DE8322080U1

DE8322080U1 - DEVICE FOR SECURING A TUNNEL AGAINST FALLING STONE

Info

Publication number: DE8322080U1
Application number: DE19838322080
Authority: DE
Original assignee: E Heitkamp 4690 Herne De GmbH
Current assignee: E Heitkamp 4690 Herne De GmbH
Priority date: 1983-07-30
Filing date: 1983-07-30
Publication date: 1984-10-25

Description

Patentanwalt Eichelbaurrj,; fy1jchae,lstr,a0e 4 .-.D,-4350 Recklinghausen 2Patent attorney Eichelbaurrj ,; fy1jchae, lstr, a0e 4 .-. D, -4350 Recklinghausen 2

Heit 648a,b/83 ''.I ·.· ί .·'.'.".' \ 29. Juli 1983 /Heit 648a, b / 83 '' .I ·. · Ί. · '.'. ". ' \ July 29, 1983 /

Beschreibung:Description:

Die Erfindung betrifft eine\Vorrichtung zur Absicherung eines Tunnels gegen herabfallendes Gestein^/ bestehend aus einer transportablen, an den Stirnenden und gegen den Tunnelboden offenen, ansonsten geschlossenen Kammer mit einem bogenförmigen Querschnitt, die aus einzelnen zueinander beweglichen Kammerelementen zusammengesetzt ist sowie ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung, Aus dem Bergbau ist eine Vorrichtung dieser Art als Nachrißtunnel bekannt, der aus gelenkig verschraubten, begrenzt zueinander .schwenkbeweglichen und parallel zur Tunnelachse angeordneten, die Kammer bildenden Blechplatten besteht. Diese Vorrichtung ist jedoch wegen der Gebirgsanpassung in viele Schraubelemente unterteilt und damit sehr lohn- und zeitaufwendig, ohne daß eine befriedigende Gebirgsanpassung ohne beschädigte Stahlelemente möglich ist. Denn infolge der punktförmigen Gebirgsanlehnung der Stahlelemente und einer kraftvollen Unterstützung eines teleskopierbaren Ableitschildes kann eine Verformung der miteinander verschraubten Blechplatten nicht vermieden werden. Durch herabfallendes Grobgestein können die Blechplatten auchThe invention relates to a \ device for Securing a tunnel against falling rock ^ / consisting of a transportable one at the front ends and otherwise closed chamber with an arched cross-section, which is open towards the tunnel floor, which is composed of individual chamber elements that can be moved relative to one another, and a method To operate such a device, a device from the mining industry is this Kind known as post-tear tunnel, which consists of articulated screwed, limited to one another and arranged parallel to the tunnel axis, the chamber forming sheet metal plates. This device However, due to the adaptation to the mountains, it is divided into many screw elements and thus very profitable and time-consuming, without a satisfactory mountain adaptation possible without damaged steel elements is. Because as a result of the punctiform mountain support of the steel elements and a powerful one Support of a telescopic discharge shield can cause deformation of the screwed together Sheet metal plates cannot be avoided. The sheet metal plates can also use falling coarse rock

on im Bereich ihrer gelenkigen Verbindungen deformierton is deformed in the area of their articulated connections

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Reddinghausen 2 Heit 648a,b/83 *"^::": ;":"" ·"·"" 29. Juli 1983Patent Attorney Eichelbaum · Michael 4 · D-4350 Reddinghausen 2 unit 648a, b / 83 * ^":":; ":""·" · "" July 29, 1983

lind infolge dieser Beschädigung in ihrer weiteren Funktion gefährdet werden. Ein Versatz dieser Kammer quer zu ihrer Längsachse ist gar nicht möglich.lind as a result of this damage in their further Function are endangered. An offset of this chamber transversely to its longitudinal axis is not at all possible.

Eine weitere Vorrichtung dieser Art ist über einen Kragarm starrachsig an einem Gestänge eines Vollausbruches angeordnet, wodurch die Verfahrbarkeit der Kammer beispielsweise in einem durch Gebirgsbewegungen verengten Tunnel letztlich von der Verfahrbarkeit des Gestänges des Vollausbruches bestimmt wird.Another device of this type is rigidly axially attached to a linkage via a cantilever arm Full outbreak arranged, whereby the mobility of the chamber, for example, in a by rock movements narrowed tunnel ultimately determined by the movability of the rods of the full excavation will.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die nicht nur im Bergbau, sondern allgemein als äußerst mobile Einheit im Tunnelbau verwendet werden kann, die auch bei Höhen- und Axialversatz des Tunnels eine leichte Anpaßbarkeit an die jeweilige Tunnel-Querschnittsform gewährleistet und ein einfaches Verfahren zur Handhabung der Kammer sicherstellt.Proceeding from this prior art, the invention is based on the object of a device of the type mentioned above, which are not only used in mining, but generally as extremely mobile Unit can be used in tunnel construction, which also has a height and axial offset of the tunnel easy adaptability to the respective tunnel cross-sectional shape guaranteed and a simple process for handling the chamber ensures.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kammerelemente ganz oder teilweise aus entropieelastischen Hohlkörpern be-3tehen, die über Zufuhrleitungen von einem Druckmittel aufblähbar und flächenförmig gegen das Gebirge preßbar'sind. Aufgrund der entropieelastischen Hohlkörper, die sowohl als vollkommen flexible als auch in Verbindung mit starren Bauelementen als halbflexible Ausführungsform gestaltet werdenThis object is achieved according to the invention in connection with the generic term mentioned at the beginning solved in that the chamber elements consist entirely or partially of entropy-elastic hollow bodies, which can be inflated by a pressure medium via supply lines and flat against the mountains are compressible. Because of the entropy-elastic hollow body, which is both completely flexible as well as in connection with rigid components as a semi-flexible embodiment

