Schachtausbau
Als Schachtausbau bezeichnet man im Bergbau bei Schächten die seitliche Auskleidung der Schachtwand.<ref name= "Quelle 1" /> Nur wenige Schächte, die in festem Steinsalz stehen, kommen ohne Schachtausbau aus.<ref name="Quelle 9" /> Je nach Schachtform und seitlichem Gebirgsdruck werden für den Schachtausbau unterschiedliche Materialien verwendet.<ref name= "Quelle 1" />
Grundlagen
Damit bei Schächten nicht die seitlichen Stöße hereinbrechen, müssen diese mit geeigneten Materialien ausgekleidet werden.<ref name="Quelle 9" /> Der Schachtausbau soll das Eindringen von Wasser verhindern und zusätzlich gegen den Nachfall von Gesteinsplatten schützen. Der Schachtausbau dient außerdem zur Aufnahme der Einstriche und anderer Schachteinbauten.<ref name="Quelle 4" /> Die Anforderungen an das Ausbaumaterial sind bei Tagesschächten größer als bei Blindschächten.<ref name="Quelle 10" /> Der verwendete Schachtausbau beeinflusst auch wesentlich die Querschnittsform des Schachtes. Außerdem ist der Ausbau auch ein großer Kostenfaktor beim Abteufen des Schachtes.<ref name="Quelle 9" /> Der Ausbau der Schächte geschieht entweder mit geschlossenen Gusseisen- oder Stahlsegmenten oder Stahlringen, die je nach Bedarf mit Verzug versehen und mit geeigneten Materialien hinterfüllt werden. Bei älteren Schächten wurde der Schachtausbau auch gemauert.<ref name="Quelle 9" /> Bis in die zweite Hälfte des 19. Jahrhunderts wurde der Schachtausbau aus Holz erstellt, man nannte dieses dann die Schachtzimmerung.<ref name= "Quelle 2" /> Heute werden bei neu erstellten Schächten die Stöße mittels Betonausbau abgesichert.<ref name="Quelle 10" />
Schachtzimmerung
Die hölzerne Schachtzimmerung wird mit großer Genauigkeit in den Schacht eingebracht, damit die Stöße nicht einbrechen können.<ref name="Quelle 7" /> Schachtzimmerungen können nur in eckigen Schächten verwendet werden.<ref name="Quelle 9" /> Problematisch ist das Einbringen der Schachtzimmerung, da der Schacht von oben nach unten geteuft wird, die feste Zimmerung jedoch von unten nach oben gebaut wird.<ref name="Quelle 7" /> Damit beim Abteufen, insbesondere im lockeren Gestein, nicht die Stöße hereinbrechen, wird eine Hilfszimmerung, die sogenannte verlorene Zimmerung, eingebracht. Die verlorene Zimmerung ist eine Art Schalung, die aus Jochen und Kappen besteht, bei starkem Seitendruck werden die Seitenwände mit Einstrichen verspreizt.<ref name="Quelle 9" /> Die einzelnen Schachtgeviere werden mit Eckbolzen übereinander getragen. Bei rechteckigen Schächten werden die Joche an den kurzen und die Kappen an den langen Stößen angebracht.<ref name="Quelle 5" /> Sobald festes Gestein erreicht ist, wird die verlorene Zimmerung durch eine feste Zimmerung ersetzt.<ref name="Quelle 7" />
Schachtmauerung
Die Schachtmauerung wird so ähnlich eingebracht wie die Schachtzimmerung. Sie ruht, damit sie genügend Halt hat, auf einem festen Widerlager.<ref name="Quelle 8" /> Bei Einbringen der Mauerung im lockeren Gestein kann zunächst kein genügend stabiles Widerlager eingebracht werden.<ref name="Quelle 9" /> Hierbei wird ein Geviere aus Eichenholz erstellt, das die genaue Schachtform hat und dessen Joche fest in Bühnlöcher gelegt sind. Diese Form dient bei der Mauerung als Schablone. Da die Schachtmauerung ebenfalls von unten nach oben gemauert wird, wird zur Sicherung der Stöße ebenfalls zunächst eine verlorene Zimmerung eingebracht, welche dann hinter der Mauerung zurückbleibt. Die dadurch entstehenden Zwischenräume werden mit geeigneten Materialien hinterfüllt. Bei rechteckigen Schächten müssen, je nachdem ob ein Schacht seiger oder tonnlägig ist, entweder alle Stöße oder nur einige gemauert werden.