DE102008028147A1

DE102008028147A1 - Wärmeisolierung im Bergbau

Info

Publication number: DE102008028147A1
Application number: DE102008028147A
Authority: DE
Inventors: Svein Jonsson
Original assignee: SKUMTECH AS
Current assignee: SKUMTECH AS
Priority date: 2008-06-14
Filing date: 2008-06-14
Publication date: 2009-12-17

Abstract

Nach der Erfindung ist der Tunnelausbau für Eisenbahntunnel und/oder Verkehrstunnel innen mit einem Leichtbeton als Brandschutz versehen.

Description

Die Erfindung betrifft den Ausbau im Bergbau, insbesondere in befahrenen Stollen und Strecken oder Schächten.
Die Schächte führen in die Tiefe. Von den Schächten führen Strecken und Stollen zu dem untertägigen Abbau. Der Abbau ändert sich fortlaufend. Die Strecken und Stollen müssen dem Abbau folgen.
Das durch den Abbau gewonnene Gut wird üblicherweise durch die Strecken und Stollen zum Schacht transportiert und dort nach über Tage transportiert. Umgekehrt müssen verschiedene Medien und Materialien von über Tage nach unter Tage geleitet werden.
Dazu gehören Energien und Luft (auch als Wetter bezeichnet). Die Energie wird mit Druckluft-Leitungen oder mit Stromleitungen übertragen. Die Stromleitungen bestehen üblicherweise aus Kunststoff ummantelten Metall-Leitungen. Der Kunststoff muß dabei den Anforderungen an den Brandschutz unter Tage genügen.
Die Druckluftleitungen sind Rohrleitungen. Üblicherweise handelt es sich um Metallrohre kleineren Durchmessers.
Für die Frischluft und für Abluft kann der gesamte offene Querschnitt von Schächten und Strecken und Stollen genutzt werden. Dabei muß allerdings durch geeignete Maßnahmen an Abzweigungen der Strecken und Schächte sichergestellt werden, daß die Frischluft nicht in eine unerwünschte Richtung entweicht. Die Maßnahmen bestehen zumeist aus Türen und Toren, welche die Abzweigungen verschließen, aber für unterschiedliche betriebliche Zwecke geöffnet und wieder geschlossen werden können.
Häufig finden auch sogenannte Lutten Anwendung. Dabei handelt es sich um flexible Leitungen größeren Durchmessers aus Kunststoff für die Leitung von Luft. Auch der Kunststoff muß den Anforderungen an Brandschutz unter Tage genügen. Alternativ zum Kunststoff können auch andere flexible Materialien Einsatz finden.
Schließlich sind auch noch Leitungen für die Kühlung unter Tage zu berücksichtigen. Es hat sich nämlich im Bergbau, insbesondere in größeren Tiefen, eine besondere Kühlung durchgesetzt. Für die besondere Kühlung wird ein Kühlmittel durch Rohrleitungen bis in die Nähe von Bedarfsstellen geleitet. Dort findet in sogenannten Wetterkühlern eine Kühlung der Luft(Wetter) statt. Die Wetterkühler sind Wärmetauscher, welche die Wärme der anströmenden Luft aufnehmen und durch die angesprochenen Leitungen abführen. Das Problem dieser Kühlung ist die Erdwärme, die nicht nur an den Abbaufronten des Bergbaus sondern überall in Strecken und Schächten frei wird. Wenn das Kühlmittel dann in Richtung der Bedarfsstellen geleitet wird, ist es lange Zeit der Erdwärme ausgesetzt. Soweit auf dem Wege Wärme aufgenommen wird, verliert das Kühlmittel in entsprechendem Umfang die Möglichkeit zur Wärmeaufnahme an der Bedarfsstelle.
Um das zu verhindern, sind diverse Rohre entwickelt worden, die im Vergleich zu einfachen Stahlrohren sehr viel weniger Wärme aufnehmen.
Gleichwohl ist die Frage, wann das Kühlmittel überhaupt noch zu einer nennenswerten Wärmeaufnahme an der Bedarfsstelle geeignet ist, nur eine Frage der Länge der Leitungen unter Tage und der Tiefe. Je länger die Leitungen sind, desto größer wird die Wärmeaufnahme. Desgleichen wird die Wärmeaufnahme mit zunehmender Tiefe größer, weil die Temperatur der Erwärme mit zunehmender Tiefe größer wird.
