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Um einen Zugang standfest zu erhalten und nicht ortskundige Personen vor Schaden durch ein wild offen stehendes Loch zu bewahren, baut man den Zugang - soweit das nicht schon während der Aufwältigung geschehen ist - aus. Auch unter Tage sind bisweilen Baue neu aufzuwältigen und/ oder auszubauen. Dabei kommen sowohl Techniken aus dem normalen Bergbau (siehe Fachliteratur [30], [31], [32], [33]) als auch befahrerspezifische „Verwahrungen” und „Ausbauten“ zum Einsatz.
12.1 Erkundungsausbau: Schürfe und Schurfschächte
Stollenmundlöcher hat man entweder durch einen Schürfgraben oder einen am Hangansatz angelegten Schurfschacht aufgesucht und geöffnet, wenn das Mundloch zugeschüttet war. Einen Schürfgraben baut man aus, wenn die Seitenwände auf Grund ihrer Höhe nicht mehr standsicher sind; ab welcher Höhe das geschehen soll, ist je nach Art der Auffüllung und Feuchtigkeitsverhältnissen unterschiedlich. Als Faustregel kann gelten, daß man ab 2,0 m bis 2,5 m Tiefe auch in scheinbar gut stehender bindiger Masse ausbaut, da diese beim Austrocknen oder Ausfrieren zum Nachfallen neigt. Welches Material man hierzu verwendet, hängt davon ab, wie lange der Schurf offen bleiben muß und ob der Ausbau des Schurfes gleich als Ausbau des Zugangs dienen soll.
Mit Holz läßt sich am einfachsten und schnellsten ausbauen - es hält aber im Erdreich nur etwa 3 bis 5 Jahre. Der Ausbau beispielsweise mit Holzrahmen und Brettern hat den Vorteil, daß das Ausbaumaterial zum Teil vor Ort wächst. Als tragende Elemente kommen vor allem Rundhölzer (Nadelholz, trocken!) von 10 bis 20 cm Durchmesser zum Einsatz, Kantholz verwendet man nur dort, wo man sich sicher ist, daß man keine Getriebezimmerung anfangen muß. Der Verzug gegen das Erdreich kann mit Holz (Bretter, dicke Sperrholztafeln), (Well-) Blech oder Schaltafeln erfolgen. Spanplatten und geleimte Holzplatten sollten nur dort eingesetzt werden, wo es relativ trocken ist, da sie sich bei Nässe wellen, der Leim aufweicht und sie dann nicht halten.
Stahlausbau ist für bleibende Zugänge bestens geeignet, allerdings auch arbeitsaufwendiger. Sehr gut hat sich hier bei geringen Schurfquerschnitten (bis 2 m²) Gerüstrohr (wenn vorhanden: verzinkt) in Verbindung mit Blechverzug bewährt, auch weil es sich an den Rohren gut klettern läßt und man meist die Fahrt weglassen kann. Tiefer als etwa 10 m in Auffüllung sollte man aber mit Gerüstrohr nicht bauen, da sonst die Stabilität gegen den äußeren Erddruck nicht gegeben ist. Desgleichen ist diese Art Ausbau ungeeignet, wenn größere Ablöser darauf drücken können. Mögliche stabile Alternativen sind Träger (I und U), die über Winkellaschen vor Ort zum Ausbau zusammengeschraubt werden. Als Verzug dienen Rohre (>3/4”), starkes Blech, Wellblech, Feldbahnschienen oder dicke Schaltafeln aus Kunstharzlaminat. Steckt man Holz dahinter, hat man alle paar Jahre das Vergnügen, verfaultes auszuwechseln. Die Elemente des Stahlausbaus müssen über Tage vorgefertigt werden (wehe, es hat jemand nicht genau gemessen!) und ihr Transport erzeugt einen Buckel und fördert die Verwilderung der kultivierten Sprache.
Schnell und dauerhaft ist ein Schürfgraben mit Schraubspreizen und Schaltafeln, Holz oder Blech (ab 2 mm) ausgebaut. Die Technik kann man sich auf jeder Baustelle für eine Abwasserleitung ansehen. Original Schraubspreizen für Bauanwendungen sind sehr robust aber auch teuer, günstiger fährt man mit Schraubspreizen aus einem Gerüstfuß für Baugerüste und einem Stück Gerüstrohr. Schraubspreizen sind auch für andere Anwendungen unter Tage universell einsetzbar. Länger als 2 m sollten selbstgebaute Spreizen aus Gerüstrohr aus Gründen der Knicksicherheit nicht sein, hier benutzt man besser die stärkeren und haltbareren Bau-Schalungsspreizen.
Wird der vor einem Hang angesetzte Schürfgraben sehr tief, kann man natürlich aus ihm heraus vom „Tagebau” zum „Tiefbau” übergehen und sich mittels Getriebezimmerung durch die Auffüllung zum Mundloch vorarbeiten, was den Vorteil hat, daß das Mundloch gleich anständig ausgebaut ist. Die ordentliche, fachgerechte Ausführung dieser Zimmerung zeigt Abbildung 85, es ist ratsam, sich die Technik von erfahrenen „Holzwürmern” zeigen zu lassen oder wenigstens eine solche Zimmerung irgendwo zu besichtigen. Macht man nämlich was verkehrt oder ist zu faul, die Hilfstürstöcke richtig zu setzen, wird die Strecke bald immer enger...! Eine mehr befahrergerechte Abwandlung der Technik (Bergamt bitte mal wegsehen!) besteht darin, das Profil auf arbeitssparende, statisch günstigere Kriechhöhe zu verengen und die Getriebearbeit mit Gerüst- und Wasserrohr, Holzpfählen, Eisenträgern, Spanplatten, Sperrholz, alten Türen, Blech und ähnlichem brauchbaren Sperrmüll auszuführen. So eine Variante mit Gerüstrohr und Wellblech ist in Böhmen weit verbreitet und hat sich auch für Schächte gut bewährt.
Abbildung 84: Lage von Schürfen auf vermutete Hohlräume |
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Dick gestrichelt: jeweilige Grenzen des Schurfs, dünn gestrichelt: Erkundungsversuche mit einer leichten Peilstange (rechtes Bild) | ||
Das Anlegen eines größeren Schürfgrabens mit nachfolgender regelgerechter Getriebezimmerung empfiehlt sich dort, wo ein unter mächtiger Auffüllung verborgenes Mundloch dauerhaft freigelegt werden soll (zum Beispiel Nachnutzung durch Verein, museale Zwecke und so weiter). Will man nur einmal in den Stollen hineinschauen oder hat einen Grund, den Zugang zu verbergen, teuft man einen kleinen Schurfschacht im Knick zwischen flacher Stollenpinge und Hangkante (Abbildung 84) bis auf den Stollen ab.
Erreicht man mit dem Schurfschacht nicht den Stollen, sondern nur Auffüllung oder Verbruch, so bringt man ihn bis auf die vermeintliche Sohle des Stollens und arbeitet sich von da aus mit Getriebe- oder einfacher Zimmerung (Türstöcke, Kapitel 12.4.1) in Richtung des Hanges im vermuteten Stollenverlauf vor, bis man den Hohlraum gefunden hat. Es ist eine gute Idee, vor allem wenn man sich der Lage des Mundlochs nicht ganz sicher ist, vom Schurf aus mit einer leichten Peilstange (Baustahl, angespitzt, etwa 1 m) nach dem Hohlraum zu stochern, nicht zuletzt deshalb, weil man beim Öffnen eines Mundlochs oft reichlich Schlamm und Wasser findet. In einem Schurfschacht ist das etwas fatal, denn die Taucherausrüstung gehört eigentlich nicht zum Gezähe eines Befahrers!
Abbildung 85: Ausführung der Getriebezimmerung | Aus [30] |
Benennung der Bauteile: B) lose Massen; h, h1) Getriebepfähle (vorn abgeschrägte dicke Bretter); d, d1) Haupttürstöcke; f, f1) Hilfstürstöcke; i) Pfändeholz; k) Zwickkeile; l) Pfändekeile; Erläuterung zu Technologie im Text |
12.2 Ausführung der Getriebezimmerung
Die Getriebezimmerung kommt zum Vortrieb in losen Massen im Einsatz, zum Beispiel beim Übergang von offener Bauweise zum untertägigen Vortrieb aus einem Schurfgraben, aber auch beim Abteufen im Lockergestein. Die Ausführung erfolgt (die Nummerierung nimmt Bezug auf Abbildung 85) so:
1. Türstock d im festen Gestein setzen, Pfähle h anstecken, mit zwischengelegten Brettstücken oder Keilen schräg nach oben drücken und etwas in die losen Massen B eintreiben; die Schräge der Bretter nach oben heißt die „Pfändung“, sie muß ausreichend sein, um den nächsten Haupttürstock d1 in dieselbe Höhe wie den vorigen d zu setzen
Unter ständigem Freimachen der Pfahlenden, Eintreiben und Wegfüllen der Massen werden die Pfähle bis zu halber Länge eingetrieben; dabei achtet man darauf, daß die Hinterenden mit Keilen oder Brettern so niedergehalten werden, daß die Schräge erhalten bleibt.
2. Nun wird der Hilfstürstock f direkt unter die Pfahlenden gesetzt, die Pfähle liegen danach auf zwei Türstöcken auf und werden bis ans Ende vorgetrieben. Die Pfahlenden werden durch Keile gehalten, unter die Spitzen wird ein Pfändeholz i provisorisch verlegt.
3. Unter dem Pfändeholz i wird ein neuer Haupttürstock d1 gesetzt, und zwar so, daß die neuen Pfähle noch dazwischen passen. Die Pfähle h1 werden angesteckt und eingetrieben, zunächst hält sie der Hilfstürstock f in der richtigen Schräge.
4. Bei halber Länge wird der nächste Hilfstürstock f1 eingebaut und weiter wie oben beschrieben verfahren, bis die Bruchstelle überwunden ist. Der Ausbau wird bis ins wieder feste Gebirge gezogen. Bei einem fertigen Feld werden die Pfahlenden durch Zwickkeile k festgelegt. Vor allem, wen die aufliegende Masse stark auf die Pfahlenden eines fertige Feldes drückt, werden bis zum Anstecken neuer Pfähle Pfändkeile l zwischen Pfändeholz und neuem Haupttürstock gelegt, um das Herunterbiegen zu verhindern.
Das Verfahren wurde hier lediglich für die Firste beschrieben, funktioniert aber so selbstverständlich auch für die Stöße und leicht abgewandelt auch beim Vortrieb von Schächten in Lockermassen. Bei der Aufwältigung von Schächten von über Tage aus werden die ersten Meter meist im Bolzenschrotausbau mit Getriebezimmerung geteuft. Literatur: [30].
12.3 Ausbau von Mundlöchern
Ein freigelegtes Mundloch ist, vor allem wenn es vollständig ausgegraben wurde, durch Verwitterung des anstehenden Felsens meist nicht so standfest, daß dort jedermann eine Befahrung zugemutet werden kann. Aus diesem Grund wird es bis ins feste Gebirge hinein ausgebaut. Das „feste Gebirge” ist ein ähnlicher Begriff wie „sicherer Wanderweg”, wo es anfängt, sagt entweder eine Behörde (dann ist es fast am Erdmittelpunkt) oder jemand, der sich mit sowas auskennt (Bergmann, praktisch arbeitender Geologe, Befahrer...), dann wird dort ausgebaut, wo es gebräch und gefährlich ist.
Beim Ausbau orientiert man sich daran, was an diesen oder vergleichbaren Anlagen in der historischen Betriebszeit vorhanden oder wenn man das nicht rauskriegt, was wenigstens gebräuchlich war. Es gibt in Sachsen entsetzliche Stilbrüche, bei denen beispielsweise ein Mundloch einer armen Grube, wo der Besitzer froh war, einen Korb und eine Keilhaue sein eigen zu nennen, mit einer pompösen Mauerung und Schlußstein wie ein königlicher Hauptstollen versehen wurde. Mal ganz davon abgesehen, daß diese „Denkmalpfleger” wenig Ahnung vom Gewölbesetzen hatten, alles mit Beton bekleckst ist und allgemein mehr erbärmlich als schön aussieht. Beim zur Zeit im Erzgebirge herrschenden Tourismusrummel werden Dinge getan, bei denen es einem Bergbauhistoriker kalt den Rücken herunterläuft. Um ein am Wege gelegenes Stollenmundloch für die abenteuerlustigen Touris zugänglich zu machen, wurde es mit einem diesmal wenigstens ordentlich gesetzten, aber früher nie so vorhanden gewesenen Gewölbe gesichert und vom Weg herunter zum Mundloch einige Stufen gebaut. Daß sich vor dem Mundloch eine Radstube befand, die mit dieser Aktion verbaut wurde, interessierte weder den Sanierungsbetrieb, der dieses wußte, noch den Auftraggeber. Wann endlich gründen frustrierte Historiker die „Aktionsfront zum Bereißen versauter Mundlöcher” ?!