<ref name="Quelle 8" /> Vorteilhaft für die Schachtmauerung sind runde oder ovale Schächte, da sich hier der seitliche Gebirgsdruck gleichmäßiger auf die Mauerung verteilt.<ref name="Quelle 9" /> Für rechteckige Schächte ist die Schachtmauerung weniger geeignet, da gerade Mauern dem seitlichen Gebirgsdruck einen geringeren Widerstand leisten als runde.<ref name="Quelle 10" />
Eisenausbau
Beim Eisenausbau werden speziell geformte Ausbausegmente, die sogenannten Schachtringe, eingebracht.<ref name="Quelle 5" /> Die einzelnen Schachtringe bestehen aus Profilstahl wie z. B. U-Eisen oder gebogenen Doppel-T-Trägern.<ref name="Quelle 9" /> Jeder Schachtring besteht aus mehreren Segmenten, die mittels spezieller Laschen miteinander verschraubt werden.<ref name="Quelle 5" /> Zwischen den einzelnen Schachtringen befinden sich Abstandshalter aus U-Eisen, die mit den Ringen ebenfalls verschraubt werden.<ref name="Quelle 9" /> Hinter die Schachtringe werden Verzugsmatten eingebracht und der Zwischenraum wird hinterfüllt.<ref name="Quelle 5" /> Gegenüber der Schachtmauerung hat der Ausbau mit Eisensegmenten große Vorteile: Bei gleicher Stabilität und Festigkeit benötigt der Eisenausbau weniger Platz. Dadurch kann bei gleicher lichter Schachtweite der geteufte Schachtdurchmesser kleiner sein als bei der Schachtmauerung. Außerdem kann der Eisenausbau schon beim Teufen endgültig eingebracht werden und benötigt keine Hilfsschalungen. Auch die Einbauten wie z. B. die Einstriche lassen sich direkt an die Schachtringe schrauben und müssen nicht im Mauerwerk verankert werden. Dadurch ist der Schacht viel früher betriebsbereit. In rechteckigen Schächten wurde teilweise Eisenausbau aus Eisenbahnschienen, Doppel-T-Trägern oder auch U-Eisen verwendet.<ref name="Quelle 9" /> Die Verbindung der Ausbaue erfolgte entweder direkt oder mittels Verlaschung über Winkellaschen.<ref name= "Quelle 3" />
Betonausbau
Bei neueren Schächten, insbesondere in Bereichen mit starkem Wasserzufluss, wird der Schachtausbau sehr oft aus Beton hergestellt. Dies ist erforderlich, da an den Schachtausbau hohe Ansprüche bezüglich der Sicherheit, Präzision und der Effizienz gestellt werden. Der Schachtausbau wird hierbei mit vor Ort hergestelltem Spritzbeton oder mit fertigen Betonsegmenten, sogenannten Tübbingen, hergestellt.<ref name="Quelle 4" /> Beim Spritzbetonverfahren unterscheidet man zwei Verfahren, das Nass- und das Trockenverfahren. Beim Nassverfahren wird der Spritzbeton vorher schon mit Wasser vermischt und über eine Düse an die Schachtwand gespritzt, beim Trockenverfahren wird das Wasser erst nach dem Rausspritzen aus der Düse beigegeben. Bei beiden Verfahren kann der Spritzvorgang sowohl manuell als auch maschinell erfolgen.<ref name="Quelle 5" /> Zur Erschließung von geothermischer Energie gibt es Schachtbauverfahren, bei denen spezielle Tübbinge verwendet werden.<ref name="DE102004054541" />
Einzelnachweise
<references>
<ref name= "Quelle 1">Walter Bischoff, Heinz Bramann, Westfälische Berggewerkschaftskasse Bochum: Das kleine Bergbaulexikon. 7. Auflage, Verlag Glückauf GmbH, Essen 1988, ISBN 3-7739-0501-7.</ref> <ref name= "Quelle 2"><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20060813162535
