DE19503071B4

DE19503071B4 - Teleskopstempel für den Einsatz im untertägigen Berg-, Tunnel- und Hochbau

Info

Publication number: DE19503071B4
Application number: DE19503071A
Authority: DE
Inventors: Dirk Scharrelmann
Original assignee: SZ SCHACHT und STRECKENAUSBAU; SZ SCHACHT- und STRECKENAUSBAU GmbH
Current assignee: SZ SCHACHT und STRECKENAUSBAU; SZ SCHACHT- und STRECKENAUSBAU GmbH
Priority date: 1994-08-25
Filing date: 1995-02-01
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2015-02-02
Also published as: DE19503071A1

Abstract

Teleskopstempel für den Einsatz im untertägigen Berg-, Tunnel- und Hochbau, der mit einem porenhaltigen Füllstoff aus unter Volumenvergrößerung miteinander reagierenden Polyurethan-Komponenten in seine Betriebsposition fixierbar ist und der ein in seinem unteren Bereich geschlossenes Außenrohr und ein in seinem oberen Bereich geschlossenes Inenrohr, dass im Außenrohr teleskopierbar gelagert ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Teleskopstempels (1) mindestens zwei von der Außenseite des Teleskopstempels (1) zu öffnende Behälter (15) mit den Polyurethan-Komponenten anordenbar sind, dass die innerhalb des Teleskopstempels (1) unter Volumensvergrößerung reagierenden Polyurethan-Komponenten für das Verspannen und Aufbringen einer aktiven Setzkraft des Teleskopstempels (1) vorgesehen sind und dass eine definierte Setzkraft bzw. die Tragfähigkeit des Teleskopstempels (1) über den Grad der Aufschäumung bzw. über das Porengewicht der eingesetzten Polyurethan-Komponenten einstellbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Teleskopstempel für den Einsatz im untertägigen Berg-, Tunnel- und Hochbau, der mit einem porenhaltigen Füllstoff aus unter Volumensvergrößerung miteinander reagierenden Polyurethan-Komponenten in seine Betriebsposition fixierbar ist und der ein in seinem unteren Bereich geschlossenes Außenrohr und ein in seinem oberen Bereich geschlossenes Innenrohr, dass im Außenrohr teleskopierbar gelagert ist, aufweist.

Befüllbare Teleskopstempel sind grundsätzlich bekannt. Sie werden eingesetzt, wenn Stützen mit hohen Tragfähigkeiten gebraucht werden. Die Teleskopstempel bestehen üblicherweise aus zwei hohlen ineinandergesteckten und aneinandergeführten Stützteilen. Die Stempel werden im unbefüllten Zustand an den Einsatzort transportiert. Dort werden sie mittels unter- schiedlicher Verspannmechanismen und -vorrichtungen zwischen Hangendem und Liegendem verspannt. In der DE 39 15 837 A1 ist eine Verspannmöglichkeit beschrieben, die durch einen Winkelmechanismus bewirkt wird. In der DE 41 15 209 C2 erfolgt die Verspannung mittels Hydraulik, die das Innenrohr aus dem Außenrohr ausgefahren hält und den Stempel verspannt.

Die unterschiedlichen Verspannvorrichtungen haben die Aufgabe, die Stützteile so lange in verspannter Position zu halten, bis das Befüllmaterial eingefüllt und ausgehärtet ist. Ist. die Aushärtung erfolgt, erbringt das eingefüllte Material die Tragkraft und hält die Stützteile in Stützposition. Die Verspannvorrichtung ist nach erfolgter Aushärtung des Stempels nicht mehr zugänglich und unbrauchbar.

Nachteilig bei dem bekannten befüllbaren Teleskopstempel ist:
Eine gesonderte Verspannvorrichtung ist nötig, um die Stützteile so lange zu verspannen und positioniert zu halten, bis die Befüllung abgeschlossen und das Material aus- gehärtet ist.

Die Verspannvorrichtungen sind kompliziert und teuer und können nicht wiederverwendet werden, da sie regelrecht in dem befüllten Stempel einzementiert werden.

Die Tragkraft der Stütze wird vom Befüllungsmaterial bestimmt und entspricht einem gewissen Wert. Tritt eine Überlast auf, so ist es möglich, dass die Stütze bricht.

