DE2501281C2 - Nachgiebiger Streckenausbaubogen aus Stahlprofilsegmenten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen nachgiebigen Streckenausbaubogen, bestehend aus mehreren, sich bei Druckaufnahme an ihren Überlappungsstellen zusammenschiebenden Segmenten, insbesondere aus Rinnenprofilsegmenten, wobei die den Ausbaubogen bildenden Segmente im Bereich zwischen den jeweiligen Überlappungsstellen jeweils durch ein Gelenk in zwei gegeneinander verschwenkbare Teilsegmente unterteilt

Nach der DT-PS 8 90 337 ist ein mehrteiliger nachgiebiger Grubenausbau bekannt, der aus mehreren, sich überlappenden Bögen besteht, die sich gegeneinander gelenkig abstützen. Jeder einzelne Bogen wird von zwef Doppel-T-Profilen gebildet, die sich an ihren einander zugewandten Enden überlappen.

Der Nachteil eines derartigen Ausbaus besteht im wesentlichen abgesehen davon, daß das Profil für eine Anpassung an das Gebirge nicht geeignet ist, darin, daß die hier vorgesehenen, sich untereinander nur abstützenden Gelenkverbindungen, wenn sie unter Druck stehen, durch ihre Nachgiebigkeit die Funktion des eigentlichen Gleitbogenausbaus verhindern. Des weiteren erweist es sich als nachteilig, daß ein derartiger Ausbau trotz seiner Gelenke nicht geeignet ist, auf einfache Weise in zusammengeklapptem Zustand transportiert oder für den Einbau vormontiert zu werden.

Nach der britischen FS 8 71055 ist weiterhin ein nachgiebiger Ausbau bekannt, der aus einer Vielzahl von Bogensegmenten besteht, die jeweils durch Gelenke mit einander verbunden sind. Ein wesentlicher Nachteil einer solchen Ausbaugattung besteht allein schon in der Kompliziertheit des Einbringens des Ausbaus, da dieser durch zusätzliche Gestänge während des Einbaus abgestützt werden muß. Ebenso ist es als nachteilig anzusehen, daß die Gelenkverbindungen bei Einwirken durch Gebirgisdruck in Richtung auf das Streckeninnere nachgeben, so daß die durch Überlappung der Stoßsegmente .zu erwartende Gleitfunktion des Ausbaus nicht eintritt.

Auch ist nach der DT-AS 10 91 060 ein nachgiebiger gelenkiger Polygonausbau bekannt, bei dem die sich über Gelenke abstützenden Stoß- und Firstsegmente wahlweise in Abhängigkeit vom zu erwartenden Gebirgsdruck Schiebelaschen aufweisen, um eine dem Gebirgsdruck angepaßte Nachgiebigkeit zu erreichen.

Dabei erweist es sich als nachteilig, daß es sich bei den Gelenkverbindungen nicht um bieges'eife Verbindungen handelt, so daß bei Einwirkungen von Druck dieser nicht über die Gelenke ir. iille Schiebelaschen enthaltenden Segmente eingeleitet werden kann. Des weiteren ist auch bei diesem Ausbau ials nachteilig anzusehen, daß das Einbringen des Ausbaus bei mehreren losen Gelenkverbindungen kompliziert und der Transport zur Vereinfachung des Einbringens des Ausbaus keine Vormontage zuläßt.

Schließlich ist nach der DT-AS 12 05 930 eine Gelenkverbindung an Ausbauprofilen von Untertageräumen bekannt, die aus zwei Gelenkhälften aus an

edem der gelenkig verbundenen Ausbauprofile mit liner Schweißplatte angeschweißten Gelenkauge und durch die Gelenkaugen geführten Gelenkbolzen besteht, der am Ende des freien Gelenkwinkels auf Scherung beansprucht wird, wobei die absolute Festigkeit der Schweißverbindung, insbesondere deren Abreißfestigkeit größer ist als die abioiute Scherfestigkeit des Gelenkbolzens. Mit einer derartigen Ausführung wird eine Sollbruchstelle geschaffen. Der Nachteil einer derartigen Gelenkverbindung jedoch liegt darin, ic daß das Gelenk nur bis zu einem gewissen Grad beweglich ist und bei Überschreiten des Freiwinkels der Bolzen reißt, also eine für die Funktion des nachgiebigen Streckenausbaus erforderliche Biegefestigkeit nicht

aufweist. '

Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Streckenausbaubogen für Bergbaubetriebe zu schaffen, der unter Vermeidung der genannten Nachteile der Form des ausgeschossenen Gebirges innerhalb bestimmter Querschnittsbereiche derart angepaßt werden kann, daß zwischen Ausbau und Gebirge keine wesentlichen Hohlräume verbleiben und daß in teilweise vormontiertem Zustand des Ausbaus ein schneller und einwandfreier Transport der Ausbausegmente, insbesondere mit Ausbau- und Transportbühnen, in der Strecke durchführbar ist, und daß darüber hinaus der Ausbau nach Anpassung ans Gebirge zum Erreichen der normalen Funktion des Gleitbogenausbaus biegesteif gestaltbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gelenke scharnierartig ausgebildet sind, und beide Glenkteile mittels eines an sich bekannten, beide Teile durchgreifenden Gelenkbolzens miteinander verbunden und die Teilsegmente beim Transport zusammenklappbar sind, und daß die Gelenkteile im eingebauten Zustand des Ausbaubogens gegeneinander in verschiedener, Winkelstellungen arretierbar sind.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die beiden das Gelenk bildenden Teile dem Rinnenprofil angepaßt, dieses von der geschlossenen Seite her umgreifen und an den gegenüberliegenden Enden der Teilsegmente mittels Hakenschrauben befestigbar sind.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, daß die Gelenke über stoßseitig hinterlegte mittels Schrauben an den Gelenkteilen befestigbaren Profilstücke arretierbar ausgebildet sind.

Ebenso erweist es sich als Vorteilhaft, daß die Gelenke streckenseitig eine hakenartig ausgebildete, eine Stützvorrichtung aufnehmende Halteeinrichtung aufweisen.

Der technische Fortschritt der Erfindung ist inibesondere darin zu sehen, daß der nachgiebige Streckenausbaubogen bei den in der Sprengarbeit üblichen Abschlaglängen von 2 bis 3 m an verschiedene Streckenquerschnitte angepaßt werden kann, ohne daß hinter dem Rahmen Hohlräume e Ustehen. Bei der Anpassung des Streckenausbaus an den Ausbruchquerschnitt muß der Stahlrahmen für den größtmöglichen Querschnitt so geschaffen sein, daß die vorgeschriebene Überlappung der Ausbausegmente gegeben ist und die Gelenke voll ausgeklappt sind. Durch größere Überlappungen der einzelnen Ausbausegmenle und durch Verringerung des Gelenkwinkels können die kleineren Ausbauquerschnitte mit den gleichen Ausbausegmenten 6j hergestellt werden.

Weiterhin erweist es sich als fortschrittlich, daß durch den erfindungsgemäßen nachgiebigen Streckenausbaubogen mittels Gelenkverbindung erhebliche sicherheitliche Maßnahmen erzielt werden. Auch trägt die Vormontage eventuell in Verbindung mit Verzugmatten, auf Ausbaubühnen, Lagern, Bohrwagen u.a. im hinteren Streckenteil zu einer Vereinfachung im Transport und Einbringen des Ausbaus bei. Beim Transport zur Ortsbrust ist durch die Gelenke eine weniger sperrige Konstruktion gegeben, da die Seitenteile abgeklappt werden. Der geringe Raumbedarf ist sowohl sicherheitlich als auch technisch von besonderer Bedeutung. Im engeren Vorort-Bereich werden die Kappenabschnitte des Ausbaus ausgeklappt, in den Gelenken arretiert und sichern somit die Ortsbelegschaft gegen Steinfall von Firste und Stoßen, beispielsweise dann, wenn die Stoßstempel einzubringen sind und der Streckenbogen gegen das Gebirge verspannt wird.

