DE2800605C2 - Kunststoffschläuche zum Ausfüllen der Hohlräume zwischen Gebirge und Ausbau beim Berg- und Tunnelbau - Google Patents
Kunststoffschläuche zum Ausfüllen der Hohlräume zwischen Gebirge und Ausbau beim Berg- und TunnelbauInfo
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Description
Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung sind Kunststoffschläuche, die brandgeschützt eingestellt und
antistatisch ausgerüstet sind und mit Schaummaterialien oder mit schweren Baustoffen gefüllt werden können.
Sie sind bestimmt zum Ausfüllen der Hohlräume zwischen Gebirge und Ausbau beim Berg- und
Tunnelbau.
Im Berg- und Tunnelbau werden die Strecken entweder mittels Bohr- und Schießarbeit oder mit Hilfe
von Teil- oder Vollschnittmaschinen aufgefahren. Dabei läßt es sich nicht vermeiden, daß die Ausbruchsquerschnitte
größer werden als die Nutzquerschnitte. Insbesondere bei nicht standfestem Gebirge kann es
leicht zu erheblichen, nicht gewollten Mehrausbrüchen kommen. Es ist daher erforderlich, aus Gründen der
Sicherheit und zur Einhaltung des vorgegebenen Nutzquerschnitts, die aufgefahrenen Strecken mit einem
.Ausbau zu versehen. Dabei muß der Hohlraum zwischen den Ausbauelementen und dem anstehenden
Gebirge verfüllt werden, um Gebirgsbewegungen zu verhindern und den Gebirgsdruck gleichmäßig auf den
Ausbau zu übertragen.
Das Verfüllen der Hohlräume zwischen Gebirge und Ausbau kann in verschiedener Weise vorgenommen
werden. Entweder wird nach Einbringen des Verzuges aus Holz, Stahlblechen, Maschendraht, Betonplatten
u. dgl. der dahinter verbliebene Hohlraum in Handarbeit mit Steinen aus dem angefallenen Haufwerk verpackt,
oder es wird nur eine Verschalung angebracht und dann der Raum dahinter mit Beton oder einem anderen
schnell abbindenden Baustoff ausgefüllt. Weniger Materialaufwand erfordert das Torkretieren, bei dem
nach dem Sprengen eine mehrere Zentimeter dicke Spritzbetonschicht auf den Gesteinsmantel der Strecke
aufgetragen und damit die Eigentragfähigkeit des Gebirges erhöht wird.
Nach einem neueren Verfahren werden hinter den Verzug, der hierbei vorzugsweise aus Drahtmatten
besteht, Schlauchfolien eingebracht, deren Herstellung in flammwidriger und antistatischer Ausrüstung in der
DE-OS 26 32 822 beschrieben ist In diese Schlauchfolien wird dann ein flüssiger Kunststoffschaum hineingepumpt,
der sich anschließend verfestigt Dabei werden durch die ausgeschäumten Schlauchfolien alle Hohlräume
zwischen Gebirge und Ausbau kissenartig ausgefüllt
Die bei diesem Verfahren an die zu verwendende Schlauchfolie zu stellenden Forderungen sind jedoch
äußerst kritisch. Zunächst muß das Folienmaterial den bergbehördlichen Vorschriften bezüglich Flammwidrigkeit
elektrischer Leitfähigkeit und gesundheitlicher Unbedenklichkeit auch hinsichtlich gegebenenfalls auftretender
Zersetzungsprodukte entsprechen. Die Folie muß weiterhin ein solches Dehnungsvermögen besitzen,
daß die bei der Befüllung entstehenden Kissen tatsächlich alle Hohlräume ausfüllen, so daß Ansammlungen
von Grubengasen, die aus dem Gebirge austreten, verhindert werden. In Verbindung mit dem
erforderlichen Dehnungsvermögen ist auch eine entsprechende Reißfestigkeit zu verlangen, so daß der
Schlauch einen Betriebsdruck von 5 bar aufnehmen kann, ohne zu zerreißen. Dabei stellt der Falz zu beiden
Seiten des im aufgerollten Zustand angelieferten Schlauches eine besonders schwache Stelle dar, die
dennoch die Anforderungen erfüllen muß. Da im Betrieb, beispielsweise durch Verzugsdraht oder sonstige
hervorragende Spitzen oder Kanten, die Folie leicht eingerissen werden kann, muß eine möglichst hohe
Durchstoßfestigkeit der Folie gegeben sein. Gleichzeitig soll durch eine hohe Weiterreißfestigkeit der Folie
vermieden werden, daß kleinere Verletzungen der Folienhaut zum Ausgangspunkt ausgedehnter Risse
werden. Schließlich ist von der Schlauchfolie zu erwarten, daß sie den zusammengedrückten Kunststoffschaum
so fest zusammenhält, daß diese Kissen trotz der vergleichsweise geringen Druckfestigkeit des
ungeschützten Kunststoffschaums relativ hohe Druckbelastungen aufnehmen und auf den Ausbau übertragen
können. Bei den bisher zur Verwendung gelangten Schlauchfolien werden diese Forderungen nicht oder
zumindest nicht alle erfüllt.
