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Stützbogen für die Auskleidung von Stollen, Tunnels, Strecken usw.
als vorläufiger Stützrahmen Gegenstand der Erfindung bildet ein Stützrahmen, der
sowohl in der Höhe und Breite an verschiedene Querschnitte anpaßbar ist und der
gleichzeitig die Möglichkeit gibt, als vorläufiger Ausbau sowohl wie als Armierung
für solche Stollen, Strecken, Tunnels usw. zu dienen, die nachträglich und zu einem
beliebigen Zeitpunkt durch Beton ausgekleidet werden sollen. An solche Stützrahmen
werdet eine Reihe von Forderungen gestellt. So handelt es sich insbesondere bei
wasserführenden Stollen durch stark hygroskopisches und gebräches Gebirge, wie es
z. B. mergeliger Tonschiefer darstellt, darum, auch den Nachfall unter Umständen
abfangen zu kö-inea, trotzdem aber den Arbeitsfortschritt beim Vortrieb in keiner
Weise zu behindern. Es muß möglich sein, sowohl die vor der Streckenbrust Arbeitenden,
also die mit dem eigentlichen Vortrieb und dem Fortschaffen des Abraumes Beschäftigten
vor dem Nach- . fall zu schützen, dem Vortrieb rasch zu folgen ohne Zeitverlust,
trotzdem aber die bereits erstellte Strecke auch an den Stößen so lange zu halten,
bis die zu beliebiger Zeit in Angriff genommene Betonierung der Röhre nachfolgen
kann. Gleichzeitig ist aber auch dafür Sorge zu tragen, daß bei klüftigem und mit
Einbruch drohendem Gestein au Orten der Klüfte der Ausbau wie eine Verschalung wirkt,
die gegebenenfalls den nachfolgenden Beton armiert.
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Die Forderungen sind bisher mit den bisher üblichen Mitteln in ihrer
Gesamtheit nicht erfüllbar gewesen. Der Erfindung blieb es vorbehalten, die gestellten
Forderungen
restlos zu erfüllen. Es wird eine Anpassung an den im Querschnitt wechselnden Ausbruch
erzielt, die Stützrahmen werden in Längs- und Querrichtung an sich und unter sich
versteift, an der Vortriebsstelle der Streckenbrust wird ein vollgültiger Schutz
der Arbeitenden gegeben, die Arbeitsmöglichkeit bleibt ohne vollständigen Ausbau
erhalten, und gleichzeitig wird auch die Möglichkeit geschaffen, sowohl sofort wie
nachträglich Einbrüche, Nachfallgefahren usw. zu beseitigen und dem Ausbetonieren
Zeit- und Ortfolge freizulassen. Gemäß der Erfindung wird die Lösung dieser Aufgaben
vorzugsweise durch ein besonderes Profil in Glockenform erfüllt. Grundsätzlich ist
aber die gewählte Ausführungsform des Stützrahmens maßgebend, weil die zur Verwendung
gelangenden Bauelemente notfalls auch mit Hilfe anderer Formeisen erstellt werden
können. Die Erfindung beruht dabei auf der Gestaltung von im wesentlichen 3teiligen
Stützrahmen in Bogenform.
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Solche 3teiligen Stützrahmen wurden im Bergbau schon angewandt, waren
aber nur für einen Querschnitt anwendbar. Die drei Segmente griffen zwar überlappend
ineinander, ergaben aber keine Möglichkeit, sie von vornherein der Höhe oder Breite
des Bogens anzupassen, weil die Enden der Segmente gerade und in den Radien ungleich
waren. Nach der Erfindung werden die Enden der Segmente dagegen für die Überlappung
in den Radien entweder völlig gleich oder aber so aneinander angepaßt, daß die Größe
der Überlappung und damit der lichte Querschnitt des Bogens veränderlich gemacht
werden kann.
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Die 3 Teile des Stützrahmens sollen beliebig vorbaubar und miteinander
je nach den örtlichen Bedingungen vereinigbar und auch dem Ausbruch anpaßbar sein.
