CHAPEAU DE SOUTENEMENT DU TOIT, EN PARTICULIER POUR LESOUTENEMENT DANS LES EXPLOITATIONS PAR TAILLES-.
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peau lui-même, permet au soutènement de mieux résister à la poussée dès terres
que ce n'était le cas jusqu'ici, tout en offrant la possibilité de parachever
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et ceci)par un précoffrage rigide vers le front de taille pour ménager devant
ce dernier une zone dépourvue d'élançons.
Actuellement, la tendance de la technique du soutènement dans les
mines évolue vers l'utilisation d'étançons d'acier ayant des capacités de
charge plus élevées qu'autrefois, tendance qui a donné lieu à la réalisation d'étançons en acier qui ne cèdent ou fléchissent qu'à partir d'une charge de
100 t, alors que jusqu'ici l'affaissement des étançons en acier s'amorçait déjà sous une charge moyenne de 50 t. L'utilisation d'étançons à grande capacité
de charge se heurte toutefois au fait que les chapeaux en acier, exposés à une
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dommagement des chapeaux en acier est favorisé par les efforts de torsion
s'exerçant sur ces chapeaux* Ces efforts peuvent avoir leur origine non seulement sous l'effet de défauts difficilement évitables dans la mise en place
des étançons, par suite de déplacements des étançons dans des sens divers, mais
encore en raison de l'inégalité de la charge des chapeaux en corrélation avec
l'effet de la charge qui ne s'exerce jamais perpendiculairement au chapeau.
On connaît déjà des chapeaux permettant de constituer le soutènement
au fur et à mesure de l'avancement de l'extraction avec précoffrage rigide dirigé vers le front de taille. Avec ce type de chapeaux, on monte, à chaque
fois, le chapeau suivant en porte-à-faux sur le chapeau précédent supporté par
un étançon, le chapeau rajouté pouvant être mis dans la position angulaire voulue concordant avec l'inclinaison du toit. Pour autant que la réunion des chapeaux est réalisée au moyen de boulons d'insertion, le raccordement des chapeaux n'est déjà pas tout à fait aisé, pas plus que le dégagement des boulons en vue de la récupération des chapeaux, étant donné que, d'une part, les orifices de passage des boulons doivent être amenés en coïncidence et que, d'autre part, les boulons peuvent avoir subi des déformations. De même le poids assez important des chapeaux rend leur maniement malaisé.
L'affaiblissement de la section des chapeaux dû à la.présence des orifices de passage des boulons de liaison nécessite un renforcement du profil à l'endroit de la jonction afin de compenser l'affaiblissement, ce qui a pour résultat de créer un surhaussement du chapeau dans la zone de jonction, surhaussement qui fait que le chapeau ne peut pas s'appliquer pleinement au toit par ses autres points, de sorte que les étançons ne se trouvent pas calés à fond.
On connaît également des chapeaux qui permettent de réaliser le soutènement progressif avec précoffrage rigide, chapeaux dans lesquels l'élément de chapeau suivant est accroché d'une manière réglable à l'élément de chapeau précédent, de façon à prendre une position angulaire correspondant à la pente du toit, tout en étant mis dans l'impossibilité de culbuter vers le bas, tandis que les points de jonction de l'élément accroché sont situés, sur l'autre élément, au-dessous du profil de ce dernier, de sorte que le profil ne subit aucun affaiblissement et ne présente aucun surhaussement au point de raccordement.
Bien que, dans ce type de chapeaux constitués par des éléments engagés les uns dans les autres, la pose et la récupération des éléments ne présentent aucune difficulté, il n'en subsiste pas moins l'inconvénient résultant du fait que le chapeau est d'un prix de revient relativement élevé.
Conformément à l'invention, on utilise, pour réaliser le chapeau, une plaque de pression ou plaque d'appui et des éléments de chapeau qui sont raccordés en porte-à-faux à la dite plaque. On obtient ainsi l'avantage résultant du fait que la poussée des terres est absorbée directement par l'étan-
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ble des actions de soutien du soutènement dans les exploitations par tailles est en effet fondé sur la formation de petites voûtes qui vont d'un étançon à l'autre. Les polygones de pression se manifestant alors à proximité des points d'appui des étançons ne peuvent plus détériorer le chapeau qui n'aura
à supporter que la charge relativement faible de la clef de voûte intérieure. Il s'ensuit qu'il est possible d'utiliser des étançons à grande capacité de charge sans risque de détérioration des chapeaux en acier sous l'effet de la charge élevée. En outre, il en résulte une plus grande certitude d'obtenir
un toit sans fissures. En même temps, on conserve l'avantage du soutènement progressif avec la possibilité du précoffrage rigide, puisque le chapeau est également constitué par l'assemblage d'éléments individuels avec interposition toutefois d'un élément intermédiaire sous forme d'une plaque de pression coiffant l'étançon. Un autre avantage résulte du fait que les éléments de chapeau, grâce à leur raccourcissement correspondant à la longueur de la plaque
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gement peuvent être d'un poids plus faible et sont, par conséquent, plus maniables.
