Przedmiotem wynalazku jest sposób wysadzania i wzmacniania wyrobisk w skalach.Kazde wysadzenie jamy w skale powoduje powstanie tunelu w skale i zachwianie równowagi masy skalnej przy czym wystepujace sily wplywaja na zachwianie stanu równowagi wyrobiska. Sily te moga powodowac rysy i pekniecia w scianach na podstawie i sklepieniu wyrobiska skalnego. Dzialanie tych sil jest tym wieksze im gorszej jakosci jest skala oraz im wieksze sa rozmiary wyrobiska. Skutkiem tego istnieje górna granica wymiarów wyrobisk skalnych.Znane jest od dawna wzmacnianie wyrobisk skalnych przez wykladanie ich scian czesciowo lub calkowicie betonem i laczenie betonu ze skala za pomoca kolków. Wzmocnienie takie umozliwia tworzenie wyrobisk skalnych ó znacznie wiekszych rozmiarach niz jest to mozliwe bez wzmocnien. Jednak przy zastosowaniu tego znanego sposobu nie jest mozliwe, w skalach o,dosc dobrej jakosci, wytworzenie wyrobisk o rozpietosci wiekszej niz 25—30 m.W ostatnim okresie powstala jednak potrzeba budowy wyrobisk skalnych o jeszcze wiekszych rozmiarach.Z wielu wzgledów korzystna jest budowa silowni jadrowych w wyrobiskach skalnych. Jednak do tego celu sa potrzebne wyrobiska skalne o znacznie wiekszych rozmiarach niz to daje sie uzyskac za pomoca znanych sposo¬ bów.Celem wynalazku jest opracowanie odpowiedniego sposobu wysadzania i wzmacniania wyrobisk w skalach, pozwalajacego na wykonywanie wyrobisk skalnych o znacznie wiekszych rozmiarach niz bylo to mozliwe do¬ tychczas.Cel ten osiagnieto przez opracowanie sposobu, w którym przed calkowitym odslonieciem przyszlych scian bocznych wyrobiska skalnego drazy sie w skale wieksza liczbe tuneli na zewnatrz scian bocznych, przy czym tunele te o ksztalcie lukowych scian wykonuje sie pomiedzy górnym i dolnym zarysem boc vvch scian i wypel¬ nia sie betonem, pretami stalowymi lub podobnym materialem wzmacniajacym, dzieki czemu w tunelach uklada sie lukowate belki z materialu wzmacniajacego, które zabudowuje sie calkowicie na zewnatrz przyszlego wyro¬ biskaskalnego. .93 120 Materialem, który uzywa sie do wypelniania wyrobisk tuneli, korzystny jest zbrojony beton, lecz moga byc równiez stosowane inne materialy o takich samych wlasnosciach wytrzymalosciowych. • Sposobem wedlug wynalazku osiaga sie uzebrowanie scian tuneli skalnych z materialu wzmacniajacego, który jest ulozony calkowicie w skale i lacznie z otaczajacymi go skalami tworzy konstrukcje niezwykle odpor¬ na na sciskanie. Przez odpowiedni dobór rozmiarów i wzajemnych odstepów "zeber" mozliwa'jest budowa wyrobisk skalnych o niezwykle duzych rozmiarach równiez w skalach o gorszej jakosci.W innym przykladzie wykonania sposobem wedlug wynalazku tunele drazy sie w skalach równiez na zewnatrz przyszlego sklepienia i przyszlej podstawy wyrobiska skalnego i kazdy z tych tuneli laczy sie z dolnym ewentualnie z górnym koncem kazdego z dwóch tuneli wydrazonych na zewnatrz, sciany wyrobiska, a calosc tuneli wypelnia-sie betonem, skala lub tym podobnym materialem wzmacniajacym, dzieki czemu na zewnatrz wyrobiska skalnego powstaja liczne stojace pionowo i otaczajace wyrobisko .lukowe sciany z materialu wzma¬ cniajacego, które w zasadzie w przekroju poprzecznym maja ksztalt owalny.W innej odmianie wykonania sposobem wedlug wynalazku drazy sie w skalach