AT413838B

AT413838B - Gitterträger für die bewehrung von betonkonstruktionen

Info

Publication number: AT413838B
Application number: AT2262003A
Authority: AT
Inventors: Franz Josef Ing Wunderlich; Rudi Ing Podjadtke
Original assignee: Bochumer Eisen Heintzmann
Priority date: 2002-04-03
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2006-06-15
Also published as: CH696588A5; DE20205133U1; ATA2262003A

Description

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Die Erfindung betrifft einen Gitterträger für die Bewehrung von Betonkonstruktionen, insbesondere für eine Betonhinterfüllung im (untertägigen) Streckenausbau und Tunnelausbau, mit zumindest einem Obergurt und einem Untergurt sowie Obergurt und Untergurt verbindenden Querstäben (als Querverband). 5

Beim Bergbau und Tunnelbau ist es bekannt, mit Hilfe von Ausbauprofilen einen Ausbau zu verwirklichen, der eine Betonhinterfüllung aufweist. Diese Betonhinterfüllung ist einerseits mit Hilfe von Gitterträgern bewehrt, andererseits im Gebirge verankert. Darüber hinaus können zusätzlich Ankermatten eingebracht sein. - Die Gitterträger sind als Stahlkonstruktionen ausge-io führt, wobei die Obergurte und Untergurte sowie Querstäbe miteinander verschweißt sind. Derartige Stahlkonstruktionen lassen sich nur schwer entsorgen. Das gilt insbesondere dann, wenn im Bergbau ein Übergang zwischen Strecke und Streb hergestellt und dort der Ausbau mit der Betonhinterfüllung sowie der darin befindlichen Bewehrung aus Gitterträgern entfernt werden muss. Das Zerlegen der Gitterträger ist verhältnismäßig aufwändig und Stahlteile in der 15 hereingewonnen Kohle sind unerwünscht. Darüber hinaus sind Gitterträger in der Ausführungsform von geschweißten Stahlkonstruktionen in transporttechnischer Hinsicht nachteilig, weil sie sperrig und raumaufwändig sind, folglich stets nur eine beschränkte Anzahl von Gitterträgern auf den jeweils verfügbaren Ladeflächen transportiert werden kann. Das gilt auch für den Transport von Übertage in untertägige Strecken. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. 20

Im Übrigen kennt man einen Gitterträger aus Kunststoff für die Bewehrung von Betonkonstruktionen, bei dem die Querstäbe als wellenförmig verlaufende Stäbe ausgebildete sind und mit ihren Wellentälern bzw. -bergen wechselweise mit Obergurt und Untergurt adhäsiv verbunden sind. Insoweit kann es sich um eine Klebe- oder Schweißverbindung handeln. Auch eine me-25 chanische Verbindung ist möglich (vgl. W02001/51730 A1).

Ferner ist ein Gitterträgerausbau für insbesondere den Betonverbundausbau im untertägigen Berg- und Tunnelbau bekannt, wobei die einzelnen Ausbausegmente aus mehreren einlagig ausgebildeten Gurtsegmenten mit Gurtstäben und angeschweißten Verbindungsdrähten und 30 über die Höhe verteilt einklemmbaren Versteifungselementen zu räumlichen Trägern zusammensetzbar sind. Insoweit handelt es sich um einen eisenbewehrten Betonverbundausbau, bei dem die Gitterträger aus Eisen bzw. Stahl besteht (vgl. DE 34 32 259 A1).

Außerdem kennt man einen Gitterträger mit einem als Obergurt dienenden Längsstab und an 35 ihm befestigten Gitterstäben, wobei zumindest ein Gitterstab im Bereich seiner Befestigungspunkte mit dem Obergurtstab um mindestens eine zum Obergurtstab parallele Linie gebogen ist. Mindestens einer der Gitterstäbe ist fortlaufend zickzack- oder wellenförmig abgebogen und um die mittlere Längsachse seiner Wellenlinie abgebogen. Auch in diesem Fall ist eine Eisen-bzw. Stahlkonstruktion verwirklicht, wobei der Obergurtstab mit den Gitterstäben verschweißt ist 40 (vgl. DE 22 10 739 A1).

