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Streckenausbausegment und Hilfsvorrichtung zur Herstellung desselben
Beim Streckenausbau ist es bekannt, die geraden oder gebogenen Segmente benachbarter
Ausbaurahmen, und zwar sowohl die des Bogen- oder Ringausbaus als auch des Polygonausbaus,
durch Abstandshalter gegeneinander abzustützen. In einigen Bergbaubetrieben wird
eine zu-- und druckfeste Verbolzung benachbarter Ausbaurahmen gefordert; andere
Betriebe sehen von einer solchen Forderung ab und halten die Abstützung in Druckrichtung
für ausreichend. In weiteren Fällen wird die zug- und druckfeste Verbolzung in Kombination
mit üblichen Holzholzen angewendet.
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Die komplizierten und teuren zug- und druckfesten Verbindungen zwischen
Distanzbolzen und Ausbausegmenten sind an das Vorliegen besonders günstiger Gebirgsverhältnisse
und Ausbaubelastungen gebunden. Wo diese günstigen Voraussetzungen fehlen, ist es
nicht zweckmäßig, ,die benachbarten Ausbausegmente zug- und druckfest miteinander
zu verbinden, weil dadurch im Sinne einer Kettenreaktion ein besonders stark belasteter
ausknickender Ausbau die nächstfolgenden Ausbausegmente mitreißen kann. Dort, wo
die zu-- und .druckfeste Verbindung ohne jede Gefahr anwendbar ist, wird aus rein
wirtschaftlichen Überlegungen nicht jedes Verbolzungs- oder Sicherungselement in
der komplizierten und teuren Weise mit den Segmenten verbunden. Für die Umfangslänge
jedes Segmentes werden :daher nur wenige zug- und druckfeste Verbolzungen eingebaut,
während die übrigen Räume durch die üblichen Holzbolzen ausgekleidet werden. Hierbei
besteht eine bedeutsame Forderung des Bergbaus darin, möglichst einfache Auflagermöglichkeiten
für diese lose eingelegten Distanzbolzen zu schaffen.
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Diese einfache, jedoch unmittelbare Abstützung der hölzernen Distanzbolzen
wird besonders häufig bei aus doppel-T- oder schienenförmigen Profilen hergestellten
Ausbausegmenten angewendet, weil hier die Bolzenenden eine Führung zwischen den
Profilflanschen bzw. dem Schienenfuß und .dem Schienenkopf finden. Bei sehr alten
Vorschlägen wurden die hölzernen Distanzbolzen zwischen zwei benachbarte Ausbausegmente
eingetrieben. Das Austrocknen des Holzes führt jedoch zu einer Lockerung dieser
Distanzbolzen, wobei ein Herausfallen oder ein Verschieben aus .der vorbestimmten
Lage eintreten kann. Es wurde daher schon vorgeschlagen, zwischen die Bolzenenden
und die Segmente besondere Tragschuhe einzuschalten, die entweder mit dem Segment
fest verbunden oder auf dieses aufgeklemmt sind. Ferner dienten Bohrungen des Profilsteges
zur Aufnahme der Bolzenenden.
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Die vorgenannten Sicherungen für die Bolzenenden stellen für den Bergbau
eine nicht unbedeutende zusätzliche wirtschaftliche Belastung dar, so daß häufig
- selbst auf die Gefahr einer nicht ausreichenden Befestigung der Holzbolzen hin
- auf ,die Verwendung dieser Sicherungen verzichtet wurde. Die Forderung des Bergbaus
geht mithin dahin, zur Hebung der Grubensicherheit solche Mittel zu entwickeln,
die möglichst geringe Herstellungskosten erfordern, die Festigkeitseigenschaften
der Ausbausegmente nicht beeinträchtigen, weiterhin den Berginann aber zu ihrer
Anwendung zwingen. Hierbei sollen Veränderungsmöglichkeiten, die wiederum die Ursache
für Unsicherheiten und einer Entfernung bilden, ausgeschlossen sein.