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}} (abgerufen am 8. Oktober 2012).</ref>
<ref name= "Quelle 3">Emil Stöhr, Emil Treptow: Grundzüge der Bergbaukunde einschließlich der Aufbereitung. Spielhagen & Schurich Verlagsbuchhandlung, Wien 1892</ref> <ref name="Quelle 4">Horst Roschlau, Wolfram Heinze, SDAG Wismut (Hrsg.): Wissensspeicher Bergbautechnologie. 1. Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1974, S. 96–98.</ref> <ref name="Quelle 5">Ernst-Ulrich Reuther: Lehrbuch der Bergbaukunde. Erster Band, 12. Auflage, VGE Verlag GmbH, Essen 2010, ISBN 978-3-86797-076-1, S. 281–297.</ref> <ref name="DE102004054541">{{#if:{{#ifexpr:{{#if:DE|0|1}} or {{#if:102004054541|0|1}}|1}}|Fehlender Parameter {{#if:DE||„Land“{{#if:102004054541|| und }}}}{{#if:102004054541||„V-Nr“}}|}}{{#if: {{#invoke:Expr|TemplateBooland}}|{{#ifeq:Patentanmeldung|Patentanmeldung|Patentanmeldung|{{#ifeq:Patentanmeldung|Gebrauchsmuster|Gebrauchsmuster|Patent}}}} {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|DE102004054541A1|{{#switch: {{{DB}}} | DEPATIS =DE102004054541A1 | WIPO = DE102004054541 | Google = DE102004054541A1 | #default =DE102004054541A1 }}}}{{#if:Schachtbau- und Betriebsverfahren sowie Transportsystem hierfür2004-11-082006-05-11Stefan Reschberger|:|.}}{{#if:Schachtbau- und Betriebsverfahren sowie Transportsystem hierfür| Schachtbau- und Betriebsverfahren sowie Transportsystem hierfür.}}{{#if:2004-11-08| Angemeldet am {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}{{#if:2006-05-11Stefan Reschberger|,}}}}{{#if:2006-05-11|{{#if:2004-11-08| veröffentlicht am | Veröffentlicht am }}{{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}{{#if:Stefan Reschberger|,}}}}{{#if:Stefan Reschberger| Anmelder: Stefan Reschberger{{#if:|,}}}}{{#if:| Erfinder: {{{Erfinder}}}}}{{#if:| ({{{Kommentar}}})}}{{#if:2004-11-082006-05-11Stefan Reschberger|.}}}}{{#invoke:TemplatePar|match |template= Vorlage:Patent |cat= {{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Patent}} |format= |preview=@@@ |1=Land= ABC+ |2=V-Nr= /^[0-9A-Z]+$/ |3=Titel= * |4=Erfinder= * |5=Anmelder= * |6=A-Datum= * |7=V-Datum= * |8=Typ= ASCII |9=Code= ASCII |10=Kommentar= * |11=KeinLink= ASCII |12=DB=ASCII }}</ref> <ref name="Quelle 7">Charles Pierre Mathieu Combes, Carl Friedrich Alexander Hartmann: Handbuch der Bergbaukunst oder die Lehre von der Aufsuchung und Gewinnung der nutzbaren Mineralien. Erster Band, Verlag von Bernhard Friedrich Voigt, Weimar 1844, S. 276–296.</ref> <ref name="Quelle 8">Wilhelm Leo: Lehrbuch der Bergbaukunde. Für Bergschulen und zum Selbstunterricht, insbesondere für angehende Bergbeamte, Bergbau - Unternehmer, Grubenbesitzer. Mit 241 in den Text eingedruckten Abbildungen, Druck und Verlag von G Basse, Quedlinburg 1861, S. 250–254.</ref> <ref name="Quelle 9">Fritz Heise, Fritz Herbst: Lehrbuch der Bergbaukunde mit besonderer Berücksichtigung des Steinkohlenbergbaus. Zweiter Band, Fünfte vermehrte und verbesserte Auflage, Verlag von Julius Springer, Berlin 1932, S. 142–155.</ref> <ref name="Quelle 10">Carl Hellmut Fritzsche: Lehrbuch der Bergbaukunde. Mit besonderer Berücksichtigung des Steinkohlenbergbaus. Zweiter Band, zehnte, völlig neubearbeitete Auflage, mit 599 Abbildungen, Springer Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1962, S. 152–165.</ref>
</references>
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