DE4003865A1 - Ankerflachprofil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ausbauprofil für die Sicherung des Streb- Streckenüberganges im untertägigen Bergbau und auch der gesamten Strecken im Berg- und Tunnelbau, bestehend aus einem zusammen mit Gebirgsankern einsetzbaren Profileisen.

Im untertägigen Berg- und Tunnelbau müssen die geschaffenen Hohlräume durch Unterstützungsausbau abgesichert werden. Im Streb dienen dazu zwischen dem Hangenden und Liegenden verspannbare Hydraulikstempel oder entsprechende Schildausbau­ gestelle, in den Strecken vor allem Bogenausbau aus miteinander verbundenen oder ineinanderschiebbaren Segmenten. Insbesondere im Streb- Streckenübergangsbereich sind besondere Sicherungs­ maßnahmen notwendig, wozu häufig Einzelstempel verwendet werden, die unter lange in Längsrichtung der Strecke ver­ laufende Unterzüge gesetzt sind, wobei diese Unterzüge genockte Flansche aufweisen, um so die Kronköpfe der Stempel aufzunehmen. Bekannt ist es auch, in diesem Bereich von der Strecke aus in den Hangenpacken hinein Anker einzubringen, um so diesen Bereich zusätzlich zu unterstützen. Weiter ist es bekannt, an die Stoßprofile des Streckenausbaues Ausbauteile anzulenken, die abgewinkelt in den Streb hineingeführt und dort vom Einzelstempelausbau unterstützt werden. Bekannt ist es auch, die gesamte Strecke durch Gebirgsanker abzusichern, die dann nach einem bestimmten Schema in das Hangende und auch in die Stöße eingesetzt werden, wobei die Anker gegen sog. Kalotten verspannt werden, die über die Ankermutter an das Gebirge angepreßt werden können. Zusätzlich zu den Kalotten werden auch vereinzelt Flacheisen verwendet, die über die Anker an das Gebirge angedrückt werden sollen. Diese zum Einsatz kommenden Flacheisen dienen lediglich dazu, zusätz­ lich aufgebrachte Verzugmatten am Hangenden zu halten. Diese Flacheisen sind somit keine Ausbauprofile. Nachteilig ist somit, daß diese Teile keine Zugkräfte übernehmen und keinen Verband bilden können. So ist es auch nicht möglich, aus dem Streb heraus in die Strecke zu arbeiten. Vielmehr sind die bekannten Flacheisen lediglich in Streckenlängsrichtung verlegt ange­ ordnet worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zentrisch ankerbare Ausbauprofile zu schaffen, die auch zusammen mit anderem Ausbau einsetzbar sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Profileisen als schmaler Blechstreifen mit einer auf die Gesamtlänge Durchbiegungen zulassenden Profilhöhe und im Abstand angeordnete, im Durchmesser den Gebirgsankern ange­ paßte Bohrungen aufweisend ausgebildet ist und daß die Schmal­ seiten jeweils mit Verbindungsteilen zum Ankoppeln an be­ nachbarte Profileisen ausgerüstet sind.

Bei einem derart ausgebildeten Ausbauprofil ist es möglich, sie zum Streckensaum hin zwischen den Streckenprofilen zu verlegen und so auch einen Übergang in den Streb zu schaffen. Aufgrund der Verbindungsmöglichkeit zwischen den einzelnen Profileisen kann dabei das Profileisen im Stoßbereich senk­ recht stehend eingebaut und über Anker festgelegt werden, während das jenseits der Saumkante im Strebbereich waage­ recht verlegt und angeankert oder durch die Unterzüge unter­ stützt wird. Denkbar ist es dabei auch, ein zweites Profil­ eisen senkrecht zum ersten zu verlegen und so ein optimales Raster zu bilden, daß die Saumkante wie ein Gitterhemd wirkend absichert. Die Bohrungen sind dabei in einem Abstand vorgesehen, der ein dichtes Ankernetz ermöglicht wie auch eins mit größeren Abständen, je nach dem wie dies notwendig ist. Ohne weiteres ist es auch möglich, lediglich relativ kurze Gebirgsanker zu verwenden, um jeweils beispielsweise den untersten Gebirgspacken an das darüber anstehende Gebirge anzuankern.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung ist vorgesehen, daß die Profileisen über die Verbindungsteile gelenkig miteinander verbunden sind. Diese gelenkige Verbindung ermöglicht ins­ besondere den Richtungswechsel im Streb- Streckenübergangs­ bereich und ermöglicht damit eine optimale Sicherung dieses sonst sehr gefährdeten Streb- Streckenübergangs.

