Cenne doświadczenia i nowe koncepcje

Podczas remontów kafarowni uzyskano wiele cennego doświadczenia. Pierścieniem żelbetowym ujęto wytworzony w czasie eksploatacji blok zagęszczonego złomem podłoża szaboty. Wysokie wskaźniki eksploatacyjne, które wówczas uzyskano, potwierdzają, że takie rozwiązania jak np. studnie zapuszczane, były specjalnie stosowane (nauka do uprawnień budowlanych).

Opracowana została też nowa koncepcja. Mówiła ona o zastąpieniu drogich fundamentów współdziałającymi, zeskalonymi masami gruntu. Zeskalenie, inaczej petryfikację, można uzyskać poprzez wprowadzenie w grunt roztworów soli. W tym samym czasie powinien przepływać przez to miejsce prąd stały. Można przy tym wprowadzać różne rozwiązania konstrukcyjne, a także istnieje możliwość na różnicowanie stopnia petryfikacji.

Przyrównując energię uderzenia do energii odkształcenia podłoża szaboty doznającej sprężystego przemieszczenia można obliczyć wielkość ciśnienia. Mniejsze wartości sił, które działają na fundament, otrzymuje się przy uwzględnieniu uderzenia przez warstwę złomu. W tę sprawę można się wczytać w monografiach, które dotyczą ciężkich maszyn hutniczych. Dotyczy to również młotów (program uprawnienia budowlane).

Wpływy na fundament

Na wielkość masy fundamentu ma wpływ warunek uzyskania dostatecznej efektywności kruszenia. Drugim istotnym elementem jest warunek ograniczenia drgań gruntu. Drgania rozchodzą się w podłożu jako półprzestrzeni sprężystej w postaci fal podłużnych, fal poprzecznych oraz fal powierzchniowych poziomych (Love’a) i pionowych (Rayleigha). Drgania gruntu przy wstrząsach charakteryzuje sę za pomocą:

– częstości – n,

– amplitudy – a,

– prędkości – V,

– przyspieszenia – b.

Im bardziej rośnie masa fundamentu, tym bardziej wymienione parametry maleją. Dzięki obliczeniu powinno się udać ustalić wielkość masy fundamentu, która będzie zapewniać bezpieczeństwo dla budowli i właściwą pracę urządzeń sąsiadujących z kafarami. Jednocześnie musi spełniać warunki ekonomiki budowli (program na uprawnienia budowlane w wersji android).

Wpływ fali na fundamenty

Wbrew pozorom fale podłużne i poprzeczne nie są zagrożeniem. Pierwsze z nich wywołują jedynie chwilowe zmiany objętości ośrodka. Podobnie jak fale poprzeczne – zanikają szybko. Fale poprzeczne z kolei rozprzestrzeniają się prostopadle do kierunków propagacji. W trakcie remontów fundamentów komór kafarowych zaobserwowano niewielkie przesunięcia się mas materiałowych. Świadczy to o tym, że fale te mają znikomą rolę.

Bardziej niebezpieczne są z kolei fale powierzchniowe. Im dalej są od źródła zaburzenia ze względu na zmniejszenie się gęstości tych fal i absorpcji podłoża, tym bardziej maleją ich amplitudy. Dla normowanych warunków gruntowych prędkości fal powierzchniowych pionowych Rayleigha są większe od prędkości fal poziomych. Są ona bardziej znaczące w podłożach uwarstwionych i w momencie, kiedy występuje różnica w charakterystyce poszczególnych warstw.

Grodzie kratowe

Główną funkcją grodzi kratowych jest zabezpieczenie przylegającego terenu przed złym wpływem odłamków, które powstają na skutek udarowego kruszenia złomu. Ich liczba, kształt czy wielkość jest różna i najczęściej przypadkowa. Wszystko zależy bowiem od tego, jaki surowiec został wykorzystany, a także od warunków wsadowych produktu. Kolejną rzeczą, od której to zależy, to kształt bijaka, podatność szaboty, konstrukcja osłony, temperatura otoczenia i metody eksploatacyjne. Zdarza się też tak, że odłamki mogą dysponować dużą energią, czego dowodami są liczne przykłady. Mowa tu o następujących sytuacjach:

1. Jeden z odłamków ściął młodą sosnę, której średnica wynosiła ok. 20 cm i znajdowała się jakieś 100 m od grodzi,
2. Odłamek, który miał masę 100 g wbił się w słup stalowy jezdni suwnicowej do głębokości 5 cm z taką siłą, że trudno go było oddzielić od konstrukcji.

Są to idealne przykłady na to, jaką siłę uderzenia mają takie odłamki. Ważne jest też to jaka jest częstotliwość odłamków, które działają na obudowę. Mowa tu o poziomie kilku tysięcy dziennie. Działają wówczas miejscowe siły dynamiczne, zwłaszcza zgniot czy wybijanie materiału ścian grodzi. Jednocześnie przekazywane są znaczne wstrząsy, którym podlega obudowa przy uderzeniach bijaka. Z kolei amplituda drgań wymuszonych dochodzi do kilku milimetrów (program jednolite akty prawne na egzamin uprawnienia).

Nieprawidłowości eksploatacji, które polegają na uderzeniach chwytakiem elektromagnetycznym lub podwieszonym do niego złomem przy przejeździe ponad grodzią, powodują dodatkowe obciążenia obudowy. Przy niespodziewanym przerwaniu prądu istnieje możliwość, że obudowa zostanie bezpośrednio uderzona bijakiem kafarowym.