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Zu einem Teil werden diese Forderungen durch eine Bauart erfüllt,
gemäß welcher auf die Stege der Ausbausegmente bolzenartigeAuflager aufgeschweißt
werden. Schweißverfahren erfordern in jedem Fall eine sorgfältige Ausführung, weil
durch die Wärmeentwicklungen nachteilige Auswirkungen auf die hochbeanspruchten
Ausbausegmente eintreten können. Als Hilfsmittel zum Anschweißen der Bolzen werden
Spezialschweißpistolen oder sonstige Schweißaggregate vorgeschlagen. Diese Schweißverfahren
erforderr, die Verwendung besonders hochwertiger Stahlbolzen und weiterer Hilfsmittel.
Der wirtschaftliche Aufwand ist immer noch verhältnismäßig groß. Bei auf gegenüberliegenden
Seiten anzuordnenden Auflagerbolzen ist es erforderlich, diese Bolzen einzeln aufzuschweißen.
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Die Erfindung geht nun aus von einem Streckenausbausegment, insbesondere
mit doppel-T- oder
schienenförmigem Querschnitt, auf dessen Steg
kurze Stützbolzen, in Längsrichtung des Segmentes versetzt, als Auflager für die
Enden der zwischen den Segmenten benachbarter Ausbaurahmen eingesetzten Abstandshalter
vorgesehen sind. Sämtliche der vorgenannten an solche Ausbausegmente gestellten
Forderungen werden nunmehr erfindungsgemäß dadurch erfüllt, daß die Stützbolzen,
um etwa die gleiche Länge beiderseits des Profilsteges vorstehend, in - etwa dem
Stützbolzenquerschnitt entsprechende -Bohrungen des Profilstegs eingesetzt und durch
aus dem Stützbolzenquerschnitt gegen beide Seiten des Profilsteges gestauchte Bunde
fest mit dem Segment verbunden sind.
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Durch die kleinen Bohrungen, die in der neutralen Achse des Segmentes
liegen, erfolgt praktisch keine Schwächung des Segmentes. Wärmebehandlungen entfallen
vollständig. Der als Auflager für die Bolzenenden dienende Bolzen kann aus normalem
Stahl bestehen und erfordert wegen seiner Einfachheit keine nennenswerten Kosten.
Die lediglich mit Hilfe eines einfachen Stauchwerkzeuges herzustellende Befestigung
des Bolzens ist mit einem geringen Aufwand durchzuführen. Der Bolzen ist unverlierbar
und in bezug auf seine Lage nicht veränderbar am Segment befestigt und bildet gleichzeitig
beiderseits des Steges für zwei gegenüberliegende Bolzenenden ein Auflager. Diese
vom Hersteller gleich mit den Stützbolzen gelieferten Segmente schließen es aus,
daß der Bergmann beim Setzen des Ausbaus es unterläßt, die Bolzenenden abzustützen.
Durch das einfache Herstellungsverfahren und die hierzu benötigten einfachen Hilfsvorrichtungen
wird eine wirtschaftliche Herstellung der Segmente ermöglicht.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Abstützung von zwei
benachbarten Ausbaurahmen durch Holzbolzen; Fig. 2 zeigt die Abstützung eines Holzbolzenendes
auf einem am Segment befestigten Stützbolzen in größerem Maßstab; Fig.3 bis 5 zeigen
im Querschnitt eine Hilfsvorrichtung zur Herstellung der Segmente.
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Bei dem in Fig. 1 veranschaulichten Streckenausbau besteht jeder Rahmen
aus zwei Bogensegmenten, die einen doppel-T-förmigen Querschnitt besitzen. An Stelle
des Doppel-T-Profils kann auch ein Schienenprofil oder ein ähnliches Profil verwendet
werden. Die Ausbaurahmen können auch aus mehreren geraden oder gebogenen Segmenten
zusammengesetzt sein. Zwischen den benachbarten Segmenten 1 der Ausbaurahmen sind
als Abstandshalter dienende Holzbolzen 2 eingesetzt. In manchen Fällen genügt es,
zwischen zwei benachbarte Ausbaurahmen nur Holzbolzen vorzusehen. Es ist aber auch
möglich, zusätzlich zu diesen Holzbolzen noch Abstandshalter solcher Art zu verwenden,
durch welche die benachbarten Segmente oder Baue zug- und druckfest verbunden werden.
