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DE10324637B3 - Process for sinking and stabilizing a shaft in a waste dump comprises forming a reinforced shaft collar close to a dump cover and lining, sinking a lower shaft section, straightening the wall of the section, and lining with gunned concrete - Google Patents

Process for sinking and stabilizing a shaft in a waste dump comprises forming a reinforced shaft collar close to a dump cover and lining, sinking a lower shaft section, straightening the wall of the section, and lining with gunned concrete Download PDF

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DE10324637B3 DE2003124637 DE10324637A DE10324637B3 DE 10324637 B3 DE10324637 B3 DE 10324637B3 DE 2003124637 DE2003124637 DE 2003124637 DE 10324637 A DE10324637 A DE 10324637A DE 10324637 B3 DE10324637 B3 DE 10324637B3
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Abstract

Process for sinking and stabilizing a shaft in a waste dump comprises forming a reinforced shaft collar (7) having a smaller diameter than a lower shaft section in the region of a dump cover (2) and lining, sinking a lower shaft section up to a prescribed end depth using a well grab (4), straightening the wall of the lower shaft section with a cutting pipe and evening out, and lining the lower shaft section from above to below with gunned concrete. Preferred Features: The gunned concrete is reinforced with mixed steel fibers. Reinforcing rods are fixed to the shaft collar before concreting the lower shaft section. A conically running transition region is produced in the transition region between the shaft collar and the lower shaft section.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abteufen und Stabilisieren eines Schachtes in einer Mülldeponie, bei welchem das Material an der Schachtsohle mittels eines Brunnengreifers abgelöst und ausgehoben wird und die Schachtwandung mit Spritzbeton ausgekleidet wird.The The invention relates to a method for sinking and stabilizing a shaft in a landfill, in which the material at the bottom of the shaft by means of a fountain grab replaced and is excavated and the shaft wall is lined with shotcrete becomes.

Bei der Sanierung von Mülldeponien, insbesondere bei der Reparatur der im Bereich der Sohle der Mülldeponie befindlichen Drainagekanäle, ist es erforderlich, in der Mülldeponie vertikale Schächte herzustellen, durch die hindurch Gerätschaften für die Kanalsanierung eingebracht werden können. Diese Schächten brauchen nur für die Dauer der Sanierungsarbeiten standfest zu sein und werden nach Abschluß der Sanierungsarbeiten meistens ganz oder teilweise zurückgebaut, damit sie den Senkungsprozeß der Deponie und die dabei auftretenden Bewegungen des Materials nicht behindern.at the rehabilitation of landfills, especially in the repair of the bottom of the landfill located drainage channels, it is necessary in the landfill to manufacture vertical shafts, through the equipment for the Sewer renovation can be introduced. These shafts need only for the duration of the renovation work to be stable and will be after Completion of the Renovation work mostly or partially dismantled, so that the process of lowering the Landfill and the movements of the material that occur hinder.

Das Abteufen dieser Schächte in den oft 30 m oder mehr mächtigen Mülldeponien macht insofern Schwierigkeiten, weil nach den Vorschriften zur Arbeitssicherheit (vgl. DIN 4124) der Aufenthalt von Menschen im Bereich von ungesicherten Stößen mit einer Höhe von mehr als 1,5 m unzulässig ist. Als besonders gefährlich gelten solche ungesicherten Stöße, wenn während der Abteufarbeiten auf der Mülldeponie im nahen Umgebungsbereich des herzustellenden Schachtes schwere Gerätschaften bewegt werden müssen, wie z. B. der den Brunnengreifer oder die Betonspritzplattform tragende Bagger. Insbesondere dann besteht die Gefahr, daß der Schacht von den oberen Rändern des Schachtmundes trichterförmig einbricht und die schweren Gerätschaften in den Trichter rutschen.The Sinking these shafts in the often 30 m or more powerful landfill makes difficulties in so far, because according to the regulations on occupational safety (see DIN 4124) the stay of people in the area of unsecured Bumps with a Height of more than 1.5 m inadmissible is. As particularly dangerous such unsecured bumps apply if while the sinking work on the landfill heavy in the vicinity of the shaft to be manufactured equipment need to be moved such as B. the carrying the well gripper or the concrete spraying platform Excavators. In particular, there is a risk that the shaft from the upper edges of the shaft mouth funnel-shaped breaks in and the heavy equipment in slide the funnel.

