DE2821562A1 - Armierungsgitter, insbesondere zur sicherung unterirdischer hohlraeume o.dgl. sowie verfahren zur herstellung des gitters - Google Patents
Armierungsgitter, insbesondere zur sicherung unterirdischer hohlraeume o.dgl. sowie verfahren zur herstellung des gittersInfo
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Description
DIPL-ING. H.-M. VIERING & DIPL-ING. R. JENTSCHURA
Steinsdorfstraße 6 · D-8000 München 22 TOO 1 CPI
Iq δ. I οό4.
Anwaltsakte 3354 München, den 17.Mai 1978
Magyar Szenbänyaszati Tröszt, Tatabanya, UNGARN
Armierungsgitter, insbesondere zur Sicherung unterirdischer
Hohlräume oder dergleichen sowie Verfahren zur Herstellung
des Gitters
809848/0 830
Telefon: 089/293413/14 · Telex über: 5212049 tram d
Postscheck München 306726-801 ■ Bayerische Vereinsbank München 567695 · Raiffelsenbank München 0321818
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PATENTANWÄLTE
DIPL-ING. H.-M. VIERING & DIPL-ING. R. JENTSCHURA
Steinsdorfstraße 6 · D-8000 München 22
- «r-S
Anwaltsakte 335.4
Armierungsgitter, insbesondere zur Sicherung unterirdischer Hohlräume oder dergleichen sowie Verfahren zur Herstellung
des Gitters
Die Erfindung betrifft ein Gitter, welches zur Sicherung von unterirdischen Hohlräumen und Hohlraumsystemen, z.B. von
Bergbaustrecken, geeignet ist, insbesondere als Armierung von Spritzbetonwänden vorgesehen ist, sowie ein Verfahren
zur Herstellung des Gitters.
Neben dem Streckenausbau aus Stahlbögen ist das Flachgitter als Futterwand im Bergbau schon lange bekannt.
Entsprechend dieser Funktion besteht die ausschließliche und einzige Rolle des Flachgitters darin, Abspaltungen zu
verhindern. Das Flachgitter ist nicht geeignet zur Aufnahme des Gebirgsdruckes.
Eine aus der Literatur bekannte Lösung zur Sicherung von unterirdischen Hohlräumen ist in der DE-PS 1 555 409 zu
finden. Entsprechend dieser technischen Lösung wird zur Sicherung einer Ringsstrecke als Futterwand ein flexibles
Flachgitter verwendet. .
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Telefon: 089/293413/14 · Telex über: 5212049 tram d
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Aus den DE-PS'en 1 164 348 und 1 169 396 sind Konstruktionen
bekannt, bei denen das als Futterwand dienende Flachgitter durch in der Richtung des Streckenausbaues angeordnete Versteifungsstangen
verstärkt wird. Die Enden der Stangen werden zur Befestigung an den Stahlbögen gebogen.
Die DE-PS 1 169 875 beschreibt, die einzelnen Glieder des Flachgitters mit Profilschienen und gebogenen Plattenhaltern
zu kombinieren, um die zwischen den Stahlbögen freigebliebenen Felder sichern zu können.
Gemäß der DE-PS 1 184 310 werden ebenfalls Flachgitter verwendet, deren Enden durch Anschließung versteift werden.
Entsprechend dem Stand der Technik werden zur Sicherung von unterirdischen Hohlräumen überall koplanare Gitterwerke
verwendet.
Das Gitter gemäß der Erfindung bietet demgegenüber eine Möglichkeit zu der Aufnahme zusätzlicher Beanspruchungen
durch Ausnutzung der Biegefestigkeit von räumlichen Gitter-Haltewerken in einer Weise, wie dies bisher nicht erkannt
worden ist.
Die Erfindung schafft somit eine Gitterkonstruktion, insbesondere zur Sicherung des Streckenausbaues, deren spezifisches
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Merkmal insbesondere darin zu sehen ist, daß es aus zueinander senkrechten oder beinahe senkrechten Stangen, zweckmäßig
durch Schweißen vereinigten Stangen besteht, wobei das eine Stangensystem aus parallelen geraden Stangen und das andere
Stangensystem - das zu dem erstgenannten zweckmäßig senkrecht verläuft - aus Stangen gebildet ist, die ausgebogene
Biegeabschnitte aufweist, durch welche die Stangen aus ihrem geraden Verlauf gleichmäßig verkürzt werden und
welche vorzugsweise gleichartige geometrische Formen haben, wobei die geraden Gitterstangen des ersten Stangensystems
in zwei zueinander parallelen Ebenen liegen=
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß das räumliche Gitterwerk entlang seiner Stangen
achsensymmetrisch ausgebildet ist.
