DE3516438C2 - Vorrichtung zum Vorpfänden von Verzugmatten im Streckenvortrieb des Berg- und Tunnelbaus - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vor­ pfänden von Verzugmatten im Streckenvortrieb des Berg- und Tunnelbaus gemäß dem Oberbegriff des An­ spruches 1.

Beim zusammengesetzten Ausbau von Strecken aus häu­ fig drucknachgiebig miteinander verbundenen, sich teilweise überlappenden Ausbauprofilen hat der Ver­ zug im fertigen Ausbau die Aufgabe, benachbarte Ausbaurahmen miteinander zu verbinden und besonders bei gebrächem Gebirge den dazwischenliegenden Raum zu sichern. Nachdem die Entwicklung der Anzahl der Unfälle durch hereinbrechendes Gestein eine besorg­ niserregende Größe angenommen hatte, dient der Ver­ zug auch als vorläufiger Ausbau und sichert das Ge­ birge bei bestimmten großen Streckenquerschnitten ab, bis die Streckenrahmen vollständig gesetzt sind. Die Erfindung bezieht sich auf das Vorpfänden dieses vorläufigen Ausbaues.

Das Vorpfänden der Firstsegmente nach der Hereinge­ winnung des Gesteins bzw. Mineral auf die zu si­ chernde Streckenlänge - bei der Sprengarbeit mei­ stens auf einer Abschlaglänge - macht keine beson­ deren Schwierigkeiten, weil die Firste freiliegt und das Laufwerk begehbar ist. Anders verhält es sich mit der vorläufigen Sicherung der Strecken­ stöße während des Wegladens des Haufwerkes bzw. im Anschluß daran. Die Erfindung betrifft daher insbe­ sondere die Bewältigung dieser Schwierigkeiten, die häufig dazu führt, daß in diesen Bereichen das Vor­ pfänden überhaupt unterlassen wird.

Die erwähnten Schwierigkeiten beruhen unter anderem darauf, daß man den Verzug mit dem erforderlichen Ausbauwiderstand am Stoß anbringen muß, ohne zu seiner Unterstützung die Stempel der Ausbaurahmen zur Verfügung zu haben. Der vorgepfändete, d. h. vorläufig eingebrachte Verzug muß unmittelbar an das Gebirge anschließen, um den erforderlichen Freiraum für das spätere Setzen der Rahmenstempel zu gewährleisten. Nach dem Setzen der Rahmenstempel muß der Verzug auf die Stempel gesetzt werden. Da­ durch entsteht zwischen dem Verzug und dem Gebirge ein später zu verfüllender Hohlraum. Die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung ermöglicht dieses grund­ sätzliche Arbeitsverfahren, insbesondere im Bereich der Rahmenstempel.

Die Erfindung unterscheidet sich dadurch von ande­ ren bekannten Vorschlägen, die darauf abzielen, durch einen schreitenden Vorortausbau den sogenann­ ten Maschinenbereich des Vortriebes vorläufig aus­ zubauen, um den endgültigen Ausbau im geschützten rückwärtigen Streckenbereich mit Hilfe einer Aus­ bauhilfe einbringen zu können (DE-Z: Erzmetall Bd. 31 (1978) H. 11, S. 532-534). Diese außer für Rechteckstrecken auch für den bogenförmigen Ausbau vorgesehenen Vorrichtungen arbeiten zudem nicht mit Verzugmatten, sondern mit Kappen, die in Strecken­ längsrichtungen angeordnet und bei einer fortge­ schrittenen Ausführungsform als Messerschilde aus­ gebildet sind.

Dagegen ist für Drahtverzugmatten ein einschlägiges Verfahren bekannt (DE-PS 27 34 874), bei dem durch eine besondere Steckverbindung eine mit den Draht­ verzugmatten vereinigte Aussteifung ermöglicht wird, welche einen in Streckenquerrichtung biege­ streifen Verbund der Drahtverzugmatten herbeiführt. Das bekannte Verfahren besteht darin, den vorläufi­ gen Ausbau durch fortlaufendes Einhängen der Draht­ verzugmatten von oben nach unten und nachfolgendes Unterstützen des Verzuges mit Hilfsstempeln einzu­ bringen und nach dem Setzen der Rahmenstempel die Verzugmatten fortlaufend von unten nach oben einzu­ hängen, um sie als endgültigen Verzug beginnend von der Streckensohle von unten nach oben einzubauen. Ein solches Verfahren ist nicht unbedenklich, weil es das erneute Freilegen eines provisorisch gesi­ cherten Gebirgsstoßes voraussetzt. Es ist auch um­ ständlich, weil der Verzug praktisch zweimal einge­ bracht werden muß. Das Verfahren setzt in der Regel die Verwendung von Hilfsstempeln voraus, was un­ praktisch ist, weil die Hilfsstempel den Strecken­ raum örtlich einengen und dadurch die im Strecken­ raum arbeitenden Vortriebsmaschinen behindern.

