DE828083C

DE828083C - Procedure for measuring deformations of the shaft lining

Info

Publication number: DE828083C
Application number: DEV1153A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Boeddicker; Dr-Ing Habil Fritz Mohr
Original assignee: VERUSCHACHT VEREINIGTE UNTERTA
Current assignee: VERUSCHACHT VEREINIGTE UNTERTA
Priority date: 1950-05-24
Filing date: 1950-05-24
Publication date: 1952-01-14

Description

Verfahren zur Messung von Verformungen des Schachtausbaus Der aus Tübbingen, Beton, Mauerwerk oder sonstigen Materialien bestehende Ausbau von Schächten im Berglau ist insbesondere zwei Arten von Beanspruchungen ausgesetzt: i. radial auf den Schachtmantel wirkendem Gebirgsdruck in waagerechter oder auch je nach der Gebirgsschichtung in geneigter Richtung und z. von oben nach unten wirkendem Gebirgsdruck in senkrechter oder mehr oder weniger geneigter Richtung.Method for measuring deformations of the shaft lining Der aus Tubbing, concrete, masonry or other materials, expansion of existing manholes In Berglau there are two types of stress in particular: i. radial acting on the shaft jacket rock pressure in the horizontal or depending on the Mountain stratification in an inclined direction and z. rock pressure acting from top to bottom in a vertical or more or less inclined direction.

Übermäßige Beanspruchungen bewirken Veränderungen des Schachtquerschnitts, bei kreisförmigem Schachtquerschnitt z. B. eine Verformung des Kreises zu einer elliptischen oder sonstigen Querschnittsform. Übermäßige Beanspruchungen von oben nach unten infolge des Abbaus bewirken Stauchungen oder Streckungen des Schachtausbaus.Excessive loads cause changes in the shaft cross-section, with a circular shaft cross-section z. B. a deformation of the circle to a elliptical or other cross-sectional shape. Excessive loads from above downward as a result of the dismantling cause compression or expansion of the shaft lining.

Durch derartige übermäßige Beanspruchungen eingetretene Verformungen des Schachtausbaus werden bisher durch markscheiderische Aufmessungen in Form von Durchmesserbestimmungen unter Benutzung von Schachtloten und Meßlatten oder von Teufenmessungen mit Hilfe von Meßbändern festgestellt und der Größe nach bestimmt. Diese Meßmethoden erfordern einen derart großen Zeitaufwand, daß ihre Durchführung stets mit großen Kosten verbunden ist; denn während der Durchführung dieser Messungen muß der Schachtförderbetrieb ruhen. Um Förderausfälle zu vermeiden, werden solche Messungen daher bisher nur in dringenden Fällen durchgeführt.Deformations caused by such excessive loads of the shaft extension have so far been carried out by mine measurements in the form of Diameter determinations using manhole plumb bobs and measuring staves or from Depth measurements determined with the help of measuring tapes and determined according to size. These measurement methods require such a large amount of time that their implementation is always associated with great costs; because while performing these measurements the shaft hoisting operation must be idle. In order to avoid funding failures, such So far, measurements have therefore only been carried out in urgent cases.

Aus Sicherheitsgründen ist aber eine regelmäßige Messung etwaiger Verformungen des Schachtausbaus erwünscht, besonders wenn der Bergbau dazu übergeht, den Schachtsicherheitspfeiler abzubauen. Da der Abbau des Schachtsicherheitspfeilers zusätzliche Beanspruchungen der Schachtröhre zur Folge hat, erfordert die Sicherheit des Schachtes und damit auch die Sicherheit der unter Tage beschäftigten Menschen eine laufende Überwachung etwaiger Verformungen des Schachtausbaus.For safety reasons, however, a regular measurement is possible Deformations of the shaft lining are desirable, especially if the mining industry moves on to it, dismantle the shaft safety pier. Since the dismantling of the shaft safety pier the result of additional stresses on the shaft requires safety of the shaft and thus also the safety of the underground busy Constant monitoring of any deformation of the shaft lining.

