DE2901023C3 - Abstandhalter für den Streckenausbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Abstandshalter U-förmigen Querschnitts für den aus im vorgegebenen Abstand zueinander angeordneten Stahlbögen bestehenden Streckenausbau gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs Im Zusammenhang mit Stahlbögen eingesetzte Abstandshalter haben die Aufgabe, die in Streckenlängsrichtung auftretenden Druckkräfte aufzunehmen und auf den Streckenausbau zu übertragen. Nach den Vorschriften der Bergaufsicht richtet sich die Anzahl der einzubringenden Abstandshalter nach dem Querschnitt der aufgefahrenen Strecke und der zu erwartenden Druckverhältnisse.
Ausgehend von einfachen hölzernen Abstandshaltern, die in die an die Stahlbögen angeformten Halterungen eingelegt werden, sind eine Vielzahl von unterschiedlich ausgebildeten Abstandshaltern bekannt Diesen sind in der Regel Schrauben, Keile oder ähnliche Verspannmittel zugeordnet, um ein unbeabsichtigtes Lockern mit anschließendem Herausrutschen der Abstandshalter bei einer Lageänderung der Stahlbögen zu vermeiden. Das Einbringen der Abstandshalter ist zeitaufwendig, erfordert den Einsatz gesonderter Werkzeuge und bedarf darüber hinaus entsprechender Sorgfalt durch die Bergleute. Die Wirksamkeit der Abstandshalter, die im wesentlichen von der richtigen Anbringung und Positionierung abhängt, wird somit zu einem wesentlichen Anteil von nur schwer einzukalkulierenden Faktoren beeinflußt

Im Rahmen der österreichischen Patentanmeldung A 53 07/61 (AT-PS 2 25 652) ist ein im Querschnitt U-förmiger Abstandshalter bekannt, bei dem die Schenkel in bestimmten Abständen Ausschnitte aufweisen, so daß der Steg auf die Stirnflächen der Flansche der Streckenbogen aufgelegt werden kann. Damit soll im wesentlichen der Einbau des Abstandshalters vereinfacht und zugleich eine Beschränkung des Ausbruchs erreicht werden. Der zugleich als Verzugselement wirkende Abstandshalter ist gebogen ausgeführt, um ihn mit den benachbarten Abstandshaltern verbinden zu können. Die Seiten der Ausschnitte verlaufen senkrecht zum Steg.

Nachteilig ist, daß diese Abstandshalter nur mit Hilfe von Handsteinen oder ähnlichem gegen die demgegenüber geneigten Außen- und Innenseiten der Flansche der Stahlprofile verspannt werden können. Dies ist insbesondere bei fortschreitender Mechanisierung des Streckenvortriebs ein Mangel, da dort in der Regel Handsteine in ausreichender Anzahl nicht vorhanden sind. Hinzu kommt, daß insbesondere bei größerem Ausbruch häufig keine Handsteine, sondern Holzbohlen oder ähnliches verwendet werden müssen, die die Funktionstüchtigkeit einer solchen Verbolzung zusätzlich negativ beeinflussen. Der bekannte Abstandshalter wirkt aber nur dann, wenn er mit seinen Ausschnitten so weit über die Flansche geschoben wird, daß die Flansche bei auftretendem Druck auch ein entsprechendes Auflager finden.

Aus der CH-PS 3 51 250 gehen Abstandshalter U-förmigen Querschnitts für den aus im vorgegebenen Abstand zueinander angeordneten Stahlbögen bestehenden Streckenausbau als bekannt hervor, bei denen die Schenkel Ausschnitte aufweisen, in welche die Profilflansche der Stahlbögen eingreifen. Die Stirnflächen der Profilflansche stehen in Kontakt mit den Böden der Abstandshalter. Die innenseitig der Profilflansche liegenden Seiten der Ausschnitte sind der Neigung der Flanschinnenseiten angepaßt, während die gegenüberliegenden Ausschnittseiten weitgehend senk-

6- recht zu den Böden der Abstandshalter verlaufen.

Zur Festlegung der Abstandshalter an den Stahlbögen dienen begrenzt verformbare Verspannteile in Form von Federbügeln, die mit einem Ende durch

Nieten an den Böden der Abstandshalter befestigt sind Von hier aus erstrecken sich die Federbügel zwischen den Schenkeln aus dem von den Schenkeln und den Böden gebildeten Querschnittsbereich der Abstandshalter hinaus und stutzen sich mit einem halbkreisförmig gebogenen Endabschnitt auf den an den Böden anliegenden Stirnflächen abgekehrten Seiten der Profilflansche ab.