Weiterhin erweist es sich als fortschrittlich, daß die beschwerliche Ausbauhinterfüllarbeit entfällt. Die Gefahren von Gasansammlungen in Hohlräumen werden erheblich vermindert. Ebenso wird der Einfaltung und Auflockerung des umgebenden Gebirges durch die Form und kraftschlüssig eingebrachten Streckenausbau entgegengewirkt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Streckenausbaus mit größtem und kleinstem Querschnitt,

F i g. 2 die Gelenkverbindung zweier Kappenabschnittsenden,

Fig.3 eine Draufsicht auf die Gelenkverbindung Stoß her,

Fig.4 eine Schnittdarstellung nach den Linien IV-IV inFig.2,

F i g. 5 eine Schnittdarstellung nach den Linien V-V in Fig. 2,

Fig.6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Gelenkverbindung zweier Kappenabschnittsenden,

F i g. 7 eine Draufsicht vom Stoß her auf die Gelenkverbindung nach F i g. 6 und

Fig.8 eine Schnittdarstellung nach den Linien VIII-VlII in Fig.6.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines nachgiebigen Streckenausbaubogens besteht aus den in der Firste 1 sich überlappenden Teilsegmenten 6 zweier Ausbauelemente 4, deren über Gelenke 5 angeschlossene Teilsegmente 7 sich wiederum an den Stoßen 2 mit den Stoßstempeln 3 überlappen. Dabei ist der äußere, in ausgezogenen Linien gezeichnete Streckenausbaubogen für den größtmöglichen Streckenquerschnitt ausgebildet, wobei die vorgeschriebene Überlappung der Teilsegmente gegeben ist und die Gelenke 5 voll ausgeklappt sind. Durch die größeren Überlappungen der einzelnen Teilsegmente 6, 7 in der Firste 1 und an den Stoßen 2 sowie durch Verringerung des durch die Teilsegmente 6,7 in den Gelenken 5 gebildeten Winkels können die kleineren Ausbüuquerschnitte. die in F i g. 1 strichpunktiert dargestellt sind, mit den gleichen i'eilsegmenten 6, 7 und Stoßsiempeln 3 hergestellt werden.

Weiterhin ist aus dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels eines nachgiebigen Streckenausbaubogens zu entnehmen, daß die Gelenke 5 streckenseitig hakenartig ausgebildete, eine Stützvorrichtung aufnehmende Halteeinrichtungen 15 aufweisen. Eine derartige Halteeinrichtung 16 ist besonders vorteilhaft

in Flözstrecken, wo im Bereich des Strebeingangs- oder -ausgangs die Stoßstempel vorübergehend zu entfernen sind.

Das Gelenk 5 besteht, wie insbesondere aus F i g. 2 zu entnehmen ist, aus zwei Gelenkteilen 8,9, die über einen Gelenkbolzen 10, der als Drehachse ausgebildet ist, gegeneinander verschwenkbar sind. Die Gelenkteile 8,3 sind, wie aus den weiteren F i g. 4 und 5 deutlich hervorgeht, den Profilen des Streckenausbaubogens, in diesem Ausführungsbeispiel einem Rinnenprofil angepaßt, umgreifen das Rinnenprofil von der geschlossenen Seite her und sind an den gegenüberliegenden Enden der Teilsegmente 6, 7 mittels Hakenschrauben 11 befestigbar.

Die Ausbildung des Gelenkes 5 ist weiterhin in den F i g. 2 bis 5 dargestellt. Diese Art der Befestigung durch Hakenschrauben 11 wird, um die Arbeit vor Ort nicht zu beeinträchtigen, bereits im Bereich der Strecke vorgenommen, um die aus Teilsegmenten 6, 7 zusammengesetzten Kappensegmente 4 in zusammengeklapptem Zustand mittels einer Ausbaubühne vor Ort zu transportieren. Bei dieser Vormontage der Ausbausegmente 4 ist eventuell auch der Einsatz von Verzugmatten zu berücksichtigen.