Die Erfindung schlägt demgemäß eine Stützrahmenkonstruktion aus 3teiligen Bogen
vor, deren Firstsegment in jedem Fall erhalten bleibt, dessen Abstützung am Stoß
und gegen die Sohle aber sowohl durch 2 weitere Bogenteile wie auch durch Senkrechtstützen,
die in Höhe und Breite verstellbar zueinander gehalten sind, erfolgen kann. Der
3teilige Bogen wird von vornherein in seiner Einteilung so bestimmt, daß die gewählten
Radien eine große Überlappung für den geringsten Querschnitt und eine geringere
Überlappung für den erstellbaren größten Querschnitt aufweisen. Beim normalen Vortrieb
wird das Firstsegment als Deckenschutz im Sinne des bergmännischen Vorpfändens auf
langen Stäbe, die an den bereits aufgestellten Rahmen verankert sind, aufgelegt
und gegenüber der Firste verzogen und verpackt. Die Abstützung gegen die Sohle erfolgt
dann nach Wegschaffung des Abraumes durch senkrechte 2teilige Stützen auf jeder
Seite. Von diesen 2teiligen senkrechten Stützen ist der obere Teil dem Radius des
Bogens angepaßt gekrümmt und legt sich am Firstsegment unter Zuhilfenahme geeigneter
Spannmittel an, während der untere Teil der Stütze - je nach Höhe des Ausbruchs
- wiederum unter Zuhilfenahme von das Gleiten und Verstellen gestattender Spannmittel
an dem geraden Ende des oberen Stützrahmens angeschlossen wird. Der Abstand der
beiden senkrechten Stützen in der Querrichtung wird so gewählt, daß die beiden Enden
des Firstsegments überstehen, um auf diese Weise Platz für die Anlage der Stoßsegmente,
entweder sofort oder zu gegebener Zeit zu schaffen.
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Mit einfachen Mitteln können die Stützrahmen sowohl unter sich wie
auch quer gegeneinander verstrebt werden. Die Mittel zu dieser Verstrebung sowie
der gesamte Stützrahmen an sich werden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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In Abb. z ist in Gesamtansicht ein 3teiliger Stützbogen dargestellt,
der durch unterschiedliche Überlappung die Bewältigung verschiedener Querschnitte
je nach Ausbruch wiedergibt. In Abb. 2 ist gezeigt, wie der Stützrahmen der Erfindung
unter Zuhilfenahme von 2teiligen Senkrechtstützen abgefangen wird. Abb.3 zeigt eine
beispielsweise Anordnung von Querstreben und Abb.4 eine einfache Längsverstrebung
oder Verbolzung, die gegebenenfalls mit dem Vortrieb wandern kann. Abb.5 zeigt eine
Situationsskizze für die Folge von Vortrieb, Stützrahmenanordnung und nachfolgender
betonierter Rinne. Der 3teilige Bogen gemäß Abb. r besteht aus dem Firstsegment
a und den beiden Stoßsegmenten b, deren Radien an den Enden von vornherein so zueinander
gewählt werden, daß sie mit größerer Überlappung sowohl an einen kleineren Querschnitt
wie mit geringerer Überlappung an einen größeren Querschnitt angepaßt werden können.
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Wie Abb. 2 zeigt, bildet dieser Stützrahmen a, b
zwar die Regel,
jedoch ist bei den wechselnden Verhältnissen auch damit zu rechnen, daß der Ausbruch
ohne schwierige Nacharbeit nicht immer gleichmäßig erfolgt. Um hier in keiner Weise
behindert zu sein, wird gemäß der Erfindung das Firstsegment a nach dem Vorpfänden
zunächst durch senkrechte 2teilige Stützen abgefangen. Diese senkrechten Stützen
bestehen aus einem geraden Unterstück c und einem am oberen Ende gekrümmten Stück
d. Die Krümmung des oberen Stützstückes d ist dem Radius des Firstsegmentes a angepaßt
und wird an diesem mit geeigneten Spannmitteln h, die nicht Gegenstand der Erfindung
sind, angeschlossen oder verspannt. Die Verbindung der beiden Stützteile c und d
erfolgt ebenfalls durch geeignete Spannmittel h, die die Anpassung durch Verstellung
der beiden Stützstücke c und d gegeneinander zulassen. Firstsegmente werden in üblicher
Weise nach der Art und Größe des Ausbruchs über Vorpfändeisen c gehängt, die an
den bereits stehenden Stützrahmen verankert sind. Zur Verankerung können sowohl
bekannte wie sonst irgendwie geeignete Spannmittel verwendet werden. Für die Verstrebung
in Richtung des Stollens, also die Verbindung der Stützrahmen unter sich, können
einfache Winkeleisen f dienen, deren einer Flansch der Form der verwendeten Profileisen
angepaßt ausgeklinkt ist und die mittels Keilen f an dem jeweiligen Ort festgelegt
werden. Diese Spannbolzen dienen gleichzeitig als Abstandhalter, Zuganker und Schießverbolzung.
Der Abstand der beiden Senkrechtstützen c, d in Querrichtung wird in einfacher Weise,
wie aus Abb. 3 ersichtlich ist, z. B. durch U-Eisen g bewirkt, an deren Enden der
Steg teilweise der Form der verwendeten Stützprofile angepaßt ist, während
die
stehengebliebenen Flansche zu seitlichen Befestigungslappen für das Verspannen mittels
Hakenschellen i abgewinkelt werden.
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Wie aus Abb. 5 beispielsweise hervorgeht, sind die Vorpfändeisen e
an den letzten Stützrahmen a, d
mittels geeigneter Spannmittel verankert.