Die befüllte ausgehärtete Stütze ist weitgehend starr. Tritt eine Überlast auf, so kann diese nicht durch Verformung der Stütze aufgefangen bzw. abgemildert werden. Gerade aber im Untertagebau ist eine Überbelastung des Ausbausystemes permanent gegeben. Bei starren Stützen ist daher die Gefahr des schlagartigen Versagens der Stütze aufgrund Überbelastung besonders groß.

Zum Befüllen der Stützen muss an den jeweiligen Einsatzort das Befüllmaterial hingeschafft werden. Dies bedeutet, dass entweder über Kilometer Versorgungsleitungen und Depots angelegt werden müssen, um die Befüllung zu gewährleisten, oder über spezielle Pumpstationen vor Ort das Material in die Stütze gepumpt werden muss.

Die langen Versorgungsleitungen müssen gespült werden, was aufwendig ist und hohe Kosten verursacht.

Des weiteren ist ein Hydraulikstempel bekannt. Bei dieser Stempelart erfolgt das Verspannen vor Ort mittels eines hydraulischen Pumpsystems. Die eingepumpte Hydraulikflüssigkeit erbringt die jeweilig gewünschte Tragkraft. Wird die Stütze nicht mehr gebraucht, so wird die Hydraulikflüssigkeit abgelassen.

Entsprechend den zuvor genannten Nachteilen hat der Hydraulikstempel nur den Nachteil, dass auch er auf ein Versorgungs- und Pumpsystem angewiesen ist. Da es sich hier aber um einen hochkomplizierten Stempel mit teuerster Technik handelt, ist er jedoch schon vom Kostenaufkommen nicht mit normalen befüllbaren Teleskopstempeln zu vergleichen. Er wird zumeist für den kurzfristigen und kurzen Einsatz im Bedarfsfall gemietet.

In der DE 41 20 789 C1 ist ein Unterstützungselement offenbart, welches einen kastenartig gestalteten Basiskörper aufweist mit darüber befindlichen hohl ausgebildeten Stützkörper. Im Basiskörper ist eine sich nach oben verbreiternde Mischkammer vorgesehen. In dieser Mischkammer ist eine Mischvorrichtung angeordnet. Vor dem Aufsetzen des Stützkörpers auf den Basiskörper wird die Mischkammer mit reaktiven Massen versehen. Im Einsatz wird das Unterstützungselement in seiner zusammengefahrenen Transportposition zum Einsatzort gebracht. Dabei sind Stützkörper und Basiskörper miteinander verklemmt. Außerdem gibt es Arretierschrauben, die den Stützkörper mit dem Basiskörper verbinden. Am Einsatzort wird die Mischvorrichtung aktiviert und mit Hilfe der Mischwendel werden die reaktiven Massen vermischt mit der Folge, dass es zu einer Volumensvergrößerung der reaktiven Massen kommt, so dass der Stützkörper nach oben verlagert wird.

Nachteilig ist, es gibt keine getrennten Behälter für die reaktiven Massen. Es besteht die Gefahr, dass die inwändig eingebrachte Mischung unbeabsichtigt und unvorhergesehen miteinander reagiert. Aus diesem Grunde sind spezielle Verklemmmechanismen für Stützkörper und Basiskörper nötig.

Eine zweite Ausführungsform gemäß der DE 41 20 789 C1 sieht vor, dass als Stützkörper ein Jutegewebe eingesetzt wird. Reagieren die angegebenen Massen unter Volumensvergrößerung, so entfaltet sich das Jutegewebe unter Anlage an eine Hangend- oder Firstfläche.

Eine Verspannung im Sinne einer Lastübernahme ist nicht möglich.