12.4 Ausbau mit Holz
Am schnellsten ist ein Mundloch mit Holz ausgebaut. Dieser Ausbau hat allerdings den Nachteil, daß er nicht ewig hält und immer mal erneuert werden muß. Aus bergbauhistorischer Sicht ist er bei fachlich richtiger Ausführung, wenn nicht Reste anderen Ausbaus wie beispielsweise Gewölbe beim Aufwältigen vorgefunden wurden, stets unbedenklich.
Was heißt nun „fachlich richtige Ausführung”? Zuerst einmal, daß man die Möglichkeit hat, dieses unbehelligt tun zu können, die „Befahrerzugänge” sind weiter unten beschrieben! Die verschiedenen Arten des Holzausbaus werden im Folgenden beschrieben, voranstellen wollen wir noch einige prinzipielle Bemerkungen. Im Gegensatz zum gewöhnlichen Zimmermannshandwerk werden im Bergbau kaum gezapfte Verbindungen verwendet, da das Holz durch diese Verbindungsart zu stark geschwächt wird (Ausnahme: Kastenrahmenausbau in Abbauen). Es werden grundsätzlich solche Verbindungsarten angestrebt, wo der volle Holzquerschnitt trägt.
Zum Ausbau wird trockenes, gerade gewachsenes, roh geschältes Nadelrundholz ohne erkennbaren Pilzbefall verwendet. Nadelholz verwendet man wegen des niedrigen Preises, seiner Fähigkeit, bei Überlastung vor dem Bruch lautstark zu splittern und aufzureißen ohne gleich voll durchzubrechen und dem durch seinen Harzgehalt natürlich vorhandenen Holzschutz. Gerader Wuchs ist wichtig für die Tragfähigkeit, krummes oder drehwüchsiges Holz bricht eher als gerades. Die Rinde muß ab, da man ausbauen und nicht Pilze und Käfer züchten will.
Das Holz wird lufttrocken eingebaut, da sich der kraftschlüssig an das Gebirge angebaute Ausbau beim in der Grube unvermeidlichen Vollsaugen mit Wasser durch die damit verbundene Ausdehnung des Holzes richtig verspannt und festsitzt. Außerdem wird Holz, welches trocken nach unter Tage gebracht wurde, wesentlich langsamer von Fäulnis befallen und hält länger. Wenn man die Möglichkeit hat, das Holz mit pilz- und fäulnishemmenden Mitteln imprägnieren zu lassen, spart das eine Menge Arbeit bei der Instandhaltung, es sollte aber nicht so ausarten wie in einer sächsischen Grube, die durch ihren lieblichen Duft nach Karbolineum auch im Dunkeln ohne Geleucht zu finden ist!
Kantholz wird zum Ausbau nicht oft verwendet, da es teurer, weniger tragfähig und nicht so beständig gegen Fäulnis wie Rundholz ist. Die mangelhafte Tragfähigkeit bei gleichem im Kantholz liegenden Rundholzdurchmesser kommt daher, daß das gesägte Kantholz zu viele angeschnittene Holzfasern aufweist, die sich nicht mehr im natürlichen Faserstrangverband befinden. Vor allem unter dynamischer Last (Gebirgssetzung, Steinschlag) erfolgt viel eher ein Aufreißen des Verbundes als bei gewachsenem Rundholz. Die angeschnittenen Faserstränge bilden zudem eine großflächige Eintrittspforte für Pilze und Fäulnisbakterien, da diese sich am liebsten am Ende eines Faserbündels ins Holz begeben und entlang der früheren Wasserleitungsbahnen des Baumes wachsen.
Aus denselben Gründen bemüht man sich, Verjüngungen des Langholzes, Verblattungen und Scharen (siehe unten) des Ausbaus mit dem Kaukamm (Zimmermannsbeil) und nicht mit der Säge herzustellen, da beim Aushacken und Abspalten der Verbindungselemente nicht so viele Fasern angeschnitten werden wie beim Sägen. Der Umgang mit dem Kaukamm erfordert einige Übung, da es zum Beispiel ziemlich schwer ist, aus dem widerstandfähigen Hirnholz eines Stammes die Schar für einen polnischen Türstock so herauszubringen, daß die Kappe gut aufliegt. Das Werkzeug muß dazu so scharf sein, daß man damit hobeln könnte, also Schleifstein mitnehmen und öfter abziehen (wie bei einer Sense). Wem das Ganze als übertriebener verstaubter Unsinn aus den finsteren Zeiten ohne Kettensäge erscheint, der sollte mal dort einfahren, wo seit über einhundert Jahren aus gerissenem Holz hergestellte dünne Viertel- oder Halbhölzer Massen im Abbau halten während daneben gesägte Bohlen und „grün eingebaute” Türstöcke des jüngeren Bergbaus nur noch Schlamm sind.
Abbildung 86: Stichmaß | |
Einfacher Eigenbau: G) Gestell aus Leisten und Blechverbindern; Z) Zunge, Schieber; M) Maßstab; F) Feststellmöglichkeit (zum Beispiel Flügelmutter) |
Wer häufig ausbaut, kann sich neben Säge und Kaukamm noch ein Stichmaß (Abbildung 86) anschaffen oder selberbauen. Dieses Gerät ist bei Tischlern und Fensterbauern in Gebrauch, die damit genau das lichte Maß einer Öffnung bestimmen. Ist das Stichmaß feststellbar, kann die gemessene Länge direkt auf das zuzuschneidende Holz übertragen werden. Das vermeidet Fehler und ist besonders hilfreich bei straff einzuschlagenden Stempeln, die genau passen müssen.
{mospagebreak}12.4.1 Türstockausbau
Abbildung 87: Deutscher und polnischer Türstock | Umzeichnung nach [32] | |
Links: Deutscher Türstock 1) Kappe; 2) Stempel; 3) Bolzen aus Hartholz; 5) Verzug aus Altholz Rechts: Polnischer Türstock 1) Kappe; 2) Stempel; 3) Verzug und Hinterfüllung; 4) Bolzen aus Hartholz; 5) Kopfspreize | ||
Eine weit verbreitete Art, Mundlöcher und Strecken in Holz auszubauen, ist der Türstockausbau. Dieser Begriff stammt aus dem Zimmermannshandwerk, dort ist der Türstock im Fachwerk das Konstruktionselement, an dem Haus- und Zimmertüren befestigt
Abbildung 88: Halbe Türstöcke | Umzeichnung nach [32] | |
Links) halber deutscher Türstock und Details: 1) Kappe; 2) Stempel; 3) Verzug; 4) Bolzen aus Hartholz Rechts) halber polnischer Türstock: 1) Kappe; 2) Stempel; 3) Verzug und Hinterfüllung; 4) Bolzen aus Hartholz; 5) Kopfspreize | ||
werden. Das Bauelement Türstock besteht aus zwei tragenden Ständern (bergmännisch: Stempel) und einem eingezapften beziehungsweise darüberliegenden Kopfriegel (bergmännisch: Kappe).
Die zwei gebräuchlichsten Arten der Türstöcke sind Deutscher und Polnischer Türstock, Abbildung 87. Wer noch mehr Arten kennenlernen will, informiert sich in der Fachliteratur ([32]). Der Deutsche Türstock kann Lasten aus Firste und Stoß, der Polnische Türstock nur solche aus der Firste aufnehmen. Hat man sich bei der Auswahl vertan und es wirkt doch Seitendruck auf den polnischen Türstock, kann man das durch eine Kopfspreize direkt unter der Kappe etwas ausgleichen, wird aber nie die Tragfähigkeit eines Deutschen Türstocks erreichen. Ist in der auszubauenden Strecke wenig Platz und ein Stoß standfest (meist das Liegende), kann man halbe Türstöcke (Abbildung 88) einsetzen oder bei standfesten Stößen nur Kappen einbühnen oder auf Kappschuhe (siehe unten) setzen.
Die Türstöcke werden so eingebaut, daß die auf sie wirkende Kraft senkrecht zum Hangenden oder Firste in Richtung entgegen ihres Angriffs abgefangen und abgeleitet wird. In der Regel liegt die Kappe waagerecht und die Stempel stehen nahezu senkrecht (Lot und Wasserwaage!) mit etwas Sturz (ca. 1 Stammdurchmesser) nach unten außen. Der Abstand zwischen den Türstöcken wird je nach angreifendem Gebirgsdruck gewählt, dient der Ausbau nur zur Verhinderung gelegentlichen Steinfalls aus Firste und Stoß, werden die Türstöcke auf etwa 1,5 m Abstand gesetzt und dahinter verzogen. In stark druckhaftem Gebirge ist der Abstand kleiner bis hin zu vollem Schrot, das heißt einer am anderen. Damit bei einem schrägen Lastangriff auf einen Türstock dieser nicht gleich umfällt, werden die Türstöcke untereinander im Ansatzbereich Stempel/Kappe mit Bolzen gegeneinander verspreizt.
Beim Aufstellen eines Türstocks geht man folgendermaßen zu Werke:
- Sohle säubern und Bühnlöcher für die Stempel aushacken (nicht nur in den Dreck stecken! Bühnlöcher sind je nach Gestein etwa 10 cm tief und nicht viel größer als das einzubühnende Holz)
- Zuschneiden der Stempel, Schar oder Verblattung am Stempel anbringen
- Aufstellen der Stempel, provisorisch etwas verkeilen, damit nichts wieder umkippt
- Kappe abmessen und zuschneiden; bei deutschem Türstock: Verblattung schneiden
- Kappe auflegen und gegen den Stoß dauerhaft verkeilen
- Bolzen zum vorhergehenden Türstock abmessen, zuschneiden und einsetzen
- First- und Stoßverzug einbringen
Der Verzug ist aus Brettern oder dünnem Rundholz und liegt dicht am Gebirge und am Ausbau an. Geht das nicht problemlos, zum Beispiel wegen größerer Ausbrüche in Firste und/ oder Stoß, wird der Verzug am Ausbau angelegt und der dahinter befindliche Hohlraum mit Steinen oder Altholz ausgefüllt, damit eine kraftschlüssige Verbindung an das Gebirge erzielt wird. Ist der Verzug ordentlich hergestellt, geht kein Zollstock irgendwo dazwischen!
Abbildung 89: Nachgiebig gestalteter Stempel am Beispiel einer Getriebezimmerung | Quelle: [31] |
Wenn man den Hohlraum in der Firste nicht ausfüllen kann, weil etwa ein hoher Abbau darüber ist, macht man den Verzug aus nebeneinanderliegendem Rundholz (sogenannte Abrollung) und füllt darüber mindestens 0,5 m stückige Masse (keinen Dreck!) als Steinschlagpolster auf. Bei einem Steinschlag drückt es die Masse zusammen, Energie wird verbraucht und der Stein saust nicht durch den Verzug hindurch. Erwartet man eine starke Setzung des Gebirges auf den Ausbau (bei drückendem Gebirge, großplattig ablösenden Gesteinen wie Sandstein und Tonschiefer oder großen Ablösern) gestaltet man die Stempel an ihrem unteren Ende nachgiebig, indem man sie etwas anspitzt oder mehrmals durchbohrt. Wenn der Türstock stark belastet wird, gibt die so hergerichtete Sollbruchstelle nach und nicht etwa die Kappe. Der Ausbau setzt sich ein Stück, die Belastung sieht man am aufgefaserten Ende des Stempels („Elefantenfuß”, Abbildung 89).
