Stenbrud

En stenbrud anvendes til ekstraktion af solid rock fra en klippe - deponering . I tilfælde af løse sten , på den anden side, taler man om sand eller grus minedrift eller grusgrav.

Udgravningen kan variere i dybde og bredde, eller i tilfælde af en hældning kan den betjenes vandret. De fleste er over -dag, kaldet -Steinbrüche åbne stenbrud. I særlige tilfælde udvindes klippen i underjordiske stenbrud. Mange stenbrud bruges til at udvinde bulkråvarer til vejanlæg og som leverandører af aggregater til forarbejdningsindustrien . Stenbrud til arbejdssten (flade formaterede emner) kommer først langt efter mængden .

historie

Egypterne bryder hovedsageligt blød sten, såsom kalksten og sandsten, i stenbrud, der var i umiddelbar nærhed af strukturerne. Kalksten var for alle store pyramider i det gamle rige, som Cheops -pyramiden , Pyramiden af ​​Chephren og Menkaure i Giza brugte. Hard stenbrud var ved Mons Claudianus og Mons Porphyrites i Egypten . Et bemærkelsesværdigt eksempel på en gammel egyptisk stenbrud er Aswan ufærdige obelisk . Det store klippetempel Ramses II i Abu Simbel blev hugget ud af sandsten.

I oldtiden afbrød grækerne hovedsageligt kugler og sjældent sandsten eller kalksten. For eksempel byggede de Akropolis med pentelisk marmor , hvis stenbrud ikke lå langt fra Athen. Men de transporterede også store individuelle genstande såsom kouroi på skibe.

Romerne brudte hovedsageligt blød sten , såsom den romerske travertin fra Tivoli og vulkanske tuffer fra Orvieto -området ; Indtil 2. århundrede hentede de hovedsageligt marmor fra den græske ø Paros og brugte først senere Carrara -marmor til mere værdifuldt arbejde . Men de begyndte også at udvinde marmor og kalksten med henblik på kalkproduktion ( kalkforbrænding ).

I alle områder af Romerriget var der et stort behov for byggematerialer af høj kvalitet til byggeri og trafikruter. Som et resultat spredte de allerede specialiserede metoder til at udforske, udvinde, forarbejde og transportere egnede sten sig over Europa både syd og nord for Alperne . På det tidspunkt var stenbrudaktiviteter et regeringsanliggende. En prokurator stod for det, der skete. De machinatores overvåget hele arbejdet i de respektive stenbrud som overvågere. Udvinding af råblokke i minearealet krævede teknisk erfarne gruppeledere, der blev omtalt som Caesores . For at løsne en rå blok var det almindelig praksis at udsætte dens underside i klippen gennem et dybt V-formet snit. Med kiler i notch riller eller langs naturlig sprække-lignende sedimentation fly eller andre strøelse leddene (struktur delende overflader ), blev den rå blok endelig løsnet af Marmorari i en møjsommelig og udmattende måde. Transporten inden i stenbruddet blev udført på metalbolde ved at skubbe blokken med et håndtag og / eller trække den med reb. Quadratorerne bragte derefter blokken til det format, der kræves til yderligere brug. Når det kom til at producere paneler , skulle Sectores serrarii udføre savningen.

Stenbrud i det tyske område blev kun opereret i større skala siden romertiden . Vigtige romerske stenbrud var Felsenmeer i Odenwald og Kriemhildenstuhl i Pfalz . Først i romansk tid begyndte et stenbrud at fungere i Tyskland til opførelse af kirkebygninger af sandsten og kalksten i større skala.

I Østrig er det romerske stenbrud St. Margarethen et af de ældste stenbrud, der allerede var i drift, da Carnuntum blev bygget. I området i Schweiz er flere minesteder, der tjente den romerske bygningskultur kendt. Disse omfatter Solothurn- stenen, en kalksten med en hvidlig, grå eller gullig farve, Pierre jaune fra Neuchâtel-området , der fungerede som byggesten især i Aventicum , og den lyse beige til gulbrune kalksten fra La raisse mellem Concise og Vaumarcus .

Med udbredelsen af sort pulver i Europa i slutningen af middelalderen begyndte arbejdet i stenbrudene også at ændre sig. Dette var forbundet med en lettelse af det ellers meget vanskelige arbejde, som dog bragte nye ugunstige fænomener med sig. Hvis doseringen var for høj, skabte eksplosionens trykbølge dybt gennemtrængende revner i klippen, hvilket modvirkede den effektive anvendelse af klippen og skabte betydelige masser af affald. Dette er næppe ufordelagtigt ved udvinding af murbrokker , men ekstraktion af blokke til sav- og hussten er stort set ubrugelig. Det var først efter 1930, at den pneumatiske boremaskine, der tidligere blev brugt til at forberede sprænghuller eller forberedende arbejde til boreprocessen, langsomt fik accept.

For stenbrud, operationen ændret fra omkring 1889, når først i belgiske stenbrud ved Wilmart den wiresav var udbredt anvendelse og denne teknik i 1895 i stenbruddet områder i Carrara i Saillon i Valais , i Hessen-Nassau Lahn marmorbrud og i Euville og mange andre steder. Også det norske stenbrudsselskab fortsatte siden 1890'erne, denne gang en avanceret teknologi specifikt i marmorbrudene i Furuli og Løvgafl i Fauske .

Stenelementer, udforskning og økonomi

Inden de første undersøgelser af et depositum til ekstraktion af natursten i Tyskland udføres, bør materialegenskaberne først undersøges i overensstemmelse med de gældende DIN EN -standarder , til dette formål tages der prøver. De testprøver, der skal tages, skal være så friske som muligt fra bjerget , fordi en trykstyrketest af sten efter et længere tidsrum viser højere trykstyrkeværdier. Testprøverne skal være repræsentative for hele aflejringen, hvorved testprøvernes krav og størrelser afhænger af stenens struktur . Vigtige kriterier for den sten, der skal udvindes, er mineralindholdet , kornstørrelserne og indholdet af mineraler, der er problematiske for natursten, for eksempel lermineraler , pyrit og sodalit . Målinger for fraktur og Spaltbarkeitsverhalten , den porøsitet , forvitring , vandabsorption , bøjningsstyrke , slidstyrke og virkningen adfærd tilsættes.