Die Erfindung betrifft auch die Herstellung des Gitterwerkes, die dadurch gekennzeichnet werden kann, daß in dem ersten Verfahrensschritt
aus geraden Stangen durch Schweißen ein Flachgitter aus einander kreuzenden Stangen verfertigt wird, die
an bestimmten, zyklisch sich wiederholenden Kreuzungsstellen unverbunden bleiben, wonach in dem zweiten Verfahrensschritt
in den Stangen der einen Stangenreihe eine Mehrzahl von Ausbiegungen derart ausgebogen werden, daß die ausgebogenen
Stangen jeweils in gleicher Größe verkürzt werden und aus dem Flachgitter ein räumliches Gitter entsteht.
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Ein in dieser Weise ausgebildetes Gitterwerk ist insbesondere in der Verwendung bei Spannbetonkonstruktionen vorteilhaft,
wozu die geradlinig gebliebenen Stangen des Raumgitters beim Auftragen des Betons vorgespannt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung ersichtliche
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 die Draufsicht des geschweißten Flachgitters, Fig. 2 die Seitenansicht des Flachgitters nach Fig. 1,
Fig« 3 eine axonometrische Darstellung des aus dem Flachgitter
hergestellten Raumgitters,
Fig. 4 eine Seitenansicht des Gitterwerkes aus Fig. 3, gesehen in der Richtung W, und
Fig. 5 eine Seitenansicht des Gitterwerkes aus Fig. 3, gesehen in der Richtung Y.
Das erfindungsgemäße Raumgitter besteht aus einem Stangensystem,
aus einander kreuzenden Stangenreihen, von denen jede zweite Stange 3a der einen Stangenreihe die eine Außenebene,
und die dazwischen liegenden die andere parallel zur
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ersten liegende Außenebene des Raumgitters bilden» Diese Stangen 3a und 3b der einen Stangenreihe verlaufen gerade.
Zu den Stangen 3a und 3b senkrecht sind die periodisch ausgebogenen
Stangen 3c, 3d, 3e, wobei die Ausbiegungen einander benachbarter Stangen entgegengesetzt verlaufen.
Die einander kreuzenden Stangenreihen sind nicht an allen Kreuzungspunkten miteinander verschweißt« Vielmehr sind
sie an bestimmten Kreuzungspunkten ohne Schweißverbindung geblieben. Bei dem als Ausführungsbeispiel dargestellten
Gitter aus Fig. 1 sind die Schweißstellen und die unverschweißten Kreuzungsstellen gemäß dem folgenden Schema über
das Gitternetz verteilt, wobei die Zahl 1 die geschweißten, und 0 die nicht geschweißten Kreuzungsstellen bedeuten;
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Hier sind somit bei jeder zweiten Stange jeder Stangenreihe sämtliche Kreuzungsstellen entlang derselben verschweißt,
während jeweils bei den dazwischenliegenden Stangen derselben Stangenreihe nur jede zweite Kreuzungsstelle verschweißt
ist.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Netzausbildung ist wie folgt:
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0 10 10 10
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10 10 10 1
0 10 10 10
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Bei dieser Ausführungsform sind für die eine Stangenreihe
entsprechend den Zeilen dieses Schemas entlang jeder dritten Stange sämtliche Kreuzungsstellen verschweißt, während jeweils
entlang den beiden dazwischenliegenden Stangen nur jede zweite Kreuzungsstelle verschweißt ist und die verschweißten
Kreuzungsstellen der einen dieser beiden Stangen gegenüber denjenigen der anderen Stange versetzt sind«
Wenn die Stangen 3c, 3d, 3e der einen Stangenreihe derart mit Ausbiegungen versehen wird, daß jede Stange in der
Projektion dieselbe Länge hat, bleiben die zu den Stangen dieser Stangenreihe senkrechten Gitterstangen 3a, 3b der
anderen Stangenreihe gerade.
Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, sind die Ausbiegungen
etwa V-förmig mit ausgerundetem Scheitel und sind entlang der jeweiligen Stange in gleichen Abständen voneinander angeordnet.
