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Die Erfindung betrifft eine Profilverbindung für den
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mehrteiligen Streckenausbau im untertägigen Berg- und Tunnelbau, insbesondere
für den aus ineinanderlegbaren Profilsegmenten bestehenden Bogenausbau, mit den
Profilsegmenten angepaßten, sie umfassenden und daran festlegbaren Laschen und Verbindungsschrauben.
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Derartige Profilverbindungen werden insbesondere beim sogenannten
Gleitbogenausbau, einem nachgiebigen, mehrteiligen Streckenausbau eingesetzt, um
jeweils die ineinandergelegten Profilenden fest aufeinander zu pressen. Auf diese
Weise werden die einzelnen Segmente des Gleitbogenausbaues zu einem Ausbaubogen
zusammengefaßt. Im Bereich der Profil verbindungen kann ein derartiger Ausbaubogen
bei Erreichen vorgegebener Werte des auflagernden Gebirgsdruckes langsam und in
der Regel stoßweise ineinanderschieben, so daß eine Zerstörung des Ausbaues vermieden
wird. Ein derart ineinandergeschobener Ausbaubogen kann mit dem Abwerfen einer derartigen
Strecke geraubt und damit wiedergewonnen werden.
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Derartige Profilverbindungen sind beispielsweise aus der DE-PS 26
22 430 und der DE-PS 25 47 407 bekannt.
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Mit der zunehmenden Teufe im Steinkohlenbergbau unterliegen die Strecken
zunehmender Konvergenz. Diese Konvergenz kann verhältnismäßig genau vorausberechnet
werden, weil das Streckennetz unter Tage, insbesondere in gefährdeten Bereichen
einer kontinuierlichen Streckenbeobachtung unterliegt. Häufig ist es dann möglich,
rechtzeitig Gegenmaßnahmen einzuleiten. Insbesondere bei Abbaustrecken, die einseitig
einen Abbaubetrieb begleiten, erfolgt eine asymmetrische Verformung der Strecken,
die den nutzbaren Querschnitt häufig so weit verringert, daß die Strecke neu durchgebaut
werden muß, insbesondere dann, wenn sie auch für den nachfolgenden Abbau am anderen
Stoß verwendet werden soll. Diese Nachbauarbeiten stellen eine sehr arbeits- und
kostenintensive ~~
Arbeit dar, wobei in der Regel die gesamte Strecke
nachgebrochen und mit neuem Ausbau ausgerüstet wird, obwohl häufig nur einer der
beiden Stöße hereingewandert ist und den Ausbau und die gesamte Strecke verformt
hat. Die Durchbauarbeiten sind darüberhinaus wegen der notwendig werdenden Auflockerung
des Gebirges auch mit Gefahren für die Belegschaft verbunden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere die Durchbauarbeiten
vereinfachende Profilverbindung zu schaffen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Laschen
und Verbindungsschrauben der zu verbindenden Profilsegmente miteinander über ein
verstarrbar ausgebildetes Gelenk verbunden sind.
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Eine derartige Profilverbindung eröffnet die Möglich keit, ausschließlich
den durch Konvergenz verformten Strekkenstoß wieder zu erweitern und mit einem neuen
Profilsegment zu versehen, während der übrige Streckenbogen erhalten bleibt, so
daß eine Beunruhigung des Gebirges in diesem Bereich bei den notwendig werdenden
Nachbauarbei ten nicht eintritt. Der Ausbaubogen wird im Firstbereich an der Stelle
durchschnitten, die das hereingewanderte Profilsegment fortsetzt. Dann wird die
erfindungsgemäße Profilverbindung eingeführt und mit einem gelaschten, neu eingesetzten
Stoßstempel bzw. Profilsegment verbunden. Der hereingewanderte Stoß wird vorher,
gleichzeitig oder im nachhinein auf die ursprüngl i che Sohl enbrei te und in Stundenrichtung
wieder hergestellt, so daß dann der notwendige nutzbare Querschnitt wieder zur Verfügung
steht. Vorteilhaft dabei ist, daß der Aufwand für die Streckendurchbauarbeiten wesentlich
verringert ist, daß eine geringere Gefährdung der Belegschaft vorhanden ist und
daß die am Ausbau befindlichen und aufgehängten Betriebsmittel wie Gummi bandförderer
und Einschienenhängebahn unverändert montiert bleiben können. Der betriebliche
Ablauf
wird damit durch diese notwendigen Durchbauarbeiten kaum oder gar nicht beeinträchtigt.