De préférence., la face supérieure des éléments.de chapeau ne comporte pas de surhaussement à l'endroit de leur jonction avec la plaque de pression. Il s'ensuit que la plaque de pression s'applique directement au toit et ne nécessite aucune pièce intercalaire travaillant en compression.
L'angle du porte-à-faux des éléments de chapeau reliés à la plaque
de pression étant prévu réglable, la position du nouveau chapeau peut être adaptée à la pente ou conformation du toit.
La liaison des éléments de chapeau avec la plaque de pression peut être constituée par une partie fourchue, prévue sur l'un des éléments du soutènement et comportant un support et un contre-appui pour recevoir l'autre élément de soutènement. L'avantage de ce mode de réalisation réside dans la
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sion et est constituée par deux flasques verticaux^ parallèles entre eux et An saillie sur la face inférieure de la plaque, aux points de raccordement des éléments de chapeau, une partie transversale supérieure fermant l'espace com-
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plaque de pression a pour résultat de réduire encore le poids des éléments de chapeau, sans pour cela nécessiter une augmentation dé poids de la plaque de pression susceptible d'en rendre le maniement plus difficile.
La surface de l'élément-support peut être réglable en hauteur, d'où une possibilité de régler, d'une manière simple, l'angle du porte-à-faux de l'élément de chapeau raccordé. Comme moyen de réglage de la hauteur de la surface de support, on peut prévoir une vis, un coin ou un excentrique.
Toutefois, on utilise avantageusement comme élément-support un coin traversant les flasques et dont la rampe de serrage est située du côté opposé
à l'élément de chapeau. Ainsi, l'enfoncement plus ou moins complet du coin permet de régler l'angle de porte-à-faux de l'élément de chapeau en fonction
de la conformation du toit.
Le contre-appui supérieur peut être constitué par une saillie de la plaque d'appui, saillie s'avançant à l'intérieur de l'espace compris entre les flasques.
Le fond de la fourche et l'extrémité de chapeau s'engageant dans la fourche peuvent avoir une conformation adaptée au pivotement admissible.
Un autre avantage résulte du fait que l'extrémité des éléments de chapeau s'engageant dans la plaque de pression présente une conformation identique tant à sa face supérieure qu'à sa face inférieure; cette réalisation permet ainsi de monter également les chapeaux à l'envers.
Il est bon que la plaque de pression repose sur la tête de l'étançon par l'intermédiaire d'une articulation autorisant des mouvements dans tous les sens. Il en résulte le grand avantage dû au fait que les mouvements des étangons dans différentes directions, les charges inégales du chapeau et les efforts ne s'exerçant pas verticalement sur le chapeau ne peuvent pas exercer des efforts de torsion sur le dit chapeau, puisque l'articulation permet un réglage automatique qui tient compte des efforts précités. La réunion, possible en soi et conforme à l'invention, de la plaque de pression avec la tête de l'étançon, ne procure pas cet avantage qui ne saurait d'ailleurs être obtenu que d'une façon moins parfaite si les éléments de chapeau étaient montés pivotants dans le sens transversal.
En vue du montage de la plaque de pression d'une manière mobile en tous sens, la surface d'appui de celle-ci a, de préférence la forme d'un siège sphérique et la tête de l'étançon présente une surface d'appui sphérique correspondante.
Il est avantageux de renforcer la plaque de pression par des nervures diagonales et transversales inférieures partant de la surface d'appui sur la tête de l'étançon, de sorte que la plaque de pression ait la résistance nécessaire pour un poids relativement faible.
Suivant une autre variante de l'invention, la plaque de pression est agencée pour permettre une action directe de l'étançon sur le toit et pour recevoir, des chapeaux en porte-à-faux, chapeaux qui, malgré leur grande facilité de montage et de récupération et malgré la possibilité de réglage de leur angle de porte-à-faux sont reliés solidement et sûrement à la plaque, même lorsqu'ils se trouvent soumis à la poussée des terres.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, l'assise de l'extrémité du chapeau à l'intérieur de la plaqué de pression est améliorée grâce au fait que la face supérieure de l'extrémité de chapeau destinée à s'insérer dans la plaque présente une saillie et que la surface de contre-appui de la plaque présente une contre-saillie derrière laquelle s'engage la saillie de la plaque. Il s'ensuit que, quelle que soit la position angulaire en porteà-faux du chapeau inséré dans la plaque, ce chapeau ne peut s'échapper de son logement sous l'action de la poussée des terres et conserve, par conséquent, invariablement une assise sûre et solide.
Lorsque les faces inférieure et supérieure de l'extrémité de chapeau à insérer ont une conformation identique, la face inférieure de cette extrémité de chapeau présente également une saillie, de sorte que le blocage
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L'extrémité de chapeau à introduire dans la plaque présente avantageusement une tête constituée par un étranglement du chapeau et comportant des faces supérieure et inférieure arrondies 1 transversalement et longitudins-
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que forme une surface de logement de conformation correspondante. On obtient ainsi un emboîtement articulé entre la plaque et l'élément de chapeau, lequel emboîtement maintient le chapeau dans n'importe quelle position angulaire de porte-à-faux et l'empêche de sortir fortuitement de la zone d'emboîtement, sans pour cela entraver le réglage du dit angle de porte-à-faux de façon que soit rendue possible une mobilité dans tous les sens (réglages horizontal, vertical et axial).