poziome tunele na zewnatrz przyszlych scian bocznych wyrobiska, które krzyzuja sie z tunelami znajdujacymi sie na zewnatrz przyszlych, scian bocznych i te poziome tunele wypelnia sie równiez betonem, skala lub podobnym materialem wzmacniaja¬ cym. Korzystnie tworzy sie tego rodzaju liczne poziome tunele w róznych plaszczyznach poziomych, które to ; tunele rozciagaja sie wokól przyszlego wyrohiska skalnego w zamknietym pasie, dzieki czemu wprowadza sie do tych tuneli material wzmacniajacy i tworzy sie poziome pasma obejmujace calkowicie wyrobisko i ulozone calkowicie w skalach. Przez polaczenie obu tych odmian wykonania uzyskuje sie budowe klatkowa ulozona w skalach i obejmujaca wyrobisko skalne. Ta "klatka" z materialu wzmacniajacego ma ksztalt zewnetrzny jajka lub elipsoidy i wykazuje na skutek tego niezwykle wysoka odpornosc na wystepujace sily odksztalcajace w górnych czesciach obudowy wyrobiska.Wysadzanie tunelu skalnego moze byc wykonywane równoczesnie z wytwarzaniem konstrukcji wzmacnia¬ jacej, jednak konstrukcja ta musi byc calkowicie gotowa przed pelnym odslonieciem bocznych scian wyrobiska - skalnego.Liczac koszt wzmocnienia przypadajacy na 1 metr szescienny sciany sklepienia wyrobiska jest on stosunko¬ wo nieznaczny.Wynalazek zostanie blizej objasniony na przykladzie wykonania uwidocznionym na rysunjcu, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wyrobiska skalnego, zbudowanego sposobem wedlug wynalazku, fig. 2 — przekrój wzdluz linii II - II na fig. 1, fig. 3 - przekrój wyrobiska skalnego wybudowany sposobem wedlug wynalazku o odmiennym ksztalcie.sklepienia niz uwidoczniona na fig. 1, fig. 4 —przekrój wzdluz linii IV — IV na fig. 3 w powiekszonej skali, fig. 5 — przekrój wyrobiska skalnego wedlug innego przykladu wykonania, fig. 6- wyro¬ bisko skalne wedlug innego przykladu wykonania w przekroju poprzecznym, fig. 7 — przekrój wzdluz linii VII -. VII na fig. 6, fig. 8 - przekrój wzdluz linii VIII - VIII na fig. 6.Wyrobisko wedlug fig. 1 i 2 ma prostokatny obrys podstawy i wybrzuszenie sklepienia. Zanim sciany boczne 10 i 11 obnazy sie calkowicie, drazy sie uprzednio w skale na zewnatrz scian bocznych tunele 12 i 13, które siegaja od plaszczyzny podstawy az do sciany sklepienia. Celowym jest wykonywanie tuneli od dolu do góry. Podstawa wyrobiska skalnego ma zaznaczone liniami kreskowymi dwa przodki 14 i 15, od których rozpo¬ czyna sie urabianie tuneli 12 i 13. W celu umozliwienia wykonania tuneli 12 i 13 mozna wykonac przodki na wielu poziomach scian bocznych 10 i 11. Na fig. 1 uwidoczniono dalsze tego rodzaju przodki 16 i 17.Tunel 12 drazy sie na zewnatrz sciany bocznej 10 naprzeciwko tunelu 13 znajdujacego sie po przeciwnej stronie sciany 11. Tak utworzona para przeciwleglych tuneli 12 i 13 znajduje sie w równym odstepie od siebie.Ten odstep oraz wymiary tuneli okresla sie w zaleznosci odjakosci skal w górnej czesci wyrobiska iw zaleznosci od wielkosci wyrobiska skalnego.W sklepieniu stropu wyrobiska skalnego drazy sie tunele 6, które maja w zasadzie jednakowy przekrój z tunelami 12 i 13. Kazdy tunel 6 jest usytuowany tak, ze jego konce na brzegach sklepienia 23 wyrobiska trafiaja na górne konce pary tuneli 12 i 13. Polaczenie tuneli - bocznych i górnego korzystnie wykonuje sie w sposób ciagly, dzieki czemu