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Vieleck- oder Bogenausbau Die Erfindung betrifft einen Vieleck- oder
Bogenausbau derjenigen bekannten Art, bei welchem die Segmente an den Enden schalenartige
Bewehrungen besitzen, die ein Quetschholz od. dgl. derart umfassen, daß auf der
Außen- und Innenseite Austrittsspalte für die herausgequetschte Holzfasermasse gebildet
werden. Bei diesem Ausbau sind sowohl die Schalen selbst als insbesondere auch die
Verbindungsstellen zwischen den Segmenten und den Schalenkörpern entsprechend den
wechselnden Gebirgsdruckverhältnissen vielseitigen Beanspruchungen ausgesetzt, während
andererseits durch eine geeignete Anordnung und Konstruktion der Schalenkörper selbst
trotz wechselnder Gebirgsdruckverhältnisse eine möglichst gleichmäß igeBeanspruchung
des Quetschholzes erreicht werden muß, wenn eine vorzeitige Zerstörung des Ausbaues
vermieden werden soll.
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Angesichts dieser vielfältigen Anforderungen sind in der Praxis die
verschiedensten Vorschläge sowohl hinsichtlich der Konstruktion der Schalenkörper
als auch hinsichtlich der Verbindung der Schalenkörper mit den Ausbausegmenten gemacht
worden. Von diesen bekannten Vorschlägen haben sich insbesondere die bewährt, bei
welchen die schalenartigen Bewehrungen die ihnen zugekehrte
Seite
eines bolzenartigen Quetschholzes, z. B. Läufers, unter Freilassung von inneren
und äußeren Austrittsspalten für die herausgequetschte Holzfasermasse auf einem
wesentlichen Teil der Umfangslänge umschließen und bei welchen das Segment in bezug
auf seine Längsachse nach außen hin im seitlichen Abstand von dem Mittelpunkt des
Schalenbogens bzw. der Ouetschholzmitte an den Schalenrücken angesetzt ist, wobei
die vom Segment ausgehende, nach innen gerichtete, am Quetschholz anliegende Bogenlä
nge kürzer als die äußere Bogenlänge bemessen ist. Dieser Konstruktion liegt die
Erkenntnis zugrunde, daß ein vorzeitiges Herausquetschen des Holzes unter den Stützkräften
der Segmente dadurch verhindert wird, daß die Ouetschholzlängsachse unterhalb des
statischen Netzpunktes (Schnittpunkt der Segmentstützlinien) der Stützkonstruktion
liegt, wobei es dann aber erforderlich ist, entsprechend der seitlichen Verlagerung
des 0iuetschholzzentrums gegenüber den Stützmittellinien der Segmente eine Verlängerung
des äußeren Schalenbogens gegenüber dem inneren Bogen vorzunehmen bzw. den Angriffspunkt
der Segmente an der Rückseite der Schalenkörper in Umfangsrichtung des Schalenbogens
zum inneren Bogenende hin zu verlagern. Es hat sich nun aber in der Praxis gezeigt,
daß bei diesen bekannten Vorschlägen eine gegenüber den üblichen Beanspruchungen
ausreichende Verlagerung des Quetschholzzentrums vom statischen Netzpunkt deswegen
nicht erreicht werden kann, weil die hierzu erforderliche Verlängerung des äußeren
Schalenbogens auf Kosten des inneren Bogenabschnittes die tragbaren Biegebeanspruchungen
ini Bereich der äußeren Schalenhälften in unzulässiger Weise übersteigt und durch
plastische Verformung der äußeren Schalenteile eine vorzeitige Zerstörung des Ausbaues
eintritt. Aus dein genannten Grunde hat man sich nur mit einer geringfügigen Verlängerung
der äußeren Schalenhälfte gegenüber dein inneren Schalenabschnitt bzw. einem geringen
Abstand zwischen dem Quetschholzzentrum und dem statischen Netzpunkt begnügen müssen,
um unzulässige Verformungen der Schalenteile zu vermeiden, hierbei aber in Kauf
genommen, daf) sich das Quetschholz vorzeitig aus dem äußeren Spalt herausquetscht,
weil es an einer ausreichenden Überdeckung der äulleren Quetschholzlätigbhälite
fehlte.
