DE2821561A1

DE2821561A1 - Verfahren und einrichtung zum ausbauen von hohlraumsystemen unterhalb des erdbodens

Info

Publication number: DE2821561A1
Application number: DE19782821561
Authority: DE
Inventors: Csaba Dr Asszonyi; Istvan Klausz; Istvan Kmety; Nandor Dr Meitzen; Rezsoe Pasztor
Original assignee: Magyar Szenbanyaszati Troszt
Current assignee: Magyar Szenbanyaszati Troszt
Priority date: 1977-05-17
Filing date: 1978-05-17
Publication date: 1978-11-30
Also published as: AT374248B; FR2391353B1; FR2391353A1; GB1597804A; NL7805304A; CA1112884A; IT7823518A0; SE8303498L; DE2821561C2; ATA353478A; JPS549103A; IT1158716B; ES469923A1; NO781690L; SE8303498D0

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. H.-M. VIERING & DIPL-ING. R. JENTSCHURA

Steinsdorfstraße 6 ■ D-8000 München 22

Anwaltsakte 3355 München, den 17. Mai 1978

Magyar Szenbanyaszati Tröszt, Tatabanya, Ungarn

Verfahren und Einrichtung zum Ausbauen von Hohlraumsystemen unterhalb des Erdbodens

809848/0829 i/w

Telefon: 089/293413/14 · Tolex über: 5212049 tram d Postscheck München 306726-801 · Bayerische Vereinsbank München 567695 · Raiffeisenbank München 0321818

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. H.-M. VIERING & DIPL-ING. R. JENTSCHURA

Steinsdorfstraße 6 · D-8000 München 22

AO

Anwaltsakte 3355

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Komplex-Sicherung von unterirdischen Hohlräumen oder Hohlraumsystemen, wie z.B. Bergbaustrecken, Tunnel, Betriebshallen, Wasserspeicher, usw.

Die Nachteile der allgemein bekannten Verfahren und Einrichtungen gleicher Bestimmung sind die folgenden:

Infolge des Einbaus der provisorischen und endgültigen Sicherungseinrichtungen (Stützen, Mauerung, Ringe usw.) er-

folgt eine volle Anpassung der Sicherung an das Gestein erst ;

nachträglich zu einem Zeitpunkt, der von dem Gebirgsverhalten ;

bestimmt ist, im allgemeinen nach einer bedeutenden Gesteinsdeformation.

Infolgedessen beginnt - noch vor der Belastung der Sicherung - das Gestein zugrundezugehen, wodurch die Laden einen Kehl-

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I/w -9-

ΤθΙβίοη: 089/293413/14 · Telex über: 5212049 tram d Postscheck München 306726-801 · Bayerische Vereinsbank München 567695 · Raiffeisenbank München 0321818

querschnitt aufweisen und somit werden die Aufrechterhaitungskosten erhöht. Dadurch wird die Lebensdauer der Sicherung kurz, die in der Zeit veränderliche Belastung der Sicherung wird nur zufällig verteilt - ist also nicht im voraus bestimmt - somit können an manchen Stellen Spannungsspitzen entstehen, wodurch nicht nur im Gestein, sondern auch in der Sicherung Bruchzonen Zustandekommen.

Die bisher bekannten Sicherungseinbautechnologien ziehen nicht projektierbar in Betracht, daß die Sicherungskonstruktion das Gebirgsverhalten stark beeinflussen kann; es kann daher unvermeidlich zu schweren Beschädigungen kommen und eine günstige Balance zwischen Gestein und Sicherung kann nicht gewährleistet werden.

Bekannt sind Bestrebungen, die Gesteine durch eine Idealisierung ihrer tatsächlichen Eigenschaften und ihres Verhaltens in verschiedene Klassen zu gruppieren. Diesen idealisierten Merkmalen sollen dann die Festigkeitsmerkmale der Sicherung zugeordnet werden. (Siehe Rabcewicz-Sattler: Die neue österreichische Tunnelbauweise, Bauingenieur 1965 Nr. 8).

Natürlich hat diese Idealisierung nicht ermöglicht, neue Erkenntnisse der Gebirgsmechanik zu erhalten, hat vielmehr die Anwendung moderner Technologien verhindert.

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Kein Zufall, daß die erwähnte Methode bloß auf dem Bereich der Tunnelbauweise praktiziert werden konnte. Die schweren Beschädigungen, sogar der vollständige Bruch, können erfindungsgemäß durch ein Steuersystem geschlossenen Kreislaufes verhindert werden, bei dem die Sicherung und das umgebende Gestein gemeinsam eine Belastungsverteilung zwischen dem Gestein und der Sicherung einzustellen vermögen? sowohl das Gestein wie auch die Sicherung sollen größere Deformationen als die zulässigen ertragen. Nach den herkömmlichen Methoden gibt es keine Möglichkeit den Wert des Gesteinsdruckes innerhalb breiter Schranken zu modifizieren. In diesen Fällen ist der Druck des Gesteins als eine natürliche, in situ entstandene Erscheinung vorhanden, wodurch solche Belastungsstufen Zustandekommen, bei denen die Sicherung notwendig zugrundegehen muß. Somit muß man immer neue Sicherungen einbauen.

Die herkömmlichen Lösungen geben nur spezifische - bloß die Sicherung betreffende - Angaben, lassen jedoch nicht die Entwicklung eines modulartigen Verfahrens und einer Einrichtung zu, bei welcher der Zusammenhang zwischen der Hohlraumbildung und ihrer Sicherung berücksichtigt ist, die zusammen ein Komplex-System bilden, und die an die verschiedensten Ausbeute-Methoden, an die geometrischen Abmessungen des Hohlraumes, an die verschiedensten Fördersysteme angepaßt werden können und mit ihnen eine organische Einheit bilden.

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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die beim Einbau eines Hohlraumes entstandenen Änderungen, aufgrund der Ergebnisse der neuesten rheologischen Forschungen bezogen auf das Gestein und die Sicherungskonstruktion definiert werden, wobei die Parameter entsprechend einem Komplex-System der ümgebungsparameter und den in der Zeit veränderlichen Änderungen derselben bestimmt werden. Die Verfahren und Einrichtungen werden dann in Abhängigkeit von diesen Parametern ausgeführt.

Die erfindungsgemäß bestimmten technologischen Schritte sind daher Zeitfunktionen, deren relative Anwendung aufgrund der rheologischen Änderungen des Gesteins und der Sicherung interpretiert werden. Daraus ergibt sich die Erkenntnis - die das Wesen der Erfindung ist - daß bei der Sicherung von unterirdischen Hohlräumen nicht eine Verteidigung gegen die Natur vorgenommen werden soll (daß nämlich der Druck des Gesteines über eine Sicherung aufgenommen werden soll), vielmehr in der Kenntnis der Naturgesetze die Wirkung dieser Gesetze derart reguliert werden soll, daß nicht mehr der Schutz allein, sondern eine zielbestrebte Regulierungstätigkeit erreicht werden.

Die Erfindung betrifft daher ein aus der neuesten Gesteinmechanik-Theorie abgeleitetes praktisches Schlußfolgerungssystem, welches die Grundlage sowohl der Planung wie auch der Abmessungen, Konstruktionen und Auslegung der Sicherung,

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der zum Einbau dienenden Einrichtungen und der hierzu erforderlichen Technologie bilden kann.

Die Sicherung von durch die verschiedenen technischen und technologischen Verfahren erzeugten Hohlräumaiist eine zusammengesetzte Aufgabe. Um diese Aufgabe zu lösen, muß man ein System von in kompliziertem Zusammenhang stehenden Voraussetzungen in Betracht ziehen, das die folgenden Gruppen · von Elementen enthältj

- Spannungszustand des Gesteins in der Umgebung des Hohlraumes

- körperliche und mechanische Parameter des Gesteines

- Bauweise, Mittel und Technologie der Bildung des Hohlraumes

- Geometrie (Form und Abmessung) des Hohlraumes

- Merkmale der angewendeten Sicherung.

Die nur als Beispiele angeführten Elemente der nachfolgenden Beschreibung können natürlich durch Bausteine ähnlicher Bestimmung ersetzt werden, das Wesen der Erfindung besteht jedoch in der Verknüpfung dieser Bausteine zu einem einheitlichen System»

Aus den vorhererwähnten Ausführungen folgt, daß das ungebundene Gestein und die Sicherungskonstruktion ein zusammenarbeitendes, doppeltes System bilden, in dem durch die entsprechend gebildete Sicherung der durch Aufschlagen des Hohl*

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raumes entstandene Mehrdruck, der sogenannte Zusatzdruck, zwischen dem Gestein und der Sicherung derart verteilt wird, daß dieser Zusatzdruck sowohl durch das Gestein, wie auch durch die Sicherung ohne Zerstörung aufgenommen werden kann»

Diese der Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis hat zur Umbewertung der Aufgabe der Sicherungskonstruktion, und zur Ausarbeitung einer neuen Bautechnologie und einer neuen, den Umständen angepaßten Ausbildung der Sicherung geführt.