Man geht deshalb bei der Herstellung von solchen Schächten nach dem Stand der Technik so vor, dass man entsprechend der sogenannten „Bergmännischen Bauweise" (vgl. die Broschüre „Ingenieurbau" der Firma Harrer Ingenieure 1999, Seite 13) abschnittsweise arbeitet und jeweils nach wenigen Metern Abteufung mittels eines Greifers die neu vorher freigelegten Wandungen so früh wie möglich mit Spritzbeton sichert. Das abschnittsweise Schachtabteufen und Betonieren mit Spritzbeton ist auch aus der deutschen Zeitschrift „Tunnel" 8/96, Seite 53, bekannt. Bei dieser Arbeitsweise ist jeder Wechsel zwischen den Abteufarbeiten und den Betonierungsarbeiten mit erheblichen Umrüstzeiten verbunden und ungünstig für die Logistik bei der Materialversorgung. Außerdem ist es nicht einfach, die jeweils kurzen Auskleidungsabschnitte des Spritzbetons nahtlos und absatzlos aneinander zu fügen.you therefore goes in the manufacture of such shafts according to the prior art so that according to the so-called "mining construction method" (cf. the brochure "civil engineering" by Harrer Ingenieure 1999, page 13) works in sections and each after a few meters of sinking with a gripper, the new before exposed walls so early as possible secures with shotcrete. Sectional shaft sinking and Concreting with shotcrete is also from the German magazine "Tunnel" 8/96, page 53, known. With this way of working, every change between the Drilling and concreting work with considerable changeover times connected and inconvenient for the Logistics in material supply. Besides, it's not easy the short lining sections of the shotcrete seamless and to be joined together without a paragraph.

Schließlich ist aus der DE 1 277 157 A die Herstellung eines Schlitzes bekannt, bei dem der Aushub über einen Greifer erfolgt, wobei die Wände des Schlitzes mittels Fallmeißel begradigt werden.After all, is out of DE 1 277 157 A the manufacture of a slot is known, in which the excavation is carried out using a gripper, the walls of the slot being straightened by means of a chisel.

Es ist Aufgabe der Erfindung, das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß Zeit und Kosten gespart werden und eine bessere und gleichmäßigere Schachtauskleidung entsteht.It is the object of the invention, the method of the aforementioned Kind of further training in that time and costs are saved and a better and more even manhole lining is created.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend vom Verfahren der eingangs genannten Art vor,

  • – daß in einem ersten Verfahrensschritt im Bereich der Deponieabdeckung ein verstärkter Schachtkragen mit gegenüber dem unteren Schachtabschnitt vergrößertem lichten Durchmesser hergestellt und ausgekleidet wird,
  • – daß danach in einem zweiten Verfahrensschritt der untere Schachtabschnitt bis zur vorgesehenen Endteufe mittels des Brunnengreifers abgeteuft wird, wobei die Schachtwand zunächst unverbaut bleibt und einen Durchmesser hat, der gleich oder geringfügig kleiner als der endgültige untere Schachtdurchmesser zuzüglich Wandstärke der Auskleidung ist,
  • – daß danach in einem dritten Verfahrensschritt die Wandung des unteren Schachtabschnittes mit einem Schneidrohr begradigt und vergleichmäßigt wird, dessen Außendurchmesser dem Durchmesser des unteren Schachtabschnittes zuzüglich Wandstärke der Auskleidung entspricht,
  • – und daß schließlich in einem abschließenden Verfahrensschritt der untere Schachtabschnitt von oben nach unten fortschreitend mit Spritzbeton ausgekleidet wird.
To achieve this object, the invention proposes starting from the method of the type mentioned at the beginning,
  • That in a first process step in the area of the landfill cover, a reinforced shaft collar with a clear diameter that is larger than the lower shaft section is produced and lined,
  • That the lower shaft section is then sunk to the intended final depth by means of the well gripper, the shaft wall initially remaining unobstructed and having a diameter which is the same or slightly smaller than the final lower shaft diameter plus the wall thickness of the lining,
  • That the wall of the lower shaft section is then straightened and evened out in a third process step, the outer diameter of which corresponds to the diameter of the lower shaft section plus the wall thickness of the lining,
  • - And that, finally, in a final process step, the lower manhole section is lined with shotcrete progressively from top to bottom.