Patentanwalt Eichelbaurn.,-.tyichael$trajge4 -..D-4350 Recklinghausen 2 Heit 648a,b/83 \l ·.· I .·'.!"! \ 29. Juli 1983Patent attorney Eichelbaurn., -. Tyichael $ trajge4 - .. D-4350 Recklinghausen 2 Heit 648a, b / 83 \ l ·. · I. · '.! "! \ July 29, 1983

können, wird eine Kammer von äußerster Anpassungsfähigkeit an die jeweilige Querschnittsform des Tunnels bei relativ hoher Mobilität erzielt. Verfahrenstechnisch wird die Kammer derart gehandhabt, daß der Druck in den aufblähbaren, entropieelastischen Körpern ganz oder teilweise vermindert, sodann <üe Vorrichtung zu ihrem neuen Bestimmungsort verschoben und erneut der erforderliche Druckmitteldruck in den entropieelastischen Hohlkörpern hergestellt wird. Unter den entropieelastischen Körpern werden hier solche Körper verstanden, deren Makromoleküle das Bestreben aufweisen, eine möglichst ungeordnete, das heißt die statistische Knäuelform anzunehmen. Dabei ändert sich lediglich ihre Entropie, nicht aber ihre innere Energie. Das bedeutet, daß elastische Verformungen ohne Änderung der inneren Energie nur unter Entropieänderung ablaufen. Unter Körpern, die sich entropieelastisch verhalten, werden hier im wesentlichen Elastomere und amorphe Thermoplaste im gummielastischen Zustand kurz oberhalb ihrer Einfriertemperatur verstanden. Das können sowohl Stoffe aus Gummi als auch aus Kunststoff sein.can, is a chamber of extreme adaptability to the respective cross-sectional shape of the Tunnels achieved with relatively high mobility. In terms of process technology, the chamber is handled in such a way that that the pressure in the inflatable, entropy-elastic bodies is wholly or partially reduced, then <üe Device moved to its new destination and the required pressure medium pressure again is produced in the entropy-elastic hollow bodies. Among the entropy elastic bodies This is understood to mean bodies whose macromolecules strive to achieve one as possible disordered, that is, to assume the statistical tangle form. Only their entropy changes, but not their inner energy. This means that elastic deformations without changing the internal Energy can only run off with a change in entropy. Among bodies that behave in an entropy-elastic manner, become here essentially elastomers and amorphous thermoplastics in the rubber-elastic state just above their Freezing temperature understood. This can be either rubber or plastic.

Auch das Druckmittel kann aus Luft, aus einer Flüssigkeit oder - insbesondere in explosionsgefährdeten Bereichen - aus nicht reaktionfähigen Gasen wie Helium bestehen.The pressure medium can also be made from air, from a liquid or - in particular from explosive Areas - consist of non-reactive gases such as helium.

Zur Erzielung einer besonderen Flexibilität der Kammer können die entropieelastischen Hohlkörper mit unterschiedlichen Drücken oder alternierend einmal _on von einem Druckmittel, ein anderes Mal drucklos beauf-To achieve a particular flexibility of the chamber, the entropy-elastic hollow bodies can be _{pressurized with different pressures or alternately once on} by a pressure medium, another time without pressure.

• f «I · ·• f «I · ·

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Heit 648a,b/83 **"·": ·":"" %!·"" 29. Juli 1983Patent attorney Eichelbaum Michaelstrasse 4 D-4350 Recklinghausen 2 Heit 648a, b / 83 ** "·": · ":" "%! ·" "July 29, 1983

schlagt werden.be hit.

Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung verlaufen die Kammer elemente bogenförmig quer zur Längsachse und bestehen aus durchgehenden, miteinander stoffschlüssig verbundenen Kanälen aus entropieelastischem Material, in denen durchgehende, aufblähbare Schläuche aus entropieelastischem Material angeordnet sind. Dies hat nicht nur den Vorzug einer hohen Biegesteifigkeit, sondern '" auch den einer leichten Reparaturfähigkeit. Wird beispielsweise ein Schlauch in einem Kanal undicht, kann dieser herausgezogen und zugleich ein neuer, dichter Schlauch eingezogen werden. Dabei können die Schläuche einen runden Querschnitt aufweisen oder die Kanäle mit einem mehreckigen, die Schläuche in nicht aufgeblähtem Zustand hingegen mit einem runden Querschnitt versehen sein. Auf diese Weise steht es dem Konstrukteur frei, bei Verwendung der neuen Vorrichtung einen solchen Querschnitt auszuwählen, der dem herabfallenden Gestein und dadurch bedingten Deformationen der Kammer die größten Widerstandsmomente entgegensetzt.According to a particularly advantageous development of the device, the chamber elements are arcuate transversely to the longitudinal axis and consist of continuous, cohesively connected to each other Channels made of entropy-elastic material, in which continuous, inflatable tubes made of entropy-elastic Material are arranged. This not only has the advantage of high flexural rigidity, but '"also that of easy repairability. For example If a hose leaks in a channel, it can be pulled out and a new, more leak-proof one at the same time Hose to be retracted. The hoses or the channels can have a round cross section with a polygonal cross-section, whereas the tubes in the non-inflated state have a round cross-section be provided. In this way, the designer is free to use the new device select a cross-section that is compatible with the falling rock and the resulting deformations of the Chamber opposes the greatest moments of resistance.