Bei entsprechend genauer Beobachtung der Strecken ist es auch möglich, die erfindungsgemäße
Profilverbindung bereits beim Auffahren der Strecke zu montieren, so daß bei auftretender
Stoßkonvergenz Schneidarbeiten gar nicht notwendig werden, sondern lediglich ein
Auswechseln des Stoß-Profilsegmentes notwendig wird. Die betrieblichen und sicherheitlichen
Vorteile der Profilverbindung sind, wie die Beschreibung verdeutlicht, sehr bedeutend.
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Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung sind je Profilsegment
zwei Laschen mit Verbindungsschrauben vorgesehen und über einen rechtwinklig dazu
verlaufenden, in das Profilsegment einführbaren oder einlegbaren, T-förmigen Kurzträger
verbunden, dessen endseitig über das Profilsegment verlängertes Stegende mit dem
Stegende des zu verbindenden Profilsegmentes ein Gelenk bildend ausgebildet ist.
Ein derartiges handhabungsfreundliches Profilsegment kann somit ohne weiteres mit
dem montierten Streckenausbau verbunden werden, wobei die Profilverbindung aufgrund
ihrer Ausbildung das Funktionieren des Ausbaues und Erhalt seiner Tragkraft garantiert.
Auch das beide Profilsegmente verbindende Gelenk, das, um genügend Freiheit zu erhalten,
außerhalb der Profilsegmente liegt, kann zweckmäßig dadurch dargestellt werden,
daß die beiden einander überlappenden Stegenden drehbar bzw. schwenkbar miteinander
verbunden sind.
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Eine ausreichend stabile Anklammerung beider Profilsegmentenden aneinander
durch die erfindungsgemäße Profilverbindung ist auch dadurch gewährleistet, daß
der Steg des einen Kurzträgers als hochkantstehendes und in Richtung Profilsegment
nach oben schräg verlaufend ausgebildetes Flacheisen und der Steg des gegenüberliegenden
Kurzträgers als das erstere endseitig umfassender Doppelsteg ausgebildet
ist.
Damit ist gleichzeitig auch die weiter vorne bereits beschriebene günstige Darstellung
des Gelenkes möglich, da beide Stege bzw. Stegenden ineinandergesteckt und dann
miteinander verbunden werden können. Dabei wird die T-Form im Bereich der ineinandergreifenden
Stegenden verlassen, während im Bereich der miteinander zu verbindenden Profilsegmente
diese stabile T-Form das leicht in die Profilsegmente einführbare Verbindungsstück
darstellt.
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Eine Entlastung der Gelenke von Querkräften wird erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß die Kurzträger im Bereich der Profilsegmentenden rechtwinklig
angesetzte und der Form der Profilsegmente entsprechend keilförmig ausgebildete
Ansätze aufweisen. Über die Ansätze werden die Querkräfte in die stabilen Ausbauprofile
übertragen, so daß die Gelenke auch bei derart auftretenden Kräften wirksam bleiben.
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Eine günstige Verbindung der in die Profilenden einführbaren Teile
der Profilverbindung mit diesen wird erfindungsgemäß insbesondere dadurch erreicht,
daß die Verbindungsschrauben als U-förmige Bügel mit an beiden Enden vorgesehenen
Gewinden ausgebildet und mit dem Flansch des Kurzträgers verbunden sind. Sie bilden
damit ein stabiles Ganzes, das bei offenl i egendem Profil eingelegt und bei eingebautem
und zum Gebirge hin offenen Profil eingeschoben werden können. Die Verbindungsschrauben
bzw. ihre Bügel sind dabei beispielsweise mit dem Flansch der Profilverbindung verschweißt.
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Die Laschen ergreifen und umfassen das Profil im Bogentiefsten und
sind gleichzeitig vorteilhaft stabilisiert, da gemäß einer Ausbildung der Erfindung
vorgesehen ist, daß sie eine dem Profilsegment angepaßte Sicke aufweisen.
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Es zeigt sich, daß auf diese Weise zusammen mit den U-förmigen Verbindungsschrauben
eine feste und sichere Umklammerung
und Verbindung mit den Profilsegmenten
gegeben ist.
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Das Gelenk, das eine abwinkelbare Profilverbindung ergibt, ist erfindungsgemäß
von den durch Schrauben verbundenen, ineinandergreifend angeordneten Stegenden gebildet.
