DE3913927A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines schachtes, insbesondere fuer den bergbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Schachtes, insbesondere für den Bergbau, bei dem ein Bohrloch mit einer die erforderliche Breite und Höhe des Fundamentes aufweisenden Erweiterungsbohrung versehen, ein druckwasserdichter Schachtausbau mittels einer Abfangvorrichtung mit Abstand zur Bohrlochsohle mit einer die Erweiterungsbohrung abgrenzenden Verschalung für das Fundament und einem die vom Gebirge ausgehenden Querkräfte aufnehmenden sowie den Ringspalt im Bohrloch abgrenzenden Stützzylinder so weit eingeschwommen wird, bis sich der Boden im Fußschuß und/oder der Stützzylinder im Bereich der Erweiterungsbohrung befinden und sodann der gesamte Ringraum der Erweiterungsbohrung mit Beton gefüllt, nach dem Abbinden des Betons der Ringraum zwischen dem Schachtausbau und der Bohrlochwand verfüllt und nach Entfernung seines Bodens im Schutz des Stützzylinders weitergeteuft wird.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art nach der DE-35 24 253 wird gemeinsam mit der Schachtausbausäule ein Stützzylinder bis etwa zur Höhe der Erweiterungsbohrung eingeschwommen. Da bei einem gemeinsamen Einschwimmen dieses Stützzylinders mit der Schachtausbausäule bis zur Erreichung der Erweiterungsbohrung mehrere Monate vergehen, kann es in der Zwischenzeit zu Ausbrüchen kommen, welche die Konfiguration der Erweiterungsbohrung und damit des Fundamentes beeinträchtigen können. Ferner können Ausbrüche auch zum Aufsetzen des unteren Ende des Stützzylinders führen, bevor die Schachtausbausäule ihre gewünschte Position erreicht hat. Vom Bergbau und von den Bergbaubehörden wird jedoch von dem Ersteller eines Schachtes der Nachweis einer sicheren Verankerung der Schachtausbausäule im Gebirge verlangt. Dieser Nachweis kann bei dem vorbekannten Verfahren nur unzureichend geführt werden.

Aus diesem Grunde wurde bei einem weiteren bekannten Verfahren gemäß der DE-OS 36 29 555 ein aus einer Fundamentschalung, einer diese umgreifende Fundamentbewehrung und einem Stützring bestehender Fundamentkörper an der Aufnahmevorrichtung hängend so weit in den Bereich der Erweiterungsbohrung eingebracht, bis die Fundamentbewehrung ihre Position in der Erweiterungsbohrung erreichte. Dann wurde die Fundamentbewehrung nach dem Prinzip eines Regenschirmes in der Erweiterungsbohrung aufgespannt und sodann der Ringraum zwischen dem Fundamentkörper und dem Gebirge an seinem oberen und unteren Ende unter Zentrierung des Fundamentkörpers gegen das Gebirge abgedichtet und sodann der Ringraum zwischen Fundamentkörper und Gebirge mit einem Unterwasserbeton hinterfüllt. Anschließend wird die Aufnahmevorrichtung vom Fundamentkörper getrennt und ausgebaut und sodann die Schachtausbausäule eingeschwommen. Nach dem Abbinden des Fundamentkörpers wird die Schachtausbausäule mit einer Dichtfläche auf einer Gegendichtfläche am oberen Ende des Fundamentkörpers aufgesetzt. Dieses Verfahren hat sich als sehr aufwendig und kostspielig herausgestellt.