Zur Arretierung eines Gelenkes 5 ist im eingebauten Zustand stoßseitig ein Profilstück 13 derartig zu hinterlegen, daß es in das Profil der aneinanderstoßenden Enden der Teilsegmente 6, 7 einsetzbar ist Die Arretierung wird nach dem Transport, d. h. während des Einbaus der Firstsegmente 4 vorgenommen. Dabei werden die Profilstücke 13 im Bereich eines Teilsegments 7 mit Hakenschrauben 12 und im Bereich des Teilsegmentes 6 mit einer Bügelschraube 14 derart befestigt, daß eine Bewegung der aneinanderstoßenden Teilsegmente 6,7 nicht mehr möglich ist. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, daß die zum Stoß hin gerichtete Oberkante des Profilstücks 13, die über eine Bügelschraube 14 mit dem Gelenkteil 8 verbunden ist, abgeschrägt ausgebildet ist.

Die biegesteife Befestigung des Profilstücks 13 mit den Gelenkteilen 8, 9 geht aus der in Fig.3 wiedergegebenen Draufsicht auf die Gelenkverbindung vom Stoß her hervor.

Aus dem in Fig.4 dargestellten Schnitt nach den Linien IV-IV nach Fig.2 ist zu entnehmen, wie die Hakenschrauben 12 das Profilstück 13 umgreifend mit dem unteren Gelenkteil 9 eine Verbindung herstellen.

In dem in Fig.5 nach den Linien V-V nach Fig.2 hergestellten Schnitt ist die Ausbildung und Verschraubung der Bügelschraube 14 mit dem oberen Gelenkteil 8 dargestellt.

In einem weiteren in den Fig.6 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispiels eines mittels Gelenken zusammenklappbaren und arretierbaren Ausbausegmentes 4 ist ein Profilstück 13 hinterlegt, dessen Oberkante zu den Enden der Profiistücke 13 hin von der Mitte aus abgeschrägt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel entfällt die Bügelschraube 14. Das Profilstück 13 wird an den Teilsegmentenden mit Hakenschrauben 12 befestigt, wobei es möglich ist, wie aus den Fig.6 bis 8 hervorgeht, daß das Profilstück 13 auf jeder Seite von nur einer Hakenschraube 12 gehalten wird.

Abweichend von dem in den F i g. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiels des Gelenkes 5 weist das in den Fig.6 bis 8 dargestellte Gelenk zur Strecke hin gerichtet zwei nasenartig oder hakenartig ausgebildete Halte- oder Schlitzeinrichtungen 16 auf, wobei die Doppelausbildung durch die Herstellung bedingt ist. Da jedoch in diesem Ausführungsbeispiel die Gelenkteile 8, 9 völlig gleich ausgebildet sind und auch das Einsetzen des Profilstücks 13 in jeder Richtung möglich ist, wird

jo dadurch der Vorteil erzielt, daß das Gelenk 5 bzw. die Gelenkteile 8, 9 ohne Überlegung und Vorbehalt an jeder beliebigen Gelenkstelle im Ausbau eingesetzt werden können.

Wie aus den Fig.4 und 8 hervorgeht, ist in dem Gelenkbolzen 10 eine Gewindebohrung 15 zum Ansetzen einer Bolzenziehvorrichtung vorgesehen, die es ermöglicht, den Ausbau unversehrt wieder zu gewinnen.

Für die Verwendung des nachgiebigen Streckenausbaubogens ist eine Arretierbarkeit der Gelenke 5 innerhalb eines Bereiches von ungefähr 10 g vorgesehen, wobei in Sonderfällen, beispielsweise bei fehlerhaftem Abbohren und Ausschießen des Gesteins ein über den oben genannten Winkelbereich hinausgehendes Anpassen der Gelenke 5 an größere Winkel dann möglich ist, wenn die Gelenkteile 8,9 verlängert werden und sie mit weiteren Schrauben 11 an der. Teilsegmenten 6, 7 befestigt werden. Dementsprechend sind besonders gewinkelte Profilstücke 13 herzustellen, die entsprechend dem erforderlichen Winkel ausgesucht und eingesetzt werden. Es ist vorstellbar, daß anstelle der in den dargestellten Ausführungsbeispielen verwandten Profilstücke 13 Keile aus Metall odei vergleichsweise ebenso festem Material hinterleg!

werden können.

