DE20205133U1 - Gitterträger für die Bewehrung von Betonkonstruktionen - Google Patents

Gitterträger für die Bewehrung von Betonkonstruktionen

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Description

PATENTANWÄLTE
EUROPEAN PATENT AND TRADEMARK ATTORNEYS
Anwaltsakte:
95 069/Wy.
Diplom-Physiker
DR. WALTERANDREJEWSKI (-1996)
Diplom-Ingenieur
DR.-ING. MANFRED HONKE
Diplom-Physiker
DR. KARL GERHARD MASCH
Diplom-Ingenieur
DR.-ING. RAINER ALBRECHT
Diplom-Physiker
DR. JÖRG NUNNENKAMP
Diplom-Chemiker
DR. MICHAEL ROHMANN
Diplom-Physiker
dr. Andreas von dem borne
D 45127 Essen, Theaterplatz 3 D 45002 Essen, P.O. Box IO 02 54
14. März 2002
Gebrauchsmusteranmeldung
Bochumer Eisenhütte
Heintzmann GmbH & Co. KG
Bessemerstraße 80
44793 Bochum
Gitterträger für die Bewehrung von Betonkonstruktionen
Andrejewski, Honke & Sozien, Patentanwälte in Essen
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft einen Gitterträger für die Bewehrung von Betonkonstruktionen, insbesondere für eine Betonhinterfüllung im (untertägigen) Streckenausbau und Tunnelausbau, mit zumindest einem Obergurt und einem Untergurt sowie Obergurt und Untergurt verbindenden Querstäben (als Querverband) .
Beim Bergbau und Tunnelbau ist es bekannt, mit Hilfe von Ausbauprofilen einen Ausbau zu verwirklichen, der eine Betonhinterfüllung aufweist. Diese Betonhinterfüllung ist einerseits mit Hilfe von Gitterträgern bewehrt, andererseits im Gebirge verankert. Darüber hinaus können zusätzlich Ankermatten eingebracht sein. - Die Gitterträger sind als Stahlkonstruktionen ausgeführt, wobei die Obergurte und Untergurte sowie Querstäbe miteinander verschweißt sind. Derartige Stahlkonstruktionen lassen sich nur schwer entsorgen. Das gilt insbesondere dann, wenn im Bergbau ein Übergang zwischen Strecke und Streb hergestellt und dort der Ausbau mit der Betonhinterfüllung sowie der darin befindlichen Bewehrung aus Gitterträgern entfernt werden muss. Das Zerlegen der Gitterträger ist verhältnismäßig aufwändig und Stahlteile in der hereingewonnen Kohle sind unerwünscht. Darüber hinaus sind Gitterträger in der Ausführungsform von geschweißten Stahlkonstruktionen in transporttechnischer Hinsicht nachteilig, weil sie sperrig und raumaufwändig sind, folglich stets nur eine beschränkte Anzahl von Gitterträgern auf den jeweils verfügbaren Ladeflächen transportiert werden kann. Das gilt auch für den
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Andrejewski, Honke & Sozien, Patentanwälte in Essen
Transport von Übertage in untertägige Strecken. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gitterträger für die Bewehrung von Betonkonstruktionen, insbesondere für eine Betonhinterfüllung im Streckenausbau oder Tunnelausbau, der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu schaffen, der sich unschwer transportieren, montieren und entsorgen lässt.
Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Gitterträger dadurch, dass Obergurt, Untergurt und die Querstäbe aus Kunststoff hinreichender Festigkeit bestehen. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass Kunststoffe zur Verfügung stehen, die ähnliche Festigkeiten und &Egr;-Module wie Stähle aufweisen und dennoch unschwer im Zuge einer Entsorgung zerkleinert werden können. Das gilt insbesondere dann, wenn Obergurt, Untergurt und die Querstäbe aus glasfaserverstärktem Kunststoff oder aus Kohlenstoff-0 fasern aufgebaut sind bzw. aus einem mit Kohlenstofffasern verstärkten Kunststoff. Tatsächlich lässt ein Gitterträger aus Kunststoff eine saubere Zerstörung unter Berücksichtigung einer Kleinteile gerechten Zerschneidung zu. Darüber hinaus lassen sich eventuell in hereingewonnener Kohle befindliche Kunststoffteile unschwer in der Wäsche separieren. Dennoch wird mit Hilfe des erfindungsgemäßen Gitterträgers eine Bewehrung für Betonhinterfüllungen im Bergbau und Tunnelbau erreicht, welche wie Stahlkonstruktionen zur Aufnahme der auftretenden Zug-, Druck- und Schubkräfte geeignet ist. Darüber hinaus besteht die
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Andrej ewski, Honke & Sozien, Patentanwälte in Essen
Möglichkeit, nicht nur Kunststoffe hoher Festigkeit einzusetzen, sondern auch selbstverlöschende Kunststoffe.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im Folgenden aufgeführt. So lehrt die Erfindung, dass die Querstäbe endseitig den Obergurt und Untergurt kraftschlüssig und formschlüssig übergreifende Klemmköpfe aufweisen, also auf Obergurt und Untergurt im Zuge der Montage gleichsam aufgeklemmt werden können. Folglich können die Obergurte und Untergurte sowie Querstäbe der Gitterträger als Einzelteile und folglich in raumsparender Weise bis zu ihrem Einbauort transportiert und erst dort montiert werden. Dadurch lassen sich pro Ladefläche sehr viel größere Chargen transportieren. Das führt zu einer erheblichen Reduzierung der Transportkosten. Die Klemmköpfe sind vorzugsweise adhäsiv auf Obergurt und Untergurt befestigt, z. B. mit Obergurt und Untergurt verschweißt oder verklebt. Im Zuge einer Verklebung können beispielsweise Kontaktkleber Verwendung finden, die untertagetauglich sind. Im Ganzen wird ein montageeinfaches Baukastensystem verwirklicht.
Weiter sieht die Erfindung vor, dass Obergurt und Untergurt als Rundprofile, z. B. Vollprofile mit kreisrundem Querschnitt ausgebildet sind und die Klemmköpfe einen korrespondierenden Querschnitt sowie eine aufspreizbare Durchtrittsöffnung für Obergurt und Untergurt aufweisen. Tatsächlich stehen Kunststoffe zur Verfügung, die in hinreichendem Maße biegeelastisch sind, um die Querstäbe mit ihren Klemmköpfen auf die Obergurte und Untergurte aufklemmen und anschließend eine Adhäsivverbindung vornehmen zu können. Die Klemmköpfe sind von einem an die Querstäbe endseitig angeformten Kragen mit der Durchtritts-
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öffnung gebildet und können selbst einen runden oder mehreckigen Querschnitt aufweisen. Sie können als Orthogonalstäbe zwischen Obergurt und Untergurt, aber auch als Diagonalstäbe ausgebildet sein und eingesetzt werden. Die Klemmköpfe an den Diagonalstäben sind abgekröpft und bilden praktisch einen 90° Winkel mit Obergurt und Untergurt, um eine einwandfreie Klemmverbindung zu erreichen.
Der erfindungsgemäße Gitterträger ist gekennzeichnet durch eine Ausführungsform als Zweigurt mit Obergurt und einem Untergurt oder als Dreigurt mit Obergurt und zwei in vorgegebenem Abstand angeordneten Untergurten oder als Viergurt mit jeweils zwei in vorgegebenem Abstand angeordneten Obergurten und Untergurten. Dabei kann der Viergurt einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Ferner sind endseitig des erfindungsgemäßen Gitterträgers Ankerplatten vorgesehen, wobei die Ankerplatten mit Klemmköpfen auf jeweils Obergurt und Untergurt aufklemmbar sind. Diese Ankerplatten bestehen ebenfalls aus Kunststoff, z. B. glasfaser- oder kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff und sind jeweils mit Obergurt und Untergurt - wie die Querstäbe adhäsiv verbunden, z. B. verschweißt oder verklebt. Die Ankerplatten weisen zweckmäßigerweise Durchbrechungen auf, um einerseits Gebirgsanker anschließen zu können, andererseits Gitterträger kraftschlüssig aneinander anschließen zu können. Im Übrigen können im Bergbau bei untertägigen Strecken im Übergangsbereich von der Strecke zum Streb und der hereinzugewinnenden Kohle auch die Gebirgsanker aus Kunststoff bestehen.