Dabei verlaufen die Ausbiegungen benachbarter
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Stangen in entgegengesetzter Richtung jeweils zu der einen oder anderen Außenebene des Gitterwerkes hin, so daß die
Scheitel der Ausbiegungen jeweils in der betreffenden Außenebene liegen und die geraden Abschnitte zwischen benachbarten
Scheiteln in der diesen abgewendeten Außenebene liegen.
Gleichzeitig sind die Ausbiegungen benachbarter Stangen 3d,
3c oder 3e in Stangenlängsrichtung gegeneinander versetzt,
wobei das Versetzungsmaß der Hälfte des in Y-Richtung gemessenen Abstandes der Stangen 3a und 3c voneinander entspricht
(Fig. 4). Dieses Versetzungsmaß kann jedoch auch anders sein, ist jedoch vorzugsweise derart, daß diejenigen
Stangen 3c, welche an allen Kreuzungsstellen mit den Stangen 3a und 3b verschweißt sind, ihre Ausbiegung jeweils an jedem
zweiten Kreuzungspunkt haben, während die beiden mit Ausbiegungen versehenen benachbarten Stangen 3d und 3e ihre
Ausbiegungen im Abstand von ihren Kreuzungsstellen mit den geraden Stangen 3a und 3b aufweisen und die Ausbiegungen der
einen dieser beiden Stangen 3d und 3e gegenüber denen der anderen dieser beiden Stangen in deren Längsrichtung ebenfalls
versetzt sind» Wie man aus Fig. 3 erkennt, sind daher für diese in der Gestalt des Flachgitters aus Fig. 1
an jeder zweiten Kreuzungsstelle mit den Stangen 3b nicht verschweißten Stangen 3d und 3c deren geraden Abschnitte
zwischen ihren Ausbiegungen im Abstand von den Stangen 3b angeordnet„
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Somit wird ein Raumgitter hergestellt, bei dem eine mehrfach erhöhte Biegefestigkeit erreicht wird und die Steifigkeit
in allen Richtungen weit günstiger ist, als bei einem Flachgitter.
Zur Herstellung des Gitterwerks wird gemäß der Erfindung zunächst aus den zueinander senkrecht angeordneten Stahloder
Drahtstangen durch Schweißen ein Flachgitter, gebildet. Die Querschnitte der zueinander senkrecht angeordneten
Stangen können voneinander abweichend sein. Ein in diesem ersten Verfahrensschritt hergestelltes Flachgitter ist aus
Fig. 1 ersichtlich.
Im zweiten Verfahrensschritt wird das Flachgitter derart zu einem Raumgitter zusammengestellt, daß die Stangen 3c, 3d,
3e durch ein Biegewerkzeug zur Ausbildung der Ausbiegungen gebogen werden, wobei das Werkzeug für jede zu biegende Stange
konforme Biegelinien aufweist und derart ausgebildet ist, daß in einem einzigen Verfahrensschritt ein ganzes Netz ausgebildet
werden kann. Somit wird das Flachgitter zu dem aus Fig. 3 ersichtlichen Raumgitter.
Das so ausgebildete Raumgitter ist in der Richtung W steif, in der Richtung Y aber flexibel, wie es aus den Fig. 4 und
5 ersichtlich ist.
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Λ 282Ί562
Die Steifigkeit in der W-Richtung des Raumgitters wird dadurch
erreicht, daß die in dieser Richtung verlaufenden Gitterstangen 3a, 3b geradlinig sind, während die zu diesen
Stangen senkrechten Gitterstangen 3c, 3d, 3e ihre Flexibilität behalten. Diese Flexibilität ist den an den Scheiteln
der Ausbiegungen gebildeten Gelenken zuzuschreiben- Diese Anordnung ist aus Fig. 4 ersichtlich und verständlich.
Aus Fig. 5 wird deutlich, daß in der Richtung Y gesehen jede Zone, d.h. die Stangen 3a, 3b, eine kontinuierliche gerade
Linie bilden. Die Biegefestigkeit des Systems in der Querrichtung ist also groß.
Das erfindungsgemäße Gitterwerk wird mit Beton ausgefüllt,
wirkt also mit dem Beton zusammen. Somit bildet es eine lasttragende Eisenbetonkonstruktion, oder Eisenbetonschale,
die geeignet zur Aufnahme einer Scherkraft irgendwelcher Richtung ist.