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Weiter oben war bereits erläutert, daß dies vorzugsweise dadurch erreicht
wird, daß ein Stegende gabelförmig ausgebildet ist, so daß die Schrauben gleichzeitig
zur Bildung des Gelenkes und zu dessen Arretierung verwendet werden können.
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Eine zweckmäßige Ausbildung sieht vor, daß zur Arretierung und zur
Bildung des Gelenkes die eine Schraube am oberen Rand der Stegenden und in korrespondierenden
Bohrungen angeordnet ist, während die andere Schraube am unteren Rand angeordnet
ist, wo ein Stegende eine Bohrung und das andere ein bogenförmig verlaufendes Langloch
aufweisen. Damit ist eine genaue Führung und auch Festlegung der abwinkelbaren Profilverbindung
gegeben, was mit einem einzigen Werkzeug erreicht werden kann. Eine entsprechende
gute Handhabbarkeit ist gerade für den untertägigen Einsatz von großem Vorteil,
wo das gesamte Material und dementsprechend auch das gesamte Werkzeug häufig über
weite Entfernungen herantransportiert werden muß. Da zweckmäßigerweise sowohl die
Schrauben im Bereich des Gelenkes wie auch der Umklammerun(. der Profilsegmente
mit den gleichen Muttern ausgerüstet sind, wird somit zur Montage und auch Demontage
der abwinkelbaren Profilverbindung nur ein einziges Werkzeug benötigt. Beim Abwinkeln
der Profilverbindung ist eine genaue Führung gegeben, da sich die untere Schraube
dabei im Langloch bewegt.
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Um auch im Bereich des Gelenkes die notwendigen Kräfte sicher aufzubringen
und ein unbeabsichtigtes Abknicken zu verhindern, ist es von Vorteil, wenn die Stegenden
auf den einander zugekehrten Flächen mit einem die Reibung erhöhenden
Belag,
vorzugsweise Kestra Terradur beschichtet sind. Um Material zu sparen, dennoch aber
die notwendigen Reibkräfte zu erzeugen, ist es vorteilhaft, wenn der Belag auf den
mittigen Steg beidseitig und die Bohrungen bzw. das Langloch ringförmig umgebend
aufgebracht ist. Insbesondere sind bei einer derartigen Ausbildung die Herstellungskosten
in Grenzen zu halten, weil nur das eine Stegende eine besondere Bearbeitung in Punkto
Beschichtung erfahren muß.
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Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß eine die
Durchbauarbeiten vereinfachende Profilverbindung geschaffen ist, die einfach montiert
und demontiert werden kann und die die Nachbauarbeiten darüberhinaus vereinfacht
und sicherer macht, weil jeweils nur der Bereich aufgelockert und wieder erweitert
wird, in dem die Konvergenz wirksam geworden ist. Der übrige Bereich in Richtung
Streckenumfang bleibt von den Nachbauarbeiten bzw. Durchbauarbeiten unberührt, so
daß auch das auflastende Gebirge in seiner ursprünglichen Form erhalten bleibt,
was gebirgsmechanisch erhebliche Vorteile mit sich bringt. Darüberhinaus können
die am Ausbau aufgehängten Betriebsmittel dort verbleiben, so daß der gesamte Betrieb
in diesem Bereich annähernd unbeeinflußt weiterlaufen kann.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt
ist. Es zeigen: Fig. 1 eine Profilverbindung in Seitenansicht, Fig. 2 die Profilverbindung
im Querschnitt, Fig. 3 das Gelenk der Profilverbindung in Seitenansicht und teilweise
im Schnitt und Fig. 4 die Profilverbindung im Bereich des Gelenkes im Längsschnitt.
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Bei der in Fig. 1 wiedergegebenen Profilverbindung handelt es sich
um eine abwinkelbare Verbindung, wie schon anhand dieser Figur deutlich wird. Mit
Hilfe der Profilverbindung werden die hier nicht dargestellten Profilsegmente miteinander
verbunden, beispielsweise um beim Durchbauen von Strecken nur den unter Druck geratenen
und verformten Streckenstoß nachzubauen und auszuwechseln. Hierzu wird der Streckenbogen
im Firstbereich an der Stelle durchschnitten, die das hereingewanderte Stoßsegment
fortsetzt. Nachdem das hereingewanderte Stoßsegment entfernt worden ist, kann mit
Hilfe der Profilverbindung 1 und einem neu eingesetzten, gelaschten Stoßstempel
bzw. Stoßsegment der gesamte Streckenbogen wieder hergestellt werden. Dabei wird
der hereingewanderte Stoß auf die ursprüngliche Sohlenbreite nachgebrochen, so daß
für das neu eingesetzte Stoßsegment der notwendige Platz vorhanden ist.