Von diesen bekannten Verfahren ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welches eine nachweisbar sichere Fundamentierung einer Schachtausbausäule sowohl im standfesten als auch im nichtstandfesten Gebirge sicherstellt, eine Überleitung der von der Schachtausbausäule ausgehenden Kräfte auf das umgebende Gebirge gewährleistet und in zeit- und kostensparender Weise hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aufstandsfläche des Fundamentes im Gebirge mit der gleichen Neigungsrichtung und möglichst mit dem gleichen Neigungswinkel wie die Aufstandsfläche für den Fußschuß der Schachtausbausäule auf dem Fundament versehen und zwischen der Unterkante des Fußschusses und seiner Aufstandsfläche auf dem Fundament ein Gleitlager angeordnet wird. Durch das Gleitlager wird sichergestellt, daß vom Fußschuß der Schachtausbausäule nur senkrecht auf die Aufstandsfläche des Fundamentes einwirkende Kräfte auf das Fundament übertragen werden können. Wenn die Neigungsrichtung und der Neigungswinkel der Aufstandsfläche für den Fußschuß und der Aufstandsfläche des Fundamentes im Gebirge gleich sind, wird eine sichere Ableitung sämtlicher von der Schachtausbausäule ausgehenden Kräfte auf das umgebende Gebirge gewährleistet. Durch dieses Verfahren wird in Abkehr von sämtlichen bisher bekannten Verfahren eine kostspielige sowie schwierig zu erstellende und entsprechend stark bewehrtes Fundament für die Schachtausbausäule entbehrlich, da nunmehr das Fundament lediglich als Kraftübertragungskörper zwischen Schachtausbausäule und dem umgebenden Gebirge verwendet und ausgebildet wird. Daher kann für das Fundament nichtarmierter Beton der Güte B 25 bis B 55 verwendet werden. Auch kann sich das Fundament in einzelne Ringsegmente zerlegen, wodurch dennoch nach den Gesetzen der Statik die von der Schachtausbausäule ausgehenden Kräfte sicher über das Fundament auf das umgebende Gebirge übertragen werden.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Verfahren besteht das Gleitlager aus zwei aufeinanderliegenden Ringen, die gemeinsam mit der Schachtausbausäule eingeschwommen werden und von denen die außenliegende vom Beton des zu erstellenden Fundamentes aufgenommen wird. Da der Beton für das Fundament hinterfüllt wird, sobald sich der Fußschuß und/oder der Stützzylinder im Bereich der Erweiterungsbohrung befinden und in dieser Lage die gesamte Schachtausbausäule noch an der Abfangvorrichtung hängt, wird auch der außenliegende Ring am Fußschuß, der die spätere Aufstandsfläche für diesen bildet, vom Beton des Fundamentes aufgenommen bzw. darin eingebettet. Während der Fertigung dieses Fundamentes hängt die Schachtausbausäule an der Abfangvorrichtung. Nach Aushärtung des Betons wird die Abfangvorrichtung gelöst und das Fundament belastet. In diesem Augenblick werden auch die Gleitlagerflächen wirksam und dadurch eine senkrecht zu den Aufstandsflächen verlaufende Kraftübertragung sichergestellt.

Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens geht aus von einer Vorrichtung gemäß der DE-35 24 553, die aus einer am Boden geschlossenen druckwasserdichten Schachtausbausäule besteht, mittels einer Abfangvorrichtung mit Abstand zur Bohrlochsohle einschwimmbar ist, wobei der wasserdichte Boden ihres Fußschusses mit einem Stützzylinder von ausreichender Wanddicke und Festigkeit verbunden ist.

Von diesem Stand der Technik ausgehend wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe vorrichtungsmäßig dadurch gelöst, daß der Stützzylinder über einen Dehnbereich aus verformbaren Material mit einem am Fußschuß angeordneten Stahlring als Inliner verbunden ist und zugleich die Verschalung für das Fundament bildet. Da nach dem vom Stand der Technik völlig abkehrenden Verfahrensprinzip nunmehr die eigentliche Fundamentierung der Schachtausbausäule aus dem ehemaligen Fundamentkörper in den Fußschuß der Schachtausbausäule verlegt wird, muß dieser auch imstande sein, entsprechend hohe Horizontalkräfte aufnehmen zu können. Zu diesem Zweck besteht der Fußschuß der Schachtausbausäule nicht nur aus Stahlbeton, sondern ist darüber hinaus mit einer erheblichen fundamentähnlichen Armierung sowie mit dem vorbezeichneten Stahlring als Inliner versehen.

