Kotew do skał jest kluczowym narzędziem dla firm budowlanych pracujących ze skałą, kamieniem i innymi gęstymi, naturalnymi materiałami. Te długie śruby, najczęściej używane przy budowie i wzmacnianiu tuneli, zwiększają stabilność konstrukcji. Dzięki unikalnemu wyglądowi fizycznemu i trzem specyficznym typom kotwienia, kotew do skał jest jedną z najczęściej stosowanych technik kotwienia na całym świecie.
Pochodzenie kotwy skalnej nie jest znane, ale uważa się, że pochodzi ona z firm wydobywczych pod koniec XIX wieku. Pierwsze udokumentowane użycie śrub skalnych miało miejsce w kopalni ołowiu Saint Joseph w Stanach Zjednoczonych w latach 1800. XX wieku. Od tego czasu śruby te zyskały uznanie na całym świecie, a ich zastosowanie przekształciło się w wyrafinowane techniki budowy tuneli i nie tylko.
Śruby do skał są dostępne w wielu stylach i długościach, ale zazwyczaj mają co najmniej 13 metry długości i około 4 mm w obwodzie. Kotwy przenoszą ciśnienie z niestabilnej ściany struktury skalnej na jej bardziej stabilny rdzeń, aby zapobiec zawaleniom. Śruby są zwykle wykonane ze stali, ze względu na zdolność metalu do przyjmowania dużych naprężeń i nacisków. Ponadto kotwy do skał są używane razem w różnych wzorach, aby lepiej zabezpieczyć skałę i zapobiec jej zawaleniu się. Opracowano różne wzory dla różnych formacji skalnych i różnych potrzeb.
Przed utworzeniem wzoru należy najpierw wykuć otwór. Kotew do skał nie jest wkładana bezpośrednio do surowej skały, ponieważ uszkodziłaby ona strukturę kotwy. Zamiast tego, przed włożeniem kotwy do kotew do skał wywiercony jest otwór. Kotwy do skał służą do kotwienia otaczającej skały, a w procesie wykorzystuje się jeden z trzech głównych typów kotew: mechaniczne, cementowane lub cierne.
Kotwy mechaniczne do skał są najczęstszym rodzajem kotew do skał. Te długie pręty faktycznie rozszerzają się w otworze, gdy są skręcane w celu uruchomienia mechanizmu. Ten mechanizm zwiększa swój rozmiar, zapewniając dokładne dopasowanie, na którym można liczyć, że usunie nacisk z powierzchni skały.
W kotwieniu zacementowanym zastosowano standardowy kawałek stali jako mechanizm kotwiący, ale nie ma on żadnej mechanicznej zdolności do rozchodzenia się w otworze. Zamiast tego, pręt jest wkładany, a następnie otoczony zaprawą wiążącą podobną do cementu. Po stwardnieniu zaprawy śruba jest wtapiana w skałę i łagodzi jej naprężenia.
Kotwy cierne do skał to nowsza technologia w kotwieniu skał. Śruba wytwarza siłę promieniową działającą na otwór i zapobiega ślizganiu się pręta. Pozwala to na mniej bałaganu i mniej czasu niż zaprawa i ma mniejsze ryzyko błędu mechanicznego niż śruby mechaniczne.