Um sicherzustellen, daß über das Profileisen noch immer die gleichen und ausreichenden Zugkräfte aufgenommen und weitergeleitet werden können, sieht die Erfindung vor, daß das Profileisen die Bohrungen ausgleichend verbreitert ist. Diese Verbreiterung behindert den Einbau nicht, weil das Fest­ legen dieser Profileisen ja durch Ankern erfolgt. Diese Anker werden zentrisch eingebracht, so daß sowohl ein breiteres wie auch ein schmaleres Profileisen sicher festzulegen sind.

Eine zweckmäßige Ausbildung der Verbindungsteile ist die, bei der an den Schmalseiten horizontal geöffnete Verbindungs­ ösen vorgesehen sind, die bei benachbarten Profileisen scharnierartig ineinanderpassen und gemeinsam eine Verbindungs­ schraube aufnehmen. Diese Verbindungsmöglichkeit ist ins­ besondere im Streb- Streckenübergangsbereich vorteilhaft anzuwenden, weil die so horizontal liegenden Verbindungsösen immer für die Verbindungsschrauben zugänglich sind, so daß die Verbindung auch wirklich immer hergestellt wird. Über die Verbindungsschraube ist die Möglichkeit gegeben, durch mehr oder weniger festes Anziehen, das Bewegen der beiden Profil­ eisen zueinander mehr oder weniger stark zu behindern oder gar das Gelenk zu verstarren, wenn sich dies als zweckmäßig und notwendig herausstellt.

Die Verbindungsösen werden vorteilhaft dadurch dargestellt, daß an einer Schmalseite jedes Profileisens eine Mittelöse und an der gegenüberliegenden Schmalseite zwei Außenösen ausge­ bildet sind, wobei der Abstand der Außenösen der Breite der Mittelöse angepaßt ist. Bei einer solchen Ausbildung können die beiden Profileisen praktisch an den Enden ineinanderge­ schoben werden, so daß dann das Einführen der Verbindungs­ schraube ohne Probleme möglich ist und damit die vorteilhaft gelenkige Verbindung zwischen beiden Teilen.

Eine andere Ausbildung der Erfindung bezüglich der Ver­ bindungsteile ist die, bei der an einer Schmalseite ein Mittelsteg mit seitlich vorstehenden Bolzenenden und an der gegenüberliegenden Schmalseite Außenklauen, deren Klauen­ öffnung den Bolzenenden angepaßt ist, vorgesehen sind. Diese Ausbildung hat dort insbesondere Vorteile, wo ein dauernder Verbund zwischen den einzelnen Profileisen nicht unbedingt notwendig ist, wo aber das begrenzt gelenkige Verbinden trotzdem verwirklicht ist. Das Einhängen ist ausgesprochen einfach, weil die Klauenöffnungen entsprechend so geformt sind, daß sie sich um die Bolzenenden herumlegen. Die Profileisen werden dann über die Anker endgültig festgelegt oder aber durch die Unterzüge, so daß dann die Verbindung zwischen den einzelnen Profileisen nicht mehr die ent­ scheidende Bedeutung zukommt.

Als besonders zweckmäßig hat sich ein Ausbauprofil her­ ausgestellt, bei der das Profileisen eine Breite von 140 mm, eine Höhe von 20 mm und eine Länge von 650 mm aufweist. Die relativ kurze Länge von 650 mm hat den Vorteil, daß ins­ besondere im Streb- Streckenübergangsbereich Variations­ möglichkeiten vorgegeben sind, die eine Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten möglich macht. Da die einzelnen Profileisen gelenkig miteinander zu verbinden sind, ist so auch die Möglichkeit gegeben, durch Hintereinanderschaltung einer Vielzahl derartiger Profileisen einen durchgehenden, im Verbund stehenden Profileisen-Unterzug zu bilden, der durch die Anker wirksam festgelegt ist oder aber auch durch Unter­ züge abgestützt werden kann.

Dort, wo die Profileisen direkt vom Hydraulikeinzelausbau unterstützt werden sollen, ist es von Vorteil, wenn das Profil­ eisen unter entsprechender Verstärkung des Profils genockte Längsseiten, die die Nocken der Stempelkronköpfe aufnehmend ausgebildet sind, und endseitig die eine gelenkige Verbindung ergebenen Verbindungsösen aufweist. Vorteilhaft ist hierbei, daß diese Profileisen mit den glatten Längsseiten aufweisenden Profileisen ohne weiteres verbunden werden können, auch wenn sie eine entsprechend abweichende Höhe aufweisen. Damit können die einzelnen Profileisen unterschiedlicher Ausbildung beliebig untereinander variiert verwendet werden, wodurch die Anwendungsbreite noch wesentlich erhöht wird. Dabei ist die Unterstempelung mit Hydraulikeinzelstempeln sowohl im Streb- Streckenübergangsbereich wie auch in der Strecke denkbar.