Um beim Aufsetzen der Schachtausbausäule auf dem Fundament oder bei ähnlichen Querkräften eine gewisse Relativbeweglichkeit des Stützzylinders zum Fußschuß der Schachtausbausäule sicherzustellen und dabei gleichzeitig auch die erforderliche Wasserdichtigkeit zu gewährleisten, ist der Stahlring des Fußschusses über ein im Querschnitt U-förmig gestaltetes Dehnband wasserdicht mit dem Stützzylinder verschweißt sowie der Zwischenraum des U-förmigen Querschnittes mit einem elastischen Material, wie Blei, Bronze, Tetrafluoräthylen oder dgl. ausgefüllt. Da bei der Hinterfüllung des Betons zur Fundamentherstellung auch der Ringraum zwischen dem Stützzylinder und dem Gebirge bis zu der in unmittelbarer Nähe unterhalb des freien Endes des Stützzylinders befindlichen Bohrlochsohle mit Beton ausgefüllt wird, sollen bei einer Setzung der Schachtausbausäule diese Setzkräfte vom Stützzylinder ferngehalten werden, weil andernfalls die gewünschte Wasserdichtigkeit zwischen ihm und dem hinterfüllten Beton nicht mehr gewährleistet werden kann. Um ebenso eine Wasserdichtigkeit zwischen dem Fußschuß und dem Fundament während des Setzungsprozesses beizubehalten, ist die Außenfläche des Fußschusses vor dem Einschwimmen der Schachtausbausäule mit einem dauerhaften Bitumenanstrich versehen.

Um eine Ausrichtung der an der Abfangvorrichtung hängenden Schachtausbausäule während ihres Einschwimmens in möglichst lotrechter Richtung ebenso zu unterstützen wie eine Abdichtung des lediglich mit einem Betonpfropfen versehenen Fußschusses als Boden ist der sich daran anschließende Stützzylinder mit einem bergbauüblichen Dammbaustoff wie Zement, Elektrofilterasche oder dgl. ausgefüllt. Dieser Dammbaustoff wird nach der Fertigstellung des Fundamentes zum Vorantreiben der weiteren Teufe wie der darüber angeordnete Boden im Fußschuß durchbohrt und dadurch entfernt.

Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Stützzylinder an seinem dem Stahlring zugekehrten Ende an seinem Außenumfang mit einem kegelförmigen Stahlkörper konzentrisch umgriffen, der sich in Bohrrichtung derart erweitert, daß er oder die Verlängerung seiner Außenkonfiguration mindestens die untere Innenkante der Aufstandsfläche für das Fundament trifft oder über diese in Richtung der Erweiterungsbohrung hinausgeht. Dadurch wird eine Sollbruchkante des Fundamentes vorherbestimmt, die entlang der Verlängerung der Außenkonfiguration dieses kegelförmigen Stahlkörpers durch den Fundamentring verläuft. Durch diese Maßnahme können vom Gebirge ausgehende, auf den Stützzylinder einwirkende Horizontalkräfte vermieden oder entsprechend stark vermindert werden.

Zur Vergrößerung der Aufstandsfläche des Fußschusses auf dem Fundament ist vorteilhaft dessen Wanddicke über seine gesamte Höhe oder mindestens im Bereich seiner Aufstandsfläche auf dem Fundament gegenüber der Wanddicke der übrigen Schachtausbausäule vergrößert.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 Einen in der Höhe gerafften Längsschnitt durch einen Schacht mit eingeschwommener Schachtausbausäule und Abfangvorrichtung,

Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch den Schacht und die Schachtausbausäule mit Stützzylinder oberhalb der Erweiterungsbohrung,

Fig. 3 einen Teilschnitt entsprechend Fig. 2 mit dem in seine Endposition eingeschwommenen Fußschuß der Schachtausbausäule,

Fig. 4 eine Schnittansicht entsprechend der Fig. 3 nach dem Hinterfüllen des Betons für das Fundament in der Erweiterungsbohrung und der Hinterfüllung des kreisringförmigen Zwischenraumes zwischen Stützzylinder und Gebirge bis zur Bohrlochsohle,

Fig. 5 eine gegenüber den Fig. 2 bis 4 vergrößerte Längsschnittansicht durch Schacht und Schachtausbausäule im Bereich einer lediglich eine Schulter aufweisenden Erweiterungsbohrung nach dem Ausbohren des Bodens im Fußschuß und des Dammbaustoffes im Stützzylinder,

Fig. 6 einen Teil-Längsschnitt gemäß Fig. 4 im Bereich der Erweiterungsbohrung in vergrößerter Darstellung nach dem Ausbohren des Bodens im Fußschuß und des Dammbaustoffes im Stützzylinder,

Fig. 7 die Ausschnittsvergrößerung VII von Fig. 6,

Fig. 8 einen Teil-Längsschnitt gemäß Fig. 4 in Höhe der Erweiterungsbohrung mit einem gegenüber der übrigen Schachtausbausäule teilweise verbreiterten Fußschuß,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht auf einen hälftigen Ausschnitt des Fundamentkörpers und

Fig. 10 den Ausschnitt des Fundamentkörpers von Fig. 9 mit den möglichen Bruchflächen.