An die Sicherung sind die folgenden Anforderungen gestellts

a) Aktivität. Darunter versteht man die Eigenschaft einer Sicherung, die gleich nach dem Einbau an der Herstellung des Gleichgewichts teilnimmt und die Übertragung des Zusatzdruckes auf das Gestein verhindert, durch welche andernfalls solche Verläufe veranlaßt werden, daß die Sicherung abgespalten wird und die Regulierbarkeit der mechanischen Erscheinungen verlorengeht.

b) Nachgiebigkeit. Durch diese Eigenschaft kann die automatische Regulierung des Doppelsystems (Gestein-Sicherung) zustandegebracht werden. Bei der Schaffung des Hohlraumes wird die Sicherung gleich eingebracht und nimmt mit dem Gestein zusammen teil in der Aufnahme der Zusatzspannungen. Wenn die Belastung des Gesteins· auf die Sicherung übergeben wird, kommen gleich gewisse Deformationen zu-

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stände. Da ein jeder gesteinsmechanischer Vorgang zugleich ein Theologischer Prozeß ist, spielt sich die Spannungsübertragung in der Zeit kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit ab, die von den Parametern der Sicherung und von den Gesteinskonstanten abhängig ist. Durch die Nachgiebigkeit der Sicherung soll eine Regulierfunktion erhalten werden. Diese Funktion besteht darin, daß mit Erreichen einer überhöhten Belastung der Sicherung oder einer Belastung der Sicherung nichterwünschten Wertes die Sicherung durch eine zulässige, kleine Deformation der Zerstörung ausweicht. Dieser Verlauf setzt sich solange fort, bis ein Gleichgewichtsfall sich einstellt, in welchem sowohl die Sicherung als auch das Gestein eine Belastung aufnehmen, die sie ohne Beschädigung ertragen können.

c) Belastbarkeit bedeut die Summe der Festigkeitsmerkmale der Sicherungskonstruktion. Ohne eine entsprechende Lastaufnahmefähigkeit könnte ein Gleichgewichtszustand erst nach einer vollen Verstopfung des Hohlraumes erreicht werden, wobei sowohl der Hohlraum wie auch die Umgebung zerstört werden würden.

Die gegenüber der Sicherung gestellten Forderungen können durch eine sogenannte Einspannungs-Stahlsicherung und/oder durch eine Torkretierbeton-Sicherung (die ausreichende Elastizität und Festigkeitseigenschaften aufweist) restlos befriedigt werden.

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Verwendet man eine Stahlsicherung, so wird im Grunde genommen ein Verfahren vorgenommen, bei dem die in den geschaffenen Hohlraumabschnitt eingebauten Stahlbögen mit Hilfe einer Verpfählung- und Einspanneinrichtung mit einer bestimmten Druckkraft eingespannt werden. Durch die Einspannung - wobei der Druck P ist - vermindert sich der Wert des übertragenen Druckes auf (P -P )«L, gegenüber dem ursprünglichen Wert ^p _Dr*L. In diesem Zusammenhang bedeuten P den, auf die betrachtete Ebene des Hohlraumes senkrechten Primärdruck und L die maßgebende Abmessung des Hohlraumes. Die folgenden Zusammenhänge dienen zum Verständnis:

a) die Vorspannung der Sicherung bei einer Strecke langer Lebensdauer,

b) die Vorspannung der Sicherung bei einer Ausbaustrecke geplanter Lebensdauer,

c) die Vorspannung der Sicherung im Falle der günstigsten Form eines Hohlraumes nach dem mechanischen Zustand des umgebenden Gesteines, und

d) die Bestimmung der Einbaulänge der Sicherung

a) Die Vorspannung einer Sicherung größerer Lebensdauer (mehr als 15-20 Jahre) erfolgt durch einen Druck P :

^Sicher.

P- =

2OfAn

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In dieser Formel bedeuten:

Jf = ein von der Bestimmung des Hohlraumes abhängiger

Faktor
P = die auf der STelle des Hohlraumaufschlages

herrschende. Primärspannung

/r-* Sicher. = die für die Sicherung zulässige, maßgebende ^U zul.

Belastung

η = Sicherheitsfaktor

(X = der Wert des Koeffizienten der Zusammenarbeit

des Gesteines und der Sicherung, der in einer

Funktion mehrerer Variablen ausgedrückt werden

kann s

OC = f/E_b, π^,Ιι,Κ^,G/, wobei

E, = Elastizitätsmodul der Sicherung

m, = Poisson-Zahl der Sicherung L = Hauptabmessung (Spannweite) der Sicherung

K, = Widerstandsmoment der Sicherung G = Elastizitätsmoment des Gesteinmantels

b) Vorspannung der Sicherung bei einer geplanten Lebensdauer

λγ-* Sicher.

° ^pr 2 Ol AN/1 - e-f

wobei:

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e = 2,71 (Grundzahl des natürlichen Logarithmus) t = geplante Lebensdauer des Hohlraumes

= Zeitfaktor für den Verbund des Gesteines und der Sicherung, der aufgrund rheologischer Konstanten der Sicherung und des Gesteines, sowie der konstruktioneilen Abmessungen berechnet werden kann

β = f (E_b, m_b, L, K_b, G, r,

In diesem Ausdruck bedeuten s

T = Relaxionsfaktor des Gesteines ·? = Viskositätsfaktor, Kriechfestigkeitsmoment

£ = Faktor, der von der Bestimmung des Hohlraumes abhängig ist

P= Primärspannung, die an der Stelle des Hohlraumaufschlages herrscht

Sicher.= zulässige Belastung der Sicherung zul.

η = Sicherheitsfaktor

A = mechanische Konstante, die von der Form und Abmessung

der Sicherung abhängig gerechnet wird 0( = Bindekoeffizient des Gesteines und der Sicherung (Die übrigen Bezeichnungen sind identisch mit den oben angegebenen Bezeichnungen).

c) Wenn die - entsprechend dem mechanischen Zustand des Gesteines - günstigste Hohlraumform, die für die Verteilung der Inanspruchnahme des Gesteines und der Sicherung

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am günstigsten ist, - nicht ausgebildet werden kann, so soll die Vorspannung der Sicherung, die in einem Abschnitt gegebener Geometrie eingebaut wird - derart bestimmt werden, daß sie sich einem optimalen Spannungszustand annähert.

Der in der Richtung der primären Hauptspannung wirkende, durch eine Anpreßbacke übergegebene Druck schließt mit der Uhrzeigerrichtung den Winkel <f ein:

P
ο

/k + /k-2/ cos 2<fl .... (3)

t 2 /k-1/
wobei:

P = Druckwert
ο

k = Quasi-Poisson Zahl, gerechnet an der Stelle des Hohlraumaufschlages

d) Einbaulänge der Sicherungs

Im Falle einer Sicherungsanlage ohne Vorspannung sei die Einbaulänge 1. Wenn die Vorspannung durch P durchgeführt wird, so kann die Einbaulänge auf das ψ -fache verlängert werden, d.h.

¹O ^{= X} * V
In dieser Formel bedeutens

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= ein Faktor„ der von der Bestimmung des Hohlratunes

abhängig ist
P = Wert der primären Hauptspannung P = Wert der Vorspannung

wobei diese Werte aus den Formeln 1 bzw. 2 berechnet werden können.

Einige Teile, bzw. Maßnahmen, auf die sich die Erfindung bezieht, sind schon bekannt. So z.B. findet man eine Lehre in der DE-PS 1 143 468, nach welcher die Vorspannung der Sicherung durchgeführt werden soll.

Diese Verfahren haben jedoch keine Wirksamkeit, weil sie die in der Zeit ablaufenden mechanischen Prozesse nicht in Betracht ziehen konnten, durch welche die Gesteinsumgebung und die Sicherung ein im voraus bestimmtes Verhalten und im voraus bestimmte Funktionen durchführen. Darunter versteht man auch z.B., daß bei einer Ausbaustrecke, die durch eine quasi Poisson-Zahl k=2 oder durch einen annähernden Wert charakterisiert wird, die seitenrichtige Einspannung der Sicherung schwere Beschädigungen verursacht, die erst nach dem Abschließen des Hohlraumes aufhören.

Die Erfindung ruht auf der modernen gesteinstechnischen Basis. Nach erfolgreichen Experimenten '- in Kenntnis der Parameter des Gesteins und des primären Spannungsfeldes schafft sie die Möglichkeit, eine optimale Technologie

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- -ae- -

zu verwenden, wobei die Berechnungen mit einem Rechner vorgenommen und dadurch die in der Zeit veränderlichen Vorgänge im Griff gehalten werdenο

Kontinuierliche Wandsicherung (Schalensicherung) ausreichenden Elastizitätsmomentes.

Die Anwendung der herkömmlichen Wandsicherung hat den Nachteil, daß das Gestein und die Wandwölbung nicht zusammenarbeiten können. Bei einer herkömmlichen Wanddicke -τ = -χ der Wandsicherung sind die Wände sehr steif.

Diese Fehler können dadurch eliminiert - zumindest vermindert - werden, daß die Spalte zwischen dem Gesteinsmantel und der Wandsicherung ausgefüllt, oder nachgiebige Einlagen eingelegt werden.

Wenn diese Spalte manuell mit Mörtel ausgefüllt wird, ist diese Maßnahme nutzlos. Wird in die Spalte Sand oder Mörtel injiziert, so ist in einzelnen Fällen die Füllung besser, befriedigend ist aber diese Maßnahme nicht.