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Man hat zwar bereits vorgeschlagen, die Segmentenden derart abzuschrägen,
daß die Segmente finit einer größeren Neigung zur Bogensehne des ;Schalenbogens
angesetzt werden konnten, um auf diese Weise einen größeren Abstand zwischen statischem
Netzpunkt und Quetschholzzentrum zu erzielen. Bei dieser bekannten Konstruktion
war man jedoch gezwungen,«auf eine Verlängerung des äußeren Schalenbogenabschnittes
gegenüber dem inneren Schalenbogenabschnitt überhaupt zu verzichten, weil die bei
dieser Konstruktion auftretenden höheren Biegebeanspruchungen des äußeren Schalenrogens
in noch größerem :Maße zu plastischen Verformungen geführt haben würden. Um ein
Abgleiten der Schalen am Quetschholzumfang bzw. ein Herausgleiten des Ouetschliolzes
aus der Schalenumfassung zu verhindern, hat man statt dessen die Schalenenden derart
einwärts gebogen, daß sie sich in das Holz einschnitten, um hierdurch den Nachteil
einer zu kleinen Umfassungslänge der äußeren Ouetschholzlängshälfte auszugleichen.
Es hat sich aber gezeigt, daß sich im Zuge der Verformung des Quetschholzes leicht
äußere schalenförmige Teile lösen können, so (laß durch die vorstehend behandelte
Maßnahme des Einschneidens keine befriedigende Sicherheit dagegen bestand, daß die
Schalenkörper unter der Wirkung des Gebirgsdruckes am Quetschholz abgleiten bzw.
sich der zusammengepreßte Holzkern durch den äußeren Spalt der schalenförmigen Bewehrungen
herausquetscht.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine einfache Konstruktion
zu schaffen, die unter Benutzung der den bekannten Konstruktionen anhaftenden Vorteile
deren Nachteile vermeidet. Zur Lösung dieser Aufgabe gellt die Erfindung von einer
solchen bekannten Bauart aus, bei welcher die Seginentein bezug auf ihre Längsachse
nach außen hin in seitlichem Abstand von dein Mittelpunkt des Schalenbogens bzw.
der Quetschholzmitte an den Schalenrücken angesetzt sind und bei welcher die vom
Segment ausgehenden, nach innen gerichteten, am Quetschholz anliegenden Bogenlängen
kürzer als (lie äußeren Bogenlängen bemessen sind, und kennzeichnet sich dadurch,
daß die als Anlagefläche für (las Segmentende dienende rückseitige Stützfläche der
Schale im äußeren Bereich in einem größeren Bereich als im inneren Bereich von der
Schalenmulde und insgesamt in einer senkrecht zur Segmentlängsachse gerichteten.
Ebene angeordnet ist und daß die Länge des äußeren Schalenbogens gegenüber (lein
inneren Bogen derart vergrößert ist, (laß von den diametral gegenüberliegenden Austrittsspalten
der innere, etwa gleich groß, vorzugsweise aber größer als der äußere bemessen ist.
Hierdurch wird erreicht, daß der Abstand zwischen dein statischen Netzpunkt und
der Quetschliolzmittelachse unter gleichzeitiger wesentlicher Verlängerung des äußeren
Schalenbogens gegenüber dein inneren Bogen unbedenklich so groß gewählt werden kann,
daß ein Herausdrücken des Ouetschliolze aus den Schalen unter den Stützkräften der
Segmente vermieden wird und andererseits ein Abgleiten der Schalen am Quetschholz
unter den seitlich auf die Segmente wirkenden Gebirgskräften wegen der durch die
größere äußere Bogenlänge bedingten größeren Scherfläche ausgeschlossen ist. Den
hierbei auftretenden größeren Biegebeanspruchungen des äußeren Schalenbogenabschnittes
steht in dein genannten Bereich ein größerer Verformungswiderstand gegenüber. In
dem Bereich des Schalenbogens, in welchem ausschließlich oder nahezu ausschließlich
Druckkräfte übertragen werden, wirkt demgegenüber der innere Flansch der Segmente
zugleich auch als seitliche Stütze der Schalen, so daß Biegeverformungen der Schale
auch bei stärksten Beanspruchungen vermieden werden, ohne daß auf den Vorteil einer
gleichmäßigen Beanspruchung des Quetschholzes unter den Stützkräften sowie
einer
Verhinderung des Abgleitens der Schalen am Quetschholz unter seitlichem Gebirgsdruck
verzichtet zu werden braucht.
