DE3844776C2 - Roof support for mining gallery - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Nachgiebigkeits- und/oder Distanzelement als Verbindungselement für Rahmenteile, Schalungselemente und dergleichen von Ausbauten für untertägige Grubenstrecken und Schächte, welches von gegenüberliegenden Seitenwänden mit Anschlüssen für das Abstützen und Anschließen der Rahmenteile, Schalungselemente und dergleichen begrenzt wird, wobei zwischen den Seitenwänden in Ausbauumfangsrichtung verformbare Mittel mit vorgebbarem Verformungs widerstand vorgesehen sind.The invention relates to a compliance and / or spacing element as a connecting element for frame parts, formwork elements and the like of expansions for underground mine lines and shafts, which from opposite side walls with connections for the Supporting and connecting the frame parts, formwork elements and the like is limited, wherein between the side walls in Expansion circumferential direction deformable means with predefinable deformation resistance are provided.
Aus der DE-AS 14 83 898 ist ein nachgiebiger Streckenausbau aus gekrümmten Stahlbetonsegmenten bekannt, die an ihren stirnseitigen Endflächen mit nachgiebigen Auflagen aufweisen, welche Gelenkstellen des Ausbaus bilden. Diese Verbindungsstellen sind nicht näher erläutert. Dementsprechend hat sich diese Ausbauform seit ihrer Anmeldung in 1966 nicht durchsetzen können.From DE-AS 14 83 898 a flexible route expansion is curved reinforced concrete segments known to their front End faces with resilient pads, which hinge points of expansion. These connection points are not closer explained. Accordingly, this design has changed since Not able to enforce registration in 1966.
Nachgiebigkeitselemente sind jedoch in der DE-PS 32 10 530 im Detail dargestellt. Es handelt sich um Rohre, die senkrecht zum Streckenstoß angeordnet sind und im Betonmörtel eingebunden sind. Die Verbindung dieser Nachgiebigkeitselemente mit den angrenzenden Segmenten des Ausbaus erfolgt über Zapfen. Im Falle des Nachgebens werden die Rohre unter Zerstörung der Mörteleinbettung zusammengedrückt. Diese Mörteleinbettung hat den Nachteil, daß zunächst ein ganz beträcht licher Verformungsdruck aufgebaut werden muß, bevor sich eine Nachgiebigkeit einstellt. Dieser Verformungsdruck muß ausreichen, um das Mörtelbett zu zerstören. Danach besteht die Gefahr, daß der aufgebaute Verformungsdruck zugleich so groß ist, daß die Rohre schlagartig zusammenfallen. Ferner besteht die Gefahr, daß das einmal zerstörte Mörtelbett den Rohren keinen Halt mehr gibt und die Nachgiebigkeitselemente so ihre Funktion verlieren. Resilience elements are, however, in detail in DE-PS 32 10 530 shown. These are pipes that are perpendicular to the line joint are arranged and integrated in the concrete mortar. The connection of these compliance elements with the adjacent segments of the Removal takes place via pegs. In case of giving way, the pipes compressed while destroying the mortar embedding. These Mortar embedding has the disadvantage that initially a very considerable amount Licher deformation pressure must be built up before a Compliance. This deformation pressure must be sufficient to to destroy the mortar bed. Then there is a risk that the Deformation pressure built up is at the same time so great that the pipes suddenly collapse. There is also a risk that this will happen destroyed mortar bed no longer holds the pipes and the Compliant elements lose their function.
