DE2949373C2

DE2949373C2 - Gewebter Schlauch für den Untertagebergbau

Info

Publication number: DE2949373C2
Application number: DE19792949373
Authority: DE
Inventors: Karl Brockhaus; Wolf Dr. Krummheuer; Hubert 5600 Wuppertal Röhrens
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo Patente 5600 Wuppertal De GmbH
Priority date: 1979-12-07
Filing date: 1979-12-07
Publication date: 1985-04-25
Also published as: BE886512A; JPH025237B2; JPS56131800A; DE2949373A1

Description

Die Erfindung betrifft einen flexiblen Schlauch aus einem Gewebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Schlauch ist aus der DE-PS 26 27 256 bekannt Der bekannte Schlauch soll derart gefaltet im Profil der vormontierten, den Ausbau bildenden Stützbögen verlegt werden, daß er sich beim Befüllen mit einem hydraulischen Füllstoff, z. B. Beton. Vergußmörtel od, dgl, fächerförmig öffnet und den Zwischenraum zwischen den Ausbaubögen und der Ausbruchlinie des Gebirges formschlüssig ausfüllt. Infolge der Wasserdurchlässigkeit des Gewebes soll die Flüssigkeit des hydraulischen Füllstoffs durch die Schlauchwand nach außen entweichen, ohne daß ein Verlust an Bindemitteln erfolgt; dadurch soll der Aushärtungsprozeß der Füllung beschleunigt und bereits nach kurzer Zeit eine ausreichend hohe Frühfcsligkcit von beispielsweise 40 bis

50 kp/cm² erreicht werden.

Unter »hochfesten Chemiefasern« werden naß-, trokken- oder insbesondere schmelzgesponnene Fasern aus synthetischen Polymeren verstanden, beispielsweise aus Polyamiden oder Polyestern, wobei die Reißfestigkeit der — in der Regel in Form von Endiosfilamentgamen vorliegenden — Fasern mindestens 65 cN/tex betragen solL Die DE-PS 26 27 256 führt als geeignetes Material für Schläuche mit einem Durchmesser bis etwa 25 cm

ίο hochfeste Polyäthylenterephthalatfäden (d. h. Endlosfilamentgarne) auf.

Versuche mit den bekannten Schläuchen haben gezeigt daß sowohl bei Ausbrüchen mit einem Durchmesser von mehr als etwa 4 cm als auch bei Schlauchdurch- messern von etwa 23 cm aufwärts erhöhte Anforderungen sowohl an das textile Schlauchmaterial als auch an die Schlauchkonstruktion und Schlauchausrüstung zu stellen sind, um einerseits dem Schlauch eine ausreichend hohe Festigkeit zu vermitteln, die einen gefahrlo- sen Befüllungsvorgang ermöglicht und während der Aüshärtphasc des Füllmittels eine ausreichende Stützfunktion sicherstellt und andererseits die richtige Porengröße zu gewährleisten, die zwar die Flüssigkeit, nicht aber die Feststoffe des Füllmittels nach außen hin durch die Schlauchwand dringen läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Schläuche dahingehend zu verbessern, daß sie auch bei größeren Stützbogendurchmessern und/oder größerem Eigendurchmesser problemlos zu füllen sind, und ihre Stützaufgaben voll erfüllt werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem gewebten Schlauch der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Als Chemiefasergarne mit einer Reißfestigkeit von mindestens 70cN/tex können an sich bekannte PoIyester-Filamentgarne eingesetzt werden, insbesondere Polyäthylenterephthalat-Garne mit einer Reißfestigkeit von mindestens 73 cN/tex.

Wenn der erfindungsgemäße flexible Schlauch im Untertagebergbau eingesetzt werden soll, wo erhöhte Sicherheitsanforderungen bezüglich Brandverhalten und Oberflächenwiderstand gestellt werden, wird ein Schlauch aus Polyamidfasergarnen empfohlen, insbe sondere aus Polyhexamethylenadipinsäureamid-Fila- mentgarnen mit einer Reißfestigkeit von mindestens 73 cN/tex.

Damit der Schlauch sich während des Füllvorgangs einerseits gut in das Profil der vormontierten Ausbau bögen einlegt und andererseits möglichst gut an das unregelmäßige Profil der Ausbruchlinie anpaßt, wird der erfindungsgemäße Schlauch vorzugsweise aus Chemiefasergarnen mit einer Bruchdehnung von mindestens 19% hergestellt. Für das Verhalten des Schlauchs während des Befüllungsvorgangs (bis zum Aushärten des Füllstoffs) besonders günstig sind Chemiefasergarne mit einer Bezugsdehnung von mindestens 12% bei einer Belastung von 48 cN/tex; bei einem für die Schluuchhcrstellung aus Gründen der Festigkeit und Wasserdurch- lässigkeit besonders geeigneten Garntiter von 1880 dtex wird diese Bezugsdehnung unter einer Last von 90 N ermittelt.

