DE3834701C2

DE3834701C2 -

Info

Publication number: DE3834701C2
Application number: DE3834701A
Authority: DE
Inventors: Johannes 4130 Moers De Radtke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-10-12
Filing date: 1988-10-12
Publication date: 1991-02-21
Also published as: DE3834701A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Textilverbundmatte, insbesondere für den Streckenausbau des untertägigen Berg- und Tunnelbaus, bestehend aus Textilgewebe mit in Streckenlängsrichtung am Textilgewebe fixierten Stäben.

Die unter Tage aufgefahrenen Strecken müssen durch ent sprechenden Ausbau gesichert werden. Der aus stählernen, im Abstand zueinander angeordneten Bögen bestehende Streckenausbau wird in den Zwischenbe reichen zwischen den einzelnen Ausbaubögen durch sogenannte Verzugmatten vervollständigt. Bekannt sind aus Längs- und Querstäben bestehende Schweißgitter sowie auch sogenannte Rollmatten, bei denen aus Folien oder Jutegewebe bestehende Verbundbahnen durch in Streckenlängsrichtung verlaufende Stäbe verstärkt sind. Diese Verbundbahnen sind so bemessen, daß sie jeweils über die zu überdeckenden Ausbaubögen beidseitig hin ausreichen. Damit ist eine entsprechend weite Überlap pung der Rollmatten erforderlich, was einen entsprechend größeren Materialaufwand bedeutet. Die einzelnen in Längsrichtung verlaufenden Stäbe werden entweder durch Klammern an dem Gewebe fixiert oder aber durch Aufnähen von Laschen damit verbunden. Nachteilig bei derartigen Ausführungen ist, daß die Stäbe nur ungenügend gehalten sind und insbesondere bei stoßweiser Beaufschlagung verrutschen oder gar sich von dem Gewebe lösen.

Als nachteilig ist weiterhin anzusehen, daß die ent sprechenden Verbundbahnen ein hohes Gewicht durch die Vielzahl der verwendeten aus Stahl bestehenden Stäbe aufweisen und von daher nur schwer zu handhaben sind. Vor allem wirkt sich nachteilig aus, daß die einzelnen Verbundbahnen nicht wirksam miteinander verbunden werden können, so daß in dem Sinne von einer Verbund bahn gar nicht zu sprechen ist. Weiter wirken sich die aus Stahl bestehenden Stäbe insofern nachteilig aus, als sie aufgrund der Grubenfeuchtigkeit einer starken Korrosion unterliegen und in relativ kurzer Zeit ihre Wirksamkeit verlieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Textilverbundmatte mit großer Anwendungsbreite zu schaffen, die bei einfacher und sicherer Handhabung ein geringes Gesamtgewicht bei einer hohen Lebensdauer aufweist, die eine zuverlässige Abdichtung für das Hinterfüllen gewährleistet, die auch in größeren Abmessungen gut transportierbar ist und die darüber hinaus in der Herstellung äußerst kostengünstig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Textilgewebe ein Hochleistungstextilgewebe ist, bei dem die Kett- und Schußfäden aus Aramid und/oder Polyester, Kohlenstoff-Filament oder ähnlichem Kunststoff bestehen und die in Abstand parallel zueinander angeordneten Stäbe aus in härtbaren Kunststoff eingebetteten streng unidirektional orientierten Verstärkungsfasern bestehen, wobei die Stäbe über ein glasfaserverstärktes Klebeband auf dem Hochleistungstextilgewebe aufgeklebt und/oder im Hoch leistungstextilgewebe eingewebt sind, und das Hochleistungstextilgewebe mit den aufgeklebten und/oder eingewebten Stäben mit einem schwerentflammbaren Kunstharz durchsetzt ist.

Mit Hilfe einer so ausgebildeten Textilverbundmatte ist es möglich, eine ein relativ geringes Gewicht aufwei sende Verbundmatte herzustellen, die auch bei großen Abmessungen aufgrund des relativ geringen Gewichtes ohne weiteres transportierbar und handhabbar ist und die ein großes Anwendungsgebiet aufweist. Vorteil hafterweise können die Stäbe und das Hoch leistungstextilgewebe aus einem miteinander korrespon dierenden Material hergestellt werden, so daß auch die erforderlichen Verbindungen beispielsweise über Einweben oder Verkleben eine gute Haftung beider Bestandteile aneinander gewährleisten.

