PL234143B1 - Obudowa i sposób wykonania skrzyżowań trójstronnych lub czterostronnych wyrobisk korytarzowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest obudowa i sposób wykonania skrzyżowań trójstronnych lub czterostronnych wyrobisk korytarzowych w odrzwiach łukowych spłaszczonych skręconych podciągami.

Trójstronne skrzyżowanie powstaje, gdy od wyrobiska głównego wykonywane jest wyrobisko boczne w jednym kierunku. Przy wykonywaniu wyrobiska bocznego w dwóch kierunkach, gdy dochodzi do przecinania dwóch wyrobisk, powstaje skrzyżowanie czterostronne. Przy usytuowaniu wyrobiska bocznego pod kątem odchylenia w stosunku do wyrobiska głównego mówimy o skrzyżowaniu ukośnym, przy kącie odchylenia 90° (prostym) mówimy o skrzyżowaniu prostopadłym.

Istnieją różnorodne rozwiązania skrzyżowań, które opisywane są w opisach patentowych, jak przykładowo PL 185 874, w których obudowa skrzyżowania wykonana jest z dwuczęściowych dźwigarów wyposażonych w dwuprzegubowe łączniki i osadzonych sztywno lub elastycznie na spągu tak, że od strony osi podłużnej wyrobiska belka stropowa ma przymocowane korytkowe łączniki połączone z łukami stropowymi odrzwi istniejącej obudowy.

W przypadku skrzyżowania znanego z opisu patentowego PL 164 317 na całej jego szerokości końce uprzednio obciętych elementów łukowych zabudowanych odrzwi wspiera się na sztywnej belce, która jest mocowana rozłącznie do słupów wykonanych z blachownicy zbliżonych kształtem do krzywizny prostej. W praktyce proste belki podciągowe łączy się na długości wyrobiska głównego, a na skrajnej opiera się proste łączniki o odrzwia obudowy w wyrobiskach skrzyżowania.

W rozwiązaniu według opisu patentu PL 169 777 obudowa skrzyżowania złożona jest z dźwigarów o konstrukcji skrzyniowej, wyposażonych z obu stron w sworzniowe łączniki. Łączniki te są połączone przegubowo z łukami odrzwi krzyżujących się wyrobisk korytarzowych.

W rozwiązaniu według PL 164 311 końce obciętych elementów łukowych wsparte są na sztywnej belce nośnej o przekroju poprzecznym, korzystnie skrzynkowym usytuowanej równolegle do osi istniejącego wyrobiska. Belka posiada ograniczniki bądź gniazda, które zabezpieczają objęte elementy odrzwi przed przemieszczaniem. Belka nośna mocowana jest rozłącznie do słupów nośnych zabudowanych w linii odrzwi w odległości zbliżonej do szerokości wyrobiska prostopadłego. Słupy nośne wykonane są w postaci blachownicy o wewnętrznym zarysie zbliżonym do krzywizny istniejących odrzwi, zewnętrznym zarysie od strony ociosu prostoliniowym, a od strony stropu posiadają płaską powierzchnię. Na powierzchniach tych spoczywają wzdłużne dźwigary i opinka, które zabezpieczają odsłonięty strop pomiędzy belką nośną a odrzwiami wyrobiska prostopadłego. Słupy nośne mocowane są do spągu za pomocą kotwi, bądź zabetonowania lub posadowione są na stopie fundamentowej, do której przykręcone są śrubami.

W rozwiązaniach patentów niemieckich np. DE 3824158C1 w skrzyżowaniu prostopadłym w wyrobisku bocznym budowana jest rama wielobokowa, o którą opierają się łuki wyrobiska głównego ukształtowane na szerokości ramy o zwiększonej wyniosłości dla zapewnienia wysokiej wytrzymałości i korzystnego połączenia z ramą.

Z literatury znanych jest szereg rozwiązań obudów skrzyżowań trój- lub czterostronnych określane jako belkowe, portalowe, ramowe, podciągowe i inne.

W rozwiązaniach tych konstrukcji dąży się do przeniesienia obciążenia działającego na skrzyżowanie głównie przez odpowiednie rozwiązanie obudowy podporowej stalowej, którą wspiera się na specjalnych konstrukcjach belkowych, ramach prostych, ramach łukowych i innych. Stałe dążenie do poprawy rozwiązań konstrukcyjnych nie zawsze owocuje prostotą wykonania, wzrostem bezpieczeństwa wykonania, z umniejszeniem czasu wykonania, zmniejszeniem kosztu wykonania. W warunkach dużej głębokości eksploatacji przy stosowaniu wysoko wydajnego transportu z szerokimi przenośnikami, dostawy materiałów kolejkami podwieszanymi w miejscach skrzyżowań wyrobisk korytarzowych istnieje konieczność wykonywania wyrobisk o znacznych gabarytach przekraczających często szerokość 7,0 m przy wysokości 4,7 m.