Um eine Kammer zu schaffen, die bei möglichst sämtlichen auftretenden Belastungsrichtungen eine gleich große Tragfähigkeit aufweist, bestehen die Kammerelemente aus miteinander über VerbindungsÖffnungen druckmittelseitig in Verbindung stehenden, ansonsten von Stegen getrennten Hohlkörpern. Diese Hohlkörper können eine quaderförmige oder kubische Gestalt aufweisen, wodurch letztlich der entropieelastischen Kammer die Konfiguration eines äußerst stabilen, elastischenIn order to create a chamber that is the same for as many loading directions as possible Has high load-bearing capacity, the chamber elements consist of one another via connecting openings Hollow bodies connected on the pressure medium side, otherwise separated by webs. These hollow bodies can have a parallelepiped or cubic shape, which ultimately results in the entropy-elastic chamber Configuration of an extremely stable, elastic

**·< <· ■· I· It I·** · <<· ■ · I · It I ·

• · I · · ( Il Il « • · · · I I I · *• · I · · (Il Il « • · · · I I I · *

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Heit 648a,b/83 "Γ⁵ f: :": "·^: χ "" 29. Juli 1983Patent attorney Eichelbaum · Michaelstrasse 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Heit 648a, b / 83 "Γ ⁵ f::": "· ^: χ""July 29, 1983

Fachwerkes zuteil wird.Fachwerk is granted.

Eine vorteilhafte Ausführungsform dieser Art ist beispielsweise dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer zumindest in ihrem bogenförmig verlaufenden Bereich aus mindestens einer entropieelastischen Hohlkörpermatte besteht, die von innen nach außen aus einer Unterplatte, die einzelnen Hohlkörper begrenzenden Stegen, aus die Hohlkörper an ien Stegen unter Freilassung einer Fuge abdeckenden Kassettenplatten und aus einer durchgehenden, die Kassettenplatten abdeckenden Oberplatte zusammengesetzt ist, wobei die vorstehend beschriebenen Einzelteile entweder miteinander verklebt oder je nach Grundstoff miteinander vulkanisiert sind.An advantageous embodiment of this type is characterized, for example, in that the Chamber, at least in its arcuate area, consists of at least one entropy-elastic area Hollow body mat consists of a bottom plate from the inside to the outside that delimit the individual hollow bodies Web, from the hollow body on ien webs leaving a joint covering cassette panels and is composed of a continuous top plate covering the cassette plates, the individual parts described above either glued together or depending on the base material are vulcanized with each other.

Zur Erzielung einer weiteren Erhöhung der Elastizität können mehrere, relativ kurze Kammern mit an ihren Stirnenden zueinander gerichteten, sich gegenseitig überlappenden, in radialer Richtung umlaufenden Leisten versehen sein, an denen sie gelenkig sowie lösbar miteinander verbunden cind.Several, relatively short chambers can be used to achieve a further increase in elasticity with facing each other, mutually overlapping, circumferential in the radial direction Be provided strips on which they are hinged and releasably connected to each other.

Dabei können die Leisten mit einer derartigen Elastizität versehen werden, daß ein axialer Versatz der hintereinander angeordneten einzelnen Kammern ermöglicht wird.The strips can be provided with such elasticity that an axial offset of the one behind the other arranged individual chambers is made possible.

Vorteilhaft weisen die Kammern in ihrem Deckenbereich einen bogenförmigen Verlauf und an ihren Bogenenden jeweils einen im wesentlichen zum Tunnelboden geraden Verlauf auf. Auch die gerade verlaufen· den Bereiche der Kammer bestehen nach einer erstenThe chambers advantageously have an arcuate course in their ceiling area and in their Arch ends each have a substantially straight course to the tunnel floor. Even those that are just running the areas of the chamber exist after a first

3Q Alternative aus aufblähbaren sowie in der Höhe3Q alternative from inflatable as well as in height

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Heit 648a,b/83 ·; · · . [':.'' . .' . ·'. 29. Juli 1983Patent attorney Eichelbaum · Michaelstrasse 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Heit 648a, b / 83 ·; · ·. [':.''. . ' . · '. July 29, 1983

verstellbaren entropieelastischen Körpern, die an ihren auf den Tunnelboden aufsetzenden Endflächen mit metallischen Gleitkufen versehen sind.adjustable entropy-elastic bodies, which are attached to their end faces on the tunnel floor are provided with metallic skids.

Nach einer zweiten Alternative weist die Kammer 5According to a second alternative, the chamber 5

an ihren gerade verlaufenden Bereichen je ein aus Segmenten zusammengesetztes» metallisches Ableitschild auf, welches über mit Gleitkufen versehene, ansonsten bekannte Stempel mitsamt dem entropieelastischen,, bogenförmigen Bereich der Kammer höhenverstellbar sind. Eine derartige Ausführungsform wird als halbelastisch bezeichnet. a »metallic discharge shield composed of segments on each of the straight areas on, which is provided with skids, otherwise known stamps together with the entropy elastic ,, arcuate area of the chamber are adjustable in height. Such an embodiment is referred to as semi-elastic.