Noch weiter als die DE-PS 32 10 530 geht die DE-PS 32 10 529. Auch aus dieser Patentschrift ist ein nachgiebiger Streckenausbau bekannt, der Nachgiebigkeits- und/oder Distanzelemente als Verbindungselement für Rahmenteile, Schalungselemente und dergleichen von Ausbauten für untertägige Grubenstrecken und Schächte zeigt. Darüber hinaus ist dieser Druckschrift noch zu entnehmen, daß das Nachgiebigkeits- oder Distanzelement von gegenüberliegenden als Platten ausgebildeten Seitenwänden begrenzt wird, zwischen denen verformbare Mittel mit vorgegebenem Verformungswiderstand vorgesehen sind, die Nachgiebig keitselemente mit Anschlüssen für die Rahmenteile bilden. Die bekannten Nachgiebigkeits- und/oder Distanzelemente sind jedoch noch nicht praxisgerecht.DE-PS 32 10 529 goes even further than DE-PS 32 10 530 this patent specification is a flexible route expansion known Resilience and / or spacing elements as a connecting element for Frame parts, formwork elements and the like of extensions for shows underground pit lines and shafts. Beyond that this document can still be seen that the compliance or Spacer element from opposing plates Side walls is limited, between which deformable means with predetermined deformation resistance are provided, the compliant Form speed elements with connections for the frame parts. The well-known However, compliance and / or distance elements are not yet practical.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Nachgiebigkeits- und/oder Distanzelemente zu schaffen, die für den rauhen Betrieb unter Tage besonders geeignet sind.The invention is therefore based on the object To provide resilience and / or distance elements for the rough operation underground are particularly suitable.
Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß die Nachgiebigkeits elemente aus Seitenwänden und zwischen den Seitenwänden angeordneten Verformungsprofilen bestehen, wobei die Verformungsprofile im wesentlichen eine M- bzw. W-förmige Querschnittsgestalt aufweisen. In baulich einfacher Weise ist durch eine entsprechende Aus legung bzw. Profilgestaltung die definierte Nachgiebigkeit von an den Seitenwandbereichen abgestützten Rahmenteilen der Innenschalung bzw. der Außenschale des Ausbaus je nach den zu erwartenden Beanspruchungen zu erreichen. Zum Ausbau einer z. B. untertägigen Grubenstrecke können solche Bauelemente in unterschiedlicher Ausbildung bzw. Gestalt, z. B. mit mehreren übereinander angeordneten Gruppen von Verformungsprofi len, die darüber hinaus in einer im wesentlichen dem Krümmungsradius des Ausbaus entsprechenden Lage aneinander festlegbar sind, bereit gehalten werden, so daß je nach den zu erwartenden Belastungen die entsprechende Zahl von Elementen an den jeweils erforderlichen Stellen in baulich einfacher und montagefreundlicher Weise vorgesehen werden können.According to the invention this is achieved in that the compliance elements arranged from side walls and between the side walls Deformation profiles exist, the deformation profiles in essentially an M or W-shaped cross-sectional shape exhibit. In a structurally simple way is by an appropriate off the defined flexibility of the Supported frame parts of the inner formwork or the outer shell of the extension depending on the expected loads to reach. To expand a z. B. underground mine route such components in different training or shape, for. B. with several groups of deformation professionals arranged one above the other len, which is also in a substantially the radius of curvature the position appropriate to the expansion can be fixed to each other, ready are held so that, depending on the expected loads corresponding number of elements in the required places be provided in a structurally simple and easy to install manner can.
Hinsichtlich weiterer wesentlicher Ausgestaltungen der Verbindungs elemente wird auf die Unteransprüche, die Zeichnung und die folgende Beschreibung verwiesen. In der Zeichnung zeigen:With regard to further essential configurations of the connection elements is based on the subclaims, the drawing and the following Description referred. The drawing shows:
Fig. 1 schematisch in Vorderansicht ein Ausführungsbeispiel eines geschlossenen Ausbaus nach der Erfindung mit schematischer Darstellung einzelner Nachgiebigkeits- und Distanzelemente, und Fig. 1 shows schematically in front view an embodiment of a closed configuration according to the invention with a schematic representation of individual resilience and distance elements, and
Fig. 2, 3 und 4 Ausführungsbeispiele von Nachgiebigkeits- und Distanz elementen nach der Erfindung in perspektivischer Einzeldar stellung. Fig. 2, 3 and 4 embodiments of compliance and distance elements according to the invention in perspective single position.