Gemäß Fig. 1 wird oberhalb des Bohrlochmundes (1) eines Schachtes (2) die aus einzelnen Ausbauschüssen (3) bestehende Schachtausbausäule (4) zusammengesetzt und mittels der als Portalkran ausgebildeten Abfangvorrichtung (5) in das mit Wasser gefüllte Bohrloch (6) so weit eingeschwommen, bis der unterste Ausbauschuß, nachfolgend Fußschuß (7) genannt, mit dem daran angeordneten Stützzylinder (8) in den Bereich der Erweiterungsbohrung (9) gelangt. Der Fußschuß (7) ist entweder allein oder mitsamt dem darüberliegenden Ausbauschuß (10) mit einem wasserdichten Boden (11) versehen, der aus einem Betonpfropfen bestehen kann. Der Innenraum des sich an die Innenmantelfläche des Fußschusses anschließenden Stützzylinders (8) ist mit einem bergbauüblichen Dammbaustoff (12) aus einer Mischung von Zement und Elektrofilterasche oder dgl. ausgefüllt. Die Lage des Fußschusses (7) und des Stützzylinders (8) der Fig. 1 ist in vergrößerter Darstellung nochmals in Fig. 2 gezeigt.

Gemäß Fig. 3 ist der Fußschuß (7) mit seinem Boden (11) und dem sich daran anschließenden Stützzylinder (8) so weit eingeschwommen, daß sich diese Teile im Bereich der Erweiterungsbohrung (9) befinden.

Nunmehr wird gemäß Fig. 4 der gesamte Ringraum der Erweiterungsbohrung (9) mit Beton (13) hinterfüllt. Dieser Beton, der eine Güte zwischen B25 bis B55 aufweisen kann, erstreckt sich bis zu der bei (14) angenommenen Bohrlochsohle. Während der gesamten zu Fig. 3 und 4 beschriebenen Vorgänge hängt die gesamte Schachtausbausäule (4) an der zu Fig. 1 beschriebenen Abfangvorrichtung (5), wodurch vom Fußschuß (7) noch keine von der Schachtausbausäule (4) ausgehenden Vertikalkräfte auf das Ringfundament (15) übertragen werden.

Wie aus Fig. 6 entnommen werden kann, ist die Aufstandsfläche (16) des Fundamentes (15) im Gebirge (17) mit der gleichen Neigungsrichtung, nämlich in Richtung auf den Stützzylinder (8) sowie mit dem gleichen Neigungswinkel (α) wie die Aufstandsfläche (18) für den Fußschuß (7) der Schachtausbausäule (4) auf dem Fundament (15) versehen, wobei zwischen der Unterseite (19) (Stirnfläche) des Fußschusses (7) und seiner Aufstandsfläche (18) auf dem Fundament (15) ein Gleitlager (20) angeordnet ist.

Dieses Gleitlager (20) besteht gemäß Fig. 7 aus zwei aufeinanderliegenden Ringen (21, 22), die gemeinsam mit dem Fußschuß (7) der Schachtausbausäule (4) eingeschwommen werden, und von denen der außenliegende Ring (22) vom Beton (13) des zu erstellenden Fundamentes (15) aufgenommen bzw. eingebettet wird.

Nach der Aushärtung des Betons (13) des Fundamentes (15) wird die Schachtausbausäule (4) mit ihrem Fußschuß (7) auf dem Fundament (15) abgesenkt. Nunmehr wird das Gleitlager (20) wirksam. Dadurch können von der Schachtausbausäule (4) über den Fußschuß (7) ausgehende Vertikalkräfte nur senkrecht in Richtung des Pfeiles (23) gemäß den Fig. 6 und 7 über das Fundament (15) auch die Aufstandsfläche (16) des Fundamentes auf das Gebirge (17) übertragen werden.