Dort, wo bei der gemischten Einbauweise ein Bereich vor­ handen ist, in dem nicht geankert werden soll oder in dem die Profileisen nicht über Anker am Gebirge festgehalten werden müssen, ist es vorteilhaft, wenn das Profileisen als durch­ gehender Blechstreifen ohne Bohrungen, aber mit genockten Längsseiten und endseitigen Verbindungsösen ausgebildet ist. Bei diesen nun die gleiche Höhe wie die mit Bohrungen und glatten Längsseiten ausgerüsteten Profileisen ist das Ver­ binden noch leichter möglich bzw. können auch Unterzüge wechselweise untergestellt werden, ohne daß entsprechende Höhenunterschiede ausgeglichen werden müssen.

Eine baukastenförmige Ausbildung derartiger Ausbauprofile ist auch denkbar, wenn das Profileisen über die halbe Länge mit geraden Längsseiten und mittigen Bohrungen und die restliche Länge ohne Bohrungen aber mit genockten Längs­ seiten ausgebildet ist. So kann ein derartiges Profileisen sowohl im Streb- Streckenübergangsbereich, d. h. in dem Streb wie auch in der Strecke eingesetzt werden, da eine aus­ reichende Fixierung immer gegeben ist, wobei das Profileisen aber eine insgesamt gleiche Höhe aufweist.

Beim kreuzweise Anordnen von Profileisen ist es vorteilhaft, wenn das Profileisen mit Führungswulsten ausgerüstet ist, die mittig zwischen den Bohrungen und rechtwinklig zur Profil­ längsachse verlaufen. Beim kreuzweisen Aufeinanderliegen der Profileisen dienen diese Führungswulste dazu, eine genaue rechtwinklige Anordnung der Profileisen sicherzustellen. Denkbar ist es auch, daß die Wulste auf der einen Seite recht­ winklig zur Profillängsachse und auf der anderen Seite in einem anderen Winkel verlaufen, um so auch andere Anordnungen vornehmen zu können, wenn sich dies als notwendig erweist.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein sehr vielseitig einsetzbares Ankerprofil geschaffen ist, das aufgrund seiner flachen Ausbildung sich gerade für den Einsatz im gefährdeten Streb- Streckenübergangsbereich besonders eignet. Aufgrund seiner Dimensionierung und Ausbildung und der Möglichkeit, es mit benachbarten Ausbauprofilen zu ver­ binden, kann es große Zugkräfte aufnehmen und stellt so sicher, daß es seine Funktion bestens erfüllt. Die flache Ausbildung ermöglichst das Untersetzen von Unterzügen oder auch direkt von Hydraulikeinzelstempeln im Strebbereich, wozu die genockten Seitenkanten vorgesehen sind. Da gelenkig miteinander ver­ bundene Unterzugketten auf diese Art und Weise gebildet werden können, kann der Streb- Streckenübergangsbereich optimal gesichert werden, wobei sich die einzubringenden Anker als zusätzliche Absicherungs- und Stützfaktoren positiv bemerkbar machen. Die beschriebenen Ankerprofile können dabei aus dem Streb herausgezogen und senkrecht am Strecken­ stoß zwischen den Bogenprofilen hochgezogen und festgelegt werden. Weiter ist es möglich, die einzelnen miteinander verbundenen Ankerprofile auch in Streckenlängsrichtung vor­ zusehen, wobei dieser Ausbau zusätzlich oder auch als alleiniger Ankerausbau zum Einsatz kommen kann. Schließlich ist es denkbar, das Ausbauprofil zur Ortsbrustsicherung zu verwenden. Hierzu wird zum Beispiel das Ausbauprofil von der Vorbau­ schiene abgehängt und an der Ortsbrust angeankert. Vorteil­ haft ist weiter die Möglichkeit des wechselweisen Einbaus von Ausbauprofilen mit glatter Längsseite und genockter Längs­ seite, wobei das Ankerprofil angeankert und durch Hydraulik­ stempel unterstützt werden kann oder jeweils auch wechsel­ seitig.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen­ standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dar­ gestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 einen Streb- Streckenübergangsbereich im Schnitt,

Fig. 2 ein Profileisen in Unteransicht,

Fig. 3 das Profileisen nach Fig. 2 in Seitenansicht,

Fig. 4 das Profileisen nach Fig. 2 in perspektivischer Darstellung,

Fig. 5 ein Profileisen mit Abwechslung gerader ver­ laufender und genockter Längsseite bzw. Längskante,

Fig. 6 ein Profileisen mit genockten Längsseiten,

Fig. 7 eine Verbindung zwischen zwei benachbarten Profileisen mit Verbindungsschraube und

Fig. 8 den Verbindungsbereich zwischen zwei Profil­ eisen mit Steck/Schwenkverbindung.