Ein großer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Materialaufwand trotz Erzielung der Festigkeitseigenschaften
des erfindungsgemäßen Gitters nicht hoch ist und dieses mit geringem Herstellungsaufwand bei hoher Herstellrate gefertigt
werden kann. Das Gitter kann in Tafeln leicht geliefert werden, gegebenenfalls in Form des Flachgitters,
welches erst am Ort zu dem Raumgitter gebogen wird. Es kann
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auch zu einer Rolle aufgewickelt werden. Als Raumgitter hat es zonenrichtige, achsenrichtige Elemente und diese
verbindende, quer dazu verlaufende Elemente, die ebenso Scherkräfte aufzunehmen geeignet sind, wie sie die basten
statischen Eigenschaften gewährleisten.
Werden die Hohlräume durch monolytischen Beton aufgebaut,
so kann das erfindungsgemäße Gitter vorteilhaft verwendet werden. Es paßt sich den Krümmungen des Hohlraumes gut an, und
kann sogar (durch Spannen der geraden Stangen) vorgespannt werden. Es trägt zur Anhaftung des Spritzbetons bei. Da die
Wände des Hohlraumes auf Druck und Biegung beansprucht sind, ist das Gitter auch zur Aufnahme von Scherkräften
geeignet, wobei die, die zonenrichtigen und zu dieser Richtung senkrechten, die Stufungen verbindenden Kreuzstangen
zur Aufnahme von aus mehreren Richtungen wirkenden Kräften gleichmäßig gut geeignet sind.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Gitters besteht darin, daß die räumliche Gestaltung der Gitterkonstruktion
sehr günstig ist zur Aufnahme von Spritzbeton. Jedoch läßt sich das Gitter auch für sonstige an sich bekannte Bautechnologien
für Beton verwenden (z.B. bei der Rutschverschal tungstechnologie) . Dieser Vorteil kann erhöht werden,
wenn die geraden Stangen im Laufe des Auftragens des Betons vorgespannt werden.
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Claims (5)
1.) Armierungsgitter, insbesondere zur Sicherung unterirdischer
Hohlräume, Hohlraumsysteme oder dergleichen, z.B. Bergbaustrecken, mit Reihen einander senkrecht oder annähernd
senkrecht kreuzender Gitterstangen, die an Kreuzungsstellen miteinander verschweißt sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die eine Stangenreihe aus zueinander parallelen, geradlinigen Gitterstangen (3a,3b) besteht,
die abwechselnd in wenigstens zwei parallel im Abstand voneinander verlaufenden Gitterebenen liegen, und daß
die Gitterstangen (3c, 3d, 3e) der anderen Stangenreihe periodisch Ausbiegungen zu der einen oder anderen der
Gitterebenen hin aufweisen, wobei in Scheiteln der Ausbiegungen einander kreuzende Stangen der Stangenreihen
miteinander verschweißt sind und die Ausbiegungen benachbarter Stangen gegeneinander versetzt sind.
/w 809848/0830
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ORIGINAL INSPECTED
2. Armierungsgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es entlang der geradlinigen Gitterstangen (3a,3b)
des Raumgitters achsensymmetrisch ausgebildet ist.
3. Verfahren zur Herstellung einer Gitterkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten
Verfahrensschritt aus einander kreuzenden geraden Gitterstangen durch Schweißen ein Flachgitter gebildet wird,
bei dem zwischen verschweißten Kreuzungspunkten in periodischer Wiederholung nicht verschweißte Kreuzungspunkte vorhanden sind; und daß in einem zweiten Ver-
tfie
fahrensschritt'Stangen der einen der einander kreuzenden
Stangenreihen unter Erzielung der gleichen Längsverkürzung mit Ausbiegungen versehen werden, so daß aus
dem Flachgitter ein räumliches Gitter entsteht, bei dem die gerade gebliebenen Stangen der anderen Stangenreihe
wie auch die geraden Abschnitte zwischen den Ausbiegungen der Stangen der einen Stangenreihe abwechselnd
in unterschiedlichen parallelen Ebenen liegen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
in einem sich anschließenden Verfahrensschritt das erhaltene Gitterwerk mit in Längsrichtung eines unterirdischen
Hohlraums verlaufenden geraden Stangen in der Krümmung der Wand des Hohlraums gebogen wird und
in Spritzbeton eingebettet wird.
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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die geraden Gitterstangen gespannt werden.
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