DE1010031B - Ausbaurahmen fuer Grubenbetriebe, Tunnelbauten od. dgl. - Google Patents

Description

• Ausbaurahmen für Grubenbetriebe, Tunnelbauten od. dgl. Für den Ausbau von Strecken oder Stollen unterirdischer Grubenbetriebe, Tunnelbauten od. dgl. werden vielfach rahmenartige Elemente benutzt, welche aus mehreren geraden oder gebogenen rinnenförmigen Profileisen bestehen, welche an den einander übergreifenden Enden derart unter Herstellung eines flächigen Reibungsschlusses verspannt sind, daß sich die ineinandergelegten Profileisen bei Überschreiten einer gewissen Höchstbelastung teleskopartig ineinanderschieben. Die Profileisen werden nach einem früheren Vorschlag mit gleichem oder verhältnisgleichem Querschnittsverlauf der Außen- und Innenseite ausgeführt, so daß sie in beliebiger Reihenfolge, sei es als Außen- oder Inneneisen, ineinanderlegbar sind.
• Jede Biegung eines Profilstabes, gleichgültig ob er anfänglich gerade oder gebogen ist, zieht neben der Verformung seiner Längsachse eine Querschnittsverformung nach sich, und zwar je nach dem llaß der Verkrümmung der Längsachse im Verformungsendzustand. Die Querschnittsv erformung ist bei Stäben, die bereits bogenförmig eingebaut werden größer und wird auch durch Beanspruchungen bis in den Bereich plastischer Verformung hinein erheblich gesteigert. Die auftretende Querschnittsverformung besteht im wesentlichen in einem mehr oder weniger starken Aufklaffen des Profils, d. h., die Neigung der beiden Flansche zum Rinnenboden wird vergrößert.
• Bei rinnenförmigen Profileisen kann die Querschnittsverformung bzw. die Aufklaffung unter Umständen so weit gehen, daß die Biegungstragfähigkeit völlig aufgehoben wird. Es ist deshalb für Bergbauprofile u. dgl. von entscheidender Bedeutung, daß sie einen möglichst großen Widerstand gegen Aufklaffen haben, um dem Profil seine Tragfähigkeit selbst bei höchster Beanspruchung auf Biegung bis in den Bereich plastischer Verformung hinein zu erhalten.
• Besonders widerstandsfähig gegen Aufklaffen haben sich rinnenförmige Profileisen erwiesen, bei denen nach einem früheren Vorschlag die innere und äußere Begrenzungslinie des Querschnitts nach einer Parabel verlaufen. Es ist weiterhin bekannt, die die äußere Begrenzungslinie bildende Parabel in der Nähe des Bodens des Profils durch Ausnehmungen zu unterbrechen, um die sichere Anlage des Bodens am anliegenden Profil zu gewährleisten. Die Form dieser Ausnehmungen folgt keiner bestimmten Kurve und steht auch in keinem Zusammenhang mit dem Aufklaffwiderstand des Profils. Bei Rinnenprofilen mit parabolischem Ouerschnittsverlauf hat man bisher stets eine einzige Parabel verwendet. weil man dies als den einfachsten Weg zum Erzielen eines gleichen Querschnittsverlaufs der Innen- und Außenseite des Die Erfindung bezieht sich auf Ausbaurahmen für Grubenbetriebe, Tunnelbauten od. dgl. der vorgenannten Art, d. h. mit aus mehreren an den Verbindungsstellen mit flächigem Reibungsschluß nachgiebig miteinander verspannten rinnenförmigen Profileisen von gleichem oder verhältnisgleichem parabolischem Querschnittsverlauf der Innen- und Außenseite, und bezweckt, den Aufklaffwiderstand dieses Ausbaurahmens zu erhöhen. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Begrenzungslinien des Profils mit Bezug auf ihre Formgebung in mehrere aus Hüllkurven unterschiedlicher Krümmung gebildete Zonen unterteilt sind, wobei die Krümmung der Hüllkurven zu den Flanschen hin flacher wird. Dabei kann vorteilhaft die Querschnittsform des Profils so ausgeführt werden, daß der Steg des Profils aus einer flacheren Parabel als das Bodenteil geformt ist und sich an den Steg ein mit parallelen Außenflächen ausgebildetes Endteil anschließt, welches in den Flansch übergeht. Die Kurven, die die Begrenzungslinie des Profils bilden, gehen hierbei verlaufend ineinander über.