In der DE-OS 24 10 976 ist ein Trageelement offenbart mit einem Körper, welcher eine tragfähige Füllung enthaltenen Hohlraum aufweist und mit einem unter Einwirkung einer Belastung innerhalb des Hohlraumes bewegbaren, die tragfähige Füllung beaufschlagenden Kern, wobei die Füllung unter der Belastung nachgibt und gänzlich oder teilweise aus Schaumkunststoff besteht. Das Tragelement weist ein Paar Zylinder auf. Die Zylinder enthalten eine säulenförmige Füllung aus aufgeschäumten, steifen Polyurethan. Zwischen den Enden der Füllungen ist ein Paar entnehmbarer Einstellscheiben aus aufgeschäumtem, steifen Polyurethan einlegbar. Im Gebrauch wird das Trageelement in seiner Längenabmessung auf den Abstand zwischen Hangenden und Bodenfläche abgestimmt, und zwar so, dass die Länge des Trageelementes etwas geringer ist als der Abstand zwischen dem bangenden und der Bodenfläche. Dies wird erreicht durch Einlegen oder Entfernen einer entsprechenden Anzahl von Einstellscheiben. Danach muss das Trageelement festgesetzt werden. Dies geschieht mittels eines Keils zwischen Trageelement und dem Hangenden. Setzt sich das Gebirge, mit der Folge, dass sich der Abstand zwischen Hangenden und Bodenfläche verringert, nehmen die Füllungen der Trageelemente und die Einstellscheiben die Belastung unter fortschreitendem Nachgeben auf. Nachteilig ist, dass die Zylinder sich nicht selbstständig bewegen. Sie geben allenfalls einem Druck von außen nach. Um die Zylinder des Trageelementes festzusetzen ist es notwendig dies mit einschlagen eines Keils von außen vorzunehmen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Teleskopstempel gemäß der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der unabhängig von komplizierten Versorgungssystemen und ohne weitere Verspannmittel in der Art eines Hydraulikstempels mit definierter Setzkraft zwischen dem Hangenden und dem Liegenden verspannbar ist.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass im Inneren des Teleskopstempels mindestens zwei von der Außenseite des Teleskopstempels zu öffnende Behälter mit den Polyurethan-Komponenten anordenbar sind, dass die innerhalb des Teleskopstempels unter Volumensvergrößerung reagierenden Polyurethan-Komponenten für das Verspannen und Aufbringen einer aktiven Setzkraft des Teleskopstempels vorgesehen sind und dass eine definierte Setzkraft bzw. die Tragfähigkeit des Teleskopstempels über den Grad der Aufschäumung bzw. über das Porengewicht der eingesetzten Polyurethan-Komponenten einstellbar sind.

Mit dem erfindungsgemäßen Stempel ist es möglich, unabhängig und losgelöst von langen und teuren Versorgungssystemen den Teleskopstempel an Ort und Stelle einzusetzen. Das Befüllen des Stempels an Ort und Stelle entfällt. Ebenso entfällt eine Verspannvorrichtung, um den Stempel zu verspannen, solange er befüllt wird und das befüllte Material aushärtet. Um den erfindungsgemäßen Teleskopstempel einsatzfähig zu machen, ist es lediglich notwendig, die zwei inwändig angebrachten Behälter zu zerstören, um dann eine chemische Reaktion in Gang zu setzen, die über eine Volumensvergrößerung und Expansion das Innenrohr selbständig ausfährt und gegen das Hangende verspannt. Die Volumensvergrößerung der miteinander reagierenden Komponenten wird gezielt für ein Verspannen und Aufbringen einer definierten aktiven Setzkraft des Teleskopstempels in der Art eines hydraulisch, gesetzten Stempels genutzt. Die Setzkraft bzw. die Tragfähigkeit des Teleskopstempels wird über den Grad der Aufschäumung bzw. über das Porengewicht der eingesetzten Polyurethan-Komponenten eingestellt. Durch das vollständige Ausschäumen der Stütze ist eine weitgehende, gleichmäßige Ausbaustützkraft auch bei Aufnahme einer Überlast gewährleistet.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 2 sieht vor, daß die in den Behältern befindlichen chemischen Reagenzien zwei PU-Komponenten sind.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 3 weisen die Stoffe im ausgehärteten Zustand eine plastische Nachgiebigkeit auf. Die Nachgiebigkeit des ausgehärteten Befüllstoffes erlaubt dem Stempel, sich bei Überlast über die gesamte Stempellänge zu verformen, um den zusätzlichen Druck aufzunehmen. Die Nachgiebigkeit wird erreicht durch die Zerstörung von PU-Poren. Die den ausgehärteten PU-Schaum umgebenden Rohre verformen sich durch Auffaltung. Ein schlagartiges Versagen des Stempels aufgrund Überlast kann somit vermieden werden. Über die Porengröße und die Haltbarkeit der Poren läßt sich genau berechnen und festlegen, welche Auflast ein Stempel haben soll.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 4 sieht vor, daß die Behälter fertig befüllt sind. So ist sichergestellt, daß der Stempel, einmal an Ort und Stelle angelangt, sofort einsatzbereit ist.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Behälter mittels Halteösen an der Innenseite des Bodens des Innenrohres und an der Innenseite des Bodens des Außenrohres im Stempel befestigt sind. So sind die Behälter nicht starr, sondern nachgiebig gelagert, und zwar im oberen und im unteren Bereich, so daß gerade bei größeren Teleskopstempeln sichergestellt ist, daß die Behälter nicht beschädigt werden können.

