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Verzugsmatte für den Streckenausbau Die Erfindung betrifft Verzugsmatten
für Stützrahmen mit U-förmigem Querschnitt in Abbaustrecken.
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Die üblichen Stützrahmen können sehr hohen Druckbelastungen widerstehen,
während die Abstützung des zwischen den Rahmen liegenden Bereiches des Gebirges
schwerwiegende Probleme aufwirft. Es sind Verzugsmatten für Stützrahmen mit U-förmigem
Querschnitt in Abbaustrecken bekannt, die aus vorzugsweise gebogenen Gittern bestehen,
welche auf den genannten Rahmen aufruhen.
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Der Abstand der Rahmen hängt im wesentlichen von der Tragkraft der
Verzugsmatten ab, welche, ohne sich merklich durchzubiegen, das Gewicht der kleinen
Füllsteine und dasjenige der Blöcke mittlerer Abmessung, die sich von dem Gewölbe
oder den Wänden loslösen, tragen müssen. Jenseits einer gewissen Spannweite biegt
sich die metallische Auskleidung unter einer schwachen Last und reduziert den nutzbaren
Querschnitt der Abbaustrecke. Um die Auskleidung stabiler zu machen, muß der Querschnitt
der sie bildenden Stäbe vergrößert werden. Der erzielte Gewinn steht jedoch alsbald
in keinem Verhältnis mehr zu der Zunahme der Kosten, und man zieht es dann vor,
die Spannweite zu reduzieren, d. h. die Ausgaben für das Rahmenwerk zu erhöhen.
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Es sind gleichfalls rechteckige Verzugsmatten bekannt, die auf den
Stützrahmen aufruhen und an einem Ende mit Haken und am anderen mit Querstäben versehen
sind. Diese Elemente werden an ihren Enden eingehängt, um eine fortlaufende Kette
zu bilden, wobei die Elemente auf Zug beansprucht werden. Die die Elemente bildenden
Stäbe biegen sich unter dem Druck des Gebirges durch, selbst wenn dieser unbedeutend
ist, und sind sodann bestrebt zu gleiten, werden jedoch durch die Haken, welche
die Elemente miteinander verbinden, zurückgehalten. Unter der Wirkung des Gebirgsdruckes
beginnen die Elemente sich durchzubiegen, gleiten dann auf den Rahmen, die sie abstützen,
spannen sich unter Aufgabe des Spielraumes zwischen den Stäben und den Haken und
deformieren sich. Die Elemente arbeiten folglich erst, wenn sie gespannt sind, aber
in diesem Moment ist die Durchbiegung bereits sehr beachtlich, so daß sich das überhängende
Gebirge, das die Elemente halten sollen, nach der Schichtung spalten und ausweiten
kann.
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Wenn der Druck weiter wirkt, deformieren sich die Querstäbe der Enden,
die Verlängerung der Kette setzt sich fort, die Durchbiegung wächst, und die Schichtspaltung
findet weiterhin statt.
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Derartige Elemente ergeben daher keine ganz befriedigende Lösung des
Problems, und man ist gezwungen, in Abbaustrecken, wo die Gefahr besteht, daß das
Gebirge einen Druck auf die Auskleidung ausübt, die Spannweite derselben zu reduzieren.
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Aufgabe der Erfindung ist es, Verzugsmatten zu schaffen, die, obgleich
sie leichter sind als die bekannten Matten, eine bessere Verteilung der Belastung
auf die Stützrahmen gewährleisten, so daß die Zahl derselben reduziert werden kann,
indem längere Zwischenräume gelassen werden.
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Gemäß der Erfindung ist das die Verzugsmatte bildende Gitter in seiner
Längsrichtung konvex gekrümmt und bildet eine Art Gewölbe für das Strekkeninnere,
während die Haken an den Enden der Längsstäbe nach der Innenseite der Wölbung zu
umgebogen sind und in den U-förmigen Querschnitt der Stützrahmen eingreifen.
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Dank dieses Kennzeichens treten die Verzugselemente gemäß der Erfindung
sehr schnell in Aktion, und mit dem Beginn der Ausweitung gleitet jedes Gitter im
Rahmen, bremst die Spaltung des Felsens, und unter Abstützung gegen die Innenflächen
der Schenkel der Rahmen stemmt es sich entgegen und bietet sodann dem Druck einen
maximalen Widerstand.
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Die Stabilität des Gitters gemäß der Erfindung erlaubt es ihm, die
Belastung während einer Zeit aufzunehmen, die ausreicht, damit die benachbarten
Gitter ihrerseits in Aktion treten können, so daß der Rahmen seine Rolle als Träger
ausübt, bevor das Gitter deformiert ist und die Abstützungsanordnung homogen bleibt.
Die
Erfindung ermöglicht es so, einen Ausbau zu einem Herstellungspreis zu verwirklichen,
der niedriger ist als derjenige für die bisher üblichen Ausbauarten.
