Schachttoren vanSchacht III opStaatsmijn Emmadoor Ir.C. W. J. Groothofffoto 1. aanzicht van schachttoren van schacht III van Staats-mijn Emma met transportbruggen naar bunkergebouw(v??r schoorstenen) en wegbrug over het emplace-ment op de voorgrondIn het Nederlandse mijngebied worden alle kolen metbehulp van liften door vertikale schachten van hon-derden meters diepte omhoog gebracht. De liftkooienhangen aan zeer zware kabels, die boven de schachtover schijven worden geleid naar een ophaalmachineen van hier weer teruggaan in de schacht. Als regelhangt aan ieder uiteinde van een kabel een kooi,waarvan de ene evenveel daalt als de andere rijst.Vroeger werden de ophaalmachines op maaiveld-hoogte geplaatst op enige afstand van de schacht. Dekabelschijven kwamen op een (meestal stalen) bok-constructie, waarvan foto 2 een voorbeeld geeft. Eendergelijke schachtbok heeft aan de zijde van de op-haalmachine schuine poten vanwege de optredendeschuine kabeltrek.Later is men ertoe overgegaan, ook de ophaalmachinesboven de schacht te plaatsen in z.g. schachttorens endaarbij een der kabelschijven direct aan te drijven.Daar deze aandrijf (Koepe-) schijven een grote diametermoeten hebben, is daaronder een z.g. leischijf nodigom de kabel weer terug te drukken in de schacht.Onder deze leischijven is boven de meestal enigemeters boven maaiveld gelegen losvloer nog een aan-zienlijke hoogte nodig voor veiligheidsinrichtingen,instapbordessen, kabelverwisselinstallaties, enz. Deschachttorens bereiken daardoor een hoogte van eenbehoorlijke kerktoren.De benaming schachttoren is nooit populair geworden.In de wandeling wordt een schachttoren meestal ookschachtbok genoemd. Uit het bovenstaande blijkt echter,dat er een principieel onderscheid tussen die twee is.Door de beperkte omvang van het Nederlandse mijn-gebied worden hier niet zo dikwijls schachttorens ge-bouwd. Na de beide schachttorens van StaatsmijnMaurits (zie de foto's 3 a-b en 4), gebouwd in dejaren 1924 tot 1927 en door schrijver dezes uitvoerigbehandeld in het ,,Polytechnisch Weekblad" van 16December 1926, werd eerst weer met de bouw vaneen schachttoren begonnen in 1940, dus juist v??r deoorlog. Deze toren is gebouwd voor schacht III vanStaatsmijn Emma. Fig. 5 geeft hiervan doorsneden ende foto's 1 en 6 aanzichten. Er is veel overeenkomstmet de torens van Staatsmijn Maurits. Ook de afme-tingen verschillen niet zo veel. Zij zijn over hetalgemeen nog wat groter, evenals de belastingen:160gegevens voor de schachttorens op: S.M. Maurits S.M. Emmamachinekamer, totale lengte inw .............................................................totale breedte inw..........................................................totale breedte boven de kraan, uitw.........................................................overspanning kraan in machinekamer.....................................................hoogte dak boven peil ...........................................................................machinekamervloer ...............................................................machinekeldervloer ...............................................................bovenkant leischijvenbalken ...................................................bovenkant hoofdportalen .........................................................afstand kolomvoeten in langsrichting ......................................................dwarsrichting ..............................................diameter Koepe- en leischijven ...............................................................breuklast kabel.....................................normale belasting door kooi + kabel .......................................................belasting lege kooi+ kabel...........................................koepeschijf + as + lagers + motorankers ................................................1 motorleischijf + as + lagers ...............................................................................hefvermogen kraan..................................................................................toegelaten gronddruk ;..........................................................................toe te laten spanningen in beton en staal:1. wanneer geen kabelbreuk optreedt .....................................................2. bij kabelbreuk ..................................................................................minimum dikte der wanden . . . . . . .......................................................afmetingen