Um die Verspannfunktion der Federbügel zu erreichen, werden die Federbügel beim Einführen der Profilflansche in die Ausschnitte der Abstandshalter unter Ausnutzung ihrer elastischen Verformbarkeit zunächst zurückgebogen. Nachdem die Profilflansche dann am Boden zur Anlage gekommen sind, rasten die bogenförmigen Endabschnitte der Federbügel hinter die Profilflansche ein und verspannen diese gegen den Boden der Abstandshalter.

Im bekannten Fall bestehen mithin die Verspannteile zum Festlegen der Abstandshalter an den Stahlbögen aus Stahlfedern. Diese erfordern also einen besonderen Werkstoff, nämlich Federstahl, damit sie die ihnen zugedachte Funktion auch gewährleisten können. Federstahl ist jedoch ein teurer Spezialwerkstoff. Ferner müssen die Stahlfedern für den vorgesehenen Anwendungszweck eine spezielle Form erhalten, die nur auf Sondermaschinen erreicht werden kann. Zum Festlegen der Federbügel an den Böden der Abstandshalter ist es darüber hinaus erforderlich, Bearbeitungen an den Böden in Form von Bohrungen durchzuführen, die in einem definierten Abstand zu den die Profilflansehe aufnehmenden Ausschnitten in den Schenkeln angeordnet werden müssen. Die Anfertigung und Bereitstellung entsprechender Bohrlehren ist unumgänglich. Auch ist es noch erforderlich, die Federbügel so präzise zwischen den Schenkeln an den Böden durch Nieten festzulegen, daß sich die Federbügel exakt in Längsrichtung der Abstandshalter erstrecken, da sie sonst die ihnen zugedachte Funktion nicht oder nur unzulänglich ausüben können. Das Befestigen der Federbügel erfordert damit eine besondere Sorgfalt und entsprechend ausgebildetes Fachpersonal. Ein weiteres Problem ist im bekannten Fall der Transport und die Lagerhaltung der mit Federbügeln versehenen Abstandshalter. Die Federbügel stehen über die freien Längskanten der Schenkel vor und bilden folglich Hindernisse, die zu Schwierigkeiten beim Transport, beim Stapeln und insbesondere bei der untertägigen Handhabung führen. Schließlich wäre noch auf die Korrosionsgefahr an der Verbindungsstelle der Federbügel mit den Abstandshaltern hinzuweisen, und zwar insbesondere bei längerer Lagerung im Freien oder unter Tage. Dadurch kann die uneingeschränkte Funktionssicherheit der Federbügel in Frage gestellt werden.

Ausgehend von dem Stand der Technik der CH-PS 3 51 250 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Abstandshalter so zu verbessern, daß die zu ihrer Verspannung mit den Stahlbögen dienenden verformbaren Verspannteile einen geringeren Aufwand in bezug auf Werkstoff, Herstellung und Anbringung an βο Abstandshaltern erfordern.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale vorgesehen.

Durch die Verwendung von elastomeren Spannkörpern ist es zunächst möglich, ihre Festlegung an den Abstandshaltern lediglich durch Einschnüren der Schenkel der Abstandshalter im Bereich der Spannkörper herbeizuführen. Besondere Werkzeuge sind hierzu nicht erforderlich. Die Spannkörper sind einfache Massenartikel, die ohne Schwierigkeiten z. B. auf dem Weg der Spritz- oder Druckgußtechnik hergestellt werden können. Besonders vorteilhaft ist es, daß die Spannkörper voll in den Querschnittsbereich zwischen den Schenkeln und den Stegen der Abstandshalter eingebettet werden und nicht über die Längskanten der Schenkel vorstehen. Es ergeben sich somit weder beim Transport und bei der Lagerung der Abstandshalter noch bei ihrer Handhabung, insbesondere im untertägigen Grubenbetrieb, Schwierigkeiten durch vorstehende Teile. Da sie in Längsrichtung der Abstandshalter in die Ausschnitte für die Profilflansche hineinragen, übernehmen sie in einem bestimmten Umfang auch eine Sicherheitsfunktion, da sie Handverletzungen der Bergleute beim Erfassen der Abstandshalter und Umgreifen der Ecken und Kanten der Ausschnitte vermeiden helfen. Durch ihre Einbettung in den Kanalbereich der Abstandshalter können die Spannkörper im Gegensatz zu den bekannten Federbügeln auch nicht unbeabsichtigt beschädigt oder sogar herausgestoßen werden. Infolge ihrer begrenzten inneren Verformbarkeit haben sie ferner den Vorteil, daß sie sich selbständig auf den jeweiligen Flansch einstellen können, wobei auch Unebenheiten so gut wie keine Rolle spielen. Die elastomeren Spannkörper besitzen die nötigen Rückstellkräfte, um auch nach längeren Standzeiten noch die notwendige Verspannung der Abstandshalter mit den Stahlbögen sicherzustellen. Die Spannkörper können ohne Werkzeug schnell montiert und demontiert werden und erfordern eine nur geringe Montagesorgfalt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform wird nach der Erfindung darin gesehen, daß die Spannkörper keilförmig mit gerundeter Längskante ausgebildet sind. Mit seinem Rücken liegt der Spannkörper dann am Steg des Abstandshalters an. Beim Einführen eines Flansches eines Stahlbogens in einen Ausschnitt kann der Spannkörper ohne Beschädigung zurück- bzw. zurück- und beiseitegedrückt werden und sich danach wieder in die Ausgangslage zurückstellen. Um ein Herausfallen des Spannkörpers aus dem U-förmigen Abstandshalter zu verhindern, reicht es zumeist aus, wenn nur der Rücken entsprechend eingespannt ist.

