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Streckenausbau mit Ausbaurahmen aus selbständigen Ausbauelementen
Beim Ausbau von Strecken, Kammern od. dgl. im Bergbauuntertagebetrieb verwendet
man in großem Umfange Ausbauprofile, deren Widerstandswerte zu zwei senkrecht stehenden
Achsen, der x- und der y-Achse, erheblich voneinander abweichen. Derartige Ausbauprofile
sind beispielsweise die bekannten Schienen-, I- und U-Profile.
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Das ungünstige Verhältnis der Widerstandswerte führt bei hohen Beanspruchungen
in vielen Fällen zu einem seitlichen Ausbiegen der Ausbaurahmen und damit zu einem
frühzeitigen Versagen des Ausbaus.
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Um die Tragfähigkeit der Ausbauprofile in beiden Richtungen einander
anzunähern, hat man vorgeschlagen, zwei einstegige Profile zu einem Kastenprofil
miteinander zu verschweißen. Diese Anordnung hat jedoch Nachteile, die als Ursache
dafür angesehen werden müssen, daß Kastenprofile trotz der an sich günstigen Festigkeitseigenschaften
nur beschränkte Bedeutung für den Streckenausbau erlangt haben. Die erhebliche Schweißarbeit
verteuert den Preis der Kastenprofile beträchtlich. Außerdem ist das Richten eingeknickter
Hohlprofile schwierig, wenn nicht sogar unmöglich. Dazu kommt, daß Kastenprofile
größerer Tragfähigkeit verhältnismäßig schwer sind, ein Umstand, der beim Transport
und Einbau derartiger Profilteile unter Tage zu besonderen Erschwernissen führt.
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Es ist ferner bekannt, zum Ausbau von Strecken spiralig fortlaufende
Ausbauelemente zu verwenden oder solche Ausbaurahmen zu verwenden, die ineinander
verschachtelt werden und auf diese Weise lückenlos in die Strecke eingebracht werden.
Es handelt sich hier nicht um selbständige Ausbaurahmen. die unter Umständen unabhängig
voneinander in gewissen Abständen gesetzt werden können, da sie auf Grund ihrer
unterschiedlichen Profilform und Profilgröße für diesen Zweck nicht geeignet sind.
Außerdem ist ein derartiger Ausbau mit einem außerordentlich hohen Materialaufwand
verbunden und daher aus wirtschaftlichen Gründen im allgemeinen nicht tragbar.
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Die Erfindung geht von einem an sich bekannten Streckenausbau aus,
der aus mehrteiligen, aus Segmenten gebildeten Ausbaurahmen besteht. Diese Ausbaurahmen
bilden jeder für sich ein vollständiges Ausbauelement. Sie werden als selbständige
Ausbauelemente in regelmäßigen Abständen voneinander in die Strecke eingebracht
und gegeneinander verbolzt.
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Die Erfindung bezweckt einen derartigen Ausbaurahmen, der die Vorteile
der einstegigen Profile mit denen der Kastenprofile verbindet, ohne deren Nachteile
aufzuweisen. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
a) Aus jeweils mehreren, vorzugsweise zwei Ausbaurahmen, deren Profile in Richtung
ihrer x-Achse nebeneinanderliegen, bestehende Ausbaugruppen sind in Abständen voneinander
gesetzt; b) die Ausbaurahmen jeder Gruppe sind mittels Schraub- und Klemmverbindungen,
beispielsweise U- oder Klammerlaschen, lösbar miteinander verbunden; c) die Verbindung
der Ausbaurahmen erfolgt vorzugsweise mittels Laschen, die gleichzeitig die Segmente
der Ausbaurahmen und die Ausbaurahmen selbst miteinander verklammern.
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Für die Verklammerung der Einzelrahmen, insbesondere solcher Rahmen,
die aus I-Profilen gebildet werden, verwendet man zweckmäßig Laschen, die aus mehreren
die Profilteile von beiden Seiten umfassenden Teilen bestehen, von denen jeweils
zwei Teile, die an der Innenseite der nebeneinanderliegenden Profile anliegen, zu
einem Einzelteil miteinander verbunden sind.
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Der Ausbaurahmen gemäß der Erfindung besitzt die Vorteile der Kastenprofile,
ohne deren Nachteile aufzuweisen. Außerdem läßt sich ohne Mehraufwand an Ausbaumaterial
hierdurch eine wesentlich höhere Stützwirkung erzielen, als dies bei dem vorbekannten
Rahmenausbau der Fall ist. Die Widerstandsfähigkeit der zu einer Gruppe verbundenen
Rahmen ist erheblich höher als die Widerstandsfähigkeit, die sich aus der Summe
der einzelnen Rahmen ergibt. Die lösbare Verbindung der Einzelrahmen innerhalb einer
Gruppe erleichtert nicht nur den Transport und das Setzen und Rauben des Ausbaus.
