DE4316390C1

DE4316390C1 - Ausbaustütze

Info

Publication number: DE4316390C1
Application number: DE4316390A
Authority: DE
Inventors: Volker Merz
Original assignee: Individual
Current assignee: DBT Bergbau Service GmbH
Priority date: 1993-05-17
Filing date: 1993-05-17
Publication date: 1994-04-21
Anticipated expiration: 2013-05-18
Also published as: US5413436A

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausbaustütze für untertägige Streben, Strecken, Stollen oder Tunnel gemäß den Merkma len im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind Ausbaustützen bekannt, die mit einem aushärtenden Füllstoff beaufschlagbar sind. Diese Ausbaustützen werden vor dem Verfüllen gegen das Hangende und das Liegende bzw. gegen die Firste und die Sohle verspannt. In diesem Zusammenhang ist es durch die DE 28 47 906 bekannt, an der Ausbaustütze einen Hilfsstempel zu belassen, bis der Füllstoff in der Ausbaustütze ausgehärtet ist. Der Vor schlag der DE 29 41 663 umfaßt als Verspannsicherung einen Profilring mit einer Schneidkante. Gemäß der DE 39 15 837 wird die Ausbaustütze mit einem Wickelmecha nismus verspannt, der in der Ausbaustütze angeordnet ist. Die DE 41 15 209 nennt ein ringförmiges Federelement als Verspannmittel.

Allen diesen Verspannmitteln ist gemeinsam, daß die Aus baustützen erst verspannt und danach mit dem Füllstoff beaufschlagt werden. Nach dem Befüllen der Ausbaustützen verlieren die Hilfsmittel zum Verspannen ihre Funktion. Desweiteren besteht bei den vorstehend beschriebenen Aus baustützen die Eigenschaft, daß diese nach dem Verspannen (Setzen) nicht mehr geraubt werden können. Eine wirt schaftliche Materialhaltung wird mithin unter Anwendung derartiger Ausbaustützen eingeschränkt.

Durch die US-PS 17 65 200 zählt eine Ausbaustütze zum Stand der Technik, welche zwei teleskopierbar ineinander gesteckte und aneinander geführte hohle Stützenteile auf weist, von denen der untere Stützenteil mit einem nicht aushärtenden Füllstoff beaufschlagbar und mit einer ver schließbaren Ablaßöffnung versehen ist. Der Füllstoff kann aus Steinstaub, Sand oder anderen geeigneten Granu laten geringer Korngröße bestehen. Er kann in den unteren Stützenteil dadurch eingebracht werden, daß eine Basis platte des unteren Stützenteils entfernt wird. Ferner kann der Füllstoff über eine geeignete Öffnung in der Ba sisplatte oder in der Wandung des unteren Stützenteils eingebracht werden. Diese Öffnung ist durch ein geeigne tes Sperrorgan verschlossen. Alternativ kann der Füll stoff auch dadurch in den unteren Stützenteil eingebracht werden, daß der obere Stützenteil entfernt wird.

Der Boden des oberen Stützenteils weist einen Durchbruch auf, der verschiedenartig konfiguriert sein kann. Über diesen Durchbruch steht der Innenraum des unteren Stüt zenteils mit dem Innenraum des oberen Stützenteils stän dig in Verbindung. Diese Verbindung der beiden Innenräume ist mit der Eigenschaft behaftet, daß die Ausbaustütze nicht mit einer bestimmten Setzlast verspannt werden kann. Außerdem verhält sich diese Ausbaustütze nachgie big, da bei in Längsrichtung der Ausbaustütze wirksamen Kräften der Füllstoff aus dem Innenraum des unteren Stüt zenteils über den Durchbruch im Boden des oberen Stützen teils in den Innenraum des oberen Stützenteils eindringen kann. Überschüssiger Füllstoff kann außerdem aus dem In nenraum des oberen Stützenteils über eine Öffnung in ei ner Deckplatte des oberen Stützenteils austreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aus baustütze gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1 zu schaffen, die mit einem nicht aus härtenden Füllstoff beaufschlagbar ist, aktiv gesetzt werden kann und bei welcher dennoch ein Rauben möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufge führten Merkmalen.