Zerlegt man gemäß Fig. 6 die Vertikalkraft entsprechend dem Pfeil (23) als Resultierende in eine Vertikalkomponente (24) und eine Horizontalkomponente (25), so ergibt sich das an der rechten Seite der Fig. 6 befindliche Kräfteparallelogramm. Dabei müssen die Horizontalkräfte gemäß der Horizontalkomponente des Pfeiles (25) vom Gebirge (17) aufgefangen werden. Der horizontale Erddruck aus der Auflast infolge Behinderung der Querdehnung wird als zum Schachtinnenraum gerichtete Horizontalkomponente durch den Stützzylinder (8) aufgenommen. Dieser ist daher auch entsprechend der Teufe sowie in Abhängigkeit vom Durchmesser entsprechend stark ausgebildet. Um eine Größenvorstellung zu vermitteln, beläuft sich die Dicke des Stützzylinders (8) beispielsweise bei einer Teufe von ca. 230 m und einem lichten Durchmesser der Schachtausbausäule (4) von ca. 3,3 m auf ca. 12 cm bis 15 cm.

Eine dem Kräfteparallelogramm der Pfeile (23, 24, 25) der Fig. 6 entsprechende Kraftverteilung tritt im Fundament (15) und als entsprechende Reaktionskraftverteilung auch im Fußschuß (7) auf. Demzufolge wird dieser entsprechend bewehrt und erhält in Weiterbildung der Erfindung einen Stahlring (26) als Inliner, der gemäß Fig. 7 über ein im Querschnitt U-förmig gestaltetes Dehnband (27) wasserdicht mit dem Stützzylinder (8) verschweißt ist, wobei der Zwischenraum des U-förmigen Querschnittes des Dehnbandes (27) mit einem elastischen Material (28), wie Blei, Bronze, Tetrafluoräthylen oder dgl., ausgefüllt ist. Durch dieses Dehnband (27) und das elastische Material (28) kann sich die Schachtausbausäule (4) über den Fußschuß (7) auf dem Fundament (15) absetzen, ohne daß nennenswerte Vertikalkräfte auf den Stützring (8) übertragen werden. Letzteres muß möglichst vermieden werden, da ansonsten keine Wasserdichtigkeit zwischen dem Stützzylinder (8) und dem hinterfüllten Beton im Zwischenraum (29) zwischen Außenmantel des Stützzylinder (8) und Wandung (30) des Bohrloches (6) gewährleistet werden kann. Das gleiche gilt selbstverständlich auch bei einer Kippbewegung des Fußschusses (7) zur Vertikalachse (31) gemäß den Fig. 2 bis 4.

Um auch bezüglich der Abmessungen des Stahlringes (26) als Inliner eine Größenvorstellung zu vermitteln, kann dessen Dicke von der Teufe von ca. 230 m und einem Durchmesser von 3,30 m ca. 5 cm und seine Höhe ca. 1 m betragen.

