DE3032521C2

DE3032521C2 - Geschlossener Streckenausbau, insbesondere für untertägige Grubenstrecken

Info

Publication number: DE3032521C2
Application number: DE3032521A
Authority: DE
Inventors: Artur 4100 Duisburg Constapel
Original assignee: Becker Grubenausbautechnik 4720 Beckum De GmbH; Becker Grubenausbautechnik 4720 Beckum GmbH
Current assignee: Gebhardt and Koenig Gesteins und Tiefbau GmbH
Priority date: 1980-08-29
Filing date: 1980-08-29
Publication date: 1984-09-27
Also published as: DE3032521A1; EP0047897A1; US4439065A; ZA816000B; EP0047897B1

Description

ίο Die Erfindung betrifft einen geschlossenen Streckenausbau, insbesondere in untertägigen Grubenstrecken, bestehend aus in Streckenlängsrichtung aufeinanderfolgend angeordneten, mehrteiligen Ausbauelementen aus Stahlblech, die aus mindestens je einem an den beiden Sireckenstößen angeordneten Stoßelement und einem Ln Firstbereich angeordneten Kappenelement zusammengesetzt sind, wobei die Ausbauelemente eine nach außen konkave Rinnenform aufweisen und sich an den Rändern der Rinnen konvex nach außen gewölbte

plitude (A), die Breite (b) und der Krümmungsradius 20 Randbereiche anschließen, die die Randbereiche beder Rinne* f») wesentlich größer sind als die Ampli- nachbarter Ausbauelemente überlappen, tude (B), die Breite (a) und der Krümmungsradius Bei einem bekannten Streckenausbau dieser Art

der einander überlappenden benachbarten Randbe- (Zeitschrift »Glückauf« 110.1974. Nr. 13. Seite 508) bereiche (9; 10), wobei die Ausbauelemente (3; 4; 5; 6; stehen die Ausbauelemente aus dickwandigen, mäan-7) mit in Streckenlängsrichtung orientierten Sicken 25 derförmig abgekanteten Blechen. Die dickwandigen (12) versehen sind und die Blechdicke der Ausbau- Ausbauelemente sind selbsttragend ausgebildet Zur

Bildung eines endgültigen Streckenausbaus benötigen die bekannten Ausbauelemente weder Stützbögen noch Gebirgsanker.

Die bekannten Ausbauelemente sind wegen ihres Gewichts nur vergleicfesweise langsam und in aufwendiger Weise zu montieren. Es ergeben sich erhebliche Montagezeiten, innerhalb deren die Bergleute weitgehend ungeschützt gegen herabfallendes Gestein sind. Auch sämtliche anderen bisher bekanntgewordenen Ausbauverfahren für untertägige Strecken besitzen den wesentlichen Nachteil, daß das Einbringen des Ausbaus relativ zeitaufwendig ist und daß die Bergleute während des Ausbaus weitgehend ungeschützt gegen herabfal-

penden Stößen der Ausbauelemenie (3; 4; 5; 6; 7) 40 lendes Gestein arbeiten müssen. Dies gilt sowohl für Durchgangslöcher (11) vorgesehen sind, die jeweils einen Ausbau mit Unterstützungsbögen als auch für den

sogenannten Ankerausbau.

Es ist auch bereits ein dickwandiges Profil bekannt, dessen Profilqucrschnilt aus einer sinusförmigen HaIbwelle und beidscils daran anschließenden sinusförmigen Vicrtclwellen mit gegenüber der Halbwellc entgegengesetzter Krümmung gebildet ist. Dieses Profil dient zur Herstellung von Tragringen für Tunnelausklcidungen. Ebenso wie die bekannten dickwandigen, mäanderför-A) mig abgekanteten Bleche benötigen auch diese Profile weder Stützbogen noch Gebirgsanker sondern sind selbsttragend ausgebildet. Die Montage dieser Profile ist aufwendig und langsam (DE-AS 24 49 738).

Weiterhin ist ein gewölbtes, vorzugsweise als Rohr ausgebildetes Flächentragwerk bekannt (AT-PS

elemente von 0,5 bis 3 mm betragt

2. Geschlossener Streckenausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den einander überlappenden Randbereichen (9; 10) Stützbö- gen (13) vorgesehen sind.

3. Geschiossenener Streckenausbau nach Anspruch 1 oder 2. daduc-h gek&'jizeichnet. daß in den Randbereichen (9', 10) Durchgangslöcher für Gebirgsanker (14) vorgesehen sind

4. Geschlossener Streckenausbau -nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise in den Randbereichen (9; 10) und an den einander übcrlapr.

Verbindungsclement

von einem gemeinsamen durchsetzt sind.

5. Geschlossener Sireckenausbau nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die die Durehgangslöchcr (U) durchsetzenden Verbindungselemente Vcrbindungxschraubcti sind.