Das Hochleistungstextilgewebe aus Kett- und Schußfäden aus Aramid und/oder Polyester, Kohlenstoff-Filament, Glasfaser oder ähnlichem Kunststoff, weist Zugfestigkeiten von 3000 N/cm² und mehr auf, so daß entsprechend hohe Belastungen ohne weiteres aufgenommen werden können. Die Belastbarkeit der Verbundmatte wird noch dadurch erhöht, daß in die Matten integrierte Kunststoffstäbe zum Einsatz kommen. Diese Stäbe aus streng unidirektional orientierten Verstärkungsfasern sind mit härtbarem Kunststoff so verbunden, daß hohe Festigkeiten erreicht werden können, die ihrerseits wiederum ohne Probleme den besonderen Bedingungen im untertägigen Bergbau genügen. Die Variationsfreude der in Frage kommenden Ausgangsmaterialien gestattet eine flexible Anpassung der Werkstoffeigenschaften an unter schiedliche Anforderungen, insbesondere bezüglich der Chemikalienbeständigkeit, der Witterungsbeständigkeit und der Temperaturbeständigkeit. Das Durchsetzen des Hochleistungstextilgewebes und der Stäbe in Form von Tränken aller Spritzen mit einem schwerentflammbaren Kunststoff verbessert das für den Bergbau wichtige Brandverhalten und erhöht gleichzeitig die Stabilität der Textilverbundmatte.

Die Anordnung von Verbindungselementen beispielsweise in Form von Klebestreifen an den Kopfseiten bzw. Längsseiten der Verbundmatten ermöglichen darüber hin aus eine Verbindung in beiden Richtungen, so daß insgesamt ein optimaler Verbund geschaffen werden kann, der zumindestens bei normaler Belastung und entsprechend ausgebildetem Klebstoff eine ausreichende Sicherung gegen durchfallendes Gesteinsmaterial als auch Pumpmaterial erbringt.

Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stäbe über ein glasfaserverstärktes Klebeband auf dem Hochleistungstextilgewebe fixiert werden. Dieses Klebeband ist entweder selbstklebend oder ermöglicht es, durch die aufgebrachte Klebemasse eine innige Verbindung zwischen Klebeband und Gewebe und gleichzeitig zwischen Klebeband und Stab bzw. Stab und Gewebeband zu gewährleisten. Damit ist eine optimale Fixierung des jeweiligen Stabes im Hochleistungstextilgewebe gesichert.

Nach einer anderen Ausbildung ist vorgesehen, daß die Stäbe beim Herstellen des Hochleistungstextilgewebes in dieses eingewebt angeordnet sind. Die Verwendung von korrespondierendem Material erleichtert das Einbetten der Stäbe in dem Gewebe.

Bei dem Klebeband handelt es sich in der Regel um ein Textilband, das auf das Hochleistungstextilgewebe aufgeklebt wird. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Klebeband mit Löchern durchsetzt oder mit beidseitig längs des fixierten Stabes verlaufenden Lochreihen versehen ist, so daß beim Lamellieren das Polyesterharz in die Löcher des Klebebandes einfließt und somit die schweißfeste Verbindung von Stab und Hochleistungstextilgewebe bzw. Klebeband noch optimiert wird.

Die zur Verbindung der einzelnen Verbundmatten in Längs- oder Querrichtung vorgesehenen Verbindungsele mente in Form von Klebestreifen können zweckmäßigerwei se in das Gewebe integriert sein. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß der für die Fixierung der beiden Verbundmatten aneinander vorgesehene Klebstoff im nachhinein auf das Gewebe gebracht oder aber damit getränktes Gewebe hergestellt wird. Um das Anhaften von Fremdkörpern zu verhindern, ist der Klebestreifen durch entsprechende Schutzfolien abgedeckt, die beim Verarbeiten abgezogen werden können. Andere Verbindungselemente, beispielsweise nach der Art von Klettverschlüssen sind ebenfalls in die Erfindung einzubeziehen.