Endlich kennt man einen Gitterträger, der aus U-ähnlichen Gurtstäben aufgebaut ist. In diesem Fall werden die Gitterstäbe mit abgewinkelten Schenkeln in das U-Profil der Gurtstäbe eingesetzt, um dann das U-Profil am vorgegebenen Stellen zusammenzudrücken. Auch in diesem 45 Fall handelt es sich um eine Eisen- bzw. Stahlkonstruktion (vgl. DE 14 84 188 A1).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gitterträger der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu schaffen, dessen Obergurt, Untergurt sowie Querstäbe als Einzelteile und folglich in raumsparender Weise bis zu ihrem Einbauort transportiert werden können und deren so Montage sich erst dort vornehmen lässt.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Gitterträger dadurch, dass die Querstäbe endseitig den Obergurt und Untergurt kraftschlüssig und formschlüssig übergreifende Klemmköpfe aufweisen. - Nach Lehre der Erfindung wird ein montageeinfaches Baukasten-55 System für einen Gitterträger aus Kunststoff verwirklicht, weil sich die Querstäbe mit ihren 3

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Klemmköpfen auf Obergurt und Untergurt kraftschlüssig und formschlüssig aufklemmen lassen. Folglich können die Obergurte, Untergurte sowie Querstäbe der Gitterträger als Einzelteile und daher in raumsparender Weise bis zu ihrem Einbauort transportiert werden. Ihre Montage ist erst am Einbauort erforderlich, und zwar ohne maschinellen Aufwand. In transporttechnischer 5 Hinsicht ist zu berücksichtigen, dass sich pro Ladefläche sehr viel größere Chargen transportieren lassen, wenn die Montage der Obergurte, Untergurte und Querstäbe erst am Einbauort vorgenommen werden muss. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass für den Gitterträger Kunststoffe zur Verfügung stehen, die in hinreichendem Masse biegeelastisch sind, um die Querstäbe mit ihren Klemmköpfen auf die Obergurte und Untergurte aufklemmen zu können, io wobei auch eine anschließende Adhäsivverbindung nicht ausgeschlossen ist. Jedenfalls stehen Kunststoffe zur Verfügung, die ähnliche Festigkeiten und E-Module wie Stähle aufweisen und dennoch unschwer im Zuge einer Entsorgung zerkleinert werden können. Das gilt insbesondere dann, wenn Obergurt, Untergurt und die Querstäbe aus glasfaserverstärktem Kunststoff oder aus Kohlenstofffasern aufgebaut sind bzw. aus einem mit Kohlenstofffasern verstärkten Kunst-15 Stoff bestehen. Tatsächlich lässt ein Gitterträger aus Kunststoff eine saubere Zerstörung unter Berücksichtigung einer kleinteilegerechten Zerschneidung zu. Darüber hinaus lassen sich eventuell in hereingewonnener Kohle befindliche Kunststoffteile unschwer in der Wäsche separieren. Dennoch wird mit Hilfe des erfindungsgemäßen Gitterträgers eine Bewehrung für Betonhinter-füllungen im Bergbau und im Tunnelbau erreicht, welche wie Stahlkonstruktionen zur Aufnahme 20 der auftretenden Zug-, Druck- und Schubkräfte geeignet ist.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind im Folgenden aufgeführt.

Die Klemmköpfe sind vorzugsweise adhäsiv auf Obergurt und Untergurt befestigt, z. B. mit 25 Obergurt und Untergurt verschweißt oder verklebt. Im Zuge einer Verklebung können beispielsweise Kontaktkleber Verwendung finden, die untertagetauglich sind. Im Ganzen wird ein montageeinfaches Baukastensystem verwirklicht. - Weiter sieht die Erfindung vor, dass Obergurt und Untergurt als Rundprofile, z. B. Vollprofile mit kreisrundem Querschnitt ausgebildet sind und die Klemmköpfe einen korrespondierenden Querschnitt sowie eine aufspreizbare Durchtrittsöff-30 nung für Obergurt und Untergurt aufweisen. Tatsächlich stehen Kunststoffe zur Verfügung, die in hinreichendem Maße biegeelastisch sind, um die Querstäbe mit ihren Klemmköpfen auf die Obergurte und Untergurte aufklemmen und anschließend eine Adhäsivverbindung vornehmen zu können. Die Klemmköpfe sind von einem an die Querstäbe endseitig angeformten Kragen mit der Durchtrittsöffnung gebildet und können selbst einen runden oder mehreckigen Quer-35 schnitt aufweisen. Sie können als Orthogonalstäbe zwischen Obergurt und Untergurt, aber auch als Diagonalstäbe ausgebildet sein und eingesetzt werden. Die Klemmköpfe an den Diagonalstäben sind abgekröpft und bilden praktisch einen 90° Winkel mit Obergurt und Untergurt, um eine einwandfreie Klemmverbindung zu erreichen. 40 Der erfindungsgemäße Gitterträger ist gekennzeichnet durch eine Ausführungsform als Zweigurt mit Obergurt und einem Untergurt oder als Dreigurt mit Obergurt und zwei in vorgegebenem Abstand angeordneten Untergurten oder als Viergurt mit jeweils zwei in vorgegebenem Abstand angeordneten Obergurten und Untergurten. Dabei kann der Viergurt einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Ferner sind endseitig des erfindungsgemäßen Gitterträgers 45 Ankerplatten vorgesehen, wobei die Ankerplatten mit Klemmköpfen auf jeweils Obergurt und Untergurt aufklemmbar sind. Diese Ankerplatten bestehen ebenfalls aus Kunststoff, z. B. glas-faser- oder kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff und sind jeweils mit Obergurt und Untergurt - wie die Querstäbe - adhäsiv verbunden, z. B. verschweißt oder verklebt. Die Ankerplatten weisen zweckmäßigerweise Durchbrechungen auf, um einerseits Gebirgsanker anschließen zu so können, andererseits Gitterträger kraftschlüssig aneinander anschließen zu können. Im Übrigen können im Bergbau bei untertägigen Strecken im Übergangsbereich von der Strecke zum Streb und der hereinzugewinnenden Kohle auch die Gebirgsanker aus Kunststoff bestehen.

