190329. lajstromszámú szabadalom • Horgonyszerkezet és eljárás kőzetfalaknál teherviselő boltozat kialakítására
1 190 329 2 A fötefelfüggesztés a közepes vagy nagyszilárdságú kőzetekben vágott üregek egyik biztosítási módja, amelynek során az üregek feletti, a fejtés által többé-kevésbé fellazított kőzettömeget kellő hosszúságú horgonycsavarokkal az ép kőzethez erősítik. Tehát magából a kőzetből alakítanak ki egy teherviselő boltozatot. Ezzel az építés alatti - és esetleg a későbbiek során is - a belső megtámasztás feleslegessé válik, és a teljes keresztmetszet felhasználható a bányászati tevékenységhez szükséges eszközök telepítésére, mozgatására. A főtefelfüggesztéshez alkalmazott horgonycsavarok kiviteli és alkalmazási technológiája az első alkalmazásától nagyon sok változáson ment át az egyszerű ékes megoldástól a robbantásos és a kétkomponensű ragasztót alkalmazó technológiáig. Németh László Bányabiztosítás (Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1971.) című könyvének 131-135. oldalán a bányabiztosításoknál alkalmazott közetcsavar-típusokat ismerhetünk meg. Eszerint használatosak oldható kőzetcsavarok, amelyekre az jellemző, hogy beépítésük során a csavarrúddal a csavarfej szétterpeszthető, szétnyitható, ezáltal az nekifeszül a furat falának, és teherviselésre alkalmas lesz. Ez a kőzetcsavar-típus többször beépíthető, de hátránya, hogy csak a csavarfejnél, annak egy rövid szakaszán kapaszkodik a kőzethez, és ez a terhelhetősége szempontjából kedvezőtlen. A másik típusnál az ún. nem oldható horgonycsavarnál a horgonyszár végét acélékkel feszítik szét, vagy valamilyen kötőanyaggal - például betonnal - rögzítik a kőzethez. Hátránya, hogy a kötőanyag teljes megkötéséig nem terhelhető, a gyorsan kötő kétkomponensű kötőanyagok pedig drágák. Úgynevezett robbantásos horgonyrögzítési módot ismertet a 181 048 számú magyar szabadalmi leírás, amelynél a horgonyszár üreges, az üreg végébe gyutacs és robbanótöltet van elhelyezve, amelyet a kőzetfuratba történt behelyezése után elrobbantanak. Ekkor a horgonyszár vége olyan mértékben deformálódik, hogy ez a deformáció rögzíti a horgonyszárat a furatban. Hátránya, hogy a robbantásos eljárás költséges, másrészt a robbanás magában a kőzetfalban is előidézhet nemkívánatos hatásokat. A fenti megoldások közös hiányossága, hogy a kőzetcsavarnak csak egy rövid szakasza van kapcsolatban a kőzettel, így a kihúzó erő ezen a viszonylag kis felületen adódik át, holott az lenne a célszerű, hogy a kötőelem teljes hosszában kialakuljon a kapcsolat a közetcsavar és a kőzet között, mert így a boltozathoz közel eső lazább réteg már eleve össze van kapcsolva, mintegy szegecselve a szilárdabb közetréteggel. A találmány szerinti kőzetfal-biztosítási eljárás célja egy olyan biztosítás kialakítása, amelynél a kötőelem és az azt befogadó furat között a kötőelem teljes hosszában szilárd és teherviselésre alkalmas kapcsolat jön létre. A találmánynál a fenti célkitűzést az által érjük el, hogy a horgonyszárat kör- vagy négyszögszelvényü üreges rúdból készítjük, melyet a teljes hosszában, az alkotója mentén legalább két helyen deformálunk, oly módon, hogy a deformált horgonyszár profiljának befoglaló mérete a kiindulási keresztmetszet befoglaló méreténél kisebb legyen. Ezután a horgonyszárat a kőzetfal furatába helyezzük, majd megfelelően nagy nyomású folyadékkal (160-250 bar) a deformált horgonyszár összenyomott profilját a kőzetfuratban szétnyitjuk, mivel a belső nyomás hatására az a deformáció előtti formáját igyekszik felvenni, így azt a teljes hossza mentén a közetfurat falához préseljük, ezzel a horgonyszár teljes hosszában a kőzetfalhoz kapaszkodik, terhelés felvételére alkalmas kapcsolat jön létre. A találmány tehát horgonyszerkezet, főként kőzetfalak biztosítására, amelynél a horgonyszár üreges profilú, és az az eredeti négyszög- vagy körszelvényű profiljához képest a kerületén legalább kettő helyen, az alkotó teljes hossza mentén deformálva van, oly módon, hogy a deformált profil befoglaló mérete kisebb a kiindulási keresztmetszet befoglaló méreténél. A horgonyszár egyik vége zárt, másik végén töltőnyílás van. A találmány szerinti eljárás a fenti horgonyszerkezet alkalmazásával alkalmas kőzetfalaknál teherviselő boltozat kialakítására, amelynek során a kőzetfalba a deformált horgonyszár befogadására alkalmas furatot készítünk legalább olyan mélységben, hogy abba a horgonyszár teljes hossza beférjen. A furatba belehelyezzük a horgonyszárat, majd töltőnyílásán át nagy nyomású folyadékot - célszerűen vizet - nyomunk annak üregébe. A nagy nyomású folyadék hatására a deformált horgonyszár igyekszik felvenni a deformáció előtti formáját, vagyis a befoglaló mérete megnő, aminek következtében a külső palástja a kőzetfurat falához préselődik. A folyadéknyomást megszüntetjük és horgonyszárban levő folyadékot leengedjük. Ezzel a horgonyszár és kőzetfal között most már egy teherviselésre alkalmas kapcsolatot hoztunk létre. A horgonyszárnak a kőzetfalból kiálló végéhez rögzíthetjük a biztosító vagy tartóelemeket. Ehhez egy alátétlemezt helyezünk a horgonyszár töltőnyilás felőli végére, amelyhez azután pl. hegesztéssel rögzíthetjük a különféle szerkezeti elemeket. A horgonyszárat célszerűen acélból készítjük, amely egyrészt a gyártás során, illetve annak beépítése során fellépő deformációkat képes elviselni, másrészt az megfelelő teherbírású kell legyen. A horgonyszár anyagának és geometriai méretének ismeretében meghatározhatjuk azt a nyomásértéket, amelynél a horgonyszár a szükséges maradandó alakváltozást elszenvedi, így annak alkalmazásakor a meghatározott nyomásérték biztosításával a kívánt alakváltozás be fog következni. A találmány szerinti kőzetbiztosítást a továbbiakban rajzok segitségével ismertetjük részletesen. Az 1. ábra a horgonyszár keresztmetszetét mutatja a deformáció előtti és utáni állapotában, a 2. ábra a horgonyszerkezet metszeti képe, a 3. ábra a horgonyszerkezet beépítéséhez szükséges elemeket mutatja vázlatosan. Az 1. ábrán egy négyszög profilú üreges rúd metszeti képe látható a deformálás előtti (1/a), illetve a deformálás utáni (1/b) állapotában. A kerülete mentén két helyen behorpasztott palástjával a horgonyszárnak olyan befoglaló mérete lesz, amely a D átmérőjű körbe befoglalható. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
