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Ausbau für Grubenräume, Wasserstollen, Tunnels usw. Die Erfindung
betrifft einen Ausbau für Grubenräume, Wasserstollen, Tunnels u. dgl. Sie bezweckt,
einen stählernen Ausbau für solche Anlagen zu schaffen, der den Forderungen, die
an einen solchen zu stellen sind, in praktisch vollkommener Weise Rechnung trägt.
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Die wesentlichsten Forderungen, die z. B. an Stützrahmen für den Ausbau
von Grubenstrecken zu stellen sind, sind die Möglichkeit einer weitgehenden Anpassung
an die im Einzelfalle vorliegenden örtlichen Verhältnisse, eine möglichst geringe
Beeinflußbarkeit durch Änderungen dieser Verhältnisse, hoher Widerstand gegen Druck-
und pressende Einwirkungen der verschiedensten Art und in beliebiger Richtung, und
zwar auch bei starken Bewegungen des abgestützten Gebirges und beim Auftreten hoher
dynamischer Kräfte, Einfachheit, möglichst niedrige Beschaffungskosten und geringe
Reparaturanfälligkeit.
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Diese Forderungen gemeinsam werden von den bisher bekannten Ausbaukonstruktionen
nicht einwandfrei erfüllt, und zwar weder von den üblichen Konstruktionen, bei welchen
die Ausbauelemente aus Walzprofilen bestehen, noch den ebenfalls mehrfach vorgeschlagenen
Ausbauformen, die Rohrprofile verwenden.
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Die Erfindung schafft einen Ausbau, der es ermöglicht, die an sich
denkbar vorteilhaften statischen Eigenschaften des Rohrprofils, insbesondere seine
hohe Knickfestigkeit im Verhältnis zu dem Gewicht, in günstigster Weise für die
Schaffung eines Ausbaues auszunutzen, der in idealer Weise allen oben aufgezählten
Forderungen entspricht.
Sie besteht ihrem Grundgedanken nach darin,
daß die Ausbaurahmen aus Rohrabschnitten und diese miteinander verbindenden Brückenstücken
zusammengesetzt werden, die aus die Enden der Rohrprofilabschnitte zwischen sich
einschließenden Rohrschalen bestehen. Die Verbindung der Rohrprofile mit den Brückenstücken
kann sowohl völlig starr als auch gemäß der vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung
in je nach Wunsch mehr oder weniger drucknachgiebiger Weise erfolgen, im letzteren
Falle unter Verspannung der Rohrschalenpaare mit den Vollrohren durch Spannschellen
in sinngemäß ähnlicher Weise, wie dies bei bekannten drucknachgiebigen Ausbaukonstruktionen
mit ineinander einschiebbaren Profilen erfolgt, wobei in einfachster Weise eine
Regelung des .Maßes der-Drucknachgiebigkeit bis zur äußersten Grenze möglich ist.
Da bei dem neuen Ausbau die Rohrabschnitte in den sie umschließenden Rohrschalen,
vorzugsweise Halbrohren, unter großflächiger satter Auflage völlig geführt sind,
ist die Gefahr des gefürchteten Spießens am Stoß oder Verzug völlig ausgeschaltet.
Gleichzeitig ergibt sich eine einfache und wenig reparaturanfällige Konstruktion
der Spannschellen. Ferner ist eine Verbolzung der einzelnen Ausbaurahmen gegeneinander
in einfachster Weise möglich.
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Die Erfindung wird an Hand der Figuren erläutert. Von diesen zeigt
Fig. i in Ansicht einen vollständigen Ausbaurahmen der Erfindung; Fig. a zeigt in
perspektivischer Darstellung und Fig. 3 im Querschnitt eine Spannschellenkonstruktion
von besonders einfacher Art; die Fig. .a. a, q.b sowie 5 a, 5 b zeigen andere Ausführungsformen
von Spannschellen; die Fig. 6 bis i i zeigen verschiedene Möglichkeiten der Ausbildung
der Verbolzungen der Ausbaurahmen miteinander durch Bolzen aus Holz oder Stahl.
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Gemäß der vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung, die beispielsweise
in Fig. i dargestellt ist, bestehen die Ausbaurahmen abwechselnd aus Rohren und
Halbrohrpaaren von in der Regel im gesetzten Ausbau zunächst gleicher Länge. Selbstverständlich
können die Rohre und die Halbrohrpaare auch unterschiedliche Länge besitzen. Die
Rohre können zwecks Anpassung an die im Einzelfalle zu berücksichtigenden Beanspruchungen
bei ein und demselben Rahmen verschiedene Durchmesser besitzen, vorzugsweise so,
daß die Außendurchmesser der Vollrohre den Innendurchmessern der Rohrschalen entsprechen.
