DE8811828U1 - Grubenausbaugewebeschlauch mit Schwachstellen - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Grubenausbaugewebeschlauch gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Gewebeschläuche dieser Art dienen zum Anschluß des Streckenausbaus an das Gebirge/ wodurch ein frühzeitig tragender Ausbau erzielt wird, welcher die Eigentragfähigkeit des Gebirges nutzt. Mit ihrem Überprofil führen sie außerdem zu einem Formschluß des Gebirges mit dem Ausbau, wodurch die Standsicherheit des Ausbaus erhöht wird, der in der Regel aus einzelnen Bsixen besteht. Das Gewebe des Schlauches dient anfangs als Schalung des unter Druck flüssig in den Schlauch eingefüllten Baustoffes und nach dessen Erhärtung als verlorene Außenbewehrung, welche bei Überschreiten der Scherfestigkeit des Baustoffes die Baustoffüllung zusanvnmnhälfc. Das Schlauchgewebe dient außerdem als Filter, welches das Anmachwasser des Baustoffes nach außen abführt und dadurch eine vorzeitige Härtung des Baustoffes ermöglicht«

Vorzugsweise bestehen daher die erfinduftgsgemäßen |

Schläuche aus hochfesten Fäden oder Garnen, beispielsweise aus Polyethylenterephthalat und sind sur «eiteren Verbesserung ihrer Festigkeit Und ihrer Konfektion rundgewebt. Im allgemeinen legt man einen Gewebeschlauch

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geeigneter Länge auf den Ausbau, gegebenenfalls Unter den Verzug, wobei man an einem herabhängenden Schlauchende ein Füllventil anbringt, das unter dem Druck des Baustoffes selbständig schließt und den Austritt des noch flüssigen Baustoffes nach dem Abschlagen des Füll- «chlauches verhindert. Der Baustoff steigt unter dem Einfluß des Pumnendruckes von einem Stoß bis zur· Firste und fällt auf der anderen Seite bis zu dem geschlossenen Schlauchende, so daß sich der Schlauch schließlich aufspannt und den inneren und äußeren Begrenzungen des Raumes anlegt, den er im aufgespannten Zustand einnimmt.

Die Nachgiebigkeit des Streckenausbaus verhindert über größere Konvergenzen des Gebirges eine Überlastung der Ausbauprofile und schließt vorzeitige Verformungen aus, welche die Tragfähigkeit des Streckenausbaus beeinträchtigen. Diese Nachgiebigkeit wird bei rinnenartigen Ausbauprofilen durch die sich überlappenden Enden von Ausbauprofilabschnitten und durch deren kraftschlüssige Verbindung erzielt, wodurch beim überschreiten des Gleitwiderstandes der aufeinander abgestützten Ausbauprofilenden die Überlappung vergrößert und dadurch der Querschnitt des Ausbaus verhindert wird. Ähnlich verhalten sich Vollprofile in Laschen, welche die Profilenden miteinander verbinden. Voraussetzung für die beabsichtigte Funktion ist

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jedoch, daß sie von dem Gewebeschlauch mit seiher harten Baustoffüllung nicht behindert Wird. Wenn man an den beschriebenen Stellen des Streckenausbaus, In denen die Relativbewegung der Ausbauprofilenden stattfindet, den Gewebeschlauch im Vollquerschnitt aufspannt, wäre die Nachgiebigkeit normalerweise ausgeschlossen, weil die Festigkeit des Schlauches gegen Verkürzungen in Richtung des Streckenumfanges größer als die wirksamen Einschubkräfte ist. Würde man den Schlauchanschluß an das Gebirge in den Überlappungen einfach fehlen lassen, wäre an diesen Stellen ein Anschluß an das Gebirge nicht gegeben. Das würde zu vorzeitigen Verformungen der Ausbauprofile an den nachgiebigen Stellen der Baue führen, die den Ausbau voreeitig zerstören. Deshalb ist vorgesehen, den vollen, bei rundgewebten Schläuchen kreisförmigen Querschnitt des Schlauches an den Überlappungsstellen lediglich zu

verkleinern, so daß einerseits eine Schwächung der Baustoffüllung eintritt, die die Relativbewegung der Profilenden nicht behindert, andererseits aber das Ausweichen der Frofilenden in der Überlappung in Richtung auf das Gebirge ausgeschlossen bzw. auf ein ungefährliches Maß reduziert ist.

