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Doppel-Tübbing-Schachtausbau Die Erfindung bezieht sich auf einen
Doppel-Tübbing-Schachtausbau mit auf den Umfang des Schachtes verteilten Ankerstangen
zwischen den beiden Tübbingsäulen unter Verwendung von Doppel-T-Profilen, vorzugsweise
auf einen Gefrierschachtausbau. Die beim Schachtausbau verwendeten bekannten Tübbingsegmente
wurden bisher an ihren horizontalen und vertikalen Rändern mit einseitigen Flanschen
ausgebildet und durch Schrauben miteinander verbunden. Dabei wird zwischen den Flanschen
vor dem Anziehen der Schrauben ein Dichtungsmittel, wie Blei od. dgl., eingelegt.
Bei bekannten Profilen ergaben sich sehr schlechte Kraftflüsse innerhalb der Flansche.
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Auch sind bereits Tübbinge bekanntgeworden, bei denen die an sich
einseitigen Flansche zur entgegengesetzten Seite hinaus im Gegensatz zu den bei
Doppel-T-Profilen an beiden Stegseiten gleich langen Flanschen nur um einen kleinen
Betrag verlängert waren. Diese Verlängerung diente als Verstärkung und sollte eine
Möglichkeit für eine doppelseitige Schweißnaht bieten. Auch bei dieser unsymmetrischen
Profilausbildung ergab sich ein sehr schlechter Kraftfluß.
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Bei diesen vorbekannten, mit einseitigen Flanschen oder unsymmetrischen
Doppelflanschen ausgerüsteten Tübbingsegmenten wurde somit der Kraftfluß jeweils
an der Stoßstelle einseitig abgelenkt, wodurch die einseitig angeordnete Schraubenreihe
für die Verbindung der Tübbinge nicht nur auf Druck, sondern auch auf Zug beansprucht
wurde. Außerdem erfuhren sie eine zusätzliche Biegebelastung, die einem Ausreißen
der Schrauben Vorschub leistete. Diese vorbekannten Schachtausbauten erfuhren somit
nach verhältnismäßig kurzer Zeit bereits Beschädigungen, für deren Instandsetzung
ganz erhebliche Zeit-, Arbeits- und Geldaufwendungen in Kauf genommen werden mußten.
Außerdem ergab sich eine erhebliche Gefahr für die im Schacht befindlichen Arbeiter.
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Aus diesem Grunde ist man bereits dazu übergegangen, Sonderprofile,
die aus mehreren Einzelteilen bestehen, herzustellen, bei denen beidseitig vom Profil
eine Schraubenreihe zur Verbindung der Profile hintereinander vorgesehen werden
können. Diese. vorbekannte Ausführung, die für den normalen Ausbau vorgeschlagen
wurde, wird schon allein auf Grund der vielen Einzelteile äußerst kompliziert in
der Montage und dadurch sehr kostspielig.
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Zur Verstärkung des Gesamtprofils des Schachtes sind auch bereits
horizontale Verstärkungsstangen und Verstärkungsbleche vorgeschaltet worden, die
die beiden Tübbingsäulen miteinander verbinden sollten. Diese Verbindungseisen konnten
jedoch keinerlei Zugkräfte in Schachtlängsrichtung aufnehmen.
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Alle bisher beim Schachtausbau verwendeten Ausbauarten konnten die
gestellten Sicherheitsforderungen nur in beschränktem Maße erfüllen. Einen Schachtausbau
zu schaffen, der einerseits stärksten Beanspruchungen gewachsen ist und andererseits
einen guten Kraftfluß innerhalb der Ausbauprofile gestattet, ist das Ziel der Erfindung.
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Erfindungsgemäß erreicht man dieses dadurch, daß die Innensäule aus
Doppel-T-Profilen besteht, die mit der Innensäule durch eine Betonfüllung verbundene
Außensäule dagegen aus Profilen, die gegenüber dem Gebirge bzw. dem vorher eingebrachten
Ausbau eine glatte Außenfläche aufweisen, und daß die Ankerstangen vertikal zwischen
den Tübbingsäulen angeordnet sind. Vertikale Ankerstangen sind an sich zur Verbindung
von Formsteinen bei Schachtausbauten bekannt. Sie dienen dort jedoch nur zur Aufhängung
der von oben nach unten einzubauenden Steine.