Die Erfindung betrifft ein Meßverfahren und Vorrichtungen, welche eine regelmäßige und laufende Überwachung des Verhaltens und etwaiger Verformungen des Schachtausbaus ermöglicht. Das Hauptmerkmal der Erfindung ist die Anordnung von Meßuhren für Längenmessungen an den Meßstellen zur Messung und laufenden Überwachung etwaiger Verformungen des Schachtausbaus.The invention relates to a measuring method and devices which regular and ongoing monitoring of behavior and any deformations of the shaft extension made possible. The main feature of the invention is the arrangement of dial gauges for length measurements at the measuring points for measurement and ongoing monitoring any deformation of the shaft lining.

Zur Messung und laufenden Überwachung von Änderungen des Schachtquerschnitts sind die Meßuhren erfindungsgemäß an einem die Schachtförderung nicht beeinträchtigenden ringförmigen Gestell vorgesehen, welches vorzugsweise aus einem gegen die Schachtwandung zu verspannenden Tragring und einem über oder unter dem Tragring befindlichen Meßring mit den Meßuhren besteht. Die Auswertung der mit den Meßuhren vorgenommenen Durchmesser- bzw. Querschnittsmessungen erfolgt zweckmäßig mit Hilfe der Kreisfunktionsreihen (Fourierschen Reihen). Dementsprechend ist die Anzahl der zu verwendenden Meßuhren zu wählen.For measuring and continuously monitoring changes in the shaft cross-section the dial gauges according to the invention are on a shaft that does not impair the conveyance of the shaft annular frame provided, which preferably consists of a against the shaft wall to be braced support ring and a measuring ring located above or below the support ring with the dial gauges. The evaluation of the diameter measurements made with the dial gauges or cross-sectional measurements are expediently carried out with the aid of the circular function series (Fourier series). The number of dial gauges to be used is accordingly to choose.

Zur Messung und laufenden Überwachung etwaiger Längenänderungen durch Stauchungen oder Streckungen werden erfindungsgemäß am Schachtausbau Konsolen befestigt und an diesen längs gerichtete Druck- bzw. Zugstäbe angebracht, die unmittelbar oder unter Zwischenschaltung einer Hebelübersetzung o. dgl. auf die Meßspitzen der mit ihnen verbundenen Meßuhr wirken. An der Meßuhr sind die Längenänderungen unmittelbar ablesbar.For measurement and ongoing monitoring of any changes in length Compression or expansion brackets are attached to the shaft lining according to the invention and attached to this longitudinal compression or tension rods that directly or with the interposition of a leverage or the like on the measuring tips of the act with them connected dial gauge. The changes in length are immediate on the dial gauge readable.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Zeichnung hervor, die Ausführungsbeispiele in schematischer Darstellung veranschaulicht. Es zeigt Fig. i eine Anordnung zur Überwachung und Messung der Durchmesser- bzw. Querschnittsänderung eines Schachtes mit Tübbingausbau in Ansicht, Fig. 2 den Grundriß zu Fig. i, Fig. 3 eine Meßtthr mit Schutzkasten in Vorderansicht, Fig. 4 die Seitenansicht zu Fig. 3, Fig.5 eine Anordnung zur Überwachung und Messung von Stauchungen bzw. Zerrungen eines Schachttübbingausbaus in Ansicht, Fig. 6 die Meßuhr nach Fig. 5 mit Schutzkasten und Führungsgestänge in gesonderter Darstellung. Die in Fig. i und 2 schematisch dargestellte Vorrichtung zur Überwachung und Messung von Durchmesser- bzw. Querschnittsänderungen des Tübbingausbaus a oder irgendeines sonstigen Schachtausbaus hat einen Tragring 2, der mittels Spannschlösser 4 o. dgl. gegen die Schachtwand a zu verspannen ist. Um einen sicheren Halt des Tragringes 2 auch bei größeren Verformungen des Schachtausbaus zu gewährleisten, hat der Tragring Vorsprünge bzw. Spitzen 5, bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel drei Spitzen 5 für eine Dreipunktanlage. An dem Tragring 2 ist der eigentliche Meßring 3 mit den Meßuhren i für Längenänderungen angeordnet. Nach Fig. i und 2 ist der Meßring mit den Meßuhren mit Ketten 6, Seilen o. dgl. unter den Tragring 2 gehängt; er kann jedoch auch mit starren oder federnden Stützen über dem Tragring angeordnet sein.Further features and details of the invention can be found in the drawing out which illustrates exemplary embodiments in a schematic representation. It FIG. 1 shows an arrangement for monitoring and measuring the change in diameter or cross-section of a shaft with segment lining in view, Fig. 2 the plan of Fig. i, Fig. 3 shows a measuring tube with protective box in front view, FIG. 4 shows the side view of FIG. 3, Figure 5 shows an arrangement for monitoring and measuring compression or strain a view of a shaft segment lining, FIG. 6 shows the dial gauge according to FIG. 5 with protective box and guide rods in a separate illustration. The in Fig. I and 2 schematically Device shown for monitoring and measuring changes in diameter or cross-section of the segment lining a or any other shaft lining has a support ring 2, which is to be braced against the shaft wall a by means of turnbuckles 4 or the like. To ensure a secure hold of the support ring 2 even in the event of major deformations of the shaft extension To ensure that the support ring has projections or tips 5, in the case of the one shown Embodiment three tips 5 for a three-point system. Is on the support ring 2 the actual measuring ring 3 is arranged with the dial gauges i for length changes. To Fig. I and 2 is the measuring ring with the dial gauges with chains 6, ropes o. The like. Below the support ring 2 hung; however, it can also use rigid or resilient supports be arranged on the support ring.