in m27,5010,0013,4010,6054,7744,7741,1135,6625,2122,4019,606,50gewichten in t310382868321435spanningen inkg/cm2350--120065--150012 cmafmetingen in m30,7611,8012.5011,0060,4549,5046,0040,0021,3024,7018,507,50gewichten in t3604838103351430spanningen inkg/cm2360--120075--150015 cmfoto 2. stalen schachtbokken voor de schachten I en II opStaatsmijn EmmaIn het gebouw op de voorgrond staat de ophaal-machine.foto 4. Schachtbok van schacht I op S.M. Maurits v??r dathet schachtgebouw gereed was.Zowel op de mijn Maurits als op de mijn Emma zijnde torens ingericht voor twee ophaalmachines, dieelk twee kooien bedienen.In enige opzichten wijkt de opzet van de toren op demijn Emma echter af van die van de mijn Maurits:1. bij het kolentransport wordt uitsluitend gebruikgemaakt van z.g. skips. Dit zijn als bunker ingerichtekooien, welke ondergronds uit een voorraadbunkergevuld en bovengronds op een transportband leeg-gestort worden. De kolenwagentjes blijven bij ditsysteem dus ondergronds en bovengronds vervalt dez.g. losvloer, d.i. het rangeeremplacement voor uit dekooien gevulde wagentjes. In plaats daarvan sluit eentransportbrug aan, die gedeeltelijk in de toren uit-steekt (zie fig. 5 en foto 14). De helft van schacht IIop S.M. Maurits is achteraf ook voor skipvervoer in-gericht, maar de losvloer was daar dus al aanwezig;2. schacht II van S.M. Emma dient -- evenals schachtII van S.M. Maurits -- tevens voor de luchtverversingen is daarom met een kanaal onder maaiveld aan-gesloten aan de hoofdventilatoren, die een onderdrukvan 1000 kg/m2kunnen veroorzaken. Alles wat in ofuit de schacht komt, moet daarom een luchtsluis pas-seren. Deze luchtsluis bevindt zich normaal in hetverlengde van de schacht boven maaiveld. Ook deskips worden hier ,,geschut". Teneinde echter het uit-wisselen van skips ook mogelijk te maken zonder dehoofdventilatoren uit te schakelen, is het gehele onder-gedeelte van de toren van maaiveld tot de eerste vloerop 21,00 m berekend op een overdruk van buiten naarbinnen van 1000 kg/m2. Deze hele ruimte kan dusdienst doen als ??n grote luchtsluis;3. uit overwegingen van aesthetische aard zijn dehijsruimten, die op S.M. Maurits alleen ter hoogte vanfoto 3a. de beide schachttorens van Staatsmijn Maurits kortna gereedkomenfoto 3b. schachttorens op S.M. Maurits met koeltorens opde ac htergrondfig. 5. doorsneden over schachttoren III van Staatsmijn Emmade machinekamer aan weerszijden uitkragen, op S.M.Emma verder naar beneden doorgevoerd, aan de ?nezijde tot op maaiveld en aan de andere zijde tot evendaarboven. Daar deze ruimten nog niet breed genoegzijn om een leischijf dwars op de gevel tussen debeide leischijf balken door op de juiste plaats te mon-teren, is het bovenste deel van de hoge ramen in dekopgevels in staat omlaag te zakken;1624. voor opstelling van de nodige schijven e.d. voor hetinbrengen en verwisselen van kabels zijn twee tussen-vloeren aangebracht in plaats van ??n, zoals op S.M.Maurits (op 25,50 m+ en 31,00 m+). Verder zijn op35,00 m+ nog bordessen aangebracht, die het boven-einde van de schachtgeleiding toegankelijk maken;5. bij het lossen van de skips ontstaat veel stof, waar-voor een afzuiginstallatie is geprojecteerd, welke o.a.twee cyclonen omvat, welke op een uitkragend bordesop ca 19,00 m hoogte zullen worden opgesteld. Hetuitkragende bordes is op de foto's duidelijk zichtbaar.De cyclonen zijn echter nog niet aanwezig.In hoofdzaak is de constructie van de toren op S.M.Emma opgelost als die op S.M. Maurits. Ook hiervormt de middenwand de hoofdconstructie in dwars-richting en worden alle belastingen naar de vierhoofdkolommen van het gebouw overgebracht.De belangrijkste afwijkingen in de constructie zijnde volgende:1. de vier hoekkolommen zijn elk afzonderlijk ge-fundeerd. Op S.M. Maurits zijn twee der vier kolom-men op een gemeenschappelijk fundament samen-gebracht, dat daardoor geweldige afmetingen verkreeg,zodat het theoretische voordeel van een ondersteuningop drie steunpunten weer grotendeels verloren ging;2. de portalen, die gevormd worden door de kolommenmet de zware balken op 21,30 m+, zijn twee aan tweegelijk. Op S.M. Maurits hebben de smalle portalen aande kopzijden een A- en een V-vorm, wat een onaan-gename complicatie in de berekening vormde;3. voor zover de vloeren niet uitneembaar moestenzijn ten behoeve van de montage, zijn zij alle vangewapend beton.In de tijd, dat de schachttorens van S.M. Mauritswerden