Anders als bei Stahlkonstruktionen zeichnet sich die Kunststoffkonstruktion bei dem erfin-55 dungsgemäßen Gitterträger auch durch ihre Korsionsbeständigkeit und folglich unbegrenzte 5 4

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Haltbarkeit auf.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Gitterträger in der Ausführungsform eines Zweigurtträgers in Seitenansicht,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 im Bereich eines Querstabes,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 im Bereich einer Ankerplatte,

Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1 mit Querstäben 10 15 20 in der Ausführungsform von Diagonalstäben,

Fig. 5 einen Gitterträger in der Ausführungsform eines Dreigurtträgers in Seitenansicht,

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 5 im Bereich der Klemmköpfe der als Diagonalstäbe ausgeführten Querstäbe,

Fig. 7 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 5,

Fig. 8 einen als Viergurtträger ausgeführten Gitterträger in Seitenansicht,

Fig. 9 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 8,

Fig. 10 einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 8 im Bereich der Klemmköpfe der als Diagonalstäbe ausgeführten Querstäbe und

Fig. 11 einen anderen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 8, und zwar in Ansicht des Pfeiles X auf die Obergurte und Untergurte verbindende Orthogonalstäbe als Querstäbe und die Obergurte und Untergurte verbindende Diagonalstäbe als Querstäbe.

In den Figuren sind Gitterträger 1 für die Bewehrung von Betonkonstruktionen, insbesondere für 25 eine Betonhinterfüllung im untertägigen Streckenausbau oder Tunnelausbau dargestellt, mit zumindest einem Obergurt 2 und einem Untergurt 3 sowie Obergurt 2 und Untergurt 3 verbindenden Querstäben 4 als Querverband. Obergurt 2, Untergurt 3 und die Querstäbe 4 bestehen aus einem Kunststoff hinreichender Festigkeit, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff oder mit Kohlenstofffasern verstärktem Kunststoff. Die Querstäbe 4 weisen endseitig den 30 Obergurt 2 und Untergurt 3 kraftschlüssig und formschlüssig übergreifende Klemmköpfe 5 auf. Die Klemmköpfe 5 sind nach dem Ausführungsbeispiel auf Obergurt 2 und Untergurt 3 befestigt, und zwar mit Obergurt 2 und Untergurt 3 verklebt. Obergurt 2 und Untergurt 3 sind als Rundprofile, z. B. Vollprofile mit kreisrundem Querschnitt, ausgebildet. Die Klemmköpfe 5 weisen einen korrespondierenden Querschnitt sowie eine aufspreizbare Durchtrittsöffnung 6 für 35 Obergurt 2 und Untergurt 3 auf. Die Rundprofile haben gängige Durchmesser von beispielsweise 20 mm, 25 mm oder 28 mm in Abhängigkeit von den jeweils zu erwartenden Beanspruchungen. Die Klemmköpfe 5 sind von einem an die Querstäbe 4 endseitig angeformten Kragen 7 mit der Durchtrittsöffnung 6 gebildet. Sie können einen runden oder mehreckigen Querschnitt aufweisen. Ferner können die Querstäbe 4 als Orthogonalstäbe 4a und/oder Diagonalstäbe 4b 40 ausgebildet sein. Die Klemmköpfe 5 an den Diagonalstäben 4b sind abgekröpft und bilden einen 90° Winkel mit Obergurt 2 und Untergurt 3.