Eine ausreichende Haftung zwischen dem Spannkörper und den Außenseiten der Profilflansche kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch erreicht werden, daß die an den Außenseiten der Profilflansche anliegenden Stirnflächen der Spannkörper aufgerauht sind. Dies ist besonders bei Stahlbögen von Vorteil, die bereits mehrfach im Einsatz waren.

Durch die DE-AS 27 29 227 zählt es zum Stand der Technik, Abstandshalter gleichzeitig als Verzugslemente einzusetzen. Im Falle einer Weiterbildung der Erfindung ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, daß außenseitig der Stege der Abstandshalter Bleche befestigt sind, welche eine mehrfache Breite der Abstandshalter aufweisen. Die intensive Verspannung des Abstandshalters über den Spannkörper sichert dann den erforderlichen Sitz. Vorteilhaft ist dabei insbesondere, daß ein solches Element ohne Hinterfüllung, d. h. z. B. ohne Handsteinhinterfüllung, eingebracht und sowohl als Abstandshalter als auch gleichzeitig als Übertragungsmittel des aus dem Stoß auf die Stahlbögen zu übertragenden Drucks verwendet werden kann.

Eine ausreichende Versteifung des Blechs wird auf einfache Art und Weise erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Bleche Sicken aufweisen, die parallel

zur Längserstreckung der Abstandshalter verlaufen. Auf diese Art wird der den Steg des Abstandshalters überkragende Bereich entsprechend verstärkt.

In diesem Zusammenhang besteht ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung darin, daß die Bleche eine den Abstand zweier in Umfangsrichtung eines Stahlbogens benachbarter Abstandshalter übersteigende Breite aufweisen. Damit wird eine Überlappung der einzelnen Elemente möglich, die sich dann wieder aufeinander abstützen können. In Form von Dachziegeln ist somit ein besonders dichter Abschluß des Zwischenraums zwischen zwei Stahlbögen gewährleistet

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist schließlich noch vorgesehen, daß an die Stege mehrere quer zur Streckenlängsrichtung verlaufende und durch Längsstäbe versteifte Rundstäbe geschweißt sind, welche sich an den benachbarten Abstandshaltern abstützen. Hierdurch wird ein einer Verzugsmatte ähnliches Verzugselement geschaffen, das in vorteilhafter Weise mit den Stahibögen verspannt ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines zwischen zwei in Streckenlängsrichtung aufeinanderfolgenden Stahlbögen eingespannten Abstandshalters;

F i g. 2 einen vertikalen Querschnitt gemäß der Linie H-II der F ig. 1;

F i g. 3 in vergrößerter Darstellung, teilweise im Längsschnitt, den Spannbereich zwischen einem Abstandshalter und einem Stahlbogenflansch;

Fig.4 einen Querschnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig.3;

F i g. 5 in Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt, eine weitere Ausführungsform eines zwischen zwei in Streckenlängsrichtung aufeinanderfolgenden Stahlbögen eingespannten Abstandshalters;

F i g. 6 eine Ansicht des Abstandshalters gemäß der F i g. 5, entsprechend dem Pfeil VI;

F i g. 7 in vergrößerter Darstellung, teilweise im Längsschnitt, den Spannbereich zwischen dem Abstandshalter und dem Stahlbogenflansch gemäß der Ausführungsform der F i g. 5 und 6;

F i g. 8 in Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt, eine dritte Ausführungsform eines zwischen zwei in Streckenlängsrichtung aufeinanderfolgenden Stahlbögen eingespannten Abstandshalters;

F i g. 9 eine Ansicht auf den Abstandshalter der F i g. 8 gemäß dem Pfeil IX und

Fi g. 10 einen Querschnitt gemäß der Linie X-X der r ι g. 8.