6. Geschlossener Streckenausbau nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Ausbauelemenie (3; 4; 5;6;7) zwischen 30 bis 120 cm beträgt.

7. Geschlossener Sireckenausbau nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis b. dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Rinne (8) zwischen 20 bis 110 cm beträgt.

8. Geschlossener Sireckenausbau nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Randbereiche (9; t0) zwischen 5 und 20 cm beträgt.

3 00 883). das aus profilierten gewellten Platten besteht. Die Wellen sind sämtlich gleich und symmetrisch ausgebildet und erstrecken sich in Längsachsenrichtung des Rohrs. Die Ringausbausegmente sind als geschlossener

9. Geschlossener Streckenausbau nach einem bo Streckenausbau für untertägige Grubenstrecken nicht

oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß der Sickenabstand im Bereich von 2 bis 5 cm liegt.

10. Geschlossener Streckenausbau nach einein oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9. dadurch gckennzeichnet, daß das Verhältnis der Breite (b) der Rinne (8) zur Breitender Randbcrciche(9; t0) 3 : bis 8 : 1 betragt.

geeignet und hierfür auch nicht vorgesehen. Sie sind weder über Zuganker noch über Stützbögen abzufangen. Bei einer dünnwandigen Ausbildung besitzen solche Flächcniragwerke eine im Bergbaubetrieb nicht ausreichende Festigkeil.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Ausbauvorrichtungen und Ausbauverfahren zu vermeiden und einen geschlossenen Slrck-

cenausbau zu schaffen, der sich besonders schnell und :infach montieren läßt und bereits nach einer erst vorläufigen Montage einen weitgehenden Schutz der Bergleute gegen herabfallendes Gestein sicherstellt

Die Lösung erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die über Zuganker oder Stützbögen abgefangenen Ausbauelemente eine wellenartige Querschnittsform in Slrekkenlängsrichlung aufweisen und im Querschnitt die Amplitude, die Breite und der Krümmungsradius der Rinnen wesentlich größer sind als die Amplitude, die Breite und der Krümmungsradius der eineinander überlappenden benachbarten Randbereiche, wobei die Ausbauelemenie mit in Streckenlängsrichtung orientienen Sicken versehen sind und die Blechdicke der Ausbauelemenie 0,5 bis 3 mm beträgt

Der erfindungsgemäße Streckenausbau zeichnet sich dadurch aus, daß es möglich ist, in kürzester Zeil einen zunächst erst vorläufigen Ausbau der Sirecke zu erstellen, da sich aus den Ausbauelementen in kurzer Zeit stabile Ausbaurahmen erstellen lassen, deren endgültige Tragfähigkeit in einer zweiten Ausbaustufe durch Anbringen von Gebirgsankern oder Unterstützungsbögen sichergestellt werden. Bereits nach der ersten Ausbaustufe, in der die zu einem Ausbaurahmen zusammengesetzten Ausbauelemente miteinander verbunden sind, besteht ein vorläufiger Schutz der darunter arbeitenden Bergleute gegen herabfallendes Gestein. Für den vorläufigen Ausbau genügt es, daß die benachbarten Randbereiche der Ausbauelemente lose über die Randbereiche der vorhergehenden Ausbauelcmente geschoben werden. Bei einem endgültigen Ausbau mit Stülzbögen werden diese einfach in die nach außen gewölbter. Randbereiche eingesetzt. Bei einem Ausbau mit Zugankern werden die Befestigungsbohrungen £ür die einzusetzenden Zuganker durch entsprechende, in den Ausbauelementen vorgesehene öffnungen hindurch in das Gebirge eingebracht Während des Bohrens sich lösendes Gestein rutscht an den äußeren Flächen der Ausbauelemente herunter, ohne die Bergleute ernsthaft zu gefährden.

Durch das Vorsehen von Sicken und die gewählte Querschnittsform der Ausbauelemente ergibt sich trotz deren Dünnwandigkeit, welche die Einzelelemente leicht und damit gut handhabbar macht, eine vergleichsweise gute Festigkeit, wie sie für einen vorläufigen Ausbau ausreichend ist. Die Vcrfüllufcj des'· Freiraums zwischen der Außenseite der Ausbauelementc und dem Gebirge kann mit allen üblichen Verfüllmaterialien erfolgen. So kann beispielsweise in sehr einfacher Weise eine Verfüliung mit Anhydrit erfolgen, bei der die Ausbaueiemente als verlorene Schalungsbleche wirken.

Merkmale zur voriciliiaftcn Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 Eine perspektivische Ansicht eines .Streckenausbaus mit mehreren hintereinander rahmenartig angeordneten Ausbauelementen.

F i g. 2 ein einzelnes Ausbauelement.
F i g. 3 ein Ausbauelement mit in Streckenlängsrichtung orientierten Sicken.

Fig.4 eine schematische Ansicht auf die Stirnseite, eines Ausbaurahmens.