Dargestellt sind in Fig. 1 ein als Zweigurt ausgeführter Gitterträger 1 mit Obergurt 2 und einem Untergurt 3, in Fig. 5 ein Dreigurt mit Obergurt 2 und zwei in vorgegebenem Abstand angeord-45 neten Untergurten 3 und in Fig. 8 ein Viergurt mit jeweils zwei in vorgegebenem Abstand angeordneten Obergurten 2 und Untergurten 3, wobei der Viergurt einen trapezförmigen Querschnitt aufweist. Endseitig des Gitterträgers 1 können Ankerplatten 8 angeordnet sein. Auch diese Ankerplatten 8 sind mit Klemmköpfen 9 auf jeweils Obergurt 2 und Untergurt 3 angeklemmt. Sie bestehen ebenfalls aus Kunststoff, z. B. glasfaser- oder kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff 50 und sind jeweils mit Obergurt 2 und Untergurt 3 adhäsiv verbunden, nach dem Ausführungsbeispiel verklebt. Die Ankerplatten 8 weisen Durchbrechungen 10 zum Anschluss von Gebirgsan-kern oder weiteren Gitterträgern 1 auf. 55

Claims

5 AT 413 838 B Patentansprüche: 1. Gitterträger für die Bewehrung von Betonkonstruktionen, insbesondere für eine Betonhin-terfüllung im Streckenausbau oder Tunnelausbau, mit zumindest einem Obergurt und 5 einem Untergurt sowie Obergurt und Untergurt verbindenden Querstäben, wobei Obergurt, Untergurt und die Querstäbe aus Kunststoff hinreichender Festigkeit bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstäbe (4) endseitig den Obergurt (2) und Untergurt (3) kraftschlüssig und formschlüssig übergreifende Klemmköpfe (5) aufweisen. io 2. Gitterträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Obergurt (2), Untergurt (3) und die Querstäbe (4) aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) bestehen.
3. Gitterträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Obergurt (2), Untergurt (3) und die Querstäbe (4) aus Kohlenstofffasern aufgebaut oder aus Kohlenstofffasern 15 verstärktem Kunststoff bestehen.
4. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmköpfe (5) adhäsiv auf Obergurt (2) und Untergurt (3) befestigt und z. B. mit Obergurt (2) und Untergurt (3) verschweißt oder verklebt sind. 20
5. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Obergurt (2) und Untergurt (3) als Rundprofile, z. B. Vollprofile mit kreisrundem Querschnitt, ausgebildet sind und die Klemmköpfe (5) einen korrespondierenden Querschnitt sowie eine aufspreiz-bare Durchtrittsöffnung (6) für Obergurt und Untergurt aufweisen. 25
6. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmköpfe (5) von einem an die Querstäbe (4) endseitig angeformten Kragen (7) mit der Durchtrittsöffnung (6) gebildet sind.
7. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Quer stäbe (4) einen runden oder mehreckigen Querschnitt aufweisen.
8. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstäbe (4) als Orthogonalstäbe (4a) und/oder Diagonalstäbe (4b) ausgebildet sind. 35
9. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmköpfe (5) der Diagonalstäbe (4b) in einem 90° Winkel zu Obergurt (2) und Untergurt (3) abgekröpft sind.
10. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Ausführungs form als Zweigurt mit Obergurt (2) und einem Untergurt (3) oder als Dreigurt mit Obergurt (2) und zwei in vorgegebenem Abstand angeordneten Untergurten (3) oder als Viergurt mit jeweils zwei in vorgegebenem Abstand angeordneten Obergurten (2) und Untergurten (3).
11. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vier gurt einen trapezförmigen Querschnitt aufweist.
12. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch endseitig angeordnete Ankerplatten (8). 50
13. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerplatten (8) mit Klemmköpfen (9) auf jeweils Obergurt (2) und Untergurt (3) aufklemmbar sind.
14. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anker- 6 AT 413 838 B platten (8) aus Kunststoff, z. B. glasfaser- oder kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff bestehen und mit jeweils Obergurt (2) und Untergurt (3) adhäsiv verbunden, z. B. verschweißt oder verklebt sind.
15. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anker platten (8) jeweils zumindest eine Durchbrechung (10) aufweisen. Hiezu 6 Blatt Zeichnungen 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55