DE1142816B

DE1142816B - Shaft lining consisting of at least one steel cylinder and a concrete casing or the like, in particular for mining shafts

Info

Publication number: DE1142816B
Application number: DEG20300A
Authority: DE
Inventors: Kurt Froebrich; Heinz Link
Original assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Current assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Priority date: 1956-08-11
Filing date: 1956-08-11
Publication date: 1963-01-31

Description

Aus wenigstens einem Stahlzylinder und einem Betonmantel od. dgl. bestehende Schachtauskleidung, insbesondere für Bergbau-Förderschächte Bei einer aus wenigstens einem Stahlzylinder und einem an diesem anliegenden Betonmantel bestehenden Schachtauskleidung ist für eine ausreichende Verankerung zwischen dem Stahlzylinder und dem Betonmantel zu sorgen. Zu diesem Zweck wird der Stahlzylinder auf der dem Betonmantel zugekehrten Seite mit Verankerungselementen versehen, die in den Betonmantel hineinragen und eine Verbundwirkung ergeben sollen.From at least one steel cylinder and a concrete jacket or the like. existing shaft lining, in particular for mining production shafts consisting of at least one steel cylinder and a concrete casing that rests against it Manhole lining is for adequate anchoring between the steel cylinder and the concrete shell to take care of. For this purpose, the steel cylinder is placed on the The side facing the concrete jacket is provided with anchoring elements that are inserted into the concrete jacket protrude and should result in a composite effect.

Solche Verankerungselemente sind in verschiedener Form und Anordnung bekannt. So hat man z. B. für einen stärkeren Verbund horizontaler Profilstahlträger mit einer dieselben umgebenden Betonschicht sowohl schlingenförmige Bandeisen in Stegbohrungen des Stahlträgers eingehängt als auch diese Stegbohrungen mit ringförmigen seitlichen Ansätzen oder Aufkantungen versehen. Bei vertikalen Pfählen oder Masten sind auf der Außenseite eines innenliegenden Stahlrohres z. B. kalottenförmige Bleche aufgeschweißt. die zu dem gleichen Zweck in einen das Rohr umgebenden Betonmantel hineinragen.Such anchoring elements come in various shapes and arrangements known. So one has z. B. for a stronger bond of horizontal steel profile girders with a layer of concrete surrounding the same, both loop-shaped iron straps in Web bores of the steel beam hung as well as these web bores with ring-shaped provided lateral approaches or upstands. For vertical posts or masts are on the outside of an internal steel pipe z. B. dome-shaped sheets welded on. for the same purpose in a concrete jacket surrounding the pipe protrude.

Bei Verbund-Schachtauskleidungen gibt es Verankerungselemente in Form von einfachen Bolzen oder Schrauben, gegebenenfalls mit widerhakenartig abgebogenen oder gespreizten Enden. Bei anderen, aus Flacheisen geformten Ankern, die auch zur gegenseitigen Verbindung und Abstandshalterung von zwei konzentrischen Stahlzylindern dienen, hat man quer durch Öffnungen dieser Anker gesteckte Stäbe od. dgl. vorgesehen. Ferner sind flache Blechstreifen in schraubenförmigem Verlauf schräg auf die dem Betonmantel zugekehrte Seite eines Stahlzylinders aufgeschweißt. Bei noch anderen bekannten Ausführungen erstrecken sich bügelförmig gebogene Runddrähte mit ihren Schenkeln schräg zur Zylinderfläche in den Betonmantel, wobei sie bei Vorhandensein eines zweiten Stahlzylinders sich mit den an diesem befestigten Drahtbügeln übergreifen.In the case of composite manhole linings, there are anchoring elements in the form of simple bolts or screws, possibly with barbs bent or splayed ends. With other anchors formed from flat iron that are also used for mutual connection and spacing of two concentric steel cylinders serve, one has inserted rods or the like transversely through openings of these anchors. Furthermore, flat sheet metal strips are inclined in a helical course on the dem The side of a steel cylinder facing the concrete jacket is welded on. With still others known designs extend bow-shaped curved round wires with their Legs inclined to the cylinder surface in the concrete shell, where they are present of a second steel cylinder overlap with the wire brackets attached to it.