Nach einem anderen der einschlägig vorbekannten Vorschläge, bei dem die Sicherung der Streckenstöße nach dem Auflegen und Verziehen der Firstsegmente mit Hilfe von Maschendraht vorgesehen ist werden polygonartige Stützen quer zur Streckenlängs­ richtung eingebracht (Prospekt der Firma Hänsch "Quick-Lock-Polygon-Stütze", Beilage in Glückauf 113 (1977) Nr. 5 vom 03. 03. 1977). Hierbei werden die aus einem Hilfsstempel und aus einer Traverse bestehenden Stützen zwischen den Vorpfändschienen und dem Maschendraht mit Hilfe einer Hubwellenme­ chanik derart verspannt, das die gewünschte Vorspan­ nung des Maschendrahtes gegen den Stoß erzielt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung der beschriebenen Art so auszubilden, daß das Anbringen des Verzugs vereinfacht wird, ohne daß es zu einer Einengung des Streckenquerschnittes oder einer damit verbundenen Behinderung der Arbei­ ten kommt.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung tritt eine erste Vereinfachung dadurch ein, daß anders als beim Vorpfänden in der Streckenfirste mit Stahlträgern oder Schienen die zur Einhaltung des Streckenquerschnittes erforder­ liche doppelte Einspannung an meistens zwei benach­ barten, vollständigen Streckenrahmen mit nur einem Bügel erreicht wird. Die bekannte doppelte Einspan­ nung bezweckt das Eintreiben von Keilen am rückwär­ tigen Bügel, um die Vorpfändträger schräg nach oben auszurichten und dadurch das Setzen der Stempel un­ ter die vorgepfändeten Firstsegmente des Strecken­ ausbaus zu ermöglichen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dagegen die mit einem Bügel er­ reichbare drehsteife Verbindung eines Unterzuges mit dem Ausbauprofil eines Rahmenstempels und der durch den Zusammenschluß mehrerer den Unterzug bil­ dender Rohre durch abwinkelbare, drehsteife Steck­ verbindungen erzielbare Verlauf des Unterzuges nach Art eines Polygonzuges dazu benutzt, einerseits die zwischen Unterzug und Gebirge einklemmbare Draht­ verzugmatte festzuhalten und dabei andererseits den erforderlichen Freiraum für das spätere Setzen der Rahmenstempel zu gewährleisten. Im allgemeinen reicht es aus, mit übereinstimmenden Rohrlängen und Rohren, die gleich oder nur wenig kürzer als der Rahmenabstand sind, die vorzupfändende Strecken­ länge zu überbrücken, jedoch kommen auch geringere oder größere Längen für die Rohre in Betracht.

Die Erfindung hat nicht nur den Vorteil, daß sie ein schnelles Vorpfänden nach Maßgabe der freigelegten Stoßflächen ermöglicht. Infolge der Steckverbindung lassen sich die Rohre nach dem Setzen der Rahmen­ stempel leicht zurückgewinnen und deshalb mehrfach benutzen. Die Abwinkelbarkeit der Rohre gestattet außerdem die Ausnutzung der Steckverbindungen, um den Unterzügen auch über den notwendigen Verlauf in den Stoß hinaus eine weitere, z. B. nach oben oder unten weisende Richtung zu geben, wenn dies die örtli­ chen Verhältnisse notwendig machen. Die Richtung des Unterzuges nach oben kann sich empfehlen, um die Durchbiegung infolge der Belastung mit dem Eigen­ gewicht der Verzugmatte auszugleichen; nach unten soll in manchen Fällen ein solcher Unterzug weisen, um den Abstand zu einem benachbarten Unterzug in Streckenrichtung zu vergrößern, damit die Stützweite der in Richtung auf die Ortsbrust im allgemeinen größeren Gebrächheit des Gebirges angepaßt wird.

Mit den Merkmalen des Anspruches 2 wird erreicht, daß sich das jeweilige Anfangsrohr eines Unterzuges leicht auch unter Berücksichtigung der ungünstigen Verhältnisse des Untertagebetriebes in die richtige Ausgangsstellung in den Bügel einbringen und sich dann die Gesamtanordnung aus Bügel und Anfangsrohr einwandfrei in die richtige Höhe einstellen läßt. Man kann entweder im Anschluß daran den gesamten Unter­ zug zusammensetzen oder das Anfangsrohr nach Maßgabe des Freiladens der Stöße verlängern, bis die Matte vollständig vorgepfändet ist.

Mit den Merkmalen des Anspruches 3 läßt sich eine festere Verbindung zwischen Bügel und vorzugsweise rinnenförmig profilierten Ausbauprofilen schaffen, wobei einem Verkanten der Bügel entgegengewirkt wird.