Das Verfahren gemäß der Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Standfestigkeit des Materials einer Mülldeponie unterhalb der Deponieabdeckung verhältnismäßig gut ist und bleibt, wenn man durch geeignete Maßnahmen verhindert, daß das Material druckentlastet und dadurch zusätzlich aufgelockert wird. Wenn man also zunächst im Bereich der Deponieabdeckung einen ausreichend großen und schweren Schachtkragen herstellt, der das Hereinbrechen der Schachtwandung von oben her verhindert, kann das unter der Deponieabdeckung liegende Material bis zur Sohle der Deponie hin in einem Zuge ausgehoben werden und ist ausreichend standfest für etwa erforderliche Begradigungen der Wandung und die nachfolgenden Betonierungsarbeiten, die von oben nach unten durchgeführt werden können, so daß eine Aufenthalt von Personal im Bereich von ungesicherten Stößen nicht erforderlich ist. Durch das Verfahren gemäß der Erfindung ist es zunächst möglich, die Herstellungszeit für einen solchen Schacht auf etwa ¼ zu reduzieren. Außerdem ist der so hergestellte Schacht zumindest unterhalb des Schachtkragens besonders gleichmäßig und absatzfrei.The method according to the invention is based on the knowledge that the stability of the material of a landfill below the landfill cover is and remains comparatively good if suitable measures are taken to prevent the material from being relieved of pressure and thereby additionally loosened. So if you first create a sufficiently large and heavy shaft collar in the area of the landfill cover, which prevents the shaft wall from breaking in from above, the material under the landfill cover can be lifted in one go up to the bottom of the landfill and is sufficiently stable for about necessary straightening of the wall and the subsequent concreting work, which can be carried out from top to bottom, so that a stay of personnel in the area of unsecured impacts is not necessary. By the method according to the invention it is first possible to reduce the production time for a sol to reduce the shaft to about ¼. In addition, the shaft produced in this way is particularly uniform and free of heels, at least below the shaft collar.

Zur zusätzlichen Stabilisierung ist der Spritzbeton zweckmäßig mit eingemischten Stahlfasern verstärkt. Diese Stahlfasern geben dem Spritzbeton einen starken inneren Zusammenhalt, so daß zusätzliche Bewehrungen in der Regel überflüssig sindto additional Stabilization of the shotcrete is expediently reinforced with mixed steel fibers. This Steel fibers give the shotcrete a strong internal cohesion, so that additional Reinforcements are usually superfluous

In besonders schwierigen Fällen kann es dennoch zweckmäßig sein, vor dem Betonieren des unteren Schachtabschnittes an dem Schachtkragen Bewehrungsstäbe zu befestigen, die in den unteren Schachtabschnitt ragen. Diese Bewehrungsstäbe schaffen einen zugfesten Zusammenhalt zwischen dem vergrößerten Schachtkragen und der Auskleidung des unteren Schachtabschnittes.In particularly difficult cases it can still be useful to attach reinforcing bars to the shaft collar before concreting the lower shaft section, which protrude into the lower section of the shaft. Create these rebars a tensile cohesion between the enlarged shaft collar and the Lining of the lower section of the shaft.

Um einen besseren Übergang zwischen dem Schachtkragen und dem unteren Schachtabschnitt herzustellen, kann es sinnvoll sein, einen konisch verlaufenden Übergangsbereich herzustellen.Around a better transition between the shaft collar and the lower shaft section, it may be useful to have a tapered transition area manufacture.