tunele tworza krzywa o luku w ksztalcie elipsy.W skalach na zewnatrz przyszlej podstawy 18 wyrobiska skalnego drazy sie tunel 19 rozciagajacy sie pomiedzy dolnymi koncami pary tuneli 12 i 13. Tunel 19 jest w stosunku do plaszczyzny poziomej lekko wygiety na zewnatrz.Tunele 12 i 13, oraz 6 i 19 wypelnia sie materialem wzmacniajacym, który w przedstawionym przykladzie wykonania stanowi beton, a korzystnie beton zbrojony. Belki betonowe usytuowane w tunelach 12 i 13 winny rozciagac sie wzdluz calych tuneli przechodzac obok wykonanych przodków 16 i 17 nieprzerwanie, co wymaga szalunku w tych miejscach.93120 3 Wysadzanie i opróznianie wyrobiska skalnego moze nastepowac równoczesnie z budowa wzmocnien. Na fig. I przedstawiono liniami kreskowymi kilka miejsc roboczych 20 i 21 do oprózniania wyrobiska. Te opróznia¬ nie nie moze jednak dochodzic az do przyszlych scian 10 i 11 zanim nie zostanie ukonczona konstrukcja wzmacniajaca* ( W celu wysadzenia sklepienia stropowego najpierw urabia sie przelotowy przodek 1 wzdluz wyrobiska skalnego. Z tego przodka wysadza sie tunel 2 na obie strony az do tuneli 12 i 13, po czym wysadza sie równiez tunel 6 w sklepieniu. Nastepnie wykonuje sie otwory do kotwienia i oszalowania 3'belek betonowych na wierz¬ cholkach fald. Dalej wysadza sie poziom 4 i polewa woda utworzone wybrania. Nastepnie odlewa sie betonowe luki w tunelu 6. Po utwardzeniu betonu wysadza sie wiekszosc skal 7 miedzy tunelami. Po wybudowaniu konstrukcji wzmacniajacej i wysadzeniu calego wyrobiska skalnego sciany boczne 10 i 11 w znany wposób wzmacnia sie wykladzine betonowa. Te wykladzine mozna zwiazac z belkami betonowymi w tunelach 12 i 13 za pomoca uprzednio osadzonych trzpieni. Zamiast wzmocnienia górnej czesci wyrobiska za pomoca luków betonowych scian umieszczonych w szczelinach mozna sklepienie zaopatrzyc w wiszaca wykladzine betonowa.Na fig. 3 uwidoczniono wyrobisko skalne, wykonane sposobem wedlug wynalazku wedlug innego przykla¬ du wykonania wzmocnienia stropu. W skalach ponad przyszlym sklepieniem wyrobiska sa wykonane tunele 24 lekko wygiete w luk w stosunku do plaszczyzny poziomej. Kazdy tunel 24 styka sie z górnymi koncami jednej pary tuneli 12 i 13 i rozciaga sie poza konce tych tuneli. Tunele 24 urabia sie wz przodków 25 i 26 i wypelnia betonem. Poniewaz tak wykonane belki betonowe sa wytrzymale na rozciaganie, zaopatruje sie je w zbrojenie jak to uwidoczniono na fig. 4. Linie kreskowe 27 oznaczaja miejsca otworów do zakotwienia wstepnie naprezonych zbrojen 28. Polozenia przodków 25 i 26 okresla sie z uwzglednieniem jakosci skaly, zadanej rozpietosci luku i pewnej liczby wkladów pretów stalowych niezbednych do przyjecia sil naprezenia wstepnego.Wzmocnienie stropowe wedlug fig. 5 rózni sie od uwidocznionego na fig. 3 tym, ze tunel 29 wykonany powyzej sklepienia jest wygiety w stosunku do plaszczyzny poziomej. Tunel 29 wypelnia sie betonem i ponie¬ waz tak utworzone belki betonowe pracuja na sciskanie, niepotrzebne jest naprezenie wstepne uzbrojenia.Na fig. 6—8 uwidoczniono wyrobisko skalne dla umieszczenia silowni jadrowej. Wyrobisko to ma obiys wydluzonego prostokata i jest wykonany z wypuklym sklepieniem stropowym. Wyrobisko skalne ma dwie plasz¬ czyzny podstaw 30 i 31. W opuszczonej nizej czesci wyrobiska z podstawa 