Der Abstandshalter 1 gemäß den F i g. 1 bis 4 weist ein U-förmiges Querschnittsprofil mit dem Steg 2 und den Schenkeln 3, 4 auf. In den Endbereichen 5, 6 sind Ausschnitte 7, 8 vorgesehen, in die die Flansche 9, 10 von im Querschnitt etwa U-förmigen Stahlbögen 11,12 eingreifen.

Die homogene Verbindung zwischen den Flanschen 9,10 und dem Abstandshalter 1 wird, wie beispielsweise F i g. 3 zeigt, durch die Anpassung der Seite 13 des Ausschnitts 8 an die Neigung der Innenseite 14 des Flansches 10 und durch die Anordnung eines Verspannteils 15 aus einem Elastomer auf der anderen Seite des Flansches 10 im Abstandshalter 1 erreicht Der Steg 2 des Abstandshalters 1 liegt dann, wie wiederum aus den F i g. 1 und 3 erkennbar, an den Stirnflächen 16 der Flansche 9. 10 an. Die Flansche 9, 10 sind somit praktisch vom Abstandshalter 1 umfaßt.

Die Seite 17, die zusammen mit der Seite 13 jeweils die Ausschnitte 7, 8 begrenzen, verläuft senkrecht zum Steg 2. Der Bereich zwischen dem Steg 2 und den Schenkeln 3,4 ist durch den Verspannteil 15 weitgehend ausgefüllt. Dabei liegt der Verspannteil 15, wie insbesondere in F i g. 4 gezeigt, mit seinem Rücken 18 am Steg 2 an. Die Längskante 19 ist abgerundet. Die Einspannung des Verspannteils 15 erfolgt durch

ι ο Einschnürung der Schenkel 3,4. Da der Verspannteil 15, wie aus Fig.3 ersichtlich, über die Seite 17 in den Ausschnitt 7 beziehungsweise 8 vorsteht, kann er den Flansch 9 beziehungsweise 10 eindeutig einspannen. Er weist ein gummielastisches Verhalten auf, das im wesentlichen unabhängig von der Temperatur eine Rückstellkraft ergibt, die in kurzer Zeit zu der gewünschten Verspannung der Flansche 9,10 führt Der Verspannteil 15 ist darüber hinaus durch seine besondere Anordnung auch weitgehend gegen Umwelteinflösse, wie Staub, Paste und ähnliches geschützt Die Stirnfläche 20 des Verspannteils 15, die an der Außenseite 21 der Flansche 9, 10 anliegt, kann aufgerauht sein.

In den F i g. 5 bis 7 ist eine Flanschausführung gezeigt, die eine besonders intensive Verbindung zwischen einem Verspannteil 15a und einem Stahlbogen 11a beziehungsweise 12a bewirkt Dabei weisen die Flansche 9a, 10a außenseitig eine Ausnehmung 22 auf, in die sich der Verspannteil 15a aufgrund der vorgegebenen Rückstellkraft hineindrücken kann.

Des weiteren lassen die F i g. 5 bis 7 erkennen, daß die Abstandshalter la Rundstäbe 23 aufweisen können, die durch Längsstäbe 24 versteift sind, so daß sich eine Art Verzugsmatte ergibt Die Längsstäbe 24 verlaufen parallel zum Abstandshalter la. Die Rundstäbe 23 stützen sich am benachbarten Abstandshalter la' ab. Dabei sind auch weitere Ausbildungen etwa in der Richtung denkbar, daß zwischen die Querstäbe 23 und die Längsstäbe 24 ein feinmaschiges Netz, eine Kunststoffolie oder ähnliches eingespannt wird. Eine solche kombinierte Verzugs- und Verbolzungsmatte ist schnell und sicher zu montieren. Auch bei ungenügender Hinterfüllung ist ein sicherer Sitz gewährleistet so daß sich damit auch gleichzeitig eine dichte Abschirmung zwischen den Ausbaubögen 11a, 12a und dem Gebirge ergibt.