Zur weiteren Stabilisierung des Schachtmundes und zur zusätzlichen Verankerung des Schachtmundes am oberen Rand der Deponie ist weiterhin vorgesehen, daß am oberen Ende des Schachtkragens ein radialer nach außen vorstehender Rand anbetoniert wird. Dieser Rand trägt den Schachtkragen und verhindert, daß sich das Material im Umgebungsbereich des Bohrlochmundes auflockert.to further stabilization of the shaft mouth and for additional Anchoring of the shaft mouth at the top of the landfill is also planned, that on a radially outwardly projecting upper end of the shaft collar Edge is concreted. This edge supports the shaft collar and prevents that itself loosens the material around the mouth of the borehole.

Schließlich ist zweckmäßig vorgesehen, daß die Auskleidung der Schachtwandung im Bereich des Schachtkragens dicker ist als im unteren Schachtabschnitt. Hierdurch wird insbesondere im Bereich des Schachtmundes eine erhöhte Stabilität geschaffen, die sich in der oben dargelegten Art und Weise positiv auf die Stabilität der gesamten Schachtsäule auswirkt.Finally is appropriately provided that the Lining of the shaft wall thicker in the area of the shaft collar is as in the lower shaft section. This will in particular created increased stability in the area of the shaft mouth, which in the manner set out above positively on the stability of the whole Schacht column effect.

Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:On embodiment of the method according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:

1: Schematisch die Herstellung des Schachtkragens; 1 : Schematically the manufacture of the shaft collar;

2: Schematisch das Abteufen des unteren Schachtabschnittes; 2 : Schematically the sinking of the lower section of the shaft;

3: Schematisch die Arbeiten mit dem Putzrohr; 3 : Schematic of the work with the cleaning pipe;

4: Schematisch die Betonierungsarbeiten. 4 : Schematic of the concreting work.

In der Zeichnung ist der Deponiekörper der Mülldeponie mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Der Deponiekörper 1 ist nach oben hin von einer Bodenabdeckung 2 z. B. für die Begrünung der Mülldeponie versehen. Auf der Bodenabdeckung 2 steht ein schwerer Bagger 3, der die Gerätschaften für die Abteuf- und Sicherungsarbeiten handhabt, nämlich einen Brunnengreifer 4 (1 und 2), ein Schneidrohr 5 (vgl. 3) und eine Betonierplattform 6 (vgl. 4).In the drawing, the landfill body is the landfill with the reference number 1 designated. The landfill body 1 is from the top of a floor cover 2 z. B. provided for the greening of the landfill. On the floor cover 2 there is a heavy excavator 3 who handles the equipment for the sinking and securing work, namely a well grab 4 ( 1 and 2 ), a cutting tube 5 (see. 3 ) and a concreting platform 6 (see. 4 ).

Die Abteufarbeiten beginnen mit der Herstellung eines schweren und stabilen Schachtkragens 7 im Bereich der Bodenabdeckung 2. Hierzu wird mittels des von dem Bagger 3 betätigten Brunnengreifers 4 im Bereich des Schachtmundes ein kreisrunder Schacht ausgehoben, dessen Wandungen sofort dick mit Spritzbeton ausgekleidet werden.The sinking work begins with the manufacture of a heavy and stable shaft collar 7 in the area of the floor covering 2 , This is done by means of the excavator 3 actuated fountain grab 4 In the area of the shaft mouth, a circular shaft is excavated, the walls of which are immediately lined with shotcrete.

Der Schachtkragen 7 hat am oberen Ende einen radial nach außen vorstehenden Rand 8 und verhältnismäßig dicke und dementsprechend schwere Wände sowie einen größeren Durchmesser, als der sich anschließende untere Schachtabschnitt 9 (vgl. 2 bis 4).The shaft collar 7 has a radially outwardly projecting edge at the upper end 8th and relatively thick and accordingly heavy walls and a larger diameter than the subsequent lower shaft section 9 (see. 2 to 4 ).