Des weiteren ist nach einem nicht in den Zeichnunger dargestellten Ausführungsbeispiels ein nachgiebige! Streckenausbaubogen vorstellbar, bei dem das Ausbau segment 4 aus drei oder mehr Teilsegmenten 6, Ϊ besteht, die über jeweils zwischen zwei Teilsegmenter angeordnete Gelenke 5 zu einem Ausbausegment A zusammengefaßt sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. 25Ol

   Patentansprüche:

   ί. Nachgiebiger Streckenausbaubogen, bestehend aus mehreren, sich bei Druckaufnahme an ihren Überlappungsstellen zusammenschiebenden Segmenten, insbesondere aus Rinnenprofilsegmenten, wobei die den Ausbaubogen bildenden Segmente im Bereich zwischen den jeweiligen Überlappungsstellen jeweils durch ein Gelenk in zwei gegeneinander verschwenkbare Teilsegmente unterteilt sind, d a durch gekennzeichnet, daß die Gelenke(5) scharnierartig ausgebildet sind und beide Gelenkteile (8,9) mittels eines an sich bekannten, beide Teile durchgreifenden Gelenkbolzens (!0) miteinander verbunden und die Teilsegmente (6, 7) beim Transport zusammenklappbar sind, und daß die Gelenkteile (8, 9) im eingebauten Zustand des Ausbaubogens gegeneinander in verschiedenen Winkelstellungen arretierbar sind.

   2. Streckenausbaubogen nach Anspruch 1 unter Verwendung von Rinnenprofilen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden das Gelenk (5) bildenden Teile (8, 9) dem Rinnenprofil angepaßt sind, dieses von der geschlossenen Seite her umgreifen und an den gegenüberliegenden Enden der Teilsegmente (6,

   7) mittels Hakenschrauben (11) befestigbar sind.

   3. Streckenausbaubogen nach den Ansprüchen 1 und 2 unter Verwendung von Rinnenprofilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (5) über stoßseitig hinterlegte, mittels Schrauben (12, 14) an den Gelenkteile (8, 9) befestigbare Profilstücke (13) arretierbar ausgebildet sind.

   4. Streckenausbaubogen nach den Ansprüchen 1 bis 3 unter Verwendung von Rinnenprofilen, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich eines Gelenkes (5) stoßseitig ein die Gelenkteile (8, 9) teilweise überdeckendes Profilstück (ί3) vorgesehen ist, das gegenüber jedem Gelenkteil (8, 9) mit mindestens einer Hakenschraube (12) befestigt ist.

   5. Streckenausbaubogen nach Anspruch 4 unter Verwendung von Rinnenprofilen, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Stoß hin gerichtete Oberkante des Profilstücks (13) von der Mitte aus zu den Enden hin leicht abgeschrägt ausgebildet ist.

   6. Streckenausbaubogen nach Anspruch 3 unter Verwendung von Rinnenprofilen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Arretierung des Gelenkes (5) ein Profilstück (13) vorgesehen ist, das in den Bereich eines Gelenkteiles (8,9) hineinragend eine geradverlaufende Oberkante und in den Bereich des anderen Gelenkteiles (8, 9) hineinragend eine abgeschrägte Oberkante aufweist.

   7. Streckenausbaubogen nach Anspruch 6 unter Verwendung von Rinnenprofilen, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilstück (13) im Bereich der geraden Oberkante mit einem Gelenkteil (8,9) über mindestens eine Hakenschraube (12) und im Bereich der schräg verlaufenden Oberkante mit dem Gelenkteil (8, 9) über eine Bügelschraube fest verbunden ist.

   8. Streckenausbaubogen nach den Ansprüchen 1 und 2 unter Verwendung von Rinnenprofilen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Gelenkteile (8, 9) miteinander verbindenden Bolzen (10) eine Gewindebohrung (15) zum Ansetzen einer Bolzenziehvorrichtung vorgesehen ist.

   9. Streckenausbaubogen nach den Ansprüchen 1

   und 2 unter Verwendung von Rinnenprofilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (5) streckenseitig eine hakenartig ausgebildete, eine Stützvorrichtung aufnehmende Halteeinrichtung (16) aufweisen.