Im Bergbau ist ein Ausbau erforderlich, wenn das Gebirge nicht ausreichend standfest ist. Standfeste Gebirge sind ausgesprochen selten. Das gilt umso mehr, je tiefer der Bergbau in das Gebirge ragt. Der Ausbau hat bei mangelnder Standfestigkeit des Gebirges primär die Aufgabe, den Gebirgsdruck aufzunehmen. Der Gebirgsdruck ist in größeren Tiefen so stark, daß ein Gestein, welches nahe der Erdoberfläche noch als selbsttragend eingestuft wird, plastisch wird und im Laufe der Zeit einen aufgebohrten Schacht, Stollen oder Strecke wieder verschließt, wenn das Gebirge nicht durch den Ausbau gestützt wird. In früherer Zeit wurde eine Ausbau mit Holz erstellt. Insbesondere in größeren Teufen/Tiefen ist Holz nicht mehr zeitgemäß. Ein zeitgemäßer Ausbau besteht aus Stahlprofilen. Für den Ausbau ist wichtig, daß er mit dem Gebirge in Berührung steht, damit nur statische Belastungen und keine dynamischen Belastungen herunter brechenden Gesteins aufgenommen werden müssen.
Die Stahlprofile werden in Abstanden aufgestellt. Zwischen den Stahlprofilen ist eine Sicherung gegen herabfallendes Gestein vorgesehen. Zumeist werden dabei Matten aus Drahtgewebe eingesetzt. Es ist bekannt, die Matten zusätzlich mit Spritzbeton einzubinden. Zum Teil findet auch Spritzbeton ohne die Drahtmatten Anwendung.
Darüber hinaus übernimmt der Ausbau weitere Trägerfunktionen.
Dazu gehört das Tragen von Transporteinrichtungen, wie beispielsweise Einschienenhängebahnen. Einschienenhängebahnen hängen an einer Schiene, die üblicherweise im First der Strecken oder Stollen montiert ist. Darüber hinaus können auch alle anderen oben erläuterten Leitungen am Ausbau in der First befestigt werden.
Obige Technik hat sich seit Jahrzehnten bewährt.
Gleichwohl hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, den Ausbau zu verbessern.
Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß der Ausbau von Schächten und/oder Stollen und/oder Strecken ganz oder teilweise mit einer Schicht aus EPS-Spritzbeton versehen wird. EPS-Spritzbeton unterscheidet sich von normalem Spritzbeton dadurch, daß der Spritzbeton mit einem Anteil an Partikeln aus geschäumtem Polystyrol versehen ist.
Nach dem älteren Vorschlag wird der EPS-Spritzbeton zum Brandschutz im Tunnel eingesetzt. Im Bergbau ist mit den herkömmlichen Mitteln bereits ein ausreichender Brandschutz gegeben. Für den Aufbau zusätzlichen Brandschutzes ist kein Anlaß gegeben. Desgleichen ist im Bergbau mit den herkömmlichen Mitteln bereits eine ausreichende Tragfähigkeit für das Gebirge gegeben. Die Erfindung hat eine andere Priorität im Einsatz des EPS-Spritzbetons, nämlich eine sinnvolle Wärmedämmung. Dabei kann es nur mit einem höheren Anteil an EPS zu einer sinnvollen Wärmedämmung kommen. Je größer der EPS-Anteil ist, desto schwacher wird der Beton. Zwar kann auch ein schwacher Beton einen Beitrag zur Festigkeit eines Gebäudes liefern. Im Bergbau ist jedoch eine Sondersituation gegeben: Das Auffahren/Herstellen von Schächten, Strecken und Stellen ist so aufwendig, daß es wirtschaftlich nur sinnvoll ist, hochfeste Werkstoffe für einen tragenden Ausbau zu verwenden, weil die hochfesten Werkstoffe im Vergleich zu einem schwachen Beton einen ungleich geringeren Raumverbrauch mit sich bringen.
Vorzugsweise wird der EPS-Spritzbeton zumindest schachtinnenseitig bzw. streckeninnenseitig bzw. stolleninnenseitig armiert und/oder Unterfangen, damit die Wärmedämmschicht nicht bei einer Gebirgsbewegung und bei einem Nachgeben des Ausbaus nicht durch Abplatzen die Bergleute gefährdet. Für die Armierung und das Unterfangen sind nachgiebige Gewebe von Vorteil. Solche Gewebe können aus Draht oder aus Textil bestehen. Auch Glasfasergewebe sind geeignet.