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Bei einem Ausbau, bei welchem in der Firste das Quetschholz zwischen
zwei schalenartigen Bewehrungen der gegeneinander gerichteten Enden von zwei Ausbausegmenten
erfaßt ist, wird ein besonderer Vorteil dadurch erreicht, dali die äußeren, längeren
Bogenabschnitte der Bewehrungen etwa um das gleiche, vorzugsweise aber um ein größeres
Maß aneinander angenähert sind als die inneren, kurzen Bogenabschnitte. Unter Verwendung
von Segmenten, die aus Schienen oder Doppel-T-Eisen bestehen und in Ausschnitte
von rückwärts gerichteten Flanschen der Schalen eingreifen, besteht eine zweckmäßige
Ausführungsform darin, daß diese der Aufnahme der auswärts gerichteten Seitenteile
der Segmente dienenden Ausschnitte eine geringere Tiefe besitzen als die für die
Aufnahme der einw iirts gerichteten Seitenteile der Segmente vorgesehenen Ausschnitte,
welche in an sich bekannter `'eise bis auf die am Quetschholz anliegenden Wandungen
der Schale niedergezogen sind.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt.
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Fig. i zeigt einen Aufriß, Fig. 2 eine Seitenansicht des Gelenkes
eines Vieleck- oder Bogenausbaues und Fig. 3 das Gelenk im Aufriß in größerem Maß-Stab.
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Die Segmente bestehen aus Schienen i, während die Bewehrungen aus
je zwei entsprechend gebogenen und miteinander vernieteten Winkeleisenstücken 2
bestehen. In den nach außen gerichteten Flanschen dieser Winkeleisen sind Ausschnitte
3 und q. verschiedener Länge vorgesehen, in welche die Profileiselisegmente eingesteckt
sind. Wie insbesondere aus Fig.3 ersichtlich ist, schneiden sich die Verlängerungen
x-x der Mittelachsen der Segmente in einem Punkt P, der außerhalb des Mittelpunktes
des Quetschholzes 5 liegt. Die Schalen sind gegenüber den Profileisensegmenten so
gestellt, daß die radiale Symmetrieebene y-y der Schalen mit der _NI ittelaclise
x-x einen Winkel a bildet. Auf diese Weise wird der Austrittsspalt S1 in
seiner Umfangslänge auf Kosten des Spaltes S2 vergrößert. Man kann die Spalte S1
und S2 gleich halten, doch kann der Spalt S1 je nach den Verhältnissen zweckmäßig
auch größer gewählt sein. In Fig. 3 bezeichnet F die durch die »Schwenkung« der
Schale gegenüber dein Segment und die gleichzeitige Verlängerung des äußeren Schalenbogens
gegenüber dein inneren Schalenbogen bedingte große Scherfläche, die einen .Maßstab
für den Scherwiderstand I darstellt, den der äußere Schalenabschnitt am Quetschholz
findet und der eine erhöhte Sicherheit gegen eine Zerstörung des Ausbaues bei seitlich
auf die Segmelite wirkenden Gebirgskräfteil bietet. Durch den großen Abstand zwischen
dem Quetschliolzzentrum und dem Schnittpunkt P der Segmentstützlinien einerseits
und die sich auf den wesentlichen Teil des Umfanges erstreckende Überdeckung des
Quetschholzes durch die äußeren Schalenabschnitte wird gleichzeitig eine sichere
Einspannung des Quetschholzes zwischen den Schalenkörpern gewährleistet, die die
Voraussetzung für eine gleichmäßige Beanspruchung des Quetschholzes bildet.