Istotnym problemem obok właściwej konstrukcji skrzyżowania jest czas ich wykonania , który powinien być możliwie krótki.

Istota obudowy i sposób wykonania skrzyżowań trójstronnych lub czterostronnych wyrobisk korytarzowych w odrzwiach łukowych spłaszczonych skręconych podciągami w wyrobisku głównym i bocznym, na długości skrzyżowania ma odrzwia z otworami w łukach stropnicowych z osadzonymi kotwiami strunowymi z korzystnie trzema podciągami w wyrobisku głównym i trzema podciągami w wyrobisku bocznym, z których podciąg środkowy ma otwory i osadzone w nim kotwie, a skrajne podciągi w wyrobisku głównym mają śrubowe połączenie nad złączem ociosowym i ma prostopadłe prostki w kierunku

PL 234 143 B1 odrzwi wyrobisk bocznych położone na podciągu skrajnym w każdym polu odrzwi obudowy wyrobiska głównego połączone z nim złączem śrubowym. Wyrobisko główne ma podciągi i kotwie na odcinku o długości większej o minimum 1 m od szerokości wyrobisk bocznych na linii przenikania wyrobisk głównego i bocznego, które przy skrzyżowaniach ukośnych z kątem odchylenia wyrobiska bocznego mają odrzwia rozmieszczone wachlarzowo o zmiennej szerokości przy zachowanej jednakowej wysokości odrzwi w wyrobisku głównym i bocznym.

Skrzyżowanie ma podciągi w wyrobisku głównym podparte odrzwiami wewnętrznymi przed i za wyrobiskiem bocznym, przy czym podciągi z odrzwiami w wyrobisku głównym i bocznym lub bocznych są skręcone złączami śrubowymi hakowymi lub kabłąkami tworząc kratową łukową konstrukcję obudowy zespoloną poprzez kotwie z górotworem.

Sposób wykonania obudowy skrzyżowań trójstronnych lub czterostronnych wyrobisk korytarzowych w odrzwiach łukowych spłaszczonych skręconych podciągami polega na tym, że w fazie I wykonuje się wyrobisko główne przez drążenie w pełnym postępie przodku w obudowie ostatecznej z odrzwi z otworami w stropnicach w miejscu skrzyżowania z zabudową podciągów i kotwi na odcinku o długości minimum 2 m za skrzyżowanie, a następnie w fazie II w miejscu wyrobiska bocznego na jego szerokości wypina się łuki ociosowe i stawia dwa odrzwia wlotowe wyrobisk bocznych na ich szerokości i łączy się je przez skręcenie śrubami z prostkami opartymi o podciąg skrajny, a w fazie III drąży się wyrobisko boczne budując sukcesywnie odrzwia, które przy wyrobisku bocznym odchylonym o kąt aL od wyrobiska głównego są budowane wachlarzowo ze zmiennym rozstawem na ociosach i szerokości. Odrzwia są kotwione i sukcesywnie są budowane podciągi, z których podciąg środkowy jest przykotwiany.

Przy skrzyżowaniu czterostronnym buduje się wyrobisko boczne z jednej strony wyrobiska głównego na odcinek minimum do 5 m przed rozpoczęciem wykonywania drugiego wyrobiska bocznego pod kątem ostrym aP do wyrobiska głównego, powtarzając fazę II i III analogicznie jak przy skrzyżowaniu trójstronnym.

Rozwiązanie według wynalazku przedstawiono na przykładzie wykonania dla skrzyżowania na rysunkach, gdzie fig. 1 przedstawia rzut poziomy skrzyżowania trójstronnego z oznaczonymi przekrojami A-A i B-B, fig. 2 przedstawia przekrój pionowy skrzyżowania wzdłuż linii A-A, fig. 3 przedstawia przekrój skrzyżowania B-B na linii ociosu z widokiem w kierunku wyrobiska bocznego, fig. 4 przedstawia skrzyżowanie czterostronne niesymetryczne. Pierwszą (I) fazę realizacji skrzyżowania przedstawia fig. 5, fazę drugą (II) wykonywania skrzyżowania przedstawia fig. 6, a fig. 7 przedstawia fazę trzecią (III) wykonywania skrzyżowania.