12.4.2 Ausbau mit Stempeln
In diesem Kapitel wird nicht etwa beschrieben, wie Ausbau nach Ansicht des Bergamts auszusehen hat, sondern ein weniger aufwendiger Ausbau, wo der Türstock nicht unbedingt erforderlich ist, wenn etwa nur einzelne Steine gehalten werden sollen. Bei gleicher Länge hat ein Stempel die vier- bis fünffache Tragfähigkeit einer Kappe, da das Holz in Längsrichtung wesentlich belastbarer ist als quer dazu. Deshalb vermeidet man, Ablöser mit langen Kappen oder Jochhölzern zu unterstützen, sondern stellt unter sie Stempel so auf, daß sie senkrecht zum Hangenden in Richtung des erwarteten Lastangriffs stehen. Das grundlegende Prinzip des Stempels mit Anpfahl zeigt Abbildung 90.
Abbildung 90: Stempel mit Anpfahl, Prinzip | aus: [32] |
1) Stempel; 2) Anpfahl (Halbholz oder starkes Brett) |
Im Liegenden des Ablösers wird ein Bühnloch für den Stempel geschlagen, am Ablöser eine Auflagefläche für den Anpfahl geschaffen (wenn der Stein dabei runterfällt, hat man ihn eben so losgekriegt...), Stempel und Anpfahl werden ausgemessen und zugeschnitten (Anpfahl anhalten und Stichmaß für Stempel nehmen), der Stempel auf der Anpfahlseite einseitig wenig angeschrägt und das ganze festgeschlagen (einer hält, der andere schlägt mit dem Bello fest). Keile, Bauklammern und Nägel sind Pfusch und werden nicht verwendet! Der Stempel muß so fest sitzen, daß man daran herumklettern kann und ihn nur mit äußerster Gewalt wieder herausbekommt.
Abbildung 91: Einsatzbeispiele des Stempels mit Anpfahl | nach: [32] |
Variante 1) Sicherung eines Überhangs an einer Kluft; Variante 2) Sicherung einer Rutschungsfläche; Variante 3) Sicherung eines Kluftkörpers im Firstaushieb über einem Türstockausbau; Variante 4) Sicherung eines Kluftkörpers über einem halben Türstockausbau
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Verschiedene Beispiele für die Sicherung von Ablösern zeigt Abbildung 91. Um die Knickfestigkeit dieses Ausbaus zu garantieren, wählt man das Verhältnis von Durchmesser zu Länge des Stempels nicht größer als 1:16. Die Stempel haben in der Regel einen Durchmesser von 150 mm, als Anpfahl wird ein mindestens 40 mm starkes und 160 mm breites Stück Baubohle (40 cm lang) benutzt.
Hat man größere Ablöser zu halten, benutzt man einen durchgehenden Anpfahl aus Rundholz (Halbholz) und zwei oder mehrere Stempel (Abbildung 92). Der Anpfahl hält den Stein zusammen und verteilt die Last etwas, die Stempel tragen den Ablöser. Keinesfalls stehen die Stempel soweit auseinander, daß der Anpfahl knicken könnte!
Mit zwei Stempeln wird der Ausbau wie folgt hergestellt:
- Auflagefläche für Anpfahl am Ablöser schaffen
- Bühnloch für (im Abbauräumen) oberen bzw. hangenden Stempel ausschlagen
- Anpfahl anhalten und Stichmaß des oberen Stempels ((Bühnlochsohle - Anpfahläußeres) nehmen
Abbildung 92: Doppelstempel mit Anpfahl, Prinzip | aus: [32] |
1) Stempel; 2) Anpfahl |
- Stempel auf Länge schneiden, dabei Schartiefe zugeben
- Schar am Stempel anbringen
- Stempel einbringen, festschlagen
- Bühnlochansatz für unteren Stempel festlegen (in Flucht mit oberem Stempel senkrecht zum Lasteintrag!)
- Stichmaß nehmen, Schar zugeben, Stempel ablängen, scharen und einbringen
Abbildung 93: Einsatzbeispiele des Doppelstempels mit Anpfahl | nach: [32] |
Oben links) Sicherung eines Ablösers im Liegenden (Rutschungsfläche); Oben rechts) Sicherung einesAblösers im Hangenden (Überhang); Unten) Sicherung des Hangenden gegen großflächige Ablöser |
Die Stempel haben Durchmesser um 150 mm, das Halbholz für den Anpfahl wird aus ca. 190 mm starkem Rundholz hergestellt. Hat man so etwas nicht zur Verfügung, beilt man ein Rundholz auf einer Seite gerade ab (Sägen lieber nicht, siehe oben) oder verwendet ausnahmsweise mal Kantholz oder starke Bohlen (60 mm). Bei Kantholz oder Bohlen wird der Stempel selbstverständlich nicht geschart. Beispiele für das Sichern von Ablösern mit Doppelstempel und Anpfahl zeigt Abbildung 93.
{mospagebreak}12.4.3 Ausbau mit Kappen
Auch der Ausbau mit Kappen bezeichnet nicht einen Befahrerausbau unter Umgehung des Vermummungsverbotes, sondern einen durchaus legitimen, manchmal arbeitssparenden Ausbau. Will man nur die Firste einer Strecke sichern, da die Stöße ausreichend standfest sind, setzt man Kappen mit dazwischenliegendem Verzug ein.
In der Regel werden die Kappen in Bühnlöcher gesetzt. Diese werden im Stoß unter der Firste (Kappendurchmesser + Verzug) ausgeschlagen und zwar das eine Bühnloch rechteckig oder quadratisch und das andere als sogenannter Anfall, drei Seiten
Abbildung 94: Ausbau mit Kappen | Oben und Mitte aus: [31] Unten nach: [32] | |
Oben) Kappenausbau mit Kappeisen Mitte) Kappenausbau mit Kappschuh und Kappwinkel Unten rechts) 1: eingebühnte Kappe, Durchmesser min. 15 cm; 2: Bühne aus Brettern, min. 35 mm; 3: Stempel mit Anpfahl zur Unterstützung von Ablösern; 4: Halbholz direkt unter der Kappe zur Lastverteilung Unten links) 1: eingebühnte Kappe, Durchmesser min. 15 cm; 2: Bühne aus Brettern, min. 35 mm, 3: Nägel | ||
winklig und eine (seitlich nach vorn oder nach oben; niemals nach unten!) schräg vom Tiefsten des Bühnloches zum Stoß hin auslaufend. Der Anfall ist nötig, da man sonst das Holz nicht straff hineinbekommt. Der Stempel wird mit dem Stichmaß zwischen den beiden Bühnlochsohlen abgemessen und zugeschnitten. Das Ende, welches in das winklige Bühnloch soll, wird am Ende gerade abgeschnitten und winklig entsprechend den Bühnlochmaßen zugerichtet. Das andere Ende bekommt, damit es über den Anfall in das Bühnloch gleiten kann, eine „kurze Ecke” in Einschlagrichtung und eine „lange Ecke” ihr gegenüber, ähnlich wie bei einem Fachwerkzapfen.
Zum Einsetzen wird die Kappe in das allseits winklige Bühnloch gesteckt, mit der kurzen Ecke im Anfall angelegt und mit einem großen Hammer bis ins andere Bühnloch fest eingetrieben. Das geht sehr schwer und soll es auch, die eingesetzte Kappe darf nicht klappern! Im Anfall wird die Kappe mit einem Keil gesichert.
Ein Bühnholz im Schacht wird genauso eingebracht. Der Anfall zeigt grundsätzlich nie in die Richtung, in der die Kappe oder Bühne belastet wird, im Idealfall liegt er dazu entgegengesetzt. Kappen, Bühn- und Spreizhölzer werden niemals auch nur einseitig ausschließlich mit Keilen oder einem Anpfahl gehalten, es wird immer ein Bühnloch hergestellt oder ein Kappschuh oder -eisen verwendet! Unter starker Belastung oder bei wechselnder Feuchtigkeit fallen Keile heraus und die Kappe samt daraufliegender Masse hinterher, außerdem verfaulen diese dünnen Konstruktionselemente eher als die starken Kappen- oder Bühnhölzer.
Wenn das anstehende Gestein empfindlich gegen Abscherung oder sehr hart ist, im großen und ganzen aber an den Stößen gut steht, verwendet man zum Auflegen der Kappen sogenannte Kappschuhe oder Kappeisen. Diese ersetzen das Bühnloch, das bei weichem Gestein sehr tief sein müßte oder bei sehr hartem Gestein arbeitsaufwendig ist. Beim Kappeisen im Stoß ein Loch gebohrt wird, in das ein tragender Rundstahl oder Anker hineinkommt. Die die Kappe tragende Konstruktion ist entweder am Rundstahl angeschweißt, der Rundstahl ist vorn zum Kappeisen gebogen oder ein Anker verspannt sich im Bohrloch und trägt auf dem vorderen Gewindestück einen Kappschuh. Die Kappen werden in Kappeisen oder Kappschuh hineingelegt und gegen den Stoß verkeilt.
Schön sieht sowas im Altbergbau jedoch nicht aus, wo es nicht ortsüblich gewesen ist, läßt man sich besser etwas anderes einfallen! Die Enge von Altbergbaustrecken verhindert zum Glück ohnehin oft groben Unfug mit dem Bohrgezähe, wieAnkerausbau in Schlägelstrecken. Abbildung 94 zeigt Ausführung und Beispiele für den Ausbau mit Kappen.
12.4.4 Polygonausbau
Abbildung 95: Offener Polygonausbau | Abbildung 96: Halber Polygonausbau |
1) Kappe; 2) Kopfstempel; 3) Fußstempel; 4) Läufer; 5) Bolzen aus Halbholz; 6) Abrollung (Verzug aus Rundhölzern) bei größeren offenen Hohlräumen, beispielsweise Abbauen; 7) Verzug | 1) Kappe; 2) Stempel; 3) Kopfstempel; 4) Fußstempel; 5) Läufer; 6) Bolzen aus Halbholz; 7) Abrollung; 8) Verzug |
Abbildungen nach:[32] |
Gebirgsdruck aus der Sohle tritt normalerweise in den für Befahrer zugänglichen Grubenbauen des klassischen Erzbergbaus nicht auf, kann aber zum Beispiel in Bauen des (Kupfer-) Schieferbergbaus vorkommen. Hier verwendet man zum Ausbauen entweder Abwandlungen der Türstöcke, die auch in der Sohle eine Spreize (Querholz) haben und damit zu Rahmen werden oder den allgemein in stark druckhaftem Gebirge oder bei unregelmäßiger Kontur gebräuchlichen Polygonausbau (Abbildung 95 und Abbildung 98). Der sehr arbeitsaufwendige Polygonausbau läßt sich gut in die in druckhaftem Gebirge (zum Beispiel auch Gangstrecken im Erzbergbau!) durch Ausbrüche entstehenden rundlichen Streckenprofile einpassen. Der geschlossene Polygonausbau entsteht aus dem offenen durch Einfügen einer Sohlspreize oder weiterer Stempel-Läufer-Kombinationen auch auf der Sohle.
Abbildung 97: Die historische „Vieleckzimmerung“ als Vorläufer des Polygonausbaus | aus: [31] |
Nachfolgend werden die Arbeitsschritte für einen einfachen symmetrischen Polygonausbau ohne Sohlspreize und mit nur einem Läufer je Seite beschrieben, man kann aber bei fast runden oder unsymmetrischen Streckenprofilen durchaus auch mehrere Läufer und unsymmetrische Stempellängen einbauen, sollte dann aber das Polygon vollständig schließen, um die angreifenden Kräfte auf den Ring zu verteilen.