In der Zeichnung sind die auszubauende Grubenstrecke allgemein mit 1 und deren Streckensohle mit 2 beziffert. Im einzelnen nicht näher veranschaulicht ist das den Streckenausbau umgebende Gebirge. Der Streckenausbau 3 besteht aus einer Innenschale aus in Ausbaulängsrich tung aufeinanderfolgend anzuordnenden Auskleidungsrahmenteilen 4 aus Stahlwellblechen, deren Anzahl in Streckenumfangsrichtung und auch -längsrichtung variierbar ist. Zur Aneinanderreihung der Auskleidungs rahmenteile 4 der Innenschale in Streckenausbaurichtung haben diese jeweils abgewinkelte Randansätze 4.1, die sich in Streckenlängsrich tung paarweise überlappen und z. B. mittels Schraubverbindungen anein ander und damit vom Streckeninneren her lösbar zu befestigen sind.In the drawing, the pit section to be expanded is generally numbered 1 and the bottom of the section 2 . The mountains surrounding the route expansion are not illustrated in detail. The track extension 3 consists of an inner shell of lining frame parts 4 to be arranged successively in the extension longitudinal direction, made of corrugated steel sheets, the number of which can be varied in the route circumferential direction and also in the longitudinal direction. For lining up the lining frame parts 4 of the inner shell in the direction of route expansion, these each have angled edge approaches 4.1 , which overlap in pairs in the longitudinal direction and z. B. by means of screw connections to each other and thus to be releasably attached from the inside of the route.
Der Streckenausbau 3 hat eine im einzelnen nicht näher dargestellte Außenschale aus schnell aushärtenden Baustoffen oder dergleichen Hinterfüllmaterial, das beim Streckenausbau mittels bekannter Verfahren hinter die Auskleidungsrahmenteile gebracht werden kann, so daß es den Streckenausbau 3 dicht an das Gebirge anschließt. In dem veranschau lichten Ausführungsbeispiel des Ausbaues bildet das in die von der Wellprofilierung der Auskleidungsrahmenteile 4 und dem Gebirge be grenzten Räume eingefüllte Hinterfüllmaterial die Außenschale, so daß jedem Auskleidungsrahmenteil 4 ein Außenschalesegment in Ausbauum fangsrichtung zugeordnet ist. Die einzelnen Auskleidungsrahmenteile 4 haben eine dem Krümmungsradius der auszubauenden Grubenstrecke 1 angepaßte Krümmung und sind in Ausbauumfangsrichtung lageveränderlich und damit auch umfangsnachgiebig aneinander festgelegt. Die den ein zelnen Auskleidungsrahmenteilen 4 zugeordneten Außenschalesegmente sind ebenfalls innerhalb vorgebbarer Grenzen lageveränderlich und damit auch umfangsnachgiebig aneinander abgestützt. Diese lageverän derliche Abstützung ist bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel des Ausbaus durch einzelne Auskleidungsrahmenteile 4 abstützende Nachgiebigkeitselemente 5.1, 5.2, 5.3 erreicht, die gleichfalls solange Distanzstücke für die Außenschalesegmente ausbilden, bis diese nach Verbrauch des jeweiligen Nachgiebigkeitsweges vollflächig aufein ander aufliegen. Im ausgeführten Beispiel wird die Abdichtung von den einzelnen Segmenten der Außenschale während des Hinterfüll- bzw. Aushärtungsvorganges zur Erreichung einer Freispielstrecke zwischen den Außenschalesegmenten durch aufblasbare, an den Nachgiebigkeits elementen in Streckenlängsrichtung beweglich geführte Kissen bewirkt. Möglich ist auch die Übernahme der Abdichtungsfunktion durch entspre chende bauliche Gestaltung (Erweiterung) der Nachgiebigkeitselemente bzw. Distanzstücke. The track extension 3 has an outer shell, not shown in detail, made of fast-curing building materials or the like backfill material, which can be brought behind the lining frame parts by means of known methods during track expansion, so that it connects the track extension 3 close to the mountains. In the illustrated embodiment of the Ausbaues the filled in the be of the corrugated profiling of the lining frame parts 4 and the mountains delimited spaces backfill material forming the outer shell so that each lining frame part 4 is associated with an outer shell segment circumferential direction in Ausbauum. The individual lining frame parts 4 have a curvature which is adapted to the radius of curvature of the pit section 1 to be removed and are variable in position in the circumferential direction of the expansion and are therefore also fixed to one another in a circumferential manner. The outer shell segments assigned to an individual lining frame parts 4 are also position-changeable within predeterminable limits and are therefore also supported against one another in a manner that is flexible in terms of their circumference. This position-changing support is achieved in the illustrated embodiment of the expansion by individual lining frame parts 4 supporting resilience elements 5.1 , 5.2 , 5.3 , which also form spacers for the outer shell segments until they rest on each other over the entire surface after consumption of the respective resilience path. In the example shown, the sealing of the individual segments of the outer shell is effected during the backfilling or curing process in order to achieve a free play stretch between the outer shell segments by inflatable cushions which are movably guided in the longitudinal direction of the cushion. It is also possible to take over the sealing function through a corresponding structural design (extension) of the resilience elements or spacers.
