mini|Tübbingausbau eines Schachtes
Als Küvelage, auch Cuvelage oder Cuvelierung genannt, bezeichnet man im Bergbau eine Art des wasserdichten Schachtausbaus durch zusätzliche Maßnahmen oder speziellen Ausbau. Küvelagen wurden zunächst aus Holz später dann aus Gusseisensegmenten hergestellt. Wird eine Küvelage nach einer gewissen Zeit undicht, sodass größere Wassermengen durchströmen, bezeichnet der Bergmann diesen Vorgang als Küvelagebruch.
Grundlagen Beim Abteufen von Schächten kommt es insbesondere bei tieferen Schächten vor, dass sehr wasserreiche Schichten durchteuft werden. Die Ausführung immer tieferer Schächte erforderte eine Art des Schachtausbaus, die statische Stabilität in druckhaftem Gebirge mit möglichst hoher Wasserdichtigkeit kombinierte. Da der bis dahin vorherrschende Ausbau durch Mauerung in beiden Punkten an seine Grenzen stieß, wurde Mitte des 19. Jahrhunderts die Küvelage entwickelt, ermöglicht durch gestiegene Leistungsfähigkeit der gusseisenverarbeitenden Betriebe.
Küvelage in Holz Die Cuvelage in Holz ist eine besondere Art der Abtreibezimmerung. Hierbei wird die Schachtzimmerung als ganze Schrotzimmerung ausgeführt. Jede Cuvelage besteht aus einzelnen Absätzen mit einer Höhe von fünf bis sechs Metern. Jeder Absatz wird so ausgeführt das bei ihm verschiedene Arten von Kränzen verwendet werden. Es werden hierbei Keilkränze, Aufsatzkränze und Tragekränze verwendet. Die Keilkränze auch Picotagekränze genannt, bilden den Fußpunkt jedes Absatzes und werden fest gegen das Gebirge verkeilt. Sie sind das Fundament für die Aufsatzkränze und haben die Aufgabe eine künstliche wassertragende Schicht im Schacht zu bilden. Seit Anfang des 20. Jahrhunderts wird die Küvelage nur noch selten, in Schächten mit kleinem Durchmesser und nur bei geringmächtigen wasserführenden Schichten verwendet. Bis 1820 hatte die hölzerne Cuvelage einen quadratischen, später dann einen polygonen Querschnitt mit zehn Seiten. Wurde die hölzerne Küvelage undicht, so wurde sie, je nach betrieblicher Gegebenheit, mit einer eisernen Kuvelage überbaut.
Küvelage in Eisen
Eine eiserne Küvelage besteht aus in normierten Größen vorgegossenen Ringsegmenten mit angegossenen Stegen und Flanschen zur Erhöhung der Stabilität und Vereinfachung der Montage, die an Ort und Stelle zu vollständigen Ringen montiert und gedichtet wurde. Sie ist nur in Schächten mit rundem Querschnitt anwendbar. Die Dicke der Segmente konnte aufgrund des Auftretens von Abkühlungsspannungen beim Guss nicht wirtschaftlich über ein bestimmtes Maß gesteigert werden, daher wurden bei weiter wachsenden Anforderungen an die Stabilität des Ausbaus bevorzugt zwei Küvelagen ineinander gestellt und der Zwischenraum mit Beton vergossen. Der Abschluss nach unten erfolgt durch einfach oder doppelt in eine Schachtweitung eingebaute Keilkränze, die für dichten Wasserabschluss nach unten zum Gebirge sorgen sollen. Der Keilkranz (Fußkranz) wird aus Segmenten erstellt, die aus Gusseisen bestehen und eine Höhe von rund 0,3 Metern haben. Diese Keilkränze werden zum Gebirge hin pikotiert und gewöhnlich mit Beton vergossen. Es gibt zwei Arten der eisernen Küvelage, die englische und die deutsche Küvelage. Keine der beiden Küvelagearten konnte sich aufgrund der jeweiligen Vor- und Nachteile ausschließlich durchsetzen.
Englische Küvelage Die im englischen Bergbau bevorzugt verwendete „englische Küvelage“ wurde hier etwa seit dem Jahr 1795 verwendet. Anfangs nutzte man hier geschlossene Ringe aus Gusseisen, später verwendete man Ringe die aus einzelnen Segmenten bestanden. Die englische Küvelage zeichnete sich durch geringere Preise der Segmente aus. Dies lag daran das da die Segmente nach dem Guss nur in sehr geringem Maße nachbearbeitet wurden. Die englische Küvelage trägt ihre Stege und Flansche an der Außen-, also dem Gebirge zugewandten, Seite; so erschienen Schächte mit englischer Küvelage innen glatt. Der Preisvorteil der Segmente wurde zumindest zum Teil durch erhöhte Lohnkosten beim Einbau wettgemacht, da neben aufwendigerer Montage zufriedenstellende Dichtigkeit nur durch aufwendiges Pikotieren erreicht werden konnte. Trotzdem ist die englische Cuvelage nicht dauerhaft wasserdicht zu halten. Zudem stellte sich in der betrieblichen Erfahrung heraus, dass bei Schächten mit Teufen über 300 Metern die englische Küvelage nicht mehr von Vorteil war.
