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Tübbingsäule Die Tübbingsäulen von Schächten sind durch Abbauwirkungen
und durch Bewegungen der Gebirgsschichten, zumal wenn der Schacht gestörte Schichten
durchteuft hat, häufig ungewöhnlichen Beanspruchungen ausgesetzt. Diese ungewöhnlichen
Beanspruchungen wirken sich meist in Form von Stauchungskräften auf die Tübbingsäule
aus, denen die bisher üblichen Tübbingsäulen nicht gewachsen sind. .
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Um Tübbingsäulen gegen Schäden durch Stauchwirkungen zu schützen,
hat man bereits vorgeschlagen, den Schachtausbau mit Tübbingen nachgiebig auszubilden
und zu diesem Zweck ineinander verschiebbare Tübbingringe mit Stopfbüchsen vorzusehen
oder die Tübbingringe in Form von Wellrohren auszubilden. Beide Arten nachgiebigen
Tübbingausbaus haben sich in der Praxis nicht bewährt. Stopfbüchsenartig ausgebildete
Tübbingringe neigen erfahrungsgemäß zum Verecken. Vereckte Stopfbüchsen sind aber
gegen auftretende Stauchungsbeanspruchungen nicht nur wirkungslos, sondern gefährden
die Tübbingsäule durch zusätzliche Biegungsbeanspruchungen, die zu Tübbingbrüchen
führen können. Tübbingsäulen aus Wehrohren erleiden bei Stauchungen Biegungsbeanspruchungen,
denen Gußeisen nicht gewachsen ist. Wellrohrtübbings lassen sich ferner infolge
der großen Abmessungen nicht als geschlossene Kreisringe einbauen. Sie müssen vielmehr
als Kreissegmente hergestellt und eingebaut werden. Das bedingt aber die Anwendung
von Verbindungsflanschen. Hierdurch tritt eine Querschnittsvergrößerung
und
damit eine statische Verstärkung ein, die die gewollt nachgiebigste Stelle zu der
steifsten macht. Diese und alle sonstigen Tübbingausführungen, welche die Tübbingsäule
gegen Schäden durch Stauchwirkungen schützen sollen, haben außerdem den grundsätzlichen
Mangel, daß die Verbundwirkung (Tübbingbeton) des Ausbaus verlorengeht. In keinem
Falle ist es möglich, den Beton mit Sicherheit an der gleichen Stelle wie den Tübbing
zu belasten, so daß in der Praxis durch nachgiebige Tübbings der ganze Ausbau unkontrollierbar
geschwächt wird.
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Die Erfindung betrifft eine Tübbingsäule, bei der die starre Ausbildung
beibehalten, gleichwohl aber ein wirksamer Schutz gegen Zerstörung der Gesamttübbingsäule
durch Stauchungsbeanspruchungen erzielt ist. Da Stauchungsbeanspruchungen der Tübbingsäule
erfahrungsgemäß in bestimmten Zonen auftreten, die schon beim Einbau der Tübbinge
bekannt sind, sieht die Erfindung vor, daß nur in den bruchgefährdeten Zonen bzw.
an den wahrscheinlich den größten Zusatzbeanspruchungen ausgesetzten Stellen Sicherungen
vorgesehen werden. Die Sicherungen sind z. B. so ausgeführt, daß hinter einem oder
mehreren Tübbingringen mit der Tübbingsäule verbundene Zusatzringe vorgesehen sind.
Die Zusatzringe sind mit der Tübbingsäule zweckmäßig durch mehr oder weniger schräg
gerichtete Konsolringe verbunden oder bestehen nur aus derartigen miteinander und
mit der Tübbingsäule verbundenen Konsolringen. Die Tübbingsäule ist dabei trotz
Anordnung von Zusatzringen in den bruchgefährdeten Zonen durch verschiedene Wahl
der Ouersehnitte oder des Materials der Tübbingringe bzw. Zusatzringe insgesamt
nicht verstärkt, sondern im Gegenteil geschwächt, so daß die Stauchungsbeanspruchungen
sich in diesen mit Sicherungen versehenen Zonen auswirken können und sollen. Im
einzelnen sind deshalb die normalen Tübbingringe in den bruchgefährdeten Zonen durch
Querschnittsverringerung bzw. bruchschwächeres Material geschwächt, so daß sie bei
Stauchungsbeanspruchungen zu Bruch gehen, während die Zusatzringe sämtlich oder
zum Teil aus nachgiebigem Material bestehen, so daß die Zusatzringe im Falle von
Stauchungsbeanspruchungen zwar deformiert werden, aber nicht brechen und in der
Bruchzone der normalen Tübbingsäule deren Funktion übernehmen. Wenn die Stauchungsbeanspruchungen
abgeklungen sind, werden die zu Bruch gegangenen Ringe der normalen Tübbingsäule
durch Paßstücke ersetzt.