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Der erfindungsgemäße Schachtausbau weist ganz erhebliche Vorteile
auf. Einerseits wird die Anordnung einer weiteren Schraubenreihe auf der Außenseite
der Tübbinge der Innensäule ermöglicht, und andererseits bieten sich gleichzeitig
die Vorteile eines besseren Kraftflusses innerhalb der Flansche. Auch wird durch
die nunmehr größeren gegeneinanderstoßenden Abdichtungsflächen der Flansche zwischen
den einzelnen Tübbingen eine bessere Dichtigkeit des Ausbaus erreicht. Ferner wurden
die bisher auftretenden hohen Biegebeanspruchungen, wie sie bei einseitigen Flanschen
auftreten, vermieden, wodurch die Schraubendurchmesser größer und/oder die Teilung
größer gewählt werden können. Da die Innensäule bei dem erfindungsgemäßen Ausbau
gegenüber dem
Gebirge bzw. einem bereits eingebrachten Ausbau eine
glatte Außenfläche aufweist, kann zwischen der glatten Außenfläche der Außensäule
und dem Ausbau bzw. dem Gebirge in an sich bekannter Weise eine Gleitfuge vorgesehen
werden, die mit Asphalt oder ähnlichen Gleitmitteln ausgefüllt wird. Dadurch erhält
das Gebirge die Möglichkeit, vertikal am Außenmantel der Tübbingsäule entlangzugleiten,
ohne daß der Schachtausbau einen Angriffspunkt für die normalerweise bei gleitendem
Gebirge auftretenden zusätzlichen Belastungen bietet. Zwischen den beiden Tübbingsäulen
wird in bekannter Art und Weise Beton eingefüllt. Da die Innensäule auch nach außen
hin Flansche hat, wird die Verbindung zwischen dem Beton und den Tübbingsäulen besonders
gut, so daß der Beton zur übertragung von Spannungen herangezogen werden kann, welche
durch die vertikalen Ankerstangen aufgenommen werden, wobei die Ankerstangen einen
größeren Anteil der im Ausbau auftretenden Zugbeanspruchungen übernehmen können.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn die vertikalen AnkerstanLyen einerseits
im die Schachtsäule tragenden Tragkranz verlagert und andererseits im weniger belasteten
Bereich der Schachtsäule zwischen den beiden Tübbingsäulen verankert sind. Weiterhin
ist es zweckmäßig, wenn die vertikalen Ankerstangen in ihrem oberen Endbereich ohne
direkte Verbindung mit den Tübbingsäulen zwischen denselben einbetoniert sind. Der
zwischen den beiden Tübbingsäulen eingebrachte Beton haftet fest an den Ankerstangen,
wobei beide annähernd gleich große Wärmeausdehnungszahlen besitzen. Hierdurch wird
ein Stahlbetonverbundkörper geschaffen, bei dem den Ankerstangen die Aufnahme der
Zugspannungen zugewiesen wird. Der Beton mit seiner zwar hohen Druck-, jedoch nur
geringen Zu-und Schubfestigkeit wird hierdurch indirekt für die und Übertragung
von Zugbeanspruchungen als tragendes Ausbauglied herangezogen, indem er die durch
die Zugkräfte in den Ankerstangen entstehenden Belastungen als Druckkräfte gleichmäßig
auf die in den Beton hineinreichenden Flansche beider Tübbingsäulen überträgt.
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Die einzelnen ringförmigen Betonkassetten, die durch die gegeneinandergerichteten
horizontalen Flansche der Tübbinge gebildet werden, erhalten durch die Ankereisen
einen guten Verband. Auch brauchen die Ankerstangen nicht bis zur Rasenhängebank
hochgezogen zu werden, wenn die Wandstärke der Tübbinge nach oben hin abnimmt und
dann die Zugfestigkeit der Schrauben allein diejenige der Tübbinge selbst übersteigt.
Die Kraftspannung des Betons an den Anker- und Verbindungsmuffen ist so groß, daß
sich eine Verbindung der Ankerstangen mit den eigentlichen Tübbingsäulen erübrigen
kann. Die Tübbingsäulen können so angeordnet werden, daß die gegeneinandergerichteten
Flansche der Außen- und Innensäule versetzt oder nicht versetzt angeordnet sind,
da der Beton an sich für die direkte Aufnahme von Zugspannungen ungeeignet ist und
somit bei versetzter oder nicht versetzter Anordnung die gleichen Zugbelastungen
bei den Verbindungsschrauben und Ankern auftreten.