So wird ein einfaches Polygon hergestellt:
- Sohle säubern, Bühnlöcher für Fußstempel aushacken
- Fußstempel abmessen, zuschneiden und scharen
- Fußstempel einsetzen, provisorisch verkeilen
- Läufer zuschneiden (so um 2 m lang, entspricht Bauabstand) und auflegen
- einseitig Bühnloch für Kappe herstellen (nicht unbedingt nötig, aber besser zum Bauen)
- Kappe zuschneiden, Verblattung anbringen und fest gegen den Stoß verkeilen
- Kopfstempel abmessen, Schar auf Läufer zugeben und zuschneiden
- auf Läuferseite scharen, auf Kappenseite Blatt anschneiden und Kopfstempel einbringen
Die Läufer treffen sich an den Polygonen und werden, wenn mehr als zwei Polygone gestellt werden, dort verblattet auf die Fußstempel aufgelegt. Hat man das nächste Polygon fertig, wird noch folgendes getan:
- Läufer gegen den Stoß verkeilen
- Bolzen zuschneiden, scharen, einbringen
- Verzug dort wo nötig einbringen
Abbildung 98: Ausgeführter Polygonausbau | Reproduktion aus: [48] |
Wie auch beim Türstock- und Stempelausbau muß alles straff eingebaut werden, nichts darf wackeln oder klappern und der Verzug liegt dicht an Ausbau und Gebirge an. Nägel verwendet man höchstens als Haken, damit Werkzeug und Frühstücksbeutel nicht im Dreck liegen oder um ein Brett provisorisch anzuheften, selbstverständlich nicht, um vielleicht den Stoßverzug dauerhaft anzunageln, weil man zum Ausfüllen dahinter zu faul ist! Bauklammern meidet der ordentliche Zimmerling wie der Teufel das Weihwasser, es sei denn, es soll ein historisch detailgetreuer Wismut-Ausbau aus den 50er Jahren nachgestellt werden, an dem dann jeder sehen kann, was Bäcker, Schuster und Friseure so alles aus Holz zustande gebracht haben.
Abbildung 99: Ausbau mit Stahl | Fotos: privat | |
Links) Ausbau mit stählernen Türstöcken und verzug aus Stahlprofilen mit Ziegeln Oben) Für die Tschechei typischer Ausbau mit stählernen Gleitbögen und Wellblech (Krupka) |
12.5 Stahlausbau
Will man ein Mundloch dauerhafter und „pflegeleichter” ausbauen, kann man die Türstöcke und den Verzug aus Stahlprofilen herstellen (nützlich: ausgemusterte Leitplanken). Als Kappen und Stempel verwendet man Doppel-T-Träger oder (Feld-)Bahnschienen, je nach dem, wieviel gehalten werden soll. Verbunden werden die Profile mit Winkellaschen und Schweiß- oder Schraubverbindungen. Vor allem bei auftretendem Seitendruck muß auf ordentliche Verbindungen geachtet werden (Scherkraftbeständigkeit der Schraub- oder Schweißverbindung!), im Zweifelsfall rechnet man die Mindestgröße der Verbindungen aus.
Abbildung 99 zeigt Möglichkeiten für den Ausbau mit eisernen Türstöcken beziehungsweise überhaupt mit Stahl, Abbildung 94 unter anderem die Kombination von hölzerenen Stempeln mit stählernen Kappen. Wie auch beim Holzausbau sieht man auf richtig in die Sohle eingesetzte Stempel und dicht am Gebirge anliegenden Verzug. Verzinkte Profile halten zwar ewig, sehen aber im Altbergbau - Verzeihung! - zum Kotzen aus. Diese Art Korrossionsschutz verkneift man sich besser zugunsten von unauffälligem Rostschutzanstrich oder man läßt es ganz bleiben, da starkes Stahlprofil sowieso länger gegen Rost beständig ist, als man selbst alt wird.
{mospagebreak}12.6 Bruchsteinmauern und Gewölbe
Hat man beim Aufwältigen eines Mundlochs Gewölbereste vorgefunden, ist es aus Denkmalschutzgründen auf jeden Fall sinnvoll, wenn man sich wieder zur Herstellung einer Gewölbemauerung entschließt. Zunächst untersucht man an vielleicht noch stehenden Resten, ob die Mauerung mit oder ohne Bindemittel ausgeführt wurde und welche Arten von Steinen verwendet wurden. Sieht man das nicht mehr, versucht man, das Alter der Mauerung durch Archivarbeit herauszubekommen - wenn dort nur „Mauerung” oder „Gewölbe” steht, so erfolgte dieses seit dem Ende des 18. bis ins 19. Jahrhundert fast immer mit Mörtel, ältere
Abbildung 100: Trocken gesetztes Gewölbe mit überspringenden Bögen | Foto: privat |
Gewölbe sind trocken gesetzt. Bei der Planung einer neuen Mauerung beachtet man diese Tatsache - auch wenn es ohne Mörtel ein bißchen schwerer ist! Sagt euch jemand (etwa ein Statiker), daß es ohne Bindemittel nicht hält, dann schmeißt ihn raus, es ging jahrhundertelang ohne. Das in Abbildung 100 gezeigte Schachtgewölbe kommt ohne ein Gramm Bindemittel aus!
Die Herangehensweise beim Gewölbesetzen ist bei Gewölben mit oder ohne Bindemittel zunächst gleich: es wird als erstes eine Gewölbelehre gebaut, auf der das zu Anfang noch nicht geschlossene Gewölbe aufgebaut wird. Diese Lehre aus Holz muß sehr solide sein, denn sie trägt bis zum Einsetzen des Schlußsteins die gesamte Last der verwendeten Baustoffe. Die Maße der Lehre werden aus einer Zeichnung ermittelt, die man unbedingt vorher anfertigen sollte - vor allem dann, wenn kein einfacher Bogen gesetzt wird, sondern elliptisches Gewölbe, Korbbögen, Kellerhalsmauerung bei Schächten und ähnlichem. Es gibt aus dem vorigen Jahrhundert spezielle Fachliteratur über die Grubenmauerung ([49]), in der genauestens die Konstruktion einer Lehre für die einzelnen Gewölbearten beschrieben wird.
Beim Einbau der Lehre achtet man peinlich auf das Einhalten der vorgegebenen Maße für die Wölbung, baut sie standfest auf und denkt auch daran, daß die Lehre wieder hinausmuß, ohne daß man irgendwo reinreißt. Baut man an einen vorhandenen Gewölberest an, vermeidet man eine Baunaht, sondern verzahnt alte und neue Steine richtig miteinander, auch wenn man dazu einige alte Steine entfernen muß. Die Lehre ragt dabei ein kleines Stück unter das alte Gewölbe, damit es keinen Absatz gibt. Ist das aufzusetzende Gewölbe recht lang, baut man es abschnittsweise, wobei die hölzerne Lehre jedesmal weggenommen und wieder aufgebaut wird. Auch hier vermeidet man sichtbare Ansätze der einzelnen Abschnitte und paßt das Gewölbe der vorhandenen Streckenkontur etwas an, was jedoch nicht heißt, daß um Steine und vorspringende Ecken mit engen Krümmungen herumgebaut wird.
Ein aus der Gegend von Annaberg jüngst bekannt gewordenes Beispiel veranlaßt die Verfasser noch zu folgenden Bemerkungen: eine Gewölbelehre hat nichts gemein mit einer liederlichen Betongleitschalung! Sie ist starr aufgebaut, um Unregelmäßigkeiten (Beulen und dergleichen) in der Gewölbekontur, die die Tragfähigkeit des Bauwerks schwächen würden, zu vermeiden und den Maurer zu zwingen, anständig zu arbeiten und die verwendeten Steine dem zu setzenden Gewölbe anzupassen (und nicht umgekehrt, daß sich eine schlottrige Lehre selbständig der Strecke anpaßt!). Dünnes gebogenes Blech, Pertinax, Hartfaserplatten und biegsame PVC-Platten haben auf einer Gewölbelehre nichts zu suchen!
12.6.1 Trockenmauerungen
Abbildung 101: Gewölbe in einem Stolln | Foto: privat |
Das trockene Aufsetzen von Bruchsteinen (auch bei Mauern) erfordert einige Übung, wichtig ist paßgenaues Arbeiten, es darf kein Stein beim Drücken auf die Ecken wackeln. Zunächst sucht man sich die passenden regelmäßig geformten unverwitterten Steine zusammen, dazu dann noch solche (kleineren) Steine, mit denen Unebenheiten ausgefüllt werden können. Der Aufbau des Mauerwerks erfolgt in nahezu waagerecht beziehungsweise gerade liegenden Schichten unter Vermeidung von Stoßfugen. Für eine Schicht verwendet man in etwa gleich hohe Steine, die man sich aus dem vorhandenen Material heraussucht oder zurechthaut. Man kann ausnahmsweise auch mal zwei dünne übereinanderlegen, überdeckt diese Stelle in der nächsten Schicht dann aber mit einem Stein. Die Schichten werden dicht gesetzt, Hohlräume und Fehlstellen mit kleinen Steinen (nicht mit Dreck oder Splitt!!!) schichtgerecht ausgefüllt (hochkant stehende Ausfüllung vermeiden). Klaffende Fugen in der Sichtseite werden am Schluß der Arbeiten mit dünnen Steinen ausgezwickt. Jede Schicht Steine liegt so fest, daß beim Daraufdrücken nichts mehr klappert oder verrutschen kann, daß ist ganz wichtig für den kraftschlüssigen Zusammenhalt der Mauer oder des Gewölbes. Beim Setzen der Wölbung legt man die Steine einer Schicht mit ihrer schmalen Sichtseite vollflächig auf die Lehre auf - das hat das Ergebnis, daß sie hinten auseinanderstehen. Diese Klaffung wird sorgfältig mit kleinerem (wenn vorhanden keilförmigem) Material schichtgerecht aufgefüllt, und zwar in der Art, daß sich die Steine des Gewölbes beim Wegnehmen der Lehre und der damit verbundenen Gewölbesetzung nicht weit nach unten bewegen können, sondern sich gegeneinander verkeilen und verspannen. Kommt man mit der Arbeit in den Scheitelbereich des Gewölbes, so ist es bei kleinem Radius oft schwierig, die Steine einer Reihe vor dem Überkippen zur Mitte hin zu bewahren. Man hält sie deshalb mit einem Brett, Keilen und Klötzern in ihrer Lage fest.
Die letzte Reihe Steine, der sogenannte Schlußstein, wird im Scheitel des Gewölbes eingesetzt. Hier kommt es besonders auf genaues Arbeiten an, da der Schlußstein den Gewölbebogen schließt und die meiste Belastung von allen Steinreihen auszuhalten hat. Die Enden eines Gewölbes (zum Beispiel am Mundloch) werden, so man nicht später noch ansetzen will, mit ausgesuchten Steinen, die eine gerade Kante nach vorn haben, ordentlich ausgeführt. Stehen Ecken und
Abbildung 102: Firstgewölbe | Abbildung links: [30]; Foto: privat | |
Links) Einfaches Firstgewölbe. a: Spannweite, b: Stich. Das Gewölbe stützt sich auf die ausgeschlägelten widerlager, die Spannweite a entspricht der Streckenbreite. Der Stich b gibt die innere Scheitelhöhe des Gewölbes über einer gedachten Linie, die die Fußpunkte der Widerlager verbindet, an: b= 0,10 ... 0,20 * a. Im Gegensatz zur Zeichnung ragt der Schlußstein nicht generell über den oberen Gewölbescheitel hinaus. Rechts: Widerlager für ein dann doch nicht ausgeführtes Gewölbe | ||
Abbildung 103: Ziegelgewölbe | Foto: privat |
Unregelmäßigkeiten vor, so sieht das unschön aus, die nachträgliche Beseitigung mit Hammer und Meißel ist ziemlich aufwendig. Man kann den letzten Schlußstein in einem Mundloch etwas größer als die anderen machen, muß aber darauf achten, daß er dann richtig in den Reihen des Gewölbes sitzt. Ist man fertig mit Gewölbesetzen, wird die Lehre entfernt; ein spannender Moment, denn jetzt zeigt sich bei trocken gesetzten Steinen, ob man nicht vielleicht doch gepfuscht hat....!
Um sich richtig zu verspannen, benötigen Gewölbe, vor allem die trocken gesetzten, eine Mindestauflast, es ist ein Trugschluß, daß dazu dauerhaft die Eigenmasse des Gewölbes ausreichend ist! Man packt daher Masse oben drauf, je größer der Radius des Gewölbes, umso mehr.