Dieser untere Schachtabschnitt 9 wird ebenfalls mittels des Brunnengreifers 4 hergestellt, wie in 2 dargestellt ist. Dabei bleibt die Schachtwand des unteren Schachtabschnittes 9 zunächst unverbaut und hat einen Durchmesser, der gleich oder geringfügig kleiner als der endgültige untere Schachtdurchmesser zuzüglich Wandstärke der Auskleidung ist.This lower section of the shaft 9 is also using the fountain grab 4 manufactured as in 2 is shown. The shaft wall of the lower section of the shaft remains 9 initially unobstructed and has a diameter that is the same or slightly smaller than the final lower shaft diameter plus the wall thickness of the lining.

Danach wird in einem dritten Verfahrensschritt (vgl. 3) die Wandung des unteren Schachtabschnittes mit dem Schneidrohr 5 begradigt und vergleichmäßigt. Der Außendurchmesser dieses Schneidrohres 5 entspricht dem Durchmesser des unteren Schachtbereiches zuzüglich der Wandstärke der noch herzustellenden Auskleidung. Das Schneidrohr 5 hat ein Gewicht von 10 bis 15 t und ist unten mit einer Schneidkante versehen, die es ihm ermöglichen, etwaige Hindernisse (z. B. Autowracks, großflächige Betonteile, etc.) im Deponiekörper 2 zu zerschneiden und zu durchdringen, damit sie von dem Brunnengreifer 4 ausgehoben werden können.Then in a third step (cf. 3 ) the wall of the lower shaft section with the cutting tube 5 straightened and evened out. The outside diameter of this cutting tube 5 corresponds to the diameter of the lower shaft area plus the wall thickness of the lining still to be manufactured. The cutting tube 5 has a weight of 10 to 15 t and is provided with a cutting edge at the bottom, which enables it to remove any obstacles (e.g. car wrecks, large-scale concrete parts, etc.) in the landfill body 2 to cut up and penetrate them by the fountain grab 4 can be excavated.

Nachdem der unverbaute Schacht mit Hilfe des Schneidrohres 5 auf das richtige Format gebracht worden ist, beginnen die Betonierarbeiten. Hierzu wird mittels des Baggers 3 die Betonierplattform 6 in dem auszukleidenden Schacht abgesenkt. Von der Betonierplattform 6 aus werden die Betonierungsarbeiten von oben nach unten fortschreitend vorgenommen, so daß die mit dem etonieren beschäftigten Arbeiter sich ständig im gesicherten Bereichs des Schachtes befinden. Wegen der aus der Deponie austretenden Gase erfolgen die Arbeiten gegebenenfalls unter Atemschutz oder mit Sonderbewetterung. Erforderlichenfalls werden auch Schutzanzüge getragen.After the unobstructed shaft using the cutting tube 5 the concreting work begins. To do this, use the excavator 3 the concreting platform 6 lowered in the shaft to be lined. From the concreting platform 6 From there, the concreting work is carried out progressively from top to bottom, so that the workers involved in the concreting are constantly in the secured area of the shaft. The work is being carried out because of the gases escaping from the landfill if necessary with respiratory protection or with special ventilation. If necessary, protective suits are also worn.

Beim Anschluß der Auskleidung des unteren Schachtabschnittes an den Schachtkragen wird dafür Sorge getragen, daß die Auskleidung des unteren Schachtabschnittes 9 ausreichend weit unter den Schachtkragen 7 greift. Gegebenenfalls wird ein konischer Übergang zwischen dem Schachtkragen 7 und dem unteren Schachtabschnitt 9 hergestellt (in der Zeichnung nicht dargestellt).When connecting the lining of the lower shaft section to the shaft collar, care is taken to ensure that the lining of the lower shaft section 9 sufficiently far below the shaft collar 7 attacks. There may be a conical transition between the shaft collar 7 and the lower shaft section 9 manufactured (not shown in the drawing).

Der verwendete Spritzbeton ist in bekannter Weise mit Stahlnadeln durchmischt, so daß sich ein guter Zusammenhalt der Auskleidungssäule ergibt.The shotcrete used is mixed in a known manner with steel needles, so that good cohesion of the lining column results.