Soweit die Gewebe als Armierung in die EPS-Spritzbetonschicht eingebettet werden können sogar Kunststoffgewebe Verwendung finden, weil innerhalb der EPS-Spritzbetonschicht keine Brandgefahr von dem Gewebe ausgeht. Bei Geweben, die nur innenseitig an der EPS-Spritzbetonschicht haften und bei Geweben, mit denen die EPS-Spritzbetonschicht sogar im Abstand unterfangen wird, kommen Drahtgewebe und Glasfasergewebe oder dergleichen zum Einsatz, von denen keine Brandgefahr ausgeht.
Im Falle einer Gebirgsbewegung wird abbplatzender EPS-Spritzbeton von dem innenseitig anhaftenden Gewebe wie auch von dem Gewebe, welches die EPS-Spritzbetonschicht unterfängt, aufgefangen.
Die Gewebe erfüllen auch im Falle ihrer Einbindung in die EPS-Spritzbetonschicht als Armierungsgewebe ihre Schutzaufgabe, wenn sie unter dem Gebirgsdruck bei größerer Gebirgsbewegung reißen, weil keine schlagartige flächendeckende Rißbildung sondern nur eine fortlaufende Rißbildung zu erwarten ist. Wenn dann die Risse eine Breite erreichen, die nicht mehr von dem Armierungsgewebe überspannt werden kann, dann kann es zwar zu einem Reißen des Armierungsgewebes kommen. Jedoch bewirkt das Reißen zugleich eine Entlastung des übrigen Gewebes. Deshalb wird es allenfalls zu einem Herunterklappen von Teilen der EPS-Spritzbetonschicht kommen, weil das Gewebe nach einem Reißen noch an anderer Stelle weiter besteht.
Damit es im Falle einer Gebirgsbewegung nicht zu einer großflächigen Ablösung der EPS-Spritzbetonschicht kommt, ist es von Vorteil, in der EPS-Spritzbetonschicht Sollbruchstellen einzubauen. Vorzugsweise sind Sollbruchstellen etwa mittig zwischen den Ausbauprofilen und/oder unmittelbar an den Ausbauprofilen vorgesehen. Etwa schließt auch eine Abweichung von höchstens 20%, vorzugsweise von höchstens 10% und noch weiter bevorzugt von höchstens 5%, bezogen auf den Abstand der Ausbauprofile, ein.
Die Sollbruchstellen können in Umfangsrichtung des Ausbaus und/oder in Längsrichtung des Ausbaus verlaufen. Günstig ist eine kassettenförmige Profilierung. Im einfachsten Fall entstehen Sollbruchstellen, indem nach Aufbringen der Spritzbetonschicht in noch weichem Zustand der Schicht geeignete Rillen in die Schicht eingedrückt werden. Geignet sind schmale wie breite Rillen. Zum Eindrücken eignen sich zum Beispiel Bleche, deren Kontur am Rand in etwa der Kontur des Schachtes bzw. Strecke bzw. Stollen angepasst ist.
Vorzugsweise wird beim Eindrücken zugleich das oben angesprochene Gewebe verlegt, so daß das Gewebe beim Eindrücken eine Faltenbildung erfährt, die im Falle einer Gebirgsbewegung und eines Aufbrechens der EPS-Spritzbetonschicht an der betreffenden Sollbruchstelle aufgeht und ein Zerreißen des Gewebes an dieser Stelle verhindert.
Günstig ist auch eine Befestigung des Gewebes an den Ausbauprofilen. Auch das sichert im Falle einer Gebirgsbewegung gegen ein Abplatzen größerer Teile der EPS-Spritzbetonschicht.
Die Befestigung kann linienförmig durch Schienen erfolgen, die – in Umfangsrichtung des Schachtes bzw. der Strecke bzw. des Stollens verlaufend – die Gewebe unterfassen und an den Ausbauprofilen befestigt werden.