Die Ausfüllung eines hinter der Wand gebildeten Raumes hat den grundsätzlichen Nachteil, daß diese Maßnahme nur nachträglich realisiert wird, so daß die Wirkung der Zusammenarbeit erst später zustandekommt, als das Gestein - in der

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Periode seiner separat durchgeführten Spannungsaufnähme bereits zerstört worden ist. Es ist daher ersichtlich, daß die Anordnungsdichte der Unterstützungen (Stempelköpfe) im Hohlraum sehr wichtig ist.

Die oben erwähnten Fehler und Nachteile werden durch das
erfindungsgemäße Verfahren durchaus beseitigt, indem gemäß Erfindung eine Spritzbeton-Technologie verwendet wird, die den neuesten gesteinsmechanischen Prinzipien angepaßt und
im voraus berechnet wird.

Die Dicke des aufgetragenen Spritzbetons beträgt einen bestimmten Teil der Größe des Hohlraumes, hat jedoch einen
kleineren Wert als die Schichtdicke bei den bekannten Verfahren, so daß diese erfindungsgemäße Konstruktion als eine Schalenkonstruktion betrachtet werden kann. Die geringe
Schichtdicke und eine vollkommene Anpassung an das Gestein ergeben, daß die Sicherung eine im voraus bestimmte Deformationsmöglichkeit (Elastizität) hat und unmittelbar nach dem Einbau mit dem Gestein zusammenarbeitet.

Nach den neuesten Prinzipien der Gesteinsmechanik wird das Verhalten der Umgebung des Hohlraumes festgestellt. Dementsprechend können die zeitliche Zunahme der Beanspruchung
der Spritzbetonschale bestimmt und die Erhärtung des Spritzbetons - durch die genaue Rezeptur des Betongemisches - pro-

808848/0829 ~²²~

-se- - ι

grammiert geregelt werden.

Durch die unten angegebenen Bemessungszusammenhänge wird die optimale Abstimmung beider Vorgänge aufeinander gewährleistet, wobei die Gestaltung der günstigsten Konstruktion und ein bestimmter Wert der Belastungsverhältnisse der Sicherung und des Gesteins aufrechterhalten werden.

Die Sicherungsfunktion der durch die Spritzbetontechnologie verfestigten Wand ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verschal" ung an das Gestein vollkommen angepaßt ist, entsprechend statische Eigenschaften vorhanden sind, und alle gegenüber einer Sicherungskonstruktion gestellte Anforderungen (Aktivität, Nachgiebigkeit, Lastaufnahmefähigkeit) befriedigt sind. Ein besonderer Vorteil ist darin zu sehen, daß dieses Verfahren an jede spezielle Technologie der Hohlraumschaffung angepaßt werden kann und gut automatisierbar ist.

Die Wanddicke des Spritzbetons wird bei einer längeren Lebensdauer (mehr als 20 Jahre) folgenderweise durch zwei Methoden bestimmt?

a) Die Inanspruchnahme des Gesteines darf am Umfang des Hohlraumes keinen Beschädigungsvorgang veranlassen, d.h. die im Gesteinsmantel herrschende, reduzierte Spannung darf im Laufe der Zeit nie den zulässigen Wert überschrei ten, wobei

Gestein ^ /^-Gestein
red. U

_₂3-

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Der Wert V₁ kann aus dem folgenden Zusammenhang bestimmt werden, wobei 0(= <X(.... ,V₁...):

²⁽5 V - ^po^/AV

^. Gestein GT zul.

Die maßgebende Inanspruchnahme der Sicherung soll unter einem noch zulässigen Wert bleiben, d.ho

Sicher. ^ /ff" Sicher.

Die Wanddicke V₂ der Sicherung wird aus dem folgenden Zusammenhang berechnet:

R ² <5^p -VAL ^V/OO - ^zul·

pr o'—ο r ' ' 2' ' η

Die maßgebende Wanddicke der Sicherung soll zu dem größeren Wert von V₁ und V₂ identisch sein, d.h.

{^V1'^V ₂}

V = Max

Bezeichnungen:

= Faktor, der von der Bestimmung des Hohlraumes

abhängig ist

P = an der Stelle des Hohlraumaufschlages herrschende Primärspannung

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P = Vorspannungsdruck der Sicherung

A = Konstante, die abhängig von der Abmessung und Form des Hohlraumabschnittes berechnet wird

L = Punktion, die von der Einbaulänge der Sicherung abhängig ist

^ = Koeffizient für die Zusammenarbeit des Gesteines und der Sicherung, d.h. eine Funktion, die von den geometrischen Abmessungen des Hohlraumes und von der Wanddicke der Betonsicherung, und von den Materialkonstr-anten des Gesteines und der Sicherung abhängig ist.

Φ = Funktion der Geometrie und Abmessungen der

Sicherung
n₁,n„ = Sicherheitsfaktoren.

Bei einer Spritzbetonsicherung kreisförmigen Abschnittes, dessen Radius R und Wanddicke V sind, sind die folgenden Werte gültig j
A = 1

E_b/2Rv-V²/

E_bm²/2Rv-v²/+2G/m_b+1/ j

■ *"* Tl ..

2Rv - V²

Wobei E^. das Elastizitätsmoment der Betonsicherung bedeutet O

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G = Kriechelastizitätsmoment des Gesteines in. = Poisson-Zahl der Sicherung.

Bemessung der Wanddicke von Spritzbeton für eine Lebensdauer t s v- wird aus der Gleichung berechnet:

Gestein

und ν2 wird aus der folgenden Gleichung berechnet:

Gestein

Darin bedeutet ß= ein Faktor für die zeitliche Zusammenarbeit

des Gesteines und der Betonsicherung, der im Falle einer Bergbaustrecke kreisförmigen Abschnittes (deren Radius R und die Wanddicke ν ist) mit dem folgenden Ausdruck bestimmt werden kann.

OO r· O 0 ^?

E_bmr/2Rv-v /+2G/m_b+1/ ^/nu-1/R ^nuRv+iiuv J

v-v /+2 η /ΐγ+1/ Γ /it^-1/R^n^Rv+n^v 7

'T = Relaxionskonstante des Gesteines und Yj = Kriechfaktor des Gesteines ist.

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Um die Spritzbetonwand auszubilden, wird eine Fertigungs-· maschinenreihe benötigt, wodurch die Sicherungskonstruktion, abhängig von der Einbaustolle mit einer optimalen Anpassung an die lokalen Begebenheiten angepaßt wird. Dabei können sowohl die Lieferung der Konstruktionsbauelemente, wie auch die betontechnclogisch strenge Bemessung vorgenommen werden. Durch diese maschinelle Einrichtung können

1) eine wirksame, vollkommen homogenisierte und die Mischung aktivierende Funktion durchgeführt

2) und der durch diese Homogenisierung zusammengestellte Beton auf geeignete Weise auf die Oberfläche angebracht werden c

Die Sicherungskonstruktion kann selbständig, mit eingespannten Stahlunterstützungen mit durch Eisenbeton stabilisierten Stahlstützen und Eisenbeton-Konstruktion eingebaut werden. In den Fällen, in denen an die eingespannten Stahlstützen eine Becon oder Eisenbeton-Konstruktion angeschlossen ist, soll der Erhärtungsvorgang des Betons in Betracht gezogen werden.

Wie bekannt_r ist die Bildung des Gestdnsdruckes ebenso ein zeitlich ablaufender Vorgang. Durch die oben geschilderten Bemessungsverfahren werden die beiden Vorgänge optimal in Zusammenklang gebracht und die Ausbildung einer vorteilhaften Konstruktion vorgenommen. Dadurch wird auch über das Material der Konstruktion über die Zeit des Einbaues, und die Art und Weise des letzteren entschieden-

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Der Einbau des Betons erfolgt z.B. durch Spritzen des Betons und dadurch wird eine doppelte Aufgabe erzielt?

a) an die Oberfläche des Gesteines wird die grundlegende Betonschicht kontinuierlich derart aufgetragen, daß sie an der Gangdruse eine Mehrspannung hervorruft, die Auflockerung des Gesteines verhindert und zugleich eine Ubergangsschicht bildet;

b) sie bildet eine lasttragende Betonschale, die zweckmäßig ein monolytischer Stahlbeton ist, und spielt die Rolle der Lastabtragung im Laufe der schon erwähnten mechanischen Zusammenarbeit der Betonsicherung und des Gesteines»

Die an und für sich bekannte Kontaktschicht dient auch als Ubergangsschicht, und zwar dadurch, daß die Materialmerkroale (rheologische Merkmale des Gesteines, Bruchfestigkeit, Feuchtigkeitsgehalt, usw.) zielbewußt in Betracht gezogen werden, die Kontaktschicht in die Spalten eindringt und sich an die lasttragende Wand anschmiegt»

Die Einspannung wird - gegenüber den bekannten Methoden - mit neuen Verfahrensschritten ergänzt.

Die Einspannvorrichtung gemäß der DE-PS 1 193 904 ist z.B. nicht geeignet zur Einstellung von senkrecht und waagerecht regulierbaren Belastungen oder zum Einspannen von Trägern ausgeglichenen Moments. Ein Zusammenwirken mit dem Getriebever-

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Ä η η a l Q /ΠΟΟβ O U -J " ^lf u / >■ w c ν

-Mr-

fahren ist daher nicht vorhanden. Dasselbe gilt auch für die DE-PS 1 4 08 7 27. Um eine günstige Zusammenarbeit zwischen dem Bogen und dem Gestein zu finden, ist eine Einspannvorrichtung erwünscht, durch welche nicht nur in die Richtung der Stahlbögen wirkende, sondern auch radiale Belastungen regulierbar und an der richtigen Stelle übergeben werden können, damit ein günstiger Kontakt bzw. eine günstige Oberfläche ausgebildet v/erden kann.

