DE1225127B - Steel-concrete composite construction for shafts, especially mining shafts - Google Patents
Steel-concrete composite construction for shafts, especially mining shaftsInfo
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Description
Stahl-Beton-Verbundausbau für Schächte, insbesondere Bergbau-Förderschächte 1 Bei Schachtauskleidungen kann ein innerhalb eines Stahlzylinders angeordneter Betonmantel während der zum Abbinden benötigten Zeit, d. h. für die ersten Wochen, noch nicht oder jedenfalls nicht im vollen Ausmaß zur Aussteifung des Stahlzylinders beitragen. Wenn also ein Stahlausbau, der entsprechend dem Fortgang der Abteufarbeiten z. B. eines Gefrierschachtes von oben nach unten um je einen Schuß verlängert wird, dabei vorübergehend als Hilfsausbau und später auch als tragender äußerer Bestandteil des endgültigen Ausbaues dienen soll, muß er in anderer Art ausgesteift werden. Zu diesem Zweck hat man Walzstahlprofile gruppenweise abwechselnd in Längs-und Umfangsrichtung der Stahlzylindersegmente angeordnet.Steel-concrete composite lining for shafts, especially mining production shafts 1 In the case of shaft linings, a concrete casing arranged inside a steel cylinder cannot, or at least not fully, contribute to the stiffening of the steel cylinder during the time required for setting, i.e. for the first few weeks. So if a steel structure, which according to the progress of the sinking z. B. a freezer shaft is extended from top to bottom by one shot each, while temporarily serving as an auxiliary extension and later as a load-bearing outer component of the final extension, it must be stiffened in a different way. For this purpose, rolled steel profiles have been arranged in groups alternately in the longitudinal and circumferential directions of the steel cylinder segments.
Durch die große Zahl und die verschiedene Lage der Walzstahlprofile wird zwar eine gute Verankerung des später als innerer Bestandteil des Gesamtausbaues von unten nach oben aufgeführten Betonmantels erreicht; jedoch sind auch das Gewicht und die Herstellungskosten sehr hoch.Due to the large number and different positions of the rolled steel profiles will be a good anchorage of the later as an inner part of the overall construction reached from the bottom to the top listed concrete shell; however are also the weight and the manufacturing cost is very high.
Ferner ist auch die Verwendung von Beton-Fertigteilen für Schachtauskleidungen bekannt, und zwar entweder in Form einer vollständig geschlossenen, im Abstand von einem äußeren Blechzylinder angeordneten und zum Hinterfüllen von Zement dienenden inneren Verschalung oder auch in der Weise, daß an der Innenseite einzelner, nacheinander zusammengeschweißter Stahlzylinderschüsse eine Betonschicht von annähernd gleicher Länge nicht lösbar verankert ist, wobei die an den Stoßstellen der Zylinderschüsse zunächst frei bleibenden, relativ geringen Zwischenräume anschließend ebenfalls geschlossen werden.There is also the use of prefabricated concrete parts for manhole linings known, either in the form of a completely closed, at a distance of an outer sheet metal cylinder arranged and used for the backfilling of cement inner cladding or in such a way that on the inside individually, one after the other welded together steel cylinder sections a concrete layer of approximately the same Length is not releasably anchored, the at the joints of the cylinder sections initially remaining free, relatively small gaps then also getting closed.
Schließlich besteht ein älterer, nicht zum Stand der Technik gehörender Vorschlag darin, daß Betonplatten als eine unmittelbar an der Schachtwandung anliegende Tragschalung wendelförmig von oben nach unten angeordnet werden und als Auflager für den übrigen, im Spritz- oder Schleuderverfahren eingebrachten Beton dienen.Finally, there is an older one that does not belong to the state of the art Proposal is that concrete slabs as a directly adjacent to the shaft wall Supporting formwork can be arranged helically from top to bottom and as a support are used for the rest of the concrete that is injected using the spraying or centrifugal method.