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Die Vollrohre brauchen nicht geschlossene Rohrkörper zu sein, sondern
es ist vorteilhafter, zur Rohrform gebogene Bleche ohne Verschweißung des Schlitzes
zu verwenden.
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Die Art der Rohre ist im übrigen nicht ausschlaggebend. Es können
auch nahtlose, geschweißte wie gerollte oder durch Pressen hergestellte Rohre verwendet
werden, ebenso wie auch der Werkstoff, aus dem die Rohre bestehen, den Verhältnissen
angepaßt werden kann. Gemäß dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel werden
die Vollrohre a und die Halbrohrpaare b so zu den Ausbaurahmen zusammengefügt, daß
Vollrohre a und Halbrohrpaare b miteinander abwechseln. Die Rohre a gleiten bei
Druckaufnahme in den Halbrohrpaaren b, mit denen sie durch die Spannschellen c drucknachgiebig
verbunden sind.
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Ein so gebildeter Rahmen kann aus verhältnismäßig kurzen Abschnitten
zusammengesetzt werden, um damit in vorteilhafter Weise geringe Knicklängen zu erzielen
und eine vorzeitige Verformung zu verhüten. Der lichte Querschnitt des Ausbaues
läßt sich durch Verwendung kürzerer oder längerer Segmente oder vorzugsweise bei
gleichbleibender Länge der Segmente durch Verringerung oder Vermehrung von deren
Anzahl leicht verändern.
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In Fig. i ist die letztere Möglichkeit angedeutet. Wird beispielsweise
ein Bogen von io qm lichtem Querschnitt aus insgesamt fünf Vollrohren a und Halbrohrpaaren
bin abwechselnder Anordnung gebildet, so lassen sich durch Fortlassung von einem
oder mehreren Segmenten Bögen von entsprechend kleinerem Querschnitt herstellen.
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Iti Fig. i sind durch Andeutung der Basen A, 13 und C drei Möglichkeiten
angedeutet, die sich im Falle von beispielsweise fünf, vier und drei Sätzen von
Segmenten ergeben. Selbstverständlich kann z. B. bei einem nur aus drei Segmenten
bestehenden Bogen dieser auch, wie an sich üblich, beiderseits auf Holzpfeiler aufgesetzt
werden.
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Ferner können natürlich auch bei z. B. fünfteiligen Ausbaurahmen an
Stelle von drei Vollrohren und zwei Halbrohrpaaren umgekehrt auch drei Halbrohrpaare
und zwei Vollrohre verwendet werden. Die Halbrohre werden zweckmäßig genau wie die
Vollrohre aus einfachen Blechstreifen gepreßt und/oder gerollt.
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Statt vollständiger Halbrohre können auch Rohrschalen von geringerem
Umfang Verw endung finden, wenn die Verhältnisse dies erlauben.
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Weiterhin ist es z. B. möglich, die beiden Stoßsegmente, also die
beiden als Vollrohre dargestellten Segmente a der Abbildung, aus einem Rohr von
i io min Außendurchmesser und das in der Firste bzw. im Scheitel liegende Rohr stärker,
z. B. mit einem Außendurchmesser von i2o mm, auszubilden, da es keinerlei Schwierigkeiten
macht, die Halbrohrpaare verschiedenen Durchmessers den Vollrohrsegmenten anzupassen
bzw. mittels der Spannschellen mit diesen zu verbinden.
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Die Ausbildung der Spannschellen stellt ein bes s onderes .Merkmal
der Erfindung dar.
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Gemäß der vorzugsweisen, in den Fig. a und 3 dargestellten Ausführungsform
bestehen sie ähnlich wie die Halbrohre aus zwei gleichen entsprechend gebogenen
Schellenkörpern c, die an der einen Seite durch ein Gelenk verbunden sind, das aus
einem Ring d gebildet wird, der sich in die an den Enden der Spannschellen c gebildeten
Sicken einlegt.
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Das andere Ende jeder Schelle des Spannschellenpaares ist zu einem
Lappen e aufgebogen, der
für den Durchtritt einer Spannschraube
g gelocht ist.
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Selbstverständlich kann das die beiden Spannschellen verbindende Gelenk
auch als Scharniergelenk ausgebildet sein, jedoch ist die in den Fig. 2 und 3 dargestellte
Ausführungsform besonders einfach hinsichtlich ihrer Handhabung und ermöglicht es,
die beste Spannwirkung zu erzielen.