Weitere Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind aus den Ansprüchen ersichtlich. Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen:Further design features of the invention are evident from the claims. Several embodiments of the invention are described below with reference to the drawings. Show:

Fig. 1 die Draufsicht auf eine eben ausgebreitete Hohlkörpermatte,1 shows the plan view of a hollow body mat spread out flat,

Fig. 2 die perspektivische Ansicht der Hohlkörpermatte von Fig. 1 iv gebogenem *^u Betriebszustand ohne die an den beidenFIG. 2 shows the perspective view of the hollow body mat from FIG. 1 iv bent * ^u operating state without the one on the two

Bogenenden noch zu befestigenden, ge* ' rade verlaufenden Teile der Kammer,Arch ends still to be fastened, ge * ' straight parts of the chamber,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht durch einen % Fig. 3 is a cross-sectional view through a %

Tunnel mit einer im Einsatz befindlichenTunnel with one in use

*° Hohlkörpermatte aus entropieelastischem * ° Hollow body mat made of entropy elastic

Material im bogenförmigen Bereich der Kammer, ,Material in the arcuate area of the chamber,,

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Streb im Λ Bergbau mit der neuen Vorrichtung mit einem durch Gebirgsbewegungen verengtenFig. 4 is a cross-section narrowed by a longwall mining in Λ with the new device with a through rock movements

Patentanwalt Eichelbaum ;_# Mlchaejstraße 4 .D-4350 Recklinghausen 2 Heit 648a,b/83 ·*.· ·.· · ,·',!"/"! 29. Juli 1983Patent attorney Eichelbaum; _# Mlchaejstraße 4 .D-4350 Recklinghausen 2 Heit 648a, b / 83 · *. · ·. · ·, · ',! "/"! July 29, 1983

• I « · fc ·• I «· fc ·

• · β ·• β

Tunnelquerschnitt,
Fig. 5 die Ansicht von Fig. 4 bei stark axialemTunnel cross-section,
FIG. 5 shows the view of FIG. 4 in a strongly axial direction

Versatz des Tunnelquerschnittes, Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie VI/VI von Fig. 1 durch die HohlkörperOffset of the tunnel cross-section, 6 shows a sectional view along the line VI / VI of FIG. 1 through the hollow body

matte,mat,

Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie VII/VII von Fig. 3 in vergrößerter Ansicht durch zwei miteinander gelenkig gekuppelte Kammern,7 shows a sectional view along the line VII / VII of FIG. 3 in an enlarged manner View through two articulated chambers,

Fig. 8 die Draufsicht auf eine aus quaderförmigen Hohlkörpern bestehende Hohlkörpermatte ohne Oberplatte,8 shows a top view of a hollow body mat consisting of cuboid hollow bodies without top plate,

Fig. 9 eine Schnittansicht durch eine Hohlkörpermatte mit Hohlräumen von kubischer Gestalt,9 shows a sectional view through a hollow body mat with cavities of cubic shape,

Fig. 10 eine Teilansicht entlang der Linie X/X von Fig. 9 in vergrößerter Darstellung. Gemäß den Fig. 1 bis 5 besteht die neue Vorrichtung aus einer transportablen, an dem Stirnencien 1', 1" und gegen den Boden 2' des Tunnels 2 offenenFIG. 10 shows a partial view along the line X / X from FIG. 9 in an enlarged illustration. According to FIGS. 1 to 5, the new device consists of a transportable device on the forehead 1 ', 1 "and open to the bottom 2' of the tunnel 2

ansonsten jedoch geschlossenen Kammer 1. Die Kammer ist mit einem bogenförmigen Querschnitt versehen und aus einzelnen zueinander beweglichen Kammerelementen zusammengesetzt, die erfindungsgemäß ganz oder teilweise aus entropieelastischen Hohlkörpern 4 bestehen, die über Zufuhrleitungen 5 von einem Druckmittel aufblähbar und flächenförmig gegen das Gebirge 6 preßbar sind. Gemäß den Fig. 1, 2 sowie 4 und 5 verlaufen die Kammerelemente 3 bogenförmig quer _on zur Längsachse 7 der Kammer 1, wie am anschaulichstenOtherwise, however, closed chamber 1. The chamber is provided with an arched cross-section and is composed of individual chamber elements which can be moved relative to one another, which according to the invention consist entirely or partially of entropy-elastic hollow bodies 4, which can be inflated by a pressure medium via supply lines 5 and pressed flat against the rock 6. Referring to FIGS. 1, 2 and 4 and 5 the chamber elements 3 extend arcuately _on transversely to the longitudinal axis 7 of the chamber 1, as in the clearest

rmeiiiuiiwtiii ciuieiuauiii ■ miuiaoisuauB t · u-rmeiiiuiiwtiii ciuieiuauiii ■ miuiaoisuauB t · u-

Heit 648a,b/83 "'[:": . \"\' .%*'·> Ä*- ¹⁹⁸³ Heit 648a, b / 83 "'[:":. \ "\ '.% *'·> Ä * - ¹⁹⁸³