Schließlich sind im Zusammenhang mit bogenförmigen Ausbaurahmen aus U-Profil-Trägern korbartige Flacheisenbügel mit drei Enden bekannt.Finally, in connection with arched support frames U-profile girders basket-like flat iron brackets with three ends are known.

Zum Unterschied von allen vorerwähnten Ausführungen besteht die Erfindung, ausgehend von rohrförmigen Verankerungselementen für eine Schachtauskleidung der eingangs genannten Art. darin, daß die im Betonmantel eingebetteten Rohrenden wenigstens auf einem Teil des Rohrumfanges aufgeweitet, insbesondere trichterförmig zur Erreichung einer besonders innigen Verbindung mit dem Beton ausgebildet sind.In contrast to all of the aforementioned embodiments, the invention consists starting from tubular anchoring elements for a manhole lining of the type mentioned at the outset. In that the pipe ends embedded in the concrete casing at least widened on part of the pipe circumference, in particular funnel-shaped to achieve a particularly intimate connection with the concrete are formed.

Ergänzend dazu können die Verankerungsrohre mit Querbohrungen versehen sein. Bei einer Schachtauskleidung mit zwei Stahlzylindern, die einen Mantel aus Beton od. dgl. umschließen, brauchen die Verankerungsrohre gegebenenfalls nur am Innenzylinder befestigt zu sein.In addition, the anchoring pipes can be provided with cross bores be. In the case of a manhole lining with two steel cylinders that form a jacket Concrete or the like. Enclose the anchoring pipes, if necessary, only on the Inner cylinder to be attached.

Solche rohrförmigen Verankerungselemente bieten, abgesehen von einer einfachen und billigen Herstellung, verhältnismäßig große Haftflächen für den Betonmantel und haben außerdem den Vorzug. daß der Betonmantel nicht nur die Verankerungsrohre allseitig von außen umgibt, sondern auch gleichsam mit zylindrischen Vorsprüngen in dieselben eingreift. wodurch infolgedessen eine besonders feste gegenseitige Verbindung gewährleistet ist. Das gilt erst recht für die erfindungsgemäß vorgesehenen Rohrformen mit einer vorzugsweise trichterförmigen Aufweitung an dem frei in den Betonmantel hineinragenden Ende.Such tubular anchoring elements offer, apart from one simple and cheap production, relatively large adhesive surfaces for the concrete shell and also have the advantage. that the concrete shell is not just the anchoring pipes surrounds on all sides from the outside, but also as it were with cylindrical projections intervenes in them. as a result, a particularly solid mutual Connection is guaranteed. This is especially true for those provided according to the invention Tube shapes with a preferably funnel-shaped expansion on the freely in the Concrete jacket protruding end.

Außerdem haben Verankerungsrohre im Vergleich zu Bolzen oder sonstigen Verankerungselementen mit ungegliedertem Vollprofil (z. B. Kreis, Ellipse. Quadrat) bei etwa gleichen Außenabmessungen ein weit günstigeres Verhältnis des Schweißquerschnittes (an der Befestigungsstelle der Verankerungselemente mit dem Stahlzylinder) zur Querschnittsfläche des Verankerungselementes. Im Vergleich zu gegliederten Vollprofilen (z. B. Kreuzprofil) hat das Rohr bei etwa gleichen Außenabmessungen ein erheblich größeres Flächenträgheitsmoment, was im Hinblick auf die Übertragung von Schubkräften zwischen Stahlzylinder und Betonmantel wesentlich ist. Bei ein und demselben Werkstoffaufwand pro Verankerungselement hat ein Verankerungsrohr also entweder einen wesentlich größeren Außendurchmesser oder ein größeres Flächenträgheitsmoment als alle übrigen Verankerungselemente mit Vollprofil.They also have anchoring tubes compared to bolts or others Anchoring elements with an undivided full profile (e.g. circle, ellipse, square) with roughly the same external dimensions, a far more favorable ratio of the weld cross-section (at the point of attachment of the anchoring elements with the steel cylinder) to the cross-sectional area of the anchoring element. Compared to structured full profiles (e.g. cross profile) the pipe has a considerably larger geometrical moment of inertia with approximately the same external dimensions, what in terms of the transmission of thrust forces between steel cylinders and Concrete shell is essential. With one and the same material expenditure per anchoring element an anchoring tube either has a significantly larger outer diameter or a larger area moment of inertia than all other anchoring elements Full profile.

Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.The drawing illustrates some exemplary embodiments of the subject matter of the invention.

Nach Fig. 1 ist das nahtlose Verankerungsrohr 1 am Stahlzylinder 2 mittels einer Schweißnaht 3 befestigt, die um das Befestigungsende des Verankerungsrohres 1 herumgeführt ist. Das andere Ende ist trichterförmig, z. B. durch Aufbördeln erweitert.According to FIG. 1, the seamless anchoring tube 1 is fastened to the steel cylinder 2 by means of a weld 3 which is guided around the fastening end of the anchoring tube 1 . The other end is funnel-shaped, e.g. B. expanded by flanging.

Die Rohrwand weist im zylindrischen Teil über den Rohrumfang verteilt mehrere Aussparungen, z. B. Querbohrungen 4 auf. Dringt der Beton in den Hohlraum des Verankerungsrohres 1 ein, dann kann die Luft aus dem Rohr durch die Querbohrungen 4 entweichen und also eine Lunkerbildung in dem vom Rohr umschlossenen Beton vermieden werden. Der vom Verankerungsrohr umschlossene Betonkern und der das Rohr außen umgebende Teil des Betonmantels sind durch die Querbohrungen 4 unmittelbar miteinander verbunden. Dadurch wird ein besonders inniges Ineinandergreifen von Mantel und Verankerungsrohr, d. h. eine besonders gute Verbundwirkung gewährleistet.The pipe wall has in the cylindrical part distributed over the pipe circumference several recesses, for. B. cross bores 4 . If the concrete penetrates into the cavity of the anchoring pipe 1 , then the air can escape from the pipe through the transverse bores 4, thus avoiding the formation of cavities in the concrete enclosed by the pipe. The concrete core enclosed by the anchoring pipe and the part of the concrete jacket surrounding the pipe on the outside are directly connected to one another by the transverse bores 4. This ensures a particularly close interlocking of the jacket and anchoring tube, ie a particularly good composite effect.

Die axiale Länge des Rohres hat bei der beispielsweisen Ausführung nach Fig. 1 etwa dieselbe Größenordnung wie der Außendurchmesser des zylindrischen Rohrteiles. Ein solches Rohr eignet sich für Teufen von etwa 150 m und mehr.The axial length of the pipe has in the exemplary embodiment according to Fig. 1 about the same order of magnitude as the outer diameter of the cylindrical Pipe part. Such a pipe is suitable for depths of around 150 m and more.

Für kleinere Teufen in der Größenordnung bis zu 150 m kann das Verhältnis Durchmesser zu Länge - unter Beibehalten derselben (absoluten) Rohrlänge - wesentlich kleiner gewählt, und zwar bis etwa zum Wert 1h vermindert werden. Ein Verankerungsrohr dieser Art zeigt Fig. z. Bei diesem beträgt das Verhältnis Durchmesser zu Länge etwa 0,6.For smaller depths of the order of up to 150 m, the ratio Diameter to length - while maintaining the same (absolute) pipe length - essential selected to be smaller, namely to be reduced to about the value 1h. An anchor pipe of this type, Fig. In this case, the ratio of diameter to length is about 0.6.

Für die verschiedenen Teufen können die Rohrabmessungen und die Anzahl der auf den Schachtumfang und die Einheit der Schachthöhe entfallenden Verankerungsrohre so aufeinander abgestimmt werden, daß die Sicherheiten gegen die verschiedenen Beanspruchungen des Stahlzylinders, des Betons und der Verankerungsrohre selbst etwa gleich groß sind, so daß eine besonders gute Werkstoffausnutzung gewährleistet ist.For the different depths, the pipe dimensions and the number the anchoring pipes for the shaft circumference and the unit of the shaft height are coordinated in such a way that the securities against the various demands of the steel cylinder, the concrete and the anchoring pipes themselves are about the same size are, so that a particularly good material utilization is guaranteed.