Inden minedrift bør der udføres en efterforskning for at få minedrift og geologisk viden. Omfanget af overjorden og de nyttige sten er afgørende faktorer her. Flere metoder som efterforskning , boring, geoelektri , geomekanik og gravimetri kan bruges til at undersøge ødelæggelsesvolumen . Omkostningerne ved at undersøge et depositum kan være betydelige. I Tyskland bruges efterforskning og kerneboring normalt til at undersøge et depositum, geofysiske undersøgelser sjældent. Dette skyldes også, at der normalt udvikles nye indskud sammen med eksisterende.

Ud over de ovennævnte klippefunktioner og den nødvendige efterforskning spiller økonomiske overvejelser og opfølgningsomkostninger en rolle i nybyggeri og igangværende drift af et stenbrud, hvor omkostnings- og nytteovervejelser spiller en rolle. For omkostningssiden, terrænprofilen (hældning eller plateaufremspring), reservoirgeometrien (den økonomisk interessante klippenhedens rumlige fordeling og struktur), den anvendte ekstraktions- og transportteknologi, den påtænkte årlige produktion (også i forhold til hele mineperiode i år), den fremtidige stabling af byttet og den rekultivering, der bliver nødvendig, efter at stenbruddet er blevet lukket. Den specifikke placering af det påtænkte udgravningssted i terrænprofilen har indflydelse på økonomiske overvejelser, da fjernelse af bulkgodset og overbelastningen skal garanteres via sikre transportruter. Et andet vigtigt omkostningsaspekt er fjernelse af overfladelagene, der består af mineral-organiske jordarter og stenforekomsternes forvitringszoner. Det uundgåelige fjernelsesarbejde skal udføres for første gang, når der sker nye udviklinger og løbende, efterhånden som driften skrider frem. Afhængig af hældningsgraden af ​​hældningen er der mere eller mindre komplekst sikringsarbejde i hængemuren , hvilket repræsenterer en betydelig del af driftsresultatet. Der er flere teknologier til fjernelse af overbelastning. På den ene side bruges gravemaskiner kun til at optage de løse overfladelag, på den anden side skal stenlag, der ikke kan bruges, først gøres absorberende ved områdeblæsning. I tilfælde af en stejl skråning kan terrasser over stedet over ekstraktionspunkterne overvejes. Det har en ugunstig virkning, hvis en del af ødelæggelsesvolumenet i produktionsprocessen af ​​bulkvarer blandes med den genvindelige sten og dermed fører til et fald i kvaliteten af ​​slutprodukterne. For at beregne omkostningerne pr. Kubikmeter natursten er opdelingsberegningen anvendt, det vil sige at dele direkte og indirekte omkostninger til stenbrudets drift med den ødelagte mængde genanvendelig brudt naturskåret sten i m³.

Udvinding af natursten

Metoderne til ekstraktion af natursten varierer afhængigt af stentypen. For at udtrække blød sten anvendes trådsave, rækkeboringssystemer og skæremaskiner i sten-, dolomit-, marmor- og tuff -stenbrud. Solnhofen kalksten er en undtagelse ved, at den løsnes manuelt med høve ved at hugge mestre på grund af dens lagdeling . I stenbrudene i Weiberner Tuff er der ikke behov for vandkøling ved skæring. Sandsten ekstraheres med trådsave, rækkeboring og vandstråleskæring.

Til hårde sten som granit anvendes vandstråleskæringssystemer, trådsave, flammeskæringssystemer og rækkeborerigge. Hvis aflejringerne er belastet af stentryk , kan den tilsvarende natursten ikke løsnes ved at bore i rækker.

Den historiske metode til at lave kileformede slidser i de ru sten med en hammer og mejsel og derefter indsætte trækiler for at suge dem med vand finder ikke længere sted i kommerciel brug. Metoden til at indsætte flade jernkiler med jernkiler og for at optimere kileffekten på slidsernes flanker bruges heller ikke længere, i stedet bruges håndholdte hammerbor og rækkeborerigge.

Mineblokkene bores med håndboremaskiner , idet boringer er arrangeret i en linje. Afstanden mellem borehullerne afhænger af klippens hårdhed, idet blød sten kræver flere borehuller end hård sten; borehullets dybde varierer også afhængigt af bergarten; jo blødere, jo dybere boringen skal bores. Det resulterende borestøv fjernes fra borehullet ved luftskylning. Håndborerigge bruges næsten ikke mere og erstattes mere og mere af rækker . Borehamrene er for det meste monteret på mobile vogne , larvebiler eller hydrauliske gravemaskiner , sjældent på slæder eller patroner . De roterende hamre er monteret i henhold til borhullets afstand, der kræves for at løsne.

Den spalte boringen forhindres ved boring af huller mellem de eksisterende og tætsiddende borehuller, med en tilsluttet-i en tilstødende Bohrliche styrestang, at borestrengen afviger fra lodret og er fastklemt. Formålet med spalteboring er at optimere spalteeffekten i løsningsfugen.

Hvis der er lavet en borehullelinje til at løsne en barre, kan der indsættes kiler. Dette gøres i dag med de såkaldte patentkiler, som udover kiler forstærker kileffekten og splitteffekten med specielt formede fjederkiler, der indsættes i borehullet. Disse kiler bliver ramt med en slædehammer for at fjerne dem. For at spare manuel indkørsel bruges der også hydrauliske stensplitningsanordninger, som genererer en kløvekraft på 2000 kN (200 tons) og presser råblokken af.

Sprængstoffer som sort pulver eller detonerende snore bruges næsten aldrig i Tyskland. Sort pulver er mindre sikkert at håndtere, kræver tidskrævende lukning og udblæsning af boringer og kan ikke bruges med våde boringer. Derfor bruges detonerende snore, som stort set undgår disse ulemper ved sort pulver. Der har også været forsøg på at fylde boringer med ekspansionscement og derved kile dem af.