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Es können in die Tübbingsäule an den wahrscheinlich den größten Zusatzbeanspruchungen
ausgesetzten Stellen zur Erzielung der gleichen Wirkung auch an Stelle der normalen
Tübbingringe sich verformende, aber nicht brechende Ringe größeren Durchmessers
mit Konsolringen oder nur Konsolringe eingesetzt sein.
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Bei Doppel- oder Mehrfach-Tübbingsäulen sind entsprechend an bestimmten
Stellen die Tübbingringe einer oder mehrerer Säulen mit Zusatzringen größeren Durchmessers
versehen oder durch Ringe größeren Durchmessers ersetzt. Die Zeichnung veranschaulicht
die Erfindung schematisch an Ausführungsbeispielen, in denen jeweils eine Doppel-Tübbingsäule
dargestellt ist. Es zeigt Fig. i eine Doppel-Tübbingsäule mit Sicherung beider Säulen
in einer bruchgefährdeten Zone durch äußere Zusatzringe mit Konsolringen, Fig. 2
eine Doppel-Tübbingsäule, bei welcher in einer bruchgefährdeten Zone die äußere
Tübbingsäule Zusatzringe mit Konsolringen, die innere Tübbingsäule an Stelle der
normalen Tübbingringe Konsolringe aufweist, Fig. 3 eine Doppel-Tübbingsäule, bei
welcher in einer bruchgefährdeten Zone die normalen Tübbingringe beider Säulen durch
Ringe größeren Durchmessers ersetzt sind, Fig. 4 bis 6 ähnlich Fig. i bis 3 ausgebildete
Tübbingsäulen, jedoch mit Ersetzung nur eines normalen Tübbingringes der inneren
Säule durch jeweils zwei schräg gerichtete Konsolringe.
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Nach Fig. i sind in bruchgefährdeten Zonen der beiden Tübbingsäulen
A, B zwei normale Tübbingringe i der inneren Säule und drei normale Tübbingringe
2 der äußeren Säule mit Zusatzringen 3 größeren Durchmessers und Konsolringen 4
versehen. Die Zusatzringe 3 und Konsolringe 4 sind miteinander und mit den Tübbingsäulen
zweckmäßig durch die, Tübbingschrauben 5 verbunden. Von den Zusatzringen 3, 4 bestehen
mindestens die Konsolringe 4 aus einem bruchfesten nachgiebigen bzw. verformbaren
Werkstoff, während die zwischen den Zusatzringen 3, 4 befindlichen normalen Tübbingringe
aus bruchschwächerem Material bestehen oder kleineren Querschnitt erhalten als die
übrigen normalen Tübbingringe. Bei auftretenden Stauchungsbeanspruchungen geben
die Zusatzringe 3, 4 nach, ohne zu brechen, während die normalen Tübbingringe i,
2 bei größeren Beanspruchungen zu Bruch gehen. Nach abgeklungener Auswirkung der
Stauchung werden die zerbrochenen Tübbingringe i der inneren Tübbingsäule A durch
geeignete Paßstücke ersetzt. Bei dem dargestellten Doppel-Tübbingausbau können natürlich
nach abgeklungener Stauchung nur die deformierten oder zerstörten Tübbingringe i
der inneren Tübbingsäule A durch Paßstücke ersetzt werden, während die Tübbingringe
2 der äußeren Tübbingsäule B durch die Zwischenbetonschicht 6 unzugänglich sind.
Das ist aber unwesentlich, da es nur auf die durch die Ringe 3, 4 erzielte Nachgiebigkeit
und Sicherung der Tübbingsäulen A, B in bruchgefährdeten Zonen ankommt.
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In Fig.2 sind in einer bruchgefährdeten Zone die normalen Tübbingringe
der inneren Säule A durch Ringe 3, 4 ersetzt, während die Ausbildung der äußeren
Tübbingsäule B der Fig. i entspricht. Sobald Stauchungsbeanspruchungen stattgefunden
haben und abgeklungen sind, können Paßstücke in die innere Tübbingsäule A eingesetzt
werden. Es können gegebenenfalls an Stelle der normalen inneren Tübbingringe in
der bruchgefährdeten Zone bei Stauchungsbeanspruchungen sich verformende oder brechende
Stäbe od. dgl. eingebaut sein, um
das Auftreten und Abklingen von
Stauchungsbeanspruchungen zu überwachen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind die normalen Tübbingringe
auch der äußeren Tübbingsäule B in der bruchgefährdeten Zone durch Ringe 3, 4 ersetzt.
Im übrigen besteht übereinstimmung finit Fig. i und 2.
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Die Fig.4, 5 und 6 unterscheiden sich dadurch %#on den Fig. 1, 2 und
3, daß die gesicherten Zonen der Tübbingsäulen kürzer und jeweils nur Konsolringe
4 vorgesehen sind, welche miteinander und mit der Tübbingsäule verbunden sind und
bei Stauchungsbeanspruchungen sich zwar verformen, aber nicht brechen.