Die erfindungsgemäße Textilverbundmatte kann ohne Probleme auch im Schacht oder im Gesenk eingesetzt werden, indem die Stäbe an einer Seite bogenförmig auslaufend ausgebildet oder mit einem bogenförmigen Haken ausgerüstet sind. Dadurch können die erfindungsgemäßen Verbundmatten an dem entsprechenden Ausbau aufgehängt werden, um dann ihrerseits seitlich mit den benachbarten Verbundmatten durch Aufeinanderle gen der Klebestreifen verbunden zu werden.

Wo über das Übliche hinaus erhöhte Anforderungen an das Brandverhalten gestellt werden, wie beispielsweise in Füllörtern, an Abzweigen oder in Haspelkammern, ist es von Vorteil, wenn, wie erfindungsgemäß vorgesehen, das Hochleistungstextilgewebe zusätzlich mit einem Flammenschutzmittel beispielsweise einem 50%igen Anti montrioxid-Pulver mit einem Polyesterharz als Bindemittel versehen ist. Es können jedoch auch Brandschutzmittel, beispielsweise in pastöser Form verwendet werden, die in unterschiedlicher Konsistenz aufgespachtelt oder aufgespritzt werden können.

Insbesondere dann, wenn die Stäbe auf das Hochleistungstextilgewebe durch Klebeband oder ähnliches praktisch aufgeschweißt sind, bleibt die andere Seite völlig eben. Entsprechend ausgebildete Textilverbund matten können bevorzugt als Schalungsmatten eingesetzt werden, wobei die Seite mit den aufgeklebten Stäben auf der dem Beton abgewandten Seite liegt.

Die Abstände der Stäbe können in Abhängigkeit der zu erwartenden Belastung verringert oder vergrößert und/oder ihr Durchmesser variiert werden.

Die Vielseitigkeit der Verwendung der erfindungsgemäßen Textilverbundmatte wird erweitert durch eine besondere Großmaschigkeit der das Hochleistungstextilgewebe bildenden Kett- u. Schußfäden. Derartige Verbundmatten können in Verbindung mit Ankern als Ankerausbau oder aber in Verbindung mit dem Durchspritzen des Spritzbetons zur Sanierung von Ausbau als sogenannte Konsolidierungsmatten, jedoch auch als Sicherungsmatten zur Sicherung von Stoß, Firste und Ortsbrust verwendet werden. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Textilverbundmatte ist daran zu sehen, daß die vielseitigen Verbundmatten im Gewicht so erleichtert sind, daß sie ohne weiteres auch mit großen Abmessungen unter Tage eingesetzt werden können. Durch das geringe Gewicht eignet sich eine derartige Verbundmatte in vorzüglicher Weise zur Verwendung als Rollmatte in Form einer Einfach- oder Doppelrolle. Insbesondere in Ver bindung mit dem Einsatz der Textilverbundmatte als Rollmatte machen sich die Vorteile der speziellen Anordnung der Kett- und Schußfäden in einem Winkel von ±45° zu den Stäben bemerkbar, weil dadurch die Festigkeit zwischen den Stäben erhöht und die Rollbarkeit verbessert wird.

Darüber hinaus wirkt sich besonders vorteilhaft aus, daß die einzelnen Verbundmatten in die jeweilige Richtung miteinander verbunden werden können, ohne daß dafür ein allzu großer Aufwand erforderlich ist. Die Verwendung der Kunststoffstäbe hat darüber hinaus den Vorteil, daß eine Korrosion nicht stattfinden kann, so daß hohe Standzeiten gewährleistet sind.