Daher sind auch die Lehren aus den DE-PS'en 2 326 686 und 1 283 778 weniger günstig, weil diese nur zur Entfaltung von tangentialen Kräften geeignete Vorrichtungen beschreiben.

Diese Aufgabe wird nur teilweise durch die bekannten poligonartigen Einspannvorrichtungen (s„ DE-PS 1 193 457, HU-PS 162 676) gelöstοDurch die in der letzteren angegebene Lehre wird gezeigt, daß eine aktive Sicherung erst dann wirksam sein kann, wenn die Kraft der Sicherung auf einen Schildmantel einwirkt. Es wird klar gezeigt, daß ein aktives Schild bei den mechanisierten Gewinnungsverfahren, bei Streckenabzweigungen unerläßlich ist.

Der in dieser Anmeldung angegebene Vorschlag ist zu dem oben erwähntan gleichwertig, weicht aber in Bezug auf das Anwendungsgebiet weit ab ο

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Durch eine bekannte Lösung können die erwähnten Nachteile teilweise eliminiert werden. Dieser Vorschlag ist aber auf speziell ausgebildete Firsthalter (Unterstützung) beschränkt, jedoch nicht geeignet zur Erzeugung von großen Einspannkräften.,

Der nach dem Vorschlag gemäß der Erfindung durchgeführte Getriebevorgang, bzw. eine Phase desselben, kann prinzipiell mit Hilfe mehrerer bekannter Getriebevorrichtungen realisiert werden, die Wirksamkeit der Arbeit ist aber je größer, desto besser der Betriebsvorgang, die Montagearbeiten und die Einspannung zueinander in Zusammenklang gebracht werden können.

Die Möglichkeit dieser Zusammenarbeit ist aber stark beschränkt. Diese Tatsache kann mit Rücksicht auf die DE-PS'en 2 36C 726 und 2 252 450 nachgewiesen werden. Bei einem anderen Vorschlag, z.B. nach der DE-PS 1 080 948 wird eine Laufkatze verwendet, sie kann jedoch eine entsprechende Getriobokraft nicht ausüben und ermöglicht auch nicht die gleichzeitige- Anspannung der Fütterung und des Haltebogens= Dieser Nachteil ist auch bei den Vorschlägen nach den DE-PS'en 2 253 670 und 1 180 704 zu erfahrene Weitere bekannte Konstruktionen sind nur zur Lösung je einer Teilaufgabe, z.B. einer stirnseitigen Unterstützung (s. DE-PS 1 193 911) oder für den Moll-Bogen geeignet.

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Der Zweck des krafteinleitenden Mechanismus besteht in der Änderung dos Spannungszustandes des Gesteinsmantel ε über ein Sicherungselement durch Einleitung entsprechend gewählter KrSfte bestimmter Richtung und Größe. Durch die Erfindung wird folgendes erreicht:

1) Durch der Mechanismus werden zweckmäßig mit den Arbeitsphasen der Getriebeeinrichtung zusammen ihre Verfahrensschritte durchgeführt. Diese Verfahrensschritte werden über eine Hängebahn, durch Platzänderung vorgenommen, wobei eine Umschaltung auf den vorgespannten Halter derart erfolgt, daß seine Lage und sein Spannungszustand sich nicht ändern.

?) Der zur Verfügung stehende Platz wird vorteilhaft ausgenutzt. Zu diesem Zweck wird ein hydraulisch betätigter aufgehängte! Mechanismus verwendet, an dem übergangshalterungen angeschlossen sind.. Diese übergangsha lterungen sind Φαΐch - abhängig von der Form des Hohlraumes - auswechselbare, an der Richtung der Seitenwände und der Sohle wirkende Fräito aufnehmende Elemente gebildet, «obüi dor cbiirn übergang durch 'Jie_r entsprechend der Go+raebevorrichtung ausgebildeten Vorsprünge gebildet worden.

3* Ei¹: Hn11 (-. unqsiäy:Fitem, wodurch die verteilten Kräfte eingeführt worden, und dat; durch Abstandshalter auf aine iiußere und auf eine innere Halterungszone verteilt: wird. Beide Halter können an und für sich gespannt werden, ihre Ktaiieinführungsrichtung und Kraftaufnahmefähigkeit sind aber nicht notwendigerweise gleich»

η ηⁿ a L η / η η 2 9

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- inr-

4) Die Einrichtung nach Punkt 3) kann auch derart aufgebaut sein, daß das äußere Haltesystem mit Beton ausgefüllt wird, wobei ein ergänzender Teil des konservierenden Reaktionssystems - während der Zeitdauer der Entfaltung der Bindefestigkeit - durch eine angespannte innere Haltezone zustandegebracht wird, welche nach Aushärtung des Betons abgebaut wird.

5) Krafteinführende bzw, kraftübertragende Einrichtung, bei der der innere, hydraulische Einspannmechanismus und/ oder der mit diesem Mechanismus verbundene Übergangshalter einen Befestigungsvorsprung enthalten, auf dem sowohl eine Bohrmaschine - zur Durchführung der Verankerung des Gesteines - wie auch eine Vorschublafetts zum Einbau einer Gesteinsschraube entsprechender Richtung aufgestellt werden können.

6) Durchführung der Kraftübertragung derart, daß teilweise gleichzeitig mit der Kraftübertragung Gesteinsverankerungen gebaut werden und der Einbau der Verankerungen im Laufe der Konservierung der Einspannung durchgeführt wird.

Der Einspannmechanismus schafft eine Verbindung bzw- Auflage, die an dem Abschnitt des Hohlraumes anliegt und geeignet ist, die Kraftübertragung zu vermitteln.

1) Die Halteelemente sind in radialer Richtung durch entsprechende Spannvorrichtungen gespannt, wodurch ein Sicherungselement, z.B. ein Spannring, gewissermaßen im

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Hohlraum deformiert wird» Die Kraftangriffspunkte sind derart bestimmt, daß die Biegespannungen in den Haltebogenelementen in einem bestimmten Maße ausgeglichen werden.

2) Die Eimjpannung nach 1) wird mit den tangentialen Spannungen der Haltebögen kombiniert, damit eine Konservierung der Spannung gewährleistet wird.

3) Der eingespannte Zustand wird durch eine KraftverteLlung konserviert, die auf die Lastaufnahme des Sicherungsele-mentes .sowohl in radialer wie auch in tangentialer Richtung optimal ist.

4) Die Sicherungseinrichtung (z.B. ein Bogen) wird derart eingespannt, :laß auf die Oberfläche des benachbarten Abschnittes über ein entsprechend bemessenes Gitter -- unterhalb der Sicherungsbögen - durch eine Überlappung in Querrichtung liegender (bei Ausbaustrecken parallel zu deren Achse liegender) Elemente Spannkräfte übertragen werden. Dadurch ist der dazwischen befindliche Raum gegenüber Abspaltung geschützt und durch Druckspannung vorgespannt.

5) Die Einspannung srfolgt derart, daß die Kraftkonservierung mit Hilfe solcher Bestandteile vermittelt wird., die teilweise im Beton, teilweise außerhalb des Betons angeordnet werden. Die letzteren können nach Aushärtung des Betons abgebaut und wiederverwendet werden. Der Getriebevorgang folgt in der Reihenfolge des Hohlraumbaues (Streckenausbau, Tunnelbau, usw.) der Verfertigung des

a ο 9 ü a a / ο η 2 9

— 33 ■■

Hohlraumes und den Ladenarbeiten bzw. ist zum letzteren Verfahiensschrdti. parallel. Diesel- Aufgabe liegt die Verhinderung der Auflockerung und des Ausfalles des Deckgesteines durch Einführung eines Spannsustande« zugrunde, wodurch das Sicherungselement ungestört in einen eingespannten Zustand ohne irgendwelche Auflockerung des Gesteines gebracht werden kann.

Dei Getriebevorgang wird nach einem der folgenden Arbeitsschritte durchgeführt:

1) Nach einem Arbeitsschritt werden sowohl die Firsthalterungen, wie auch die Raumgitterelemente zusammengespannt in einer Lage, daß bei der übertragung diese Lage nicht geändert wird.

2} Nach einer anderen Methode werden Getriebebalken paarweise angewendet, die mit Hilfe eines Winkelhebels durch einen hydraulischen Mechanismus bewegt werden, vorteilhaft derart, daß beim Einbau des Getriebe« <:oi Hai κ ca aus seiner unteren Lagf- nicht n\n }:ippt, .·-nurrn :Jü<,h vorwärtsbevegt wird.
3) Die hierzu nötige Einrichtung wird derart ausgebildet, daß die senkrechten tmd waagerechten Krümmungen des Hohlraumes glexchzeitig gesichert werden:

~ durch einen oberen (übergang) Haitor, an den der Haupthalter des Getriebe? mit: Hilfe eines beweglichen Führungsbalkeni- angepaßt werden kann?