Gegebenenfalls können vor dem Betonieren des unteren Schachtabschnittes 9 an dem Schachtkragen 7 in der Zeichnung nicht dargestellte Bewehrungsstäbe befestigt werden, die nach unten in die Auskleidung des unteren Schachtabschnittes vorstehen und dort einbetoniert werden.If necessary, before concreting the lower section of the shaft 9 on the shaft collar 7 reinforcement bars, not shown in the drawing, are fastened, which project downward into the lining of the lower shaft section and are concreted in there.

Claims (6)

Verfahren zum Abteufen und Stabilisieren eines Schachtes in einer Mülldeponie, bei welchem das Material an der Schachtsohle mittels eines Brunnengreifers abgelöst und ausgehoben und die Schachtwandung mit Spritzbeton ausgekleidet wird dadurch gekennzeichnet, – daß in einem ersten Verfahrensschritt im Bereich der Deponieabdeckung (2) ein verstärkter Schachtkragen (7) mit gegenüber dem unteren Schachtabschnitt (9) vergrößertem lichten Durchmesser hergestellt und ausgekleidet wird, – daß danach in einem zweiten Verfahrensschritt der untere Schachtabschnitt (9) bis zur vorgesehenen Endteufe mittels des Brunnengreifers (4) abgeteuft wird, wobei die Schachtwand zunächst unverbaut bleibt und einen Durchmesser hat, der gleich oder geringfügig kleiner als der endgültige untere Schachtdurchmesser zuzüglich Wandstärke der Auskleidung ist, – daß danach in einem dritten Verfahrensschritt die Wandung des unteren Schachtabschnittes (9) mit einem Schneidrohr (5) begradigt und vergleichmäßigt wird, dessen Außendurchmesser dem Durchmesser des unteren Schachtabschnittes (9) zuzüglich Wandstärke der Auskleidung entspricht, – und daß in einem abschließenden Verfahrensschritt der untere Schachtabschnitt (9) von oben nach unten fortschreitend mit Spritzbeton ausgekleidet wird.Method for sinking and stabilizing a shaft in a landfill, in which the material on the shaft base is removed and excavated using a fountain grab and the wall of the shaft is lined with shotcrete, characterized in that - in a first process step in the area of the landfill cover ( 2 ) a reinforced shaft collar ( 7 ) opposite the lower shaft section ( 9 ) is produced and lined with an enlarged inside diameter, - that the lower shaft section ( 9 ) to the intended final depth using the fountain grab ( 4 ) is sunk, the shaft wall initially remaining unobstructed and having a diameter that is the same or slightly smaller than the final lower shaft diameter plus the wall thickness of the lining, - that afterwards the wall of the lower shaft section ( 9 ) with a cutting tube ( 5 ) is straightened and evened out, the outer diameter of which corresponds to the diameter of the lower shaft section ( 9 ) plus the wall thickness of the lining, - and that in a final step the lower shaft section ( 9 ) is progressively lined with shotcrete from top to bottom. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzbeton mit eingemischten Stahlfasern verstärkt ist.A method according to claim 1, characterized in that the Shotcrete is reinforced with mixed steel fibers. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Betonieren des unteren Schachtabschnittes (9) an dem Schachtkragen (7) Bewehrungsstäbe befestigt werden, die in die Auskleidung des unteren Schachtabschnittes (9) ragen.Method according to claim 1 or 2, characterized in that before concreting the lower shaft section ( 9 ) on the shaft collar ( 7 ) Reinforcing bars are attached, which are in the lining of the lower shaft section ( 9 ) protrude. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbereich zwischen dem Schachtkragen (7) und dem unteren Schachtabschnitt ein konischer verlaufender Übergangsbereich hergestellt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the transition area between the shaft collar ( 7 ) and the lower shaft section a conical transition area is produced. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Schachtkragens (7) ein radial nach außen vorstehender Rand (8) anbetoniert wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that at the upper end of the shaft collar ( 7 ) a radially protruding edge ( 8th ) is concreted. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung der Schachtwand im Bereich des Schachtkragens (7) dicker als im unteren Schachtabschnitt (9) ist.Method according to claim 1, characterized in that the lining of the shaft wall in the region of the shaft collar ( 7 ) thicker than in the lower section of the shaft ( 9 ) is.
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