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Anders als bei Stahlkonstruktionen zeichnet sich die Kunststoff konstruktion bei dem erfindungsgemäßen Gitterträger auch durch ihre Korsionsbeständigkeit und folglich unbegrenzte Haltbarkeit auf.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Gitterträger in der Ausführungsform eines Zweigurtträgers in Seitenansicht,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1
im Bereich eines Querstabes,
15
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 im Bereich einer Ankerplatte,
Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1 mit Querstäben in der Ausführungsform von Diagonalstäben,
Fig. 5 einen Gitterträger in der Ausführungsform eines Dreigurtträgers in Seitenansicht,
Fig. 6 einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 5 im Bereich der Klemmköpfe der als Diagonalstäbe ausgeführten Querstäbe,
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Fig. 7 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 5,
Fig. 8 einen als Viergurtträger ausgeführten Gitterträger
in Seitenansicht,
5
Fig. 9 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 8,
Fig. 10 einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 8 im Bereich der Klemmköpfe der als Diagonalstäbe ausgeführten Querstäbe und
Fig. 11 einen anderen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 8, und zwar in Ansicht des Pfeiles X auf die Obergurte und Untergurte verbindende Orthogonalstäbe als Querstäbe und die Obergurte und Untergurte verbindende Diagonalstäbe als Querstäbe.
In den Figuren sind Gitterträger 1 für die Bewehrung von Betonkonstruktionen, insbesondere für eine Betonhinterfüllung im untertägigen Streckenausbau oder Tunnelausbau dargestellt, mit zumindest einem Obergurt 2 und einem Untergurt 3 sowie Obergurt 2 und Untergurt 3 verbindenden Querstäben 4 als Querverband. Obergurt 2, Untergurt 3 und die Querstäbe 4 bestehen aus einem Kunststoff hinreichender Festigkeit, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff oder mit Kohlenstofffasern verstärktem Kunststoff. Die Querstäbe 4 weisen endseitig den Obergurt 2 und Untergurt 3 kraftschlüssig und formschlüssig übergreifende Klemmköpfe 5 auf. Die Klemmköpfe 5 sind nach dem
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Ausführungsbeispiel auf Obergurt 2 und Untergurt 3 befestigt, und zwar mit Obergurt 2 und Untergurt 3 verklebt. Obergurt 2 und Untergurt 3 sind als Rundprofile, z. B. Vollprofile mit kreisrundem Querschnitt, ausgebildet. Die Klemmköpfe 5 weisen einen korrespondierenden Querschnitt sowie eine aufspreizbare Durchtrittsöffnung 6 für Obergurt 2 und Untergurt 3 auf. Die Rundprofile haben gängige Durchmesser von beispielsweise 20 mm, 25 mm oder 28 mm in Abhängigkeit von den jeweils zu erwartenden Beanspruchungen. Die Klemmköpfe 5 sind von einem an die Querstäbe 4 endseitig angeformten Kragen 7 mit der Durchtrittsöffnung 6 gebildet. Sie können einen runden oder mehreckigen Querschnitt aufweisen. Ferner können die Querstäbe 4 als Orthogonalstäbe 4a und/oder Diagonalstäbe 4b ausgebildet sein. Die Klemmköpfe 5 an den Diagonalstäben 4b sind abgekröpft und bilden einen 90° Winkel mit Obergurt 2 und Untergurt 3.