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Statt einer einfachen Spannschraube g können unter Anordnung von Augen
an den Lappen e der Spannschelle auch nach Art einer Stiftschraube ausgestaltete
Spannschrauben verwendet werden. Ferner können, um eine Ratschenbedienung der Spannschellen
zu ermöglichen, beide Lappen e mit Augen versehen und diese dann durch einen mit
Links- und Rechtsgewinde versehenen Spannbolzen zusammengezogen «erden.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. d.a und d.b sind die Lappen
e der Spannschellenhälften an den Enden zu Leisten h aufgebogen, über die ein Keil
als Spannorgan getrieben wird. Der Keil umfaßt die Leisten 1, der Lappen
e mit seinen Klauen 1. Der Keilkörper m von zweckmäßiger Form
kann aus Blech gepreßt «-erden.
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Gemäß den Fig. 5 a und 5 b ist der Keil im Gegensatz zu der vorbeschriebenen
Ausführungsform als Ringkeil ;t ausgebildet, dessen Verwendung zwecks Antreibens
oder Lösens der Spannschellen durch einen Schlag nach oben oder nach unten erfolgt.
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Die Fig. G bis io lassen Möglichkeiten für die gegenseitige Verbolzung
der einzelnen Ausbaurahmen gemäß der Erfindung erkennen und zeigen, daß diese bei
dem neuen Ausbau in wesentlich günstigerer Weise gegeben sind als z. B. bei den
bekannten Ausbaukonstruktionen mit Profileisen.
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Gemäß den Fig. 6 und 7 werden für diesen Zweck Holzbolzen verwendet,
die gemäß Fig. 6 an den Enden, wie bei p angedeutet, abgeschrägt sind.
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Gemäß Fig. 7 sind die Enden p" der Bolzen nach der Mitte zu eingekerbt.
Während bei der Ausführungsform nach Fig. 6 die Bolzen o auch in Art von Verzugshölzern
unmittelbar dem Stoß anliegen können, umfassen gemäß Fig. 7 ihre Ausschnitte die
Rohre a oder Halbrohrpaare b des Ausbaues so, daß sie weder nach vorn noch nach
hinten ausweichen können.
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Gemäß Fig. S werden als Verliolzungen Profileisen od. dgl. ö verwendet,
die an ihren Enden gegebenenfalls durch Schalen p' bewehrt sein können.
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Fig. 9 zeigt die Verwendung von Flachstahl-oder Profilstahlabschnitten
o" als Bolzen, deren Enden unmittelbar, wie bei p"' angedeutet, in Schalenform umgebogen
sind, wobei, um gleichzeitig eine zugfeste Verbindung zwischen den Rahmen zu schaffen,
die einzelnen Bolzen o" miteinander durch Laschen q verbunden sein können.
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Die Fig. io und i i zeigen schließlich die Verwendung von einfachen
Flacheisen o"' mit Längsschnitten zur Sicherung der Abstände der einzelnen Rahmen
voneinander, wobei diese Flacheisen in die Schlitze zwischen den Halbrohrpaaren
b eingeführt sein können, um mittels durch die Längsschlitze an den Flacheisen o"'
geführter Keile r einseitig oder beiderseitig verspannt zu werden.
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Der Nachgiebigkeitsgrad des neuen Ausbaues kann je nach der Länge
der Vollrohre oder Halbrohrpaare bis zum vollständigen Aneinanderstoßen der aufeinanderfolgenden
Halbrohrpaare und Vollrohre ausgedehnt werden. Auch insoweit ist eine Anpassung
des neuen Ausbaues an die Verhältnisse des Einzelfalles in weitgehendem Maße möglich.
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Die Möglichkeit, die Rohre aus einzelnen Blechstreifen zu rollen und/oder
die Halbrohrpaare bzw. Rohrschellenpaare in Matrizen aus Blechstreifen sofort in
die Gebrauchsform zu pressen, bedeutet eine erhebliche Verbilligung. Das zur Herstellung
der gerollten Vollrohre und Halbrohrpaare verwendete Material kann außerordentlich
zäh sein, so daß vorzeitige Verformungen des Ausbaues weitgehend ausgeschlossen
werden.
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Für die Herstellung des neuen Ausbaues können mit Vorteil auch sonst
unverwertbare Restabschnitte von Rohren verwendet werden.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend im einzelnen
beschriebenen und in den Abbildungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt,
sondern es sind demgegenüber zahlreiche Änderungen möglich, ohne von ihrem Grundgedanken
abzuweichen.