DE102005013017A1 - Schwebende Schachtausbausicherung - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Sicherung eines Schachtkopfbereiches bis zur Felslinie
1. Die Sicherung ist durch rückhaltende Zugbewehrungen (s. Punkt 1) gekennzeichnet die an einen Schacht (s. Punkt 2)-Geometrie und Material nach technischem Erfordernis- angeschlossen werden
2. Der Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet das an der Verrohrungsbasis gleichbedeutend mit der Ausbaubasis ein Auslaufschutz (s. Punkt 3) besteht der nach Materialwahl der Ringraumfüllung konstruktiv (als Kragen oder Tasche) ausgebildet werden kann.
3. Die im Anspruch 1 u. 2. beschriebenen Bauteile sind umgeben oder besitzen Flächenkontakt zur Ringraumfüllung die nach Erfordernissen gasdicht, wasserdicht ausgeführt werden kann. Zu diesen Zecken stehen neben mineralischen Stoffen auch nichtmineralische Stoffe sowie Recyclingmaterialien zur Verfügung.

Description

• Die bisherige Schachtsicherung erfolgt auf der Grundlage der derzeit gültigen Richtlinien des ehem. Oberlandesbergamtes NRW, heute Bezirksregierung Arnsberg, Abt. 8, Dortmund, für das Verfüllen und Abdecken von Tagesschächten vom 05.11.1979 in der Fassung vom 14.03.1983 mit Ergänzungen vom 11.11.1993 (Sammelblatt des Oberlandesbergamtes NRW, A 2.26 18.13-1-5-6). Das System das als Ausbauverstärkung bezeichnet wird besteht aus üblichen Betonschächten die im Regelfall übereinander auf die teilverfüllte Schachtsäule gestellt werden. In den Schachtringraum werden Bewehrungskörbe gestellt, anschließend wird der Ringraum mit Beton verfüllt. An der Oberfläche werden die Bewehrungskörbe mit einer Betonplatte verbunden. Die Betonplatte ist entsprechend hoch dimensioniert, so dass im Versagensfall alle im Schacht befindlichen (angehängten) Bauteile absturzsicher gehalten werden.
• Nachteile der bisherigen Konstruktion
• Die bisherige Konstruktion birgt erhebliche Risiken bezogen auf die Arbeitssicherheit. Um die einzelnen schwergewichtigen Bauteile ausrichten zu können, muss das Personal in den Schachtraum eintreten. Bis zum Abschluss des Arbeitsganges (Anschluss der Bewehrung an die Betonplatte) werden die Lasten der Gesamtkonstruktion in die kritische Verfüllsäule eingeleitet. Die Systemsicherheit ist für den Lastfall II (während der Bauphase) damit nicht sichergestellt. Der metallbewehrte Beton unterliegt einer begrenzten Haltbarkeit, dies gilt besonders unter der Einflussnahme von Gasen und aggressiver Grundwässer.
• Aufgabe der Erfindung
• Die Schachtausbausicherung schützt den tagesnahen Schachtkopf bis zur Felslinie vor dem Kollaps durch alle negativen Beeinflussungen. Hierzu zählen im Wesentlichen: Wandausbrüche durch drückendes Grundwasser, Sackungen durch Auslaufen der Füllsäule bei Altschächten, kollabieren durch Spannungsänderungen im Gebirge oder der Einfluss seismischer Ereignisse ect.
• Die Verrohrung dient zur Kontrolle der Verfüllsäule, verhindert Gasansammlungen und ermöglicht die nachträgliche Verfüllung von gesacktem Verfüllmaterial.
• Lösung der Aufgabe
• Die Ausbauverstärkung bzw. Schachtkopfsicherung wird meist von überwachenden Behörden z.B. Bergämtern angeordnet.