-34-809iU8/0f329

- 2A- -

- Der obere Führungsbalken des Haupthalters ist über ein Gelenk in zwei Teile geteilt; der hintere Teil kann entsprechend den Anforderungen der senkrechten Wölbung des Hohlraumes eingestellt werden;

- Durch den Arbeitszylinder der Einrichtung wird in ihrer Leergangphase ein Element (z.B. eine Kette) bewegt, wodurch die Einrichtung schrittweise vorwärtskriecht„

Der Spannungs- und Deformationszustand, der durch die mit radialer und tangentialer Krafteinwirkung durchgeführte Einspannung zustandegebracht wird, und die Konservierung dieses Zustandes können durch Anwendung der bekannten Gesteinsverschraubungen miteinander kombiniert werden. Die Gesteinsschraube ist geeignet zur Konservierung der Krafteinwirkung durch in radialer Richtung angreifende Mittel. Die Gesteinsschraube braucht nicht nur entlang der Achsenrichtung der Sicherungselemente false entlang der axialen Halter des Gitterwerkes) verwendet zu werden. Somit wird der dadurch zustandegebrachte Spannungszustand sowohl in der Ebene des Spreizringes, wie auch in dem dazwischenliegenden Feld optimal gewählt und beibehalten.

Die Gesteinsschrauben werden mit Rücksicht auf die Spannungshauptrichtungen und primären Spannungsgrößen derart ange-

8 0 H 8 k 8 / 0 8 2 9

2621561

ordnet, daß die Form des Hohlraumes die optimale Belastung aufnimmt.

Um das erfindungsgemäße Verfahren realisieren zu können, soll die maschinelle Einrichtung die folgender. Voraussetzungen erfüllen s

- sie muß an die komplexen technologischen Vorgänge der Schaffung des Hohlraums angepaßt werden;

- sie darf die Durchführung der anderen Verfahrensschritte nicht stören;

- sie muß eine Leistung abgeben, die für den Streckenausbau erforderlich ist;

- sie muß die mehrstufige Wandbildung sichern und zwar derart, daß in einem gegebenen Falle der Einbau der nötigen Streckenelemente (z„B. Einbau des Stahlbogens) und der nachfolgende Ärbeitsschritt, der Einbau des Kontaktbetons und der lasttragenden Wand durch dieselben Maschinen durchgeführt werden;

- sie soll geeignet sein zur Einmauerung eines beliebigen Hohlraumes (Streckenbau usw.).

Die Herstellung einer monolytischen Wand wird auf zwei technologische Hauptgruppen verteilt:

1) Die Zusammenstellung des Materials und die Homogenisierung desselben;

2) Auftragen des Materials.

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8 0 9 8 A 0 / 0 8 2 9

Die Zusammenstellung des Materials der Wand besteht in der Wahl von soliden, korn- oder pulverförmigen Zusätzen, flüssigem Bindematerial usw., die aus vorbereiteten Verpackungen oder Behältern in bestimmten Mengen miteinander gemischt werden ν

Für die Zusammenstellung des Materials sind - je nach den Bedienungsmöglichkeiten - Einrichtungen erwünscht, die aus variablen, baukastenartigen Elementen bestehen. Als absolute Voraussetzung gelten hierfür der Raumbedarf und die Förderstrecke, Relative Voraussetzung ist das öffnen einer Bergbaustrecke und die damit zusammenhängenden technischen Arbeiten-

Die Ausbildung der Wand kann durch eine Spritzmaschine durchgeführt werden. (Eine bekannte Maschine ist in der DE-PS 2 000 278 beschrieben). An den Schlauch der Maschine ist ein Spritzkopf angeschlossen. Der Arbeiter kann die Verfertigung der Wand der einzelnen Streckenabschnitte nicht immer durchführen, wenn er auf der Sohle steht. Daher sind bewegliche Podeste vorhanden, die beim Freilichtbau mit: Erfolg verwendet werden können, jedoch Untertage nur bei größeren Streckenabschnitten verwendet werden können. In den meisten FäLlon sind die Abmessungen der Gestelle zu groß, so daß diese infolge der Einrichtungen, die sich anschließende Arbeiten durchführen, nicht in Betrieb gesetzt werden können,

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8 0 9 8 A 8 / ü B 2 9

Eine wirksame Lösung wird durch einen, mit einer automatischen Lagesteuerung betriebenen Manipulator realisiert, wodurch ermöglicht wird, daß der Arbeiter aus seiner Lage eine Charge Beton auftragen kann und dabei imstande ist, die Mauerung qualitativ aufzutragen. Die Spritzbetonsicherung erfordert von dem Arbeiter, daß er die auf den Spritzkopf einwirkenden Kräfte und die dadurch zustandegekommenen Bewegungen fühlen und die Gestaltung der Wand sehen soll.

Vorteilhaft soll der Arbeiter - noch immer im Besitze seiner unmittelbaren Eingriffsfähigkeit - sich einige Meter von dem Spritzkopf entfernt und in diesem Ruhestand, aus seiner Lage eine komplette, tadellose Wand aufbauen, ohne in dieser Lage das Podest verschieben zu müssen *

Die erfindungsgemäß einzustellende Ausbau-Maschinenreihe ist als Ausführungsbeispiel aus der Zeichnung ersichtlich. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Erläuterung der Betriebsmerkmale der Ausbaumaschine,

Fig. 2 die Seitenansicht des Einspannmechanismus in Seitenansicht,

Fig. 3 eine modifizierte Ausführungsform des Mechanismus aus Fig. 2,

809848/0829 -38-

Fig. 4 die Ansicht auf den Mechanismus aus Fig. 3 in der Richtung ra-m.

Fig» 5 eine Abänderung des Mechanismus aus Fig. 2 zum Ausbauen eines Kreisbogenabschnittes,

Fig. 6 den konservierten Zustand nach der Krafteinleitung,

Fig. 7 in Seitensicht in eingespanntem Zustand den Getriebemechanismus ,

Fig. 8 den Mechanismus nach Fig. 7 in der abgesenkten Lage,

Fig. 9 den Mechanismus nach Fig. 8 im Schnitt n-n,

Fig, 10 die Mischeinrichtung in Seitenansicht,

Fig. 11 die Fortsetzung der Einrichtung nach Fig. 10,

Fig. 12 den Beton-Behälter im Schnitt,

Fig. 13 im Längsschnitt die Mischeinheit der Einrichtung,

Fig. 14 in der Draufsicht - in Richtung F - die Mischeinrichtung nach Fig. 13,

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803348/0829

Fig. 15 in Seitenansicht den Manipulator, und

Fig» 16 die Fühlereinheit des Manipulators nach Fig- 15„

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird zum Einbau der Sicherung in eine Bergbaustrecke mit dem Einsetzen des Kopfsegments 1a des Stahlbogens 1 begonnen ο Das Kopfsegment 1a wird durch das Getriebewerk 200 gespannt. Es ist weiter ersichtlich, daß auf die Oberfläche des Hohlraumes zuerst eine kontaktierende Betonschicht 2 aufgetragen wird. Dadurch werden die Unebenheiten ausgeglichen, wobei sowohl die Stahlbögen 1, wie auch das dazwischengelegte Gitter 3 zuverlässig unterstützt werden, Der in dem drauffolgenden Verfahrensschritt fertigmontierte Stahlbogen 1 wird durch einen Einspannmechanismus 100 eingespannt»

Parallel zu der Fortbewegung des Getriebewerkes 200 erfolgt die Montage der provisorischen Hängebahn; auf dieser Hängebahn bewegen sich der Einspannmechanismus 100 und der Manipulator 600.

Die Ausbildung der Wand erfolgt durch Betonspritzen in zwei Verfahrensschritten mit dem am Getriebewerk 200 angeschlossenen Manipulator 600 und dem Manipulator 600b„

dem
Zwischen dem Getriebewerk und'Manipulator 600 ist ein Verbin-

-4o-

809848/0829

dungselement 600a angeordnet. Das Spritzen des Betons der lasttragenden Wand 5 wird mit Hilfe des auf der Hängebahn 4 beweglichen Manipulators 600b durchgeführt, dessen Konstruktion mit der des Manipulators 600 identisch sein kann. Die Förderung der Betonmischung zu den Spritzköpfen 7 erfolgt durch die Schläuche δ. Aus der Spritzbetonmaschine 300 ausgespritztes Material wird durch den Verteiler 8 in einen der Manipulatoren 600, 600b geleitet.

Die Betonmischung wird aus den Behältern 10 (die auf der Förderbahn 9 bewegbar sind) in die Mischeinrichtung 500 entweder durch unmittelbares Ausleeren oder über die Waage 450 eingefüllt. Die Aufgabe des Materials vor der Mischeinrichtung erfolgt über ein Förderband 401 und die Überführung des Materials von der Mischvorrichtung in die Spritzmaschine über ein weiteres Förderband 402.

Aus Fig. 2 ist der Einspannmechanismus 100 in Form eines allgemeinen Ausführungsbeispiels ersichtlich, der verwendet wird, wenn das Ausbaugewölbe keinen Kreisabschnitt aufweist. An der linken Seite der Figur isb die Einrichtung teilweise im Schnitt dargestellt.