Auf ähnliche Art und Weise kann ein weiteres Verbolzungs- und Verzugselement geschaffen werden, das in den F i g. 8 bis 10 gezeigt ist Dabei ist auf den Steg 26 des Abstandshalters 16 ein Blech 25 aufgeschweißt zum Beispiel durch Punktschweißen, das die mehrfache Breiie des Abstandshalter» \b aufweist Zur Verstärkung des Blechs 25 sind Sicken 26 angebracht die parallel zum Abstandshalter \b verlaufen. Die Bleche 25 können dabei, wie F i g. 10 zeigt, so aufgeschweißt sein, daß sich beim Montieren ein dachziegelförmiger Verzug herstellen läßt Auch in Streckenlängsrichtung ist eine solche Überlappung vorgesehen.

Vorteilhaft ist die einfache Montage der Abstandshalter 1, la, ib. Sie werden zunächst hinter die Stahlbögen U, 11a, 116 beziehungsweise 12, 12a, 126 geschoben und dann vom Gebirge her auf die Flansche 9, 9a, 96 beziehungsweise 10, 10a, 106 aufgeklemmt Dazu sind keine Werkzeuge notwendig. Es ist auch ohne weiteres möglich, die Abstandshalter 1, la, 16wieder zu lösen und an einer anderen Stelle anzubringen. Dies ist auch nach längerer Standzeit möglich, wenn ein entsprechender Raum hinter den Stahibögen 11, lla, 116 gegeben ist

Vorteilhaft ist auch, daß die Abstandshalter la, \b an beiden Enden 5,6 gleich ausgebildet sind, so daß bei der Montage auf die Einbaurichtung nicht geachtet werden muß. Sie sind somit für den rauhen Betrieb im Streckenvortrieb besonders geeignet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

29 Ol 023 Patentansprüche:

1. Abstandshalter U-förmigen Querschnitts für den aus im vorgegebenen Abstand zueinander angeordneten Stahlbögen bestehenden Streckenausbau, deren Schenkel im Abstand der in Streckenlängsrichtung benachbarten Profilflansche der Stahlbögen gleichgerichtete Ausschnitte zur Aufnahme der Profilflansche aufweisen und die Stege auf den im wesentlichen in einer Ebene verlaufenden Stirnflächen der Profilflansche aufliegen, wobei die jeweils innenseitig der Profilflansche liegenden Seiten der Ausschnitte der Neigung der Flanschinnenseiten angepaßt sind, während die gegenüberliegenden Ausschnittseiten weitgehend senkrecht zu den Stegen verlaufen und daß zwischen den Schenkeln begrenzt verformbare Verspannteile festgelegt sind, die an den Profilflanschen anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verspannteile aus elastomeren Spannkörpern (15, ISa, i5b) bestehen, welche in die Ausschnitte (7, 8) der Schenkel (3, 4) der Abstandshalter (1, la, ib) hineinragen, dabei an die in Längsrichtung der Abstandshalter (1, la, ib) weisenden Außenseiten (21) der Profilflansche (9, 9a, 9b bzw. 10, 10a, 10Z>j angedrückt und durch Einschnürung der Schenkel (3, 4) der Abstandshalter (1, la, ib)im Bereich zwischen den Schenkeln (3, 4) und den Stegen (2) der Abstandshalter (1,1a, Ii)^ eingeklemmt sind.

2. Abstandshalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkörper (15, 15a, \5b) keilförmig mit gerundeter Längskante (19) ausgebildet sind.

3. Abstandshalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Außenseiten (21) der Profilflansche (9,9a, 9b bzw. 10,10a, iOb) anliegenden Stirnflächen (20) der Spannkörper (15, 15a, 15b,) aufgerauht sind.

4. Abstandshalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außenseitig der Stege (2) der Abstandshalter (ib) Bleche (25) befestigt sind, welche eine mehrfache Breite der Abstandshalter (1 Z^ aufweisen.

5. Abstandshalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (25) Sicken (26) aufweisen, die parallel zur Längserstreckung der Abstandshalter (ib) verlaufen.

6. Abstandshalter nach den Ansprüchen 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (25) eine den Abstand zweier in Umfangsrichtung eines Stahlbogens (116, i2b)benachbarter Abstandshalter (ib, lfc'^übersteigende Breite aufweisen.

7. Abstandshalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Stege (2) mehrere quer zur Streckenlängsrichtung verlaufende und durch Längsstäbe (24) versteifte Rundstäbe (23) geschweißt sind, welche sich an den benachbarten Abstandshaltern (ia) abstützen.