Die Auswertung der Durchmesser- bzw. Querschnittsmessungen erfolgt mit Hilfe der Fourierschen Reihen. Dementsprechend ist auch die Anzahl der vorzusehenden Meßtihren i zu wählen.The diameter and cross-section measurements are evaluated with the help of Fourier series. The number of these is to be provided accordingly Select measuring gauges i.

Um Beschädigung und Verschmutzung der Meßuhren i zu vermeiden, sind diese nach Fig. 3 und 4 in Schutzkästen 7 angeordnet, die zum Ablesen der Meßuhren i anhebbare Klappen f; und gegebenenfalls Spiegel 9 aufweisen.In order to avoid damage and contamination of the dial gauges i, these are arranged according to FIGS. 3 and 4 in protective boxes 7, which are used for reading the dial gauges i liftable flaps f; and optionally have mirrors 9.

Zur Messung bzw. laufenden Überwachung etwaiger Längenänderungen des Schachtausbaus a durch Stauchungen oder Zerrungen dient die Vorrichtung nach Fig. 5. Am Schachtausbau a sind Konsolen io zur Anbringung von Zug- bzw. Druckstäben i i befestigt. Die Stäbe i i wirken bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel unmittelbar, gegebenenfalls aber auch über eine Hebelübersetzung o. dgl., auf die Meßspitzen der zwischen ihnen angeordneten Meßuhr i, mit denen sie fest verbunden sind. Um seitliches Ausweichen der Stäbe i i zu verhindern, sind Führungen 13 vorgesehen. Zur Feineinstellung der Vorrichtung beim Einbau sind die Stäbe i i oder auch nur einer von ihnen mit einer Feineinstellung 12 versehen.The device according to FIG. 5 is used to measure or continuously monitor any changes in length of the shaft extension a caused by upsets or strains. In the exemplary embodiment shown, the rods ii act directly, if necessary also via a lever transmission or the like, on the measuring tips of the dial gauge i arranged between them, with which they are firmly connected. In order to prevent the bars ii from giving way to the side, guides 13 are provided. For fine adjustment of the device during installation, the rods ii or even just one of them are provided with a fine adjustment 12.