• Mit der Ausführung als „Schwebende Ausbausicherung" wird in dem zuvor teilfreigelegten Schachtkopfbereich ein Kunststoffrohr eingesetzt, es wird darauf geachtet, den Ringraum zwischen der alten Schachtwandung und dem eingesetzten Rohr möglichst klein zu halten. An die eingesetzte Verrohrung sind nach statischem Erfordernis hochzugfeste Bewehrungselemente angebracht (z.B. Geogitter mono-axial), die an der Geländeoberfläche als erdüberdeckte Rückverhängung ausgeführt werden.
• Vorteile der Erfindung
• Die Vorteile einer „Schwebenden Schachtausbausicherung" liegen in:
• 1. der Arbeitssicherheit, da kein Personal den Schachtinnenraum bzw. die Füllsäule betreten muss
• 2. Bauzeiten verkürzend, da keine Abbindezeiten eingehalten werden müssen und die Grundkonstruktion aufgrund des Gewichtsvorteil innerhalb weniger Stunden fertig gestellt wird
• 3. chemische Resistenz gegen Gase und agressive Grundwässer
• 4. es werden keine Kräfte in die Füllsäule eingeleitet
• 5. Wirtschaftlichkeit aufgrund einer stark verkürzten Bauzeit
• 6. ein auf die Schachtverhältnisse abgestimmtes Verfüllmaterial für den Ringraum kann verwendet werden
• 7. sollten Verformungen über einen veränderten Gebirgsdruck eintreten, reagiert die Ausbausicherung nicht durch bruchhafte Verformung
• Beschreibung der Ausführung
• Die schwebende Schachtausbausicherung findet vorzugsweise ihre Anwendung in der Sicherung von Altschächten.
• Nachdem der Schachtkopf -üblicherweise bis unter die Felslinie freigelegt wird- kommt es zum Einbau der o.a. Sicherung.
• In den freigelegten Schacht werden entsprechend der Prinzipskizze vorgefertigte Rohrsegmente (s. Punkt 2) eingesetzt, an die hochzugfeste Geokunststoffe (s. Punkt 1) gemäß statischem Erfordernis angeschlossen sind (thermisch, mechanisch).
• An der Basis des ersten Rohrsegmentes werden mit Entscheid über die Materialwahl der Ringraumfüllung (s. Punkt 4) ein Rückhaltekragen (s. Punkt 3) oder die Ausführung einer vlieskaschierten Tasche im Anschlussbereich der ersten Geogitterlage eingebaut.
• Die Geokunststoffe als Gitter- Netz oder auch Strang (s. Punkt 1) werden an der Geländeoberfläche durch Überbauung mit mineralischen Materialien (Erdstoffen) (s. Punkt 5) gesichert. Die Standsicherheit wird über die Reibung der Rückverhängungslänge mit der Auflast durch die Überbauung vorbemessen. Sollte aufgrund der lokalen Gegebenheiten die erforderliche Rückverhängung nicht zu realisieren sein, wird die Sandsicherheit über die Umlenkung des Gitters in einen Einbindegraben (s. Punkt 6) der vorzugsweise mit Beton verfüllt wird sichergestellt. Bei sehr großen Ausbautiefen wird der betonvergossene Einbindegraben geankert.

Claims (1)

1. Vorrichtung zur Sicherung eines Schachtkopfbereiches bis zur Felslinie 1. Die Sicherung ist durch rückhaltende Zugbewehrungen (s. Punkt 1) gekennzeichnet die an einen Schacht (s. Punkt 2)-Geometrie und Material nach technischem Erfordernis- angeschlossen werden 2. Der Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet das an der Verrohrungsbasis gleichbedeutend mit der Ausbaubasis ein Auslaufschutz (s. Punkt 3) besteht der nach Materialwahl der Ringraumfüllung konstruktiv (als Kragen oder Tasche) ausgebildet werden kann. 3. Die im Anspruch 1 u. 2. beschriebenen Bauteile sind umgeben oder besitzen Flächenkontakt zur Ringraumfüllung die nach Erfordernissen gasdicht, wasserdicht ausgeführt werden kann. Zu diesen Zecken stehen neben mineralischen Stoffen auch nichtmineralische Stoffe sowie Recyclingmaterialien zur Verfügung.