Kaplica św. Kingi po zabezpieczeniu północnego ociosu znów zachwyca widokiem całego swego wnętrza. Zabezpieczano ją w innowacyjny sposób, bardzo pieczołowicie. – To jedno z najcenniejszych miejsc pod ziemią, o które dbamy szczególnie – zgodnie mówią górnicy.
SZCZEGÓLNE WZGLĘDY
Perła w koronie wielickich podziemi. Każdemu turyście zapada głęboko w pamięć. Miejsce szczególne także dla górników, gdyż właśnie w tym wnętrzu odbywają się najważniejsze uroczystości religijne.
Kaplica św. Kingi powstawała od końca XIX wieku w wyeksploatowanej wcześniej bryle soli zielonej. Na jej ociosach stopniowo górnicy rzeźbiarze tworzyli wyjątkowe dzieła sztuki: płaskorzeźby, ołtarze, a także boczne kaplice. – Kaplica św. Kingi ma objętość ok. 6600 m3. Tak znaczną przestrzeń przed naciskiem nadległego górotworu chroni pozostawiona wokół calizna solna, obudowa kotwiowa i obudowa organowa. Prawa mechaniki górotworu, które objawiają się powolnym zaciskaniem pustki, wpływają na niewielką, lecz nieuniknioną degradację obiektu. Stosunkowo „korzystne” własności reologiczne górotworu solnego sprawiają jednak, że procesy destrukcyjne przebiegają niezwykle łagodnie i powoli. Niemniej wieliccy górnicy dążą do tego, by kaplicę św. Kingi zachować w stanie najbardziej zbliżonym do oryginalnego.
Pozyskiwanie danych o zaciskaniu wyrobisk i monitorowanie ewentualnego zwiększania się ruchu górotworu jest od wielu lat jednym z podstawowych zadań służby mierniczej kopalni. Kaplica św. Kingi może tu liczyć na szczególną uwagę. Nie można też wykluczyć, że głęboka ingerencja w solny ocios przy tworzeniu wystroju kaplicy spowodowała osłabienie struktury pierwotnego monolitu solnego. W wyniku działających w długiej perspektywie czasowej naprężeń górotworu powstały szczeliny rozciągające się wzdłuż naturalnych osłabień górotworu, którymi są warstwy białej soli jarczystej.
5 MIESIĘCY PRAC
Zabezpieczenie północnego ociosu w kaplicy św. Kingi prowadzono od listopada 2021 do marca 2022. Celem przeprowadzonych robót górniczych była stabilizacja górotworu odspajającego się ociosu północnego, a tym samym zatrzymanie procesu widocznej destrukcji płaskorzeźb oraz kaplicy bocznej. Do tego celu zaprojektowano obudowę kotwiową, której zadaniem było monolityczne przytwierdzenie odspojonego bloku solnego do głębszych, mocniejszych struktur górotworu. Z uwagi na występujący ukośny kierunek przesuwania się płaszczyzny ociosu nie mogły mieć zastosowania kotwy szkłoepoksydowe o niskiej wytrzymałości na siły ścinające, dlatego zastosowano kotwy wykonane ze stali nierdzewnej o długości 6 m osadzone na kleju żywicznym dwuskładnikowym. Wykonawcą prac zabezpieczających został (wyłoniony w drodze przetargu publicznego) Zakład Robót Górniczych i Wysokościowych AMC.
W DUŻEJ BRYLE SOLI
Kaplicę św. Kingi wydrążono w bryle soli zielonej typowej, jednej z większych brył występujących w wielickim złożu. Jej objętość jest znacznie większa niż objętość samego wyrobiska. Kaplica została wykonana w jej górnej części, a sama bryła ciągnie się aż poniżej poziomu II niższego. Na północ i na południe od bryły kaplicy występują dodatkowo dwie mniejsze bryły soli zielonej typowej, geometrycznie ułożone w podobny sposób, co ma istotne znaczenie w kontekście zabezpieczenia północnego ociosu kaplicy.
INNOWACYJNIE ZABEZPIECZONA
Prace ruszyły. Do pracy przystąpili mierniczy górniczy, wyznaczając miejsca wiercenia otworów. Samo wiercenie było prowadzone elektryczną wiertarką z kontrolą uzysku zwiercin. Opis zwiercin był przekazywany służbie geologicznej, która w następnym dniu roboczym dokonywała badania otworu kotwiowego kamerą inspekcyjną. W dalszej kolejności wyniki inspekcji otworu przekazywano do projektanta, który podejmował decyzję o zabudowie kotwy stalowej w otworze. Pod względem geometrii kotwienia zastosowano kotwy horyzontalne oraz pochyłe pod kątem 45˚. Podawanie kleju prowadzono pompą o napędzie pneumatycznym podającą dwa składniki kleju wężami gumowymi do otworu, gdzie następowało mieszanie i reakcja żelowania. Ostatnią czynnością było założenie podkładki z nakrętką. W celu zabezpieczenia przed wypływem kleju, wstępnie zostały wypełnione szczeliny występujące w ociosie północnym specjalnymi preparatami.
