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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbessern und Verstärken von Streckenausbauten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Verzugmatte gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 3.
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Im untertägigen Berg- und Tunnelbau werden die aufgefahrenen Strecken durch in einem vorgegebenen Abstand zueinander angeordneten Ausbauprofilen und zwischen den Ausbauprofilen und dem Gebirge angeordnetem Verzug abgesichert. Durch Abbaueinwirkungen oder aufgrund anderer Gegebenheiten eintretende Gebirgsbewegungen wird der Verzug häufig so stark beansprucht, daß er teilweise oder ganz zerstört wird. Daher ist es erforderlich, die Strecken jeweils zu überwachen und derartige Schäden möglichst umgehend abzustellen. Derartige Schäden treten in der Regel gleichzeitig über größere Streckenabschnitte auf. Es ist daher erforderlich, diese Streckenabschnitte durchzubauen, d.h. die alten Verzugmatten und die losen Berge zu entfernen, neue Matten dahinter zu legen und mit Verzugsteinen zu versehen. Der damit verbundene Arbeits- und Materialaufwand ist so erheblich, daß man zunächst versucht, derartige Reparaturarbeiten soweit wie möglich hinauszuzögern. Hinzu kommt, daß derartige Reparaturarbeiten mit einem Sicherheitsrisiko verbunden sind, da das Entlasten der Streckenstöße wegen der eingetretenen Gebirgsauflockerung häufig mit Steinfall verbunden ist.
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Es ist bereits versucht worden, schadhafte Streckenstöße durch Aufbringen einer Betonschicht abzusichern. Nachteilig dabei ist jedoch, daß die in unterschiedlicher Schichtdicke aufgebrachte Betonschicht bei auftretender weiterer Gebirgsbewegung sehr leicht abbröckelt und herabfallen kann. Letztlich ist somit mit derartigen Maßnahmen eine ausreichende Sicherung bzw. eine Verstärkung des Ausbaues nicht möglich.
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Das aus Glückauf 1976, Nr. 17, Seiten 981 und 982 bekannte "Neue Verschal- und Hinterfüllverfahren" ist ausschließlich für das nachträgliche Hintermörteln von Streckenausbau vorgesehen, wobei hierunter das Hintermörteln im Abstand zum Streckenvortrieb gemeint ist, wie den Erläuterungen eindeutig zu entnehmen ist. Voraussetzung dabei ist somit ein noch vollständig im Verband stehender Ausbau und das Anbringen von Verschalelementen, die anschließend wieder entfernt werden. Auch die auf Seite 982 in der rechten Spalte aufgezählten weiteren Verwendungszwecke zeigen, daß an das Sichern von unter Druck geratenen Strecken nicht gedacht worden ist.
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Aus dem DE-GM 75 24 889.4 ist eine Vorrichtung zum Anbringen von Schalungsbrettern oder Schalungstafeln an Ausbauprofilen von Strecken in einem Bergwerk bekannt. Für das Anbringen von Schalungsbrettern an den Ausbauprofilen sind hakenförmige Verbindungselemente vorgesehen, die dafür Sorge tragen, daß die einzelnen Schalungstafeln an die Ausbauprofile angepreßt werden. Ein Verspannen der einzelnen Ausbautafeln ist mit derartigen Verbindungselementen nicht möglich. Außerdem kann mit einer derartigen Vorrichtung allenfalls das aus Glückauf 1976, Nr. 17, Seiten 981 und 982 bekannte Verfahren unmittelbar hinter dem Streckenvortrieb verwirklicht werden. Nachteilig bei diesen bekannten Lösungen ist vor allem, daß übliche Verschalelemente verwendet werden, die nach der Fertigstellung der Hinterfüllung wieder entfernt werden müssen. Damit ist der Aufwand wesentlich höher und das an sich angestrebte Kombinieren des stählernden Ausbaus und des hydraulisch abbindenden Materials ist nicht gegeben. Vielmehr wird dann, wenn die Strecken unter Druck geraten, der Beton oder das sonstige Material abplatzen, wodurch eine nicht unerhebliche Gefährdung für die Belegschaft und Förderung sich einstellt. Aus diesem Grund ist das Verfahren auch nur für Gesteinstrecken vorgesehen, die nicht unterfahren oder überfahren werden und die von daher unter Druckbelastungen nicht oder nur wenig zu leiden haben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aufwendige Durchbauarbeiten in unter Druck geratenen Strecken zu vermeiden und hierfür ein den Ausbau gleichzeitig verstärkendes Verfahren und eine geeignete Verzugmatte zu schaffen.