Skæremaskiner er kædesave, der afkøles med vand og skærer løse led i klippen. De bruges på skinner. Savklingerne når længder på op til 4 til 5 meter, og de løsne områder, der kan nås, er op til 30 m². Kæderne er enten sat med hårdmetal Widia eller med diamanter.

Trådsave siges at have været brugt siden oldtiden. Indtil 1980'erne var lange ståltov i brug, som førte gennem remskiver til afkøling fra flere 100 til 2000 meter gennem stenbrudene. Wiresave er maskiner, der også føres på skinner. Dette maskinsystem har en drivenhed med et drivhjul og to ekstra hjul, der optimerer spændingen af ​​den diamantbesatte savtråd. For at skabe en snitflade med rebet bores et vandret og et lodret hul. Når de to borehuller krydser, kan rebet indsættes. Derefter forbindes rebenderne. Borelængdernes længder er begrænset til cirka 12 meter på grund af boringenes afvigelse. Rebene består af et ståltov, hvorpå de diamantbesatte skæreelementer, kaldet perler, holdes på afstand af afstandsstykker. Rebet skal afkøles med vand. Rebene skaber kontinuerlige løsne samlinger og såkaldte blokskubber indsættes for at skubbe råblokken af . Disse er frigørelsespuder, der enten er lavet af plast eller metalplader, der kan fyldes med vand eller luft og skubbe blokken af ​​væggen ved et tryk på 6 til 7 bar.

Den flammeskæring proces er baseret på en stærk termisk udvidelse af visse mineraler, især kvarts . Kvarts ekspanderer omkring fire gange mere end for eksempel omgivende feltspat ved omkring 500 ° C og et tryk på 1000 til 2500 bar. Dette gør den velegnet til ekstraktion af sten såsom granit, som indeholder 20 til 60% kvarts i volumen. Denne metode er særligt velegnet til stenaflejringer, der jamrer rækkeborerigge på grund af deres stentryk. Flammeskæringssystemerne består af en flammelanse, hvorfra der opstår flammer med en hastighed på 1.300 m / sek og ved en maksimal temperatur på 2000 ° C, der antænder en blanding af diesel og ilt. Lansen kan skære løsende samlinger i granitten til en dybde på 20 meter.

• 

  Kiler, der bruges i stenbruddet

• 

  Håndbor

• 

  Skæremaskine i et marmorbrud

• 

  Savtov med diamantsætede perler og stålfjedre

• 

  Wiresav i brug

procesbeskrivelse

I tilfælde af et depositum, der er godkendt til demontering, består proceskæden i første omgang i fjernelse af for det meste eksisterende overfladelag, der som overbelastning kræver betydelige forudgående udgifter. Derefter sker ekstraktionen, mest ved at sprænge eller bruge trådsave . Efterfølgende anvendelige sten transporteres efter dets formål for savværket eller til forarbejdningsvirksomheden, hvori tilførselsorganet af knuser eller mølle knust og sier eller eventuelt klassifikator klassificeret er. Et moderne stenbrud er en kapitalintensiv og stort set automatiseret drift. De endelige produkter er undtagelsesmaterialer, der er klassificeret efter deres kornstørrelse: knust sand , grus , knust sten , ballast og vandkomponenter . Som flis af høj kvalitet omtales flere brudstykker, som især bruges i kvalificeret asfaltvejsbygning, men også i beton- eller kunststenproduktion.

En særlig form for stenbrud er virksomheder til udvinding af natursten formet i overensstemmelse med markedet, som f.eks B. plader eller belægningssten. I denne type stenbrud er de mest populære sten marmor , kalksten , granit , kvartsit og skifer . Ideelt set er der tale om aflejringer, hvis naturlige klippeenheder allerede er gunstigt struktureret i overensstemmelse med den ønskede form. Ellers skal de ønskede former laves ved savning eller spaltning .

Åbning og drift af naturstenbrud medfører fjernelse af procesrelateret overbelastning. Overbelastning skabes ved at sprænge og fjerne det med hjullæssere. Nogle af overbelastningerne kan bruges til at bygge ramper i selve stenbruddet, og nogle af dem skal midlertidigt opbevares til senere dyrkning. Mange virksomheder sælger overbelastningen til grusværker, hvis den udvundne sten er egnet til dette formål. Små råblokke, som i første omgang ikke er af interesse for yderligere økonomisk udnyttelse på grund af deres størrelse, opbevares også på ødelæggende bunker . Overbelastning af marmor sælges for det meste af stenbrugeroperatørerne til marmorfabrikker, der bruger det til at producere marmorpulver, som er efterspurgt og bruges på forskellige måder, såsom til fremstilling af tandpasta, sæbe, slibemidler samt i glas og papirproduktion eller også til produktion af marmorgrus.

Natursten, der anvendes i Tyskland, kommer i stigende grad ikke længere fra lokale eller regionale stenbrud, også fordi lokale udvindingsomkostninger langt overstiger omkostningerne ved z. B. i Asien. Driften af ​​et stenbrud er underlagt meget omfattende officielle godkendelsesprocedurer og de dertil knyttede vidtgående krav. Brugen af ​​stenbrudsområdet, efter at stenbruddet er afsluttet, er også detaljeret reguleret, normalt en del af den generelle driftsplan.

For eksempel i indiske og kinesiske stenbrud holdes omkostningerne nede gennem forskellige arbejdsvilkår, sikkerhedsforanstaltninger, generelt umenneskelige former for indkvartering og børnearbejde .

• 

  Naxos marmor stenbrud nær Kinidaros
  ( Grækenland )

• 

  Basaltbrud nær Hohenfels-Essingen
  ( Rheinland-Pfalz )

• 

  Rhyolit stenbrud i Löbejün
  ( Sachsen-Anhalt )

• 

  Ancient, underjordiske kalksten pause
  ( provinsen Verona )

• 

  Kalkbrud i sten nær Solnhofen
  ( Bayern )

• 

  Stenbrud i Elbe -sandsten nær Lohmen
  ( Sachsen )

• 

  Marmorbrud nær Volakas
  (Grækenland)

• 

  Marmorbrud nær Fauske
  ( Norge )

Transport af ru sten

Grundlæggende

Der skal skelnes mellem transport af rå eller delvise blokke i stenbruddet og uden for virksomhedens lokaler, for eksempel til langdistancehandel.