Der Stahlbogen 1 besteht aus einem Kopfhaltebogensegment 1a, aus den Seitenhaltebogensegmenten 1b und aus einem an diese über die Gelenke 1c angeschlossenen Grundbogensegment 1d. An

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dem oberen Gelenk des hydraulischen Arbeitszylinders101 ist ein kraftübertragender Halter 102 angeschlossen. Das untere Gelenk des Arbeitszylinders ist an dem Querbalken 103 abge-

der

stützt,/seinerseits über Gelenke 104 an den Winkelhebel 105 angeschlossen ist ο An dem Winkelhebel ist ein weiteres Gelenk angeordnet, welches gegenüber dem Gelenk 104 einstellbar ist. Die auf die Seitensegmente 1b übertragenen horizontalen Kräfte werden auf den kraftübertragenden Halter 108 von dem Winkelhebel 105 über eine Schubstange 107 weitergeleitet„ Die horizontal wirkenden Kräfte werden durch die Halter 108 übertragen.

Das Gestell 110 hält den ganzen Mechanismus zusammen. Die Form des Grundbogensegmentes Id kann beliebig ausgeführt werden. Entsprechend anders sind dann die kraftübertragenden Halter 109 des Grundbogensegmentes ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel sind Halter 109 gezeigt, die nur senkrechte Kräfte übertragen. Nach Fig. 3 kann der Halter 109a durch den Keil 112 gespannt werden und kann zugleich über die Stütze 111 beliebig gerichtete Kräfte übertragen.

Aus Fig. 4 ist ein Teilabschnitt m-m der Einrichtung nach Fig» 2 ersichtlich. Der mit drei Gelenken 113, 114, 115 versehene Halter dient zur einstellbaren Unterstützung des Halters 108. Mit seiner Hilfe kann der Halter 108 gegenüber dem Gestell 110 geschwenkt werden. Somit kann ein vorteilhafter, die Lage ändernder Zustand erreicht werden ο

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809848/0829

Aus Fig. 5 ist ein Fall ersichtlich, bei dem die Krafteinleitung mittels eines doppelten Haltebogensystems erfolgt. Der zusammengestellte Einspannmechanismus 100 der Krafteinleitungs* einrichtung ist auch in diesem Fall ähnlich aufgebaut wie in Fig. 2, jedoch mit der Abweichung, daß die kraftübertragenden Halter an den kreisbogenförmigen Umriß des Hohlraumes angepaßt sind. Die Haltebogensegmente 1m des Systems sind über die Laschen 1n und die Spannglieder Ik miteinander verbunden, welche in der tangentialen Richtung wirksam sind.

Diese Bestandteile bleiben später in dem Beton und sind über die kraftübertragenden radialen Stangen 1p an den inneren Haltebogen angeschlossen, der aus dem Kopfbogensegment 131, den Seitenbogensegmenten 132 und dem Sohlenstützsegment 133 besteht. Die Kraftübertragung erfolgt mittels des Mechanismus 100 über die kraftübertragenden Halter 108a, 109a und den Arbeitszylinder 101 (an sich bekannt), wobei die Fixierung des eingespannten Zustandes am Haltebogensystem durch die Einspannung des Keiles 135 zustandegebracht wird. Der Keil 135 wird in eine Führung aus an den Haltebogensegmenten fest angeordneten Führungsteilen bzw. am Bügel 134 einstellbar ausgebildeten Führungsteilen eingespannt. Der im Beton verbleibende Bogen wird mittels des Spannelementes 1k befestigt. Das Spannelement ist ein von den Enden der HalbbogenSegmente rechtwinkelig abgebogenes flaches Stahlband mit entsprechenden Abmessungen. Die Fixierung des Spannzustandes kann auch

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durch ein geeignetes anders ausgebildetes Bauelement vorgenommen werden» Wesentlich ist, daß der eingespannte Zustand auch nach dem Abbau des Exnspannmechanismus 100 aufrechterhalten bleibt.

Aus der Fig. ist die Firstverankerung durch Schrauben ersichtlich, wobei die Bohrungen der Schrauben mittels einer, zu diesem Zwecke dienenden Bohrlafette 151 ausgearbeitet werden.

Zweckmäßig wird die Bohrlafette 151 an sine Bohrstütze mon" tiert, die in eine beliebige Lage eingestellt werden und durch eine Gelenkverbindung 153 an das Gestell 110 angeschlossen werden kann.

In der linken Hälfte der Fig. 6 ist der Zustand dargestellt, bei welchem der innere Haltebogen nach Fig. 5 noch eingespannt istj während der Exnspannmechanismus abmontiert ist, wonach die Wand durch Aufbringen von Spritzbeton verfertigt wird» Man sieht, daß die Länge der Stangen 1p derart gewählt werden muß, daß sie etwas größer als die Wanddicke ist. In der rechten Hälfte der Figur ist der fertige Streckenausbauabschnitt dargestellt. Hier sind die Stangen Ip verkürzt (abgeschnitten), es ist jedoch auch möglich, die herausragenden Stangenenden z.B. für Aufhängungszwecke zu verwenden.

Das Getriebewerk 200 ist aus den Fig. 7,8,9 in allen Einzelheiten

-M-

8 0 0 8 4 8/0829

'ζ" 2821661

ersichtlich. In Fig. 7 sieht man das Getriebewerk in Seitenan-

es sieht, im eingespannten Zustand, in Fig. 8 istl ebenfalls in Seitenansicht, in der abgesenkten Lage dargestelltund aus der Fig. 9 ist ein Schnitt des Getriebewerkes nach n-n aus Fig.8 schematisch ersichtlich,.

An dem Kopfbogensegment 1a greift der kraftübertragende Halter 102 an, weLcher ein T-Profil mit unten liegendem T-Steg aufweist, so daß er unten eine waagerechte Ebene bildet.

Mit seinem T-Stecj greift der Halter 102 in die bewegbaren Schuhe 201 ein, deren untere Ausnehmung zur Führung des Getriebekörpers 2G2 dient. Desgleichen liege an der Sohle des Halters 102 das Getriebebalkenpaar 203 an, welches gelenkig an der Führung 204 befestigt ist. Diese Lage ermöglicht eine räumlich senkrechte Bewegung, wobei die waagerechten Bewegungen an der am Rand des Getriebekörpers ausgearbeiteten Führung realisiert werden. Der WLnkeLhebel 206 wird mit Hilfe des ArbeitszyL Inders 205 um das Gelenk 207 geschwenkt und trägt mit seiner bogenartigen Konsole 208 die Getriebebalken 203,

Eine waagerechte; Einstellung wird durch Verschiebung der Schuhe 20! an :1er Sohle des Halters ermöglicht. Eine in der senkrechten Ebene vorhandene Bahnbiegung wird durch das Verschwenken du Si die Gleitschuhe 201 tragenden Führungsbalkens

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8 0 9 0 A B / Π B 2 9

-AS-

210 um sein Gelenk mit dem Getriebekörper 202 über den Arbeitszylinder 212 ausgeglichen«

Die Getriebebalken 203 werden mechanisch durch einen in die Führung der Konsole 213 eingespannten Keil 214 festgelegt.

Das Getriebewerk wird mit Hilfe des Arbeitszylinders 205 vorwärtsbewegt derart, daß die mit dem Winkelhebel 206 gelenkig verbundene Stange 215 das Gleitstück 209 beim Beta t igen des Kolbens des Arbeitszylinders 205 "rückwärts" verschiebt, wobei die Kette 216 einerseits an das Gleitstück 209 andererseits an die Schuhe 201 durch eine öse angeschlossen ist. Dadurch übt das Gelenk 207 eine waagerechte Vorschubkraft aus.

Die Spritzbetonwand wird durch die Spritzmaschine 300 hergestellt. (Siehe Fig. 10). Der Spritzkopf 304 - der an den am Untergestell 303 angeordneten Luftkessel 302 steif angebaut ist - wird mit dem Verteiler 8 über die flexibile Leitung (ia verbunden. Das Untergestell 303 ist derart ausgelegt, daß die einzelnen Spritzeinheiten zueinander parallel oder in einer Reihe aufmontiert und nach dem Baukastensystem miteinander verbunden werden können. Eine Zusammenarbeit der Spritzeinheiten wird mit Hilfe des Steuersystems 305 und des Verteilers 8 synchronisiert, obwohl auch eine einzige Spritzeinheit zum Austragen des Betons geeignet istο

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Die Zuführtrichter 301 der Einrichtung sind durch einen Verteilungstrichter 306 miteinander verbunden, durch welchen das auf dem Förderband 402 ankommende Material verteilt wird. Die Ausgangsmischung wird in einem Mischwerk 500 zusammengestellt« Zur Beschickung des Mischwerkes 500 sind die Förderkessel 550 und die am Mischwerk angeordneten Beschickungsschlote 551 vorhanden. Das Aufladen derselben erfolgt nach exnem vorbestimmten Programm automatisch gleichzeitig durch das Förderband 401 und durch die Beschickungsspritzen 403.

Die Beschickungsspritze 403 wird durch einen bekannten Schneckenradmechanismus, oder aufgrund des bekannten Fluidisationsprinzips betätigt. Das Mischwerk wird zweckmäßig an einer senkrechten Welle mit Hilfe eines Drehwerkes 404 angetrieben.

In Fig. 11 sind drei Zustände der Materialzufuhr durch das Mischwerk veranschaulicht.

