DE1018370B

DE1018370B - Grubenausbau

Info

Publication number: DE1018370B
Application number: DEA24428A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing H Aichinger-Hinterhofer; Dr-Ing Gerhard Caspers
Original assignee: GERHARD CASPERS DR ING; HEINRICH AICHINGER HINTERHOFER
Current assignee: GERHARD CASPERS DR ING; HEINRICH AICHINGER HINTERHOFER
Priority date: 1956-03-05
Filing date: 1956-03-05
Publication date: 1957-10-31

Description

Grubenausbau Die Erfindung betrifft den Grubenausbau aus dicht aneinander aufgestellten Ausbaubögen aus Stahlbetonfertigteilen mit ' zwischengeschalteten Nachgiebigkeitsstellen und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbaubögen durch ihre Dünnwandigkeit stark formänderungsfähig sind.
Es gehört zu der Erfindung, daß bei diesen dicht aneinander anschließend aufgestellten dünnwandigen Ausbaubögen der Gebirgsdruck entweder durch gleitende Reibung zwischen den Bogenelementen oder ,durch ein im Scheitelpunkt angeordnetes, zusammendrückbares "Zwischenstück abgebaut wird.
Es ist bekannt, die Stützbögen des Grubenausbaus aus Stahlbetonfertigteilen herzustellen. Auf diese Stützbögen wurde eine Verschalung aufgelegt, und die Stützbögen hatten daher den Gebirgsdruck einer großen Fläche aufzunehmen. Sie besaßen deshalb einen entsprechend großen Querschnitt, um diesen Gebirgsdruck aufnehmen zu können.
Derartige Stützbögen sind an sich bekannt aus dem Grubenausbau mit stählernen Bogenelementen. Diese stählernen Bogenelemente hat man auch schon nachgiebig dadurch hergerichtet, daß der Gebirgsdruck durch gleitende Reibung zwischen den Bogenelementen oder durch ein im Scheitelpunkt angeordnetes zusammendrückbares Zwischenstück abgebaut wird.
Die Erfindung besteht insoweit darin, daß derartige Nachgiebigkeitsstellen auf den Grubenausbau aus dünnwandigen, dicht aneinander anschließend aufgestellten Ausbaubögen mit großer Formänderungsfähigkeit übertragen wird.
Es ist auch bekannt, Ausbaubögen aus starkwandigen Eisenbetonteilen ohne Verschalung dicht aneinander zu errichten. Die Ausbaukörper eignen sich jedoch nur für einen Streckenausbau bei allseitig gleichmäßigem Druck. Die Auskleidung ist instabil für örtlich und einseitig auftretenden Gebirgsdruck oder nur für das Abteufen von Schächten bei gleichmäßigem Außendruck verwendbar.
Die Ausbaubögen nach der Erfindung besitzen die Nachteile dieser bekannten Ausführungen nicht. Durch ihre Dünnwandigkeit sind sie stark formänderungsfähig. Dabei ist die Wandstärke der Ausbaubögen auf ein bisher noch nicht erreichtes Maß herabgemindert worden, indem Beton sehr hoher Druckfestigkeit verwendet und die Biegezugfestigkeit des Betons in Rechnung gestellt wird.
Unter diesen Voraussetzungen ist es auch möglich, Nachgiebigkeitsstellen, ähnlich wie im Stahlausbau, vorzusehen.
Daß sich die bekannten Ausbauten aus Beton oder Stahlbeton nicht durchgesetzt haben, ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß diese zu starr sind und das eingelegte Quetschmaterial nur geringfügige Verformungen zuläßt. Die mit den Ausbauformen erzielbaren Ouerschnittsänderungen reichen deshalb nur bei -wenig druckhaftem Gebirge aus. Um möglichst viele Quetschfugen zu erreichen und das Gewicht der Betonteile mit größeren Wandstärken den Förderverhältnissen im Bergbau anzupassen, ist es erforderlich, den Querschnitt der bekannten Ausbaubögen in viele Bogensegmente aufzuteilen. Infolgedessen sind diese Ausbaubögen nur stabil bei einem Gebirgsdruck, der beiderseitig und annähernd symmetrisch zur Mittelachse wirkt. Für am Umfang einseitig und örtlich auftretende Gebirgsdrücke sind die bekannten Ausbaubögen nicht geeignet.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Ausbaubögen ergibt sich aus der geringen Formänderungsmöglichkeit. Es erfolgt keine augenscheinliche Vorwarnung, wenn ein Streckenausbau in einem Abschnitt bereits über das zulässige Maß beansprucht ist, wie es z. B. beim Stahlausbau geschieht, der durch Ineinanderschieben der Querschnittsteile oder durch sichtbare Verbiegungen dies rechtzeitig anzeigt. Eine solche Vorwarnung ist bei den Ausbaubögen nach der Erfindung durch die große Formänderungsfähigkeit gesichert.