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Ausbauprofil Die Erfindung betrifft ein rinnenähnliches Ausbauprofil
für den Grubenbetrieb, Tunnelbau o. dgl., insbesondere für den Streckenausbau unter
Tage.
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Beim Ausbau von Strecken, Kammern o. dgl. verwendet man ring-oder
bogenförmige Ausbaurahmen, die im allgemeinen aus mehreren Segmenten bestehen. Die
einzelnen Segmente werden mit ihren Enden ineinandergelegt und mittels Laschen,
Klammern o. dgl. miteinander verspannt. Dabei besteht die Möglichkeit, die Verbindung
derart auszubilden, daß der Ausbaurahmen nach Art eines Gleitbogenausbaus durch
Einschieben der Segmente dem Druck nachgiebig ausweichen kann. Für derartige Ausbaurahmen
sind rinnen-oder glockenähnliche Profile bekannt. Die Profile werden hierbei gleichsinnig
ineinandergelegt, und die Segmente im Überlappungsbereich so miteinander verspannt,
daß sie sich beim Oberschreitet einer gewissen Belastung in Druckrichtung ineinanderschieben.
Die Profile der Innen-und Außensegmente besitzen in der Regel gleiche Profilform
und Profilgröße.
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Die Erfindung bezweckt ein besonders vorteilhaftes Profil dieser Art,
insbesondere ein Profil, dessen Widerstandswerte in x-und y-riichtung bei vergleichbaren
Metergewichten größer sind als bei ähnlichen Profilen dieser Art. Sie bezweckt ferner
ein Profil, welches eine besonders vorteilhafte Verbindung der ineinanderliegenden
Segmente unter Berücksichtigung des Einsinkwiderstandes des Ausbaurahmens gestattet.
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Gemäß der Erfindung sind die Flanschenstege des rinnenähnlichen Profils
im Profilinneren und-äußeren durch in y-Richtung übereinanderliegende Hyperbelkurven
begrenzt, wobei die Asymptotenwinkel der äußeren und inneren hyperbolischen
Begrenzungslinien
entweder gleich oder voneinander abweichend sind, vorzugsweise aber der Asymptotenwinkel
der äußeren Begrenzungslinie der Flanschstege kleiner ist als derjenige der inneren
Begrenzungslinie.
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Vorzugsweise werden dabei die Flanschgurtungen des Profils derart
ausgebildet, daß beim Verspannen zweier im Uoerlappungsbereich ineinanderliegender
Segmente durch Gegeneinanderpressen der Flanschgurtungen die Flanschstege des äußeren
Profils zum Profilinneren hin federnd gegen die Flanschenstege des inneren Profils
gepreßt werden. Zu diesem Zweck können die Flanschgurtungen des Profils hakenförmig
schräg nach unten gebogen sein, so daß beim Ineinanderliegen der Profile die Flanschgurtungen
des Innenprofils die Flanschgurtungen des äußeren Profils teilweise umgreifen und
beim Verspannen der Profile durch Berührung der Flanschgurtungen die Flanschenstege
auf voller Länge gegeneinander gepreßt werden. Es wird auf diese Weise eine zusätzliche
elastische Verspannung der Segmente erzielt, die den Einsinkwiderstand des Ausbaus
erheblich erhöht.
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Eine solche Ausbildung der Flanschgurtungen ist insbesondere bei solchen
Profilen von Vorteil, bei welchen die Asymptotenwinkel der äußeren Begrenzungslinien
kleiner sind als die Asymptotenwinkel der inneren Stegbegrenzungslinien. Man erhält
hierbei eine Aneinanderpressung der Profilstege etwa über die gesamte Länge der
Stege, wobei die Anpreßkräfte über die Steglänge etwa gleichmäßig verteilt werden.
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Ferner kann es zweckmäßig sein, die Flanschgurtungen nach oben hin
spitzzulaufend auszubilden. Hierdurch können die Flanschgurtungen bei Belastung
des Ausbaurahmens in das den Rahmen umgebende Gebirge eindringen, wodurch ein fester
Anschluß des Ausbaurahmens an das Gebirge erzielt wird und ein seitliches Ausbiegen
des Rahmens in Streckenrichtung verhindert wird.
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Die spitzzulaufende Formgebung der Flanschgurtungen wirkt sich somit
als eine Verbolzung der Rahmen aus.
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Zur Erhöhung des Einsinkwiderstandes des Ausbaus können an
| Lur ein im |
| den Segmenten Halterungen für ein im Inneren der Segmente |
angeordnetes Zugband angebracht werden, die beim Einschieben der Segmente unter
Verformung des Zugbandes-son diesen mitgenommen werden. Das Zugband läßt sich hierbei
mit seinem einen Ende an einer der beiden Halterungen anbringen und über Verformungswülste
o. dgl. der anderen Halterung um mindestens 1800 herumführen. Die Halterungen werden
zweckmäßig als von dem Rahmen leicht lösbare Klammern ausgebildet, welche die Flanschgurtungen
des äußeren Profils hakenförmig umgreifen.