Die die Distanzstücke mit ausbildenden Nachgiebigkeitselemente 5.1, 5.2, 5.3 sind durch formveränderbare Quetschkörper gebildet, die je nach Angriffsrichtung der zu erwartenden Gebirgsbelastungen oder sonstigen betrieblichen Anforderungen in entsprechender Anzahl, Aus bildung, Länge und dergleichen an beliebigen Stellen des Streckenaus baus 3 angeordnet werden können. Durch die damit geschaffene defi nierte Nachgiebigkeit kann schon die Außenschale bei auftretenden Gebirgsdrücken bzw. Lockerungsvorgängen im Gebirge und daraus resul tierenden Konvergenzerscheinungen über einen weiten Konvergenzbereich kontinuierlich einen in der jeweils notwendigen Richtung hohen Ausbau widerstand aufbringen, ohne dabei unmittelbar die entsprechenden Gebirgsbelastungen auf die Innenschale mit etwa daraus resultierenden plastischen Verformungen zu übertragen. Zugleich ist die Innenschale in der Lage, sowohl von Größe und Richtung durch entsprechende Ausle gung der Nachgiebigkeitselemente definiert nachzugeben, so daß insge samt der geschlossene Ausbau nach der Erfindung in der Lage ist, unmittelbar nach dem Einbringen vollflächig einen hohen Gewölbewider stand aufzubringen, der auch im Falle zunehmender Konvergenzerschei nungen nach Erreichen eines Spitzenwertes nicht etwa auf ein unakzep tables Niveau abfällt, sondern in hohem Maße aufrechterhalten bleibt oder sich sogar definiert noch weiter aufbaut. Dadurch wird auch die Eigentragfähigkeit des Gebirges in verschiedenen Konvergenzzuständen stets in optimaler Weise aktiviert. Die verbleibenden und in der Regel unvermeidlichen Endkonvergenzen sind bei dem geschlossenen Ausbau nach der Erfindung im Vergleich zu bekannten Ausbausystemen erheblich geringer. Aufgrund dieses Verhaltens ist bei den Ausbauteilen die Verwendung neuartiger und erheblich kostengünstigerer Bauteile bzw. Baustoffkomponenten möglich. Zweckmäßig kann es hierbei auch sein, die Außenschalesegmente mit einer zusätzlichen Armierung zu versehen, die jedoch auch durch die Steckbolzen der Innenschale zur Verklammerung mit der Außenschale gebildet sein kann.The spacers with resilience elements 5.1 , 5.2 , 5.3 are formed by shape-changeable squeeze bodies which, depending on the direction of attack of the expected rock loads or other operational requirements, can be arranged in any number, design, length and the like at any point in the route construction 3 . As a result of the defined flexibility thus created, the outer shell can continuously exert a high degree of resistance to expansion in the required direction, even if the mountain pressures or loosening processes occur in the mountains and the resulting convergence phenomena, without directly involving the corresponding rock loads on the inner shell the resulting plastic deformations. At the same time, the inner shell is able to yield both defined in size and direction by appropriate design of the resilience elements, so that overall the closed configuration according to the invention is capable of applying a high vault resistance over the entire area immediately after the introduction, which also in the event of increasing convergence after reaching a peak value, it does not drop to an unacceptable level, but remains to a high degree or even continues to develop in a defined manner. As a result, the inherent load-bearing capacity of the rock is always optimally activated in different states of convergence. The remaining and, as a rule, unavoidable final convergences are considerably lower in the closed configuration according to the invention in comparison with known configuration systems. Because of this behavior, it is possible to use new and significantly cheaper components or building material components for the expansion parts. It can also be expedient here to provide the outer shell segments with additional reinforcement, which, however, can also be formed by the plug bolts of the inner shell for clipping to the outer shell.