Entsprechend einer Veröffentlichung in Girnau und Haak: »Tunnelabdichtungen«, Alba Buchverlag Düsseldorf,
1970, S. 49 bis 51, werden im Berg- up. J Tunnelbau bereits Folien aus Hochdruckpolyäthylen eingesetzt, die
keine Brandschutzkomponenten enthalten und, auf Dichtungsunterlagen befestigt oder angeheftet, der
Abdichtung von Tunnelbauwerken dienen. Dieser im Vergleich zur Erfindung andere Verwendungszweck
von Hochdruckpolyäthylen setzt andere Eigenschaften voraus und macht einen Brandschutz ebenso entbehrlich
wie eine antistatische Ausrüstung.
Somit ergab sich die Aufgabe, eine im Berg- und Tunnelbau verwendbare Schlauchfolie zu finden, die
flammwidrig eingestellt und antistatisch ausgerüstet ist und deren mechanische Eigenschaften durch die
eingearbeiteten Brandschutzzusätze nicht nachteilig verändert werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher Kunststoffschläuche, die brandgeschützt eingestellt und
antistatisch ausgerüstet sind und mit leichten Schaummaterialien oder mit schweren Baustoffen gefüllt zum
Ausfüllen der Hohlräume zwischen Gebirge und Ausbau
28 OO
im Berg- und Tunnelbau bestimmt sind. Diese Kunststoffscbläuche sind dadurch gekennzeichnet, daß
sie aus einer Hochdruck-Polyäthylenfolie bestehen, deren Reißfestigkeit längs und quer mindestens
15 N/mm2, deren Reißdehnung längs und quer minde- -3
stens 450%, deren Durchstoßarbeit mindestens 1,5 J und deren Weiterreißfestigkeit mindestens 17 N/mm beträgt
Wenn die erfindungsgemäßen Kunststoffschläuche aus brandgeschütztem und antistatisch ausgerüstetem
Hochdruck-Polyäthylen — trotz der durch die Brandschutzkomponenten
bewirkten Minderung der mechanischen Eigenschaften des Hochdruck-Polyäthylens —
diese Kennwerte erfüllen, kann mit diesen Kunststoffschläuchen ein Verzug eingebracht werden, der beim
Einbringen nicht reißt und bei Befüllung nicht platzt und somit nach Befüllung alle Forderungen erfüllt, die an
einen derartigen Verzug zu stellen sind
Die antistatische Ausrüstung der Folie kann in der Weise vorgenommen werden, daß sie einen Aufdruck,
etwa in Gitterform, unter Verwendung einer Leitfähigkeitsruß enthaltenden Farbe erhält Es ist jedoch auch
möglich, die Oberflächenleitfähigkeit der Folie zu diesem Zweck durch eine dünne Schicht von hygroskopischen
Stoffen, wie beispielsweise Erdalkalichlorid oder quarternäre Ammoniumsalze, zu erhöhen.
Als Brandschutzmittel für die erfindungsgemäß zu verwendende Folie eigenen sich vorzugsweise alle
hochbromierten aromatischen Verbindungen. Besonders bewährt hat sich Decabromdiphenyläther, zusammen
mit Antimontrioxid.
Wie aus der GB-PS 11 21 736 hervorgeht, eigenen
sich zur Brandschutzausrüstung von Polyolefinen u. a. bromsubstituierte Diphenyläther. Folien, die im Bergbau
Verwendung finden, können entsprechend einer Veröffentlichung in »Bergbauwissenschaften« 15 (1968),
Nr. 8, S. 285, auch organische Bromverbindüngen als Brandschutzkomponenten enthalten. Durch Zusatz von
Antimontrioxid kann dabei eine beträchtliche Herabsetzung dieser Brandschutzkomponenten erzielt werden,
so daß die mechanischen Eigenschaften der Folien weniger beeinflußt werden. Aber auch in diesen
Veröffentlichungen sind keine Festigkeits-Grenzwerte angegeben, die solche brandgeschützten und antistatisch
ausgerüsteten Hochdruck-Polyäthylenfolien aufweisen müssen, um für den Untertageeinsatz, insbesondere
im Kohlenbergbau, geeignet zu sein.