Weitere Einzelheiten werden anhand der beigefügten Figuren im nachfolgenden erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine als Verbundmatte ausgebildete Textilverbund matte in Draufsicht,

Fig. 2 eine Textilverbundmatte in Seitenansicht,

Fig. 3 andere Ausführungsbeispiele von Textilverbund matten in groß- und kleinmaschiger Form sowie unter verschiedenen Winkelanordnungen der Kett- und Schußfäden,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Draufsicht gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Textilverbundmatte,

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Textilverbundmatte in anderer Ausführung,

Fig. 7 eine als Schachtmatte verwendbare Textilverbund matte in Draufsicht und in Seitenansicht und

Fig. 8 die vergrößerte Darstellung des Verbindungsha kens.

Die in Fig. 1 in einem Ausführungsbeispiel dargestellte Textilverbundmatte 1 stellt mit ihren Abmessungen eine rechteckige Ausführung dar. Diese Verbundmatte 1 besteht aus einem durchgehenden Hochleistungstextilge webe 2 und damit verbundenen in Längsrichtung verlaufenden Stäben 3. Die Stäbe 3 werden über Klebebänder 4 mit dem Hochleistungstextilgewebe 2 verbunden, so daß beide zusammen die entsprechende Verbundmatte 1 ergeben. Die weiterhin erforderliche Komponente, und zwar das Durchsetzen der Verbundmatte 1 mit einem schwerentflammbaren Kunstharz, ist in den Zeichnungen nicht dargestellt.

Das Gewebe 2 ist ein Kett- und Schußfäden 5, 6 aufwei sendes Hochleistungstextilgewebe, das aus Aramid und Polyester, Kohlenstoff-Filament, Diolengewebe oder ähnlichen, hohe Kräfte aufnehmenden Einzelfäden hergestellt ist. Die Kett- und Schußfäden 5, 6 verlaufen rechtwinklig zueinander und senkrecht bzw. parallel zu den Stäben 3.

An den Kanten oder auch nur an einer der Kanten ist ein durch eine Schutzfolie abgedeckter Klebestreifen 7 vorgesehen, der insbesondere aus Fig. 4 deutlich ersichtlich ist. Dieser Klebestreifen 7 korrespondiert mit dem auf der gegenüberliegenden Kante auf der Un terseite ausgebildeten Klebestreifen, so daß beim Auf einanderlegen der benachbarten Verbundmatten 1 ein in niger Verbund hergestellt werden kann.

Fig. 2 zeigt die Verbundmatte 1 in Seitenansicht, wobei die über die Gewebeebene etwas vorstehenden Stäbe 3 zu erkennen sind.

In Fig. 3 sind mehrere Ausführungstypen von Textilverbundmatten teilweise dargestellt, in denen die Kett- und Schußfäden 5, 6 eine unterschiedlich große Maschenweite bildend gegenüber den Stäben 3 senkrecht bzw. parallel verlaufend oder in einem Winkel von ±45° angeordnet sind.

Fig. 4 zeigt die Verbundmatte 1 in vergrößerter Darstellung, wobei der von einer Folie abgedeckte Klebestreifen 7 und die besondere Ausbildung des Klebebandes 4 zu erkennen ist. Bei dem Klebeband 4 handelt es sich um ein Textilklebeband, das eine Glasfaserverstärkung aufweisen kann. Hierzu dienen die meanderförmig in dem Klebeband 4 verlaufenden Glasfasern. Außerdem weist das Klebeband 4 die Stäbe 3 umgebend eine Vielzahl Löcher 10 auf. Die Löcher 10, die in Reihen eingebracht sein können, ermöglichen das Einfließen von Polyesterharz in das Klebeband 4 und damit eine innige und feste Verbindung einmal vom Klebeband 4 und Gewebe 2 und zum anderen vom Klebeband 4 und Stäben 3.

Zwei der möglichen Verbindungsarten von Stäben 3 und Gewebe 2 sind anhand der Fig. 5 und 6 näher erläutert. Nach Fig. 5 sind die einzelnen Stäbe 3 durch die sie teilweise umfassenden Klebebänder 4 auf dem Gewebe 2 festgelegt, während sie nach Fig. 6 in das Gewebe 2 eingearbeitet, beispielsweise eingewebt sind.