Ausgehend von der an sich bekannten Verwendung von Beton-Fertigteilen besteht die Erfindung zum Unterschied von den vorerwähnten Maßnahmen darin, daß der äußere, vorübergehend als Hilfsausbau dienende Bestandteil des Verbundausbaues aus einem abschnittsweise von oben nach unten um je einen Ringschuß verlängerten Stahlzylinder und mehreren gegen die Innenseite jedes Stahlzylinderschusses an-:iegenden Ringen aus lösbar befestigten Beton-Fertigteilen besteht, die dem später einzubringenden Betonmantel zugekehrte Versteifungs- und Verklammerungsringe des äußeren Stahlzylinders mit gegenseitigen Abständen in Längsrichtung des Schachtes bilden.Based on the known use of prefabricated concrete The invention is different from the aforementioned measures in that the outer part of the composite structure that is temporarily used as an auxiliary structure from a section extended from top to bottom by one ring section each Steel cylinder and several against the inside of each steel cylinder section Rings consists of releasably fastened prefabricated concrete parts, which are to be introduced later Reinforcing and clamping rings of the outer steel cylinder facing the concrete jacket with mutual distances in the longitudinal direction of the shaft.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung können die Fugen zwischen den zu je einem geschlossenen Ring gehörenden Beton-Fertigteilen gegenüber den vertikalen Verbindungsnähten benachbarter Segmente eines Stahlzylinderschusses in Umfangsrichtung versetzt sein. Außerdem sind die Beton-Fertigteile zweckmäßig an dem Stahlzylinder mittels an dessen Innenseite angeschweißter Schraubbolzen in Verbindung mit Widerlagerelementen aus Flachblech lösbar befestigt.According to further features of the invention, the joints between the prefabricated concrete parts each belonging to a closed ring compared to the vertical ones Joint seams of adjacent segments of a steel cylinder section in the circumferential direction be offset. In addition, the precast concrete parts are useful on the steel cylinder by means of screw bolts welded to the inside in connection with abutment elements detachably attached from flat sheet metal.
Bei an sich bekannter Hinterfüllung des äußeren Bestandteiles des Verbundausbaues mit einer Bitumenschicht od. dgl. sind in bestimmten Höhenabständen im Gebirge verankerte ringförmige Tragkörper für den jeweils fertiggestellten Abschnitt des Stahlzylinders und die daran befestigten Beton-Fertigteile vorgesehen.With a known backfilling of the outer part of the Composite construction with a bitumen layer or the like are at certain height intervals Ring-shaped support bodies anchored in the rock for each completed section of the steel cylinder and the precast concrete parts attached to it.
Der später in umgekehrter Richtung von unten nach oben hergestellte innere Bestandteil des Verbundausbaues besteht aus einem zweiten Stahlzylinder und einem den noch freien Zwischenraum der beiden Stahlzylinder ausfüllenden Ortbetonmantel.The one produced later in the reverse direction from bottom to top inner part of the composite structure consists of a second steel cylinder and an in-situ concrete shell that fills the gap between the two steel cylinders.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsformen beispielsweise dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt, F i g. 1 a und 1 b zwei zugehörige Teillängsschnitte durch den äußeren Bestandteil eines Verbundausbaues, F i g. 2 bzw. 2 a und 2 b, 3 bzw. 3 a entsprechende Quer- bzw. Teillängsschnitte anderer Ausführungen, F i g. 4 a, 4 b, 4 c Ansichten auf die Innenseite abgewickelter Ringabschnitte des äußeren Bestandteiles des Verbundausbaues in verschiedenen Ausführungen, F i g. 5 einen weiteren Teillängsschnitt in größerem Maßstab.The object of the invention is shown in the drawing in several embodiments for example shown. It shows F i g. 1 shows a cross section, FIG. 1 a and 1 b two associated partial longitudinal sections through the outer component of a composite structure, F i g. 2 or 2 a and 2 b, 3 or 3 a corresponding cross or partial longitudinal sections other designs, F i g. 4 a, 4 b, 4 c views of the inside unwound Ring sections of the outer component of the composite structure in various designs, F. i g. 5 a further partial longitudinal section on a larger scale.