Danach wird der Kerngedanke darin gesehen, daß der Innen raum des oberen Stützenteils und der Innenraum des unte ren Stützenteils eindeutig so gegeneinander abgeschottet sind, daß ein Übertritt von Füllstoff aus dem Innenraum des unteren Stützenteils in den Innenraum des oberen Stützenteils mit absoluter Sicherheit ausgeschlossen wer den kann. Hierdurch ergibt sich die vorteilhafte Eigen schaft, daß beim Beaufschlagen des unteren Stützenteils mit einem nicht aushärtenden Füllstoff, wie z. B. Sand, vergleichbare Granulate oder Reststoffe, die Ausbaustütze aktiv gegen die oberen und unteren Widerlager (Hangendes- Liegendes, Firste-Sohle) verspannt werden und dadurch so fort Tragkräfte entwickeln kann. Auch bei größeren Bean spruchungen der Ausbaustütze in ihrer Längsrichtung zeigt sie kein nachgiebiges Verhalten. Der in den Innenraum des unteren Stützenteils eingebrachte Füllstoff verhindert einen Einschub des oberen Stützenteils in den unteren Stützenteil. Da die in Frage kommenden Füllstoffe in der Regel mit Luft und/oder Wasser in den unteren Stützenteil eingebracht werden, sieht die Erfindung ferner vor, daß diese Hilfsmittel beim Beaufschlagen der Ausbaustütze entweichen können. Dazu ist zwischen der äußeren Oberflä che des oberen Stützenteils und der inneren Oberfläche des unteren Stützenteils ein zwar luft- und wasserdurch lässiger, jedoch füllstoffundurchlässiger Ringspalt vor gesehen. Das Rauben einer solchen Ausbaustütze wird ohne großen Aufwand dadurch gewährleistet, daß dem unteren Stützenteil eine verschließbare Ablaßöffnung zugeordnet ist, über die bei Bedarf Füllstoff abgelassen werden kann.

Da die erfindungsgemäße Ausbaustütze aus wenigen einfa chen Bauteilen besteht, kann sie sehr kostengünstig her gestellt werden. Sie ist mehrfach verwendbar.

Die Trennung des Innenraums des oberen Stützenteils von dem Innenraum des unteren Stützenteils wird gemäß Pa tentanspruch 2 bevorzugt durch eine den Boden des oberen Stützenteils bildende Platte bewirkt, deren umfangssei tige Oberfläche und die innere Oberfläche des unteren Stützenteils den Ringspalt bilden, durch den Luft und Wasser, jedoch kein Füllstoff treten können.

Obwohl es denkbar ist, daß am unteren Stützenteil einer seits ein Füllventil und andererseits ein Ablaßventil für den Füllstoff vorgesehen sind, kann es gemäß Pa tentanspruch 3 zweckmäßig sein, daß das Füllorgan zugleich als Füll- und Ablaßventil ausgebildet ist.

Um eine Zerstörung der erfindungsgemäßen Ausbaustütze in besonderen Fällen zu vermeiden, wird gemäß Patentanspruch 4 ein in axialer Richtung der Ausbaustütze wirksamer Nachgiebigkeitsabschnitt am oberen Stützenteil vorgese hen. Dieser Nachgiebigkeitsabschnitt kann der obere Stüt zenteil selber sein, indem er aus einem entsprechenden Material gefertigt ist, oder er wird mit einem Längenab schnitt versehen, der eine gezielte plastische Verformung bei einer Gebirgsauflastung erfährt.

Gemäß Patentanspruch 5 kann der Füllstoff über eine Klappe oder einen Schieber als Bestandteil der am unteren Stützenteil vorgesehenen Ablaßöffnung entfernt werden, um die Ausbaustütze rauben zu können.

Die Transportsicherung entsprechend Patentanspruch 6 er laubt es, den oberen Stützenteil im wesentlichen voll ständig in den unteren Stützenteil einzufahren und in dieser zusammengeschobenen Position so zu arretieren, daß beim Transport der Ausbaustütze diese eingeschobene Posi tion aufrechterhalten bleibt.

Die Rutschsicherungen nach Patentanspruch 7 können aus Dornen bestehen, welche den Stirnseiten der oberen und unteren Stützenteile zugeordnet sind.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 im vertikalen Längsschnitt eine Ausbaustütze für den Untertagebereich und

Fig. 2 das untere Ende des oberen Stützenteils der Ausbaustütze der Fig. 1.