Es wird hierdurch auch möglich, jeweils beliebig viele Ausbaurahmen zu einer Gruppe
zusammenzuschließen oder auch die Ausbaurahmen gegebenenfalls einzeln zu verwenden.
Der
Abstand, mit dem die Einzelrahmen gesetzt werden, richtet sich in der Regel nach
der Größe der auftretenden oder zu erwartenden Belastung. Ist beispielsweise unter
normalen Verhältnissen ein Bauabstand von 1 m ausreichend, so wird man unter Umständen
den Abstand der Rahmen bis beispielsweise 50 cm verringern, wenn mit besonders hohen
Gebirgsdrücken zu rechnen ist. Faßt man jedoch gemäß der Erfindung beispielsweise
zwei Ausbaurahmen zu einer Einheit zusammen und setzt die aus jeweils zwei Einzelrahmen
gebildeten Gruppen in einem Abstand von 1 m, so läßt sich hierdurch, wie aus nachstehender
Beschreibung zu erkennen ist, der Gesamtwiderstand des Ausbaus ohne Mehraufwand
an Material gegenüber den in Abständen von 50 cm eingebrachten Einzelrahmen erhöhen.
Die Zusammenfassung der Einzelrahmen zu Ausbaugruppen führt damit nicht nur zu den
Vorteilen der Kastenprofile, sondern auch zu einer wesentlich besseren Materialausnutzung.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung: Fig. 1
a und 1 b zeigen ein I-Profil im Schnitt in verschiedener Anordnung; Fig. 2 zeigt
eine zweckmäßige Verbindung zweier Profile durch Laschen; Fig. 3 zeigt die Verbindung
nach Fig. 2 in perspek tivischer Darstellung; Fig. 4 zeigt die Anordnung zweier
U-Profile im Schnitt.
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In Fig. 1 a sind mehrere I-Profile 1 in einem Abstand angeordnet,
der gleich einem gewählten Bauabstand von 50 cm sein soll. In Fig. 1 b sind jeweils
zwei gleiche Ausbauprofile 1' und 1" zusammengefaßt. Der Abstand der aus je zwei
Einzelrahmen gebildeten Ausbaugruppen soll doppelt so groß sein wie der Bauabstand
der Fig. 1 a. Die Profile 1' und 1" der Einzelrahmen liegen in Richtung ihrer x-Achse
nebeneinander. Diese Richtung fällt mit der Streckenlängsrichtung zusammen.
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Durch die Zusammenfassung der Einzelrahrnen zu einer Gruppe, hier
zu einem Doppelrahmen, ergibt sich für die Profile 1' und 1" in x-Richtung ein resultierendes
Trägheitsmoment, das gleich der Summe der Trägheitsmomente der einzelnen Profile
ist. In _1 "-Richtung ist das wirksame Trägheitsmoment wesentlich größer als die
Summe der Einzel-Trägheitsmomente. Dieses ist bestimmbar nach der bekannten Beziehung
, worin r der Abstand der Profilschwerpunkt in 2w-Richtung und 1y das Trägheitsmoment
der beiden einzelnen Profile 1' und 1" in y-Richtung bedeutet.
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Es ergibt sich hieraus, daß der Gesamtwiderstand eines vorhandenen
Ausbaues sich ohne Mehraufwand an Material durch Zusammenfassen der Einzelrahmen
in Gruppen wesentlich erhöhen läßt.
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Die Fig.2 und 3 zeigen aus I-Profilen gebildete Einzelrahmen 2 und
3, die durch Laschen 4 zu einer Ausbaueinheit zusammengefaßt sind. Die Laschen bestehen
aus mehreren den Profilen angepaßten und diese umfassenden Teilen 4 a, 4b,
4c, 4d. Die zur Innenseite der Profile 2 und 3 liegenden Laschenteile 4 c
und 4 d sind in ihrer Rückfläche bei 5 miteinander verschweißt. Zur Verbindung der
Einzelrahmen dienen Schraubenbolzen 6, die durch Löcher in den Laschen und den Profilstegen
hindurchgesteckt sind. Bei aus mehreren Segmenten gebildeten Einzelrahmen werden
die Laschen 4 zweckmäßig derart angebracht, daß sie gleichzeitig die Segmente und
die Einzelrahmen miteinander verklammern.
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Selbstv erständlich lassen sich auch mehrere Einzelrahmen von unterschiedlicher
Profilform- und/oder Größe miteinander verbinden. Ein aus Profilen verschiedener
Größe gebildeter Doppelrahmen ist in Fig. 4 dargestellt. Die U-Profile 7 und 8 sind
hierbei derart aufeinander abgestimmt, daß sie ineinander verschachtelt werden können.
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Durch die Verbindung zweier Ausbauprofile entsteht eine Kammer, die
zur Aufnahme eines nachgiebigen Elementes im Ausbaufluß oder an anderen Stellen
gut geeignet ist.