A - 8 - A - 8 -

aus Fig. 2 und 3 entnommen werden kann. Im dargestellten Fall der Figuren 1 und 2 sollen die Kammerelemente aus durchgehenden, miteinander stoffschlüssig verbundenen Kanälen 8 aus entropieelastischem Material bestehen, in denen durchgehende, aufblähbare Schläuche 9 aus gleichfalls entropieelastischem Material angeordnet sind. Dies ist am anschaulichsten aus der linken Bildhälfte der Fig. 6 zu entnehmen. Wenn die Schläuche 9 von dem Druckmittel aufgebläht werden, pressen sie sich in die rechteckige Konfiguration der Kanäle 8, so wie es in der rechten Bildhälfte der Fig. 6 und in Fig. 7 dargestellt ist. Die in diesen Figuren dargestellte Kammer 1 besteht zumindest in ihrem bogenförmig verlaufenden Bereich 10 gemäß Fig.from Fig. 2 and 3 can be seen. In the illustrated case of Figures 1 and 2, the chamber elements from continuous, cohesively connected to each other Channels 8 consist of entropy elastic material, in which continuous, inflatable Hoses 9 are also arranged from entropy-elastic material. This is most vividly out the left half of FIG. 6 can be seen. When the tubes 9 are inflated by the pressure medium, they press themselves into the rectangular configuration of the channels 8, as shown in the right half of the image Fig. 6 and in Fig. 7 is shown. The chamber 1 shown in these figures consists at least in their arcuate region 10 according to FIG.

aus mindestens einer entropieelastischen Hohlkörpermatte 11, die gemäß den Fig. 6 und 7 von innen 12 nach außen 13 aus einer Unterplatte 14, die einzelnen Hohlkörper 4 begrenzenden Stegen 15, aus die Hohlkörper 4 an den Stegen 15 unter Freilassung einer Fuge 16 abdeckenden Kassettenplatten 17 und aus einer durchgehenden, die Kassettenplatten 17 abdeckenden Oberplatte 18 zusammengesetzt ist. Gemäß Fig. 7 weisen die beiden Kammern 1 gemäß Fig. 3 an ihren Stirnenden 19, 20 zueinander gerichtete, sich gegenseitig überlappende, in radialer Richtung gemäß dem Pfeil 21 der Fig. 4 und 5 umlaufende Leisten 22, auf, an denen sie gelenkig sowie lösbar miteinander verbunden bzw. gekuppelt sind.of at least one entropy-elastic hollow body mat 11, which according to FIGS. 6 and 7 from the inside 12 to the outside 13 from a lower plate 14, the individual hollow body 4 delimiting webs 15, from the hollow body 4 on the webs 15 while leaving a joint 16 covering cassette plates 17 and from a continuous, the cassette plates 17 covering top plate 18 is composed. According to FIG. 7 have the two chambers 1 according to FIG. 3 at their front ends 19, 20 directed towards one another, towards one another overlapping strips 22 running around in the radial direction according to arrow 21 in FIGS. 4 and 5, on, where they are articulated and releasably connected or coupled to one another.

Auf diese Weise können gemäß Fig. 3 zwei oder mehrere Kammern 1 hintereinander geschaltet und zuIn this way, according to FIG. 3, two or more chambers 1 can be connected in series and closed

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Heit 648a,b/83 '".':": :'V|!^: ty/.JuU 1983Patent attorney Eichelbaum · Michaelstrasse 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Heit 648a, b / 83 '".':" :: 'V |! ^: ty / .JuU 1983

einer gemeinsamen längeren Kammer gekuppelt werden.be coupled to a common longer chamber.

Die beiden Kammern 1 weisen gemäß den Fig. 4 und 5 in ihrem Deckenbereich 10 einen bogenförmigen Verlauf Und an ihren Bogenenden 24, 25 jeweils einen im wesentlichem zum Tunnelboden 2¹ geraden Verlauf auf. Diese gerade verlaufenden Bereiche 26, 27 der Kammer 1 bestehen entweder aus aufblähbaren, nach Art einer Ziehharmonika gestalteten sowie in der Höhe verstellbaren entropieelastischen Körpern, die an ihren auf den Tunnelboden 2* aufsetzenden Endflächen mit metallischen Gleitkufen 28 versehen sindλ oder aus den in den Fig. 4 und 5 dargestellten, aus Segmenten 29 zusammengesetzten, metallischen Ableitschilden 30, die über mit Gleitkufen 28 versehene, ansonsten bekannte Stempel 31 mitsamt dem entropieelastischen, bogenförmigen Bereich 10 der Kammer 1 höhenverstellbar sind.According to FIGS. 4 and 5, the two chambers 1 have an arcuate course in their ceiling area 10, and at their arcuate ends 24, 25 each have an essentially straight course towards ^{the tunnel floor 2 1.} These straight areas 26, 27 of the chamber 1 consist either of inflatable, accordion-style and height-adjustable entropy-elastic bodies, which are provided with metallic runners 28 on their end faces resting on the tunnel floor 2 * or of the elements shown in FIG 4 and 5, metallic discharge shields 30 composed of segments 29, which are height-adjustable by means of otherwise known stamps 31 provided with skids 28, together with the entropy-elastic, arcuate region 10 of the chamber 1.

Die Bogenenden 24, 25 des entropieelastischen Bereiches der Kammer 1 sind gemäß Fig. 2 mit Profilleisten 32, 33 zur lösbaren Befestigung an die Leitschilde 30 versehen. An ihren Stirnenden 1', 1" weist die Kammer 1 Transport- und Montageösen 34 auf, wobei sämtliche entropieelastischen Teile 3, 4, 8, 9, 14, 15, 17, 18 aus Gummi und/oder aus Kunststoff bestehen und entweder miteinander verklebt, verschweißt oder vulkanisiert sind.The arch ends 24, 25 of the entropy-elastic region of the chamber 1 are, according to FIG. 2, with profile strips 32, 33 are provided for releasable attachment to the guide shields 30. At their front ends 1 ', 1 "has the chamber 1 has transport and assembly lugs 34, with all entropy-elastic parts 3, 4, 8, 9, 14, 15, 17, 18 made of rubber and / or plastic and either glued to one another, welded or are vulcanized.