Außerdem ist in Weiterbildung der Erfindung in den Fig. 6 und 7 der Stützzylinder (8) an seinem dem Stahlring (26) zugekehrten Ende an seinem Außenumfang (31) von einem kegelförmigen Stahlkörper (32) umgriffen, der sich in Bohrrichtung gemäß dem Pfeil (33) derart erweitert, daß er (32) oder die Verlängerung (34) seiner Außenkonfiguration gemäß Fig. 6 mindestens die untere Innenkante (35) der Aufstandsfläche (16) für das Fundament (15) trifft oder über diese in Richtung der Erweiterungsbohrung (9) bzw. des Fundamentes (15) hinausgeht. Dies hat den Vorteil, daß dann entlang der Verlängerung (34) durch den kegelförmigen Stahlkörper (32) bei dessen Aufsetzen auf dem Fundament (15) eine Sollbruchfläche entsteht, welche in ihrem Bereich den Stützzylinder (8) von Horizontalkräften freihält und zugleich die gewünschte senkrechte Kraftübertragung der vom Fußschuß (7) ausgehenden Kräfte über die Aufstandsfläche (16) des Fundamentes (15) auf das umgebende Gebirge (17) gewährleistet. Daraus wird deutlich, daß gemäß der Erfindung dem Fundament (15) nur noch die Funktion eines Kraftübertragungsobjektes zwischen dem äußerst stabilen, fundamentähnlichen Fußschuß (7) mit seinem Stahlring (26) als Inliner und der Aufstandsfläche (16) des umgebenden Gebirges (17) zukommt. Anders ausgedrückt wird nunmehr der Fußschuß (7) der Schachtausbausäule (4) zum eigentlichen Fundament umfunktioniert, wohingegen dem "Fundament (15)" in Verbindung mit dem Gleitlager (20) die Funktion eines Kraftleitweges mit Kraftübertragungsfunktion auf das Gebirge (17) zugeordnet wird. Dabei kommt es gemäß den Fig. 9 und 10 nicht mehr auf die Güte irgendeiner Bewehrung für das Fundament (15) an, welche aus nichtarmiertem Beton der Güte B 25 bis B 55 hergestellt werden kann. Dieses Fundament (15) kann sich sogar an den in Fig. 10 eingezeichneten Bruchflächen (36, 37, 38, 39) in einzelne Ringsegmente (40, 41, 42) zerlegen, ohne daß dadurch das Fundament (15) seine Funktion als Kraftübertragungskörper zwischen Fußschuß (7) der Schachtausbausäule (4) und Aufstandsfläche (16) des Gebirges (17) verliert.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Darin ist das vormals relativ breit ausgebildet Fundament (43) der Fig. 6 und 7 als relativ schmaler Kreisring gestaltet, der dementsprechend auch nur auf einer relativ schmalen Aufstandsfläche (44) des umgebenden Gebirges (17) aufsetzt.

In Fig. 8 ist eine modifizierte Ausführungsform der Fig. 5 dargestellt. Darin ist die Wanddicke (45) des Fußschusses (7) in seinem unteren Bereich (46) in der Nähe seiner Aufstandsfläche (48) auf dem Fundament (43) gegenüber seiner darüber befindlichen Wanddicke (47) bzw. der Wanddicke der darüber angeordneten Schachtausbausäule (4) vergrößert. Dadurch wird die Fläche des Gleitlagers (20) ebenso vergrößert wie die Aufstandsfläche (48) für diesen verdickten Bereich (46) des Fußschusses (7).

Wie aus den Fig. 5 bis 8 entnommen werden kann, ist zur Sicherstellung der erforderlichen Wasserdichtigkeit die Außenmantelfläche (49) des Fußschusses (7) vor dem Einschwimmen der Schachtausbausäule (4) mit einem dauerhaften Bitumenanstrich (50) versehen.

Bezugszeichenliste:

 1 Bohrlochmund
 2 Schacht
 3, 10 Ausbauschuß
 4 Schachtausbausäule
 5 Abfangvorrichtung
 6 Bohrloch
 7 Fußschuß
 8 Stützzylinder
 9 Erweiterungsbohrung
11 wasserdichter Boden
12 Dammbaustoff
13 Beton
14 Bohrlochsohle
15, 43 Fundament
16, 18, 44, 48 Aufstandsfläche
17 Gebirge
19 Unterseite des Fußschusses 7
20 Gleitlager
21, 22 Ringe des Gleitlagers 20
23, 24, 25, 33 Pfeile
26 Stahlring
27 Dehnband
28 elastisches Material
29 Zwischenraum zwischen Stützzylinder 8 und Wandung 30
30 Wandung
31 Vertikalachse
32 Stahlkörper
34 Verlängerung
35 untere Innenkante der Aufstandsfläche 16
36, 37, 38, 39 Bruchflächen
40, 41, 42 Ringsegmente
45, 47 Wanddicke
46 unterer Bereich des Fußschusses 7
49 Außenmantelfläche des Fußschusses 7
50 Bitumenanstrich
α Neigungswinkel