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Aus Fig. 2 ist in größerem Maßstab zu erkennen, daß auf dem Steg 3
des Segmentes ein Stützbolzen 4 kurzer Länge angeordnet ist, auf den sich das Ende
des Holzbolzens 2 auflegt: Der Balzen bildet gewissermaßen den Boden einer seitlich
durch die Flansche des Doppel-T-Profils begrenzten Tasche. Die gegenüber dem Steg
3 des Profils vorstehende Länge des Stützbolzens 4 entspricht etwa der Breite der
Profilflansche, kann aber auch etwas länger oder kürzer bemessen sein. Aus Fig.
5 ist ersichtlich, daß im Bereich der neutralen Längsachse des Segmentes in dem
Steg 3 Bohrungen 5 für die Aufnahme des Stützbolzens 4 vorgesehen sind. Der Durchmesser
der Bohrung 5 entspricht etwa dem Durchmesser des Stützbolzens 4. Im Verhältnis
zur Gesamthöhe des Profils ist der Durchmesser des Stützbolzens sehr klein gehalten,
so daß praktisch keine Schwächung des Profils eintritt. Der Bolzen 4 ist derart
durch die Bohrung 5 hindurchgesteckt, daß beiderseits des Profilsteges 3 gleich
lange Enden des Stützbolzens vorstehen. Die Befestigung des Stützbolzens erfolgt
durch einen nachstehend noch beschriebenen Stauchvorgang, wodurch Bunde 6 aus dem
Stützbolzen herausgepreßt werden, die sich gegen die Stegoberfläche anlegen.
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Für die Befestigung des Stützbolzens im Steg des Ausbausegmentes wird
eine Hilfsvorrichtung verwendet, die einen bügel- oder zangenartigen Grundaufbau
besitzen kann und zwei gleichartige, spiegelbildlich zueinander angeordnete Preßwerkzeuge
7 besitzt. In den Preßwerkzeugen 7 sind Bohrungen 8 vorgesehen, welche im Bereich
der Mündung eine der Endform des zu erzeugenden Bundes entsprechende Erweiterung
9 besitzen. Die Tiefe der Bohrungen 8 entspricht etwa der Länge des nach dem Befestigungsvorgang
gegenüber dem Steg 3 vorstehenden Stützbolzenendes. Die Gesamtlänge des Stützbolzens
ist somit zunächst etwas größer als die Gesamtlänge der beiden in den Preßwerkzeugen
vorgesehenen Bohrungen B. Dies ergibt sich besonders deutlich aus Fig. 4. Für das
Befestigen von Bolzen unterschiedlicher Länge und unterschiedlicher Form der Bunde
6 können einfache Preßwerkzeuge entsprechender Form vorrätig gehalten sein. Die
Werkzeuge 7 sind in ihrer Vorrichtung auswechselbar befestigt.
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Die Preßwerkzeuge 7 sind von einer Schraubenfeder 10 umschlossen,
welcher zur Einstellung eines bestimmten Abstandes des Werkzeuges vom Steg 3 des
Profils bzw. Segmentes gegenüber der Stirnseite des Preßwerkzeuges vorstehend angeordnet
ist. Es wird gewissermaßen der Steg des Segmentes zwischen diesen Federn 10 im gleichmäßigen
Abstand von den Preß"verkzeugen gehalten, so daß ohne sonstige baulich verwickelte
Vorkehrungen beim Preßvorgang gleichzeitig die beiden den Steg zwischen sich festklemmenden
Bunde gestaucht werden.
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Um den angestauchten Stützbolzen nach Beendigung des Preßvorganges
leicht aus den Preßwerkzeugen entfernen zu können, ist es zweckmäßig, die Bohrungen
8 der Preßwerkzeuge auf ganzer Länge in geringem Maße konisch auszubilden.