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Das Profilsegment ist in den nachfolgenden Zeichnungen mit 2 bezeichnet.
Die Profilverbindung 1 wird mit dem Profilsegment über die Laschen 4, 4', 5, 5'
und die Verbindungsschrauben 6, 6', 7, 7' verbunden. Die Verbindungsschrauben sind
dabei U-förmig ausgebildet, so daß sie zusammen mit den ebenfalls bogenförmig ausgebildeten
Laschen 4, 5 das gesamte eingelegte Profilsegment 2 umgeben, wie Fig. 2 verdeutlicht.
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Mit den Verbindungsschrauben 6, 7 bilden die Kurzträger 9, lo eine
Baueinheit, vorzugsweise sind sie mit ihnen ver schweißt. Dabei bestehen die Kurzträger
9, lo im Bereich der Profilsegmente aus einem T-förmigen Träger, dessen Steg 11
sich auf dem Boden des Profilsegmentes 2 abstützen und dessen Flansch 12 mit den
bogenförmigen Verbindungsschrauben 6, 7 verbunden sind, vorzugsweise durch Schweißung
verbunden werden.
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Die Stege 11, 13 beider Kurzträger 9, lo sind über den Flansch 12
dann ineinandergreifende Stegenden 14, 15 bildend verlängert. Dazu ist das Stegende
15 gabelförmig ausgebildet, in das das Stegende 14 hineingesteckt werden kann. Die
Verbindung der Stegenden 14, 15 zum Gelenk 16 erfolgt dann mit Hilfe der Schrauben
26, 28.
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An dem die Stegenden 14, 15 aufweisenden Ende der Stege 11, 13 verfügen
diese über einen rechtwinklig abstehenden und keilförmig ausgebildeten Ansatz 18.
Mit Hilfe dieses Ansatzes 18 werden auf das Gelenk 16 einwirkende Querkräfte, wie
Fig. 2 verdeutlicht, in die Profilsegmentenden 19 bzw.
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die Profilsegmente 2 übertragen.
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Die Verbindungsschrauben 6, 7 weisen die Form eines Bügels 21 auf,
dessen Enden Gewinde 22, 23 tragen, so daß mit Hilfe der auf den Gewinden 22, 23
verschiebbaren Mutter 25 die mit einer Sicke 24 ausgerüsteten Laschen 4, 5 so gegen
die Profilsegmentenden 19 verschoben werden können, daß diese sicher eingeklemmt
sind. Der eine aus Fig. 1 entnehmende Länge aufweisende Kurzträger 9 bzw. lo mit
dem Steg 11 bzw. 13 bringt die notwendig sichere Verbindung durch die zusätzlich
im Abstand zueinander angeordneten Verbindungsschrauben 6, 6' bzw. 7, 7'.
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Fig. 3 und Fig. 4 geben den Bereich des Gelenkes 16 der abwinkelbaren
Profil verbindung 1 wieder. Eine Schraube 26 ist dem oberen Rand 27 zugeordnet und
durch in beiden Stegenden 14, 15 korrespondierend angebrachten Bohrungen 30 hindurchgeführt
und mit Hilfe der Mutter festgelegt.
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Die andere Schraube 28 ist dem unteren Rand 29 der beiden Stegenden
14, 15 zugeordnet. Die Schraube 28 ist durch eine in den beiden gabelförmigen Enden
des Stegendes 15 angeordnete Bohrung 31 und ein im Stegende 14 ausgebildetes Langloch
32 eingeführt. Das Langloch 32 ist bogenförmig ausgebildet,
um
die Abwinkelbarkeit der Profilverbindung 1 zu gewährleisten.
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Die einander zugekehrten Flächen 34, 35, 36, 37 reiben beim Anziehen
der Schrauben 26 bzw. insbesondere auch 28 aufeinander. Um ein Rutschen zu vermeiden,
sind die Flächen 34, 35 mit einem die Bohrung 30 bzw. das Langloch 32 auf beiden
Seiten ringförmig umgebenden Belag 38 versehen. Dieser Belag 38 trägt dafür Sorge,
daß ein unbeabsichtigtes Verrutschen der beiden Teile der Profilverbindung 1 nicht
möglich ist. Falls notwendig, ist es auch möglich, auch die Flächen 36, 37 des Steges
13 bzw. der Stegenden 15 mit einem solchen Belag 38 zu versehen.
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