Abbildung 104: Kombination zwischen trocken gesetztem und Gewölbe mit Bindemittel | Foto: privat |
Das Ziegelgewölbe mit Bindemittel sitzt auf einer ebenfalls mit Bindemittel ausgeführten Mauerung auf. Oberhalb des Ziegelgewölbes wurde die Auflast bis zum Anstehenden so sauber gesetzt, daß ein ebenfalls tragfähiges Gewölbe entstanden ist |
Im Scheitel sollte das Gewölbe bei einem normalen Stollenprofil (etwa 1,5 m breit) mit mindestens 30 cm Masse bedeckt sein. Diese Masse schafft gleichzeitig den festen Anschluß an das Gebirge und wirkt als Steinschlagpolster, sie sollte also sorgfältig bis an das Anstehende, wenn nicht gerade ein großer Abbau über der Strecke ist, gesetzt werden. Gewölbemauerungen sind empfindlich gegen angreifende Punktlasten und verformen sich bei solchen Lasten oder brechen unter Umständen durch. Man sieht sich daher schon beim Bau des Gewölbes nach Ablösern oder in großer Höhe hängenden Steinen oder loser Versatzmasse um und ergreift entsprechende Gegenmaßnahmen (Bereißen, gemauerte Pfeiler, Stahlträger, Anker und so weiter, auf jeden Fall etwas dauerhafteres als Holz!).
{mospagebreak}12.6.2 Mauerungen mit Bindemittel
Mit Bindemittel arbeitet man im Prinzip genauso wie beim trockenen Aufsetzen von Gewölben, man kann, aber muß nicht, so genau arbeiten wie ohne Mörtel. Die Lehre wird vor dem Aufbau des Gewölbes zweckmäßigerweise mit starker Baufolie bedeckt, dann kann nichts am Holz festkleben oder durchlaufen. Im Interesse der Ästhetik bemüht man sich um ein sauberes Arbeiten, da ein Gewölbe, dessen Fugen breiter sind als die verwendeten Steine, übel aussieht. Verwendet man Ziegel (Vollklinker, einfach gebrannte Steine sind nicht dauerhaft wasserbeständig!), kann man sie etwas keilförmig zurichten, sie passen dann besser zusammen. Es gibt alte Ziegelgewölbe, deren Fugen an der Unterseite des Bogens nur etwa 3 mm breit sind! Als Mörtel verwendet man bei Bruchsteinen Traßzementmörtel, da dieser gut an Naturstein haftet und eine hohe Festigkeit besitzt. Bei Ziegeln können Kalk-Zement- oder Zementmörtel eingesetzt werden, ersterer jedoch nur, wenn nicht mit sauren Grubenwässern zu rechnen ist. Ist das zusitzende Wasser stark sauer, verwendet man besser speziellen Mörtel für Arbeiten in der Kanalisation (Handelsnamen: Kanal- und Schachtbaumörtel, Sielbaumörtel).
Abbildung 105: Weitere Gewölbeausführungen | Aus: [30] | |
Links) Viertelgewölbe. Häufig anzutreffende Art der Gewölbe in Gangstrecken mit steilem bis flachem Einfallen. Ziegel oder Bruchstein, trocken oder mit Bindemittel gesetzt, oft zum Halten von Versatzmassen in Abbauhohlräumen. Rechts: Geschlossenes elliptisches Gewölbe. Elliptische Gewölbe kamen seit dem 18. Jahrhundert zum Einsatz. In geschlossener Form wurden sie in stark druckhaftem Gebirge eingebaut. Das Bild zeigt den nachträglichen Einbau in eine mit Holz eingebaute Strecke. Häufiger sind diese Gewölbe in offener Form, bei der die Sohle nicht mit eingewölbt ist. Ausführung in Bruchstein mit oder ohne Bindemittel oder Ziegelmauerung. | ||
Abbildung 106: Ausbau mit Steinplatten | Foto: privat |
Nicht ins Bild eines soliden Ausbaus passend, aber im Erzgebirge recht häufig: Verzug der Firste mit „eingebühnten“ Steinplatten und darauf geschichtete Masse |
Sitzt in der auszubauenden Strecke viel Wasser zu, sorgt man mit entsprechenden Abzugslöchern im Gewölbe dafür, daß sich nichts staut. Die Masse auf dem Gewölbe sollte dann stückig sein, damit sich die Entwässerung nicht zusetzt. Der Gewölbefuß wird so gestaltet, daß er nicht unterspült werden kann, zum Beispiel mit etwas vorstehenden Steinen der unteren Reihen, auf die man dann gleich das Tragewerk auflegt.
12.7 Ausbau von Schächten
Ein Tagschacht wird zumeist schon während der Aufwältigung dauerhaft ausgebaut, um den Schachtkopf standfest zu halten und die Fahrung zu ermöglichen. Blindschächte werden von Befahrern oder mit Betriebsplan arbeitenden Vereinen zur Erleichterung der Fahrung für des Kletterns unkundige Personen ausgebaut. Der in diesem Kapitel beschriebene Schachtausbau beinhaltet nicht die speläoalpinistischen Varianten und „Befahrerverwahrungen” sondern die offiziell gebräuchlichen Arten des Holz- und Stahlausbaus. Der Ausbau in Mauerung wird am Rande erwähnt.
12.8 Holzausbau von Schächten
Der einfachste Schachtausbau im standfesten Gebirge besteht im Einbau
Abbildung 107: Ausbau eines Schachtes mit Fahrten und Fahrtenbühnen |
Erläuterungen im Text |
von Fahrtenbühnen und Fahrten (Abbildung 107). Die Bühnenbretter werden auf Bühnhölzer genagelt, die in Bühnlöcher eingesetzt, keinesfalls jedoch nur verkeilt sind. Der Einbau von Bühnhölzern geschieht wie beim Stempelausbau beschrieben, jedoch liegen die Hölzer in Schächten in Waage. Die Stempel (Kantholz oder an der Auflagefläche der Bretter gerade abgebeiltes Rundholz) sind mindestens 120 mm stark, bei weiten Schächten entsprechend mehr. Bei Bedarf werden rechtwinklig dazu Querhölzer aufgelegt, die Verbindungsstellen werden verblattet ausgeführt.
Die Bühnenbretter dürfen sich beim Darauftreten nicht durchbiegen, sie sind, entsprechend kurzen Abstand der Bühnhölzer vorausgesetzt, nicht schwächer als 35 mm. Ein Überstehen der Bühnbretter von mehr als 10 cm über die Bühnhölzer zu gefährlichen Stellen (zum Beispiel Fördertrum) hin wird vermieden, da ja meistens die faulen Bretter erst ausgetauscht werden, wenn schon mal einer durchgebrochen ist...!
Die Fahrten stehen auf den Bühnen und werden mit einem quergenagelten Holz am Wegrutschen gehindert. Ideal ist es, wenn sich unter dem Aufstellungspunkt der Fahrt ein Querholz in der Bühne befindet, was bei angefaulten Bühnenbrettern vor bösen Überraschungen schützt. Der Fuß der Fahrt ist so abgeschrägt, daß die Holme voll aufstehen. Am oberen Ende sind die Fahrten mit Fahrthaken an einem Bühn- oder Querholz befestigt. Wird der Schacht nicht im ganzen Profil zur Fahrung benutzt, nagelt man zum durchgehenden Trum hin auf Abstand gesetzte Bretter an, damit niemand hineinfallen kann (Vertonnung).
Die gebräuchlichste Art des einfachen Ausbaus zur Fahrung besteht darin, alle 3 bis 5 m eine Bühne so einzubauen, daß wechselseitig oder versetzt übereinander auf die nächste Fahrt gestiegen wird (Abbildung 107). Die abwärtsgehenden Fahrten ragen mindestens 20 cm über die Bühne hinaus, damit man sich beim Umsteigen ordentlich festhalten kann; wird das zu eng, bringt man Griffe in der Art von Kanalsteigeisen am Stoß an.
n: Fahrthaken; E: Bühnhölzer; F: Befestigungsholz für die Fahrt Dargestellt ist die alte Ausführung der Fahrten mit geschwungenen Sprossen und Holmen aus Halbhölzern. Neuere Fahrten besitzen Holme aus Kantholz und gerade Sprossen. Man beachte, daß Bühnholz und Befestigungsholz verblattet sind! | ||
Abbildung 108: Maße und Befestigung von Fahrten | Links) aus [30] | |
Links) Befestigung und Maße von Fahrten; Rechts oben): verschiedene Fahrthaken | ||
In engen Schächten kann man längere Fahrten verwenden, die dann aber recht steil stehen. Dazu ist es oftmals notwendig, aus zwei Fahrten eine zu machen, das geschieht mit einer kurzen genagelten Verblattung, eisernen Laschen und Schrauben und nicht etwa mit Nagelblechen aus dem Baumarkt!
Senkrecht an den Stoß stellen darf man die Fahrten nicht, da sonst der Aufstieg, vor allem mit Gepäck, zur Tortur wird und man keinen Platz hat, den Fuß etwas über die Sprossen hinauszustecken. Ist es sehr eng und sieht man keine Möglichkeit, Umtrittbühnen einzubauen, verwendet man durchgehende Fahrten und Bühnen mit Fahrtendeckeln.
Die Fahrten werden mit Fahrthaken (Abbildung 108 zeigt zwei Ausführungen) an den Bühn- oder Querhölzern befestigt und zusätzlich mit Laschen untereinander befestigt. Alle 5 bis 8 m wird eine Bühne mit Fahrtendeckel im Fahrtrum eingebaut. Der Deckel kann zum leichteren Öffnen mit einem Gegengewicht versehen werden. Er wird von jedem Befahrer wieder zugemacht, denn er soll verhindern, daß jemand beim Loslassen der Fahrt gleich ganz hinunterfällt oder dem Untermann auf den Kopf springt.
12.8.1 Bolzenschrotausbau
Ist der Schacht für einen einfachen Ausbau zu groß, will man mehrere Trümer abteilen sowie umfangreiche Einbauten (zum Beispiel Tonnbretter) vornehmen und ist mit Steinfall oder mäßigem Gebirgsdruck zu rechnen, wird meistens Bolzenschrotausbau verwendet. Abbildung 109 zeigt die grundlegenden Konstruktionselemente.
Dieser Ausbau wird in der Regel von unten nach oben eingebaut, da sich ausgehend von einem tragenden Geviert immer ein Geviert gegen das andere abstützt, solange, bis wieder ein tragendes vorhanden ist. Im Idealfall (festes Gebirge) tragen die Heithölzer aller Gevierte. Baut man Bolzenschrot von oben, das ist bei Aufwältigungsarbeiten oft der Fall, hängt man mit eisernen Laschen, starken Stahlseilen oder Haken aus Rundstahl die Jochhölzer des Ausbaus von einem zum anderen aneinander und oben an das weit über das Schachtprofil ins Hangende und Liegende hinausreichende Schachtjoch oder „Hängegeviert” an, das dann die gesamte Last des Ausbaus trägt. Es ist deshalb meist aus Stahlrohr (200 bis 300 mm Durchmesser, starkwandig). Man kann mit dieser Technologie durchaus Schächte mit einem Querschnitt von 10 m² 15 m tief ausbauen, ohne daß man festes Gebirge gefunden hat und sich ein Heitholz einbühnen läßt.
Abbildung 109: Bolzenschrotausbau | Nach [33] |
Bolzenschrotausbau im Überhauenvortrieb, von unten begonnen 1) Heitholz; 2) Jochholz; 3) Bolzen; 7) Fahrt. Die Maße dienen nur der Information und werden im Altbergbau den örtlichen Gegebenheiten angepaßt. Sicherungsbolzen und Sprengbühne werden im Vortrieb angewendet und entfallen beim Ausbau eines alten Schachtes. |
Damit man über einem offenen Schacht arbeiten kann, hängt man an Rundstahlhaken oder Stahlseilen (zum Beipiel auch an einer Winde mit richtig funktionierender Bremse) eine Bühne an, auf die eine provisorisch irgendwo festgebundene Fahrt reicht. Da die Bühne nie überall dicht anliegt, herumschaukelt und die ganze Sache etwas windig ist, seilt man sich zum Arbeiten an, und zwar nicht an der Hängebühne oder gar an der letzten Fahrt, sondern oberhalb in der Nähe der Fahrt am Ausbau!
Die Bühne wird so tief gehängt, daß man bequem an die Stelle herankommt, an die das nächste Geviert gesetzt wird, etwa 1 m tiefer als dieses. Ist die Bühne zu weit unten, gibt das artistische Übungen auf der Fahrt, sehr zum Gaudium des Fördermanns, der das Drama von oben sieht! Prinzipiell wird mit den Hängegevierten ähnlich gebaut, wie beim Ausbau von unten nach oben, nur daß das Heitholz und die Bolzen erst dann hineingebaut werden, wenn das Jochholz hängt. Zum besseren technischen Verständnis wird nun in Anlehnung an [33] der Bolzenschrotausbau von unten nach oben beschrieben (siehe auch Abbildung 109).