Deutsche Küvelage Die „deutsche Küvelage“ lag preislich über der englischen Küvelage, da nach dem Guss eine relativ aufwendige Nachbearbeitung der Ränder vorgenommen wurde. Dies brachte jedoch den Vorteil verringerter Lohnkosten bei Einbau und Wartung, da aufwendige Dichtungsarbeiten zum großen Teil entfielen; eine Dichtung fand im Normalfall durch Einlage von Bleistreifen zwischen den Segmenten statt. Die Segmente der deutschen Küvelage wurden gewöhnlich etwas größer als jene der englischen Küvelage ausgeführt; der Unterschied ist jedoch nicht wesentlich. Deutsche Küvelage trug ihre Stege und Flansche an der Schachtinnenseite, was nicht nur die Montage, sondern auch die Befestigung weiterer Schachtinnenausbauten vereinfachte. Schächte in deutscher Küvelage erscheinen daher innen nicht glatt.
Literatur
Einzelnachweise Hans Bansen: Der Grubenausbau. Zweite vermehrte verbesserte Auflage, mit 498 Textfiguren, Verlag von Julius Springer, Berlin 1909, S. 121–126, 151, 153, 236. Heinrich Veith: Deutsches Bergwörterbuch mit Belegen. Verlag von Wilhelm Gottlieb Korn, Breslau 1871. Verein für die bergbauliche Interessen im Oberbergamtsbezirk Dortmund: Die Entwicklung des Niederrheinisch-Westfälischen Steinkohlen-Bergbaues in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts. Band III, Stollen und Schächte, mit 374 Textfiguren und 8 Tafeln, Verlagsbuchhandlung von Julius Springer, Berlin 1903, S. 31, 52, 55, 73. CH. Demanet, C. Leybold: Der Betrieb der Steinkohlenbergwerke. Mit 475 Holzstichen. Übersetzt und mit einzelnen Anmerkungen versehen, Druck und Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn, Braunschweig 1885, S. 133, 134. Albert Serlo: Leitfaden zur Bergbaukunde. Erster Band. Dritte verbesserte und bis auf die neueste Zeit ergänzte Auflage, mit 640 in den Text gedruckten Holzschnitten und 23 lithographirten Tafeln, Verlag von Julius Springer, Berlin 1878, S. 613–617, 621. Gustav Köhler: Lehrbuch der Bergbaukunde. Zweite verbesserte Auflage. Mit 848 Holzschnitten und 7 Lithographirten Tafeln, Verlag von Wilhelm Engelmann, Leipzig 1887, S. 4, 5. Otto Luegers Lexikon der gesamten Technik und ihrer Hilfswissenschacften. Im Verein mit Fachgenossen herausgegeben. Siebenter band Reibung, innere bis Zwischentransport, mit zahlreichen Abbildungen, Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart und Leipzig, S. 143. Fritz Heise, Fritz Herbst: Kurzer Leitfaden der Bergbaukunde. Mit 334 Textfiguren. Verlag von Julius Springer, Berlin 1914, S. 142–145. Fr. Jüngst: Abdichtung eines Küvelagebruchs in Schacht VI der Saar- und Moselbergwerksgesellschaft zu Karlingen, Lothringen. In: Glückauf – Berg- und Hüttenmännische Zeitschrift, Jg. 44 (1908), Nr. 20 vom 16. Mai, S. 694–696. Wilhelm Bersch: Mit Schlägel und Eisen. Eine Schilderung des Bergbaues und seiner technischen Hilfsmittel. Mit 26 Carton-Vollbildern und 370 Abbildungen im Text, R. Hartleben's Verlag, Wien/Leipzig 1898, S. 214–217. Gustav Köhler: Lehrbuch der Bergbaukunde. Sechste verbesserte Auflage. Mit 728 Textfiguren und 9 Lithographirten Tafeln, Verlag von Wilhelm Engelmann, Leipzig 1903, S. 582–587. Albert Serlo: Ergänzungsband zum Leitfaden der Bergbaukunde von Lottner-Serlo. Nach den neuesten Fortschritten bearbeitet. Mit 93 in den Text gedruckten Holzschnitten und 20 Figuren auf 6 lithographirten Tafeln, Verlag von Julius Springer, Berlin 1872, S. 101, 103.
Anmerkungen Als Pikotage bezeichnet man das Dichten der Segment- und Ringzwischenräume durch Eintreiben von Holzbrettchen und -keilen; abschließend durch Eintreiben schmaler Eisenkeile. (Quelle: Verein für die bergbauliche Interessen im Oberbergamtsbezirk Dortmund: Die Entwicklung des Niederrheinisch-Westfälischen Steinkohlen-Bergbaues in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts. Band III, Stollen und Schächte.)
Kuvelage