Die beiden Firstsegmente a werden an diesen Vorpfändeisen e durch die gleichen Spannmittel
in ihrer Stellung gehalten und festgelegt. Damit wird die Firste des Stollens zunächst
so stark abgefangen, daß sie in üblicher Weise verzogen und verpackt werden kann
und die an der Streckenbrust Arbeitenden von oben her gegen Nachfall usw. geschützt
sind. Soweit nun die örtlichen Verhältnisse es erfordern, können neben den Senkreehtstützen
c, d auch gleich die Stoßschenkel b an dem Firstsegment a angelegt und festgespannt
werden. Eine solche Anordnung muß insbesondere dort Platz greifen, wo zu befürchten
ist, daß das Gebirge die seitlichen Stöße des Stollens in Bewegung bringt, so daß
diese gegen die Stollenmitte zii drücken. Diese Anordnung muß vor allem überall
dort vorgesehen werden, wo entweder stark hygroskopisches oder zum Nachfall neigendes
Gebirge vorhanden ist, daß unter allen Umständen abgefangen werden muß. Aber auch
dort, wo z. B. an sich festes Gebirge des Urgesteins vorliegt, entstehen Klüfte
oder sind solche vorhanden, die bei Eintreten tektonischer Einwirkung sehr leicht
Verschiebungen mit sich bringen und wiederum nicht nur die Stützrahmen beeinflussen,
sondern vor allem auch an diesen Stellen die nachträglich eingebrachte Betonröhre
beschädigen. In diesem Falle ist es notwendig, daß die Stöße von vornherein hinter
einer Art Verschalung gehalten werden, die notfalls nach Abnahme der 'Senkrechtstützen
c, d als bleibende Verschalung und Armierung hinter den blassen der Betonröhre
verbleibt. In solchen Fällen ist es notwendig, daß die Klüfte w durch Polster aus
Kleinschlag, Schotter, Bruchbergen usw. x ausgefüllt und diese Polster durch die
Rahmen zunächst gehalten werden. Bei einsetzenden Schiebungen des Gebirges muß das
Gebirge zunächst auf das Polster wirken und dieses stützt sich dann auf die zweckmäßig
in etwa beliebig starr oder beliebig nachgiebig einstellbaren Stützrahmen ab. Auf
diese Weise kann mit der nachfolgenden Betonröhre y ort- und zeitfolgemäßig beliebig
gearbeitet werden, d. h. je nachdem die örtlichen Bedingungen dies erfordern und
der Transport es mit sich bringt, kann sowohl an verschiedenen Orten gleichzeitig
mit der Aufstellung der Betonröhre begonnen werden, die Fertigstellung des Gesamtstollens
wird damit lediglich zu einer Frage der Organisation.
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Wenn in der Zeichnung auch das vorgenannte Glockenprofil als bestgeeignetes
Profil für den besagten Zweck an die Spitze gestellt ist, so ist der gleiche Rahmen
bzw. der gleiche Aufbau und auch das daraus folgende Arbeitsverfahren ohne weiteres
auch mit anderen Rinnenprofilen oder Formeisen zu bewältigen. Beispielsweise ist
man in der Lage, das Firstsegrnent a auch aus einem normalen I-Profil, die beiden
Stoßschenkel b aus einem U-Profil zu bilden. Bei den Stützen c und d wird dann zweckmäßig
die obere Stütze d aus einem U-Eisen, die Fußstütze aus I-Profil gebildet. Die Verspannung
der einzelnen Teile untereinander, die Querstreben und die Längsbolzen sind entweder
die gleichen oder den dargestellten Mitteln gleichartige Mittel, ist ohne weiteres
möglich. Es ist auch denkbar, mittels handelsüblicher Spannelemente, wie quergelegten
Flacheisen und gewöhnlichen Handelsschrauben, die erforderlichen Verspannungen zu
bilden und die Einzelteile des Stützrahmens untereinander verstell- und anpaßbar
zu vereinigen.
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Gemäß der Erfindung ist man also in der Lage, dem Arbeitsfortschritt
und dem Vortrieb in schnellster und einfachster Weise zu folgen, kann den wechselnden
Ausbruch in Höhe und Breite mit ein und derselben Stützeinrichtung vornehmen und
kann gleichzeitig gegen Druck geschützt Nachfall, Einbrüche usw. abfangen und eine
bleibende Verschalung oder Armierung bilden. Andererseits ergibt der Aufbau gemäß
der Erfindung die Möglichkeit der Immerwiederverwendung, . so daß die Stützrahmen
von Baustelle zu Baustelle ständig wieder zu verwenden sind. Die Anpassung besonderer
Art, weil diese Profile selbst in verschiedenen Gewichtsklassen durcheinander verwendet
werden können und jeweils durch die Verspannung der überlappenden Enden mit ihren
stärksten Querschnittsteilen gegeneinander anliegen und zu höchster Lastaufnahme
geeignet sind.