Die Erfindung betrifft eine Ausbaustütze für den untertä- gigen Berg- und Tunnelbau, die aus einer tragfähigen Au¬ ßenhülle und einem Kern aus einer aushärtbaren, im flie߬ fähigen Zustand einzubringenden Substanz besteht.

Es sind Ausbaustützen bekannt, die in der DE-OS 28 47 906 und in der DE-OS 39 15 837 beschrieben sind. Die Praxis zeigt, daß es häufig aus gebirgsmechanischen Gründen er¬ forderlich ist. Stützen mit definierten Setzkräften ein¬ zubauen und zu belasten. Die vorerwähnten Stützen oder Stempel erreichen ihre volle Tragkraft erst nach dem Aus¬ härten der eingefüllten Substanz. Aus der DE-OS 28 47 906 ist bekannt, daß eine gewisse frühzeitige Tragfähigkeit dadurch erreicht werden kann, daß ein Hilfsstempel so¬ lange an der Stütze verbleibt, bis die Substanz in der Stütze ausgehärtet ist. In der DE-OS 39 15 837 ist eine Verspannmöglichkeit beschrieben, die durch einen Wickel¬ mechanismus bewirkt wird. Hierbei sind die Verspannkräfte in der Höhe begrenzt und den gebirgsmechanischen Erfor¬ dernissen nicht anpaßbar. Bei dieser Ausführung verbleibt der aufwendige Wickelmechanismus in der verfüllten Stütze und verliert nach dem Befüllen seine Funktion. So zu ver¬ fahren stellt bei Einwegsystemen keine wirtschaftliche Vorgehensweise dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aus¬ baustütze der eingangs beschriebenen Art zu entwickeln, die auf kostengünstige Weise eine sofortige Stützkraft nach den vorgegebenen gebirgsmechanischen Erfordernissen vor dem Befüllen und Aushärten der Substanz ermöglicht und diese Stützkraft auch nach dem Entfernen der Ver¬ spanneinrichtung beibehält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein oberes Stützenteil gegenüber einem unteren Stützen- teil ausschiebbar und durch ein ringförmiges Federele- ent, das gegen das obere Stützenteil, den unteren Stüt¬ zenteil und einem Profilring festgelegt ist, gegen Ein¬ schub gesichert ist, wobei das Federelement so ausge¬ bildet ist, daß die vorgespannte Federkraft den Ausschub- Vorgang zuläßt und seine am oberen Stützenteil anliegende Kontur nach dem Verspannen der Ausbaustütze sich mit die¬ sem formschlüssig verbindet.

Zweckmäßige Ausführungsformen sind Gegenstand der Un¬ teransprüche.

In der Technik sind Maschinenelemente, die eine Längsbe¬ wegung von ineinandergesteckten Teilen verhindern, allge¬ mein bekannt. Dies sind z.B. federnde Sicherungsringe, die ein axiales Verschieben in einer Richtung auf glatten Wellen oder Achsen verhindern.

Neu und erfinderisch ist es aber, Ausbaustützen mit der¬ artigen Federelementen auszustatten.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend an¬ hand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigt:

Figur 1 eine Ausbaustütze in der Außenansicht;

Figur 2 eine Ausbaustütze im Längsschnitt mit Ve spanneinrichtung und die Anordnung des rin förmigen Federelements;

Figur 3 einen vergrößerten Ausschnitt im Bereich d

Federelements;

Figur 4 einen waagerechten Querschnitt durch die Aus baustütze im Bereich der AufWeitungen;

Figur 5 einen Teilschnitt durch den Fußbereich de unteren Stützenteils mit eingelegtem For teil;

Figur 6 einen Teilschnitt durch den Fußbereich de unteren Stützenteils nach der Verformung;

Figur 7 einen Teilschnitt durch den Kopfbereich de oberen Stützenteils und die dazugehörend

Draufsicht;

Figur 8 einen Teilschnitt durch den Kopfbereich de oberen Stützenteils und einen dazugehörende Querschnitt;

Figur 9 eine Ansicht der Ausbaustütze mit weitere

Anschlußmöglichkeiten;