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Die Erfindung soll nunmehr an Hand einer nur als Beispiel angegebenen
Ausführungsform beschrieben werden, welche in der Zeichnung dargestellt ist, in
welcher F i g. 1 ein perspektivischer Anblick eines Elementes gemäß der Erfindung
ist, F i g. 2 einen Draufblick auf den Zusammenbau mehrerer Elemente in einer Abbaustrecke
zeigt, F i g. 3 eine Schnittansicht nach der Linie III-111 in F i g. 2 zeigt, wobei
angenommen wird, daß die verschiedenen Elemente in einer Abbaustrecke zusammengebaut
sind, F i g. 4 eine perspektivische Ansicht eines Elementes gemäß der Erfindung
nach einer anderen Ausführung zeigt.
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Nach F i g.1 besteht das Element gemäß der Erfindung aus einem Gitter,
das aus einem zur Bildung eines U nach und nach umgebogenen Stab, der eine
Basis 1 und zwei Flügel 2 und 3 besitzt, und aus Stäben 4 und 5, die sich bis zur
Basis 1 parallel zu den besagten Flügeln erstrecken, gebildet wird. Das Gitter enthält
Querstreben 6 und 7, und die freien Enden der Flügel 2 und 3 und der Stäbe 4_ und
5 sind nach der Form von Haken umgebogen. Das Gitter hat im allgemeinen Kreisbogenform,
deren Konvexität bei eingebautem Gitter dem Gewölbe des Stollens zugekehrt ist.
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In den F i g. 2 und 3 ist schematisch der Zusammenbau und die Verwendung
der Gitter gemäß der Erfindung dargestellt.
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Die Gitter sind dazu bestimmt, jedes mit seinen beiden Enden, zwischen
die Schenkel 11 und 12 der beiden U-förmigen Querschnitt aufweisenden Stützrahmen
13 eingesetzt zu werden. Diese Rahmen sind rechtwinklig zur Sohle und senkrecht
zu der Richtung der Abbaustrecke 14 angeordnet.
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Die freien Enden der in Form von Haken umgebogenen Stäbe und Flügel
verlaufen über die Basis 1 des angrenzenden Auskleidungselementes.
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Zwischen dem Gewölbe der Abbaustrecke und den Auskleidungselementen
wird der freie Zwischenraum durch Steinblöcke 15 ausgefüllt, die als Abraumschutt
anfallen.
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Man versteht leicht, daß, wenn ein starker Druck auf ein Auskleidungselement
ausgeübt wird, das eine seiner Enden sich gegen den Schenkel 12 eines Rahmens 13
anlegt, während sich das andere Ende gegen den Schenkel 11 des anderen Rahmens 13
anlegt.
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Die gesamte durch eine Auskleidung zwischen zwei Rahmen getragene
Last, die darauf abzielt, diese Auskleidung abzuflachen, hat auf jeden Rahmen eine
horizontale Resultante, die durch den Rahmen auf die folgende Auskleidung übertragen,
diese folgende Auskleidung noch mehr zu wölben versucht und folglich ihrerseits
eine vertikale Resultante bestimmt, die der Belastung der besagten folgenden Auskleidung
entgegenwirkt, und wechselweise. Man versteht folglich, daß alle Auskleidungen nach
Art einer Kette aufeinander unter Zwischenschaltung der Rahmen einwirken, welche
die horizontalen Resultanten der Lasten übertragen. Dadurch ergibt sich ein äußerst
genauer Ausgleich der durch. die Auskleidung getragenen Lasten. Man braucht nicht
mehr eine beträchtliche überlastung einer Auskleidung zu befürchten, und man hat
daher die Möglichkeit, die Spannweite zwischen den Rahmen zu vergrößern und die
Anzahl derselben zu reduzieren, um den gleichen Sicherheitskoeffizienten zu erhalten.
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In F i g. 4 ist eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung für
die Auskleidungselemente der Stützrahmen dargestellt.
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Dieses Element weist den Vorteil auf, im Hinblick auf den Herstellungskostenpreis
billiger zu sein als dasjenige nach F i g.1 bis 3. Dieses Element wird aus vier
parallelen, gebogenen Stäben 16, 17, 18 und 19 gebildet, die durch zwei quer aufgeschweißte
Streben 20 und 21 miteinander verbunden sind, wobei die Enden der besagten Stäbe
in Form von Haken umgebogen sind.
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Die Enden der Stäbe 16 und 17, die der Querstrebe 21 benachbart sind,
werden durch einen Quersteg 22 miteinander verbunden, während die Enden der Stäbe
18 und 19, die der Querstrebe 20 benachbart sind, durch einen Quersteg 23 miteinander
verbunden sind.
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Man versteht, daß diese Elemente mit ihren Enden beliebig, ganz gleich
in welchem Sinn, aneinandergereiht werden können, im Gegensatz zu den Elementen
nach F i g.1 und 3, bei denen die Enden der Stäbe 2, 3, 4 und 5 automatisch mit
der Basis 1 eines angrenzenden Elementes zusammenwirken müssen.
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Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen und
dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist, die durchaus Änderungen in Einzelheiten
erfahren können, ohne daß dabei der Rahmen der Erfindung verlassen wird.