Die Hohlkörpermatte 11 gemäß den Fig. 9 und ist im Gegensatz zu der Darstellung der Fig. 6 und nicht mit einem den Hohlkörper 4 ausfüllendenThe hollow body mat 11 according to FIG. 9 and is in contrast to the representation of FIGS. 6 and not with a filling the hollow body 4

«λ Schlauch 9, sondern unter Fortfall der Schläuche 9«Λ hose 9, but omitting the hoses 9

Patentanwalt Eichelbaum · MichaelstraBe 4 · D-4350 Recklinghausen 2Patent attorney Eichelbaum · MichaelstraBe 4 · D-4350 Recklinghausen 2

Heit 648a,b/83 \: : . \ \ .*' . '_:2^_s iili 1983 A3 Heit 648a, b / 83 \::. \ \ . * '. ' _: 2 ^ _s iili 1983 A3

- 10 -- 10 -

mit über Zufuhrleitungen 35 und Verbindungsleitungen 5 in Verbindung stehenden Kanälen 38 versehen. Da- '$ durch entsteht eine sowohl um die Achse 36 als auch $_t um die Achse 37 gleichermaßen bogenförmig verformbare, !provided with channels 38 communicating via supply lines 35 and connecting lines 5. DA '$ is formed by a both about the axis 36 and $ _t about the axis 37 equally arcuately deformable!

homogene Hohlkörpermatte. Von den Zufuhr leitungen können sowohl ein als auch mehrere Kanäle 38 beaufschlagt werden.homogeneous hollow body mat. Both one and more channels 38 can be acted upon by the supply lines will.

Die Betriebsweise der neuen Vorrichtung wird nachfolgend gemäß den Fig. 3, 4 und 5 anhand eines Strebes 39 mit einem durch Gebirgsbewegungen verengten Tunnel 40 beschrieben. In dem mit Ausbaubögen 41 versehenen Streb 39 ist eine Bühne 42 sowie eine Laufkatze 43 für die Bühnengewichte angeordnet. Unabhängig von der Bühne 42,der Laufkatze 43 und den sonstigen nicht dargestellten Gestängen in dem Streb wird die aus zwei Kammern 1 bestehende Vorrichtung mit den Transport- und Montageösen 34 in den verengten Tunnel 40 gezogen. Unmittelbar unterhalb des Arbeitsbereiches 44 ist die dem Streb 39 mit normalem Querschnitt zugekehrte Kammer 1 mit einem aus in Längsrichtung. 7 verlaufenden und miteinander gelenkig verbundenen Segmentblechen bestehenden Schutzblech 45 im bogenförmigen Bereich 10 abgedeckt. Sodann wird über die Zufuhrleitungen 35, 5 ein Druckmittel entweder in die Schläuche 9 gemäß den Fig. 6 und 7 oder in die einzelnen schlauchlosen Kanäle 38 geleitet. Dadurch bläht sich die Hohlkörpermatte 11 entsprechend den Fig. 4 und 5 auf und wird sodann von den Stempeln 31 sowie unter der Wirkung des Druckmittels gegen o_n das Gebirge 6 gepreßt. Je nach Ausbildung undThe mode of operation of the new device is described below in accordance with FIGS. 3, 4 and 5 using a strut 39 with a tunnel 40 narrowed by rock movements. A stage 42 and a trolley 43 for the stage weights are arranged in the longwall 39 provided with extension arches 41. Independently of the stage 42, the trolley 43 and the other rods (not shown) in the longwall, the device consisting of two chambers 1 with the transport and assembly eyes 34 is pulled into the narrowed tunnel 40. Immediately below the working area 44 is the chamber 1 facing the longwall 39 with a normal cross-section with an from in the longitudinal direction. 7 extending and hingedly connected segment plates existing protective plate 45 covered in the arcuate area 10. A pressure medium is then passed via the supply lines 35, 5 either into the hoses 9 according to FIGS. 6 and 7 or into the individual hoseless channels 38. Thereby, the hollow body mat 11 inflates as shown in FIGS. 4 and 5, and is then stamps 31 and under the action of the pressure means against the mountain o _n 6 pressed. Depending on the training and

• I · I · I I I• I · I · I I I

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Heit 648a,b/83 '·*.; ;.· · .^9../JuIi". 1983Patent attorney Eichelbaum Michaelstrasse 4 D-4350 Recklinghausen 2 Heit 648a, b / 83 '* * .; ;. · ·. ^ 9 ../ JuIi ". 1983

- 11 -- 11 -

Querschnittsgröße der Kammer 1 kann dort entweder eine Lok 46 oder gemäß Fig. 5 eine Lok 46 und eine Förderbandanlage 47 Platz finden. Luftr, Wasser- und sonstige Versorgungsleitungen 48, 49 können sowohl gemäß Fig. 4 außerhalb als auch gemäß Fig. 5 innerhalb der Kammer 1 verlaufen.Cross-sectional size of the chamber 1 can either be a locomotive 46 or, as shown in FIG. 5, a locomotive 46 and a conveyor belt system 47 find space. Air flow and other supply lines 48, 49 can both according to FIG. 4 outside and according to FIG. 5 run inside chamber 1.