Die Befestigung der Gewebe kann auch punktförmig an den Ausbauprofilen erfolgen. Geeignet sind dabei zum Beispiel Haken, die mit einem Hakenende hinter die Ausbauprofile greifen und an dem anderen Hakenende eine Abmessung aufweisen, die der Maschenweite des Gewebes angepasst ist. Angepaßt heißt vorzugsweise, daß der Haken zwar etwas größer als die Maschenweite sein kann, gleichwohl aber immer noch ohne Beschädigung des Gewebes durch eine Masche des Gewebes hindurchdringen kann. Die Haken können sich bei einer Gebirgsbewegung dem nachgebenden Ausbau leicht anpassen. Nachgiebige Ausbauprofile besitzen in zeitgemäßer Ausbildung eine Rinnenform und liegen mit ihren Enden überlappend ineinander. An der Überlappungsstelle werden die Enden mit Klemm-Mitteln kontrolliert geklemmt. Die Klemmung ist der maximalen Standfestigkeit des Ausbaus angepasst, so daß der Ausbau einer Gebirgsbewegung durch Ineinanderschieben der rinnenförmigen Enden anpassen kann, bevor es zu einer schädigenden Verformung oder sogar zu einem Bruch der Ausbauprofile kommt. Indem die Haken die Ausbauprofile gebirgsseitig hintergreifen, können sie auf dem Profil gleiten oder mit dem Profil eine zum Nachgeben notwendige Bewegung machen.
Je nach Beschaffenheit des Gebirges kann es bei losem Sitz eines Hakens zwischen Ausbauprofil und Gebirge zweckmäßig sein, den Haken vor der Verlegung des Gewebes vorläufig zu arretieren. Das kann mit leichten Keilen oder mit Montagezement oder Montagemörtel erfolgen.
Zur punktförmigen Befestigung können auch andere Mittel zum Einsatz kommen.
Im Falle einer Beschädigung der EPS-Spritzbetonschicht durch eine Gebirgsbewegung ist es von Vorteil, die EPS-Spritzbetonschicht auszubessern, um an der Stelle das Eintragen von Wärme zu verhindern, bzw. die erfindungsgemäße Sicherung gegen Teile wieder herzustellen, die bei weiterer Gebirgsbewegung herabfallen können.
Der mit der Pflege der Wärmedämmschicht verbundene Aufwand ist gegenüber dem bei mangelnder Pflege aus der eindringenden Erdwärme und der dadurch notwendigen Wetterkühlung verbundenen Aufwand nur ein kleiner Bruchteil. Das gilt vor allem in größeren Teufen/Tiefen des Bergbaus und bei langen Strecken/Stollen des Bergbaus. Solche größeren Teufen/Tiefen beginnen bei 1000 m. Teufen bis 1500 m sind nicht ungewöhnlich. In einzelnen Ländern kommen sogar Teufen vor, die weit darüber hinausgehen. In extremen Teufen läßt sich bisher keine ausreichende Kühlung darstellen, so daß die Bergleute immer nur wenige Stunden unter Tage bleiben können. Die erfindungsgemäße Wärmedämmung wird die Grenze, bis zu der mit den bekannten Kühlmitteln eine ausreichende Kühlung dargestellt werden kann, wesentlich nach unten verschieben.
Anstelle der Gewebe und/oder zusätzlich zu den Geweben können auch Gittermatten aus Stahl Verwendung finden. Gittermatten aus Stahl werden üblicherweise als Matten nach DIN 488 mit Mindestdrahtdicke von einigen Millimetern, profiliert und unprofiliert angeboten. Gittermatten lassen sich zwar nicht wie die Gewebe während der Verlegung verformen. Die Gittermatten können aber mit einer Falte vorbereitet werden.
Darüber hinaus sind Gittermatten als sogenannte Verzugmatten anwendbar. Dabei handelt es sich um Matten, die so ineinander gesteckt werden, daß sie sich in Grenzen auseinanderschieben und zusammenschieben lassen und gleichwohl ihre Stützfunktion wahren.
Spritzbeton ohne den erfindungsgemäßen Zuschlag an EPS sind zum Beispiel beschrieben in WO 2004/101460 A1 , WO 00/06515 , US 5618344 A , US 4547223 A , EP 725043 A , WO 94/05896 , EP 2956281 B1 , FR 2499453 , EP 449360 A1 , DE 19831295 A1 , DE 2127421 , EP 1590308 A1 , EP 1122223 A1 , DD 297386 A5 , DE 19529695 A1 , DE 4406866 A1 .
