DE2821561A1 - Verfahren und einrichtung zum ausbauen von hohlraumsystemen unterhalb des erdbodens - Google Patents
Verfahren und einrichtung zum ausbauen von hohlraumsystemen unterhalb des erdbodensInfo
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Description
P = die auf der STelle des Hohlraumaufschlages
ο
wobei:
ο
In dieser Formel bedeutens
P = Wert der primären Hauptspannung P = Wert der Vorspannung
erfindungsgemäße Verfahren durchaus beseitigt, indem gemäß Erfindung eine Spritzbeton-Technologie verwendet wird, die den neuesten gesteinsmechanischen Prinzipien angepaßt und
im voraus berechnet wird.
kleineren Wert als die Schichtdicke bei den bekannten Verfahren, so daß diese erfindungsgemäße Konstruktion als eine Schalenkonstruktion betrachtet werden kann. Die geringe
Schichtdicke und eine vollkommene Anpassung an das Gestein ergeben, daß die Sicherung eine im voraus bestimmte Deformationsmöglichkeit (Elastizität) hat und unmittelbar nach dem Einbau mit dem Gestein zusammenarbeitet.
der Spritzbetonschale bestimmt und die Erhärtung des Spritzbetons - durch die genaue Rezeptur des Betongemisches - pro-
red. U
n1,n„ = Sicherheitsfaktoren.
A = 1
3) Die hierzu nötige Einrichtung wird derart ausgebildet, daß die senkrechten tmd waagerechten Krümmungen des Hohlraumes glexchzeitig gesichert werden:
Zwischen dem Getriebewerk und'Manipulator 600 ist ein Verbin-
Claims (1)
- PATEN-ANWÄLTEDIPL-ING. H.-M. VIERING & DIPL-ING. R. JENTSCHURASteinsdorfstraße 6 ■ D-8000 München 22 0 O 0 1 C C 1Anwaltsakte 3355Verfahren und Einrichtung zum Ausbauen von Hohlraumsystemen unterhalb des ErdbodensPATENTANSPRÜCHE1. Verfahren zum Ausbauen eines unterirdischen Hohlraums, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum an seinem Umfang mittels Stahlbögen gestützt wird und diese in eineWand aus Spritzbeton eingebettet werden und daß in
Abhängigkeit vom Gebirgsdruck und Gebirgsverhalten die Stahlbögen derart ausgebildet, über den Hohlraum hin verteilt und vorgespannt werden und die Spritzbetonwand eine solche Dicke erhält, daß die aus den Stahlbögen und der Spritzbetonwand gebildete Sicherung bis in einen Gleichgewichtszustand zwischen Gestein und Sicherung nachgiebig ist, wobei zuerst eine dünne Betonschicht auf die Streckenwandung aufgebracht wird und dann in wanderndem Streckenausbau die Stahlbögen eingespannt und die Spritzbetonwand aufgebracht werden.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von der Geometrie des Hohlraumes, die Größe (P ) der Einspannung der Sicherung und die Verteilungi/w 8098 48/0829 _2-Telefon: 089/293413/14 · Telex über: 5212049 tram d
Postscheck München 306726-801 · Bayerische Vereinsbank München 567695 · RaiffeisenbanK München 0321818ORIGINAL INSPECTEDderselben entlang des Sicherungsumfanges - mit Rücksicht auf die zulässige Inanspruchnahme des Gesteines und der Sicherung - derart gewählt werden, daß der folgende Zusammenhang gültig ist:>jr- Sicherungρ s C Ό
°wobei:P = Einspannkraft,P = Primärspannung an der Stelle des Streckenausbaues ,= Paktor, der von der Bestimmung des Hohlraumes abhängig ist,^herung= zulässige Belastung der Sicherung Oi = Koeffizient für die Zusammenarbeit des Gesteinesund der Sicherung,A = Konstantwert, der von der Geometrie und Abmessung der Sicherung abhängig ist, η = Sicherheitsfaktor,e = 2,71... Grundzahl des natürlichen Logaritmus, = Faktor für die zeitliche Zusammenarbeit derSicherung und des Gesteines, t = die geplante Lebensdauer des Hohlraumes.3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Raumausbau-Methode, seiner Geometrie, der mechanisch-rheologischen Parameter der Gesteins-809848/0829 "3~Umgebung der Einbauabstand der Sicherung, die zur Absicherung einer bestimmten Strecke mit bestimmter Lebensdauer dient, dem folgenden Zusammenhang entspricht:1O =wobeis,pr οunds1 = verlängerter Einbau der Sicherung bei einerEinspannung P1 = Einbaulänge der Sicherung ohne Vorspannung ξ = Faktor der von der Bestimmung des Hohlraumesabhängig istP = Primärspannung, die an der Stelle des Streckenausbaues herrscht
P = Einspannkraft bedeuten.4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Spritzbeton hergestellte, als Schale ausgebildete Spritzbetonwand aus einer, oder mehreren Schichten besteht, wobei sowohl das Gestein, wie auch seine Umgebung entsprechend der zulässigen Belastung der Sicherung und der Gesteinsumgebung nach dem folgenden Zusammenhang belastet werdens,—»Gestein-4-809848/0829. f—-· Sicherung»(ίνΛ /«&J'-- ^ - zu-n2ν = Maxίν1 ?V2] 'wobei:£ = Faktor, der von der Bestimmung des Hohlraumes abhängig ist,P = Primärspannung, die an der Stelle der Hohlraumausbau herrscht*= zulässige Belastung der SicherungP = EinspannkraftA = Konstante, die von der Form und von den Abmessungen des Hohlraumes abhängig ist,L = Funktion, die von der Einbaulänge abhängig isto( = Faktor für die Zusammenarbeit der Sicherung und des Gesteinesν- = Wanddicke, die aufgrund der Belastbarkeit des Gesteines berechnet wird,e =2,71... Grundzahl des nat. Logaritmusw> = Faktor für die zeitliche Zusammenarbeit des Gesteines und der Sicherungt = geplante Lebensdauer des HohlraumesGestein _ zuiäasigef maßgebende Belastung des Gesteinesn„ = Sicherheitsfaktor= Funktion, abhängig von der Geometrie und den Abmessungen der Sicherung809848/0829V2 - Wanddicke, die aufgrund der Belastbarkeit derSicherung bestimmt wird n2 = Sicherheitsfaktor