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Die Aufgabe wird in verfahrensmäßiger Hinsicht dadurch gelöst, daß bei Beibehaltung des alten beschädigten Verzuges als Verschalung verspannbare Verzugmatten verwendet und dicht übereinander verlegt gegeneinander in Streckenlängsrichtung verspannt, mit den Ausbauprofilen verbunden und mit Einbringen des Baustoffes in den Streckenausbau integriert werden.
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Mit Hilfe eines derartigen Verfahrens ist es überraschend möglich, einen insgesamt verstärkten integrierten Ausbau zu schaffen, der als Ganzes die auftretenden Kräfte aufnehmen kann. Vorteilhafterweise ist dabei sichergestellt, daß durch die gleichzeitig als Armierung des Baustoffes wirkenden Verzugmatten Schalen des Baustoffes bei auftretendem Druck nicht abplatzen können. Da die Verzugmatten miteinander verspannt sind, erhöhen sie weiter die Tragfähigkeit des gesamten Ausbaues und schließlich entfällt die Notwendigkeit, die gleichzeitig als Verschalelemente wirkenden Verzugmatten nach Fertigstellung des ergänzten Ausbaues wieder zu entfernen.
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In gasführenden Bereichen oder in Strecken mit hohen Temperaturen ist es zweckmäßig, daß der Zwischenraum zwischen altem Verzug und den verspannten Verzugmatten sowie den Innenflanken der Ausbauprofile mit wärmeisolierendem und/oder den Gasdurchgang verhinderndem Material gemischtem Baustoff verfüllt wird. Bei Anwendung eines derartigen Verfahrens ist es möglich, die Strecke so zu gestalten, daß den durchstreichenden Wettern aufgrund der glatten Wände nur ein geringer Widerstand entgegengesetzt wird.
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Die Aufgabe wird in vorrichtungsmäßiger Hinsicht dadurch gelöst, daß die Verzugmatte auf ihrer dem Streckeninneren zugewandten Seite zwei parallel zueinander und zu den Querdrähten verlaufende Klemmstäbe aufweist, die von einer Klemme hintergriffen werden, welche über Teile der Streckenausbauprofile hintergreifende Mittel an letzteren festlegbar ist.
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Eine derartige Verzugmatte eignet sich zur Durchführung des Verfahrens gerade für den vorgesehenen Einsatzzweck in unter Druck geratenen Strecken, insbesondere Abbaustrecken. Die Verzugmatten können aufgrund ihrer Ausbildung und der Möglichkeit, sie miteinander zu verspannen, auch dann eine wirksame Verschalung ergeben, wenn einzelne Ausbaubögen oder auch alle aufgrund des Gebirgsdruckes sich verbogen haben. Eine Verspannung der Matten untereinander ist dagegen bei der zum nicht veröffentlichten Stand der Technik gehörenden Verzugmatte nach der DE-OS 29 48 527 nicht gegeben. Diese bekannte Verzugmatte wird stoßseitig hinter die Ausbauprofile gelegt und benötigt daher keine Verbindung mit den einzelnen Ausbauprofilen, ist somit andererseits aber auch mit diesen nicht zu koppeln. Ähnlich wie die vorbekannten Verzugmatten können die erfindungsgemäßen auch in Längsrichtung miteinander verbunden werden und zwar so, daß sie die im wesentlichen vom Stoß ausgehenden Belastungen sicher aufnehmen. Dadurch und durch ihre Verbindungsmöglichkeiten mit den einzelnen Ausbaubögen ergibt sich eine sehr stabile Schirmwand, die sich vorteilhaft als Verschalung benutzen läßt und die darüber hinaus eine Integrierung in den Gesamtausbau ermöglicht.