30 umieszcza sie reaktor atomowy.Pozostale czesci silowni umieszcza sie w czesci wyrobiska o wyzej usytuowanej podstawie 31. Umieszcza sie tu turbiny, generatory i inne urzadzenia w górnej czesci wyrobiska, na zewnatrz scian 10 i 11 wyrobiska skalnego sa wydrazone tunele 12 i 13 siegajace od plaszczyzny dolnej podstawy 30 az do plaszczyzny krawedzi sklepienia.Co najmniej górne czesci tych tuneli 12 i 13 sa /w przeciwie;stwie do wykonania wedlug rysunku fig. 1/ usytuo¬ wane w górnej czesci wyrobiska w pewnym odstepie od skrajnych brzegów sklepienia. Naprzeciw tunelu 12 usytuowanego na zewnatrz sciany 10 znajduje sie tunel 13 na zewnatrz sciany 11.' Górne konce przeciwleglych tuneli 12 i 13 sa polaczone za pomoca tunelu 32 urobionego w skale powyzej sklepienia wyrobiska: Dolne konce przeciwleglych tuneli 12 i 13 sa polaczone tunelem 33 urobionym ponizej podstawy 30 wyrobiska. Tunele 32 i 33 maja ksztalt lukowy i tworza przedluzenie tuneli 12 i 13 tak, ze tunele 12, 32, 13 i 33 lacznie tworza jeden tunel usytuowany w plaszczyznie pionowej dookola calego przekroju poprzecznego wyrobiska skalnego. Tunele te wypelnia sie materialem wzmacniajacym, korzystnie zbrojonym betonem, dzieki czemu w skale,powyzej wyrobiska tworzy sie wieksza liczba pionowych, opinajacych wyrobisko • skalne, luków z materialu wzmacniajacego. Kazdy z tych luków ma, jak to uwidoczniono na fig. 6, ksztalt owalny lub w przyblizeniu eliptyczny.W skalach na zewnatrz wyrobiska sa urobione równiez tunele poziome, które rozciagaja sie wokól wyrobis¬ ka. W przedstawionej postaci wykonania na rysunku wystepuja dwa tunele 34 i 35, rozciagajace sie na dwóch poziomach wokól wyrobiska. Poziome tunele 34 i 35 krzyzuja sie z tunelami.12 i 13j sa wypelnione materialem wzmacniajacym, ha przyklad zbrojonym betonem. Skutkiem tego górna czesc sklepienia otaczajacego wyrobisko skalne jest wzmocniona konstrukcja'typu klatki lub kosza, jest wzmocniona z materialu wzmacniajacego. Sklepie¬ nie wyrobiska skalnego moze miec wyreby 36 wypelnione betonem. Cale sklepienie moze byc prócz tego zaopatrzone w wykladzine 37 z betonu. Belki betonowe utworzone w wyrebach 36 podparte sa koncami /na obrzezu sklepienia/na filarach betonowych, stojacych przy scianach bocznych.Sciany boczne 10 i 11 wyrobiska skalnego moga byc równiez w znany sposób wzmocnione w calosci za *' pomoca wykladziny betonowej* Ta wykladzina moze byc zwiazana za pomoca trzpieni z belkami z materialu wzmacniajacego w tunelach 12 i 13. Tego rodzaju polaczenie jest przedstawione na fig: 6, za pomoca pojedyncze¬ go trzpienia 38. Liczba trzpieni 38 laczacych wykladzine z kazda z belek w tunelach 12 i 13 zalezy od jakosci sklepienia wyrobiska i wymaganpj wytrzymalosci. Tego rodzaju polaczenie za pomoca trzpieni stanowi uzbroje¬ nie sklepienia rozciagajace sie pomiedzy belkami wzmacniajacymi-w tunelach 12 i 13 i scianami bocznymi wyro-4 93120 biska skalnego, przez co uzyskuje sie znacznie wyzsza wytrzymalosc i zabezpieczenie przed osunieciami skal • sklepienia obejmujacego wyrobiskoskalne. .Przebieg wysadzenia i wzmocnienia wyrobiska skalnego w przykladzie wykonania sposobem wedlug wyna¬ lazku uwidoczniono na fig. 6—8. Najpierw odstrzeliwuje sie tunele dojazdowe az do zadanego miejsca wewnatrz skaly. Kilka takich tuneli