Dargestellt sind in Fig. 1 ein als Zweigurt, ausgeführter Gitterträger 1 mit Obergurt 2 und einem Untergurt 3, in Fig. 5 ein Dreigurt mit Obergurt 2 und zwei in vorgegebenem Abstand angeordneten Untergurten 3 und in Fig. 8 ein Viergurt mit jeweils zwei in vorgegebenem Abstand angeordneten Obergurten 2 und Untergurten 3, wobei der Viergurt einen trapezförmigen Querschnitt aufweist. Endseitig des Gitterträgers 1 können Ankerplatten 8 angeordnet sein. Auch diese Ankerplatten 8 sind mit Klemmköpfen 9 auf jeweils Obergurt 2 und Untergurt 3 angeklemmt. Sie bestehen ebenfalls aus Kunststoff, z. B. glasfaser- oder kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff und sind jeweils mit Obergurt 2 und Untergurt 3 adhäsiv verbunden, nach dem Ausführungsbeispiel
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verklebt. Die Ankerplatten 8 weisen Durchbrechungen 10 zum Anschluss von Gebirgsankern oder weiteren Gitterträgern 1 auf.

Claims (16)

1. Gitterträger für die Bewehrung von Betonkonstruktionen, insbesondere für eine Betonhinterfüllung im Streckenausbau oder Tunnelausbau, mit zumindest einem Obergurt und einem Untergurt sowie Obergurt und Untergurt verbindenden Querstäben, dadurch gekennzeichnet, dass Obergurt (2), Untergurt (3) und die Querstäbe (4) aus Kunststoff hinreichender Festigkeit bestehen.
2. Gitterträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Obergurt (2), Untergurt (3) und die Querstäbe (4) aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) bestehen.
3. Gitterträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Obergurt (2), Untergurt (3) und die Querstäbe (4) aus Kohlenstofffasern aufgebaut oder aus Kohlenstofffasern verstärktem Kunststoff bestehen.
4. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstäbe (4) endseitig den Obergurt (2) und Untergurt (3) kraftschlüssig und formschlüssig übergreifende Klemmköpfe (5) aufweisen.
5. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmköpfe (5) adhäsiv auf Obergurt (2) und Untergurt (3) befestigt und z. B. mit Obergurt (2) und Untergurt (3) verschweißt oder verklebt sind.
6. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Obergurt (2) und Untergurt (3) als Rundprofile, z. B. Vollprofile mit kreisrundem Querschnitt, ausgebildet sind und die Klemmköpfe (5) einen korrespondierenden Querschnitt sowie eine aufspreizbare Durchtrittsöffnung (6) für Obergurt und Untergurt aufweisen.
7. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmköpfe (5) von einem an die Querstäbe (4) endseitig angeformten Kragen (7) mit der Durchtrittsöffnung (6) gebildet sind.
8. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstäbe (4) einen runden oder mehreckigen Querschnitt aufweisen.
9. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstäbe (4) als Orthogonalstäbe (4a) und/oder Diagonalstäbe (4b) ausgebildet sind.
10. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmköpfe (5) der Diagonalstäbe (4b) in einem 90° Winkel zu Obergurt (2) und Untergurt (3) abgekröpft sind.
11. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Ausführungsform als Zweigurt mit Obergurt (2) und einem Untergurt (3) oder als Dreigurt mit Obergurt (2) und zwei in vorgegebenem Abstand angeordneten Untergurten (3) oder als Viergurt mit jeweils zwei in vorgegebenem Abstand angeordneten Obergurten (2) und Untergurten (3).
12. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Viergurt einen trapezförmigen Querschnitt aufweist.
13. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch endseitig angeordnete Ankerplatten (8).
14. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerplatten (8) mit Klemmköpfen (9) auf jeweils Obergurt (2) und Untergurt (3) aufklemmbar sind.
15. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerplatten (8) aus Kunststoff, z. B. glasfaser- oder kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff bestehen und mit jeweils Obergurt (2) und Untergurt (3) adhäsiv verbunden, z. B. verschweißt oder verklebt sind.
16. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerplatten (8) jeweils zumindest eine Durchbrechung (10) aufweisen.
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