Sobald die Arbeiten in dem betreffenden Tunnelabschnitt beendet sind, wird der Druck in den aufblähbaren, entropieelastischen Hohlkörpern 4 ganz oder teilweise vermindert, sodann die gesamte Vorrichtung an den Montage- und Transportösen 34 zum neuen Bestimmungsort verschoben und erneut der erforderliche Druckmitteldruck in den entropieelastischen Hohlkörpern 4 hergestellt. Je nachdem, ob die entropieelastischen Hohlkörper 4 mit unterschiedlichen Drücken oder alternierend vom Druckmittel und ein anderes Mal drucklos beaufschlagt werden, kann ein Versatz zur Längsachse 7 gemäß Fig. 3 sowohl durch diese unterschiedliche Druckmittelbeaufschlagung als auch durch die in radialer Richtung 21 umlaufenden Leisten 22, 23 bewirkt werden.As soon as the work in the relevant tunnel section is finished, the pressure in the inflatable, Entropy-elastic hollow bodies 4 completely or partially reduced, then the entire device moved to the new destination on the assembly and transport eyelets 34 and again the required Pressure medium pressure produced in the entropy-elastic hollow bodies 4. Depending on whether the entropy-elastic Hollow body 4 with different pressures or alternating between the pressure medium and a other time pressureless can be applied, an offset to the longitudinal axis 7 according to FIG this different pressure medium application as well as by the circumferential in the radial direction 21 Bars 22, 23 are effected.

Es versteht sich, daß die vorbeschriebene Vorrichtung nicht nur beim Ausbau eines durch Gebirgsbewegungen verengten Tunnels im Bergbau, sondern auch beim normalen Tunnel-Straßenbau in gebirgigem Gelände Verwendung finden kann. Dabei ist es auch möglich, z.B. bei einem bekannten Bohrkopf zum Ausfräsen eines Tunnels, die Kammern 1 im Querschnitt kreisrund zu gestalten, in denen der Bohrkopf konzentrisch angeordnet vorschiebt.It goes without saying that the above-described device is not only used when building a mountain through rock movements narrowed tunnels in mining, but also in normal tunnel road construction in mountainous areas Terrain can be used. It is also possible, e.g. with a known drill head for milling a tunnel to make the chambers 1 circular in cross section, in which the drill head is concentric arranged advances.

ti IMIti IMI

Patentanwalt Eichelbaum · MichaelstraBe 4 · D-4350 Recklinghausen Hext S48a,b/83 '"^!:": :": '"29.VJUIi⁵ 1983Patent attorney Eichelbaum · MichaelstraBe 4 · D-4350 Recklinghausen Hext S48a, b / 83 '" ^! :":: ":'" 29.VJUIi ⁵ 1983

- 12 -- 12 -

"Vorrichtung und Verfahren zur Absicherung eines Tunnels gegen herabfallendes Gestein""Device and method for protecting a tunnel against falling rock"

Stückliste :Parts list :

Kammerchamber 11 1"1" 1919th 2020th Stirnenden von
Kammer 1Front ends of
Chamber 1 r-lr-l 4040 Tunneltunnel 22 TunnelbodenTunnel floor 2'2 ' Kamme r e1ementChamber r e1ement 33 HohlkörperHollow body 44th 3535 ZufuhrIe i tungInfeed 55 GebirgeMountain range 66th Längsachse der
Kammer 1Longitudinal axis of the
Chamber 1 77th 3838 Kanalchannel 88th Schlauchhose 99 bogenförmiger Be
reich d. Kammer 1arched Be
rich d. Chamber 1 1010 HohlkörpermatteHollow body mat 1111th Innenseite der
Kammer 1Inside of
Chamber 1 1212th Außenseite der
Kammer 1Outside of the
Chamber 1 1313th UnterplatteLower plate 1414th

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 ReckimghausenPatent attorney Eichelbaum · Michaelstrasse 4 · D-4350 Reckimghausen

Heit 648a,b/83 "":": :": '"/ 29*"^#Juii 1983Heit 648a, b / 83 "": "^{::":'"/ 29 *"#} Juii 1983

- 13 -- 13 -

Stegweb 1515th 2323 3232 3333 FugeGap 1616 2525th KassettenplatteCassette plate 1717th 2727 OberplatteTop plate 1818th Pfeilarrow 2121 ProfilleisteProfile strip 2222nd Bogenenden der
Kammer 1Arch ends of the
Chamber 1 2424 gerade verlaufender
Bereich d. Kammer 1more straight
Area d. Chamber 1 2626th GleitkufenSkids 2828 3737 Segmentsegment 2929 AbleitschildDischarge shield 3030th Stempelrubber stamp 3131 Transport- und
MontageöseTransport and
Mounting eyelet 3434 Achseaxis 3636 StrebLongwall 3939 AusbaubogenExtension sheet 4141 Bühnestage 4242 LaufkatzeTrolley 4343 ArbeitsbereichWorkspace 4444 SchutzblechFender 4545

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · .p-4.350 R,<jcl$linghausenPatent attorney Eichelbaum · Michaelstrasse 4 · .p-4.350 R, <jcl $ linghausen

Heit 648a,b/83 '"·'.{ · . j · .·*zirJulX 1983Heit 648a, b / 83 '"·'. { ·. J ·. · * ZirJulX 1983

- 14 -- 14 -

LokLocomotive 4646 4949 FörderbandanlageConveyor belt system 4747 Versorgungsleitungsupply line 4848

