionych na fig. 1-5 oraz 8-13. Również inne cechy i właściwości przedstawione w poszczególnych wariantach realizacji mogą być stosowane w pozostałych wariantach. Budowa kotwy z podziałem na sekcje ułatwia standaryzację produkcji, to znaczy produkuje się elementy w sekcjach o długości jednego metra, a klient określa potrzebną liczbę sekcji dla konkretnej kotwy.

Elementy odkształcające 14, 114, 214 mogą mieć postać prętów o przekroju owalnym wykonanych ze stali, albo inny stosowny przekrój z metalu lub innego materiału. W innych wariantach realizacji liczba elementów odkształcalnych może być mniejsza lub większa niż sześć.

Kotwa do skał według wynalazku jest znacznie łatwiejsza w montażu niż kotwy wymagające stosowania zaprawy, a jednocześnie nie ma opisanych wad innych systemów mocowanych bez zaprawy. Kotwa do skał według wynalazku jest odpowiednia do osadzania maszynowego, na przykład urządzenie do wiercenia otworów w skale może mieć karuzelowy podajnik z kotwami według wynalazku i może umieszczać kotwy w wywierconych w skale otworach natychmiast po usunięciu wiertła z otworu. Dociąganie nakrętki na trzpieniu może również być zmechanizowane, lub też za maszyną może znajdować się pracownik dokręcający nakrętki.

Kolejną zaletą kotwy według wynalazku jest to, że kotwa może być usunięta z otworu po usunięciu naprężenia na trzpieniu. Nawet jeśli nie doprowadzi to do utraty kontaktu między elementami odkształcalnymi a powierzchnią wywierconego otworu, może zredukować tarcie między nimi na tyle, że możliwe będzie wyciągnięcie kotwy z otworu (korzystnie za elementy odkształcalne).

Choć nie jest to konieczne, w niektórych zastosowaniach korzystne może być wypełnienie otworu zaprawą po wprowadzeniu (i zamocowaniu) kotwy; przestrzenie między elementami odkształcalnymi 14, 114 pozwalają na taką operację w razie potrzeby. W takim przypadku usunięcie kotwy jest oczywiście niemożliwe.

Zasada działania wynalazku, to znaczy naprężanie centralnego pręta, liny lub innego elementu w celu odkształcenia jednego lub kilku otaczających go elementów odkształcalnych może być zastosowana w innych dziedzinach niż drążenie tuneli czy górnictwo. Na przykład, w wielu wypadkach potrzebne są kotwy do skał zapewniające punkty kotwienia na powierzchni gruntu bądź skały. W takich wypadkach można użyć opisanej tu kotwy do skał nazywanej „kotwą do skał” mimo, że może ona również być stosowana w gruncie. Kotwa według wynalazku może też być stosowana przy ustawianiu słupów i innych konstrukcji w celu zapewnienia punktów kotwienia w ziemi lub skale.

Kotwa według wynalazku może być również stosowana przy stabilizacji gruntu, gdzie używa się kotw o długości do sześciu metrów (lub nawet dłuższych) do utwierdzania skał lub gruntu, by zapobiec ich niepożądanym przemieszczeniom.

W powyższym opisie wynalazku kotwę do skał wprowadza się do uprzednio wywierconego otworu. W niektórych zastosowaniach, gdy używa się stosunkowo krótkich kotw w miękkich podłożach, dalszy koniec kotwy może mieć ostry szpic lub ostrze pozwalające na wbicie kotwy w grunt przy pomocy odpowiedniego narzędzia.

Claims (12)

1. Kotwa do skał posiadająca wydłużony trzpień, przynajmniej dwaoddzielne, wydłużone elementy odkształcalne oraz elementy do zmniejszania odległości między końcami elementów odkształcalnych z odkształceniem, co najmniej części każdego z nich na zewnątrz trzpienia w kierunku promieniowym względem osi wzdłużnej trzpienia, znamienna tym, że elementy odkształcalne (14; 114; 214) są zgrupowane wokół wydłużonego trzpienia (12; 112; 212), zaś każdy z elementów odkształcalnych (14; 114; 214) ma strukturę pozwalającą na odkształcenie go z zakleszczeniem w wielu oddzielonych siebie punktach na powierzchni wewnętrznej (40) wywierconego otworu, w którym umieszczona jest kotwa do skał (10).