Zunächst werden im Schacht über der Grundstrecke Bühnlöcher für die ersten Heithölzer ausgehauen und diese vom Hangenden ins Liegende beziehungsweise in die kurzen Stöße des Schachtes senkrecht zu Hangendem und Liegenden eingebaut. Will man den Bolzenschrotausbau so gestalten, daß nicht jedes Geviert voll tragen muß, da zum Beispiel kein großer Gebirgsdruck vorhanden ist und man das Ganze sowieso nur braucht, um Einbauten und Fahrten daran zu befestigen, unterstützt man die ersten Heithölzer an ihren Enden zweckmäßig mit Stempeln, die man in der Grundstrecke aufstellt. Nach diesen vorbereitenden Arbeiten kann es losgehen:
- Bolzen in den Ecken abmessen, zuschneiden, Scharen anbringen, aufstellen und provisorisch anheften (aufpassen, die Scharen eines Bolzens sind um 90° versetzt zueinander!)
- Jochhölzer abmessen, zuschneiden und auflegen; dabei zusehen, daß in tonnlägigen Schächten die Bolzen im Hangenden ordentlich geheftet sind, sonst fällt alles um
- soll das nächste Geviert eingebühnt werden, Bühnlöcher für Heithölzer anzeichnen und ausschlagen (ein Loch mit, eins ohne Anfall, siehe Stempelausbau)
- Heithölzer abmessen (Stichmaß), zuschneiden, Verblattung anbringen und entweder in die Bühnlöcher einsetzen oder gegen den Stoß verkeilen; die einzusetzenden Heithölzer werden an den Enden rechteckig zugerichtet oder bei großem Gebirgsdruck angeschärft
- bei großem Abstand zwischen Hangendem und Liegenden oder wenn aus irgendwelchen Gründen Steinschlag auftreten kann (zum Beispiel Sprengarbeiten, seitlich liegender massegefüllter Abbau), Mittelbolzen einsetzen: Maß nehmen, Scharen zugeben, Scharen anbringen und einsetzen (bei eingebühnten Heithölzern mit dem Bello)
- dort wo nötig, Verzug einbringen und dahinter mit Masse aussetzen
Sind Heithölzer nicht in Bühnlöcher eingesetzt und rechnet man mit Druck von der Seite oder befinden sich in der Mitte des Schachtes Heithölzer, da man mehrere Trümer abgeteilt hat, so bekommen die Jochhölzer ebenfalls eine schwache Verblattung angeschnitten, damit nichts wegrutschen kann. Diese Verblattung reicht jedoch keinesfalls weit ins Holz hinein, da so der tragende Querschnitt geschwächt würde. Gut ist es, wenn unter der Verblattungsstelle ein Bolzen steht.
Man baut wie oben beschrieben, ein Geviert nach dem anderen ein, der Abstand beträgt in der Regel 1,25 m. Alle drei Gevierte baut man eine Umsteigebühne für die Fahrten und bringt die 4 m lange Fahrt fest an. Während des Hochbauens legt man auf den jeweils unteren Bau nur provisorisch Bretter auf, heftet sie mit Nägeln an und stellt eine Fahrt gegen den Stoß.
Heit- und Jochhölzer bestehen aus Rundholz mit etwa 150 mm Durchmesser. Die Bolzen können etwas schwächer sein, jedoch nicht unter 100 mm, vor allem dann nicht, wenn wenig Heithölzer eingebühnt sind.
Von oben nach unten, zum Beispiel beim Aufwältigen eines im festen Gebirge stehenden Gesenkes, räumt man soviel Masse aus, bis Platz zum Arbeiten ist, schlägt Bühnlöcher und setzt die Heithölzer ein. Die Jochhölzer unter die oberen Heithölzer werden zugeschnitten und mit Bauklammern provisorisch an diese angehängt. Danach mißt man die Bolzen ab, bringt die Scharen an und stellt diese auf das untere Heitholz, so daß sie das Jochholz stützen. Heit- und Jochhölzer werden miteinander etwas verblattet. Alles muß straff sitzen, die Bauklammern kommen wieder weg, sobald alles endgültig festgemacht ist!
Etwas anders funktioniert das Ganze mit Hängegevierten von über Tage aus, wo man zunächst kein festes Gebirge hat. Hier beginnt man nach dem Aufbau der tragenden Rohrkonstruktion ein Stück über dem Schacht und dem Ausgraben der ersten 1,5 m mit dem Anhängen der ersten Jochhölzer im Hangenden und Liegenden knapp unter der Rasensohle. Dort hat man ein verblattetes Geviert errichtet, an dem ein Getriebe nach unten begonnen wird. Die ersten Bretter des Verzuges stehen senkrecht und reichen hinter das zweite angehangene Geviert. Auf die angehangenen Jochhölzer werden verblattet Heithölzer aufgelegt und Eckbolzen nach den oberen Jochhölzern gestellt. Sind die zum Anhängen verwendeten Teile etwas nachgiebig (beispielsweise Stahlseile), heftet man die Bolzen mit einem Nagel an, damit sie nicht herausfallen können. Das ist zwar Pfusch, aber eigentlich stehen sie ja zunächst nur der Ordnung halber mit im Ausbau, da sie erst tragen können, wenn das erste Heitholz richtig fest ist.
Die vorn angeschrägten Bretter des Verzuges werden vor den Gevierthölzern angesteckt und schräg in Richtung Stoß mit einem großen Hammer nach und nach eingetrieben, so wie man mit Ausfördern der Masse vorwärts kommt. Man hütet sich, die in der Masse steckenden Bretter unten freizugraben, da sie sonst unter dem Erddruck nach innen rutschen und der Schacht immer enger wird. Sind die Bretter vollständig eingetrieben, werden sie mit Nägeln am Rundholz angeheftet, damit sie nicht rausfallen. Ist man weit genug unten, werden die nächsten Jochhölzer angehängt und der Ausbau wie beschrieben weitergebaut. Findet man festes Gebirge, kann man beginnen, die Heithölzer einzubühnen und zum regulären Bolzenschrotausbau übergehen.
12.8.2 Halb- und Vollschrotausbau
In seltenen Fällen ist es wegen extrem starkem Gebirgsdruck oder „drängender” Masse aus seitlich liegenden Abbauen notwendig, den Schacht in Halb- oder Vollschrotausbau zu setzen. Dabei werden die Rundhölzer des Ausbaus verblattet als direkt übereinanderliegende Gevierte (Vollschrot) oder als versetzt gelegte Längs- und Querhölzer (Halbschrot oder Sparschrot) eingebaut. Dieser Ausbau braucht viel Holz, ist aber auch lange Zeit haltbar, da dünne, schnell wegfaulende Konstruktionselemente fehlen.
Abbildung 110: Vollschrotausbau | aus [30] |
Links) vollständiger Vollschrotausbau; rechts) „Sparschrot“, die Hölzer sind auf Lücke gesetzt; jeweils 1) Jochholz; 2) Heitholz |
Früher verwendete man den Vollschrotausbau in der Regel für Schachtköpfe von Tagschächten, die in der Verwitterungs- und Auflockerungszone des Felses stehen sowie dazu, diese Schachtköpfe beim Höherschütten der Halde zu verlängern („Aufsatteln”). Das Aussehen des fertigen Ausbaus zeigt Abbildung 110. Benötigt man Einstriche, so werden diese verblattet (Bühnen) oder geschart (nichttragende Abtrennungen von Trümern) im Ausbau integriert.
Bevorzugt baut man diese Arten Ausbau von unten nach oben, andersrum geht es zwar auch, ist aber ziemlich kompliziert und aufwendig, da man nichttragende Gevierte zunächst anhängen und stützen muß. Man beginnt den von unten nach oben geführten Vollschrotausbau, indem man im standfesten Gebirge zwei Heithölzer vom Hangenden ins Liegende, so wie beim Bolzenschrotausbau, einbühnt. Diese Hölzer werden, vor allem dann, wenn man darauf eine hohe Ausbausäule ohne die Möglichkeit der Zwischenbefestigung der Gevierte stellen muß, sehr groß dimensioniert (Durchmesser 200 bis 300 mm).
Verblattungen an diesen Hölzern werden nicht bis zum halben Querschnitt eingeschnitten, sondern nur so tief, daß das darüberliegende erste richtige Geviert nicht verrutscht. Die Gevierte des Ausbaus werden wie in Abbildung 110 eines über dem anderen aufgebaut. Man achtet auf ordentliches Ausfüllen des Raumes hinter dem Ausbau mit Masse und darauf, daß der Schacht eine geradlinige rechtwinklige Kontur bekommt und die Gevierte nicht kreuz und quer stehen. Wo immer es geht, sollten alle 2 bis 2,5 m tragende Gevierte gesetzt, also zumindest die Heithölzer tragfähig eingebühnt werden, um die darunterliegende Ausbausäule zu entlasten. Macht man das nicht, so kann es beim Bruch eines Geviertes (beispielsweise durch Ausbruch der Verblattungsstellen durch Fäulnis) zum Nachbrechen der ganzen darüberstehenden Säule kommen und der Schacht wird schlimmstenfalls unfahrbar. Beispiele dafür sind den Verfassern einige bekannt.
Ein häufiger Fehler beim Ausbau mit Holz ist die Meinung, daß ein „auf Pressung” mit Keilen und Brettern gegen den Stoß oder die Masse festgemachtes Holz auch ohne Bühnlöcher beziehungsweise Anhängen hält. Genausogern bauen die Meister des Grubenpfusches ohne Verblattung oder Scharung und setzen Lang- und Hirnholz direkt aneinander. Diese Schludereien gewöhnt man sich am besten gar nicht erst an, denn davon sind schon Bühnen oder gar ganze Ausbaugevierte in den Schacht gefallen und man mußte Getriebezimmerungen noch einmal von vorn beginnen!
12.8.3 Ausbau von Schächten in Mauerung
Die Schachtmauerung wurde im 18. und 19. Jahrhundert, als man aus ökonomischen Gründen zu zentralen großen Schachtanlagen und größeren Grubenfeldern überging, zur Perfektion gebracht. In den Jahrhunderten vorher begnügte man sich meist, wenn überhaupt Stein verwendet wurde, im sächsischen Erzbergbau mit einfacher Mauerung (Scheibenmauern, rechteckiger Querschnitt) oder der aus dem Brunnenbau bekannten Mauerung mit mehr oder weniger kreisrundem Querschnitt (Literatur: [49]). Im Folgenden werden einige häufig auftretende Arten der Schachtmauerung vorgestellt und ein grober Überblick über deren Herstellung gegeben. Das Ganze soll weniger eine Bauanleitung sein, sondern eher ein Hinweis zum Erkennen der Mauerungsarten.
{mospagebreak}12.8.4 Kellerhalsmauerung
Die Kellerhalsmauerung ist, wie der Name schon sagt, ursprünglich zur Herstellung der Kellereingänge verwendet worden. Da diese in Form und Verlauf einem - wenn auch kleinen - tonnlägigen Schacht gleichen, lag es nahe, so einen Schacht in ähnlicher Art und Weise mit Bruchsteinen, später auch Ziegeln, auszubauen. Im Gegensatz zum seigeren Schacht tritt bei einem tonnlägigen Schacht das Problem auf, daß man im Hangenden keine gerade verlaufende Mauer zum Halten bekommt, schon gar nicht ohne Mörtel und bei drückender Auflast. Deshalb wölbt man das Hangende der Kellerhalsmauerung und - weil das sehr haltbar ist - gleich alle anderen Seiten mit dazu. Das zumeist standfeste Liegende ist oft nicht mit einbezogen, so daß nur drei Schachtstöße gemauert wurden. Die Mauerung ist dahinter, wie jeder voll verzogene Ausbau, mit Gestein bis an das Gebirge heran dicht ausgesetzt. Zur Herstellung der Kellerhalsmauerung verwendete man Lehren wie zu einem Gewölbe und baute abschnittsweise von unten nach oben. Durch sein hohes Eigengewicht belastet dieser Ausbau sein Auflager stark, es sitzt deshalb in absolut standfestem Gestein. Ist das Gestein nicht sehr tragfähig (beispielsweise im Gang), mußte man die Ausbausäule stückweise irgendwo aufstellen, dieses führte zur Entwicklung der überspringenden Bögen.