Historie i det tysktalende område

Brugen af ​​reb, løftejern , stensaks og ulve er blevet bevist på de romanske byggepladser , så det kan antages, at disse taljer også blev brugt i de romanske stenbrud. I den førromanske æra blev stenbrud åbnet og udnyttet så tæt som muligt på byggepladsen, fordi transporten til byggepladsen var dyr. I stenbruddet blev de ødelagte ru sten skåret i nødvendige eller transportable størrelser af kiler og flyttet med ruller og løftejern eller kunne bæres med båre eller på skuldre. Historiske tegninger viser, at de ru sten, der blev brudt fra den sammensatte sten til opførelsen af Kaiserdom Königslutter, blev transporteret ned ad bakke fra en afstand på omkring 800 til 1000 meter på vogne (skubvogne) og kun blev formateret på byggepladsen. En mere omfattende præfabrikation af sten i stenbrudene til byggepladserne udviklede sig først i slutningen af ​​den romanske periode mellem årene 1190 til 1235.

Med afslutningen på den romanske arkitektur og den gotiske stigning søgte bygherrer i stigende grad selv passende stenmateriale i stenbrudene. Efter transporten til byggepladsen blev emnerne filigranprofileret og dekoreret med detaljerede dekorative elementer. Såkaldte stenknusere og råbossere var involveret i produktionen af ​​de ru sten, der skar det fremspringende materiale i stenbruddet af. De første rationaliseringer i produktionen af ​​grove sten i stenbruddene blev foretaget i henhold til stellister med en brøkdel af tommer . Andre rationaliseringsforanstaltninger er også blevet truffet, såsom stentransport fra stenbruddet over skråninger til Rhinen og videre transport på skibe. I 1500 -tallet blev færdige sten tilbudt og leveret som komplette sæt af stenhandlere for første gang. For ikke at blive afhængige forsøgte de store byggehytter og byadministrationer at få ejerskabet over stenbruddene i deres hænder. De blev enten købt eller leaset af ejeren i et bestemt tidsrum. Et stenbrud og adgangsvejene blev bevogtet af en stenbrudsleder, der instruerede stenbrudmændene og assistenterne. Tolden var ikke alene betydelig, men transportomkostninger kunne udgøre op til 20 procent af varens værdi. Kirken og byerne betalte for det meste dagløn, de uafhængige håndværkere blev betalt af byerne i stykkelønninger.

I renæssancen fortsatte vægtreduktionen på grund af høje transportomkostninger. Nu er kuboiderne i stenbruddet blevet bearbejdet på fem sider. Kun den synlige side blev bearbejdet på stedet eller præcist formet til installation. Indkøb af materialer var planlagt og beregnet på forhånd, dette gjaldt også omkostningerne.

Efter afslutningen på trediveårskrigen fortsatte den lave budproces, der havde udviklet sig i den sene gotiske periode, i tysktalende lande. I barok- og rokoko -perioden fandt "nøglefærdig" konstruktion sted for første gang. Stentransporten i stenbrudene ændrede sig næppe, men forbedret løfteudstyr som remskiver og mobilkraner er dokumenteret i billeder fra denne tid. Byggerierne tildelte kontrakter til en "hovedentreprenør" og ikke længere til forskellige handler. Forskellige typer sten blev bygget i henhold til kvalitetskrav og kravene til klippematerialet med hensyn til kvalitet øget. For eksempel bestemte den første anvendelse af matematik statikken og tykkelsen af ​​murstykkelser. Varmetest med brand blev udført for at kontrollere stenens modstand, de blev tørret om sommeren, så de bedre kunne modstå et frostangreb. Der var store hollandske stenhandelsvirksomheder, der transporterede stenmaterialet til byggepladserne, som fortsatte indtil slutningen af ​​barokperioden.

I slutningen af ​​1700 -tallet begyndte industrialiseringen og byggeriet i klassicismens periode , og i senere historicisme var det underlagt dikten om den størst mulige økonomisering. Derudover blev fund fra statik, byggematerialevidenskab, styrketest og bygningskonstruktion inkorporeret i byggeindustrien. En bred vifte af former for behandling var tilgængelig og øget adgang til forskellige typer sten, der blev transporteret af skibe, udviklede sig. Byggeriet blev udført på kontorer, stenlister blev udarbejdet med præcise dimensioner og tegninger, tjenester blev specificeret og faktureret i henhold til antal stykker, i kvadratmeter og løbende meter. Emnerne blev fremstillet på arbejdspladser i stenbrudene. Mestre slog sig sammen og lejede stenbrud og afviklede regnskab indbyrdes. Stenværkere blev givet stenværkere i akkord. Som et resultat af øget koncentration og centralisering udviklede en stenindustri sig, som i første omgang bestod af mestre, der havde forladt deres håndværk, og som accepterede iværksætterens drivkraft og stiftede iværksætterforeninger. Natursten forblev vigtig som byggesten, men den blev skubbet tilbage ved opførelsen af ​​skaller til industrielle produktionsfaciliteter med stål og armeret beton, mens aristokratiet og pengeadelen fortsat foretrak stenbygning. I løbet af industrialiseringen blev stenminearealerne åbnet af jernbaner. Stenen blev ikke længere transporteret fra stenbruddene med vogne trukket af heste og okser til byggepladsen, men kun til ladestationen. Det ændrede sig også med stentransporten med lastbiler.

Dampmaskiner havde ikke været i stand til at påvirke stenbrudsteknologi. Dette ændrede sig med introduktionen af ​​elproduktion. Stenbrudene blev kun gradvist elektrificeret for at generere energi. I stenbrudene blev kun blokke til stenindustrier i stigende grad brudt, som derefter blev delt op med porte, stensave formateret og ledede armslibemaskiner malet. Der skal skelnes mellem transport af ru eller delvise blokke i stenbruddet og udenfor.