Aus dem Behälter 10 kann das feste Material unmittelbar in einen Beschickungskessel 550 eingefüllt werden. Dies ist sehr vorteilhaft, wenn in dem Behälter 10 eine Materialmenge bestimmter Größe (entsprechend einer Charge) gespeichert wird. Dasselbe gilt für das Förderband 401 auch, auf welchem ein Behälter unmittelbar ausgeleert wird. Hier soll man aber bemerken, daß in dem letzteren Fall eine bestimmte Material-

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809848/0829

menge in weitestem Sinne zu bezeichnen ist. Der Behälter 10 wird unten geöffnet und kann auf den Trichter 451 aufgesetzt werden. Aus dem Behälter wird das Material in der Waage 450 gewogen und nur die gewünschte Menge wird ausgegossen.

Die Bauelemente, aus welchen die Waage 450 aufgebaut ist, können miteinander mittels einer automatischen Steuerung verbunden sein und sind geeignet zur Zusammenstellung der gewünschten Materialmenge an Ort und Stelle. Dadurch können, im voraus programmiert, durch einen Spritzbeton variabler Menge verschiedene Wanddicken hergestellt werden. Der Behälter hat einen elastischen Mantel und ist mit einer Einfüll- und Auslaßöffnung versehen. Er kann auch zusammengefaltet werden. Aus Fig. 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel ersichtlich, bei dem der Behälter 10 zwei Kammern enthält,, In die untere Kammer wird das MAterial durch die Einlaßöffnung 10b eingefüllt und wird danach mit der Trennplatte 10d abgedeckt. Somit kann oberhalb (in der oberen Kammer) eine andere Sorte Material (z.B. pulverförmig) gespeichert werden. Nachdem die Auslaßöffnung 10c geöffnet wird, werden die verschiedenen Materialien auf einmal entleert. Der Behälter 10 wird an den Haken 10a aufgehängt. Die Einfüllung der Behälter kann in irgendwelcher Lage erfolgen₇ wobei die Entleerung nur in der aufgehängten Lage erfolgen kann,

Aus Fig. 13 ist das Mischwerk im Längsschnitt ersichtlich

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8 0 9 8 A 8 / 0 9 2 9

und Fig. 14 veranschaulicht dasselbe axonometrisen, in der Richtung des Pfeiles F in Fig. 13. Der Mischkessel besteht aus zwei Teilen: der untere Teil 501 und der obere Teil 502 sind am Gelenk 504 miteinander gekuppelt. In dem gesperrten Zustand liegt der Kessel zweckmäßig schräg (optimal 15-25°), damit die Auslaßöffnung 503 höher als das Grundniveau liegt. Zum Auskippen werden der untere Teil 501 um das Gelenk 511 und der obere Teil 502 um das Gelenk 504 - infolge der Lage der beiden Gelenke 505a und 505b der Abstandstange 505 - geschwenkt, wobei die Auslaßöffnung 503 das Material auf das Förderband 402 entleert.

Sowohl der obere wie auch der untere Teil des Kessels weisen innen einen zylindrischen Raum auf. dessen Achse κ-χ in der Figur eingezeichnet ist. Der Antrieb des Mischwerkes erfolgt durch den Motor 506 über die Übersetzung 507 und das Antriebswerk 508. Die Mischung wird mit Hilfe eines gedrehten Schaufelsystems 5 10 und eines eine Planetenbewegung durchführenden Schaufelsystems 509 vorbereitet. Das Auskippen erfolgt mittels des Arbeitszylinders 512. Es kommt vor, daß das mit haft-· fähigen Zusätzen gemischte Material - auch bei einer starken Schräglage - nicht durch die Auslaßöffnung entleert werden kann. Das Gelenk 505b ist an einen Winkelhebel 513 montiert, der für die Kipplage des Kessels über den Arbeitszylinder 514 um das Gelenk 515 geschwenkt werden kann, wodurch die beiden Teile in der Kipplage gesperrt sind. Dabei wird das

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Material durch die erwähnten Schaufel-systeme 509, 510 abgetrennt, der Arbeitszylinder wird wieder bewegt und das Antriebwerk 508 veranlaßt eine Drehbewegung. Somit wird das Material entfernt.

Die Einfüllung des Materials erfolgt zweckmäßig durch drei öffnungen in beliebigen Zeitpunkten- Durch den Seitentrichter 501a werden aus dem Beschickungskessel 550 die festen, körnigen Zusätze, durch den Trichter 551 die trockenen, pulverförmigen Zusätze, bzw. das fließfähige Füllmaterial,, durch den Stutzen 551a die Flüssigkeiten beschickt-

Der Beschickungskessel 550 wird durch das Kippwerk 552 betätigt derart, daß er um den Zapfen 550a schwenkt und die Auslaßöffnung 550a auf den Seitentrichter 501a aufgesetzt wird. Die Staubentwicklung wird durch die Deckplatte 515 verhindert. Bei den Beschickungen wird die Deckplatte 515 durch den Auslaß-Stutzen emporgehoben und ein freier Querschnitt wird zum Entleeren geöffnet.

Der Manipulator 600 ist aus Fig. 15 ersichtlich«

Das Halterohr 601 dient zur Befestigung des Manipulators 600, und seine Lage ist im allgemeinen zur Achse der Ausbaustrecke parallel. Die am Halterohr befindlichen Gelenke 602 und sowie die am Manipulator 600 montierten weiteren Gelenke

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und 605 bilden ein Parallelogramm„ Bei der Bewegung des Arbeitszylinders 606 bewegt sich der Körper 607 des Manipulators parallel zur Achse des Halterohres 601. Dadurch wird die achsenrichtige Bewegung des Manipulators realisiert. Der Arbeitszylinder wird durch einen Betätigungsarm 608 gesteuert. Den Steuerarm 609 hält der Arbeiter in der Hand, seine Lage ist immer zum Spritzkopf 7 parallel, ihre Bewegungsrichtungen sind identisch und die zurückgelegten Strecken sind im voraus proportional zueinander eingestellt»

In der zylindrischen Bohrung des Manipulatorkörpers 607 befindet sich das Tragrohr 610, das um die zur Baustrecke parallele Bohrungsachse mittels des Arbeitszylinders 611 verdreht wird, wobei seine Bewegung durch eine Verschiebung des Betätigungsarmes gesteuert wird. Am Tragrohr 610 sind an den Enden die Gelenke 612, 613 montiert. An diese Gelenke sind zwei weitere Arme 614 und 615 angeschlossem. Der erste von diesen führt die Betätigung, der zweite die Rückmeldung durch. Zwischen den Gelenken 616, 617 - die an diesen Armen angeordnet sind - ist eine Stange 618 angeordnet, die derart gewählt ist, daß das Verschwenken der beiden Arme zueinander spiegelbildlich erfolgt.

Der Betätigungsarm 614 wird durch den Arbeitszylinder 619 bewegt, seine Steuerung erfolgt durch ein Ventil 620, das an der Stange 618 angeordnet ist. Das Steuerventil 6 20 steht

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unter der Krafteinwirkung des Armes 609. Am Tragrohr 610 ist ein über ein Gelenk 612 schwenkbar angeordneter Hebelarm 630 abgestützt und am Gelenk 613 ist ein weiterer Hebelarm 629 derart angeordnet, daß die Gelenke 612, 613, 624,, 625 ein Stangenparallelogramm bilden„ Diesem, eine Parallelbewegung durchführenden System sind an der Betätigungs^eite das Stangenparallelprogranun 612, 621, 622, 623 und an der Bedienungsseite das Stangenparallelogramm 613, 626, 625, 627 zugeordnet, wodurch der Spritzkopf 631 und der Steuer- oder Zielkörper 632 konform bewegt werden. Die Bewegung wird durch den Arbeitszylinder 633 mittels des Steuerventils 628 veranlaßt, entsprechend der Krafteinwirkung des Armes 609. In die Bohrung des Körpers des Spritzkopfes 631 ist der Halter des Spritzkopfes 634 verdrehbar eingesetzt- Die Drehbewegung wird durch einen Arbeitszylinder 635 veranlaßt. Seine Lage ist über eine biegsame Welle 636 an die des Steuerkörpers 632 gekoppelt. Das mit der Rohrwelle 637 verbundene Steuerventil 639 und der die Spritzrichtung bestimmende Balken 638, sowie der Halter 634 sichern eine konforme Bewegung.

Der prinzipielle Aufbau der Verbindungsstangen 618 bzw» 628 - die als Vorfühler dienen - ist aus Fig. 16 ersichtlich.

Die zwischen den Gelenken k-j-k- angeordneten, gleichachsigen, ineinandergeschobenen Halbstangen 640, 641 sind über die Stange des Ventils 642 miteinander verbunden. Die Mittel-

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ΰΐτ "

lage des Ventils wird durch eine Feder gesichert. Gegen die Federkraft kann die Stange nach außen oder nach innen verschoben werden, wodurch das Ventil in die entsprechende Lage gelangt.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß jeder Verfahrensschritt eines Streckenausbaus langer Lebensdauer durch Maschinen durchgeführt wird. Dadurch können der Aufwand für die bisher mit menschlicher Kraft und in meisten Fällen unter den schwersten Verhältnissen durchgeführten Arbeiten und sehr viel mehr noch der Zeitaufwand, der damit zusammenhängt, bedeutend vermindert werden.