Mit 1 ist in der Fig. 1 eine Ausbaustütze bezeichnet, die in untertägigen Streben, Strecken, Stollen oder Tun nel zum Offenhalten eines vorab geschaffenen freien Be fahrungsquerschnitts dient. Nachfolgend ist die Aus baustütze 1 anhand eines Einsatzes in einer Strecke ST erläutert.

Die Ausbaustütze 1 weist einen aus einem Rohrabschnitt bestehenden unteren Stützenteil 2 auf. Dieser Stützenteil 2 ist am oberen Ende 3 offen und am unteren Ende 4 durch eine Bodenplatte 5 geschlossen. Die an der Sohle 8 der Strecke ST zur Anlage gelangende Stirnseite 6 der Boden platte 5 ist mit einer dornartigen Rutschsicherung 7 ver sehen.

Ferner ist am unteren Ende 4 des unteren Stützenteils 2 eine verschließbare Ablaßöffnung 9 vorgesehen, die mit einer Klappe 10 oder einem Schieber ausgerüstet ist.

Im für einen Bergmann gut zugänglichen mittleren Höhenbe reich des unteren Stützenteils 2 ist ein Füllorgan 11 in Form eines Füllventils angeordnet. Über das Füllorgan 11 kann als Füllstoff 12 Sand mit Wasser vermischt in den Innenraum 13 des unteren Stützenteils 2 eingebracht werden.

Am oberen Ende 3 des unteren Stützenteils 2 ist außerdem eine Transportsicherung 14 vorgesehen.

In den unteren Stützenteil 2 ragt ein ebenfalls aus einem Rohrabschnitt gebildeter oberer Stützenteil 15 ein. Der obere Stützenteil 15 besitzt einen in der Fläche ge schlossenen plattenartigen Boden 16, dessen umfangssei tige Oberfläche 17 gegenüber der äußeren Oberfläche 18 des oberen Stützenteils 15 radial vorsteht. Durch die Oberfläche 17 des Bodens 16 und durch die innere Oberflä che 19 des unteren Stützenteils 2 wird ein Ringspalt 20 gebildet, der so grob ist, daß Luft und Wasser hindurch treten kann. Ein Durchtritt von Sand ist jedoch ausge schlossen.

Die an der Firste 21 zur Anlage kommende Stirnseite 22 des oberen Stützenteils 15 ist mit einer dornartigen Rutschsicherung 23 versehen.

Im Abstand unterhalb der Stirnseite 22 ist der obere Stützenteil 15 mit einem in axialer Richtung der Aus baustütze 1 wirksamen Nachgiebigkeitsabschnitt 24 ausge stattet.

Im Transportzustand der Ausbaustütze 1 ist der obere Stützenteil 15 weitgehend in den unteren Stützenteil 2 eingefahren. Mittels der Transportsicherung 14 ist diese zusammengefahrene Position auch bei ruckartigen Beanspru chungen arretiert.

Am Aufstellungsort wird die Transportsicherung 14 gelöst und es wird über das Füllorgan 11 Sand gemischt mit dem Hilfsmittel Wasser in den Innenraum 13 des unteren Stützenteils 2 eingebracht. Hierdurch und durch den in der Fläche geschlossenen Boden 16 des oberen Stützenteils 15 fährt der obere Stützenteil 15 aus dem unteren Stüt zenteil 2, so daß sich die Stirnseiten 6, 22 des unteren Stützenteils 2 und des oberen Stützenteils 15 gegen die Sohle 8 und die Firste 21 pressen, wobei die dornartigen Rutschsicherungen 7, 23 in die Sohle 8 und die Firste 21 dringen. Bei diesem Beaufschlagungsvorgang können Wasser und Luft über den Ringspalt 20 zwischen der um fangsseitigen Oberfläche 17 des Bodens 16 und der inneren Oberfläche 19 des unteren Stützenteils 2 austreten.

Ein Übertreten von Sand aus dem Innenraum 13 des unte ren Stützenteils 2 in den Innenraum 25 des oberen Stüt zenteils 15 wird durch den geschlossenen Boden 16 unmög lich gemacht.