dojazdowych 39, .40, 41 i 42 uwidoczniono na fig. 6 za pomoca linii kreskowych. Te tunele dojazdowe rozciagaja sie wzdluz przyszlego wyrobiska skalnego. Z nich tez urabia sie poziome przodki w kierunku przyszlych bocznych scian wyrobiska i te przodki przedluza sie w skale az do miejsca, w których * maja przebiegac lezace w pionowej plaszczyznie tunele 12 i 13 oraz, tunele poziome 34, 35. Tego rodzaju przodki 43—45 sa zaznaczone na fig. 6 liniami kreskowymi. I tak przodek 43 z tunelu dojazdowego 41 urabia sie az do miejsca, w którym maja sie skrzyzowac tunele 12 i turtel 34, a przodki 44-46 urabia sie analogicznie az do innych skrzyzowan pomiedzy pionowymi tunelami 12, 13 i poziomymi tunelami 34, 35. Z osiagnietych konco¬ wych punktów przodków 43-46 drazy sie tunele 34, 35 i tunele 12, 13.Urabianie tych tuneli moze byc wykonywane równoczesnie z róznych punktów wyjsciowych. Tunele 32 znajdujace sie powyzej przyszlego sklepienia wyrobiska i tunele 33 polozone ponizej przyszlej podstawy wyro¬ biska urabia sie z przodków 47 ewentualnie 48. Do przyszlych miejsc laczenia tuneli 32, 12 i 13 urabia sie poziome przodki 49 i 50, wychodzac z niewidocznego na rysunku tunelu dojazdowego. Urabianie tunelu 32 mozna wykonac równiez z konców przodków 49 i 50.Uklad tuneli jest w okreslonych miejscach zaopatrzony w otwory odwadniajace do usuwania wody zawar¬ tej w skalach. Na fig. 6 zaznaczono kilka otworów odwadniajacych liniami kreskowymi 51. Te otwory odwadnia¬ jace laczy sie z nieuwidocznionym na rysunku ukladem fur ulozonych w tunelach 12 i 13 zanim zostana one wypelnione materialem wzmacniajacym. Ta siec rur jest odprowadzona korzystnie w najnizszym miejscu kon- . strukcji wzmacniajacej to jest na.przodku 45 i tam laczy sie z mechanizmem pompl Budowe samego wyrobiska" skalnego mozna wykonywac jednoczesnie z urabianiem omówionych tuneli w skalach na zewnatrz wyrobiska jednak zanim calkowicie odkryje sie sciany, sklepienie i podstawe wyrobiska, szybu oraz tunele na zewnatrz wyrobiska powinny byc one wypelnione materialem wzmacniajacym, a w przy¬ padku, gdy jest to beton to po jego stwardnieniu. Konstrukcja wzmacniajaca daje wiec wzmocnienie, wstepne skal zanim wyrobisko zostanie calkowicie wykonane. Czesc przodków*43-45 i 49, 50, które pozostaja w ska¬ lach •• o zakonczeniu przygotowania scian wyrobiska, wypelnia sie równiez materialem wzmacniajacym. Obie plaszczyzny podstaw 30 i 31 wyrobiska moga byc wzmocnione za pomoca belek betonowych 52, 53.Tunele wykonane w skalach na zewnatrz wyrobiska, które wypelnia sie materialem wzmacniajacym maja w przedstawionym przykladzie wykonania przekrój w zasadzie kwadratowy. Przekrój ten moze miec jednak inny ksztalt, przykladowo prostokatny. W tym przypadku prostokat ten jest zwrócony krótszym bokiem równolegle do scian wyrobiska. W ten sposób belki z materialu wzmacniajacego powstajace w szybach maja najwieksza * wytrzymalosc.Rózne czynnosci przy budowie wyrobiska skalnego oraz tuneli oprócz wyzej opisanych, takich jak wierce¬ nie, ladowanie wyrobisk srodkiem wybuchowym, strzelanie czy usuwanie kamieni, wykonuje sie dobrze znanymi sposobami i w zwiazku z tym. nie sa one tutaj opisywane. Urabianie pionowych tuneli 12 i 13 moze byc wykony¬ wane za pomoca ramp lamiacych typu „Alimak". PL PL PL PL PL PL PL PL