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Eine zweckmäßige innige Verbindung von Verzugmatte und Ausbauprofil ist zu erreichen, indem die Klemme auf beiden Seiten je einen Querdraht der Verzugmatte sowie die Endabschnitte der Klemmstäbe einklemmt. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß eine derartige Klemmverbindung an beliebigen Stellen der Ausbauprofile und auch an beliebigen Stellen der einzelnen Verzugmatten angebracht werden kann und daß die eingelegten Klemmstäbe die gesamte Matte bzw. die Längsstäbe der Matte fest auf das Ausbauprofil aufdrückt. Die eingelegten Klemmstäbe verhindern so ein Herauswandern der nicht durch Klemmen unmittelbar gehaltenen Verzugmattenreihen. Darüber hinaus werden die Übergänge zwischen den einzelnen Matten in vorteilhafter und einfacher Weise fixiert. Die Zahl der Verbindungsklemmen richtet sich nach den zu erwartenden Gebirgsdrücken.
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Eine von Anfang an dichte und feste Verbindung zwischen Verzugmatte und Ausbauprofil wird erreicht, indem die Klemmstäbe gebogen ausgeführt sind. Dabei werden die Klemmstäbe so angebracht, daß die vorgegebene Biegung auf das Ausbauprofil hinweist.
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Mit den kennzeichnenden Merkmalen der tragenden Patentansprüche wird insbesondere der Vorteil erreicht, daß aufgrund der miteinander verspannten Verzugmatten ein stabiler innen auf den Ausbauprofilen aufliegender Verzug geschaffen werden kann, der entweder als einfache zusätzliche Sicherung, als Schalungselement und gleichzeitiges Armierungselement oder auch ggf. als einziger Verzug dient. Vorteilhaft dabei ist, daß dieser innen auf den Ausbauprofilen liegende Verzug in kurzer Zeit und ohne großen Materialaufwand, insbesondere ohne Auflockerung des Gebirgsverbandes und ohne an den Ausbauprofilen etwas zu ändern herzustellen ist.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 einen Ausschnitt einer Strecke mit innenliegendem Verzug in perspektivischer Darstellung,
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Fig. 2 eine Einzelheit einer Verzugmatte im Bereich der Verbindungsstelle,
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Fig. 3a eine Verbindungsklemme für GI-Profile im Schnitt,
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Fig. 3b die Verbindungsklemme in Draufsicht,
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Fig. 4a eine Verbindungsklemme für TH-Profile im Schnitt und
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Fig. 4b die gleiche Verbindungsklemme in Draufsicht.
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Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung mehrere im Abstand zueinander angeordnete Ausbauprofile (1, 2). Bei diesen Ausbauprofilen (1, 2) handelt es sich um die Stoßsegmente eines GI-Profilbogens. Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Ausbauprofilen (1, 2) sind durch dicht übereinander angeordnete Verzugmatten (3, 4, 5) überbrückt. Dabei wird aus Fig. 1 deutlich, daß aufgrund der besonderen Ausbildung der Verzugmatte (3, 4, 5) die Verbindungsstellen (6) zwischen den einzelnen Verzugmatten (3, 4, 5) nicht unbedingt im Bereich der Ausbauprofile (1, 2), sondern auch in den Zwischenräumen liegen können. Dadurch ist es möglich, derartige Verzugmatten auch dort zu verwenden, wo aufgrund der Gebirgsbewegung der Abstand zwischen den einzelnen Ausbauprofilen (1, 2) schwankt.
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Die Verzugmatten (3, 4, 5) sind entgegen der sonst üblichen Verlegung derartiger Matten auf der Innenseite der Ausbauprofile (1, 2) angeordnet.
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Die einzelnen Verzugmatten (3, 4, 5) weisen Längsstäbe (7, 8) und dazu rechtwinklig verlaufende Querstäbe (9, 10) auf. Die einzelnen Verzugmatten (3, 4, 5) sind über eine Verbindung (11) jeweils mit den Ausbauprofilen (1, 2) verbunden. Die Verbindung (11) nimmt dabei, wie nachstehend noch näher erläutert wird, Klemmstäbe (12, 13) auf, mit denen die Verzugmatten (3, 4, 5) über ihre gesamte Breite auf der Innenseite der Ausbauprofile (1, 2) fixiert werden. Die Klemmstäbe (12, 13) sind wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht geringfügig gebogen ausgeführt, so daß sie eine Art Federwirkung ausüben.
