DE1483916B1 - Ausbausegment zum aufbau eines bogenfoermigen bis in sich geschlossenen grubenausbaus - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Ausbausegment zum Aufbau eines bogenförmigen bis in sich geschlossenen Grubenausbaus, dessen Umfang aus mehreren Segmenten zusammengesetzt ist, die unter Zwischenlage nachgiebiger Einlagen aufeinander abgestützt werden und aus bewehrtem sowie gegebenenfalls vorgespanntem Beton bestehen.
• Solche Ausbausegmente werden z. B. über Tage hergestellt und unter Tage angeliefert, um an Ort und Stelle eingebaut zu werden. Sie unterscheiden sich von dem an Ort und Stelle betonierten Ausbau, an dem sich nach seiner Fertigstellung auch Segmente feststellen lassen.
• Zum Vergleich mit der Erfindung gehört deshalb unter anderem der Formsteinausbau, wobei die einzelnen, einen Bau bildenden Formsteine als Segmente aufgefaßt werden. Ein solcher, aus einer Vielzahl von Segmenten bestehender Bau hat den Vorteil, daß sich die auf einen Formstein wirkenden Biegekräfte wegen der geringen bogenförmigen Erstreckung des Steines stark vermindern. Dadurch werden auch die Zugspannung herabgesetzt, gegen die Betonsegmente viel empfindlicher als Segmente von Stahlprofilen sind.
• Es ist am Formsteinausbau im übrigen bekannt, Quetscheinlagen zwischen die Stirnflächen der im Bau aneinander anschließenden Formsteine einzubringen. Unter anderem sind Quetscheinlagen bekannt, durch die Rundstäbe verlaufen, welche ihrerseits in den Formsteinen vergossen sind. Es sind auch bewehrte Formsteine bekannt.
• Ein derartiger Ausbau hat den Nachteil, daß wegen der Kürze der Segmente eine Vielzahl von Quetscheinlagen, die auch durch Gelenke ersetzt werden könnten, eingebracht werden muß. Das bedingt Leergerüste, die den Aufbau des Ausbaus stark verteuern, weil sie eine Vielzahl von Arbeitsvorgängen voraussetzen.
• Die aus Stahlprofilen bestehenden Segmente des stählernen Streckenausbaus müssen bei starken Belastungen durch die Wahl besonderer Profile, durch besondere Werkstoffqualitäten und durch Erhöhung der profilen Metergewichte entsprechend verstärkt werden. Diese Maßnahmen sind im Ergebnis ebenfalls teuer, ohne im Einzelfall immer das gewünschte Ergebnis zu liefern.
• Der Erfindung liegt als technisches Problem zugrunde, den Einbau von Ausbausegmenten der eingangs erläuterten Ausbildung dadurch zu erleichtern und zu verbilligen, daß mit der Zahl der erwünschten verformbaren Stellen sich nicht auch gleichzeitig die Zahl der notwendigen, den Ausbauring bildenden Segmente vermehrt, um somit auf ein Leergerüst zum Einbauen der Betonsegmente verzichten zu können.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Ausbausegment zwischen seinen der Abstützung dienenden Segmentenden wenigstens einen wie ein Gelenk wirkenden verformbaren Abschnitt aufweist, der durch eine quer zur Längsachse über den gesamten Querschnitt angeordnete betonfreie Aussparung, die die Aussparung durchquerenden Bewehrungseinlagen und die die Aussparung ausfüllende, federnd nachgiebige Einlage gebildet wird.
• Der durch die Erfindung mögliche Verzicht auf ein Leergerüst zum Einbauen der neuen Ausbausegmente trägt neben einer Einsparung von Arbeitskosten auch zur Beschleunigung der Ausbauarbeit im entscheidenden Maße bei.
• Zweckmäßig wird die Erfindung mit einer Spanplatte verwirklicht, die die federnd nachgiebige Einlage bildet.
• Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines AusführungsbeispMes näher erläutert; es zeigt F i g. 1 in isometrischer Darstellung ein Ausbausegment gemäß der Erfindung unter Fortlassung der Segmentenden, F i g. 2 eine Seitenansicht des Gegenstandes nach F i g. 1 und F i g. 3 in der F i g. 2 entsprechender Darstellung die Wirkungsweise des verformbaren Abschnittes. Das in den Zeichnungen wiedergegebene Ausbausegment ist gekrümmt. Es besteht aus Beton, der mit mehreren Bewehrungseinlagen 1 bis 4 in Gestalt von Rundstäben bestückt ist. Zwischen den beiden nicht dargestellten Enden des Segmentes befindet sich ein allgemein mit 5 bezeichneter verformbarer Abschnitt, der wie ein Gelenk wirkt. Das Segment ist somit in zwei miteinander zusammenhängende Segmentbereiche 6 bzw. 7 aufgeteilt.