gebouwd (1923), dacht men nog, dat ge-wapend beton een constructiemateriaal was, datzich niet leende voor wijzigingen achteraf; zowerden daar ook de niet-uitneembare vloeren inde machinekamer en de machinekelder en devloer voor het inbrengen van de kabels in staal-constructie uitgevoerd. In de tweede toren is demachinekeldervloer ook reeds van gewapendbeton, wat uiteraard het aanbrengen van speciaalhorizontaal verband aldaar overbodig maakte. In1939, toen de toren voor S.M. Emma ontworpenwerd, was deze ,,voorzichtigheid" echter reeds eengeheel overwonnen standpunt;4. ter hoogte van de bovenzijde van de hoofdbalkenvoor de ondersteuning der leischijven is een volledigevloer gemaakt inplaats van enkele loopbordessen;5. voor het overbrengen van de oplegkrachten vande zware middenwand naar de hoekpunten van hetgebouw is in iedere langsgevel ??n stel schoren aan-gebracht, inplaats van twee stel boven elkaar, zoalsde S.M. Maurits;6. het gedeelte onder 21,30 m+ vormt met de eigenlijketoren ??n monolistisch geheel. Op S.M. Maurits ishet schachtgebouw (waarin de losvloer) angstvalligvrij gehouden van de betonconstructie (zie de foto's3 en 4). Men durfde toen nog niet het schachtgebouwvan gewapend beton uit te voeren om dezelfde redenals genoemd onder 3. Hoe meer gebouwen bij de torengetrokken worden, hoe stabieler deze zal zijn.Al deze afwijkingen met elkaar hebben tot gevolggehad, dat de verwerkte hoeveelheden gewapendbeton nogal uiteenliepen. Aan de torens op S.M.Maurits is ongeveer gebruikt 2 200 m3gewapend beton,aan die op S.M. Emma 3 800 m3, waarin 600 tonwapeningsstaal, of wel 158 kg/m3, een abnormaalhoog wapeningspercentage! De foto's 8, 10 en 11 geveneen beeld van deze wapening.Ook de bouw van de schachttoren op S.M. Emmamoest begonnen worden, terwijl de tijdelijke houtenschachtbok voor het afdiepen van de schacht nog ingebruik bleef. Met het oog hierop, waren de funda-menten voor die tijdelijke bok reeds vrij diep aan-gelegd, maar na definitieve dimensionering van detorenfundamenten zijn die toch nog zoveel dieper ge-maakt geworden, dat de fundamenten voor de tijde-foto 6. aanzicht van dezelfde zijde als foto 1 van schacht-toren III van Staatsmijn EmmaOp de uitkragende draagconstructie zullen mettertijdcyclonen worden geplaatst.163foto 9. steigerwerk van schacht IIIDe tijdelijke bok, waar de toren omheen moest wor-den gebouwd, is tussen de hoofdkolommen zichtbaar.foto 10. wapening van de draagbalk voor de Koepe-schijvenbij ondersteuning in middenwand: 16 ? 25 aan debovenzijde; schuifwapening 33 ? 25 onder 60 ?Door de aanwezigheid van vo?ten is de hoogte vandeze balken bij de middenondersteuning 5,50 m.164foto 7. ontgraving voor ??n der kolom-voeten met fundatie van de tijde-lijke bokfoto 8. wapening van de koppelbalk tussen de kolomvoetenDe hoofdwapeningsstaven zijn alle ? 36 mm.lijke bok moesten worden ondervangen (zie foto 7).Van het gedeelte onder 21,30+ werden eerst alleen dehoofdportalen uitgevoerd. Het overige gedeelte vandeze onderbouw werd gemaakt na het afbrekenvan de tijdelijke bok. Op foto 9 is duidelijk te zien,hoe het steigerwerk rondom de tijdelijke bok werdopgetrokken.Het bouwwerk werd in Februari 1940 begonnen engedurende de oorlog voltooid. Een der ophaalmachinesis thans gemonteerd; verwacht kan worden dat hetkolen vervoer op schacht III van S.M. Emma in hetvoorjaar van 1950 zal aanvangen; dus na 10 jaar! Wijzijn door de oorlog wel wat achtergeraakt!Het werk werd uitgevoerd door de Int. Gew. Beton-bouw te Breda.Een beschrijving van de skipinstallatie door Prof. Dr.Ir. W. L. H. Schmid staat in ,,Geologie en Mijnbouw"van Maart 1948.foto 12. vloer op 31,00 m+ met aanzicht onder tegen dedraagbalken voor de leischijven en de middenwandDe horizontale verstijvingsliggers op 35,00 m+ zijnook zichtbaar.foto 11. wapening van de draagbalken voor de Koepe-schijven en overzicht over de beide balkenIn het midden van de velden bedraagt de wapening30 ? 25. De balkhoogte is daar 4,00 m. Aan deeinden is door de aanwezigheid van vo?ten dehoogte 5,20 m en de bovenwapening 9 ? 25, ter-wijl er eerst 4 ? 25 en dan nog eens 9 ? 25 onder60? zijn geplaatst.foto 13. gezicht door hijsopening op 46 m+naarbenedenDe halfdichtgelegde hijsopening beneden be-vindt zich op 20,50 m+.foto 14. ruimte onder 21,30 m+; links begin van de transportbrugmet daaronder montagespoorRondom de schachtopening is een borstwering. In hetmidden is ??n der 4 hoofdkolommen te zien.
Reacties