Transport siden det 20. århundrede

Hydrauliske gravemaskiner kan bruges i stenbruddet . Disse er altid egnede til dette, når råblokkene har små gennemsnitsstørrelser og let kan adskilles. Skovlen bruges til at løsne klippen fra bindingen og fjerne den. Dette kan også gøres med hjullæssere . Lasteskovlen tillader transport af op til 3 m³. Hvis det er nødvendigt at rive stenen ud, for eksempel med basaltsøjler, er det kun hydrauliske gravemaskiner, der er egnede til dette, fordi de kan løsne stenen med en flækketand. Hvis dette ikke lykkes, skal det blæses op.

Larvebåndslæssere og hjullæssere bruges i mange stenbrud på grund af deres manøvredygtighed og hastighed. Hjullæssere foretrækkes normalt, fordi de er særligt velegnede til transport af rå blokke, der er løsnet med trådsave eller skæremaskiner. Du kan endda udskifte bakkerne . De hjullæssere, der bruges i stenbruddet, har normalt lasteskovle med et rumfang på 10 m² og en løftekraft på 25 til 35 tons, så selv grove blokke let kan flyttes med et gaffeludstyr. Hjullæssere udsættes for stort dækslid i stenbrud. For at minimere dette er de beskyttet med hjulkæder.

Med derricks skelnes der mellem trebenede og vindstabiliserede derricks og goliatkraner. Trebenede kranvogn har en lodret mast i midten og to bageste master. De når en armlængde på omkring 10 til 70 meter og en lasteevne på 50 til maksimalt 70 tons. De vindstabiliserede kraner med samme egenskaber har en aktionsradius på 360 grader og er fast forankret. Derrick kanoer er for nylig blevet designet på en sådan måde, at de ikke er permanent installeret. Goliath-kraner er skinnestyrede og kan flyttes direkte over råblokken.

Bulk gods transporteres undertiden på transportbånd, hvis dette sker i stenbrudene. Denne transportteknologi er udelukket til transport af natursten.

Natursten fjernes fra stenbruddene med lastbil, enten direkte til forarbejdningsanlæggene eller som eksportvarer til læssehavne.

Særlige transportformer

I slutningen af ​​1800 -tallet blev de første marmorbaner bygget , hvilket gjorde det muligt at transportere sten fra stenbruddene direkte med damplokomotiver. En af de første og længste var Marmifera ( marmorbanen ) i Carrara -bjergene , der løb fra Colonnata , den højeste station, via Carrara til havnen i Marina di Carrara med en samlet længde på cirka 20 kilometer. Den normale sporvidde Carrara marmorbane blev bygget mellem 1876 og 1880, overvandt en hældning på 450 meter og krydsede 16 broer og 15 gallerier. Det erstattede delvist de anvendte traktorer, som var dampdrevne. Disse traktorer, kaldet stympere , var op til fire meter høje og trak firehjulede marmor vogne lavet af både træ og jern bag dem ved lav hastighed . Udover marmorbanerne og stubbene dukkede de første dieseltraktorer op på det tidspunkt, og fra 1920'erne kom de første lastbiler i bjergene. Marmorbanen måtte lukke i 1964, fordi den blev besejret i omkostningskonkurrencen med lastbiltransporter på et netværk af snoede veje. I dag er det kun stenbroer, der er bevis på Carrara -marmorbanen.

Den Lasa marmor jernbane følger et andet koncept og feeds tre transport linjer. På stenbrudets ladestation, hvor råblokke udvindes i en højde på mellem 1500 og 2250 meter, læsses råblokkene på vogne, der føres på skinnespor og trækkes af et dieseldrevet lokomotiv op til den skrånende elevator. Den skrånende elevator henter vognene individuelt og transporterer dem ind i dalen, hvor de til gengæld trækkes af diesellokomotiver til stenforarbejdningsvirksomhederne.

Den ovennævnte elektrisk drevne elevator til Lasa og Göflaner marmor blev bygget af Leipzig firmaet Adolf Bleichert i 1929. Elevatoren med en lastekapacitet på 40 tons er i stand til at overvinde en højdeforskel på 500 meter, er nu en fredet bygning og bruges den dag i dag (2021) som en del af Lasa marmorbanen til at transportere rå blokke ned til dalen

Den lizzatura , som har været kendt siden oldtiden, er en form for slæde transport sikret ved reb til rå blokke på træplanker eller på såkaldte slibning træer. Store og tunge ru blokke eller endda flere ru blokke fra stenbrud på en skråning blev transporteret ind i dalen. Sæbe blev brugt til at minimere friktionstræk under transport på flyet. Sådanne transporter er kendt fra fortiden for Lasa onyx, Lasa kalksten og Lasa marmor i det dengang Østrig-Ungarn . Denne metode var almindelig i lang tid i de stejle bjergskråninger i Carrara marmorområdet, i dag udføres lizzatura kun en gang om året som en souvenir. Den Mussolini obelisk med en vægt på omkring 300 tons var den største Lizzatura sten transport nogensinde udført.

En anden sjælden, historisk ejendommelighed, der skal nævnes, var en kabelelevator til fjernelse af rå blokke fra Apuan -alperne nær Carrara, som tillod rå blokke med en vægt på 20 tons ind i dalstationen. Denne svævebane blev bygget i 1907 og lukket efter Anden Verdenskrig.