Die Erfindung wird anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch, d. h. unter Fortlassung aller für das Verständnis der Erfindung nicht er­ forderlichen Einzelheiten einen Strecken­ vortrieb im Untertagebergbau im Querschnitt,

Fig. 2 eine Ansicht des Streckenstoßes in Richtung der Linie II-II der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Einzelheit der Fig. 2 zur Wiedergabe eines abgebrochenen Querschnitts im Bereich aneinander anschließender Unterzugrohre in Richtung III der Fig. 2.

In der allgemein mit 1 bezeichneten Vortriebsstrecke dient ein vierteiliger Rahmen mit Stoßstempeln 3 und 4 und einem zusammengesetzten Firstsegment 5 zum Ausbau. Zur Vereinfachung werden im folgenden nur die Verhältnisse am linken Streckenstoß näher erläu­ tert und betrachtet.

Wie Fig. 2 erkennen läßt, ist der Bau 2 der letzte, vollständig stehende Streckenrahmen, so daß der Stempel 4 in die Sohle 5′ eingebühnt ist. Zudem sind die in Fig. 1 nur in Gestalt ihrer radialen Wirkungs­ linien wiedergegebenen Spannverbindungen in den gezeichneten Überlappungen der Profile 3, 4 bzw. 5 angezogen. Fernerhin ist beachtlich, daß in dem Abschlag zwischen dem vorderen vollständigen Strecken­ rahmen 2 und der Ortsbrust 6 vier Firstsegmente 8 bis 11 im Abschlag 7 vorgepfändet sind. Für diese Vorpfändung sind die Drahtverzugmatten nicht dar­ gestellt. Unter den Firstsegmenten ist der Strecken­ stoß 12 mit vorgepfändeten Drahtverzugmatten 13 gesi­ chert.

Die Drahtverzugmatten 13 sind im einzelnen nicht dargestellt. Es handelt sich um einfache Baustahl­ gewebe, d. h. die Drahtverzugmatten sind untereinander nicht zu einem biegesteifen Gebilde zu verbinden. Zur Aussteifung dienen vielmehr Unterzüge 14, 15, die identisch ausgebildet und angebracht sind.

Zur Anbringung eines Unterzuges dient jeweils ein Bügel 16. Ein solcher Bügel weist einen Steg 17 auf, von dem nach außen divergierende Schenkel 18, 19 aus­ gehen. Die Schenkelenden 20, 21 verlaufen parallel. Wie die Fig. 1 erkennen läßt, durchsetzt eine Druck­ schraube 22 den Steg des betreffenden Bügels. Die Bügelenden 20, 21 durchsetzt dagegen eine Aussparung 22′. Die Aussparungen 22′ in den Bügelenden 20, 21 sind ausgefluchtet.

Das Maß der Aussparung 22′ ist so gewählt, daß Anfangs­ rohre 23 der Unterzüge 14, 15 mit axialen Bewegungs­ spiel in die Aussparungen 22′ eingeführt werden können. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht jeder Unterzug aus einem Anfangsrohr 23 und vier Verlängerungsrohren 24 bis 27.

Die Anfangsrohre 23 der Unterzüge 14, 15 sind mit dem folgenden Verlängerungsrohr 24 ebenso verbunden wie die Verlängerungsrohre 24 bis 27. Die Rohre 23 bis 27 haben gleichen Durchmesser und übereinstimmende Länge. Zum Ausgleich der Teillänge der Anfangsrohre 23, die beiderseits des Ausbauprofils angeordnet sind, werden bei den vier vorgepfändeten Bauabständen des Abschlages 7 fünf Rohre eingesetzt.

Die Fig. 3 gibt die Verbindung zwischen den Rohren 26 und 27 wieder. Hierbei handelt es sich um eine Steckverbindung 28. Sie besteht aus einem, Vollzylinder 29, welcher ebenso wie die Rohre aus Stahl besteht. Sein Durchmesser d ist unmerklich geringer als der Durchmesser D des dazugehörigen Rohres. Infolgedessen läßt sich die Achse 30 des Zylinders 29 um den Winkeln gegen die geometrische Achse 31 des Rohres 26 abwinkeln. In dieser abgewinkelten Stellung ist ein kurzer Ab­ schnitt 32 des Zylinders 29, der in das vordere Ende des Rohres 26 eingeschoben ist, mit Hilfe einer Ring­ naht 33 mit dem Rohrkörper verschweißt.

Das gegenüberliegende Rohrende 34, das dem Rohrende 35 mit dem eingeschweißten Zylinder 29 gegenüberliegt, ist dagegen frei. Infolgedessen läßt sich das Rohr 27 auf den Zylinder 29 und zwar auf dessen größere Teil­ länge 36 aufstecken.