• Der verformbare Abschnitt besteht aus den mit den beiden durch das von ihm gebildete Gelenk entstandenen Segmentbereichen 6 bzw. 7. einstückigen, d. h. fest mit diesen verbundenen und auf Zug und Druck belastbaren Rundstäben 1, 2, 3 bzw. 4, die sich im Bereich des verformbaren Abschnittes befinden und von denen in F i g. 2 die Abschnitte 1 a und 2 a zu erkennen sind. Ferner wird der Abschnitt von einer Einlage 8 gebildet, die zum besseren Verständnis in der Darstellung der F i g. 2 fortgelassen, jedoch in F i g. 1 gezeichnet ist. Diese Einlage stützt sich auf die sich gegenüberstehenden Stirnseiten 6 a bzw. 7 a der Segmentbereiche 6 bzw. 7 ab und ist im allgemeinen ein plattenförmiger, federnd nachgiebiger Körper, dessen Erstreckung der der Abschnitte 1 a bzw. 2 a der Rundstäbe entspricht.
• Die Einlage 8 kann beispielsweise aus einer Spanplatte bestehen und wird im Falle des Ausführungsbeispieles nach F i g. 3 von den Rundstäben 1 bis 4 durchdrungen.
• Die F i g. 3 läßt erkennen, daß der verformbare Abschnitt so bemessen ist, daß bei Biegebelastungen des dargestellten Segmentes die Gelenkstäbe an der Außenseite 9, von denen einer bei 2 a dargestellt ist, auf Druck und die an der Innenseite 10 des Segmentes liegenden Gelenkstäbe, von denen einer bei 1 a dargestellt ist, auf Zug beansprucht werden.
• Die Bemessung der Stäbe kann daher leicht so erfolgen, daß der verformbare Abschnitt im wesentlichen keine Veränderungen zeigt, solange er lediglich mit dem Gewicht der Hinterfüllung des Segmentes und/oder mit einer anderen kleineren statischen Last und gegebenenfalls durch einen kleineren Teil des Gebirgsdruckes belastet wird.
• Erst wenn diese Belastung überschritten wird, was also erst dann erfolgt, wenn der aus den Segmenten bestehende Bau gut und gleichmäßig hinterfüllt und damit gleichmäßig gegen das Gebirge verspannt ist, beginnen die Stäbe innerhalb des verformbaren Abschnittes zu fließen. Dadurch übernimmt die federnde Einlage, die in Fig.3 dargestellt ist, Druckspannungen und verformt sich. Bei größeren Biegebeanspruchungen durch ungleichmäßiges Verformen der Einlage bildet sich ein Knick innerhalb des Segmentes. Das diesen Knick herbeiführende Biegemoment ist ersichtlich kleiner als das Biegemoment, das das Segment, wenn es ohne den beschriebenen verformbaren Abschnitt aufgebaut wäre, belasten müßte, um einen Bruch des Segmentes herbeizuführen.
• Das hat zur Folge, daß vor Überlastung des Ausbaues ein sichtbares Einknicken entsteht, das aber ungefährlich ist und daher die Möglichkeit bietet, entsprechende Gegenmaßnahmen zu ergreifen.
• Durch die Bildung eines solchen Knicks nimmt außerdem der Radius des Gewölbes an der durch eine Zusatzlast beanspruchten Stelle zu, was zu einem Anwachsen des Bogendruckes und einer Abnahme der Abweichung der resultierenden aller Kräfte von der Mittellinie des Gewölbes führt. Diese beiden Tatsachen bewirken ein wesentliches Abnehmen der kritischen Zugspannungen.
• Außerdem wird der Bau durch die anwachsende Bogenkraft mit dem Gebirge zusätzlich verspannt, was eine gleichmäßige Gebirgsdruckverteilung am Gewölbeumfang zur Folge hat. Diese Spannungsverlagerung durch einen kleinen Knick führt zu einer erheblichen Verminderung des Biegemomentes und beschränkt das Anwachsen des Knicks in vielen Fällen auf ein zulässiges Maß.
• Wie ersichtlich, sind die für die Erlangung solcher Vorteile zu treffenden Maßnahmen insbesondere bei Segmenten aus bewehrtem Beton, wie sie in der Zeichnung dargestellt und vorstehend im einzelnen beschrieben wurden, außerordentlich einfach zu treffen; es ist lediglich erforderlich, das Segment durch die Einlage 8 in zwei miteinander zusammenhängende Segmentbereiche zu unterteilen.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Ausbausegment zum Aufbau eines bogenförmigen bis in sich geschlossenen Grubenausbaues, dessen Umfang aus mehreren Segmenten zusammengesetzt ist, die unter Zwischenlage nachgiebiger Einlagen aufeinander abgestützt werden und aus bewehrtem sowie gegebenenfalls vorgespanntem Beton bestehen, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß das Ausbausegment (G, 7) zwischen seinen der Abstützung dienenden Segmentenden wenigstens einen wie ein Gelenk wirkenden verformbaren Abschnitt (5) aufweist, der durch eine quer zur Längsachse über den gesamten Segmentquerschnitt angeordnete betonfreie Aussparung, die die Aussparung durchquerenden Bewehrungseinlagen (1 bis 4) und die die Aussparung ausfüllende, federnd nachgiebige Einlage (8) gebildet wird.
2. 2. Ausbausegment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnd nachgiebige Einlage (8) aus einer Spanplatte besteht.