Für Schlauchdurchmesser bis etwa 50 cm kommt man in der Regel mit Polyethylenterephthalat- oder Polyhc xamethylenadipinsäureamid-Fasern aus, deren Festig keit über die Polymerisation-, Spinn- und Slrcckbedingungen bis auf 100 cN/tex oder mehr gesteigert werden kann. Für größere Schlauch- und/oder Süitzbogen-

durchmesser, die mit größeren Ffllldrücken bzw. Schlauchlängen verbunden sind, kann man die Widerstandsfestigkeit und Standfestigkeit der Schläuche noch dadurch erhöhen, daß man aus den erwähnten Polymerfasern Korde herstellt und diese zu schweren Kordgeweben verarbeitet. Um bei derartigen Schlauchdimensionen geringere Schlauchgewichte beibehalten zu können, empfiehlt es sich, den Schlauch zumindest im Schuß aus Aramidgarnen (Garnen aus aromatischen Polyamiden) mit einer Reißfestigkeit von mindestens 170 cN/tex herzustellen. Reißfestigkeiten von 180cN/tex oder mehr werden bevorzugt Bei Verwendung von Aramidgarnen im Schuß empfiehlt es sich, die Kettfaden jeweils so anzuordnen, daß sie den Schußfaden gegen Beschädigungen, Abrieb od. dgL allseitig schützen. Dies kann beispielsweise üb sr eine Köperbindung.gescheheii.

Sri.juche aus Aramidgarnen weisen neben ihrer hohen Festigkeit ein günstigeres Brennverhalten auf, was insbesondere für den Untertageeinsatz wesentlich ist

Man hat zunächst versucht flexible Schläuche zu verwenden, die aus normalen Geweben dadurch hergestellt worden waren, daß man die Gewebebahn länge ihrer Mitte gefaltet und ihre beiden nunmehr aufeinanderliegenden Ränder miteinander vernäht hat Diese Naht hat sich im Betrieb als kritische Schwachstelle der Schläuche herausgestellt. Deshalb sollen die erfindungsgemäßen Schläuche »nahtlos« gewebt sein, d. h. es sollen Gewebe verwendet werden, die infolge ihrer Konstruktion einen befüllbaren Raum beinhalten.

Aus Kostengründen wie aus Gründen einer Reihe damit erzielbarer Konstruktionsvorteile ist der flexible Schlauch flachgewebt und weist an seinem Umfang zwei diametral angeordnete Längsstege von wenigstens 1 cm Breite auf. Durch Flachweben kann man über große Breiten hinweg mehrere Gewebeschläuche gleichzeitig herstellen, die durch Stege vorherbestimmbarer Breite voneinander getrennt sind; längs dieser Stege werden die Schläuche dann voneinander getrennt. Die Längsstege, die rechts und links eines jeden flachgewebten Schlauches angeordnet sind, bieten eine wesentlich höhere Festigkeit als die konventionellen Nähte; gleichzeitig stabilisieren sie die Schlauchlage während des Befüllungsvorgangs und zeigen an, ob der Schlauch beim Einlegen in das Ausbauprofil in sich verdreht worden ist. Beim Flachweben ist es auch möglich, anstelle quasi endloser Schläuche, die später auf die erforderliche Länge geschnitten und an ihren Enden verschlossen werden müssen, im Abstand der gewünschten Schlauchlänge durchgehende Querstege von einigen Zentimetern Breite einzuweben; trennt man die Schläuche längs dieser Querstege voneinander, so gelangt man zu einer weiteren bevorzugten Schlauchform, die an beiden Stirnseiten Quersiege von wenigstens 1 cm Breite aufweist. Derartige Schläuche können ohne weitere Vorbereitungen in das Ausbauprotll eingelegt mit einem das Gewebe durchdringenden Füllstutzen versehen und befüllt werden.

Eine andere Methode zur Herstellung nahtloser Schläuche ist das Rundweben (Schlauchweben). Hierbei kann man pro Webstuhl aber nur einen einzigen, quasi endlosen Schlauch herstellen, der dann auf Länge geschnitten wird. Die Schlauchenden müssen dann verschlossen werden, was beispielsweise — ähnlich wie bei Wursthäuten — durch Zubinden geschehen kann. Vorzugsweise werden bei rundgewebten Schläuchen die stirnscitigen Enden zusammengefaltet und unter Bildung eines wenigstens 1 cr.i breiten Querstegs (gegebenenfalls nach ein- oder zweimaligem Umschlagen) abgenäht, geklammert oder in ähnlicher Weise dicht verschlossen.

Die Schläuche werden in Köper- oder Panamabindung gewebt Die Köperbindung wurde bereits erwähnt Für die meisten Zwecke ist die Panamabindung (beispielsweise V₄) besonders geeignet weil sie einerseits die für die Festigkeit notwendige Fadendichte (Zahl der Fäden pro cm Gewebebreite) ermöglicht zum anderen eine hohe Weiterreißfestigkeit bewirkt und ίο zwischen den gleichbindenden Fadengruppen Spalten bildet welche die Wasserdurchlässigkeit des Gewebes fördern.