Die aus Fig. 7 ersichtliche Verbundmatte 1 unterscheidet sich lediglich insofern von der nach Fig. 1, als hier an einer der Schmalseiten Haken 8 vorgesehen sind. Durch diese Haken 8 kann eine entspre chend ausgebildete Verbundmatte 1 vorteilhaft als Schacht- oder Gesenkmatte zum Einsatz kommen, wobei die Hakenmäuler soweit geöffnet sind, daß ein sicheres Anhängen an den entsprechenden Ausbauring möglich ist.

Fig. 8 verdeutlicht die einfache Verbindungsmöglichkeit des Hakens 8 mit dem eigentlichen Stab 3 über eine Klebestelle 9. Damit wird auch eine Nachrüstung entsprechender Verbundmatten 1 möglich, indem einfach einzelne dieser Haken 8 im nachhinein auf die Stäbe 3 aufgeschoben und mit diesen durch Klebung verbunden werden.

Je nach Einsatzzweck kann der Durchmesser der Stäbe 3 verändert werden. Bei entsprechender Gewebestärke, Durchmesserstärke der Stäbe 3 bzw. Abstand der einzelnen Stäbe 3 voneinander, ist die Möglichkeit gegeben, die entsprechenden Verbundmatten 1 auch als Schalung bei Betonierarbeiten einzusetzen.

1 Verbundmatte
2 Hochleistungstextilgewebe
3 Stab
4 Klebeband
5 Kettfaden
6 Schußfaden
7 Klebestreifen (mit Folie abgedeckt)
8 Haken
9 Klebestelle
10 Löcher

Claims

1. Textilverbundmatte insbesondere für den Streckenausbau des untertägigen Berg- und Tunnelbaus, bestehend aus Textilgewebe bestehend mit in Streckenlängsrichtung am Textilgewebe fixierten Stäben, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilgewebe ein Hochleistungstextilgewebe (2) ist, bei dem die Kett- und Schußfäden (5, 6) aus Aramid und/oder Polyester, Kohlenstoff-Filament oder ähnlichem Kunststoff bestehen und die in Abstand parallel zueinander angeordneten Stäbe (3) aus in härtbarem Kunststoff eingebetteten streng unidirektional orientierten Verstärkungsfasern bestehen, wobei die Stäbe (3) über ein glasfaserverstärktes Klebeband (4) auf dem Hochleistungstextilgewebe (2) aufgeklebt und/oder im Hochleistungstextilgewebe (2) eingewebt sind und das Hochleistungstextilgewebe (2) mit den aufgeklebten und/oder eingewebten Stäben (3) mit einem schwerentflammbaren Kunstharz durchsetzt ist.

2. Textilverbundmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebeband (4) insbesondere beidseitig längs des fixierten Stabes (3) mit Löchern (10) versehen ist.

3. Textilverbundmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens an den Längsseiten mit Verbindungs- und Dichtelementen, beispielsweise in Form von Klebestreifen (7) versehen ist.

4. Textilverbundmatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zu den Längskanten verlaufenden Klebestreifen (7) mit Schutzfolien versehen sind.

5. Textilverbundmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochleistungstextilgewebe (2) zusätzlich mit einem Flammenschutzmittel, beispielsweise einem 50%igen Antimontrioxid-Pulver mit einem Polyesterharz als Bindemittel versehbar ist.

6. Textilverbundmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (3) mindestens an einer Seite über das Hochleistungstextilgewebe (2) hinausragen und als bogenförmiges Verbindungselement ausgebildet sind.

7. Textilverbundmatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungselemente Haken (8) vorgesehen sind, die auf den Enden der Stäbe (3) aufgeklebt sind.

8. Textilverbundmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Rollmatte in Form einer Einfach- oder Doppelrolle ausgebildet ist.

9. Textilverbundmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochleistungstextilgewebe (2) großmaschig ausgebildet ist, wobei die Mindestgröße auf die Durchlässigkeit von Spritzbeton oder einem vergleichbaren Material ab zustellen ist.

10. Textilverbundmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rechtwinklig zueinander angeordneten Kett- und Schußfäden (5, 6) des Hoch leistungstextilgewebes (2) zu den Stäben (3) in einem Winkel von ±45° verlaufen.