Für einen Kunststoffschlauch, der eine Foliendicke von 0,150 bis 0,500 mm besitzt und den genannten
Anforderungen entspricht, ergeben sich folgende Verwendungsmöglichkeiten:
1. Im Bergbau, insbesondere in Gewinnungsbetrieben des Steinkohlenbergbaus, können durch Auslaufen
von Kohle und durch Hereinbrechen der unmittelbaren Hangendschichten mehr oder weniger große
Hohlräume entstehen, die in sicherheitlicher Hinsicht eine Gefahr darstellen und den Betriebsablauf erheblich stören können. In einem solchen
Fall kann die Verfüllung der Ausbrüche relativschnell und sicher vorgenommen werden. Auf
eingebrachte Unterzüge aus Holz und Stahl werden je nach Größe des Ausbruchs ein oder
mehrere Kunststoffschläuche gelegt die, mit Baustoffen gefüllt den Arbeitsraum gegenüber
dem Hohlraum kissenartig abschirmen. Der Kunststoffschlauch verhindert das Auslaufen der im
flüssigen Zustand eingebrachten Baustoffe und bewirkt durch sein Dehnungsvermögen, daß der
sich unmittelbar an den Arbeitsraum anschließende und unregelmäßig ausgebildete Hohlraum voll
ausgefüllt wird. Ist der Ausbruch so groß, daß über der kissenartigen Abdeckung noch ein größerer
Hohlraum bestehen bleibt, kann bei Verwendung von Kunststoffschäumen als Füllmaterial die
kissenartig·; Abdeckung nach einer kurzen Abbindezeit
mit einer Lanze durchstoßen und der Resthohlraum entweder mit Kunststoffschaum oder anderen Baustoffen frei verfüllt werden.
Im Strecken- und Tunnelbau werden hinter einer Verschalung, beispielsweise mittels Brettern oder durch Flachfolien mit oder ohne Drahtgitterunterstützung, schnell abbindende Baustoffe lose eingebracht. Um an der Ortsbrust ein Auslaufen der noch nicht abgebundenen Baustoffe zu vermeiden, wird an dieser Stelle ein erfindungsgemäßer Kunststoffschlauch eingezogen, der ebenfalls mit dem Baustoff befü'.lt wird und als Abdichtung zur Ortsbrust dient.
Im Strecken- und Tunnelbau werden hinter einer Verschalung, beispielsweise mittels Brettern oder durch Flachfolien mit oder ohne Drahtgitterunterstützung, schnell abbindende Baustoffe lose eingebracht. Um an der Ortsbrust ein Auslaufen der noch nicht abgebundenen Baustoffe zu vermeiden, wird an dieser Stelle ein erfindungsgemäßer Kunststoffschlauch eingezogen, der ebenfalls mit dem Baustoff befü'.lt wird und als Abdichtung zur Ortsbrust dient.
In zahlreichen Gewinnungsbetrieben des Steinkohlenbergbaus werden zur besseren Beherrschung
der Gebirgsdruckeinwirkungen auf die Strecke und zur Verhinderung von Schleichwetterströmen
Streckenbegleitdämme mitgeführt. Als Baustoffe werden schnellabbindende Materialien verwendet,
die in kurzer Zeit hohe Druckfestigkeiten erreichen. Zur Aufnahme derartiger Füllmaterialien
lassen sich die erfindungsgemäßen Kunststoffschläuche ebenfalls verwenden.
Es besteht im Bergbau häufig die Notwendigkeit, kurzfristig Wetter umzuleiten, zu drosseln oder Betriebe von der Wetterführung abzuschließen. Solche Wettertüren, Wetterdrosseln oder Wetterabschlußdämme lassen sich schnell errichten, indem in einen vorgezimmerten Verschlag erfindungsgemäße Kunststoffschläuche eingebracht werden, die mit Baustoff befüllt werden.
Es besteht im Bergbau häufig die Notwendigkeit, kurzfristig Wetter umzuleiten, zu drosseln oder Betriebe von der Wetterführung abzuschließen. Solche Wettertüren, Wetterdrosseln oder Wetterabschlußdämme lassen sich schnell errichten, indem in einen vorgezimmerten Verschlag erfindungsgemäße Kunststoffschläuche eingebracht werden, die mit Baustoff befüllt werden.
Claims (5)
1. Kunststoffschläuche, die brandgeschützt eingestellt und antistatisch ausgerüstet sind und mit
leichten Schaummat -.rialien oder mit schweren Baustoffen gefüllt, zum Ausfüllen der Hohlräume
zwischen Gebirge und Ausbau im Berg- und Tunnelbau bestimmt sind, dadurch gekennzeichnet,
daß sie aus einer Hochdruck-Polyäthylenfolie bestehen, deren Reißfestigkeit längs und
quer mindestens 15 N/mm2, deren Reißdehnung längs und quer mindestens 450%, deren Durchstoßarbeit
mindestens 1,5 J und deren Weiterreißfestigkeit mindestens 17 N/mm beträgt. '
2. Kunststoffschläuche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese durch einen Aufdruck
eines Gitters unter Verwendung von Leitfähigkeitsruß antistatisch eingestellt sind
3. Kunststoff schläuche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese durch eine ganzflächige
Beschichtung mit einem Antistatikum antistatisch eingestellt sind.
4. Kunststoffschläuche nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Foliendicke 0,150
bis 0,500 mm beträgt.
5. Kunststoffschlauch^ nach Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß sie als Flammschutzmittel neben Antimontrioxid Decabromdiphenyläther
enthalten.
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