ν = der größere Wert von v- und v~ο Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Ausbaumaschine mit aufeinander folgenden Ausbaueinheiten, welche eine Einspanneinrichtung (100) für die Stahlbögen, ein Getriebewerk (200) , welches mit der Einspanneinrichtung zum Einsetzen der Bogensegmente zusammenwirkt, und eine Spritzbeton zubereitende und ausbringende Spritzmaschinenreihe (600, 300, 500) umfassen.6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebewerk zum Ausbau von Sicherungen unterirdischer Hohlräume, einen mittels eines Winkelhebels vorwärts und aufwärts bewegbaren, zweckmäßig doppelten Getriebebalken aufweist, der an einen kraftübertragenden Halter (102) angeschlossen ist, welcher ein T-Profil mit unten liegendem horizontalen Steg aufweist, an dem Schuhe (201) montiert sind, wodurch das Getriebewerk in seiner Lage in waagerechter Ebene einstellbar und in einer beliebigen Lage fixierbar ist«-6-809848/08297. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebewerk zwei Konstruktionsteile aufweist, an denen der Halter (102) gleitend geführt wird und von denen das eine am Ausbaustreckenende liegende Konstruktionsteil mit dem Körper (202) des Getriebewerkes eine Einheit bildet und der andere aus einem gelenkig bzw. federblattartig einstellbaren Teil besteht, das mit einem Arbeitszylinder (212) verbunden ist.8. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspanneinrichtung (100) aus einem hydraulischen Spannwerk (101,104,105,106,107,110) besteht, welchem auswechselbare, an die Form des Hohlraumabschnittes angepaßte Elemente (102,108,109) zugeordnet sind.9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspanneinrichtung (100) einen inneren und einen äußeren Spannbogen (1m,1n,1k,131,132,133) aufweist, wobei an dem inneren Spannbogen (131,132) über auswechselbare Konstruktionsbauelemente (108a,109a) der innere hydraulische Mechanismus (101,100) angeschlossen ist, und der äußere Spannbogen (1m,1n,1k) im gegebenen Fall im Beton (5) verbleibt.10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Spannbogen (1m) und der innere Spannbogen (131, 132,133) mit Spanngliedern (1k,135) versehen ist,welche die Aufrechterhaltung des Spannungszustandes dieser Bögen gewährleisten« 809848/0829.-7-μ *7 —11o Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ausgewählte Elemente (151,152,153) des inneren, hydraulischen Mechanismus (101) und/oder des damit gekuppelten Haltersystems (108a) als Halterung (152,153) einer Bohr- und Vorschubeinrichtung (151) für die Verankerung des Gesteines ausgebildet sind.12„ Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spirtzmaschinenreihe auf einer Bahn bewegte Materialfördereinheiten (10), vorteilhaft aus Waagerechteinheiten (450) , aus einer die einzumischenden Materialien aufnehmenden, mit Öffnungen versehenen, eine schräge Welle aufweisenden, zweiteiligen, jedoch einen einzigen Mischraum bildenden Mischeinrichtung (500) , einen unter Druck befindlichen, die Mischung aufnehmenden Behälter (300) und im gegebenen Falle mit einem kraftmultiplizierenden Servomechanismus gesteuerte, den Spritzkopf (7) haltende Arbeitselemente (600) aufweist, wobei zur Förderung des Materials zwischen den einzelnen Maschinengruppen Fördereinrichtungen (401,402) vorgesehen sind.13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an den Behälter (300) über einen Schneckenförderer (304) ein Verteiler (8) angeschlossen ist, an dessen Auslaßöffnung Spritzköpfe (7) beliebiger Anzahl durch Leitungen angeschlossen sind.809848/082914. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwangsmischer der Mischeinrichtung aus mehreren, an den Körper eines Antriebes angeschlossenen, teils festgelegten, teils verdrehbaren Schaufeln (510,509) besteht, und beide Schaufelsysteme vorzugsweise am Deckel der zweiteiligen Mischvorrichtung aufgehängt sind, wobei das untere Ende (501) und das obere Ende (502) des Mischbehälters durch feste, bzw. durch im Raum bewegliche Gelenke (504,511,505a,505b) miteinander verbunden sind.809848/0829
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