D'autres avantages et particularités résulteront de la description qui va suivre et qui se rapporte à quelques exemples de réalisation donnés uniquement à titre indicatif, et représentés sur le dessin annexé sur lequel :
la fig. 1 est une élévation avec coupe partielle d'une plaque de pression avec un élément de chapeau dont une extrémité est reliée à la plaque;
la fig. 2 est une vue de face de la plaque de pression;
la figo 3 est une vue en plan de la plaque de pression représentée sur la fig. 1;
la figo 4 est une élévation avec coupe partielle d'une variante de
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la fig. 5 est une vue de face de la plaque de la fige 4, le chapeau étant représenté en coupe.
Dans l'exemple représenté sur les fig. 1 à 3, la plaque de pression
1 comporte, sur deux côtés opposés de sa surface inférieure, une paire de flasques verticaux 2 parallèles entre eux. La saillie supérieure 3 de la plaque s'avance dans l'intervalle séparant les flasques, tandis que le coin 4 traverse les flasques en un endroit déporté par rapport à la saillie 3. La rampe ou surface de serrage du coin est tournée vers le bas.
Dans l'espace libre entre les flasques est engagé l'élément de chapeau 5 dont l'extrémité emboîtée 6 présente, sur ses faces supérieure et inférieure, une conformation déterminée par la face inférieure de la saillie
3, de sorte que l'élément de chapeau peut également être introduit sens dessus dessous, c'est-à-dire avec interversion des faces supérieure et inférieure. Une fois mis en place, l'élément de chapeau repose sur le coin transversal 4 qui lui sert d'appui et présente, à cet effet, des dépressions ou renfoncements 9, tandis que la saillie 3 constitue le contre-appui servant de support à"l'élément de chapeau qu'il empêche de basculer vers le bas. Un enfoncement plus ou moins poussé du coin 4 fait varier l'angle que fait, avec
la plaque de pression, l'élément de chapeau en saillie. Tout dégagement intempestif de l'élément de chapeau hors de son point d'emboîtement est empêché par la dépression 9. La face supérieure de l'élément de chapeau est située
à un niveau légèrement inférieur à celui de la face supérieure de la plaque
de pression, mais ces deux faces pourraient aussi être situées dans un même plan.
La surface 7 par laquelle la plaque de pression vient reposer sur
la tête de l'étançon a la forme d'un siège sphérique creux et l'étançon, non représenté sur le dessin, présente une surface sphérique complémentaire.
Des rainures diagonales et transversales 8 partant de la surface d'appui 7 renforcent la plaque de pression.
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plaque 1 coiffant l'étançon comporte, sur deux côtés opposés de sa surface inférieure, une paire de flasques verticaux 2 parallèles entre eux. La saillie supérieure 3 de la plaque s'avance dans l'espace délimité par l'intervalle entre les flasques, tandis qu'uri coin 4 traverse les flasques en un droit déporté par rapport à la saillie 3. La surface de serrage du coin est tournée vers le bas.
L'extrémité du chapeau 5 est insérée dans l'espace libre entré les flasques. L'extrémité engagée 6 est effilée en cône et se termine par une tête 10 formée par un étranglement de l'extrémité de chapeau.
Les surfaces supérieure et inférieure de la tête sont arrondies transversalement et longitudinalement par rapport à l'axe du chapeau afin de
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de la plaque coiffant l'étançon a une forme qui correspond à l'arrondi de la tête et vue en coupe passant par l'axe longitudinal du chapeau, elle présente une forme crochue.
Il n'est pas absolument nécessaire que les deux flasques verticaux 2 de la plaque 1 soient parallèles entre eux. L'ouverture en forme de fourche formée par les dits flasques, peut même être légèrement conique pour
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fourche. De plus, il est possible de rehausser les moyens d'appui formés
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mité 6 du chapeau d'un trou traversant pour le passage du coin, de sorte que ce n'est plus la face inférieure de l'extrémité 6 du chapeau qui repose sur
le coin 4, mais que l'extrémité 6 de chapeau avec le trou traversant pour le passage du coin se trouve en quelque sorte suspendue au coin 4. La surface d'appui se trouve ainsi sensiblement amenée au même niveau que le contre-appui 3 ou 11, la rampe de serrage du coin 4 restant sur la face inférieure.
Grâce à ce mode de réalisation ou un mode de réalisation analogue, on obtient cet avantage supplémentaire résultant du fait que les flasques 2 n'ont pas besoin d'être trop en saillie vers le bas à partir de la plaque 1, ce qui per. met de réduire la hauteur du dispositif. La mobilité en tous sens de la liaison entre la plaque 1 et l'élément de chapeau 5 est avantageusement obtenue par une conformation arrondie biconcave du logement prévu, dans l'extrémité
6 du chapeau, pour recevoir le coin.
Il est bon de renforcer la section du chapeau, dans la zone où se trouve le logement du coin, par exemple en augmentant sa hauteur jusqu'au bord supérieur de la plaque de pression..