Vorzugsweise sind die Behälter aus Kunststoff oder Kunststoffolie. Dieses Material reagiert nicht mit den eingefüllten Ingredienzien und ist stoß- und bruchfest sowie leicht.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 8, 9 und 10 sieht vor, daß ein Querbalken von Wand zu Wand im unteren Bereich des Außenrohres angeordnet ist und daß dieser mindestens eine Wand des Außrenrohres durchdringt und zum axialen und radialen Verdrehen einen von außen zugänglichen Griff aufweist. Vorzugsweise sind auf dem Querbalken Prellbleche angeordnet. Der von außen bewegbare, mit Prellblechen besetzte Querbalken, ermöglicht ein Aufreißen der Behälter und gleichzeitig eine besonders gute Durchmischung des austretenden PU-Schaumes und garantiert damit einen vollständigen Reaktionsablauf.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 11 bis 13 ist zum Öffnen der Behälter ein von außen zugänglicher Seilzug vorgesehen, der die Behälter umläuft und über einen Griff betätigbar ist. Der Seilzug ist unterhalb des Innenrohres angeordnet. Durch Betätigen des Griff es öffnet sich der Behälter. Damit der Seilzug nicht vom Innenrohr blockiert wird, befindet er sich unterhalb des Innenrohres.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 14 sitzen die Behälter dem Querbalken auf. Dies ist eine Konstruktion, die besonders geeignet ist für Stempel mit kleinem Hub. Hier erübrigt sich ein doppelter Aufhängmechanismus; es reicht aus, den Behälter direkt auf dem Querbalken zu installieren.

Eine besondere Ausgestaltung gemäß Anspruch 15 und 16 sieht vor, daß Behälter und Querbalken über eine Sollbruchstelle miteinander verbunden sind, wobei die Sollbruchstelle von Haltestiften gebildet ist. Sollen die Behälter geöffnet bzw. zerstört werden, so kann dies erreicht werden durch manuelles Setzen des Innenrohres bzw. Betätigen des am Querbalken angebrachten Griffes. Die Sollbruchstelle erleichtert das Öffnen der Behälter.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 17 und 18 ist der Behälter unterhalb des Innenrohres angeordnet, wobei das Innenrohr selbst bereits vorausgeschäumt ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der reagierende PU-Schaum direkt gegen das bereits ausgefüllte Innenrohr drückt. Der Hub wird somit unmittelbar eingeleitet. Der Schaum muß nicht zuerst das Innenrohr ausfüllen, bevor die Hubbewegung beginnen kann. So ist es möglich, mit kleinen Behältern, die noch unterhalb des Innenrohres Raum finden, trotzdem eine Hubbewegung auszulösen. Werden kleine Stempel mit geringem Hub benötigt, ist diese Kontruktion ideal.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 19 ist der Querbalken zwischen den Behältern angeordnet. Durch die mittige Anordnung wirkt der Querbalken stabilisierend und schon eine geringe Drehbewegung läßt die auf dem Querbalken befindlichen Prellbleche in die Behälter eingreifen und zerstört sie.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 20 und 21 sind auf der Außenseite des Innenrohres im unteren Bereich des Innenrohres Führungsleisten angeordnet. Die Führungsleisten wirken stabilisierend auf das Innenrohr und sorgen für eine exakte Positionierung des Innenrohres im Außenrohr während der Hubbewegung.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 22 und 23 ist zwischen Innenrohr und Außenrohr ein Dichtring mit Gewebedichtung angeordnet. Dies soll verhindern, daß das expandierende Material aus dem Stempel entweichen kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 24 und 25 ist unterhalb der Dichtung im Abstand eine Ausfahrsperre an der Innenseite des Außenrohres angeordnet. Die Ausfahrsperre verhindert, daß das gesamte Innenrohr aus dem Außenrohr ausgefahren werden kann. Der Durchmesser des Außenrohres an der Ausfahrsperre ist kleiner als der Durchmesser des Innenrohres mit Führungsleisten, so daß die Führungsleisten vor die Ausfahrsperre prallen und diese sicher eine weitere Ausfahrbewegung des Innenrohres verhindert.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 26 bis 29 sieht vor, daß an der Innenseite des Innenrohres im Bereich des Innenrohrbodens ein Befüllkontrollschlitz angeordnet ist, wobei der Befüllkontrollschlitz in Kontakt mit dem Innenrohrboden steht. Vorzugsweise ist der Befüllkontrollschlitz mit Gewebe abgedeckt oder durch einen Stift verschlossen. Hier kann kontrolliert werden, ob das reagierende Gemisch komplett ausreagiert hat und den Stempel vollständig ausfüllt.

Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 30 und 31 sieht mindestens einen Haltegriff am Stempel vor. Es ist auch möglich zwei (oder mehr) Haltegriffe vorzusehen.

Sie sind dann im oberen Bereich des Innenrohres und im unteren Bereich des Außenrohres anzuordnen. Die Haltegriffe sorgen für einen besseren Transport des Stempels zu seinem Einsatzort.

Gemäß Anspruch 32 und 33 können Innenrohr und Außenrohr mittels einer Transportsicherung miteinander fixiert werden. Auch dies soll den unbeschadeten Transport des Stempels zu seinem Einsatzort gewährleisten.

Die Erfindung wird weiterhin detailliert anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
1: Einen senkrechten Schnitt durch den erfindungsgemäßen Stempel.
2: Einen Schnitt längs der Linie A-A aus 1.
3: Einen senkrechten Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stempels.
4: Einen senkrechten Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stempels mit Pumpstation.
5: Einen senkrechten perspektivischen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform mit vor-ausgeschäumtem Innenrohr.
Der erfindungsgemäße Stempel oder Stütze 1 besteht aus einem dünnwandigen Außenrohr 2 in das ein Innenrohr 3 eingeschoben ist. Das Außenrohr 2 ist durch einen Boden 5 und das Innenrohr durch einen Innenrohrboden 7 verschlossen. Zwischen Innen- und Außenrohr ist eine Gewebedichtung 12, gehalten von einem angeschweißten Dichtring 11, angeordnet. Auf der Außenseite des Innenrohrs 3 sind am unteren Ende Führungsleisten 9 angeordnet (2). Unterhalb der Gewebedichtung 12 ist im Abstand eine Ausfahrsperre 10 an der Innenseite 6 des Außenrohrs 2 angebracht. Zwischen Innenrohrboden 7 und Rohrwand 3 ist ein Befüllkontrollschlitz 4 bzw. eine Befüllkontrollbohrung angeordnet. Vorzugsweise ist dieser mit Gewebe abgedeckt oder durch einen Stift verschlossen. Im oberen Bereich des Innenrohres 3 und im unteren Bereich des Außenrohres 2 sind Haltegriffe 13 angeordnet. Es ist auch möglich, lediglich einen Haltegriff vorzusehen. Eine Transportsicherung 14 fixiert Innenrohr 3 und Außenrohr 2 miteinander mittels Schraubenverbindung bzw. mit Bindedraht oder Zugklammern. In den Rohren 2, 3 sind Behälter 15 mittels Halteösen 16 zum einen an der Innenseite des Außenrohrbodens 5 und zum anderen an der Innenseite des Innenrohrbodens 7 angebracht. Vorzugsweise bestehen die Behälter 15 aus Kunststoff oder Schlauchfolie. Unterhalb der Behälter 15 ist im Abstand unter ihnen eine Vermischungshilfe 17 angeordnet. Die Vermischungshilfe 17 besteht aus einem Querbalken 18, auf dem Prellbleche 19 angeordnet sind (sh. 1). Der Querbalken 18 durchdringt eine Wand des Außenrohres 2 und weist einen von außen zugänglichen Griff 20 zum axialen und radialen Verdrehen des Querbalkens auf. Ein Seilzug 21 verläuft unterhalb des Innenrohres 3 um die Behälter 15 und ist über einen Griff 23, der außerhalb des Außenrohrs 2 angeordnet ist, betätigbar.