Kontrolę i profilowanie otworów wykonywano kamerą inspekcyjną. Polegało ono na wprowadzeniu głowicy kamery do otworu i uzyskaniu obrazu ścianek otworu na całej długości. Na podstawie obrazu stwierdzaliśmy rodzaj przewierconych skał, istnienie spękań oraz ich ewentualnego ułożenia względem ścian otworu. Uzyskane w ten sposób dane posłużyły do aktualizacji i poszerzenia wiedzy na temat budowy geologicznej w najbliższym otoczeniu bryły kaplicy św. Kingi oraz przede wszystkim optymalizacji procesu zabezpieczenia ociosu. Posiadane dane pokazały, że końcówki znacznej ilość kotew zostały wklejone w bryłę soli zielonej typowej, zlokalizowanej na północ od bryły kaplicy św. Kingi.
Realizując prace górnicze dodatkowo zastabilizowano też portal przy kaplicy bocznej Matki Boskiej z Dzieciątkiem (prętami ø 10 długości 1 m osadzonymi jako kotwy chemiczne). W podobny sposób wzmocniono krzyż solny na zwieńczeniu ołtarza bocznego Pana Jezusa. Do osadzonych kotew chemicznych zabudowano linki stalowe nierdzewne, stabilizujące element rzeźbiarski do ociosu. W rejonie podstropowym ociosu północnego zabudowano także siatki drobnooczkowe osadzone na kotwach stalowych. Zamaskowanie otworów po kotwach (za pomocą specjalnych zaślepek) wykonał Paweł Kurowski w uzgodnieniu z prof. dr. hab. Ireneuszem Płuską, odpowiedzialnym za nadzór konserwatorski.
POZYTYWNA OCENA
W trakcie prowadzonych robót górniczych przeprowadzane były cykliczne kontrole przez zespół złożony z przedstawicieli Konserwatora Zabytków Krakowskich Żup Solnych (KZKŻS) specjalistę konserwacji zabytków, przy udziale projektanta robót, wykonawcy robót oraz przedstawicieli Kopalni Soli „Wieliczka” pod kierownictwem Kierownika Ruchu Zakładu Górniczego. Wykonane roboty zabezpieczające uzyskały pozytywną ocenę zarówno ze strony KZKŻS, jak również powołanego specjalisty konserwacji zabytków.
KAPLICA POD KONTROLĄ
Podstawą prowadzenia prac górniczych w kaplicy był projekt autorstwa Fundacji Nauka i Tradycje Górnicze AGH, który powstał na podstawie analizy geomechanicznej oraz badania georadarowego kaplicy św. Kingi, a także koncepcji zabezpieczenia północnego ociosu w kaplicy św. Kingi i wieloletnich pomiarów odkształceń górotworu komory kaplicy św. Kingi. Koncepcja została pozytywnie zaopiniowana przez trzy jednostki naukowe: Instytut Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk, Politechnikę Wrocławską i KGHM CUPRUM Sp. z o.o. – Centrum Badawczo-Rozwojowe.
Celem uzyskania informacji o stanie komory i otaczającego ją górotworu wykonuje się m.in. pomiary specjalnych punktów zamontowanych w stropie, spągu oraz ociosach. Pary takich punktów
tworzą pionowe i poziome bazy do pomiarów konwergencji. Okresowy pomiar długości baz oraz ich porównanie rok do roku pozwala stwierdzić czy w danej części wyrobiska występuje zjawisko zaciskania lub rozszerzania się wyrobiska. Siły działające na komorę ze wszystkich stron powodują, również powstawanie szczelin w górotworze otaczającym komorę. Pęknięcia tego rodzaju kontroluje się przez pomiar punktów zainstalowanych z każdej strony szczeliny.
Kaplica św. Kingi zawsze była przysłowiowym „oczkiem w głowie” górników. Badania deformacji kaplicy św. Kingi zapoczątkowane zostały już w 1979 r. Rozpoczęto wtedy pomiary długości oraz przechyleń dwóch par punktów tworzących odcinki, zastabilizowanych w spągu wzdłuż osi podłużnej i poprzecznej komory. W 1995 roku rozszerzono monitoring komory o 12 baz konwergencji poziomej i 7 baz konwergencji pionowej. W kaplicy pomiarem objęte są również trzy szczeliny w ociosie północnym/
Prowadzone pomiary dały szczegółowy obraz zachodzących w kaplicy pod wpływem nacisku górotworu zmian. Pokazują one, że w kaplicy występują głównie deformacje powodujące zaciskanie wyrobiska. Średnia wartość konwergencji zbliżona jest do 1 mm/rok. W obserwowanych konwergencjach zauważyć można trend malejący wraz z upływem czasu.
Z UŻYCIEM SKANERA
Do pomiarów deformacji kaplicy wykorzystywany jest także skaner laserowy, który pozwala m.in. na pozyskiwanie danych przestrzennych i w odstępach czasowych porównywanie chmur punktów celem zobrazowania przemieszczeń powierzchni i tym samym pojawiających się deformacji. Klasyczne pomiary konwergencji poziomej i pionowej oraz dane ze skaningu laserowego pozwalają na obranie odpowiedniego kierunku w pracach zabezpieczających. Są cennym źródłem informacji o ruchu górotworu w najbliższym otoczeniu. Bez tego rodzaju pomiarów, szczególnie w przypadku górotworu solnego, nie da się stwierdzić, z jaką skalą deformacji mamy do czynienia. To te informacje w połączeniu z oceną górniczą pozwalają podjąć decyzję o zabezpieczeniu.
lipiec 2022