W wyrobisku głównym 1 i bocznym 2 skrzyżowanie ma odrzwia 3 z otworami 4 w łukach stropnicowych 5 z osadzonymi kotwiami strunowymi 6 z korzystnie trzema podciągami 7, 8, 9 w wyrobisku głównym 1 i trzema podciągami 10, 11, 12 w wyrobisku bocznym 2, z których środkowy 8 ma otwory i osadzone w nim kotwie 6, a skrajne 7, 9 w wyrobisku głównym 1 mają śrubowe połączenie 13 nad złączem ociosowym 14. Dla skrzyżowania trójstronnego na podciągu skrajnym 7 ma prostopadłe prostki 15 w kierunku odrzwi wyrobisk bocznych 2 w każdym polu odrzwi 3 obudowy wyrobiska głównego 1 połączone z nim złączem śrubowym 16. Odrzwia obudowy 3 w chodniku głównym 1 i bocznym 2. Korzystną cechą zwiększającą nośność skrzyżowania są podciągi 7, 8, 9 i kotwie 6 na odcinku o długości większej o minimum 1 m od szerokości wyrobisk bocznych 2 na linii przenikania, które przy skrzyżowaniach ukośnych z kątem odchylenia chodnika bocznego 2 aL mają odrzwia 3 rozmieszczone wachlarzowo o zmiennej szerokości przy zachowanej jednakowej wysokości odrzwi w wyrobisku głównym 1 i bocznym 2. Obudowa skrzyżowania ma podciągi 7, 8, 9 w wyrobisku głównym 1 podparte odrzwiami wewnętrznymi 17 przed i za wyrobiskiem bocznym 2. Podciągi z odrzwiami 3 w chodniku głównym 1 i bocznym 2 lub bocznych są skręcone złączami śrubowymi hakowymi 13 lub kabłąkami dające kratową konstrukcję obudowy zespoloną poprzez kotwie 6 z górotworem. Prostki 15 prostopadłe do podciągu bocznego 7 mają połączenie śrubowe 18 z jednym z odrzwi wlotowych 20, 21.

Sposób wykonania skrzyżowania trójstronnego lub czterostronnego polega na wykonaniu w pierwszej kolejności (w fazie I) wyrobiska głównego 1 z jego wszystkimi elementami jak kotwie 6, podciągi 7, 8, 9, złącza śrubowe hakowe lub kabłąkowe 17 łączące podciągi 7, 8, 9 z łukami stropnicowymi 5, odrzwia wzmacniające wewnętrzne 16 przed i za skrzyżowaniem. Sposób wykonania skrzyżowania w pierwszym etapie sprowadza się do wykonania wzmocnionego wyrobiska na długości skrzyżowania z łukową konstrukcją rusztu stalowego przykotwionego do górotworu. W fazie II wykonuje się po wypięciu łuków ociosowych na odcinku przenikania wyrobiska bocznego 2 i zabudowie po urobieniu ociosu odrzwi wlotowych 20, 21 do wyrobiska bocznego ich połączenie poprzez prostki prostopadłe 15

PL 234 143 B1 z podciągiem skrajnym 7. Prostki 15 łączy się z podciągiem skrajnym 7 złączem śrubowym 13, a z jednym z odrzwi wlotowych 20, 21 złączem śrubowym 18. Odrzwia wlotowe 20, 21 są przykotwiane do górotworu przez otwory wykonane w stropnicach. W zależności od warunków i gabarytów skrzyżowania przed urobieniem ociosu od strony wyrobiska bocznego 2 należy prowadzić dodatkowe kotwienie lub iniekcję górotworu dla jego wzmocnienia. W fazie III drąży się wyrobisko boczne 2 budując sukcesywnie odrzwia 3, które przy wyrobisku bocznym 2 odchylonym o kąt aL od wyrobiska głównego 1 są budowane wachlarzowo ze zmiennym rozstawem na ociosach i szerokości. Odrzwia są kotwione i sukcesywnie są budowane podciągi, z których podciąg środkowy jest przykotwiany. Przy skrzyżowaniu czterostronnym w sposobie wykonania istnieje konieczność wykonania fazy III na odcinku do ok. 5 m długości chodnika bocznego z jednej strony, co pozwala przystąpić do wykonania chodnika bocznego z drugiej strony powtarzając fazę II i fazę III przy jego odchyleniu o kąt aP w stosunku do wyrobiska głównego 1.