2. Kc^o^^ wedłu gzaskz. t, znamiennatym, że elementy odksztaacalnetd 4; t^\^] 214) majądługość zbliżoną do długości wydłużonego trzpienia(12; 112; 212), zaś odkształcenie może zachodzić na całej długości elementów odkształcalnych (14; 114, 214).

3. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że elementy odkszzałcalne (14; 114; 214) są odkształcalne niezależnie od siebie nawzajem.

4. Koowa według zas^z. 1, znamienna tym, że każdy 6Ι^ι^^ι^- odkształcalny (14; 114; 2^\^) posiada przynajmniej jedną strefę wyboczeń (42; 60, 62), przy czym strefa(y) wyboczeń (42; 60, 62) są

PL 198 200 B1 dostosowane do wywoływania odkształcenia wyboczeniowego w określonych miejscach elementu odkształcalnego (14; 114; 214).

5. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że przed odkształceniem elementy odkształcalne (14; 114; 214) mają formę odbiegającą od prostoliniowej.

6. Koowa według zash-z. 1, znam ienna tym, że ma przynajmniej j eden elemenn ograniczający (24; 144), zapobiegający odkształceniu elementów odkształcalnych (14; 114; 214) polegającemu na odsunięciu ich od wydłużonego trzpienia (12; 112; 212) sąsiadującego z elementem ograniczającym (24; 144).

7. Koowa według zas^z. 1, znamienna tym, że posiada środki w possaci części (72, 226) do przemieszczania dalszych końców elementów odkształcalnych (14; 114; 214) względem dalszego końca wydłużonego trzpienia (12; 112; 212).

8. Koowa wedługzastrz. 7, znamiennatym, że w\^c^łL^^c^rnyjr^^t^i^jί j212) ma gwintowaną część (226) w pobliżu dalszego końca tego trzpienia, a elementy odkształcalne (14; 114; 214) są połączone z odpowiadającą nagwintowaną częścią (72) w pobliżu dalszych końców tych elementów, przy czym bliższy koniec wydłużonego trzpienia (212) posiada środki (70) umożliwiające jego obrót.

9. Koowa według zas^z. 1, znamienna t^r^, że dalszy koniec każdego elementa οόΚεζ.θίοθΙnego (14; 114; 214) jest zamocowany w stałym położeniu względem dalszego końca trzpienia (12; 112; 212).

10. Koowa według zas^z. 9, znamienna tym, że środkk do zmniejszania odległoścc między końcami elementów odkształcalnych (14; 114; 214) zawierają element gwintowany, który może się obracać na części gwintowanej (26) na bliższym końcu trzpienia (12; 112; 212).

11. Koowa według zassc^. 10, znamienna tym, że jrzpień (12; 112; 212) na gwintowanej części posiada elementy znacznikowe.

12. Sposób użycia kotwy do skał określonej w zastrzeżeniu 1, znarrnienny tyi, że najpierw w powierzchni skały wierci się otwór o powierzchni wewnętrznej (40), następnie kotwę (10) określoną w zastrzeżeniu l wprowadza się do otworu w taki sposób, że część bliższego końca wydłużonego trzpienia (12; 112; 212) wystaje z otworu, po czym na wystającej części umieszcza się płytę czołową (34) i nakrętkę dociskającą płytę czołową (34) do powierzchni skały, a na koniec dokręca się nakrętkę do zmniejszenia odległości pomiędzy końcami elementów odkształcalnych (14; 114; 214) i odkształcenia co najmniej części (60) każdego z tych elementów, polegającego na odsunięciu go od trzpienia (12; 112; 212) z zakleszczeniem w wielu oddzielonych siebie punktach na powierzchni wewnętrznej wywierconego otworu (40) wywierconego otworu, w którym umieszczona jest kotwa do skał (10).