Beispielsweise ergeben sich bei einem lichten Schachtdurchmesser von 6,75 m für eine Teufe von etwa 100 bis 150 m folgende Werte: Rohrlänge . . . . . . . . . . . . . . .... . . 14,0 cm Rohrdurchmesser . . . . . . . . . . .... 9,0 cm Rohrwandstärke . . . . . . . . . . . . . . 4,0 mm Aufbördelungsdurchmesser . . ... 12,0 cm Schweißnahtstärke . . . . . . . . . . . . 3,0 mm Die Verankerungsrohre zweier aufeinanderfolgender Verankerungsreihen werden zweckmäßig gegeneinander versetzt angeordnet.For example, with a clear shaft diameter of 6.75 m for a depth of about 100 to 150 m, the following values result: Pipe length. . . . . . . . . . . . . . .... . 14.0 cm pipe diameter. . . . . . . . . . .... 9.0 cm pipe wall thickness. . . . . . . . . . . . . . 4.0 mm flare diameter. . ... 12.0 cm weld seam thickness. . . . . . . . . . . . 3.0 mm The anchoring tubes of two successive anchoring rows are appropriately offset from one another.

Für Teufen bis zu etwa 100 m könnten die Verankerungsrohre noch schlanker sein als das Rohr nach Fig. 2. Desgleichen genügt gegebenenfalls eine kleinere Wandstärke. - Die Rohrlänge wird aus fertigungstechnischen Gründen für alle Teufen vorteilhaft einheitlich gehalten.For depths of up to around 100 m, the anchoring pipes could be even slimmer than the tube according to FIG. 2. Likewise, a smaller wall thickness may be sufficient. - For manufacturing reasons, the pipe length is advantageous for all depths kept uniform.

An Stelle einer über den Rohrumfang gleichmäßigen Erweiterung (Fig. I und 2) könnte auch eine Erweiterung nur auf einen Teil des Rohrumfanges, z. B. in der aus Fiu. 3 ersichtlichen `''eise. zweckmäßig sein.Instead of an even expansion over the circumference of the pipe (Fig. I and 2) could also be an extension to only part of the pipe circumference, e.g. B. in the from Fiu. 3 apparent `` '' ice. be appropriate.

Handelt es sich um eine Schachtauskleidung. die aus zwei Stahlzylindern, einem Außen- und einem Innenzylinder sowie einem den Hohlraum zwischen den beiden Zylindern ausfüllenden Betonmantel besteht, dann empfiehlt es sich, die erfindungsgemäßen Verankerungsrohre an dem Innenzylinder anzubringen (anzuschweißen), weil der Innenzylinder im Vergleich zum Außenzylinder zusätzlichen Beanspruchungen ausgesetzt und deshalb am Innenzylinder eine ausreichende Verbundwirkung entscheidend ist.Is it a manhole lining? made of two steel cylinders, an outer and an inner cylinder and a cavity between the two Cylinders filling concrete shell, then it is recommended that the invention To attach anchoring pipes to the inner cylinder (to be welded) because the inner cylinder exposed to additional stresses compared to the outer cylinder and therefore A sufficient composite effect on the inner cylinder is decisive.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Made of at least one steel cylinder and a jacket made of concrete or the like. characterized in that the pipe ends embedded in the concrete casing are widened at least on part of the pipe circumference, in particular funnel-shaped in order to achieve a particularly intimate connection with the concrete.

2. Manhole lining according to claim 1, characterized in that the anchoring tubes have transverse bores (4) are provided.

3. Manhole lining according to one of claims 1 and 2 with two Steel cylinders that enclose a concrete jacket or the like, characterized in that, that the anchoring tubes are attached to the inner cylinder. Considered Publications: German Patent Nos. 170 117, 620 756, 804 917; German Patent applications p 25078 VI i 5 c (published on March 16, 1950), V 2171 V1 J5 c (published October 18, 1951); French additional patent specification No. 29 720.