Durch die Erfindung können die einzubauenden Materialmengen optimiert und optimal ausgenutzt werden,, Nach Berechnung der physikalisch-mechanischen Parameter der Umgebung können die Parameter der Sicherung - aufgrund eines neuen Gesteinsmechanik-Prinzipo ebenfalls durch Berechnung bestimmt werden. Somit kann der Konstrukteur die am besten geeignete Sicherung auswählen, und eine vorteilhafte Maschinenreihe einsetzen -

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Claims

PATEN-ANWÄLTE

DIPL-ING. H.-M. VIERING & DIPL-ING. R. JENTSCHURA

Steinsdorfstraße 6 ■ D-8000 München 22 0 O 0 1 C C 1

Anwaltsakte 3355

Verfahren und Einrichtung zum Ausbauen von Hohlraumsystemen unterhalb des Erdbodens

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Ausbauen eines unterirdischen Hohlraums, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum an seinem Umfang mittels Stahlbögen gestützt wird und diese in eine

Wand aus Spritzbeton eingebettet werden und daß in
Abhängigkeit vom Gebirgsdruck und Gebirgsverhalten die Stahlbögen derart ausgebildet, über den Hohlraum hin verteilt und vorgespannt werden und die Spritzbetonwand eine solche Dicke erhält, daß die aus den Stahlbögen und der Spritzbetonwand gebildete Sicherung bis in einen Gleichgewichtszustand zwischen Gestein und Sicherung nachgiebig ist, wobei zuerst eine dünne Betonschicht auf die Streckenwandung aufgebracht wird und dann in wanderndem Streckenausbau die Stahlbögen eingespannt und die Spritzbetonwand aufgebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von der Geometrie des Hohlraumes, die Größe (P ) der Einspannung der Sicherung und die Verteilung

i/w 8098 48/0829 _₂-

Telefon: 089/293413/14 · Telex über: 5212049 tram d
Postscheck München 306726-801 · Bayerische Vereinsbank München 567695 · RaiffeisenbanK München 0321818

ORIGINAL INSPECTED

derselben entlang des Sicherungsumfanges - mit Rücksicht auf die zulässige Inanspruchnahme des Gesteines und der Sicherung - derart gewählt werden, daß der folgende Zusammenhang gültig ist:

>jr- Sicherung

ρ _s C ^Ό
°

wobei:

P = Einspannkraft,

P = Primärspannung an der Stelle des Streckenausbaues ,

= Paktor, der von der Bestimmung des Hohlraumes abhängig ist,

^^herung= zulässige Belastung der Sicherung Oi = Koeffizient für die Zusammenarbeit des Gesteines

und der Sicherung,

A = Konstantwert, der von der Geometrie und Abmessung der Sicherung abhängig ist, η = Sicherheitsfaktor,

e = 2,71... Grundzahl des natürlichen Logaritmus, = Faktor für die zeitliche Zusammenarbeit der

Sicherung und des Gesteines, t = die geplante Lebensdauer des Hohlraumes.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Raumausbau-Methode, seiner Geometrie, der mechanisch-rheologischen Parameter der Gesteins-

809848/0829 "³~

Umgebung der Einbauabstand der Sicherung, die zur Absicherung einer bestimmten Strecke mit bestimmter Lebensdauer dient, dem folgenden Zusammenhang entspricht:

¹O ⁼

wobeis

,pr ο

unds

1 = verlängerter Einbau der Sicherung bei einer

Einspannung P

1 = Einbaulänge der Sicherung ohne Vorspannung ξ = Faktor der von der Bestimmung des Hohlraumes

abhängig ist

P = Primärspannung, die an der Stelle des Streckenausbaues herrscht
P = Einspannkraft bedeuten.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Spritzbeton hergestellte, als Schale ausgebildete Spritzbetonwand aus einer, oder mehreren Schichten besteht, wobei sowohl das Gestein, wie auch seine Umgebung entsprechend der zulässigen Belastung der Sicherung und der Gesteinsumgebung nach dem folgenden Zusammenhang belastet werdens

,—»Gestein

-4-809848/0829

. f—-· Sicherung

»(ίνΛ /«&J'-- ^ - ^zu-

ⁿ2

ν = Max

ί^ν1 ^?V2] '

wobei:

£ = Faktor, der von der Bestimmung des Hohlraumes abhängig ist,

P = Primärspannung, die an der Stelle der Hohlraumausbau herrscht

*= zulässige Belastung der Sicherung

P = Einspannkraft

A = Konstante, die von der Form und von den Abmessungen des Hohlraumes abhängig ist,

L = Funktion, die von der Einbaulänge abhängig ist

o( = Faktor für die Zusammenarbeit der Sicherung und des Gesteines

ν- = Wanddicke, die aufgrund der Belastbarkeit des Gesteines berechnet wird,

e =2,71... Grundzahl des nat. Logaritmus

w> = Faktor für die zeitliche Zusammenarbeit des Gesteines und der Sicherung

t = geplante Lebensdauer des Hohlraumes

Gestein _ _zuiä_asig_ef maßgebende Belastung des Gesteines

n„ = Sicherheitsfaktor

= Funktion, abhängig von der Geometrie und den Abmessungen der Sicherung

809848/0829

V₂ - Wanddicke, die aufgrund der Belastbarkeit der

Sicherung bestimmt wird n₂ = Sicherheitsfaktor
ν = der größere Wert von v- und v~

ο Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Ausbaumaschine mit aufeinander folgenden Ausbaueinheiten, welche eine Einspanneinrichtung (100) für die Stahlbögen, ein Getriebewerk (200) , welches mit der Einspanneinrichtung zum Einsetzen der Bogensegmente zusammenwirkt, und eine Spritzbeton zubereitende und ausbringende Spritzmaschinenreihe (600, 300, 500) umfassen.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebewerk zum Ausbau von Sicherungen unterirdischer Hohlräume, einen mittels eines Winkelhebels vorwärts und aufwärts bewegbaren, zweckmäßig doppelten Getriebebalken aufweist, der an einen kraftübertragenden Halter (102) angeschlossen ist, welcher ein T-Profil mit unten liegendem horizontalen Steg aufweist, an dem Schuhe (201) montiert sind, wodurch das Getriebewerk in seiner Lage in waagerechter Ebene einstellbar und in einer beliebigen Lage fixierbar ist«

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7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebewerk zwei Konstruktionsteile aufweist, an denen der Halter (102) gleitend geführt wird und von denen das eine am Ausbaustreckenende liegende Konstruktionsteil mit dem Körper (202) des Getriebewerkes eine Einheit bildet und der andere aus einem gelenkig bzw. federblattartig einstellbaren Teil besteht, das mit einem Arbeitszylinder (212) verbunden ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspanneinrichtung (100) aus einem hydraulischen Spannwerk (101,104,105,106,107,110) besteht, welchem auswechselbare, an die Form des Hohlraumabschnittes angepaßte Elemente (102,108,109) zugeordnet sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspanneinrichtung (100) einen inneren und einen äußeren Spannbogen (1m,1n,1k,131,132,133) aufweist, wobei an dem inneren Spannbogen (131,132) über auswechselbare Konstruktionsbauelemente (108a,109a) der innere hydraulische Mechanismus (101,100) angeschlossen ist, und der äußere Spannbogen (1m,1n,1k) im gegebenen Fall im Beton (5) verbleibt.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Spannbogen (1m) und der innere Spannbogen (131, 132,133) mit Spanngliedern (1k,135) versehen ist,welche die Aufrechterhaltung des Spannungszustandes dieser Bögen gewährleisten« _809848/0829.

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μ *7 —

11o Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ausgewählte Elemente (151,152,153) des inneren, hydraulischen Mechanismus (101) und/oder des damit gekuppelten Haltersystems (108a) als Halterung (152,153) einer Bohr- und Vorschubeinrichtung (151) für die Verankerung des Gesteines ausgebildet sind.

12„ Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spirtzmaschinenreihe auf einer Bahn bewegte Materialfördereinheiten (10), vorteilhaft aus Waagerechteinheiten (450) , aus einer die einzumischenden Materialien aufnehmenden, mit Öffnungen versehenen, eine schräge Welle aufweisenden, zweiteiligen, jedoch einen einzigen Mischraum bildenden Mischeinrichtung (500) , einen unter Druck befindlichen, die Mischung aufnehmenden Behälter (300) und im gegebenen Falle mit einem kraftmultiplizierenden Servomechanismus gesteuerte, den Spritzkopf (7) haltende Arbeitselemente (600) aufweist, wobei zur Förderung des Materials zwischen den einzelnen Maschinengruppen Fördereinrichtungen (401,402) vorgesehen sind.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an den Behälter (300) über einen Schneckenförderer (304) ein Verteiler (8) angeschlossen ist, an dessen Auslaßöffnung Spritzköpfe (7) beliebiger Anzahl durch Leitungen angeschlossen sind.

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14. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwangsmischer der Mischeinrichtung aus mehreren, an den Körper eines Antriebes angeschlossenen, teils festgelegten, teils verdrehbaren Schaufeln (510,509) besteht, und beide Schaufelsysteme vorzugsweise am Deckel der zweiteiligen Mischvorrichtung aufgehängt sind, wobei das untere Ende (501) und das obere Ende (502) des Mischbehälters durch feste, bzw. durch im Raum bewegliche Gelenke (504,511,505a,505b) miteinander verbunden sind.

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