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Sie können durch Anordnung von Keilen, Schrauben o. dgl. gleichzeitig
zur Verspannung der ineinanderliegenden Segmente dienen.
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Für diesen Zweck können aber auch zusätzliche Mittel bekannter-Art,
beispielsweise Klemmbügel, vorgesehen werden.
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Das erfindungsgemäße Ausbauprofil besitzt verschiedene wesentliche
Vorteile. Die gut walzbare Profilform weist Widerstandsmomente in x-und y-Richtung
auf, die höher liegen als die entsprechenden Werte ähnlicher Profilform. Bei gleicher
Tragfähigkeit besitzt das erfindungsgemäße Profil demnach ein geringeres Metergewicht
als ähnliche Profile. Einen besonderen Vorteil stellt auch die elastische Anzugsmöglichkeit
der ineinanderliegenden Profile durch die federnde Anpressung der Profilstege dar.
Die Ausbildung der Flanschgurtungen verbindet denAusbaurahmen fest mit dem Gebirge
und verhindert auf diese Weise ein seitliches Ausbiegen des Ausbaues in Streckenrichtung.
Die Verbolzung der einzelnen Ausbaurahmen kann gegebenenfalls fortfallen oder leichter
ausgeführt werden.
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Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der, Erfindung : Fig. 1 zeigt
ein Ausbauprofil gemäß der Erfindung ; Fig. 2 zeigt zwei gleichsinnig ineinandergelegte
Profile gemäß der Erfindung im unverspannten Zustand ; Fig. 3 zeigt die Anordnung
nach Fig. 2 im verspannten Zustand ; Fig. 4 zeigt zwei im unverspannten Zustand
ineinanderliegende Profile gemäß der Erfindung, bei welchen die Asymptotenwinkel
der äußeren Stegbegrenzungslinien größer sind als diejenigen der inneren Stegbegrenzungslinien.
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Fig. 5 zeigt eine Verbindung zweier Ausbausegmente mittels Klammern,
wobei zur Erhöhung des Æinschubwiderstandes ein Zugband mit den Klammern in Verbindung
gebracht ist ; Fig. 6 zeigt einen Schnitt nach Linie V-V der Fig. 4 ; Fig. 7 zeigt
einen Schnitt nach Linie VI-VI der Fig. 4.
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Das rinnenähnliche Profil der Fig. 1 besitzt einen verstärkten Profilbogen
1, zwei Flanschenstege 2 und obere Flanschgurtungen 3. Der Profilboden 1 ist innen
und außen durch Kreiskurven begrenzt, während die Flanschenstege 2 an ihren inneren
Flächen 4 und an ihren äußeren Flächen 5 durch Hyperbelkurven begrenzt sind. Die
Kreiskurven des Profilbodens laufen zu den Profilstegen hin in die Hyperbelkurven
über. Der Nullpunkt der Hyperbelkurven liegt also jeweils seitlich neben der y-Achse.
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Die Asymptoten an die Hyperbelkurven sind mit 6 bzw. 7 bezeichnet.
Dabei ist nach dem gewählten Ausführungsbeispiel der Ãsymptotenwinkelo (der Asymptote
6 der inneren Begrenzunglinie 4 größer als der Winkel ; 8 der Asymptote 7 der äußeren
Begrenzungslinie 5. Die Flanschgurtungen 3 sind hakenförmig schräg nach unten gezogen.
Nach oben laufen die Flanschgurtungen 3 spitz zu.
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In der Fig. 2 sind zwei Profile gemäß Fig. 1, also mit verschiedenen
Asymptotenwinkelol und ß, ineindergelegt, ohne
| allerdings miteinander verspannt zu sein. Wie die Fig. 2 zeigt, |
| bleiben zwischen den Profilböden 1, den Flanschenstegen 2 und |
den oberen Flanschgurtungen 3 Spalten 8,9 und Ao frei ; die Profile berühren sich
also nur am unteren Teil der Flanschenstege 2.
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Fig. 3 zeigt die Anordnung nach Fig. 2, wobei allerdings die Profile
durch geeignete Spannmittel ineinander gepreßt sind.
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Die Flanschenstege 2 der Profile sind nun elastisch gegeneinandergepreßt.
Dabei wird durch die Ausführung der Flanschgurtungen eine zusätzliche Verspannung
der Profile erzielt, da das innere Profil die Spannkräfte über die Flanschgurtungen3
in Richtung der Pfeile A auf die Flanschgurtungen 3 des äußeren
Profile
überträgt, wodurch die Flanschenstege 2 des äußeren Profils nach Innen gegen die
Flanschenstege des inneren Profils gepreßt werden. Hierdurch wird der Aufklaffwideràtand
des Profils erhöht. Falls die inneren und äußeren Begrenzungslinien 4,5 der Flanschenstege
gleiche Asymptotenwinkel aufweisen, stehen die Flanschenstege 2 außer am Profilboden
1 und den Flanschgurtungen 3 im unverspannten Zustand des Profile in enger Berührung.