Wesentliche Bestandteile des Spritzbetons sind Zement/Kleber/Bindemittel. Zement/Kleber/Bindemittel kommen vorzugsweise pulverförmig zum Einsatz. Sie werden entweder vor dem Auftrag mit Wasser vermischt und aufgedüst oder zusammen mit dem pulverförmigen Zemente/Kleber/Bindemittel und mit dem Wasser aufgedüst.
Das Aufdüsen führt zu einer Benetzung der betreffenden Wandflächen. Die Schichtdicke der Benetzung wird so eingestellt, daß der Spritzbeton nicht durch sein Eigengewicht herunterläuft. In der Praxis wird die Auftragsmenge solange verringert, bis kein Herunterlaufen zu beobachten ist. Bei gleich bleibender Austrittsgeschwindigkeit aus der Auftragsdüse läßt sich die Auftragsmenge durch Änderung des Feststoffanteiles anpassen. Darüber hinaus kann der Grundierungsauftrag durch Änderung anderer Parameter variiert werden. Die anderen Parameter sind die Geschwindigkeit und die Bewegung der Auftragsdüse. Mit Bewegung der Auftragsdüse ist die Bewegung der Düse gegenüber der Wandflächen gemeint.
Wahlweise wird der Spritzbeton in einer Schicht bzw. Lage oder in mehreren Schichten bzw. Lagen aufgebracht werden. Dabei ist es günstig, die Spritzbetonschicht lagenweise und von unten beginnend aufzutragen. Das wird durch eine hin- und hergehende Bewegung des Werkzeuges für das Auftragen des Spritzbetons erreicht. Als Spritzbetone bzw. Betone und Additive und Zuschläge sowie Verstärkungseinlagen und als Werkzeuge finden wahlweise Materialien und Vorrichtungen Verwendung, wie sie zum Beispiel in folgenden Druckschriften beschrieben sind: DE 69910173 T2 , DE 69801995 T2 , DE 69721121 T2 , DE 69718705 T2 , DE 69701890 T2 , DE 69700205 T2 , DE 69418316 T2 , DE 69407418 T2 , DE 69403183 T2 , DE 69122267 T2 , DE 69118723 T2 , DE 69010067 T2 , DE 69006589 T2 , DE 60010252 T2 , DE 60001390 T2 , DE 29825081 U1 , DE 29824292 U1 , DE 29824278 U1 , DE 29818934 U1 , DE 29724212 U1 , DE 29718950 U1 , DE 2971036 U1 , DE 29812769 U1 , DE 19854476 C2 , DE 19854476 A1 , DE 19851913 A1 , DE 19838710 C2 , DE 19819660 A1 , DE 19819148 C1 , DE 19754446 A1 , DE 19746958 C1 , DE 19733029 C2 , DE 19652811 A1 , DE 19650330 A1 .
Der Spritzbeton wird wahlweise trocken bis zur Spritzdüse gefördert und dort mit der notwendigen Wassermenge versetzt.
Der Spritzbeton wird so eingestellt, daß er nach dem Auftreffen in kurzer Zeit eine ausreichende Frühfestigkeit entwickelt. Zur Einstellung des Spritzbetons können Beschleuniger verwendet werden, die das Abbinden des Spritzbetons beschleunigen.
Zum Entstehen der Frühfestigkeit tragen auch Wasser absorbierende Bestandteile im Spritzbeton bei.
Vorteilhafterweise hat der EPS-Zement eine schlechte Wärmeleitfähigkeit. Das kennzeichnet eine vorteilhafte Wärmedämmung durch den EPS-Zement. Es ist von Vorteil, den Ausbau so weit wie möglich mit EPS-Zement zu beschichten. Das schließt sowohl die das Gebirge tragenden Profile wie auch die Leitungen ein, weil über den Ausbau und auch über die Leitungen in erheblichem Umfang Wärme eingetragen wird. Zugleich werden die Flächen, die von Spritzbeton frei bleiben sollen, abgedeckt. Dabei handelt es sich zum Beispiel um die Anschlüsse an die jeweiligen Leitungen oder um die Fahrbahn der Einschienenhängebahn.
Außerdem ist es von Vorteil, Anschlußelemente an den Profilen vorzuhalten, an denen im Nachhinein noch Anbauten vorgenommen werden können. Dadurch wird eine Verletzung der Wärmeisolierung bei nachträglichen Anbauten zumindest teilweise vermieden.