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Weiterhin ist es erfindungsgemäß von Vorteil, bei Verwendung von die
Flansche der Tübbinge umfassenden Klammern diese an den Verbindungsschrauben anzubringen
und die Tübbinge zusätzlich miteinander zu verbinden. Diese Verbindungen sind bedeutend
einfacher anzubringen und auch in ihrerHerstellung preiswerter als die bisher gebräuchlichen
Krallenverbindungen. Die Klammern werden auf Zug beansprucht und behalten ihre Tragfähigkeit
auch nach einem Reißen der an sich zur Verbindung vorgesehenen Schrauben, da dieselben
einbetoniert sind und der Schraubenbolzen nicht herausfallen kann und wie ein Dorn
nur auf Abscheren beansprucht wird. Die Anordnung dieser Klammern ist jedoch abhängig
von dem jeweiligen Erfordernis und den vorberechneten Zugbeanspruchungen des Tübbingausbaues.
Meistens kann auf derartige Verbindungsklammern verzichtet werden.
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Der erfindungsgemäße Schachtausbau weist gegenüber allen bisher bekanntgewordenen
Schachtausbauten erhebliche Vorteile auf, da der Schacht bedeutend besser gegenüber
Schub- und Zugbeanspruchungen gesichert ist und die wirklich auftretenden Beanspruchungen
in einem gleichmäßigen Kraftfluß auf die einzelnen Tübbingsegmente wirken.
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Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung, die ein beliebiges Ausführungsbeispiel
schematisch darstellt, näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch
den Schachtausbau, Fig. 2 den Querschnitt durch einen Doppel-Tübbingausbau, Fig.
3 eine entsprechende Ansicht von oben und Fig. 4 und 5 einen Teilquerschnitt und
eine Ansicht von oben auf die mit Verbindungsklammern ausgerüstete Außentübbingsäule.
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Wie Fig. 1 zeigt, besteht der Schachtausbau im wesentlichen aus einer
inneren Tübbingsäule 1 und einer äußeren Tübbingsäule 2. Mit 3 ist das Gebirge bzw.
ein vorher eingebrachter Ausbau bezeichnet. Zwischen dem Gebirge 3 und der äußeren
Tübbingsäule 2 kann eine Gleitfuge 4, die mit Bitumen, Asphalt oder anderen Gleitmitteln
ausgefüllt wird, vorgesehen werden. Dadurch hat das Gebirge die Möglichkeit, an
der Außenfläche der äußeren Tübbingsäule 2 entlangzugleiten, ohne den Schachtausbau
selber ungünstig zu beeinflussen. Die Darstellung zeigt einen Doppel-Tübbingausbau,
bei dem die innere Tübbingsäule 1 aus Doppel-T-Profil, dagegen die äußere Tübbingsäule
2 aus einem einfachen U-Profil besteht. Zwischen den beiden Tübbingsäulen
1 und 2 sind Zuganker 5 angeordnet, die mit ihren nicht näher
dargestellten Enden beispielsweise mittels halbkreisförmiger Haken versehen sind
und mit dem eigentlichen Tragkranz in Verbindung stehen. Zwischen den beiden Tübbingsäulen
1 und 2 wird Beton eingebracht, der die Zuganker umgibt.
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Fig. 2 zeigt eine Teilschnittansicht in vergrößerter Darstellung.
Die beiden Tübbingsäulen sind dabei so angeordnet, daß die Außenflansche 6 der inneren
Tübbingsäule 1 und die Flansche 7 der äußeren Tübbingsäule 2 sich einander gegenüberliegen.
Dadurch können beide Tübbingsäulen 1 und 2, wie auch Fig. 3 zeigt,
durch an sich bekannte Verbindungsflacheisen 8 mit Befestigungsmitteln
13 eine zusätzliche Versteifung und Verbindung erhalten. Die Zuganker 5 können
aus einzelnen Stücken bestehen, die durch Muffen 9 miteinander verbunden werden.
Das Doppel-T-Profil der Innentübbinge erlaubt zur Verbindung der Außenflansche 6
der Tübbingsäule 1 eine weitere zusätzliche Schraubenreihe 12. Diese Schrauben können
durch abgewinkelte oder gekröpfte Ring- und Steckschlüssel eingebracht werden. Außerdem
ist der
zwischen jeweils zwei Tübbingen auftretende Kraftfluß in
den Flanschen gleichmäßig und die für die Abdichtung maßgebende Fläche
10 größer geworden.
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Aus den Fig. 4 und 5 sind zur Verbindung von je zwei Tübbingsegmenten
beispielsweise der äußeren Tübbingsäule 2 neben den eigentlichen Schrauben 15 zusätzliche
Klammern 11 vorgesehen, die mit den Schrauben 15 zusammenwirken. Diese Klammern
werden je nach Bedarf und den der Vorberechnung zugrunde liegenden Beanspruchungen
vorgesehen.