Im untertägigen Bergbau, insbesondere im Steinkohlenberg­ bau werden die dem Abbau dienenden Strecken (1) mit nachgiebigem Streckenausbau (2) abgesichert. Im Strebstreckenübergangs­ bereich muß das Gebirge gesondert abgefangen und abgesichert werden, wobei nach Fig. 1 hier zusätzliche Gebirgsanker (3) mit Profileisen (5, 6) verwendet werden. Diese Profil­ eisen (5, 6, 6′) sind gelenkig miteinander verbunden, wozu die mit (7 und 8) bezeichneten Verbindungsteile dienen. Dadurch ist es möglich, das letzte Profileisen (5) in der Strecke am Streckenstoß senkrecht oder schrägstehend anzuordnen, während das nächste Profileisen (6) bereits horizontal am Hangenden verlaufend festgelegt ist. Dadurch kann der Stoß­ stempel des Streckenausbaues (2) entfernt werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß der Streckenstoß (9) einbricht und damit den Streb- Streckenübergangsbereich gefährdet.

Im Streb (10) sind Einzelstempel (11) aufgestellt, die sich zwischen Hangendem und Liegendem verspannen und die eine durchlaufende Profilkappe (12) einen Unterzug gegen die Profileisen (6, 6′) andrücken und diese dadurch am Gebirge festlegen. An die Einzelstempel (11) schließt sich dann der hydraulische Strebausbau (13) an.

Mit (29) ist hier der Stempelkronkopf bezeichnet, der die Unterzüge bzw. die Profilkappen (12) umfassend ausge­ bildet ist. Denkbar ist es aber auch, daß er sich unmittelbar an die Profileisen (6) anlegt und diese direkt am Gebirge festlegt.

Die Verbindungsteile (7, 8) sind nach den Fig. 2, 3 und 4 als Verbindungsösen (14) ausgebildet. Zur einfachen Verbindung der einzelnen Profileisen (5, 6) miteinander ist auf der einen Schmalseite (18) eine Mittelöse (15) und auf der gegen­ überliegenden Schmalseite (19) sind zwei Außenösen (16, 17) angeordnet. Der Abstand zwischen den Außenösen (16, 17) ist so bemessen, daß die Mittelöse (15) leicht dazwischen paßt, wobei dann ein Festlegen dadurch erfolgt, daß eine Schraube beispielsweise oder ein Bolzen eingeführt wird.

Die einzelnen Profileisen (5, 6) sind nach den Fig. 2, 3 und 4 mit über die Länge verteilt angeordneten Bohrungen (20, 21) ausgerüstet, die zentrisch angeordnet sind und so ein zentrisches Anankern an das Gebirge (4) ermöglichen. Die Profilhöhe (22) ist dabei so bemessen, daß das Profil­ eisen (5, 6) sich zwar über die gesamte Länge gesehen durch­ biegen kann, dennoch aber ausreichend hohe Zugkräfte auf­ nimmt.

Nach Fig. 5 sind hälftig glatte Längsseiten (26) und Nocken ausgerüstete Längsseiten (27) vorgesehen, wobei der aus Fig. 5 ersichtlichen Ausbildung im mit Nocken ausgerüsteten Teilbereich auf die Bohrungen (20, 21) verzichtet worden ist. Dadurch kann ein die gleiche Profilhöhe (22) aufweisendes Bauteil hergestellt und eingesetzt werden.

Die gleiche Profilhöhe (22) weist auch das Bauteil nach Fig. 6 auf, wobei hier beide Längsseiten (27, 27′) mit Nocken ausgerüstet sind. An den Enden verfügt auch dieses Profileisen über Verbindungsteile (7, 8) aus Ösen und der Verbindungs­ schraube (24) mit (25). Diese Verbindungsart ist anhand der Fig. 7 noch zusätzlich erläutert, wobei die Explosionszeichnung verdeutlicht, daß zunächst einmal die Mittelöse (15) zwischen die beiden Außenösen (16, 17) des Profileisens (5) geschoben wird, so daß dann die Verbindungsschraube (24) eingeführt werden kann. Erst dann wird die Mutter (25) aufgelegt und aufgeschraubt, um so die gelenkige Verbindung oder auch eine verstarrte Verbindung zu schaffen, je nach dem was für den jeweiligen Einsatzfall zweckmäßig ist.