Hierbei geht die Erfindung von einem vorbekannten Grubenausbaugewebeschlauch (DE-PS 26 27 256) aus, der unter den Spannverbindungen von rinnenartigen Ausbau-

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profilen hindurchgeführt wird, ein freies Aufspannen des Schlauches bis an das Gebirge ausschließen und dabei den Schlauchquerschnitt einhängen, was zu den gewünschten Schwachstellen führt· Diese Schwachstellen werden aus dem Schlauch örst an Ort und Stelle, d.h. nach dessen Anbringung auf dem Ausbauumfäng und bei der Füllung mit dem Baustoff erzeugt. Das ist aus
mehreren Gründen mit Schwierigkeiten verbunden.

Zunächst hängt der Grad der Schwächung in der beabsichtigten Schwachstelle von der jeweiligen Konstruktion der Spannverbindungen ab und setzt voraus, das jede Spannverbindung das dem Gebirge zugewandte Rinnenprofil iiberbrückt. Das gilt nicht für alle
Spannverbindungen, so daß der vorbekannte Vorschlag nicht unterschiedslos anwandbar ist. Ferner ist die Ausführung der Schwachstellen unzuverlässig, weil sie unter Tage hergestellt werden müssen. Schließlich
beschränkt sich das vorbekannte Verfahren auf bestimmte maximale Schlauchdurchmesser und ist auf größere
Schlauchdurchmesser nicht anwendbar, weil dann die Einschränkung des Schlauchguerschnittes an den Spamiverbindungen den freien Querschnitt so weit vermindert, daß der gepumpte, flüssige Baustoff die Engstelle nicht mehr passie^n kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise einen allgemein anwendbaren Grubenausbaugewebeschlauch zu schaffen, dessen Funktion nicht mehr von der Ausführung des Streckenausbaus unter Tage abhängt.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. j

Gemäß der Erfindung wird durch die Vorkonfektion der · Schwachstellen des Schlauches einerseits die '■

Querschnittsverminderung vorgegeben, was ausbautechnisch den Vorteil hat, daß die Schwachstellen in ihrer Widerstandsfähigkeit berechenbar werden und anwendungstechnisch das Fehlen von Schwachstellen und das Versagen der Schlauchfüllung unter Tage praktisch ausgeschlossen ist. Andererseits läßt sich der Schlauch nunmehr unter Bildung der gewünschten Schwachstellen über vorhandene < Spannverbindungen legen und ist bei Rinnenprofilen auch i nicht mehr auf bestimmte Konstruktionen von Spannver- , bindungen angewiesen. Außerdem kann der erfindungsgemäße Schlauch mit beliebigen Querschnitten gewählt werden, ohne daß seine Funktion beim Nachgeben der Ausbausegmente beeinträchtigt wird oder verlorengeht. Die \ Konfektion solcher Schläuche erlaubt einfache Ausführun- \ gen, die deshalb deren allgemeine Anwendbarkeit erinög- ! liehen. I

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Die Ausführung der Erfindung nach dem Anspruch 2 nutzt die geringe Formsteifigkeit von Gewebeschläuchen, die sich zu einem bandartigen Gebilde zusammenlegen lassen, in dem die beiden Schlauchhälften unmittelbar aufeinander liegen und parallele Längsfalten bilden. Damit sorgt man dafür, daß die im Leerzustand aufeinanderliegenden Gewebeflächen des Schlauches auf bestimmten Teilflächen bei der Schlauchfüllung sich nicht voneinander trennen können, was zu der gewünschten Verringerung des freien Querschnittes an der Schwachstelle führt, weil an deren Rändern das Vordringen der Schlauchfüllung gesperrt ist. Eine solche Ausführung hat demnach an der Sperre einen Restquerschnitt des Schlauches zur Folge, der über der Stützfläche des Ausbauprofils liegt und dadurch den freien Raum einengt, in den das Ausbauprofil in der Überlappung ausweichen könnte.

Auch mit den Merkmalen des Anspruches 3 wird erfindungsgemäß der geringe Verformungswiderstand des Schlauchgewebes genutzt, wobei man die an den Rändern der beschriebenen Einengungen aufeinanderliegenden Gewebelagen durchsteppt und dadurch daran hindert, sich beim Aufspannen des Schlauches voneinander zu trennen. Es hat sich überraschend gezeigt, daß wenige Steppnähte genügen, um das Eindringen des flüssigen Baustoffes zwischen die Gewebelagen der Schlauchhälften

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an den Sperren zu verhindern, so daß man unbedenklich die Gewebelagen hinter den Steppnähten frei aufeinander liegen lassen kann, wie es im Anspruch 4 vorgeschlagen wird.