Für den Untertageeinsatz der erfindungsgemäßen Schläuche ist es zweckmäßig, wenn die wasserfeste Ausrüstung eine antistatische Wirkung derart entfaltet daß der Oberflächenwiderstand (nach DIN 54 345) des Schlauches kleiner als 10⁷Ω, vorzugsweise kleiner als 10⁶QiSt.

Die wasserfeste Ausrüstung kann aufgebracht werden, nachdem \ler Gewebeschlauch hergestellt worden ist Sie kann aber auch während der Gärnherstellung oder während des Wfcbvorgangs auf die einzelnen FiIamentgarne aufgebracht werden.

Um die obengenannten niedrigen Oberflächenwiderstände leichter zu erreichen, kann es zweckmäßig sein, daß die Chemiefasergarne des Schlauches antistatisch wirkende, d. h. leitende Zusätze enthalten, beispielsweise indem einige Gew.-% Ruß eingesponnen sind oder die Garne eine Kern-Mantel-Struktur besitzen, mit einer leitenden Komponente als Kern.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist

F i g. 1 schematisch in Vorderansicht ein Streckenausbau mit einem erfindungsgemäßen Schlauch;
F i g. 2 schematisch ein Querschnitt durch eine flachgewebte Bahn mit mehreren, durch Längsstege verbundenen Gewebeschläuchen;

Fig.3 schematisch ein Querschnitt durch einen mit Längsstegen versehenen Schlauch in mit Beton geüilltem Zustand und

F i g. 4 schematisch ein stirnseitiges Ende eines erfindungsgemäßen flexiblen Schlauches mit umgeschlagenem Quersteg.

In Fig. 1 ist schematisch ein Streckenausbau dargestellt. Der Ausbruch 1 weist eine unregelmäßige Ausbruchlinie 2 auf; im Abstand von etwa 10 bis 20 cm zum Gebirge 3 sind stählerne Stützbögen 4, beispielsweise Rinnenprofile gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 der DE-PS 26 27 256, angeordnet; zwischen Gebirge 3 und Stützbögen 4 ist ein erfindungsgemäßer flexibler Schlauch S eingelegt und durch Bcfüllung mit einem aushärtbarem Stoff, z. B. Beton, derart aufgebläht worden, daß er zwischen Gebirge 3 und Stützbögen 4 eine im wesentlichen kraft- und formschlüssige Verbindung herstellt Di«! Füllöffnung 6 kann, wie dargestellt, im First den Ausbaw; liegen.

F i g. 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einer mehrere Gewebeschläuche 7, 8, 9 enthaltenden Flachgewebebahn, wobei -.wischen den einzelnen Gewebeschläuchen 7, 8,9 gewebte Längsstege 10,11 vorgesehen sind. Durch Trennung der Bahn längs dieser Steg» entstehen nahtlos gewebte Schläuche.

F i g. 3 stellt, wiederum stark schematisiert, einen Gewebeschlauch 12 mit zwei diametral zueinander angeordneten Längsstegen έλ dar, und zwarim mit Beton 14 prall gefüllten Zustand. »

F i g. 4 schließlich zeigt im Längsschnitt ein stirnseitiges Ende einer bevorzugten Ausführungsform des erfin-

dungsgemäßen Schlauches, hier eines rundgewebten Schlauches 15. Das Ende dieses Schlauches IS ist zusammengelegt und umschlungen sowie vernäht, verklammert od. dgl, so daß der Schlauch 15 endseitig einen dichten Quersteg 16 von mindestens I cm Breite aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Flexibler Schlauch aus einem aus hochfesten Chemiefasergarnen bestehenden, wasserdurchlässigen Gewebe für den Untertagebau zur Herstellung einer kraft- und formschlüssigen Verbindung zwischen Ausbau und Gebirge durch Einbringen einer aushärtenden Füllung, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe aus Chemiefasergarnen mit einer Reißfestigkeit von mindestens 70 cN/tex besteht, in Köper- oder Panamabindung nahtlos gewebt ist und eine die Poren des Gewebes teilweise verschließende, wasserfeste Ausrüstung besitzt

2. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe aus Polyhexamethylenadipinsäureamidfilamentgarnen besteht

3. Schlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Chemiefasergarne eine Bruchdehnung von mindestens i9% aufweisen.

4. Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Chemiefasergarne eine Bezugsdehnung von mindestens 12% bei einer Belastung von 48 cN/tex aufweisen.

5. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe zumindest im Schuß Aramid-Filamentgarne mit einer Reißfestigkeit von mindestens 170 cN/tex enthält.

6. Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er flachgewebt ist und an seinem Umfang zwei diametral angeordnete Längsstege von mindestens 1 cm Breite aufweist

7. Schlauch nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß er an seinen beiden Stirnseiten Querstege von wenigstens 1 cm Breite aufweist

8. Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er rundgewebt ist und an seinen beiden Stirnseiten Querstege von wenigstens 1 cm Breite aufweist.

9. Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe eine antistatische Ausrüstung besitzt, wobei der Oberflächenwiderstand des Schlauches kleiner als ΙΟ⁷ Ω ist.

10. Schlauch nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Chemiefasergarne antistatisch wirkende Zusätze enthalten.