Je nach Drehwinkel der Rohre entsteht durch die beschrie­ bene Anordnung ein Polygonzug aus den die Unterzüge 14, 15 bildenden Rohren 23 bis 27. Dieser ist in den Stoß gerichtet. Zwischen Gebirgsstoß 12 und Unterzug 14, 15 sind die Drahtverzugmatten 13 eingeklemmt und dadurch vorgepfändet. Am Beispiel des Unterzuges 14 ist erkennbar, daß der Unterzug auch in einer zweiten Richtung abgewinkelt werden kann. Auch dazu wird die Winkelverstellmöglichkeit der Steckverbindung 28 aus­ genutzt.

Im Betrieb handelt es sich um rinnenförmig profilierte Ausbaurahmen. Das Ausbauprofil hat einem Profilboden 35′, divergierende Profilschenkel 35′, 36′ und Flansche 38, 39, so daß ein sogenanntes flansch­ abgestütztes Rinnenprofil vorliegt. Bei Anbringung der Unterzüge wird zunächst der Bügel mit herausge­ schrauber Klemmschraube 22 auf den letzten stehenden Stempel 4 aufgesetzt, so daß seine Schenkel 18, 19 das Ausbauprofil 40 umfassen. Sodann wird das Anfangs­ rohr 23 des betreffenden Unterzuges in die Aussparung 22′ eingeschoben. Nach Ausrichten des Bügels und des Anfangsrohres 23 wird die Drückschraube 22 einge­ schraubt. Dadurch verspannt sich das Rohr radial mit den Flanschen 38, 39 das Ausbauprofils 40. Nunmehr können über die Steckverbindungen 28 die folgenden Unterzugrohre 24 bis 27 nacheinander oder gleichzeitig aufgesteckt werden, wobei man die einzelnen Rohre je­ weils so dreht, daß der Winkeln in die richtige Richtung zeigt. Schließlich schiebt man die Verzug­ matten 13 hinter die Unterzüge 14, 15, um die Vor­ pfändung zu vollenden.

Nach dem Setzen der Stempel unter die Firstsegmente 8 bis 11 können die Rohre aus den Steckverbindungen 28 gelöst werden, weil zwischen den Flanschen 38, 39 der Ausbauprofile 40 der Stempel meistens genügend Platz vorhanden ist. Sobald die Druckschrauben 22 herausgeschraubt werden, werden auch die Anfangsrohre 23 frei so daß sich die Bestandteile der Unterzüge 14, 15 mehrfach verwenden lassen.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Vorpfänden von Verzugmatten im Streckenvortrieb des Berg- und Tunnelbaus, wobei mit den Verzugmatten mindestens die jeweils von der Streckensohle bis zu den Enden von Firstseg­ menten des Streckenausbaus reichenden Strecken­ stöße zwischen dem vordersten Streckenausbau und der Ortsbrust absicherbar sind und die Verzug­ matten mit einer Aussteifung gegen die Aus­ bruchswandung gehalten sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Aussteifung Vorpfändungen (14, 15) vorgesehen sind, welche jeweils in einem Bü­ gel (16) am vordersten Streckenrahmen (2) be­ festigt und mit Hilfe des Bügels (16) mit dem Ausbauprofil verspannbar sind, und daß jede durch eine Einspannung einen tragfähigen Kragträger bildende Vorpfändung (14, 15) aus Rohren (23-27) mit Hilfe von Steckverbindungen (28) zusammensetzbar ist, wobei die einzelnen Rohre gegenüber deren Steckverbindungen abgewinkelt sind und die Verzugmatten durch Drehen der Rohre (23-27) zwischen Gebirgsstoß (12) und Vorpfändung (14, 15) verspannbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (16) U-förmig ausgebildet sind und je eine Aussparung (22′) in ihren winkelenden (20, 21) aufweisen, wobei die fluchtenden Aussparungen (22′) eines der Unterzugrohre (23) mit axialem Bewegungsspiel führen, und daß der Bügelsteg (17) eine Spann­ verbindung trägt, welche sich auf dem strecken­ seitigen Profilabschnitt (35′) des Ausbauprofils (40) abstützt und das in den Aussparungen (22′) liegende Unterzugrohr (23) radial mit dem Ausbau­ profil (40) verspannt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Schenkel (18, 19) mindestens eine auf das Ausbauprofil wirkende Druckschraube vor­ gesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindung aus einem Zylinder (29) besteht, welcher in ein Rohrende (35) eingepaßt und mit einer Ringnaht (33) mit der Innenkante seiner Ringfläche nach Abwinklung seiner geometri­ schen Achse (30) gegen die Rohrachse (31) ver­ schweißt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Steg (17) des Bügels (16) angeordnete Spannverbindung aus einer Druckschraube (22) besteht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (29) mit einem kürzeren Ende (32) verschweißt ist und mit seinem längeren Ende (36) als Steckverbindung für das folgende Rohr dient.