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Schloß zur Verbindung eines Streckenausbauprofils mit einer Streckenstütze
Die Erfindung betrifft ein Schloß zur Verbindung eines Streckenausbauprofils mit
einer Streckenstütze, bei dem das Ausbauprofil beim Eindringen in das Schloß infolge
steigenden Gebirgsdruckes eine Verformung erleidet.
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Beim Kohleabbau unter Tage sind die im Gestein aufgefahrenen Strecken,
vor allem in der Abbauzone, erheblichen Druckbeanspruchungen unterworfen. Ein starr
ausgeführter stählerner Ausbau wird bei festem Liegenden und beim Auftreten hoher
Drücke oft derart stark belastet, daß seine Tragfähigkeit nicht ausreicht und schließlich
die Strecke zu Bruch geht. Aus diesem Grund verwendet man in der Abbauzone beim
stählernen Streckenausbau sogenannte Senk-oder Streckenstützen, in die man die unteren
Enden der Ausbauprofile einführt und mittels eines Schlosses, beispielsweise unter
Verwendung von Keilen als Verspannungsmittel, unter Reibungsschluß verspannt. Eine
solche Verspannung ist aber weitgehend abhängig von der Beschaffenheit des Schlosses
sowie, falls zur Verspannung ein Keil dient, auch von der Kraft, mit der der Keil
in das Sehloß eingetrieben wird, und schließlich von der Wirksamkeit der auf Reibung
beanspruchten Flächen, die bekanntlich bei den Verhältnissen unter Tage starken
Schwankungen unterworfen ist.
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Neben der Ausnutzung des Reibungsschlusses zur nachgiebigen Verspannung
eines Ausbauprofils mit einer Streckenstütze ist es auch bereits bekannt, den Einsinkwiderstand
durch eine Verformung einzelner Profilteile zu erzeugen. Bei einer bekannten nachgiebigen
Ausbauverbindung besteht die Streckenstütze aus einem I-Prog an der der Firstbogen
sich über ein Verbindungsglied abstützt. Dieses Verbindungsglied liegt mit Nocken
an den Innen- und Außenflächen eines Profilflansches der Streckenstütze an, wobei
die Nocken auf der Länge ihrer Anlageflächen keilförmig von der Richtung des Profilflansches
nach außen abweichen. Die Anbringung dieser Nocken bringt es mit sich, daß der Flansch
der Streckenstütze bei einer Senkbewegung des Verbindungsgliedes infolge einer Zunahme
der Druckbelastung des Firstbogens nach außen verformt und dabei ein entsprechender
Einsinkwiderstand erzeugt wird.
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Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, unter Ausnutzung
des Prinzips der Verformung von Profilteilen zur Erzeugung eines Einsinkwiderstandes
ein Sehloß für eine Streckenstütze zu schaffen, bei der das Ausbauprofil mittig
zur Längsachse der Streckenstütze geführt ist und derart ausgebildet ist, daß eine
Wiederverwendung verformter Ausbauprofile durch Rückverformung möglich ist.
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Dieser Gedanke wird gemäß der Erfindung dadurch verwirklicht, daß
an der Streckenstütze als Schloß zwei symmetrisch zur Mittelebene des I-Profils
liegende, gegeneinander verspannbare Klemmstücke mit auf den einander zugekehrten
Seiten vorgesehenen nutenartigen Aussparungen zur Führung der Flanschenden des I-Profils
angeordnet sind, wobei die Aussparungen auf einem Teil ihrer Länge jeweils in Richtung
der Flansche verlaufen, dagegen auf dem daran anschließenden Teil von dieser Richtung
seitlich abweichen.
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Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung sind zur Verspannung
der beiden Klemmstücke Schraubenbolzen vorgesehen. Die Klemmstücke sind zu diesem
Zweck mit seitlich vorstehenden Lappen ausgestattet, in denen sich Bohrungen für
die Aufnahme dieser Schraubenbolzen befinden.
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Falls eine feste Verbindung des Schlosses mit der Streckenstütze vorgesehen
ist, können gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die achsparallelen Abschnitte
der nutenartigen Aussparungen sowohl an der Einschubseite des Ausbauprofils als
auch an der entgegengesetzten Seite angeordnet sein. Für die erstmalige Verwendung
von Profileisen kommt ein Sehloß in Betracht, bei dem die achsparallelen Abschnitte
der Aussparungen an der Einschubseite liegen. Sollen später die bereits verformten
Ausbauprofile erneut verwendet werden, so kann man dann auf Streckenstützen übergehen,
bei denen die Aussparungen an der Einschubseite von der Längsachse abgewinkelt sind
und erst in dem daran anschließenden Abschnitt in die achsparallele Richtung übergehen.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform, die für eine Verformung
und Rückverformung der Ausbauprofile geeignet ist, erhält man gemäß einem weiteren
Erfindungsgedanken dadurch, daß die der Verformung dienenden Klemmstücke nicht fest
an der Streckenstütze angeordnet sind, sondern in fensterartigen Ausnehmungen gegenüberliegender
Wandungen der Streckenstütze lose eingesetzt werden. Bei
der normalerweise
angewendeten kastenförmigen Streckenstütze werden die Klemmstücke zweckmäßigerweise
so ausgebildet, daß sie lediglich mit den der Verformung dienenden Teilen durch
die Ausnehmungen in das Innere der Streckenstütze eingreifen, während die seitlich
vorstehenden Lappen mit den Bohrungen für die Aufnahme der zur Verspannung dienenden
Schraubenbolzen außerhalb des Kastenprofils liegen.