12.8.5 Kellerhalsmauerung mit überspringenden Bögen
Für die Anwendung dieser Mauerungsart gibt es mehrere Gründe. Einer ist der schon unter 12.8.4 genannte der nur stellenweise vorhandenen genügenden Festigkeit des Widerlagers. Ein anderer Grund ist, daß man glaubte, Arbeitszeit dadurch zu sparen, indem man nur die Widerlager für die Bogenfüße und nicht für die komplette Mauerung aushauen mußte. Diese Ansicht vertrat man regional auch bei Gewölbemauerungen von Stollen, vor allem im Schneeberger Revier sind dadurch regelrechte Kunstwerke entstanden.
Abbildung 111: Schachtmauerung mit überspringenden Bögen | Foto: privat |
Blick von unten nach oben im tonnlägigen Schacht mit Blick zum Liegenden |
Bei der Schachtmauerung mit überspringenden Bögen wurden zunächst die Widerlager für die Bogenfüße im standfesten Gestein ausgehauen. Danach baute man die Bogenmauerung mit Hilfe einer Lehre soweit auf, bis eine gerade Auflagefläche für die Schachtmauerung entstanden war. Die Bogenlehre wurde entfernt, die Lehre für die Kellerhalsmauerung errichtet und diese bis an den nächsten Bogen herangeführt. Im Liegenden baute man oft auch gerade Mauern, da eine Wölbung hier nicht unbedingt notwendig ist. Vorteil der Arbeitsweise mit überspringenden Bögen ist es, daß man, wenn die Mauerung nicht schon während des Abteufens eingebracht wird, an mehreren Stellen übereinander arbeiten kann.
Abbildung 112: Schachtmauerung als Scheibenmauern | Foto: privat |
Blick von unten nach oben im tonnlägigen Schacht mit Blick zum Liegenden. Der Schacht ist im Gang aufgefahren und links und rechts mit Scheibenmauern vom Gang bzw. Abbau getrennt, Hangendes und Liegendes werden durch das Anstehende ohne Ausbau gebildet |
12.8.6 Scheibenmauern auf Bögen, Schachtscheider
Sollten bei einem im Gang abgeteuften Schacht nur die kurzen Stöße gemauert werden, da sich beispielsweise seitlich an den Schacht ein Abbau anschloß, errichtete man vom Hangenden ins Liegende einen Bogen und baute auf diesem eine gerade Scheibenmauer auf (Abbildung 112). Diese Mauer hielt dann die Versatzmasse im Abbau und verhinderte deren Auslaufen in den Schacht. Oftmals ersetzte diese Art der Mauerung eine vorhandene Schachtzimmerung, die durch ihre geringe Standzeit ständiger Instandhaltungsarbeiten bedurfte. War genug Platz, ließ man die Zimmerung stehen und baute die Mauer davor. Der Zwischenraum wurde mit kleinstückiger Masse aufgefüllt.
Bei manchen Schächten wurden auf diese Weise zudem noch Fahr- und Fördertrum durch einen gemauerten Schachtscheider getrennt. Dieser hatte in regelmäßigen Abständen, zweckmäßigerweise unter den Bögen, Öffnungen, durch die man zu Instandhaltungsarbeiten etwa an der Vertonnung vom Fahrten – ins Fördertrum steigen konnte. Diente der Schachtscheider zudem der Wetterführung, waren diese Öffnungen mit Türen versehen. Bühnhölzer und Einstriche wurden in Aussparungen in der Mauerung eingesetzt.
12.8.7 Rundschächte
Abbildung 113: Schachtmauerungen bei Rundschächten | aus [30] | |
Links) absatzweise Schachtmauerung; Rechts oben) Mauersatz für eine Schachtmauerung; 1: Mauerung in Ziegel oder Bruchstein; 2: Auflager mit Widerlager im Fels; 3: Bergfeste, wird nach fertigstellung des nächsten Satzes nach und nach entfernt und ausgemauert; 4: anstehender Fels; Rechts unten) Ausbildung der Mauerfüße | ||
In stark druckhaftem Gebirge ist ein runder oder elliptischer Schachtquerschnitt vorteilhaft, da er wesentlich standfester als ein rechteckiger ist. Zudem hat ein Kreis von allen zweidimensionalen geometrischen Figuren bei gleicher Fläche den geringsten Umfang, was natürlich bei der Schachtmauerung Material spart. Zuerst angewendet wurde ein runder Querschnitt bei Brunnen, wahrscheinlich aus statischen Gründen. Auf einem Riß aus dem 17. Jahrhundert, der eine Freiberger Grubenanlage zeigt, ist diese für den sächsischen Erzbergbau seltene Art der Mauerung dargestellt. Leider fielen die Radstuben dieses Schachtes der Sanierungswut eines Bergsicherungsbetriebes zum Opfer, ohne daß vorher eine Dokumentation angefertigt werden konnte.
Im Kohlebergbau ist wegen der gebirgsmechanischen Verhältnisse ein runder Schachtquerschnitt häufig anzutreffen. Die Mauerung wurde eingebracht, indem man beim Abteufen des Schachtes über der jeweiligen Sohle ein Widerlager für einen Mauerungsabschnitt herstellt und diesen von unten nach oben aufbaut. Dabei entstehen zwischen den Mauerungsabschnitten Gebirgsfesten, die nach und nach entfernt und durch Mauerung
Abbildung 114: Steighilfen | rechts) aus [30] | |
Von links nach rechts: Steigbrett; Baumstamm, Knotenseil, Steigbaum | ||
ersetzt werden, so daß zum Schluß keine Ansatzstellen mehr zu sehen sind (Abbildung 113).
Bei drückendem Gebirge oder durchteuftem Lockergestein verbleibt die Zimmerung hinter der Mauer, der Zwischenraum wird mit Masse oder Beton ausgefüllt. Für die Mauer wurden meist Hartbrandziegel, aber auch Sandstein (Steinkohlebergbau Freital) und andere Werksteine verwendet.
12.9 Erkundungsausbau: „Befahrerverwahrungen“
Abbildung 115: Befahrerschurf auf einen Schacht | Foto: privat |
Fachlich-Technisch jenseits von Gut und Böse, aber zweckmäßig und geringer Aufwand für eine erste Erkundung: ein typischer Befahrerschurf. Lohnt sich das Objekt, wird richtig ausgebaut |
Manchmal kommt es vor, daß nicht jeder einen Zugang finden soll, sei es, um ungestört forschen zu können, ohne daß jemand (aus Unkenntnis?!) etwas zerstört oder weil gesetzliche Bestimmungen den Befahrer, der legal einen Zugang schaffen will, zum wilden Ritt auf dem Amtsschimmel nötigen, bei dem sich schon mancher den Hals gebrochen oder aufgegeben hat.
Zudem ist man bestrebt, mit wenig Aufwand (zu wenig für etwa einen Berginspektor von drei Zentnern, der sich dann zum Einfahren auf die Knie in den Dreck begeben müßte) erst einmal nachzusehen, ob sich der Ausbau zu einem dauerhaften Zugang überhaupt lohnt, wie zum Beispiel bei einem 100 m langen Stollen, den man nur mal fotografieren und vermessen will. Abbildung 115 und Abbildung 120 vermitteln einen Eindruck von typischen „Zweckbauten“.
Abbildung 116: Befahrerverwahrungen: J-Tonne |
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1) Mülltonne 240/ 360 Liter; 2) Rollreifenfaß; 3) gewachsener Fels/ Anstehendes; 4) Grobstückige Auffüllung (Lagesicherung und Drainage); 5) kleinstückige Auffüllung; 6) Trennlage aus Folie (Verhinderung von Auswaschungen und Wettersperre); 7) Auffüllung mit Aushub (Oberboden, wie 13); 8) vorhandener Bewuchs beziehungsweise Neupflanzung; 9) Tarnung auf dem Deckel mit Draht angerödelt; 10) Steigbrett; 11) aufgewältigter Stolln; 12) Grenze des Schurfgrabens; 13) Oberboden wie gewachsen |
Selbstverständlich wollen wir niemanden zu illegalen Aktionen aufrufen (Nein, Nein!), sondern lediglich über alternative Ausbauarten informieren!
Der Ausbau von Schurfgräben und -schächten wurde schon oben beschrieben. Diese Techniken bilden natürlich auch dann die Grundlage, wenn es etwas unauffälliger zugehen soll. Will man einen geöffneten Zugang ohne großes Aufsehen dauerhaft erhalten, muß man je nach Qualität der vorherigen Arbeit nur noch Abdecken oder noch einmal gründlicher von vorn anfangen.
Wie schon im vorigen Kapitel besprochen, ist ein runder Querschnitt für einen Hohlraum statisch günstig. Ein Ausbau mit solchem Querschnitt ist, wenn die auszubauende Strecke in den Lockermassen nicht allzu lang wird, ein (oder auch mehrere) Rollreifenfaß oder gesäubertes Ölfaß. Wer hat, nimmt verzinkte Fässer oder streicht mit Rostschutz an. Zur Verwendung werden Deckel und Boden entfernt und das Faß in das vorher etwas größer ausgehobene Schürfloch eingesetzt. Dahinter wird ordentlich ausgefüllt und verdichtet – siehe Abbildung 116.
Baut man diese Art Ausbau senkrecht ein, kommt man bei mehreren übereinanderstehenden Fässern schlecht raus, da es eng und glatt ist. Hier hilft eine schmale Eisenfahrt oder alternative Steighilfen (Abbildung 114). Einige angeschraubte Schlingen aus verrottungsfestem Material (zum Beispiel Bandschlinge, Kletterseil, Förderbandgummi) helfen beim Einfahren, weil man sich festhalten kann und nicht gleich durchfällt.
Der Rucksack kommt beim Einfahren über den Befahrer, beim Ausfahren wird er am Strick nachgezogen und der Untermann paßt auf, daß nichts hängen bleibt. An der Tagesoberfläche wird die Konstruktion mit einem Faßdeckel (oder etwas anderem stabilen) so verschlossen, daß man darüberlaufen kann, ohne einzubrechen und einen Wetterzug zu verspüren. Über den Deckel kommen Steine, Laub, Erde oder Gras, je nach dem, was in der Umgebung vorhanden ist. Ist die Sache gut gemacht, kann auch ein mit allen Wassern gewaschener Befahrer darüberlaufen, ohne zu merken, was los ist.
Abbildung 117: Befahrerverwahrungen: Modell DKK |
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1) präparierter Kühlschrank. Nur einsetzbar bei sicher abgesperrten Zugängen, da nicht durchtrittsicher!; 2) Unterkonstruktion aus Gerüstrohr und –schellen; 3) Verzug: Wellblech; 4) Verzug: Bohlen, ausgediente Kunststoffteile; 5) Trennlage aus Folie/ PVC-Werbeplane; 6) kleinstückige Auffüllung; 7) grobstückige Auffüllung; 8) Auffüllung mit Oberboden wie gewachsen; 9) ursprünglicher Oberboden; 10) Grenze der Aufwältigung; 11) Anstehendes; 12) Schacht; 13) Gerüstfahrt; 14) Tarnung entsprechend des vorhandenen Bewuchses; 15) Absperrung mit Hinweisschild auf Gefahr (in der Regel bauseits vorhanden) |
Möchte man eine unauffällige Bewetterung haben, schneidet man das Faß unter der Geländeoberfläche etwas aus und verlegt abgedeckt und trittfest eine „Lutte” aus 150er KG-Rohr, Ofenrohr oder Drainagerohr bis an eine Stelle, an der im Winter ein schneefreier Fleck nicht auffällt und wo im Sommer niemand den kalten Wetterzug spürt, zum Beispiel an die nächste große Baumwurzel oder ins dichte Gestrüpp, Steinhaufen, „zufällig” im Wald herumliegenden, schön alt und vergammelt aussehenden Unrat (Korb, Sieb oder ähnliches) oder Asthaufen.
