Materiały konferencyjne SEP 2020

Koncepcję naprawy odcinka szybu IV ograniczono do odcinka nad i pod wlotem o wyso- kości ok. 3,75m z każdej strony wlotu ( D/2). Uwzględniając utratę wytrzymałości obudowy szybu, zaprojektowano wewnątrz obudowy szybu IV wykonanej z betonu, niezależną konstrukcję obudowy będącą w stanie przejąć całe obciążenie działające na obudowę szybu w analizowanym odcinku wlotu. Niezależną kon- strukcję obudowy zaprojektowano i zrealizowano na zasadzie zabudowy na obwodzie obudo- wy szybu pierścieni wzmacniających, stalowych o zwiększonych parametrach wytrzymało- ściowych uzyskanych przez ich przykotwienie do obudowy i górotworu. Pierścienie zaprojek- towano z blachy o zwiększonej odporności na korozję, którą dodatkowo pokryto warstwą cyn- ku. Dla wzmacnianego odcinka szybu IV nad i pod wlotem przewidziano przeprowadzenie in- iekcji spękanego górotworu za obudową prowadzoną minimum w dwóch poziomach, przy rozstawie otworów iniekcyjnych, co ok. 2m. Rozwiązanie przedstawiono na rysunku 12 i 13. Widok zabudowanych stalowych pierścieni wzmacniających w szybie przedstawiono na ry- sunku 14. Pierścienie stalowe po ich zabudowie powiązano z obudową betonową szybu spoiwem wiążącym. Spoiwo za pierścienie obudowy po ich zamknięciu podawano z góry. Zamykane pierścienie stalowe składają się z segmentów wykonanych z blachy o grubości 20mm. Na je- den pierścień stalowy przypada 12 segmentów. Wysokość segmentu i pierścienia wynosi 500mm. Segmenty między sobą są połączone śrubami, (trzy śruby M27 na złączu), a pierście- nie są połączone między sobą śrubami w liczbie 3x12=36 sztuk (po trzy śruby na segment). Połączenia pionowe segmentów oraz rozmieszczenie śrub wykonano w taki sposób, że seg- menty w kolejnych pierścieniach mogą być przesunięte o co najmniej 10 o . W rozwiązaniu zastosowano konstrukcję segmentów spawanych z blachy o grubości 20mm i kształcie prze- kroju ceownika. Pierścienie z segmentów o średnicy zewnętrznej D z = 7,3m i wewnętrznej D w = 7,1m są powiązane z obudową szybu spoiwem wiążącym o średniej wytrzymałości na ści- skanie wynoszącej 30 MPa. Uwzględniając istniejące spękania w obudowie szybu przeprowadzono iniekcję spękanej obudowy i górotworu poprzez specjalne otwory iniekcyjne. Iniekcję prowadzono otworami w rozstawie, co ok. 2,0m na dwóch poziomach po wzmocnie- niu obudowy szybu pierścieniami stalowymi na wysokość ok. 1,5m. Długość otworów iniek- cyjnych zaprojektowano na 2,0m. Kontrolę iniekcji prowadzono w otworach sąsiednich. Do in- iekcji zastosowano spoiwa silikatowe (niespienialne) stosowane w kopalni. Podporność pierścienia oblicza się ze względu na: - wytrzymałość, - stateczność, - utratę stateczności miejscowej, - obciążenie nierównomierne. Wytrzymałość obudowy z pierścieniem określa wzór:       d p c f nA1rp gdzie: p – ciśnienie zewnętrzne obciążenie obliczeniowe, r – promień szybu (zewnętrzny pier- ścienia), n p – liczba pierścieni na 1 m szybu, A c – pole przekroju jednego pierścienia, f d – wy- trzymałość obliczeniowa stali pierścienia,  - współczynnik wyboczeniowy. Nośność pierścieni na obciążenie równomierne wyraża wzór: r1 f nA p d p c       