Der Stempel 1 kann am Boden 5 des Außenrohrs 2 oder im Kopfbereich des Stempels mit verschiedenen herkömmlichen Anschlüssen ausgestattet sein, um einen Einbau an dem beste henden Streckenbau zu erreichen, z. B. TH-Profile oder U-Profile unterschiedlicher Gewichtsklassen oder Unterlaschenprofile, die an den Innenrohrboden geschweißt sind, oder es werden an den Unterboden 7 Rundnoppen aufgeschweißt, um eine formschlüssige Verbindung zu den GI-Profilen zu erreichen. Zum seitlichen Anschluß am Streckenausbau kann ein zweischnittiges Pendelgelenk, verbunden mit Bergbauprofilen angebracht sein. Auf den Boden 7 des Innenrohrs 3 können vier Stegbleche zu einem Kasten verschweißt werden, um einschießende Baue abzufangen.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stempels 1 zeigt 3. Sie ist besonders vorteilhaft für kleine Hubbewegungen des Innenrohrs 3. Bei dieser Ausführungsform sitzen Behälter 15' direkt und ausschließlich auf, einem Querbalken 18'; zwischen den Behältern 15' und den Querbalken 18' ist eine Sollbruchstelle vorteilhaft. Die Sollbruchstelle ist über Haltestifte 24 eingerichtet. Der Querbalken 18' kann mit Prellblöcken 19' ausgestattet sein und ist über einen Griff 20' betätigbar. Zusätzlich kann ein Seilzug 21' vorgesehen sein.
Bei einer weiteren Ausführungsform (5) sind Behälter 15'' unterhalb eines Innenrohres 3'' auf dem Boden des Außenrohres 2'' angeordnet, wobei das Innenrohr 3'' bereits mit PU-Schaum vor-ausgeschäumt ist, der bereits vollständig ausgehärtet ist. Querbalken 18'' verlaufen zwischen den Behältern 15'' und können mit senkrecht stehenden Prellblechen 19'' und einem Griff 20'' ausgestattet sein. Zusätzlich oder anstelle des Querbalkens 18" kann ein Seilzug 21'' angeordnet sein. Je nach Einzelfall kann die Bauweise auch genau umgekehrt sein, d.h. die Ausschäumbehälter 15'' können sich auch im oberen Bereich des Innenrohres befinden.
Eine weitere Ausführungsform zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens (sh. 4) sieht vor, daß an die Außen wand des Außenrohres 2 ein Befüllventil 22 angeordnet ist, über das PU-Schaum direkt in den Stempel 1 gepumpt werden kann. Zur Sicherung des Ventils ist es ratsam, ein Rohrstück um das Ventil zu schweißen.
Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Stempels 1: Der Transport der Stütze oder des Stempels 1 erfolgt im eingefahrenen Zustand unter Zuhilfenahme des oder der Haltegriffe 13. Das Innenrohr 3 und das Außenrohr 2 sind während des Transportes über die Transportsicherung 14 festgelegt. Das Innenrohr 3 ist weitestgehend in das Außenrohr 2 eingefahren; es kann sogar bis auf 0 eingefahren sein. Am Aufstellungsort wird die Transportsicherung 14 gelöst und der Stempel 1 in die Einbauposition gebracht und sein teleskopierbares Innenrohr in die Abstützposition ausgefahren. Nun werden die Behälter 15 durch Betätigen des Seilzuggriffes 23 zerstört. Aus jedem Behälter 15 entweicht nun eine PU-Schaum-Komponente, die auf die Vermischungshilfe 17 auftrifft. Die Prellbleche 19 der Vermischungshilfe 17 ermöglichen ein besseres Reagieren der beiden Schaumkomponenten miteinander. Durch den Aufschäum- bzw. Expandiervorgang wird das Innenrohr 3 aus dem Außenrohr 2 