Der Verschluß des Zugangs mit einem Faßdeckel hat den Nachteil, daß man ihn nach dem Einfahren nicht wieder so zubekommt, daß ein zufällig Vorbeigehender nicht merkt, daß etwas im Busch ist. Da man nicht verpetzt werden will und auch der beste Blechdeckel mit der Zeit durchrostet, verwendet man korrosionsfestes Material. Am besten etwas, das man als Ausbau verwenden kann und wo der Deckel gleich fest dran ist: eine Mülltonne. Die sind aus Kunststoff, leicht zu beschaffen und zu transportieren und es gibt sie in verschiedenen
Größen. Erfahrungsgemäß gehen die Ausführungen mit 240 und 360 Liter Inhalt gut zu verwenden, 120-l-Gefäße sind zu eng. Gebaut wird wie beim Faß, man kann das auch kombinieren (unten Fässer, oben Mülltonne, Abbildung 116).
Abbildung 118: Befahrerverwahrungen: Modell Vorgarten |
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1) Stolln; 2) Ausbau, hier gemauerter Schrot; 3) Abdeckung, hier Platte aus Stahlbeton; 4) äußere Wanne; 5) innere Wanne; 6) Tragschicht des verschlusses, hier Stahlbetonausguß im Wannenboden; 7) Abflußloch; 8) versenkbarer Aushebegriff; 9) Oberboden; 10) ortsspezifische Tarnung; 12) Rösche; 13) Anstehendes; 14) Fahrt |
Der Deckel erhält einige Löcher, durch die man Drähte ziehen kann. Mit dem Draht wird die auf dem Deckel liegende Tarnung befestigt. Im Idealfall funktioniert das dann so: man geht auf die Wiese, hebt ein Stück Rasen an und verschwindet darunter spurlos. Das ist nicht etwa Befahrerlatein, solche Zugänge gibt es! Bei Schnee ist dort natürlich Befahrungspause. Die Deckel der Mülltonnen haben verschiedene Farben, bei der Auswahl achtet man darauf, daß blau und gelb in der Natur auffallen, falls mal der Belag verrutscht. Eingefahren wird mit denselben Steighilfen wie beim Faß. Wenn man einen Schurfschacht mit Gerüstrohr oder Holz ausgebaut hat, eignet sich als Einstieg das abgesägte Oberteil (Deckel und ein kurzer Rand) einer Mülltonne ganz gut, welches man in die (verdeckte) obere Bühne, die aus Holz oder starkem Blech ist, einbaut. Ein Überzug aus Folie oder PVC-Plane (gern für Werbezwecke verwendet) über alle abzudichtenden Teile schützt im Winter vor starkem Wetterzug, der das Loch verraten würde.
Andere schlimme Ausgeburten erzwungen krimineller Phantasie zeigen die Abbildung 118 und Abbildung 117, die beliebig kombiniert oder auch nur als Anregung verstanden werden können. Der Tip mit dem Kühlschrank kommt übrigens aus dem Westen, wo man unter gleichen Problemen leidet – danke nochmal. Schneidet man beim Kühlschrank die frontseitige Blechverkleidung aus und entfernt die Wärmedämmung, hat man eine prima Pflanzschale. Man muß lediglich die Farbgebung noch etwas ändern. Auch für schräg bis fast senkrecht liegende Türchen ist ein Kühlschrank geeignet, speziell wenn man das Blech der Tür nicht völlig aus, sondern nur mehrfach quer einschneidet und die Streifen zu Pflanzschalen biegt.
Hier nicht dargestellt und zu den legalen Verwahrungen überleitend (Abbildung 181, Kapitel 16.5.3) ist der Ausbau mit Beton, Brunnenringen und Kanaldeckeln. Das Material ist etwas sperrig in der Handhabung und kostet Geld, aber man hat eine solide Arbeit, die ohne Pflege Jahrzehnte halten kann und sich keinerlei Vorwürfe wegen „Fallgrubenbaus“ gefallen lassen muß. Kostenpunkt für einen 1000er Brunnenring, 50 cm hoch: um 60 DM, für einen Kanaldeckel B125 um 80 bis 100 DM. Geht es um ein wichtiges Objekt, sollte man es sich überlegen, ob der sichere und dauerhafte Ausbau nicht drei- bis vierhundert Mark wert ist! Unter normalen Bedingungen würde dieser Betrag vom Bergamt gesponsert werden, die Arbeitsleistung bekäme der Staat gratis und ein weiteres „Loch“ wäre mit Gewinn für alle Beteiligten sinnvoll saniert!
Abbildung 119: Weg zu einem getarnten Zugang |
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Der Weg (dünn gestrichelt) zu einem inoffiziellen Zugang läuft nicht direkt, sondern hinten herum, möglicht jedesmal ein wenig anders gegangen, um keine Trampelpfade zu schaffen |
Zu diesen schlimmen Sachen noch ein pädagogischer Stinkefinger: man baut Verwahrungen, keine Fallgruben für seine Befahrerkollegen! Ist also unter den genannten DIN- und gesetzlosen Bauwerken ein offener Schacht verborgen oder geht es bei einem Mundloch ohne Vorwarnung ins tiefe Wasser, bringt man unter dem Deckel einen entsprechenden Hinweis an, bei Schächten auch eine stabile Lasche oder Öse zur Seilsicherung und man vermerkt deren flache Teufe, damit andere Befahrer genügend Seil mitbringen. Kinder und unkundige Personen sollten Befahrerzugänge, unter denen offene, mit speläoalpinistischer Technik zu befahrende Schächte sind, niemals finden können!
Abbildung 120: jenseits der DIN: „Befahrerverwahrung“ | Foto: privat |
Der Umgebung angepaßter Verschluß: Sperrmüll liegt 5 m neben dem Zugang, davor werden noch Steine geschichtet |
Abgeschlossen werden Befahrerzugänge keinesfalls, vor allem dann nicht, wenn zu einem ausgedehnten Grubenbau mehrere Zugänge existieren, da im Notfall jeder ohne Hindernisse überall ein- und ausfahren können muß oder oft auch mehrere Gruppen unterwegs sind, die voneinander nichts wissen. Es soll schon vorgekommen sein, daß man auf einer Befahrung nicht mehr zum eigentlichen Mundloch hinauskam, da jemand wahrscheinlich das offen stehende Loch nicht schön fand, fest zumachte und die davon betroffenen Herren des Bergamtes das Vergnügen hatten, sich von der Qualität einer Befahrerverwahrung persönlich zu überzeugen und den Vorteil mehrerer Zugänge kennenlernten. Aus diesem Grund wird nichts wild offen gelassen, aber auch nach dem Einfahren nicht hinter sich
Abbildung 121: Gerüstfahrt |
so zugerammelt, daß niemand rein und raus kann, es sei denn, man befährt einen sonst ohnehin abgeschlossenen Stollen oder Schacht und es ist ein zweiter Schlüssel für andere jederzeit greifbar. Generell sollte man jeden inoffiziellen Zugang wieder sorgfältig abtarnen, auch wenn er vorher sperrangelweit offenstand und man das schon zum x-ten Mal macht.
Einen mit engen, mit den oben beschriebenen Deckeln verschlossenen Schacht mit Seiltechnik zu befahren, ist nicht jedermanns Sache. Gute Fahrten aus Holz oder Stahl sind teuer oder nicht ohne weiteres zu bekommen und selbstgenagelte Holzfahrten halten erfahrungsgemäß nicht länger als zwei bis drei Jahre. Eine erprobte Alternative ist Gerüstrohr, welches alle 5 bis 10 m mit einer beweglichen Schelle und Schraubspreize im Hangenden und Liegenden des Schachtes festgemacht wird. An das längs durchgehende Rohr werden abwechselnd rechts und links „Fahrtsprossen” aus kurzen Rohrstücken mit eisernen starren Gerüstschellen angebracht. Der Sprossenabstand beträgt zwischen 30 und 40 cm. Den Aufbau solcher Fahrten zeigt Abbildung 121. Wenn der so ausgebaute Schacht seiger ist oder einen weiten Querschnitt besitzt, wird dringend empfohlen, ein Sicherungsseil nebenher zu verwenden! Auf Aluminiumrohr und -schellen sollte man verzichten, da unter dem Einfluß saurer Grubenwässer die Haltbarkeit von eisernen Teilen besser ist. Hilfreich zum Einbau der Fahrten in einen leeren Schacht ist eine kleine Hängebühne (im einfachsten Fall ein starkes Brett), die an Stahlseilen von einer der letzten Fahrtsprossen hinuntergehängt und über eine kurze Fahrt, die ebenfalls an einer Sprosse angebunden ist, erreicht wird. Selbstverständlich seilt man sich zum Montieren der Gerüstfahrt an.
12.10 Verwahrung
Bisweilen kann es erforderlich werden, einen Zugang zeitweise oder dauerhaft zu verschließen. Das kann bei den „Befahrerzugängen“ der Fall sein, wenn im Gebiet etwa umfangreiche „Sich-Sanierungs-Maßnahmen“ selbsternannter Bergsicherer bevorstehen, bei Eigentumswechseln von Grundstücken und dergleichen. Bisweilen wird auch bei Baumaßnahmen der Verschluß eines Zugangs erforderlich.
Handelt es sich um den einzigen Zugang zu einem Grubenbau, liegt es im Interesse der bergbauhistorischen Forschung, zuvor eine möglichst gründliche Dokumentation anzufertigen und verstärkt nach Möglichkeiten zu suchen, einen anderen Zugang zu öffnen oder dessen Öffnung weitestgehend vorzubereiten. Auf alle Fälle wird die Lage des Zugangs genau dokumentiert, und zwar von dauerhaft verfügbaren Punkten aus (Grenzsteine, trigonometrische Punkte, lagerichtige Eintragung in topografische Karten 1:10.000).
Zuweilen läßt sich entgegen den ursprünglichen Absichten dennoch ein Zugang erhalten. Argumente sind beispielsweise der Fledermausschutz (nach dem sächsischen Naturschutzgesetz dürfen unter anderem Fledermausquartiere nicht zerstört werden!) und der Denkmalsschutz, vergleiche auch Kapitel 16.5.3.
Liegt der Zugang auf Privatbesitz, ist der Eigentümer oft für eine Aufklärung über die überhaupt aus bergbaulicher Sicht bestehenden Risiken (oft eben keine) und die Rechtslage dankbar. Er hat dafür zu sorgen, daß von seinem Grundstück keine Gefahren für die Allgemeinheit ausgehen und daß Altbergbauanlagen so gesichert sind, daß keiner unbeabsichtigt hineinfallen kann. Aber ob er daß mittels einem Gitter im gesetzten Mundloch (mit Schloß!) oder mit 100 m³ Beton sicherstellt, den ihm vielleicht irgendein Spezialist einreden will, ist seine Sache – schließlich muß es das auch bezahlen. Wann sich die Verantwortlichen im Staate Sachsen an eine entsprechend vernünftige Verwaltung der Steuergelder gewöhnen, statt sinnlose Teufen der Bergsicherungsbetriebe mitten auf dem Acker zu finanzieren, steht leider in den Sternen.
Soll ein inoffizieller Zugang dauerhaft verschlossen werden, meist um seine Entdeckung und Vernichtung zu vermeiden, erreicht man sein Ziel am sichersten, indem man einen halben bis einen Meter tief abteuft, ein Auflager schafft (Größe nach Erfordernis der zu erwartenden Belastung festlegen) und das Mundloch oder den Schacht mit Steinplatten (oder Hohldielen oder entsprechende Betonelemente) verwahrt. Ist das betreffende Loch zu groß für die Abdeckung mit Steinplatten, verwendet man Schienen oder entsprechende Stahlelemente oder gießt – am allerbesten – eine bewehrte Ortbetonplatte, natürlich mit einem Loch in der Mitte! Drüber kommt zunächst eine Plastefolie, um das Auswettern und Ausspülungen aus der Deckschicht zu verhindern. Dann folgen zunächst großformatige Natursteinplatten aus der betreffenden Gegend, grobstückiges Haufwerk und schließlich ein Bodenaufbau wie ringsum vorhanden. Bei der Gestaltung der Oberfläche lasse man seine Phantasie walten! Eingemessen wird ein solcher Zugang zweckmäßigerweise ein dauerhaft verwahrter.