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für den Grubenausbau nach der Erfindung vorgesehen. Das erste ist bestimmt für Strecken mit großem Ausbauquerschnitt. Die zweite Ausführung dient für Strecken mit kleinerem Ausbauquerschnitt. Beiden Varianten gemeinsam ist der Einbau von nachgiebigen Elementen, die verhindern sollen, daß bei plötzlich auftretendem Gebirgsdruck der Ausbau zu Bruch geht; vielmehr soll durch das Nachgeben der Konstruktion der Druck abgebaut bzw. verteilt werden. Es werden gebogene Einzelteile verwendet, die über oder unter Tage aus hochwertigem Stahlbeton (etwa B 600) hergestellt werden. Die Herstellung der Fertigteile erfolgt entweder nach dem üblichen Langsam-Verfahren oder nach einem Schnellverfestigungsverfahren (z. B. Vacuum-Concrete od. ä.). Die einzelnen Lamellen haben eine Stärke von etwa 10 bis 12 cm, eine Breite von 20 bis 40 cm und eine Länge von etwa 3 bis 5 m.
1. Variante. Es werden für jeden Querschnitt drei Einzelteile verwendet, die gemäß Abb. 1 angeordnet sind. Die Verbindung der Teile untereinander erfolgt durch je vier Bolzen aus Stahl. Diese Bolzen sind mit ihrem Kopf in den rechts und links stehenden Stahlbetonteilen fest einbetoniert oder nachträglich festsitzend angebracht.
In dem dritten oberen Teil, das nach Aufstellung der beiden Seitenteile mit diesen verbunden wird, befinden sich auf jeder Seite zwei Langlöcher, die ihrer Länge nach in der Bogenebene verlaufen (Abb. 2 a bis 2c). Je zwei Bolzen durchstoßen ein Langloch und werden an ihrem Ende durch eine Lasche und Muttern gesichert. Durch die Anordnung des Langloches ist der aus den drei Stahlbetonteilen gebildete Bogen in der Lage, infolge eines äußeren Druckes nachzugeben, d. h. seine Bogenlänge zu verkürzen. Die im Normalzustand auftretenden geringeren Kräfte können nach Anziehen der Muttern in der Verbindungsstelle durch Reibung übertragen werden.
Die Übertragung von Biegemomenten in der Bogenebene ist ebenfalls gewährleistet.
2. Variante. Es werden für jeden Querschnitt zwei gleiche Elemente verwendet, die gemäß (Ab b. 3 und 4abis4d) durch ein Scheitelgelenk verbunden werden. Diese Scheitelverbindung besteht aus zwei Klemmplatten, die durch einen Bolzen mit Muttern miteinander verbunden sind. Die Kraftübertragung im Scheitel erfolgt nicht direkt zwischen den beiden Stahlbetonteilen, sondern unter Zwischenschaltung eines Polsters, das größere Verformungen erleiden kann und somit die Nachgiebigkeit der Konstruktion gewährleistet. Als Polster kommt ein nicht brennbarer gummiartiger Werkstoff oder imprägniertes Holz in Frage.
Die verwendeten Stahlbetonfertigteile sind dünnwandig und wenig breit. Die Länge ist die bei weitem überwiegende Dimension. Die Formänderungsfähigkeit der einzelnen Elemente ist daher besonders groß.
Daraus ergibt sich, daß für die Herstellung eines Bogens nur zwei oder drei Einzelelemente verwendet werden im Gegensatz zu der bekannten Ausführung, bei welcher eine große Anzahl von Betonsteinen benutzt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Grubenausbau aus dicht aneinander aufgestellten Ausbaubögen aus Stahlbetonfertigteilen mit zwischengeschalteten Nachgiebigkeitsstellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbaubögen durch ihre Dünnwandigkeit stark formänderungsfähig sind.
2. Grubenausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gebirgsdruck durch gleitende Reibung zwischen den Bogenelementen aufgenommen wird.
3. Grubenausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gebirgsdruck durch ein im Scheitelpunkt angeordnetes zusammendrückbares Zwischenstück abgebaut wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 471875, 734 715, 742369.