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Bei der zuletzt beschriebenen, abgewandelten Ausführungsform kann
jederzeit eine Rückverformung des Ausbauprofils vorgenommen werden, indem die Klemmstücke
von der Streckenstütze abgenommen und nach einer Drehung um ihre quer zur Längsachse
der Streckenstütze verlaufende Mittelachse um 180° wieder in die Streckenstütze
eingesetzt werden. Diese Möglichkeit der Verwendung ein und derselben Streckenstütze
für eine Rückverformung von Ausbauprofilen dürfte besonders dann von großem Nutzen
sein, wenn in einer Strecke mit verhältnismäßig starken Gebirgsbewegungen die Notwendigkeit
besteht, die bereits gesetzten und teilweise eingesunkenen Ausbaurahmen neu zu setzen.
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Um bei der weiterentwickelten Ausführungsform der Streckenstütze mit
Schloß das Einführen der Ausbauprofile in das Schloß leicht bewerkstelligen zu können,
wird man am oberen Ende der Streckenstütze zweckmäßigerweise dem Ausbauprofil angepaßte
Führungsteile, z. B. in Form einer Abdeckplatte mit einer dem Profilquerschnitt
angepaßten Öffnung, vorsehen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für ein Schloß zur Verbindung
eines I-förmigen Streckenausbauprofils mit einer kastenförmigen Streckenstütze gemäß
der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt A b b. 1 eine Vorderansicht des Schlosses
mit einem Viertelschnitt nach den Linien 1-I der A b b. 2, A b b. 2 eine Draufsicht
des Schlosses mit eingeschobenem Ausbauprofil, A b b. 3 auf der rechten Hälfte eine
Seitenansicht des Schlosses, auf der linken Hälfte einen senkrechten Schnitt entsprechend
III-111 von A b b. 2 und A b b. 4 eine Vorderansicht des Schlosses, wenn dieses
unterhalb des oberen Endes der Streckenstütze angeordnet ist, ebenfalls mit einem
den Linien 1-I der A b b. 2 entsprechenden Viertelschnitt.
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In den Ausführungsbeispielen der A b b. 1 bis 3 ist mit
10 die kastenförmige Senkstütze, mit 11 das I-förmige Ausbauprofil
bezeichnet. Das Schloß besteht aus den beiden Klemmstücken 12 und 13, welche spiegelbildlich
gleich sind. Das Klemmstück 13 ist mittels Schweißung (Schweißnähte 19) mit der
Streckenstütze 10 starr verbunden. Die Klemmstücke haben, wie aus A b b. 3 zu ersehen
ist, in der Streckenrichtung und quer zur Strecke einen rechteckigen senkrechten
Querschnitt. Auf der Außenseite ist eine mittlere Aussparung 16 vorgesehen, auf
der Innenseite befinden sich mehr nach den Enden zu die beiden Aussparungen 17 und
18. Diese Aussparungen sind der Form der Flansche des Profils 11 angepaßt, d. h.,
die nach den Enden der Klemmstücke zu liegende Wandung verläuft parallel zur Wandung
der Stütze 10; die nach innen zu liegenden Wandungen verlaufen schräg. Die
oberen Stücke 20 der Schlitze (vgl. A b b. 1) liegen achsparallel, die unteren Stücke
21 verlaufen schräg, sind also gespreizt. An den beiden Enden tragen die Klemmstücke
Lappen 22, m denen Bohrungen zur Einführung der Schraubenbolzen 14, 14' und 15,
15' vorgesehen sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß A b b. .1 greifen die beiderseits
des Ausbauprofils 11 liegenden Klemmstücke mit denjenigen Führungsteilen durch fensterartige
Ausnehmungen (23) der Streckenstütze 10, die die Flansche des Ausbauprofils
umfassen und deren Verformung bewirken. In diesem Fall ist eine Verschweißung eines
der beiden Klemmstücke mit der Streckenstütze nicht erforderlich, da hierbei die
am Streckenausbauprofil fest verspannten Klemmstücke in den fensterartigen Ausnehmungen
der kastenförmigen Streckenstütze sicher gehalten werden, wobei die Druckbelastung
auf die Wandungsquerschnitte von zwei gegenüberliegenden Wänden übertragen wird.
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Aufbau und Wirkungsweise eines derartigen Schlosses seien nachstehend
erläutert: Zunächst befindet sich an der Senkstütze 10 nur das eine Klemmstück
13. In dieses wird das untere Ende des Ausbauprofils so eingeführt, daß seine Flansche
in die oberen Schlitzstücke 20 einfassen; dabei kann man das Ausbauprofil
unmittelbar durch einen in die Senkstütze eingeschobenen Keil vorläufig abstützen.
Nunmehr wird auch das Klemmstück 12 auf das untere Ende des Ausbauprofils mit seinen
Schlitzen 17 und 18 aufgeschoben, und es werden die vier Schraubenbolzen eingezogen
und mittels der aufgesetzten Muttern die Verspannung herbeigeführt; dabei kann auch
schon eine anfängliche Verformung der Ausbauteile erfolgen. In dem Maße, in dem
das Gebirge das Ausbauprofil in die Klemmstücke einschiebt, wird dasselbe verformt
und ist daher in der Lage, eine erhebliche Kraft aufzunehmen, ohne seine Nachgiebigkeit
einzubüßen.