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung eines Schachtes, insbesondere für den Bergbau, bei dem ein Bohrloch mit einer die erforderliche Breite und Höhe des Fundamentes aufweisenden Erweiterungsbohrung versehen, ein druckwasserdichter Schachtausbau mittels einer Abfangvorrichtung mit Abstand zur Bohrlochsohle mit einer die Erweiterungsbohrung abgrenzenden Verschalung für das Fundament und einem die vom Gebirge ausgehenden Querkräfte aufnehmenden sowie den Ringspalt im Bohrloch abgrenzenden Stützzylinder so weit eingeschwommen wird, bis sich der Boden im Fußschuß und/oder der Stützzylinder im Bereich der Erweiterungsbohrung befinden und sodann der gesamte Ringraum der Erweiterungsbohrung mit Beton gefüllt, nach dem Abbinden des Betons der Ringraum zwischen dem Schachtausbau und der Bohrlochwand verfüllt und nach Entfernung seines Bodens im Schutz des Stützzylinders weitergeteuft wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufstandsfläche (16) des Fundamentes (15, 43) im Gebirge (17) mit der gleichen Neigungsrichtung und möglichst mit dem gleichen Neigungswinkel (α) wie die Aufstandsfläche (18) für den Fußschuß (7) der Schachtausbausäule (4) auf dem Fundament (15, 43) versehen und zwischen der Unterkante (19) des Fußschusses (7) und seiner Aufstandsfläche (18) auf dem Fundament (15, 43) ein Gleitlager (20) angeordnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (20) aus zwei aufeinanderliegenden Ringen (21, 22) besteht, die gemeinsam mit der Schachtausbausäule (4) eingeschwommen werden und von denen der außenliegende (22) vom Beton (13) des zu erstellenden Fundamentes (15, 43) aufgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schachtausbausäule (4) während der Fertigung des Fundamentes (15, 43) an der Abfangvorrichtung (5) hängt und erst nach Aushärtung des Fundamentes (15, 43) auf dieses abgesenkt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das Fundament (15, 43) nichtarmierter Beton (13) der Güte von B25 bis B55 verwendet wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, bestehend aus einer am Boden geschlossenen, druckwasserdichten Schachtausbausäule, die mittels einer Abfangvorrichtung mit Abstand zur Bohrlochsohle einschwimmbar ist, wobei der wasserdichte Boden ihres Fußschusses mit einem Stützzylinder von ausreichender Wanddicke und Festigkeit verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützzylinder (8) über einen Dehnbereich (27, 28) aus verformbarem Material mit einem im Fußschuß (7) angeordneten Stahlring (26) als Inliner verbunden ist und zugleich die Verschalung für das Fundament (15, 43) bildet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlring (26) über ein im Querschnitt U-förmig gestaltetes Dehnband (27) wasserdicht mit dem Stützzylinder (8) verschweißt ist und der Zwischenraum des U-förmigen Querschnittes mit einem elastischen Material (28), wie Blei, Bronze, Tetrafluoräthylen oder dgl., ausgefüllt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützzylinder (8) an seinem dem Stahlring (26) zugekehrten Ende an seinem Außenumfang (31) von einem kegelförmigen Stahlkörper (32) konzentrisch umgriffen ist, der sich in Bohrrichtung (Pfeil 33) derart erweitert, daß er (32) oder die Verlängerung (34) seiner Außenkonfiguration mindestens die untere Innenkante (35) der Aufstandsfläche (16) für das Fundament (15, 43) trifft oder über diese (35) in Richtung der Erweiterungsbohrung (9) hinausgeht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fußschuß (7) der Schachtausbausäule (4) aus Stahlbeton besteht und mit einer erheblichen, fundamentähnlichen Armierung versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fußschuß (7) einen Boden (11) aus Beton und der sich daran anschließende Stützzylinder (8) mit einem bergbauüblichen Dammbaustoff (12), wie Zement, Elektrofilterasche oder dgl., ausgefüllt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke (45) des Fußschusses (7) über seine gesamte Höhe oder mindestens im Bereich in der Nähe seiner Aufstandsfläche (18) auf dem Fundament (15, 43) gegenüber der Wanddicke (47) der übrigen Schachtausbausäule (4) vergrößert ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenmantelfläche (49) des Fußschusses (7) vor dem Einschwimmen der Schachtausbausäule (4) mit einem dauerhaften Bitumenanstrich (50) versehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützzylinder (8) mit gleichbleibender Wanddicke versehen ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Fundament (15, 43) in einzelne Ringsegmente (40, 41, 42) zerlegbar ist.