Über den Einfluss unterschiedlicher Prüfanordnungen (schräg vs. vertikal) auf die Beurteilung flexibler Steinschlagschutzsysteme nach ETAG 027

318-335

Artikel aus einer Zeitschrift

200205199

Die ETAG 027 - GUIDELINE FOR EUROPEAN TECHNICAL APPROVAL OF FALLING ROCK PROTECTION KITS erlaubt für die Typenprüfung flexibler Steinschlagschutzsysteme Prüfanordnungen mit unterschiedlich geneigtem Referenzgelände, was letztendlich in der Fachwelt zu Diskussionen über den Einfluss der Prüfanordnung auf das Prüfergebnis mit sich brachte. Um einen möglichen Einfluss unterschiedlicher Geländeneigungen auf das Prüfergebnis zu untersuchen, wurde daher in einem Projekt des Lehrstuhls für Bergbaukunde, Bergtechnik und
Bergwirtschaft an der Montanuniversität Leoben in Zusammenarbeit mit der Trumer Schutzbauten GmbH die vertikale Prüfanordnung der schrägen gegenübergestellt, indem Modellversuche im Labormaßstab mit identen Rahmenbedingungen durchgeführt wurden. Durch die Gegenüberstellung unterschiedlicher Prüfanordnungen konnte so gezeigt werden, dass die Arbeitskennlinie eines flexiblen Steinschlagschutzsystems bei Typenprüfungen für leitlinienkonforme Energieeinträge unabhängig von der Neigung des Referenzgeländes ermittelt werden kann. Bei den durchgeführten Modellversuchen erfolgte die Verteilung der Systemarbeit bei vertikaler Prüfanordnung aber symmetrischer als bei schräger, sodass in den analogen Seiltypen (Tragseile, Mittelseile und Abspannseile) beim schräg belasteten System – trotz eines geringeren Gesamtenergieeintrags – die höheren Kräfte gemessen wurden. Obwohl die „idealere“ Verteilung der Systemarbeit auf Einzelkomponenten bei vertikaler Prüfanordnung auch durch die Arbeit der einzelnen Energieabsorbierungselemente deutlich wurde, können die erkannten Unterschiede bezüglich der Toleranzbereiche nach ETAG 027 als nicht signifikant ausgewiesen werden. Im statischen Zustand wurde bei der Untersuchung der Einfluss der Schwerkraft bzw. deren Orientierung zum Verbausystem als signifikant erkannt. Der Einfluss der Schwerkraft wirkt sich vor allem auf die Bestimmung der nominellen Verbauhöhe und Restnutzhöhe aus. Da aber gerade die Restnutzhöhe nicht nur vom Energieeintrag und den Systemeigenschaften,
sondern auch von der Impaktposition und der Geländeneigung abhängt, sollte dieser Kennwert prinzipiell kritisch hinterfragt werden. Die Kenntnis der Arbeitskennlinie und der Verteilung der Arbeit im System auf Einzelkomponenten sowie das Wissen über deren residuale Energieaufnahmekapazitäten sollten den Anwendern flexibler Steinschlagschutzsysteme bezüglich leitlinienkonformer Energieeinträge die sichere Bemessung erfolgreich geprüfter Systeme für unterschiedliche Geländeneigungen erlauben – egal ob das konkrete System auf einem vertikalen oder schrägen Referenzgelände geprüft wurde.
Schlagwörter: Steinschlagschutzsystem, ETAG 027, Prüfungsanordnung, schräg vs. vertikal
In the ETAG 027 - GUIDELINE FOR EUROPEAN TECHNICAL APPROVAL OF FALLING ROCK PROTECTION KITS test setups with different reference slope-inclinations are allowed what led to discussions among experts about the influence of the test setup on the test results. To analyse the possible influence of different reference slopes on the test results in a scientific project of the Chair of Mining Engineering and Mineral Economics at the University of Leoben and the Trumer Schutzbauten GmbH, the vertical and an inclined test setup was compared using lab-scale testing with the guaranty of constant frame conditions. The tests showed that for energy impacts according to ETAG 027 the operating curve of a flexible falling rock protection system can be determined irrespectively of the slope-inclination. Since the distribution of the system´s work was more symmetric using the vertical test setup, the measured forces in analogue ropes were slightly higher at the inclined tested system, even though there the total energy impact was lower. While the better distribution of system´s work could also be seen by the work of single components, the differences between the vertical and the inclined test are not significant concerning the tolerance range of ETAG 027. Under static conditions a significant influence of gravity and its orientation relating to the tested system was observed. Especially the determination of the nominal and residual height is strongly influenced by gravity. Since the residual height is a value that is not just influenced by the energy impact and the system´s performance, but also by the impact position and the slope-inclination, this parameter should be generally handled with care. The knowledge about the operating curve and the distribution of system´s work to single components as well as the information about the residual energy-absorbing-capacity of single components should give the user of flexible falling rock protection systems the guaranty for reliable system dimensioning irrespective of actual slope inclination and testing setup for system evaluation.
Keywords: Falling rock protection kit, ETAG 027, testing set-up, inclined vs. vertical