• Vorteilhaft erfolgt weiterhin der Übergang der Hüllkurve des Bodenteiles in diejenige des Steges unterhalb der durch den im wesentlichen in der Mitte der Profilhöhe angeordneten Schwerpunkt gehenden X-Achse.
• Bei dem erfindungsgemäßen Profil ist die Schwerpunktlage derart, daß die Widerstandswerte ober-und unterhalb der Schwerpunktslinie weitgehend ausgeglichen sind. Der Aufklaffwiderstand wird durch die neuartige Formgebung auf etwa den dreifachen Wert desjenigen aus einer einzigen Parabel gebildeten, im Ouerschnitt parabelförmigen Rinnenprofils erhöht. In der Zeichnung ist ein Schnitt durch ein gemäß der Erfindung ausgebildetes rinnenförmiges Profileisen für Grubenausbaurahmen od. dgl. dargestellt.
• Wie aus der Zeichnung ersichtlich, umfaßt das dargestellte Rinnenprofil drei Zonen 1, 2, und 3. Das Bodenteil 1, in welchem außen eine Vertiefung 4 vorgesehen ist, die das elastische Verspannen der Profile erleichtert, ist die Innenseite 5 und die Außenseite 6 des Profils gemäß einer Parabel geformt, die vorteilhaft einen Parameter von 12,5 aufweist. Unterhalb der X-Achse, die durch den Schwerpunkt S des Profileisens geht, bei A'-A", geht die parabolische Außen- und Innenseite des Bodenteils 1 verlaufend in die Innen- bzw. Außenseite 7 bzw. 8 der zweiten Zone, nämlich des Steges 2 über, die mit einer flacheren Parabel als die Außen- und Innenseite des Bodenteils 1 geformt sind. Außen- und Innenseite konvergieren hierbei, ebenso wie beim Bodenteil 1. Am Ende der zweiten Zone bei B'-B" schließt sich als Endteil 3 die dritte Zone an, in welchem die Innenseite 9 und die Außenseite 10 im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, bis sie in die Rundung 11 der Flansche 12 übergehen. Der Schwerpunkt S liegt bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform etwa in der Mitte des Profils.
• Gestrichelt ist in der Zeichnung der Umriß eines in das Profileisen eingelegten Rinnenprofils dargestellt. Am Boden haben die Profileisen, wie bei 13 angedeutet, in unverspanntem Zustand einen gewissen Abstand voneinander, der bei den leichten Profilen etwa 1 mm betragen mag und bei den schwereren bis zu 2 mm ansteigt. Dieser Zwischenraum 13 verschwindet bei betriebsmäßiger Verspannung der ineinandergelegten Profile.
• Die erfindungsgemäßen Rinnenprofile können auch für verschiedene Gewichtsklassen unter Verwendung von gleichen Walzen hergestellt werden, indem der Abstand der Arbeitsflächen der Walzen voneinander verändert wird. Die Walzen umgreifen dabei einander, so daß das Kaliber auch bei Veränderung des Walzenabstandes geschlossen bleibt. Die Massenverteilung ist bei der. bevorzugten Ausführungsform derart, daß die W"-Werte oben und unten praktisch ausgeglichen sind. Die Randspannungen sind infolgedessen überall gleich bzw. verhältnisgleich.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Ausbaurahmen für Grubenbetriebe, Tunnelbauten od. dgl. aus mehreren an den Verbindungsstellen mit flächigem Reibungsschluß nachgiebig miteinander verspannten rinnenförmigen Profileisen von gleichem oder verhältnisgleichem parabolischem Querschnittsverlauf der Innen- und Außenseite, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungslinien des Profils mit Bezug auf ihre Formgebung in mehrere aus Hüllkurven unterschiedlicher Krümmung gebildete Zonen (1, 2, 3) unterteilt sind, wobei die Krümmung der Hüllkurven zu den Flanschen (12) hin flacher wird.
2. 2. Ausbaurahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (2) des Profils aus einer flacheren Parabel als das Bodenteil (1) geformt ist und sich an den Steg (2) ein mit parallelen Außenflächen ausgebildetes Endteil (3) anschließt, welches in den Flansch (12) übergeht.
3. 3. Ausbaurahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Begrenzungslinie des Profils bildenden Kurven der einzelnen Zonen verlaufend ineinander übergehen.
4. 4. Ausbaurahmen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang der Hüllkurve des Bodenteils (1) in diejenige des Steges (2) unterhalb der durch den im wesentlichen in der Mitte der Profilnähe angeordneten Schwerpunkt gehenden X-Achse erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 182 092; französische Patentschrift Nr. 1085 554.