F i g. 5 eine Ansicht gemäß F i g. 4 auf einen anderen Ausbaurahmen,

Fig.6 einen Längsschnitt durch einen Ausbau ink Anker.

F i g. 7 einen Längsschnit analog F i g. 6 mil Stüt/.bogcn.

Verschiedene Ausbauelemenie sind jeweils zu einem

Ausbaurahmen i bzw. 2 zusammengesetzt In Fig. 1 besteht der Ausbaurahmen I aus zwei seitlichen StolS-elementen 3 und 4. die zu beiden Seiten des Tunnels vorgesehen sind und einem Kappenelement 5 im Firstbercich. Der benachbarte Ausbaurahmen 2 besitzt zwei seitliche Sloßelcmente 6, an die sich zwei Kappcnelemcntc 7 anschließen, die im Firstbereich zusammensto-Ben.

Aus den Schnittzeichnungen F i g. 6 und 7 ist die Form der einzelnen Ausbauelemente deutlich sichtbar. Die Ausbauekmente besitzen eine Rinnenform mit einer nach außen konkaven, d. h. nach innen konvexen Rinne 8. Die Rinne 8 besitzt eine Breite b. An die Rinne 8 schließen sich zwei nach außen konvexe Randbereiche 9 und 10 an. Die Ausbauelemente besitzen eine wellenartige Querschnittsform in Streckenlängsrichtung. Dabei sind die Amplitude A, die Breite b und der sich über die gesamte Welle der Rinne verändernde Krümmungsradius der Rinne jeweils wesentlich g,"-.3er als die Amplitude S, die Breite a und der sich vei-ändernde Krümmungsradius der Randbereichc 9 und 10.

In den Randbereichen sind, ebenso wie an den Enden der Ausbauelemente, Durchgangslöcher vorgesehen, welch" zur Aufnahme von Verbindungselementen dienen. Mit den nicht dargestellten Verbindungselementen, beispielsweise Schrauben, werden jeweils einander überdeckende Durchgangslöcher in Ausbauelementen durchsetzt und in Umlangsrichtung oder Streckenlängsrichtung benachbarte Ausbauelemente fest zusammengespannt.

Aus F i g. 3 sind die in Streckenlängsrichtung orientierten Sicken 12 ersichtlich.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 7 sind Stützbögen 13 vorgesehen, welche, jede beliebige geeignete Querschnittsform aufweisen können und welche entsprechend der Innenkontur des Streckenausbaus soge-. nannte Glockenbögen bilden.

■ Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 6 ist die Verankerung der aus dünnwandigem Stahlblech bestehenden Ausbaurahmen mit Hilfe von Bergankern 14 vorgenommen. Aus F i g. 2 sind die in den Randbereichen 8 und 9 angeordneten Durchgangslöcher 15 für die Gebirgsanker 14 deutlich sichtbar.

Aus Fig. 2 sind ferner in der Rinnenmitte angeordnete Durchgangslöcher 16 ersichtlich, welche zum Hinterfüllen des Streckenausbaus mit Beton oder Anhydrit verwendet werden können. Das Verfüllmaterial wird in die Freiräumc zwischen dem Gebirge und den Außenflächen der Ausbaurahmen eingebr?cht.

Die Breite der Ausbaurahmenelemente beträgt zwischen 30 und 120 cm. Dabei beträgt die Breite der Rinne ' 8 zwischen 20 und 110 cm. Als praktische Breite a für die Randbereiche 9 und 10 hat sich ein Maß zwischen 5 und 20 cm bewährt.

Der Abstand der Sicken 12 liegt im Bereich von 2 bis 5 cm. Die Blechdicke der Ausbauelemente beträgt zwischen 0.5 bis 3 .iim. Das Verhältnis der Breite b der W) Rinne 8 zjr Breite a der Randbereiche 9 und 10 liegt im Rahmen von 3:1 bis 8 :1.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Geschh. * ..;~ Sireckenausbau, insbesondere in imiwtäjigen Grubenstrecken, bestehend aus in Streckenlängsrichtung aufeinanderfolgend angeordneten, mehrteiligen Ausbauelementen aus Stahlblech, die aus mindestens je einem an den beiden Streckenstößen angeordneten Stoßelement und einem im Firstbereich angeordneten Kappenelement zusammengesetzt sind, wobei die Ausbauelemente eine nach außen konkave Rinnenform aufweisen und sich an den Rändern der Rinnen konvex nach außen gewölbte Randbereiche anschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise über Zuganker (14) oder Stützbögen (13) abgefangenen Ausbauelemente (3; 4; S;6; 7) eine wellenartige Querschnittsform in Streckcnlängsrichiung aufweisen und im Querschnitt die Am- Ii. Geschlossener Streckenausbau nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß in der Rinne (8) Durchgangslöcher (16) als Einfüllöffnungen für Verfüilungsmaterial vorgesehen sind.