• 

  Hjullæsser i stenbruddet, der transporterer en ufærdig blok, hjul beskyttet af kæder

• 

  Sporvogn i et underjordisk stenbrud nær Carrara

• 

  Nedlagt kran i en italiensk stenbrud nær Seravezza

• 

  Kraner til løft af granitblokke i Doly Borów (Polen)

• 

  Gravemaskine trækker barrer fra væggen

• 

  Båndtransportørsystemer i Savignac-les-Églises

• 

  Optager overbelastning af en læssemaskine (Tyrkiet)

• 

  Blok ladestation på Thasos til transportskibe med kran

• 

  Indlæsning af marmorflis på Thasos til søtransport

• 

  Broen over Carrara Marble Railway over Vara -floden

• 

  Lizzatura transport i Italien (2009)

• 

  Rå bloktransport med lastbil

Stenbrud som komponenter i kulturlandskaber

I landskaberne i Alperne og områderne nord for dem, især i regionerne præget af lave bjergkæder, har der været en intensiv brug af naturstenforekomster i løbet af de sidste 2000 år. Udviklingen af ​​bosættelser og bycentre har skabt en stor efterspørgsel efter vejrbestandige byggematerialer i historiske perioder og ville have været utænkelig uden brug af sten. Deres anvendelse har altid været bestemt af regionale-kulturelle, geologiske og klimatiske forhold og udgør i dag et kernestof i den arkitektonisk-kulturelle arv. Denne arv består ikke kun af rockmaterialet alene, men kommer også til udtryk i arkitektoniske, håndværksmæssige og kunstneriske beviser af enhver art. Hvis stenbrud lukkes, resulterer dette i en anden form for yderligere brug (planlagt eller faktisk renaturering samt menneskeskabte projekter). På et senere tidspunkt kan den delvise genaktivering af dens oprindelige funktion imidlertid uundgåeligt vise sig at være tilfældet. Et sådant handlingsperspektiv resulterer i de fleste tilfælde fra synspunkter landskabstypiske bygninger eller de sidste to-beskyttede bygninger eller kulturel betydning, og derfor også værd at beskytte samlinger af objekter (f.eks. Som ved bevaringsstatutter for byer ).

I forbindelse med sådanne spørgsmål skete der en ændring i traditionelle perspektiver. Byggemetodernes regionale karakter kommer i fokus for bæredygtighedsovervejelser i vedligeholdelsen af landskaber og bymiljøer . En fornyet udvikling af historisk betydningsfulde stenbrud møder livlig interesse i bevarelse af historiske monumenter og er igen i fokus for nogle statslige myndigheder. Forskningsprojekter blev lanceret i denne sammenhæng.

Ved renovering og restaurering af historiske bygninger er det primære formål at bevare bygningens fysiske struktur. Individuelle bygningsarealer af natursten kan imidlertid nedbrydes så hårdt, at en udskiftning af de berørte dele er uundgåelig. Spørgsmålet opstår, om hvilken sten der skal og kan bruges til at erstatte den mængde, der ikke længere kan bevares. Ideelt set bør beslutningen træffes til fordel for den samme sten. Hvis der imidlertid ikke længere er et aktivt stenbrud i denne sten, kommer bjærget lagermateriale fra nedrivningsprojekter, resterende lagre i værksteder eller andre typer sten i fokus i beslutningerne. I princippet skal der helst foretages tilføjelser af det samme materiale. Dette understøttes ikke kun af de berettigede arkitektoniske, æstetiske og kulturhistoriske argumenter, men også strukturelle parametre som ekspansionsadfærd, vandabsorberingskapacitet i forbindelse med lignende / identiske poresystemforhold og mineralogisk-kemiske aspekter (se relevante standarder for CEN ). Overholdelsen af udskiftningsstykkers fysiske adfærd er af ekstremt stor betydning for et monument- kompatibelt og langsigtet vellykket tiltag. Dette gælder både tilstrækkelige udvekslingsstener og brug af den samme natursten (placeringsforhold i betydningen af ​​emnets rumlige orientering i henhold til aflejringsbetingelserne). Disse krav til monumentbeskyttelse er i første omgang begrænset af de ikke længere tilgængelige lovlige tilladelser, som i princippet kan genovervejes. Desuden er der også en mangel på generel accept i henhold til NIMBY -princippet ("ikke i min baghave") på grundlag af den begrænsede formidling af gyldig viden om sten, deres udvinding og anvendelse. Uanset behovet for regulering, der skal genovervejes, er der aktuelle og vellykkede eksempler på genaktivering af lokale stenforekomster, såsom den supplerende bygning på Hambach Slot og nogle restaureringsprojekter for fredede objekter i Baden-Württemberg og Thüringen .

Konvertering og børsnoterede stenbrud

Der er også kulturelle anvendelser af forladte stenbrud, for eksempel gennem installation af udendørs scener eller gennem udendørs forestillinger. Den Operaen i St. Margarethen stenbrud i Østrig og teater, koncert og operaforestillinger i Sverige nær Rättvik på Dalhalla udendørs scene er velkendte . Skulptursymposierne , der begyndte i 1959 i skulptursymposiet i St. Margarethen, og som spredte sig i hele Europa, yder et ikke ubetydeligt kulturelt bidrag . I disse symposier skabte stenskulptører store skulpturer af stenen i det respektive stenbrud, som i Villány -billedhugger -symposiet , og kommunikerede deres ideer og planer på stedet. Billedhuggerne præsenterede ikke kun deres arbejde, men gjorde også stenbrud besøgende i stand til at deltage i litterære og musikalske begivenheder i løbet af symposiernes varighed. Talrige symposier fandt sted hvert år og blev delvist finansieret ved salg af skulpturer.

Med stenbruddet har folk forstyrret terrænet og det naturlige rums morfologi. Disse steders skæbne er for det meste blevet overladt til naturen, efter at dette arbejde er afsluttet. Resterne kan helt sikkert åbne op for nye perspektiver på den tidligere aktivitet. I kulturelt interessante tilfælde blev stenbrud med ødelæggende bunker og resterende faciliteter placeret under monumentbeskyttelse eller er blevet omdannet til et friluftsmuseum.

I nogle tilfælde er der skabt murer af sten og udskæringer i nuværende og tidligere stenbrudsområder eller i selve stenbruddene, som bevarer den lokale historie om stenbrud og erindringen om de sociale forhold, der dengang herskede. Eksempler på dette er granitmuseet i den bayerske skov i nærheden af Hauzenberg-granitbrudene , Königshain- stenbrudene med granitmuseet nær Görlitz , Unica A- stenbruddet i Villmar i Tyskland, stenmurermuseet Kaisersteinbruch i Bruckneudorf i Østrig, det nationale skifermuseum i Dinorwic- Stenbrud i Wales eller den romerske hul i Aurisina .