selbsttätig ausgefahren und der Stempel 1 verspannt sich fest zwischen Hangendem und Liegendem. Die Stützen entwickeln durch das Aufschäumen aktive Setzkräfte und erreichen nach dem Aushärten des PU-Schaumes hohe Tragfähigkeit. Je nach Wahl des PU-Gemisches lassen sich a) der Grad der Aufschäumung, der verantwortlich für den Hub des Innenrohres ist und b) das Porengewicht, über das sich maximale Tragfähigkeit des Stempels bestimmen läßt, festlegen. Über den Befüllkontrollschlitz 4 kann festgestellt werden, ob tatsächlich eine vollständige Aufschäumung stattgefunden hat.
Das Innenrohr 3 wird mittels seiner Führungsleisten 9 während der Hubbewegung exakt positioniert im Außenrohr 2 geführt. Die Ausfahrsperre 10 verhindert ein Ausfahren des Innenrohres 3 über den durch die Ausfahrsperre 10 festgelegten Mindestüberlappungsabstand. Üblicherweise beträgt dieser mindestens den zweifachen Durchmesser des Außenrohrs. Die Sperrung erfolgt durch das Auftreffen der Führungsleisten 9 auf die Ausfahrsperre 10.
Wird nur ein kleiner Hub des Innenrohres 3 gewünscht bzw. benötigt, so ist es völlig ausreichend, die Behälter 15' lediglich auf den Querbalken 18' im Inneren des Außenrohres 2 zu befestigen. Durch leichtes Bewegen bzw. manuelles Setzen des Innenrohres 3 bricht die Sollbruchstelle bzw. die Haltestifte 24 zwischen Behälter 15' und Querbalken 18' auf und der Behälter 15' ist geöffnet. Auch ein Bewegen des Griffes 20' reicht zum Öffnen der Behälter 15' aus. Ebenso ist es möglich, das Öffnen der Behälter über einen Seilzug 21' vorzunehmen. Auch wenn die Behälter 15' auf dem Querbalken 18' festgelegt sind, können zusätzlich auf dem Querbalken 18' Prellböcke 19' als Vermischungshilfe der PU-Komponenten angebracht und über den Griff 20' bewegt werden.
Bei Stempeln mit kleinem Hub ist es vorteilhaft, das Innenrohr 3'' mit PU-Schaum vor-auszuschäumen, so daß beim Setzen des Stempels dieser bereits mit ausgehärtetem PU-Schaum gefüllt ist (sh. 5). Der Hub wird ausgelöst durch Aufreißen der Behälter 15'', die unterhalb des Innenrohres 3'' im Außenrohr 2'' angeordnet sind. Das Aufreißen erfolgt durch Betätigen des Griffes 21'' am Querbalken 18'', wobei die senkrecht positionierten Prellbleche 19'' aus dieser Position in die Aufreißposition bewegt werden. Die Behälter 15'' können auch durch Betätigen des Seilzuges 21'' – sofern vorgesehen – aufgerissen werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform (4) werden die beiden PU-Komponenten über das Befüllventil 22 direkt in den Stempel 1 über eine Pumpstation eingebracht, und zwar an Ort und Stelle. Der PU-Schaum reagiert dann unter Volumenvergrößerung aus.
Der Aufbau des erfindungsgemäßen Stempels 1 erlaubt Außenrohrdurchmesser bis zu 200 mm und mehr, so daß der Stempel 1 auf eine Gesamtlänge von ungefähr 4 m ausfahrbar ist. Der Hub des Innenrohres 3 kann bis zu 500 mm betragen. Üblicher Außenrohrdurchmesser sind 150 mm, wobei sich eine Gesamtlänge im ausgefahrenen Zustand von ungefähr 2,40 m ergibt. Die Traglast des erfindungsgemäßen Stempels kann über 50 t betragen.