Bei der ersten Ausführung (F i g. 1, 1 a, 1 b) sind auf der Innenseite eines aus in Umfangsrichtung sechs Segmenten zusammengeschweißten Stahlzylinders 1 Beton-Fertigteile 2 vergleichsweise größerer Stärke, aber geringerer Abmessungen in Längs- und Umfangsrichtung des Zylinders angeordnet. Diese Betonfertigteile bilden in gleichmäßigen Höhenabständen voneinander liegende geschlossene Ringe mit radialen Trennfugen 3, die gegenüber den Verbindungsnähten 1' des Stahlzylinders 1 versetzt sind. Zum Befestigen der Beton-Fertigteile dienen mit dem Stahlzylinder verschweißte Schraubbolzen 4, deren Muttern 5 und Unterlegscheiben 6 sich gegen einen Flacheisenring 7 abstützen. Jedem Ring von Beton-Fertigteilen ist ein solcher aus einem oder mehreren Blechstreifen zusammengeschweißter Flacheisenring zugeordnet.In the first version (Fig. 1, 1 a, 1 b) are on the inside a steel cylinder made of six circumferential segments welded together 1 precast concrete parts 2 comparatively greater strength, but smaller dimensions arranged in the longitudinal and circumferential direction of the cylinder. These precast concrete elements form Evenly spaced closed rings with radial rings Parting lines 3 which are offset with respect to the connecting seams 1 'of the steel cylinder 1 are. The prefabricated concrete parts are fastened by means of welded steel cylinders Screw bolts 4, the nuts 5 and washers 6 against a flat iron ring 7 support. Each ring of precast concrete elements is made up of one or more Sheet metal strips welded together flat iron ring assigned.
Die zweite Ausführung (F i g. 2, 2 a, 2 b) unterscheidet sich von der vorhergehenden dadurch, daß hier die Beton-Fertigteile 8 im Bereich jedes von ihnen gebildeten geschlossenen Ringes gegenseitig winkelförmig verzahnte Trennfugen 9 (F i g. 2) und entgegengesetzt geneigte Ober- und Unterseiten im Sinne einer vom Stahlzylinder 1 aus nach innen trapezförmig zunehmenden Höhe (F i g. 2 a, 2 b) haben. Außerdem sind an Stelle der geschlossenen Flacheisenringe einzelne Scheiben 10 als Widerlager für die Muttern 5 und Unterlegscheiben 6 der Schraubbolzen 4 vorgesehen.The second embodiment (Fig. 2, 2 a, 2 b) differs from the preceding in that here the precast concrete parts 8 in the area of each of them formed closed ring mutually angularly toothed parting lines 9 (F i g. 2) and oppositely inclined upper and lower sides in the sense of a dated Steel cylinder 1 from inwardly trapezoidal increasing height (F i g. 2 a, 2 b) have. In addition, instead of the closed flat iron rings, individual disks 10 are used as Abutment for the nuts 5 and washers 6 of the screw bolts 4 are provided.
Die dritte Ausführung (F i g. 3, 3 a) zeigt Beton-Fertigteile 11 mit trapezförmigem Querschnitt, und zwar nimmt die Umfangslänge der einzelnen Fertigteile vom Stahlzylinder 1 aus nach innen abwechselnd zu und ab. Die gegenseitigen Trennfugen 12 verlaufen in diesem Falle also unter einem bestimmten Winkel zur Radialrichtung; ihre Ebenen schneiden sich paarweise abwechselnd innerhalb und außerhalb des Schachtquerschnittes. Die Befestigung der Beton-Fertigteile 11 an der Innenseite des Stahlzylinders 1 mittels an diesem angeschweißter Schraubbolzen 4, Muttern 5, Unterlegscheiben 6 und Widerlagerscheiben 10 entspricht der zweiten Ausführung.The third embodiment (Fig. 3, 3a) shows precast concrete parts 11 with a trapezoidal cross-section, namely the circumferential length of the individual prefabricated parts from the steel cylinder 1 alternately increases and decreases inwards. The mutual parting lines 12 run in this case at a certain angle to the radial direction; their levels intersect in pairs alternately inside and outside the shaft cross-section. The fastening of the precast concrete parts 11 on the inside of the steel cylinder 1 by means of screw bolts 4, nuts 5, washers 6 and abutment washers 10 welded to it corresponds to the second embodiment.