ι ti · t ι ti · t

Claims

Patentanwalt Eichelbaurn· Michaelstraße 4 _;> D-4350 Recklinghausen 2 Heit 648a,b/83 ·! · · . i ί !*' . !"! \ 29. Juli 1983Patent attorney Eichelbaurn · Michaelstrasse 4 _;> D-4350 Recklinghausen 2 Heit 648a, b / 83 ·! · ·. i ί! * '. ! "! \ July 29, 1983

Ψ 9 1

Applicant:

E. Heitkamp GmbH

Langekampstrasse 36, 4690 Herne 2

"Device and method for protecting a tunnel against falling rock"

Expectations :

1. Device for securing a tunnel against falling rock, consisting of a transportable, otherwise closed chamber, open at the front ends and towards the tunnel floor with an arched cross-section, which is composed of individual chamber elements that can be moved relative to one another is, characterized in that the chamber elements (3) wholly or partially consist of entropy-elastic hollow bodies (4), which via supply lines (5, 35) from a Pressure medium can be inflated and pressed flat against the mountain (6).

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2Patent attorney Eichelbaum Michaelstrasse 4 D-4350 Recklinghausen 2

Heit 648a, b / 83 "·! · *" · .: ":" · ^! . l "l""! ²⁹ July 1983

r · ** ιr ** ι

2. Device according to claim 1, characterized in that that the chamber elements (3) extend arcuately transversely to the longitudinal axis (7) of the chamber (1). 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the chamber elements (3) consist of continuous, with each other cohesively connected channels (8) consist of entropy-elastic material, in which continuous, inflatable hoses (9) made of entropy-elastic material are arranged.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the channels (8) as well as the hoses (9) have a round cross-section.

5. Apparatus according to claim 3, characterized in that the channels (8) with a polygonal one, the tubes (9) in the non-inflated state, however, with a round one Cross-section are provided.

6. Device according to claims 1 or 2, characterized in that that the chamber elements (3) from? with each other via connection openings (5) on the pressure medium side in There are connected hollow bodies (4) which are otherwise separated by webs (15).

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the hollow body (4) has a cuboid shape

2Q have.

Eichelbaum patent attorney ■ Michaelstrasse 4 · D-4350 Recklinghausen 2 Heit 648a, b / 83 · * .: ·. · ·. · '.'. ··! · '. July 29, 1983

8. Apparatus according to claim 6, characterized in that the hollow bodies (4) are provided with a cubic shape.

9. Device according to claims 6 to 8, characterized in that the chamber (1), at least in its arcuate region (10), consists of at least one entropy-elastic region Hollow body mat (11) consists of a lower plate from the inside (12) to the outside (13) (14), the individual hollow body (4) delimiting webs (15), from the hollow body (4) to the Web (15) leaving a joint (16) covering cassette plates (17) and from a continuous, the cassette plates (17) cover "the top plate (18) is assembled.

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the parts (14, 15, 17, 18) of the entropy-elastic hollow body mat (11) are glued to one another.

11. Device according to claims 1 to 10, characterized in that the individual chambers (1) at their front ends (19, 20) facing each other, mutually overlapping, in the radial direction (21) have circumferential strips (22, 23) on which they are articulated and are releasably connected to one another.

Heit 648a, b / 83 "": "::": "/ ''. '.'"'.' · July 29, 1983

12. Device according to claims 1 to 11, characterized in that the chambers (1) in their ceiling area (10) have an arcuate course and at the arched ends (24, 25) each have a substantially straight course ^{to the tunnel floor (2 1)} .

13. The device according to claim 12, characterized in that the straight areas (26, 27) of the chamber (1) consist of inflatable and height-adjustable entropy-elastic bodies, which on their ^{end faces on the tunnel floor (2 1} ) touching down with metallic skids (28) are provided.

14. Apparatus according to claim 12, characterized in that the Chamber in their straight areas (26, 27) each composed of segments (29), has metallic discharge shield (30), which is provided with skids (28), otherwise known stamp (31) together with the entropy-elastic, arc-shaped area (10) of the chamber (1) is adjustable in height.

15. The device according to claim 14, d a characterized in that the arc ends (24, 25) of the entropy-elastic region the chamber (1) with profile strips (32, 33) for detachable attachment to the discharge shields (30) are provided.

Patent attorney build acorn .; Michaejßtcaßjs 4 ... D .-; 4350 Recklinghausen 2 Heit 648a, b / 83. ':: \' Il : '■:' j. _## ': July 29, 1983

16. Device according to claims 1 to 15, characterized in that the chamber (1) is provided at its front ends (I ¹ , 1 ") with transport and assembly lugs (34).

17. Device according to claims 1 to 16, characterized in that that all entropy elastic parts (3, 4, 8, 9, 14, 15, 17, 18) made of rubber and / or plastic exist.

8rc

according to claims 1 to 17, characterized in that the pressure in the inflatable, entropy-elastic hollow body (4) reduced in whole or in part, then moved the device to its new destination and the required pressure medium pressure is again established in the entropy-elastic hollow bodies (4) will.

19. The method according to claim 18, characterized marked iye t that the entropy-elastic Hollow body (4) are subjected to different pressures.

20. The method according to claims 18 or 19, d a d u r c / h characterized in that the elastic hollow bodies (4) alternating once by a pressure medium, another time pressurized will.

Sdiöfzan^r.^itßL^ esWcheaSdiöfzan ^ r. ^ ItßL ^ esWchea