Deshalb ist es auf einfache Weise möglich. Form und Ausdehnung der Schwachstellen vorzugeben. Die mit den li^rkmalen des Anspruches 5 vorgeschlagene Symmetrie gleicht die Seitenkräfte aus, welche an der Einengung auftreten, wenn der Schlauch unter Druck gefüllt und wenn er von dem Gebirge erwartungsgemäß belastet wird. Das verlängert die Zeit, während der sich der Streckenausbau unter zunehmender Belastung vorschriftsmäßig verhält und verhindert, daß der Gewebeschlauch während der Füllung unkontrolliert aus seiner vorgegebenen Lage aus dem Ausbauprofil ausweichen kann.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren in der Zeichnung näher erläi?tsrt; es zeigen

Fig. 1 einen Ausbaugewebeschlauch auf dem Bau eines Streckenausbaus in Ansicht,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Gegenstand der Fig. 1,

Fig. 3 eine abgebrochene, perspektivische Darstellung

* eines Gewebeschlauches gemäß der Erfindung und

t Fig. 4 den ungefüllten Gewebeschlauch in Draufsicht

[ mit mehreren Ausführungsformen vorkon-

k fektionierter Gewebelagen.

Der aus der Darstellung der Fig. 1 ersichtliche Grubenausbaugewebeschlauch (1) dient zur Verspannun'* des nachgiebigen Streckenausbaus, von dem ein aus je eimern Stoßsegment (2, 3) und zwei Firstsegmenten (4, 5) bestehender, nachgiebiger Streckenbau in Fig. 1 dargestellt ist. Die Segmente (1-4) überlappen sich an den mit (5-7) ', bezeichneten Stellen. In jeder Überlappung sind zwei

Spannverbindungen (8, 9) angeordnet, welche aus einer zweiteiligen Lasche bestehen können, deren Hälften miteinander verspannt werden. Auf diese Weise werden die in den Überlappungsstellen angeordneten Profilenden (10, 11) miteinander kraftschlüssig und setzen einer in der Profilachse wirkenden Einschubkraft einen entsprechenden Widerstand entgegen.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, handelt es sich bei dem Ausbauprofil um eine Rinne, deren Querschnitt den sogenannten flanschabgestützten Profilen entspricht. Hierbei werden die Flanschen von den divergierenden Schenkeln (12, 13) gebildet, die an ihren Enden Stege (14, 15) zur Verstärkung besitzen und am Profilboden

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(&Igr;&eacgr;) zusammenlaufen.

Der Gewebeschlauch ist in der Darstellung der Fig. 1, | 2 und 3 mit einem anfangs flüssigen, nach seinem Ein- | füllen in den Schlauch härtenden, beispielsweise hydraulischen Baustoff (17) gefüllt. Er liegt zwischen dem Äusbauprofil (la) und dem Verzug (19). welcher seinerseits dem Gebirge (20) anliegt. Unter dem Einfluß des Fülldruckes spannt sich der in den Hohlraum (21) eingelegte Schlauch zu einem Überprofil (22) auf und stellt den Anschluß zum Verzug (19) bzw. dem Gewebe (20) her. Zu diesem ZwecK ist das herabhängende Ende am Stoß des Ausbauprofilsegmentes (2) mit einem Füllventil (22) versehen, während das gegenüberliegende Schlauchende bei (23) geschlossen ist.

Über den drei Überlappungsstellen (5-7) der Ausbausegmente (2-4) ist der Querschnitt des Schlauches vermindert, so daß sich an den Überlappungen (5-*7) Schwachstellen (22-24) ausbilden. Zwischen den Schwachstellen liegen größere Schlauchlängen (25-28), auf denen der Schlauch, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt, sich zu seinem vollen Überprofil aufspannt .

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Aus der Darstellung der Fig« 4 ist ersichtlich, daß eiuh der rundgewebte Gewebeschlauch zu einem bandförmigen Gebilde zusammenlegen läßt, in dem seine beiden Hälften (29, 30) flach aufeinanderliegen. Bestimmte Teilflächen, die über die Länge des Schlauches verteilt eind und gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 symmetrisch zur Schlauchmittelachse (31) angeordnet werden, sind beispielsweise bei (31 und 32) gezeichnet. Sie sind gemäß einem der gezeichneten Ausführungsbeispiele von je einer Steppnaht (33, 34) begrenzt, welche die Cchenkel eines Dreiecks bilden, das mit seiner Spitze auf die Mittelachse (31) weist. Die dritte Seite des Dreiecks wird von einer Teilstrecke (35) jeweils einer der beiden Längsfalten (36, 37) gebildet, welche durch das Zusammenlegen der Schlauchhälften (29 und 30) entstehen.