F i g. 4 a läßt die gemäß F i g. 1 vorgesehene Anordnung eines geschlossenen Flacheisenringes 7 als inneres Widerlager je eines von Beton-Fertigteilen 2 gebildeten Ringes in Ansicht vom Schachtinneren her erkennen.F i g. 4 a leaves the according to F i g. 1 provided arrangement of a closed Flat iron ring 7 as an inner abutment each one formed by precast concrete parts 2 Recognize the ring in a view from the inside of the shaft.
F i g. 4 b ist eine entsprechende Darstellung bezüglich der Verwendung rechteckiger Flacheisenstreifen 13, die je zwei Schraubbolzen 4 benachbarter Beton-Fertigteile 2 zugeordnet sind, so daß sie die Trennfugen 3 der letzteren überbrücken.F i g. 4 b is a corresponding illustration with regard to the use rectangular flat iron strip 13, each two screw bolts 4 of adjacent precast concrete parts 2 are assigned so that they bridge the parting lines 3 of the latter.
F i g. 4 c zeigt schließlich die Anordnung einzelner Widerlagerscheiben 10 für jede Befestigungsstelle der Beton-Fertigteile gemäß den F i g. 2 und 3. Gleichzeitig ist hier in jedem Ring ein Beton-Fertigteil mit Schlitzen 14 versehen, die auch in den F i g. 1 b und 2 b angedeutet und bei diesen beiden Ausführungen notwendig sind, um das letzte Teil jedes Ringes in axialer Richtung von unten oder von oben her einschieben zu können.F i g. 4 c finally shows the arrangement of individual abutment disks 10 for each fastening point of the precast concrete elements according to FIGS. 2 and 3. Simultaneously a precast concrete part is provided with slots 14 in each ring, which also in Figs. 1 b and 2 b indicated and necessary for these two versions are to the last part of each ring in the axial direction from below or from above to be able to slide in.
Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Stahl-Beton-Verbundausbau eignet sich besonders für die vielfach zweckmäßige Hinterfüllung des Ausbaues mit einer Bitumenschicht od. dgl. Da eine solche Schicht zum Unterschied von einer Beton-Hinterfüllung das Gewicht des äußeren, von oben nach unten verlängerten Ausbauteiles während der Montage nicht durch Reibung aufnehmen und auf das Gebirge übertragen kann und auch ein Aufhängen des ganzen Stahlausbaues einschließlich seiner Aussteifungen am oberen Ende nicht möglich ist, müssen andere Maßnahmen vorgesehen werden.A steel-concrete composite structure designed according to the invention is suitable especially for the often useful backfilling of the expansion with a Bitumen layer or the like. Because such a layer differs from a concrete backfill the weight of the outer extension part extended from top to bottom during the Assembly cannot and can not be absorbed by friction and transferred to the mountains a suspension of the entire steel structure including its stiffeners at the top If the end is not possible, other measures must be taken.
Im vorliegenden Falle wird nach F i g. 5 das Gewicht des Stahlzylinders 1 und des an ihm befestigten Beton-Fertigteils 2 vorübergehend durch z. B. aus Ortbeton oder Stahlkonstruktion bestehende Tragringe 15 aufgenommen, die in bestimmten Höhenabständen unmittelbar im Gebirge 16 verankert und mit dem Stahlzylinder zwischen zwei übereinanderliegenden Ringgruppen von Beton-Fertigteilen z. B. durch Schrauben 17 lösbar verbunden sind.In the present case, according to FIG. 5 the weight of the steel cylinder 1 and the prefabricated concrete part 2 attached to it temporarily by z. B. made of in-situ concrete or steel structure existing support rings 15 added, which at certain height intervals anchored directly in the mountains 16 and with the steel cylinder between two superimposed Ring groups of precast concrete z. B. are releasably connected by screws 17.