Rozwiązanie obudowy skrzyżowań trójstronnych lub czterostronnych wyrobisk korytarzowych w odrzwiach łukowych spłaszczonych skręconych podciągami i sposób jej wykonania przez zastosowanie łukowego kształtu obudowy na długości skrzyżowania z wykonanymi w stropnicach odrzwi otworach i podciągach skręconych do odrzwi przykotwionych do górotworu pozwala wytworzyć w każdej fazie wykonywania skrzyżowania obudowę o wysokiej nośności i stabilności, którą można wykonać wraz z postępem wyrobiska, co zmniejsza czas wykonania przy równoczesnym zapewnieniu wysokiego bezpieczeństwa i długotrwałości.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Obudowa i sposób wykonania skrzyżowań trójstronnych lub czterostronnych wyrobisk korytarzowych w odrzwiach łukowych spłaszczonych skręconych podciągami w wyrobisku głównym

   1 bocznym, znamienna tym, że na długości skrzyżowania ma odrzwia (3) z otworami (4) w łukach stropnicowych (5) z osadzonymi kotwiami strunowymi (6) korzystnie z trzema podciągami (7, 8, 9) w wyrobisku głównym (1) i trzema podciągami (10, 11, 12) w wyrobisku bocznym (2), z których podciąg środkowy (8) ma otwory i osadzone w nim kotwie (6), a skrajne podciągi (8, 9) w wyrobisku głównym (1) mają śrubowe połączenie (13) nad złączem ociosowym (14) i ma prostopadłe prostki (15) w kierunku odrzwi wyrobisk bocznych (2) położone na podciągu skrajnym (7) w każdym polu odrzwi (3) obudowy wyrobiska głównego (1) połączone z nim złączem śrubowym (16).
2. 2. Obudowa skrzyżowań trójstronnych lub czterostronnych według zastrz. 1, znamienna tym, że wyrobisko główne (1) ma podciągi (7, 8, 9) i kotwie (6) na odcinku o długości większej o minimum 1 m od szerokości wyrobisk bocznych (2) na linii przenikania wyrobisk głównego (1) i bocznego (2), które przy skrzyżowaniach ukośnych z kątem odchylenia (aL) wyrobiska bocznego (2) mają odrzwia (3) rozmieszczone wachlarzowo o zmiennej szerokości przy zachowanej jednakowej wysokości odrzwi w wyrobisku głównym (1) i bocznym (2).
3. 3. Obudowa skrzyżowań trójstronnych lub czterostronnych według zastrz. 1, znamienna tym, że ma podciągi (7, 8, 9) w wyrobisku głównym (1) podparte odrzwiami wewnętrznymi (17) przed i za wyrobiskiem bocznym (2), przy czym podciągi z odrzwiami (3) w wyrobisku głównym (1) i bocznym (2) lub bocznych (2, 22) są skręcone złączami śrubowymi (13) hakowymi lub kabłąkami tworząc kratową łukową konstrukcję obudowy zespoloną poprzez kotwie (6) z górotworem.
4. 4. Sposób wykonania obudowy skrzyżowań trójstronnych lub czterostronnych wyrobisk korytarzowych w odrzwiach łukowych spłaszczonych skręconych podciągami, znamienny tym, że w fazie I wykonuje się wyrobisko główne (1) przez drążenie go w pełnym postępie przodku w obudowie ostatecznej z odrzwi (3) z otworami (4) w stropnicach (5) w miejscu skrzyżowania z zabudową korzystnie trzech podciągów (7, 8, 9) i kotwi (6) na odcinku o długości minimum

   2 m za skrzyżowanie, a następnie w fazie II w miejscu wyrobiska bocznego (2) na jego szerokości wypina się łuki ociosowe (19) i stawia dwa odrzwia wlotowe (20, 21) wyrobisk bocznych (2) na ich szerokości i łączy się je przez skręcenie śrubami (14) z prostkami (15) opartymi o podciąg skrajny (7), a w fazie III drąży się wyrobisko boczne (2) budując sukcesywnie odrzwia (3), które przy wyrobisku bocznym odchylonym o kąt (aL) od wyrobiska głównego (1) są budowane wachlarzowo ze zmiennym rozstawem na ociosach i szerokości, a odrzwia są

   PL 234 143 Β1 kotwione kotwiami (6) i sukcesywnie są budowane podciągi, z których podciąg środkowy jest przykotwiany kotwią (6).
5. 5. Sposób wykonania obudowy skrzyżowań trójstronnych lub czterostronnych według zastrz. 4, znamienny tym, że w skrzyżowaniu czterostronnym buduje się wyrobisko boczne (2) z jednej strony wyrobiska głównego (1) na odcinek minimum do 5 m przed rozpoczęciem wykonywania drugiego wyrobiska bocznego (22) pod kątem ostrym (aP) do wyrobiska głównego (1), powtarzając fazę II i III analogicznie jak przy skrzyżowaniu trójstronnym.

   PL 234 143 Β1

   Fig.2

   PL 234 143 Β1

   Fig.3

   PL 234 143 Β1

   Fig.4

   PL 234 143 Β1

   Fig.5

   PL234 143 Β1

   Fig.6

   PL 234 143 Β1

   Fig.7