Die Teilflächen (31 und 32) bilden mit ihren Steppnähten (33, 34) Sperren, welche das Eindringen der Baustoffüllung auf den Teilflächen (31 und 32) zwischen die prall aufeinanderliegenden Gewebelagen verhindern, die sich innerhalb der Umgrenzung durch die Steppnähte (33, 34) und die Falten (35) befinden. Zwischen den Spitzen (36, 37) entsteht jedoch ein eingeschränkter Querschnitt, den das Füllmaterial beim Pumpen überwinden kann.

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(fie sich der Schlauch bei seiner endgültigen Füllung unter diesen Umständen verformt/ zeigt die Fig. 3 am Beispiel der Teillängen (25, 26). Danach liegt der freie Querschnitt (38) in der Schlauchmitte/ während die Gewebelagen der Teilflächen die Verbindung der Schlauchlängen (25 und 26) aufrechterhalten. Aus der Symmetrie ergibt sich, daß die Sahwachstelle bei zylindrisch aufgespanntem Schlauch etwa auf der halben Höhe liegt, so daß sie frühzeitig einer Verformung der Überlappungen in dem entstandenen Hohlraum entgegenwirken kann.

Gemäß dem links in Fig. 4 dargestellten anderen Ausführungsbeispiel haben die von den Teilflächen gebildeten Sperren (40, 41) aus den aufeinanderllegenden Gewebelagen des Schlauchmantels einen trapezförmigen UmriS, bei dem die von Doppelsteppnähten (42, 43) gebildeten Umrißlinien der konvergierenden Schenkel (44) und die kürzere Trapezseite (45) von der Schlauchfalte (46) zum Trapezumriß ergänzt werden. Bei einem Schlauchdurchm&sser von ca. 230 mm kann der Abstand der Trapez- «eiten (45) so gewählt werden, daß sich bei Füllung eine Verengungsstelle ergibt, die einem Zylinder mit vermindertem Querschnitt von ca. 50 bis 70 mm entspricht.

Claims (8)

1. Grubenausbaugewebeschlauch zu? Verspannung des nachgiebigen Streckenausbaus im Untertagebergbau mit dem Gebirge durch Fällen des Schlauches mit kartendem Baustoff, wobei der Schlauch auf dem vorzugsweise rinnenartigen Ausbauprofil mit dem Baustoff zu einem Überprofil aufspannbar ist und für die Überlappungsstellen der Ausbausegmente durch örtliche Verengungen seinem lichten Querschnittes bewirkte Schwachstellen aufweist,"dadurch gekennzeichnet, daß dia Verengungen (22-24) gebrauchsfertig in dem Schlauch (1) angeordnet sind.

2. Grubenausbaugewebeschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verengung (22-24) von wenigstens einer in dem freien Schlauchguerschnitt vorstehenden Sperre (31, 32) gebildet wird, die aus miteinander verbundenen Gewebelagen (29, 30) des Schlauches bestehen.

3. Grubenausbaugewebeschlauch nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebelagen (29, 30) der Sperren (31, 32) an ihren Rändern mit Hilfe von Steppnähten (33, 34) miteinander verbunden sind, die bis zu einer außen liegenden Schlauchfalte (35) reichen.

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4. Grubenausbaugewebeschlauch nach einen oder * mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn- - zeichnet, daß auf der von den Steppnähten (33, 34) und der Schlauchfalte (31) umschriebenen Schlauchfläche der Sperren (31, 32) die Gewebelagen frei aufeinander liegen.

5. Grubenausbaugewebeschlauch nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperren (31, 32) symmetrisch zur Schlauchachse (31) angeordnet sind.

6. Grubenausbaugewebeschlauch nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn« zeichnet, daß die Steppnähte (33, 34) die Schenkel eines mit seiner Spitze (36, 37) auf die Schlauchmitte (31) weisenden Dreiecks bilden, dessen Seite von der Schlauchfalte (35) gebildet wird.

7. Grubenausbaugewebeschlauch nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steppnähte (42, 43) den Umrißiinien (44, 45, 46) eines Trapezes folgen, dessen große Seite von einer Schlauchfalte (46) gebildet, ist.

8. Grubenausbaugewebeschlauch nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umrißlinien der Verengungen von Doppelsteppnähten (42, 43) gebildet werden.