Renaturering og rekultivering

Stenbrud er et menneskeskabt indgreb i naturens karakteristika i et landskab . Uanset dette forbliver disse lokaliteter et levested for et stort antal organismer, især når de er afhængige af særlige steder . Det naturlige samfund ændrer sig gennem de økonomiske aktiviteter i et sådant permanent driftssted. Hvis stenbrud lukkes, udvikler disse steder sig hurtigt til en særlig biotop , som nogle gange får en beskyttelsesstatus i henhold til naturbeskyttelsesnormer . Beskyttelse som geotop kan også overvejes, hvis det drejer sig om de geovidenskabeligt bemærkelsesværdige lokaliteter . Hvis lukkede stenbrud ikke bruges som lossepladser til husholdningsaffald , udgravet jord eller bygningsrester ud fra "rekultivering", skal de betragtes som værdifulde små områder, der åbner op for en lang række økologiske kompensationsfunktioner. Renaturering opstår på grund af afviklings- og successionsprocesser, der har ringe eller ingen menneskelig indflydelse. De tilhørende processer er af stor naturbeskyttelsesmæssig betydning. Men hvis der er andre efterfølgende anvendelser (skovrejsning, rekreative funktioner eller kommercielle bosættelser), selv kun i delvise eller perifere områder af stenbruddet, opstår der mere eller mindre udtalte konflikter, som f.eks. Reducerer eller udelukker bosættelse af forstyrrelsesfølsomme arter .

Mange faktorer er af afgørende betydning for de specifikke karakteristika ved leveområdets forhold. Disse omfatter minefronter placeret i forskellige retninger, som kan følge linjer, der vender mod eller vender væk fra solen. Dette resulterer i lokationer for lokalsamfund, der elsker varme, eller som foretrækker køligere mikroklimatiske miljøforhold. Disse hovedfaktorer omfatter murbrokkens blæsere, der dannes ved foden af minefronterne og dele af stenbrudets gulv . Et andet vigtigt geomorfologisk træk er tilstedeværelsen af ​​sprækker og sprækker i klippen, som normalt repræsenterer en zone med øgede fugtværdier og derfor muliggør særlige mikrohabitater. Dette inkluderer også stenlag, der ikke er særlig gennemtrængelige for vand. som på deres øverste niveau skaber betingelserne for en vandudgangshorisont.

Den særlige biodiversitet i stenbrud afhænger af de lokale forhold. Kendetegn ved denne biotopkarakter er små vandmasser (damme og fuldstændig oversvømmede hule former), grusområder og wildflower -grænser , som kan skifte over korte afstande. For insekter, især i områder med solrige steder, er eksistensen af sandede områder med høj kapacitet til at fastholde vand for at have drikke muligheder. Som et resultat af meget intensivt landbrug er insekterne faldende i antal. De differentierede stedforhold i stenbrud, fugtige, skyggefulde, soludsatte og tørre, resulterer i en lang række levesteder for insekter, hvilket giver et velstående grundlag for et stort antal af deres arter. I denne sammenhæng omdannes ubrugte stenbrud til bioptoper i trappesten i et landskab, der ellers er forurenet af pesticider eller karakteriseret ved jorderosion . På lang sigt sætter trævæksten i mange tilfælde ind, som i sidste ende danner et blandet skovområde.

Efter anlæggets lukning har plantesamfundet mulighed for at bruge de mineralrige jorde til deres udvidelse, og der oprettes økologisk værdifulde wildflower-steder i processen. Denne alsidige habitat udvikler sig til et levebrød for små krybdyr, såsom sandfirben , der kan lide stenbunker og finder mange muligheder for læ. Akkumuleringer af dødt træ og let fordøjelige sedimenter letter også beskyttet æglægning. Stenbruddene tilbyder fugle et lige så værdifuldt levested og rovfugle, især ugler og falke, har deres ynglepladser og territorier på grund af det relativt lukkede landskab i stenbruddet. Denne situation bidrager til, at f.eks. De arter, der er opført i det europæiske fuglebeskyttelsesdirektiv, finder et lille påvirket overlevelsesrum her.

Den efterfølgende brug efter driftens afslutning er ofte allerede specificeret i godkendelsesprocessen for opførelse af et stenbrud. Yderligere industriel, privat eller offentlig brug eller især rekultivering og renaturering er også fastsat.

Rekultivering er forberedelse og genbrug af minearealer til landbrug og skovbrug, hvorved den mængde overbelastning og muld, der er specificeret i godkendelsesprocessen, bruges.

Juridiske aspekter

Tyskland

I Tyskland fastsætter Federal Mining Act (BBergG) de generelle rammer for udvinding af mineralske råvarer, hvor undtagelser er navngivet. For nogle råvarer gælder den respektive udgravningslov eller passende lovbestemmelser i nogle forbundsstater . Nogle natursten er undtaget fra minelovgivningsprocedurer.

Godkendelsesproceduren for åbning / udvidelse af et stenbrud begynder med selskabets forpligtelse til at underrette minemyndigheden om et sådant projekt og den efterfølgende udarbejdelse af en driftsplan (eller rammebetjeningsplan - RBP) i henhold til § 52, stk. 1, BbergG af virksomheden (udvikleren), der opfylder den krævede ansøgningsform til den kompetente licensmyndighed. En endelig driftsplan er påkrævet for lukning af et stenbrud. De nødvendige proceduremæssige skridt er baseret på § 57a BBergG i henhold til specifikationerne i planen godkendelsesproceduren (VwVfG).

Østrig

I Østrig fastsætter Federal Mineral Resources Act (MinroG) de generelle rammer for udvinding af mineralske råvarer. De gevinster er således som "opløsning eller frigivelse (reduktion) af mineralske råstoffer" defineres (§ 1, Pt. 2 MinroG). Som mineralråvarer betragtes "betyder ethvert mineral , mineralblanding og sten , hvert kul og hvert kulbrinte (8 MinroG § 1, stk.) Når de er af naturlig oprindelse, uanset om de forekommer i faste, opløste, flydende eller gasformige stat."