Nach Fig. 5 sind rechtwinklig zur Profillängsachse (31) verlaufende Führungswülste (30) vorgesehen, die dann vorteilhaft sind, wenn Profileisen (5, 6) rechtwinklig zueinander ange­ ordnet eingebracht werden sollen. Da dann die entsprechenden Bohrungen (20, 21) deckungsgleich gehalten werden können, kann mit einem Anker ein solches sich kreuzendes Profileisen am Gebirge wirksame festgelegt werden.

Fig. 8 zeigt insofern eine besondere Ausbildung, als hier Verbindungsteile (7, 8) vorgesehen sind, die einmal von den über den Mittelsteg (33) gehaltenen Bolzenenden (34, 35) und zum anderen von den Außenklauen (36, 38) gebildet sind. Hier weisen die Außenklauen (36, 38) eine Klauenöffnung (37) auf, die den Bolzenenden (34, 35) entsprechend bemessen ist.

Die benachbarten Profileisen (5, 6) können hier begrenzt gelenkig miteinander verbunden werden, wobei das Ineinander­ legen vorteilhaft ist, weil sich dabei gleichzeitig eine Abstützung ergibt, ohne daß das Einschieben von Bolzen oder Schrauben notwendig ist.

Claims (11)

1. Ausbauprofil für die Sicherung des Streb- Strecken­ überganges im untertägigen Bergbau und auch der gesamten Strecken im Berg- und Tunnelbau, bestehend aus einem zusammen mit Gebirgsankern einsetzbaren Profileisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Profileisen (5) als schmaler Blechstreifen mit einer auf die Gesamtlänge Durchbiegungen zulassenden Profilhöhe (22) und im Abstand angeordnete, im Durchmesser den Gebirgs­ ankern (3) angepaßte Bohrungen (20, 21) aufweisend ausgebildet ist und daß die Schmalseiten (18, 19) jeweils mit Verbindungs­ teilen (7, 8) zum Ankoppeln an benachbarte Profileisen (5, 6) ausgerüstet sind.

2. Ausbauprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profileisen (5, 6) über die Verbindungsteile (7, 8) gelenkig miteinander verbunden sind.

3. Ausbauprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profileisen (5, 6) die Bohrungen (20, 21) ausgleichend verbreitert ist.

4. Ausbauprofil nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schmalseiten (18, 19) horizontal geöffnete Ver­ bindungsösen (14) vorgesehen sind, die bei benachbarten Profileisen (5, 6) scharnierartig ineinanderfassen und gemeinsam eine Verbindungsschraube (24) aufnehmen.

5. Ausbauprofil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Schmalseite (18) jedes Profileisens (5, 6) eine Mittelöse (15) und an der gegenüberliegenden Schmalseite (19) zwei Außenösen (16, 17) ausgebildet sind, wobei der Abstand der Außenösen der Breite der Mittelöse angepaßt ist.

6. Ausbauprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Schmalseite (18) ein Mittelsteg (33) mit seitlich vorstehenden Bolzenenden (34, 35) und an der gegenüber­ liegenden Schmalseite (19) Außenklauen (36, 38), deren Klauen­ öffnung (37) den Bolzenenden (34, 35) angepaßt ist, vorgesehen sind.

7. Ausbauprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profileisen (5, 6) eine Breite von 140 mm, eine Höhe von 20 mm und eine Länge von 650 mm aufweist.

8. Ausbauprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profileisen (5, 6) unter entsprechender Verstärkung des Profils genockte Längsseiten (27), die die Nocken der Stempelkronköpfe (29) aufnehmend ausgebildet sind, und end­ seitig die eine gelenkige Verbindung ergebenden Verbindungs­ ösen (14) aufweist.

9. Ausbauprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profileisen (5, 6) als durchgehender Blechstreifen ohne Bohrungen, aber mit genockten Längsseiten (27) und endseitigen Verbindungsösen (14) ausgebildet ist.

10. Ausbauprofil nach Anspruch 1, Anspruch 8 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Profileisen (5, 6) über die halbe Länge mit geraden Längsseiten (26) und mittigen Bohrungen (20, 21) und die restliche Länge ohne Bohrungen aber mit genockten Längsseiten (27) ausgebildet ist.

11. Ausbauprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profileisen (5, 6) mit Führungswülsten (30) ausgerüstet ist, die mittig zwischen den Bohrungen (20, 21) und recht­ winklig zur Profillängsachse (31) verlaufen.