1: Stempel
2, 2'': Außenrohr
3, 3'': Innenrohr
4: Befüllkontrollschlitz
5: Boden des Außenrohrs
6: Innenseite des Außenrohrs
7: Boden des Innenrohrs
8: Innenseite des Innenrohrs
9: Führungsleisten
10: Ausfahrsperre
11: Dichtring
12: Gewebedichtung
13: Haltegriff
14: Transportsicherung
15, 15', 15'': Behälter
16: Halteösen
17: Vermischungshilfe
18, 18', 18'': Querbalken
19, 19', 19'': Prellbleche
20, 20', 20'': Griff
21, 21', 21'': Seilzug
22: Befüllventile
23: Seilzuggriff
24: Haltestifte

Claims

Teleskopstempel für den Einsatz im untertägigen Berg-, Tunnel- und Hochbau, der mit einem porenhaltigen Füllstoff aus unter Volumenvergrößerung miteinander reagierenden Polyurethan-Komponenten in seine Betriebsposition fixierbar ist und der ein in seinem unteren Bereich geschlossenes Außenrohr und ein in seinem oberen Bereich geschlossenes Inenrohr, dass im Außenrohr teleskopierbar gelagert ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Teleskopstempels (1) mindestens zwei von der Außenseite des Teleskopstempels (1) zu öffnende Behälter (15) mit den Polyurethan-Komponenten anordenbar sind, dass die innerhalb des Teleskopstempels (1) unter Volumensvergrößerung reagierenden Polyurethan-Komponenten für das Verspannen und Aufbringen einer aktiven Setzkraft des Teleskopstempels (1) vorgesehen sind und dass eine definierte Setzkraft bzw. die Tragfähigkeit des Teleskopstempels (1) über den Grad der Aufschäumung bzw. über das Porengewicht der eingesetzten Polyurethan-Komponenten einstellbar sind.
Stempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei PU-Komponenten eingesetzt sind.
Stempel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel 1 im ausgehärteten Zustand eine plastische Nachgiebigkeit aufweist.
Stempel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter 15, 15', 15'' fertig befüllt sind.
Stempel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter 15 mittels Halteösen 16 an der Innenseite des Bodens 7 des Innenrohrs 3 und an der Innenseite des Bodens 5 des Außenrohrs 2 im Stempel 1 befestigt sind.
Stempel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter 15, 15', 15'' aus Kunststoff bestehen.
Stempel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter 15, 15', 15" aus Schlauchfolie bestehen.
Stempel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Vermischungshilfe 17 ein Querbalken 18, 18', 18'' von Wand zu Wand im unteren Bereich des Außenrohres 2, 2'' angeordnet ist.
Stempel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Querbalken 18, 18', 18'' mindestens eine Wand des Außenrohres 2, 2'' durchdringt und zum axialen und radialen Verdrehen einen von außen zugänglichen Griff 20, 20', 20'' aufweist.
Stempel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Querbalken 18, 18', 18'' Prellbleche 19, 19' 19'' angeordnet sind.
Stempel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Öffnen der Behälter 15, 15', 15'' ein von außen zugänglicher Seilzug 21, 21', 21'' vorgesehen ist.
Stempel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Seilzug 21, 21', 21'' die Behälter 15, 15', 15'' umläuft und über einen Griff 23 betätigbar ist.
Stempel nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Seilzug 21, 21', 21'' unterhalb des Innenrohres 3, 3'' angeordnet ist.
Stempel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter 15' dem Querbalken 18' aufsitzen.
Stempel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter 15' und der Querbalken 18' über eine Sollbruchstelle miteinander verbunden sind.
Stempel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstelle Haltestifte 24 sind.
Stempel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter 15'' unterhalb des Innenrohres 3'' im Außenrohr 2'' angeordnet sind.
Stempel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr 3'' vor-ausgeschäumt ist.
Stempel nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Querbalken 18'' mit Prellblechen 19'' zwischen den Behältern 15'' angeordnet ist.
Stempel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite des Innenrohres 3, 3'' Führungsleisten 9 angeordnet sind.
Stempel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsleisten 9 im unteren Bereich der Außenseite des Innenrohres 3, 3'' angeordnet sind.
Stempel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Innenrohr 3, 3'' und Außenrohr 2, 2'' ein Dichtring 11 angeordnet ist, der eine Gewebedichtung 12 trägt.
Stempel nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtring 11 und Gewebedichtung 12 im oberen Bereich des Außenrohres 2, 2'' angeordnet sind.
Stempel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Dichtung 11, 12 im Abstand eine Ausfahrsperre 10 an der Innenseite des Außenrohrs 2, 2'' angeordnet ist.
Stempel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Außenrohres 2, 2'' an der Ausfahrsperre 10 kleiner ist als der Durchmesser des Innenrohres 3, 3'' mit Führungsleisten 9.
Stempel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite 8 des Innenrohres 3, 3'' im Bereich des Innenrohrbodens 7 ein Befüllkontrollschlitz 4 angeordnet ist.
Stempel nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Befüllkontrollschlitz 4 in Kontakt mit dem Innenrohrboden 8 steht.
Stempel nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Befüllkontrollschlitz 4 mit Gewebe abgedeckt ist.
Stempel nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Befüllkontrollschlitz 4 mit einem Stift verschlossen ist.
Stempel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Haltegriff 13 am Stempel 1 angeordnet ist.
Stempel nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich des Innenrohres 3, 3'' und im unteren Bereich des Außenrohres 2, 2'' Haltegriffe 13 auf der Außenseite der Rohre 3, 3'', 2, 2" angeordnet sind.
Stempel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Fixieren von Innenrohr 3, 3'' und Außenrohr 2, 2'' eine Transportsicherung 14 vorgesehen ist.
Stempel nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportsicherung 14 eine Schraubenverbindung ist.