Desuden definerer Mineral Raw Materials Act tre regulatoriske kategorier af mineralske råvarer:

• Det bjergfrie mineralråstof er "et mineralsk råmateriale, der trækkes tilbage fra grundejerens rådighedsret, og som kan søges og udvindes af alle, der opfylder visse lovkrav" (afsnit 1, punkt 9 MinroG)
• MinroG det føderale mineralske råstof "er et mineralsk råstof, der ejes af den føderale regering" (§ 1, punkt 10 MinroG)
• MinroG det grundlæggende mineralske råstof "er et mineralsk råmateriale, der er grundejerens ejendom" (§ 1, punkt 11 MinroG)

Minedriftsplanen rettet til den kompetente myndighed i henhold til § 80 MinroG danner ansøgningsskemaet for licensprocedurerne med inddragelse af yderligere specialistlovgivning i henhold til § 82 MinroG (tilladelse i henhold til fysisk planlægning) og § 83 MinroG (yderligere licenskrav) .

Endvidere er stenbrud klassificeret under rumlige planlægningsaspekter i gruppen af ​​materialeudvindings- eller forarbejdningsanlæg, som også omfatter sandgrave og grusgrave. Drift af stenbrud er underlagt statsautorisation baseret på forbundsstaternes naturbeskyttelseslove og andre relevante lovbestemmelser i Den Europæiske Union . I forbindelse med miljøkonsekvensvurderingen kontrolleres egnetheden af ​​stenbrud , der skal godkendes i den koncentrerede godkendelsesproces i henhold til Federal Waste Management Act (AWG), Environmental Impact Assessment Act 2000 (UVP-G) og skovbrugsregler for tilstrækkelig kompatibilitet med mange beskyttede aktiver. Andre særlige lovbestemmelser om forureningsbekæmpelse og vandbeskyttelse har en funktion, der skal overholdes her.

Godkendelsen til konstruktion, udvidelse og rekultivering er givet af de kompetente minelovgivende myndigheder i de østrigske forbundsstater. Indehaveren af ​​en godkendt minedriftsplan (§§ 83 og 116 MinroG) til udvinding af grundlæggende egne mineralske råvarer anses for at være den person, der er berettiget til minedrift (§ 84, stk. 1, MinroG). Desuden kræves en plantetilladelse i henhold til 1994 -kodeksen (§ 74, stk. 2, GewO 1994), under hensyntagen til § 107 MinroG (andre særlige beføjelser for dem, der har tilladelse til at udvinde).

Ifølge forbundsstaternes regionale planlægningslove betragtes områder uden for bebyggede områder generelt som græsarealer (alle områder, der ikke er udpeget som bygningsarealer, trafikområder eller reserverede områder) og er opdelt i flere kategorier, herunder materialeudvinding websteder (dedikationskategori i henhold til planmarkeringsforordningen: GMA). Materialerekstraktionssteder er: "Områder til udvinding, forarbejdning og midlertidig opbevaring af mineralske råmaterialer samt til opbevaring af grubernes eget restmateriale og for det materiale, der er nødvendigt for at opfylde de officielt påbudte rekultiveringsforanstaltninger." Skovbrugsbeskyttelse af ansatte Burgenlands bekendtgørelse (arbejde med udvinding af sten, ler, sand og grus, afsnit 37).

Emissioner

Støv udsendes diffust fra stenbrud, især under drift . Kørsel på ikke -asfalterede veje på stenbruddet rejser også støv. Det afgørende for emissionssituationen er imidlertid faldet fra transportbåndene . Støvreducerende foranstaltninger omfatter brug af støvbindende maskiner , automatiske justeringer af transportbælternes afgangshøjder og indkapsling af udvalgte enheder.

Demonterende mængder

I Tyskland blev der udvundet ca. 800.000 tons naturstenråvarer i 2019, hvilket var 50.000 tons mindre end året før, og importen steg med 75.000 til ca. 350.000 tons. Antallet af naturstenbrud anslås til over 200 aktive stenbrud.

I 2016 blev omkring 296,4 millioner tons råvarer udvundet i stenbrud rundt om i verden, i 2015 286,2 millioner tons (data inkluderer også stenaffald). 53,545 millioner tons blev eksporteret. På det tidspunkt mente statistiske eksperter en årlig vækst på 13% mulig, begrundet i den globale befolkningstilvækst og interessen for naturlige og indenlandske materialer. For første gang i 2016 blev der eksporteret flere slutprodukter end råvarer. Da næsten 50% af råvaren er affald, appellerede de til omhyggelig håndtering og til at udvikle flere anvendelsesmuligheder for resterende stykker.

Rangeringen efter verdens markedsandele i 2016:

1. Kina 32,2% (49,0 millioner tons),
2. Indien 14,7% (24,5 millioner tons),
3. Tyrkiet 8,1% (1,2 millioner tons),
4. Iran 5,1% (8,7 millioner tons),
5. Brasilien 5,4% (8,2 millioner tons),
6. Italien 4,1% (6,3 millioner tons),
7. Egypten 3,5% (5,3 millioner tons),
8. Spanien 3,2% (4,9 millioner tons),
9. Portugal 1,8% (2,7 millioner tons) og
10. USA 1,8% (2,7 millioner tons).

Museumsfaciliteter i forbindelse med stenbrud

• Marble Museum Adnet i Adnet (Østrig)
• Baumberger Sandstone Museum i Havixbeck (Tyskland)
• Lehesten skiferpark i Lehesten (Tyskland)
• Steinhauermuseum Mühlbach bei den Mühlbach - sandstenbrud i siv (Tyskland)
• Uewermaarteleng Skifermuseum nær Obermartelingen (Luxembourg)
• Lahn Marmor Museum i Villmar (Tyskland)

Weblinks

Individuelle beviser