Die Auskleidungsrahmenteile 4 und auch die Nachgiebigkeitselemente 5.1, 5.2 bzw. 5.3 sind außerordentlich einfach zu handhabende Bau teile. Zum Beispiel können auch die im Firstbereich des Grubenstreckenausbaus vorzusehenden Ausbaurahmenteile bzw. Nachgiebigkeitselemente auch als vormontierte Einheiten mit Hilfe von z. B. Bühnen und Manipulatoren eingebracht werden, woraus sich weitere Vorteile bezüglich Montage freundlichkeit und Sicherheit ergeben. Im einzelnen nicht näher veran schaulicht können die Distanzstücke der Außenschalesegmente auch durch separate, von den Nachgiebigkeitselementen unabhängige Bauteile gebil det sein, z. B. durch Abdichtungselemente wie aufblasbare Kissen, die nach Erhärtung des Hinterfüllmaterials durch Ablassen der Luft ent spannt und z. B. in eine nächste Hinterfüllposition umgesetzt werden. Auch können Hohlkörper aus Holz, Stahl oder Kunststoff als Distanz stücke Verwendung finden, die an ihrer Position verbleiben oder zur Nutzung bei einem nachfolgenden Hinterfüllvorgang umgesetzt werden können.The lining frame parts 4 and the resilience elements 5.1 , 5.2 and 5.3 are extremely easy to use construction parts. For example, the expansion frame parts or resilience elements to be provided in the ridge area of the pit section expansion can also be provided as pre-assembled units with the aid of e.g. B. stages and manipulators are introduced, which results in further advantages in terms of assembly friendliness and safety. In more detail not illustrated, the spacers of the outer shell segments can also be formed by separate components independent of the resilience elements, e.g. B. by sealing elements such as inflatable pillows, the ent after hardening of the backfill material by deflating the air and z. B. implemented in a next backfill position. Hollow bodies made of wood, steel or plastic can also be used as spacers, which remain in their position or can be implemented for use in a subsequent backfilling process.
Wie im einzelnen in den Fig. 2 bis 4 näher veranschaulicht ist, haben die Nachgiebigkeits- bzw. Distanzelemente 5.1, 5.2 und 5.3 jeweils gegenüberliegende Seitenwandbereiche 6, zwischen denen Verformungsprofile 7 sowohl in Längs- als auch in Querrichtung des jeweiligen Ele ments vorgesehen sind. Die Verformungsprofile 7 der veranschaulichten Ausführungsbeispiele haben eine im wesentlichen H- bzw. W-förmige Querschnittsgestalt, wobei die Querschnittsgestaltung das verwendete Material und dergleichen für das Ansprechverhalten der Elemente wich tige Parameter variieren können. Bei dem den Streckenausbau 3 auf der Streckensohle 2 abstützenden Nachgiebigkeitselement 5.1 (Fig. 2) sind zwei mit Abstand voneinander angeordnete Verformungsprofile 7 jeweils übereinander vorgesehen, die entsprechend dem Krümmungsradius des Ausbaus an dieser Stelle über im wesentlichen geradlinige Stützträger 8 aneinander befestigt sind. Durch Variation z. B. der Länge der Stützträger kann auf das Nachgiebigkeits- bzw. Anspruchverhalten des Nachgiebigkeitselements ebenfalls Einfluß genommen werden.As illustrated in more detail in FIGS. 2 to 4, the resilience or spacer elements 5.1 , 5.2 and 5.3 each have opposite side wall regions 6 , between which deformation profiles 7 are provided in both the longitudinal and transverse directions of the respective element. The deformation profiles 7 of the illustrated exemplary embodiments have a substantially H-shaped or W-shaped cross-sectional shape, the cross-sectional shape, the material used and the like for the response behavior of the elements important parameters can vary. In the resilience element 5.1 ( FIG. 2) supporting the track extension 3 on the track base 2 , two spaced-apart deformation profiles 7 are provided one above the other, which are fastened to one another at this point in accordance with the radius of curvature of the expansion by means of essentially straight support beams 8 . By variation z. B. the length of the support beam can also be influenced on the compliance or claim behavior of the compliance element.