Figur 10 eine Ansicht der Ausbaustütze mit weitere Anschlußmöglichkeiten und

Figur 11 einen Querschnitt durch das ringförmige Fe derelement mit dazugehörender Draufsicht.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung der Ausbaustütze werden Hohlprofile, vorzugsweise Rohre mit kreisrundem Querschnitt, so ineinanderges eckt, daß sie unausschieb- bar sind. Hierzu ist zwischen dem Außendurchmesser des oberen Stützenteils 1 und dem Innendurchmesser des unte¬ ren Stützenteils 2 ein Spalt erforderlich, in den eine Dichtung 13 eingebaut werden kann. Damit die beiden Stüt¬ zenteile nach dem Ausschieben in der vorgegebenen Posi¬ tion verbleiben, ist am oberen Ende des unteren Stützen- teils 2 ein ringförmiges Federelement 4 vorgesehen. Die¬ ses Federelement ist in der bevorzugten Ausführung als kegelförmiger, geschlitzter Ring ausgebildet und stützt sich mit seinem größeren Durchmesser auf dem oberen Ende des unteren Stützenteils 2 sowie an dem inneren Durchmes- ser des Profilrings 3 ab. Mit seiner inneren Kontur 26, die als Schneidkante ausgebildet ist, liegt das Federele¬ ment 4 am äußeren Durchmesser des oberen Stützenteils 1 an. Eine Lageveränderung des Federelements 4 wird beim Aufschieben durch den oberen, zum Außendurchmesser des oberen Stützenteils 1 zeigenden Schenkel des Profilrings 3 verhindert. Das ringförmige Federelement 4 ist so ge¬ staltet, daß der Ausschubvorgang durch die vorhandene Vorspannkraft des Federelements 4 zugelassen wird und bei Belastung der Ausbaustütze in Längsrichtung das Einschie- ben der Stützenteile ineinander durch eine an der inneren Kontur 26 des Federelements 4 vorhandene Schneidkante durch Formschluß mit dem oberen Stützenteil 1 verhindert wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Feder- element 4 mit Querschlitzen 27, wie in Anspruch 13 bean¬ sprucht, versehen. Die Querschlitze 27 bewirken eine Her¬ absetzung der Federsteifigkeit. Je nach Anzahl und An¬ ordnung der Querschlitze 27 ist eine gezielte Anpassung der Vorspannkraft möglich. Das obere und untere Stützen- teil 1, 2 sind mit Aufnahmeteilen 15 versehen, die eine

oder mehrere Verspanneinrichtungen 17 aufnehmen können. Diese Verspanneinrichtungen sind vorzugsweise als Hydrau¬ likzylinder ausgeführt. Durch den Einsatz von einem oder mehreren Hydraulikzylindern, die mit variablen Setz- drücken betrieben werden können, läßt sich eine den gebirgsmechanischen Erfordernissen angepaßte, definierte Setzlast aufbringen. Weiterhin ist es möglich, durch ge¬ eignete Baustoffpumpen das Ausschieben und Verspannen der Ausbaustützen zu bewirken.

Es ist erforderlich, das Spiel zwischen dem Innendurch¬ messer des unteren Stützenteils 2 und dem Außendurchmes¬ ser des oberen Stützenteils 1 auf ein für die Führung er¬ forderliches Maß zu bringen. Hierzu sind am unteren Ende 18 des oberen Stützenteils 1 an mindestens drei auf dem Umfang verteilten Stellen AufWeitungen 12 vorgesehen. Vorzugsweise werden diese Aufweitungen 12 gleichmäßig auf dem Umfang angeordnet. Für diese Stützenart ist eine sol¬ che Führung ausreichend, in der Fertigung einfacher und kostengünstiger als bei durch Schweißen oder andere Ver- fahren angebrachten Führungselementen.

Zum Befüllen der Ausbaustütze ist im oberen Bereich des oberen Stützenteils 1 eine mit einem Ventil versehene Öffnung 21 vorgesehen.