Wahlweise hat der Spritzbeton eine Dicke von 10 bis 250 mm, vorzugsweise eine Dicke von 40 bis 150 mm, noch weiter bevorzugt 50 bis 130 mm. Das Raumgewicht des Spritzbetons hängt von der Menge der EPS-Partikel in dem Spritzbeton ab. Vorzugsweise ist der Anteil der EPS-Partikel so groß, daß sich ein Raumgewicht des aufgetragenen Spritzbetons von 300 bis 2000 kg pro Kubikmeter ergibt. Vorzugsweise beträgt das Raumgewicht 350 bis 1200 kg pro Kubikmeter, nach weiter bevorzugt 400 bis 1100 kg pro Kubikmeter. Herkömmlicher Spritzbeton besitzt ein Raumgewicht von etwa 2500 kg pro Kubikmeter
Die Größe bzw. der Durchmesser der EPS-Partikel liegt vorzugsweise zwischen 0,5 und 7 mm, noch weiter bevorzugt zwischen 1 und 6 mm. Das Raumgewicht der EPS-Partikel liegt vorzugsweise zwischen 10 und 50 kg pro Kubikmeter, noch weiter bevorzugt zwischen 20 und 40 kg pro Kubikmeter.
Je größer der Anteil der EPS-Partikel im Spritzbeton sein soll, desto schwieriger wird eine gleichmäßige Verteilung der Partikel im Spritzbeton. Die EPS-Partikel neigen dazu, sich im Spritzbeton zu entmischen. Der Entmischung kann durch eine Oberflächenbehandlung der EPS-Partikel entgegen gewirkt werden. Die Oberflächenbehandlung besteht vorzugsweise aus dem Auftrag eines Haftvermittlers. Der Auftrag des Haftvermittlers kann in einem oder mehreren Arbeitsschritten erfolgen. Bekannt ist die Verwendung von Tensiden als Haftvermittler. Wegen der Einzelheiten wird auf die DE 4428200 A1 Bezug genommen.
Wahlweise werden die Partikel zunächst ganz oder teilweise mit einem Kleber beschichtet, der ganz oder teilweise ein Kunststoffkleber ist, und werden die EPS-Partikel anschließend mit feinkörnigem mineralischen Material in Berührung gebracht. Damit ist eine Beschichtung verbunden, auf der ein Spritzbeton leicht haftet. Darüber hinaus erfahren die EPS-Partikel durch die mineralische Beschichtung eine Beschwerung, mit der sich der Transport der EPS-Partikel wesentlich vereinfacht.
Das Auftragen des EPS-Spritzbetons auf Gebirgsschichten ist unproblematisch. Dagegen kann es bei dem Ausbau und bei den Einbauten und Anbauten bzw. Leitungen Haftungsprobleme geben. Vor dem EPS-Spritzbetons wird dann vorzugsweise ein Haftvermittler auf den zu schützenden Bauteilen aufgetragen. Das gleiche gilt bei Bolzen, Haken und Ösen und dergleichen. Günstige Haftvermittler sind zum Beispiel der mit mineralischen Körnungen versetzte Kunststoffkleber.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Mit 1 ist der Gebirgsausbruch einer untertägigen Strecke eines Bergwerkes in einer Tiefe von 1200 m dargestellt. Aufgrund des hohen Gebirgsdruckes sind im Abstand Ausbaubögen aus Rinnenprofilen 2 vorgesehen, mit denen die Strecke offen gehalten wird. Im Ausführungsbeispiel wird jeder Ausbaubogen durch zwei Rinnenprofile 2 gebildet, die einander an den Enden überlappen und im Überlappungsbereich ineinander liegen. Zugleich sind die Rinnenprofile im Überlappungsbereich miteinander verspannt. Die Spannkräfte werden durch nicht dargestellte Spannmittel aufgebracht, die bogeninnenseitig angeordnet sind und die einander überlappenden Profilenden umfassen. Die Verspannung ist so gewählt, daß im Falle einer Gebirgsbewegung, der die Rinnenprofile 2 nicht standhalten können, ein Ineinanderschieben der Rinnenprofile 2 eines Ausbaubogens erfolgt. Das Ineinanderschieben erfolgt solange, bis die Klemmkräfte wieder dem Gebirgsdruck standhalten.
Zwischen den Ausbaubögen sind sogenannte Verzugmatten 3 vorgesehen. Deren Aufgabe ist es, den Abstand zwischen den Ausbaubögen zu überspannen und ein Herabfallen von Gestein zwischen den Ausbaubögen zu verhindern. Dabei hilft auch eine dünne Spritzbetonschicht 4 an den Verzugmatten 3.