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind die übereinander angeord neten Verformungsprofile 7 über die Stützträger 8 derart aneinander befestigt, daß sie eine dem Krümmungsradius des Ausbaus 3 im First bereich entsprechende Lage zueinander einnehmen. In dem Ausführungs beispiel nach Fig. 3 sind jeweils beidseits der Stützträger 8 eine Größe von in Längs- und Querrichtung zwei Verformungsprofilen 7 vorgesehen, die jeweils auch ein unterschiedliches Ansprechverhalten haben können, um den an dieser Stelle des Streckenausbaus erwartungs gemäß auftretenden Belastungen gerecht zu werden. Zur Verbindung der Auskleidungsrahmenteile 4 mit den Nachgiebigkeitselementen bzw. Distanzelementen 5.1, 5.2 und 5.3 sind an deren Seitenwandbereichen 6 Halteprofile 9 zur Festlegung der Auskleidungsrahmenteile 4 vorge sehen. Diese Halteprofile 9 haben eine dem Wellprofil der Ausklei dungsrahmenteile 4 angepaßte Gestalt, so daß zur Montage die Ausklei dungsrahmenteile vom Streckeninneren auf die Halteprofile 9 aufgesetzt werden können und mittels einer geeigneten Verbindung, z. B. einer Schraubverbindung 4.2, an diesen festzulegen sind.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the deformation profiles 7 arranged one above the other are fastened to one another via the support beams 8 in such a way that they assume a position corresponding to one another which corresponds to the radius of curvature of the extension 3 in the ridge area. In the embodiment example according to FIG. 3, a size of two longitudinal and transverse deformation profiles 7 are provided on each side of the support beams 8 , each of which can also have a different response behavior in order to meet the expected loads occurring at this point in the route expansion . To connect the lining frame parts 4 with the resilience elements or spacing elements 5.1 , 5.2 and 5.3 6 holding profiles 9 are provided on the side wall regions for fixing the lining frame parts 4 . This holding profiles 9 have a corrugated profile of the lining frame parts 4 adapted shape, so that the lining lining frame parts from the interior of the route can be placed on the holding profiles 9 and by means of a suitable connection, for. B. a screw connection 4.2 , to be fixed on this.
Die Nachgiebigkeitselemente bzw. Distanzelemente 5.2, 5.3 haben an einer Seitenwand Kupplungskörper 11 sowie an der gegenüberliegenden Seitenwand mit dem entsprechenden Kupplungskörper 11 mit Zentral öffnungen 13 des in Streckenlängsrichtung benachbarten Elementes zusammenwirkende, diese stirnendseitig jeweils übergreifende Kupp lungsflansche 12, in die Anker zur Verbindung der einzelnen Elemente hindurchsteckbar sind. Die Kupplungskörper-/-flansche-Anker-Verbindun gen können als Schwerlastträger ausgebildet bzw. mit solchen ausgerü stet sein, um Lasten zu haltern. Zur Verbindung der einzelnen Elemente können jedoch auch sonstige geeignete Verbindungsteile wie Schrauben und dergleichen oder auch sonstige Schnellschlußverbindungen Verwen dung finden.The resilience elements or spacers 5.2 , 5.3 have coupling body 11 on one side wall and on the opposite side wall with the corresponding coupling body 11 with central openings 13 of the element adjacent in the longitudinal direction of the element, which overlaps each end face coupling flanges 12 , into the anchors for connecting the individual Elements can be pushed through. The coupling body - / - flanges-anchor connections can be designed as heavy load carriers or be equipped with such in order to hold loads. To connect the individual elements, however, other suitable connecting parts such as screws and the like or other quick-connect connections can also be used.
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Legal Events
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