Bei bekannten Ausbaustützen der vorerwähnten Art ge- schieht die Entlüftung und Entwässerung über Bohrungen, die mit Filtertüchern abgedeckt werden. Die erfindungsge¬ mäße Ausbaustütze wird über Spalten 10, 11 entlüftet und entwässert. Diese Spalten werden durch das Zusammenfügen des oberen Stützenteils 1 und des Deckels 8 verursacht, wobei diese Teile nur abschnittsweise miteinander ver¬ schweißt werden. Ein grober Trennvorgang bei der Herstel¬ lung der Hohlprofilabschnitte für das obere Stützenteil 1, verbunden mit der unbearbeiteten Oberfläche des

Deckels 8, sind besonders hilfreich für das Entstehen der Spalten. Die Ausnutzung dieser Gegebenheiten stellt sich als sehr kostengünstig dar, weil zusätzliche Arbeitsgänge für das Einbringen von Bohrungen und das Abdecken dieser Bohrungen mit Filtertüchern entfallen.

Eine weitere Verbesserung des Entlüftungs- und Entwässe¬ rungssystems entsteht durch das Aufsetzen einer Kappe 9 auf das obere Ende des oberen Stützenteils 1. Hierbei werden die überschüssigen Medien so abgeführt, daß sie über den Ringspalt 10 in Ausbaustützenlängsrichtung aus¬ treten. Bei dieser Anordnung wird das Bedienungspersonal nicht durch ausspritzende Medien beeinträchtigt.

In besonderen Fällen ist es erforderlich, den sonst star¬ ren Ausbaustützen eine Nachgiebigkeit zu ermöglichen. Hierzu wird ein Formteil 6 lose auf den Boden 19 gelegt. Bei Überlast wird die erstarrte Substanz 5 das Formteil 6 zunächst verformen, dabei wird die Substanz 5 zerkleinert und dehnt sich im Anschluß daran auch seitlich aus. Es kommt zu einer Aufstauchung 7 im Bodenbereich. Das Form- teil 6 verstärkt bei diesem Vorgang den Bodenbereich. Die Aufstauchung erzeugt eine Vergrößerung der Aufstandsflä¬ che und vermindert die Flächenpressung. Hierdurch wird die Einsinkgefahr der belasteten Ausbaustütze herabge¬ setzt.

Ein weiterer Vorteil ist bei der Ausbaustütze dadurch vorhanden, daß die Aufnahmeteile 15 nach dem Verspannvor¬ gang für weitere Anschlußmöglichkeiten benutzt werden können. Die Ausbaustützen können den erforderlichen Gege¬ benheiten entsprechend mit gleichmäßigem Abstand ohne großen Meßaufwand aufgestellt werden, indem in die Auf¬ nahmeteile 15 Abstandshalter 16 gesteckt werden. Durch diese Abstandshalter wird gleichzeitig eine Sicherung von noch nicht verspannten Ausbaustützen gegen Umfallen be-

wirkt. Dies erleichtert besonders die Handhabung von lan¬ gen Ausbaustützen. Durch die Aufnahmeteile 15 ist es auch möglich, einzelne Ausbaustützen zu Verbundstützen zusam¬ menzustellen. Eine ringförmige Anordnung des Aufnah e- teils 15 ermöglicht es, Ausbaustützen in beliebiger Rich¬ tung miteinander zu verbinden.

Vorteilhaft ist es, die Enden des oberen und unteren Stützenteils 1, 2 mit durchgehenden Bohrungen 14a, 14b zu versehen, die durch Hohlprofile 20a, 20b gebildet werden. Hierdurch ist es möglich, verschiedene Anbauteile, wie z.B. Fuß- oder Kopfplatten anzubringen oder die Aus¬ baustützen in diagonaler oder waagerechter Lage mit ande¬ ren Ausbausystemen zu verbinden.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Ausbaustützen- enden 23, 24 wird dadurch erreicht, daß der Deckel 22a und der Boden 22b so ausgebildet sind, daß hier andere Bauelemente formschlüssig aufgenommen werden können. Da¬ durch wird eine mittige Einleitung vorhandener Kräfte be¬ wirkt und seitliches Abgleiten der Ausbaustützen verhin- dert.