Im Ausführungsbeispiel ist streckeninnenseitig zusätzlich eine Wärmedämmschicht 5 aus einem EPS-Spritzbeton vorgesehen. Der EPS-Spritzbeton unterscheidet sich von dem üblichen Spritzbeton durch einen Zuschlag aus Polystsyrolschaumpartikeln. Die Partikel besitzen im Ausführungsbeispiel einen Durchmesser zwischen 3 bis 5 mm bei einem Partikelraumgewicht von 20 kg pro Kubikmeter und werden mit Luft in den Spritzbetonstrahl eingetragen. Dabei werden die Polystyrolschaumpartikel von dem Spritzbetonstrahl mitgenommen.
Die Menge an Polystyrolschaumpartikeln ist im Ausführungsbeispiel so bemessen, daß eine Schicht 5 mit einem Raumgewicht von 500 kg pro Kubikmeter entsteht. Die Schicht 5 ist dabei verhältnismäßig weich.
Vor dem Auftragen der Spritzbetonschicht sind Haken 7 mit einem Ende hinter den Rinnenprofilen 2 verhakt worden.
Im noch weichen Zustand der EPS-Spritzbetonschicht 5 ist im Ausführungsbeispiel ein Drahtgewebe 6 an der EPS-Spritzbetonschicht 5 verlegt worden. Dabei ist das Gewebe 6 über die freien Enden der Haken 7 gesteckt worden.
Im Ausführungsbeispiel besitzt das Gewebe 6 zwischen den Haken 7 eine größere Länge als der Hakenabstand, so daß mit einem Blech eine Rille 8 in den EPS-Spritzbeton eingedrückt werden kann. Dabei wird das Gewebe 6 zumindest teilweise in die EPS-Spritzbetonschicht gedrückt und bildet sich auch in dem Gewebe 6 zumindest teilweise eine Rille.
Die Rille 8 bildet eine Sollbruchstelle.
Im Falle einer Gebirgsbewegung und einer dadurch bedingten Beschädigung der Schicht 5 verhindert die Sollbruchstelle ein Abplatzen zu großer Stücke. Die abplatzenden Stücke werden von dem Gewebe an einem Herunterfallen gehindert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2004/101460 A1 [0035]
- WO 00/06515 [0035]
- US 5618344 A [0035]
- US 4547223 A [0035]
- EP 725043 A [0035]
- WO 94/05896 [0035]
- EP 2956281 B1 [0035]
- FR 2499453 [0035]
- EP 449360 A1 [0035]
- DE 19831295 A1 [0035]
- DE 2127421 [0035]
- EP 1590308 A1 [0035]
- EP 1122223 A1 [0035]
- DD 297386 A5 [0035]
- DE 19529695 A1 [0035]
- DE 4406866 A1 [0035]
- DE 69910173 T2 [0038]
- DE 69801995 T2 [0038]
- DE 69721121 T2 [0038]
- DE 69718705 T2 [0038]
- DE 69701890 T2 [0038]
- DE 69700205 T2 [0038]
- DE 69418316 T2 [0038]
- DE 69407418 T2 [0038]
- DE 69403183 T2 [0038]
- DE 69122267 T2 [0038]
- DE 69118723 T2 [0038]
- DE 69010067 T2 [0038]
- DE 69006589 T2 [0038]
- DE 60010252 T2 [0038]
- DE 60001390 T2 [0038]
- DE 29825081 U1 [0038]
- DE 29824292 U1 [0038]
- DE 29824278 U1 [0038]
- DE 29818934 U1 [0038]
- DE 29724212 U1 [0038]
- DE 29718950 U1 [0038]
- DE 29710362 U1 [0038]
- DE 29812769 U1 [0038]
- DE 19854476 C2 [0038]
- DE 19854476 A1 [0038]
- DE 19851913 A1 [0038]
- DE 19838710 C2 [0038]
- DE 19819660 A1 [0038]
- DE 19819148 C1 [0038]
- DE 19754446 A1 [0038]
- DE 19746958 C1 [0038]
- DE 19733029 C2 [0038]
- DE 19652811 A1 [0038]
- DE 19650330 A1 [0038]
- DE 4428200 A1 [0046]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- DIN 488 [0033]

Claims

Bergbau mit Schächten, Strecken und Stollen und dergleichen Hohlräumen, insbesondere in großen Teufen, insbesondere mit einem das Gebirge tragenden Ausbau, sowie Anbauten und Einbauten und Leitungen und Transporteinrichtungen dadurch gekennzeichnet, daß die Wandflächen der Hohlräume und/oder der Ausbau und/oder die Leitungen und/oder die Anbauten und/oder die Einbauten und/oder die Transporteinrichtungen ganz oder teilweise mit einer Wärmedämmung aus Spritzbeton beschichtet sind, der Anteile aus geschäumten Polystyrolschaumpartikeln (EPS) enthält.
Bergbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzbeton ein Raumgewicht von 300 bis 2000 kg pro Kubikmeter, vorzugsweise 350 bis 1200 kg pro Kubikmeter, noch weiter bevorzugt 400 bis 1100 kg pro Kubikmeter besitzt.
Bergbau nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Dicke von 10 bis 250 mm der innenseitigen Spritzbetonschicht, vorzugsweise eine Dicke von 40 bis 150, noch weiter bevorzugt von 50 bis 130 mm, insbesondere eine Dicke von mindestens 60 mm.
Bergbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch EPS-Partikel mit einem Haftvermittler an der Oberfläche Bergbau nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die EPS-Partikel außen ganz oder teilweise mit einem Kleber beschichtet ist, an dem mineralische Partikel haften.
Bergbau nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber ganz oder teilweise ein Kunststoffkleber ist und/oder die mineralischen Partikel feinkörnig sind.
Bergbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine mehrlagige Spritzbetonschicht, mit unterschiedlichem EPS-Partikelanteil in verschiedenen Lagen und/oder durch unterschiedliche Betonbeschaffenheit in verschiedenen Lagen und/oder durch unterschiedliche Partikelbeschaffenheit in verschiedenen Lagen.
Bergbau nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das EPS eine Partikelgröße von 0,5 bis 7 mm, vorzugsweise von 1 bis 6 mm besitzt und/oder die Schaumpartikel ein Raumgewicht von 10 bis 50 kg pro Kubikmeter, vorzugsweise 20 bis 40 kg pro Kubikmeter besitzen.
Bergbau nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausbau und/oder die Leitungen und/oder die Anbauten und/oder die Einbauten und/oder die Transporteinrichtungen unter dem Spritzbeton einen Haftvermittler aufweisen.
Bergbau nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Kleber als Haftvermittler.
Bergbau nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzbetonschicht mit Fang-Gewebe und/oder mit Fang-Matten für abplatzende Spritzbetonteile versehen ist.
Bergbau nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebe oder Matten unterhalb der Spritzbetonschicht angeordnet sind und/oder an der Innenseite der Spritzbetonschicht haften und/oder in die Spritzbetonschicht eingebunden sind.
Bergbau nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Spritzbeton Sollbruchstellen vorgesehen sind.
Bergbau nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstellen in Umfangsrichtung und/oder in Längsrichtung des Ausbaus verlaufen.
Bergbau nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstellen sich mittig zwischen den Ausbauprofilen und/oder an den Ausbauprofilen befinden.
Bergbau nach einem der Ansprüche 13 bis 15, gekennzeichnet durch rillenförmige Sollbruchstellen.
Bergbau nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen der Sollbruchstellen im noch weichen Zustand der Spritzbetonschicht eingeformt werden.
Bergbau nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebe beim Einformen der Sollbruchstellen mit in die Spritzbetonschicht gedrückt werden, so daß in dem Gewebe eine Faltung entsteht und/oder die Matten eine Faltung aufweisen und mit der Faltung in die Spritzbetonschicht gedrückt werden.
Bergbau nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe und/oder die Matten an den Ausbauprofilen gehalten sind.
Bergbau nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebe und/oder die Matten mit Haken gehalten sind, die mit einem Ende zwischen die Ausbauprofile und das Gebirge greifen und mit dem anderen Ende an das Gewebe und/oder die Matten greifen.
Bergbau nach einem der Ansprüche 11 bis 20, gekennzeichnet durch Gewebe aus Metalldraht und/oder Matten aus Metall.
Bergbau nach einem der Ansprüche 11 bis 21, gekennzeichnet durch inanander und auseinanderziehbare Matten.