Aber auch hier ergibt sich infolge der Übertragung der Spannkräfte beim Verspannen
der Profile eine den Einsinkwiderstand des Ausbaus erhöhende elastische Anpressung
der Profilstege und eine Erhöhung des Aufklaffwiderstandes der Profile.
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Die Fig. 4 zeigt zwei im unverspannten Zustand ineinanderliegende
Profile, deren Profilform ähnlich ist wie diejenigen nach den Fig. 1-3. Allerdings
sind hierbei die hyperbolischen Begrenzungslinien 4 und 5 der Stege 2 derart ausgebildet,
daß die Asymptotenwinkel der äußeren Begrenzungslinien 5 größer sind als die Asymptotenwinkel
der inneren Begrenzungslinien 4. Hierdurch wird erreicht, daß die Profile im unverspannten
Zustand sich lediglich im Bereich ihrer oberen Flanschenenden berühren. Die Konturen
der Flanschgurtungen 3 sind am Übergang zwischen den inneren Stegbegrenzungslinien
4 und den Flanschen 3 und am Übergang zwischen den äußeren Begrenzungslinien 5 und
den Flanschen 3, wie bei 3a und 3b ersichtlich, bogenförmig in der weise ausgebildet,
daß beim Ineinanderpressen der Profile die Flächen 3a des äußeren Profils und die
Flächen 3b des inneren Profils ganz oder teilweise aufeinander liegen. Bei dem Profil
gemäß Fig. 4 sind die Anpreßkräfte zwischen den Stegen 2 im Bereich dDr oberen Stegenden
am größten. Auch hier wird durch die besondere Ausbildung der Flanschen der Aufklaffwiderstand
des Profils erhöht und der Steg des Außenprofils elastisch gegen den Steg des Innenprofils
angepreßt.
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Die Fig. 5-7 zeigen die Anordnung eines an sich bekannten Zugbandes
zur Erzeugung eines erhöhten Einsinkwiderstandes des belasteten Ausbaurahmens. Um
die ineinanderliegenden Profile sind zwei Klammern 13 und 14 gelegt, welche unter
die
Flanschgurtungen 3 des äußeren Profils greifen. Die Klammern 13 und 14 sind jeweils
an den Enden der beiden sich überlappenden Segmente 11 und 12 angeordnet. Die Ausnehmungen
15 der Klammern 14, in welche die hakenförmigen Gurtungen der Profile einfassen,
sind durch Flächen bzw. Anschläge 16 (Fig. 7) begrenzt, gegen welche sich die Stirnflächen
der Segmente legen.
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Die beiden Klammern sind also jeweils an den Enden der ineinanderliegenden
Segmente 11 und 12 in der Weise angeordnet, daß die Klammern 13 von dem Segment
12 und die Klammern 14 von dem Segment 11 beim Einschieben mitgenommen wird. Die
beiden Klammern 13 und 14 stehen durch ein Zugband 17 miteinander in Verbindung.
Das Zugband 17 besitzt ein schlaufenförmiges Ende 17a, durch welches ein flacher
Querbolzen 18 hindurchgeschoben ist. Der Querbolzen 18 stützt sich an der Klammer
14 ab. Das im Inneren des Innensegments 11 liegende Zugband 17 ist über einen Verformungswulst
bzw. Bolzen 18 der Klammer 13 um etwa 180 herumgeführt. Der Bolzen 18 liegt in einer
an der Klammer 13 angebrachten Tasche 19, die in das Innensegment hineingreift.
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Das Ende 17b des Zugbandes liegt außerhalb des Überlappungsbereiches
der beiden Segmente 11 und 12 in dem Außensegment 12.
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Es ist ersichtlich, cbß beim Einschieben der beiden Segmente 11 und
12 die Klammern 13 und 14 mitgenommen und auseinandergeschoben werden, wobei gleichzeitig
das Zugband 17 über den Bolzen 18 unter Verformung gezogen wird. Der Verformungswiderstand
des Zugbandes bestimmt die Höhe des Einsinkwiderstandes.
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Die Klammern 13 und 14 können gleichzeitig zur Verspannung der beiden
Segmente 11 und 12 bzw. zum Ineinanderpressen der Profile dienen. Zu diesem Zweck
können beispielsweise Keile zwischen die Flanschgurtungen 3 des Außensegments 12
und die Klammern 15 geschlagen werden. Es ist aber auch möglich, zur Verspannung
der Segmente besondere Spannmittel, beispielsweise Bügel, Laschen o. dgl. vorzusehen.
Die in den
Fig. 5-7 dargestellte Vorrichtung zur Erhöhung des Einsinkwiderstandes
eignet sich selbstverständlich auch für andere rinnenartige Ausbauprofile. Schutzansprüche