Wenn ein solcher Tragring 15 angeordnet und mit dem Stahlzylinder verbunden ist, so daß der Ringraum zwischen dem Stahlzylinder und dem Gebirge an der betreffenden Stelle abgeschlossen ist, kann der oberhalb des betreffenden Tragringes liegende Ringraumabschnitt bereits mit Bitumen 18 gefüllt werden. Das Einfüllen des Bitumens läßt sich, sofern es sich nicht um den obersten, bis zum Schachtmund reichenden Ringraumabschnitt handelt, mittels einer Bohrung 19 od. dgl. in dem jeweils nächsthöheren Tragring und einer entsprechenden Öffnung im Stahlzylinder durchführen. Diese Füllquerschnitte werden nach dem Absetzen des ganzen äußeren Stahlausbaues auf der endgültigen Schachtsohle durch Stopfen wieder verschlossen bzw. zugeschweißt.If such a support ring 15 is arranged and connected to the steel cylinder, so that the annular space between the steel cylinder and the rock is closed at the relevant point, the annular space section above the relevant support ring can already be filled with bitumen 18. The bitumen can be filled in, if it is not the uppermost annular space section reaching up to the manhole mouth, by means of a bore 19 or the like in the next higher support ring and a corresponding opening in the steel cylinder. After the entire outer steel structure has been set down on the final shaft floor, these filling cross-sections are closed or welded shut again with plugs.
Der nach Fertigstellung des äußeren, von oben nach unten verlängerten Ausbaues (Stahlzylinder mit Beton-Fertigteilen) in umgekehrter Richtung, also von der Schachtsohle aus aufwärts herzustellende innere Ausbau kann in an sich bekannter Weise entweder nur aus einem (gegebenenfalls armierten) Betonmantel oder auch aus einem zweiten Stahlzylinder und einem alle noch vorhandenen Hohlräume zwischen den beiden Stahlzylindern ausfüllenden Betonmantel bestehen. Dieser Betonmantel wird aus Ortbeton gebildet; wobei der Verbund mit dem äußeren Stahlzylinder 1 durch die an diesem befestigten Beton-Fertigteile und mit dem inneren Stahlzylinder durch beliebige, an sich übliche Verankerungselemente erfolgt.The after completion of the outer, elongated from top to bottom Expansion (steel cylinder with precast concrete parts) in the opposite direction, i.e. from the shaft bottom to be made upward internal expansion can be known per se Either only from a (possibly reinforced) concrete jacket or also from a second steel cylinder and any remaining cavities between the two steel cylinders filling the concrete shell. This concrete coat will made of in-situ concrete; wherein the composite with the outer steel cylinder 1 by the on this attached concrete prefabricated parts and with the inner steel cylinder through any anchoring elements customary per se takes place.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEG24819A DE1225127B (en) | 1958-06-26 | 1958-06-26 | Steel-concrete composite construction for shafts, especially mining shafts |
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| DEG24819A DE1225127B (en) | 1958-06-26 | 1958-06-26 | Steel-concrete composite construction for shafts, especially mining shafts |
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|---|---|
| DE1225127B true DE1225127B (en) | 1966-09-22 |
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ID=7122489
Family Applications (1)
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|---|---|
| DE (1) | DE1225127B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4371289A (en) * | 1979-06-12 | 1983-02-01 | Gold Fields Mining And Development Limited | Underground rock chutes |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE244876C (en) * | ||||
| DE809539C (en) * | 1948-12-17 | 1951-07-30 | C V Werf Gusto A F Smulders Fa | Process for the manufacture of manhole linings |
| GB737578A (en) * | 1951-10-23 | 1955-09-28 | Werf Gusto V H A F Smulders Fa | Improvements in or relating to the production of shaft tubbing |
-
1958
- 1958-06-26 DE DEG24819A patent/DE1225127B/en active Pending
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