Nach dem aktiven Verspannen der Ausbaustütze 1 zwischen der Sohle 8 und der Firste 21 entwickelt die Ausbaustütze 1 sofort Tragkraft. Die Zufuhr weiteren Sandes über das Füllorgan 11 wird dann abgebrochen.

Soll die Ausbaustütze 1 geraubt werden, so braucht ledig lich die Klappe 10 oder der Schieber am unteren Ende 4 des unteren Stützenteils 2 geöffnet zu werden, um Sand aus dem unteren Stützenteil 2 abzulassen und dadurch die Verspannung der Ausbaustütze 1 zwischen der Sohle 8 und der Firste 21 aufzuheben.

Bezugszeichenaufstellung

1 Ausbaustütze
2 unterer Stützenteil
3 oberes Ende von 2
4 unteres Ende von 2
5 Bodenplatte von 2
6 Stirnseite von 5
7 Rutschsicherung
8 Sohle
9 Ablaßöffnung
10 Klappe
11 Füllorgan
12 Füllstoff
13 Innenraum von 2
14 Transportsicherung
15 oberer Stützenteil
16 Boden von 15
17 umfangsseitige Oberfläche von 16
18 äußere Oberfläche von 15
19 innere Oberfläche von 2
20 Ringspalt
21 Firste von ST
22 Stirnseite von 15
23 Rutschsicherung
24 Nachgiebigkeitsabschnitt
25 Innenraum von 15
ST Strecke

Claims

1. Ausbaustütze für untertägige Streben, Strecken, Stol len oder Tunnel, welche zwei teleskopierbar ineinan der gesteckte und aneinander geführte hohle Stützen teile (2, 15) aufweist, von denen der untere Stützen teil (2) mit einem nicht aushärtenden Füllstoff (12) beaufschlagbar und mit einer verschließbaren Ablaß öffnung (9) versehen ist, dadurch ge kennzeichnet, daß der Innenraum (25) des oberen Stützenteils (15) derart gegenüber dem In nenraum (13) des unteren Stützenteils (2) füllstoff undurchlässig abgeschottet ist, daß beim Beaufschla gen des unteren Stützenteils (2) mit dem nicht aus härtenden Füllstoff (12) über ein dem unteren Stüt zenteil (2) zugeordnetes Füllorgan (11) beide Stüt zenteile (2, 15) gegen die benachbarten oberen und unteren Widerlager aktiv verspannbar sind und nach dem Verspannen der obere Stützenteil (15) durch den in den unteren Stützenteil (2) eingebrachten Füllstoff (12) gegen einen Einschub in den unteren Stützenteil (2) gesichert ist, wobei zwischen der äu ßeren Oberfläche (17, 18) des oberen Stützenteils (15) und der inneren Oberfläche (19) des unteren Stützenteils (2) ein zwar luft- und wasserdurchlässi ger, jedoch füllstoffundurchlässiger Ringspalt (20) vorgesehen ist.

2. Ausbaustütze nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (16) des oberen Stützenteils (15) aus einer gegenüber der äu ßeren Oberfläche (18) des oberen Stützenteils (15) radial vorstehenden und in der Fläche geschlossenen Platte besteht, deren umfangsseitige Oberfläche (17) und die innere Oberfläche (19) des unteren Stützen teils (2) den Ringspalt (20) bilden.

3. Ausbaustütze nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllorgan (11) zugleich als Füll- und Ablaßventil ausgebildet ist.

4. Ausbaustütze nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Stützenteil (15) mit einem in axialer Richtung wirksamen Nachgiebigkeitsabschnitt (24) versehen ist.

5. Ausbaustütze nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende (4) des unteren Stützenteils (2) eine mit einer Klappe (10) oder einem Schieber ausgerü stete Ablaßöffnung (9) vorgesehen ist.

6. Ausbaustütze nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende (3) des unteren Stützenteils (2) eine mit dem oberen Stützenteil (15) zusammenwirkende Trans portsicherung (14) vorgesehen ist.

7. Ausbaustütze nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Stirnseiten (22, 6) der oberen und unteren Stützen teile (15, 2) Rutschsicherungen (23, 7) zugeordnet sind.