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Bei der Herstellung eines derartigen auf der Innenseite des Ausbauprofils, (1, 2) angeordneten Verzuges wird zunächst eine Verzugkette bzw. ein Mattenstrang aus mehreren Verzugmatten (5, 36, 37) erstellt, dessen Länge vorzugsweise mehrere Zwischenräume den Ausbauprofilen (1, 2) überbrückt. Die Matten werden dann von Hand verspannt, d.h. ineinander gezogen und dann mit dem Ausbauprofil (1, 2) über die Verbindung (11) verbunden.
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Bei der aus der Fig. 2 ersichtlichen Ausführungsform einer derartigen Verzugmatte (3, 4, 5, 36, 37) sind an dem einen Mattenende die Längsstäbe (7, 8) als aus der Mattenebene herausgebogene Haken (19) ausgebildet. Der Endabschnitt (20) des Hakens (19) verläuft parallel zum Längsstab (8). Am anderen Mattenende sind zur gleichen Mattenseite die Enden (22) herausgebogen und unter Bildung einer Schleife (23) über die Längsstäbe (7) zurückgeführt. Bei eintretender Zugbelastung wird der Endabschnitt (24) der Schleife (23) über den Haken (19) mitgenommen und dadurch der durch die Schleife (23) vorgeformte Knoten geschlossen. Über den Querstab (9) erhält die Schleife die notwendige Stabilität.
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Die Fig. 3a und b sowie Fig. 4a und b verdeutlichen Klemmverbindungen für GI-Profile bzw. TH-Profile. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß der Querstab (10) der Verzugmatte über die innere Klemme (31), die mit ihren Klauen die Flansche des Profilsbogens umklammert, mit dem Ausbauprofil (1) verbunden ist. Auf die innere Klemme ist eine äußere Klemme (32) mit Richtkeil (30) aufgesetzt, die die Endlängen (27, 28) der Klemmstäbe (12, 13) aufnimmt. Die Klemmstäbe (12, 13) drücken die einzelnen Längsstäbe (7, 8, 34, 35) der Verzugmatte so ein, daß die gesamte Verzugmatte fest mit dem Ausbauprofil (1, 2) verbunden ist. Auf diese Weise kann über die Klemmstäbe (12, 13) ein Herauswandern der nicht durch Verbindungen (11) unmittelbar gehaltenen Verzugmattenreihen verhindert werden, und zwar auch dann, wenn der einzelnen Verzugmatte keine derartige Verbindung (11) zugeordnet ist, wobei allerdings jede Verzugmatte wenigstens durch einen entsprechend verlängerten Klemmstab (12 bzw. 13) erfaßt sein muß. (Fig. 1).
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Nach Fig. 4 ist eine derartige Verbindung (11) auf ähnlich einfache Weise auch bei TH-Bögen und ähnlichen Profilbögen möglich. Dabei hintergreift der Haken (38) einen Flansch des Profils und fixiert mit Hilfe der Verbindung (11) die Verzugmatte am Ausbauprofil (2).
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Aus den Figuren, insbesondere aus Fig. 1, ist unschwer zu ersehen, daß mit Hilfe mehrerer dicht übereinander angebrachter Verzugmattenketten ein so dichter Innenverzug angebracht werden kann, daß auch bei stark beschädigtem, außen auf den Ausbauprofilen (1, 2) liegendem Verzug das Streckeninnere ausreichend geschützt werden kann. Aus der Fig. 1 ist weiter ersichtlich, daß bei entsprechender Ausrüstung der Verzugmatten (3, 4, 5, 36, 37) z.B. durch Aufbringen eines feinmaschigen Drahtgewebes auch der Zwischenraum zwischen altem und neuem Verzug mit hydraulisch abbindendem Baustoff, Schaumstoff oder ähnlichem Material verfüllt werden kann. Damit kann im nachhinein eine derartige Strecke ausbaumäßig ausgebessert und verstärkt werden, ohne daß hierfür der alte Verzug durch Lüften entfernt werden muß.