Die Meßuhr i ist nach Fig. 5 und 6 in einem aus durchsichtigem Stoff bestehenden oder mit durchsichtigem Ablesungsfenster versehenen Schutzkasten 14 mit einer Gestängeführung zur Verhinderung von Schrägstellungen und damit von ungenauem Anzeigen der Meßulir i angeordnet. Die Gestängeführung besteht nach Fig.6 aus zwei offenen Rahmen 1s mit Führungsrollen 16, die in Schienen 17 laufen. Die Gestängeanschlüsse 18 sind durch Stopfbüchsen 19 o. dgl. durch die Wände des Schutzkastens 14 nach außen geführt. Längenänderungen des Schachtausbaus a durch Stauchungen bzw. Zerrungen sind an der l@ießuhr i der Fig. 5 und 6 direkt ablesbar.The dial gauge i is shown in FIGS. 5 and 6 in a transparent fabric Existing protective box 14 or one provided with a transparent reading window with a rod guide to prevent inclinations and thus imprecise View the Messulir i arranged. The rod guide consists of two according to Fig. 6 open frame 1s with guide rollers 16 which run in rails 17. The rod connections 18 are through stuffing boxes 19 or the like. Through the walls of the protective box 14 according to led outside. Changes in length of the shaft lining a due to compression or distortion can be read directly from the flow clock i of FIGS. 5 and 6.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich somit das Verhalten des Schachtes bzw. Schachtausbaus jederzeit beobachten, und Verformungen des Schachtausbaus können laufend überwacht und gemessen werden.With the device according to the invention, the behavior Observe the shaft or shaft lining at any time, and any deformations of the shaft lining can be continuously monitored and measured.

In die Meßuhren i können gegebenenfalls Kontaktvorrichtungen eingebaut werden, welche bei Überschreiten eines gewissen Maßes von Formänderungen des Ausbaus ein Alarmsystem in Tätigkeit setzen. Die Kontaktvorrichtung ist zweckmäßig so ausgebildet, daß bei langsam fortschreitenden Verformungen die Verformungsgrenze, bei deren Überschreiten Kontaktgabe erfolgt, geändert und neu eingestellt werden kann.Contact devices can optionally be built into the dial gauges i which when a certain amount of changes in shape of the expansion is exceeded activate an alarm system. The contact device is expediently designed so that with slowly progressing deformations the deformation limit, when it is exceeded Contact is made, can be changed and re-set.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for measuring deformations of the shaft lining, characterized by arranging of measuring devices (i) for length measurements for measuring and continuous monitoring of the shaft deformations.

2. Device for implementation of the method according to claim i, characterized in that the dial gauges on one the shaft conveyance not impairing the annular frame (2, 3) is provided are.

3. Apparatus according to claim 2, characterized by one against the shaft wall tensionable support ring (2) and a measuring ring located above or below the support ring (3) with the dial gauges (i).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that that the support ring (2) can be braced against the shaft wall with turnbuckles (: 4) or the like is.

5. Apparatus according to claim 3, characterized in that the support ring (2) outer protrusions, e.g. B. three tips (5) for three-point system and secure bracing having against the shaft wall.

6. Apparatus according to claim 3, characterized in that that the measuring ring (3) with the dial gauges (i) when arranged under the support ring (2) Chains (6), ropes or the like. Hangs on the support ring. Device according to claim 3, characterized by a measuring ring (3) of heavy mass, which is caused by shaft deformations when the dial gauges are operated remains immobile. B. Apparatus according to claim 3, characterized in that the dial gauges are arranged in boxes (7) to protect against damage, soiling, etc. are. G. Device according to claim 8, characterized in that the protective boxes have liftable flaps (8) and, if necessary, mirrors (g) for reading the dial gauges. ok Method according to claim i, characterized in that the evaluation of the diameter or cross-sectional measurements are carried out by means of circular function series (Fourier series) and the number of dial gauges required for this is to be provided. i i. contraption for carrying out the method according to claims i and i o, characterized in that that consoles (io) are attached to the shaft extension and that longitudinal pressure or tension rods (i i) are attached, which are directly or interposed a leverage or the like on the measuring tips of the dial gauge connected to them (i) work. 12. The device according to claim i i, characterized in that one or both compression and tension rods (ii) are provided with a fine adjustment (12). 13th Device according to claim i i, characterized by guides (13) against the side Dodging the compression or tension rods. 14. The device according to claim i i, characterized characterized in that the dial gauge (i) is made of a transparent fabric or a protective box (14) provided with a transparent reading window and in this a rod guide (15 to 18) or the like to prevent inclinations the dial gauge (i) is provided.