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" Soutènement pour galeries de mines, galeries d'écoule- ment d'eau, tunnels et analogues ".
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La présente invention est relative à un soutènement pour galeries de mines , galeries d'écoulement d'eau, tunnels, etc.. Elle a pour but de procurer un soutènement en acier pour de tels usages, qui tienne compte, de ma- nière pratiquement complète, des exigences , auxquelles ce soutènement doit répondre .
Les exigences essentielles, auxquelles doivent répon- dre, par exemple , les cadres de support pour le soutène- ment, sont la possibilité de s'adpater largement aux ^on- ditions locales se présentant dans chaque cas particulier, la faculté d'être influencés dans la mesure la plus faible possible par les modifications de ces conditions , l'aptie tude à offrir une résistance élevée à la pression et aux sollicitations des genres les plus divers et ce dans n'im- porte quelle direction et même en cas de mouvements impor- tants du terrain soutenu et en cas d'application de forces dynamiques élevées, la simplicité, le coût de fabrication le plus modique possible et de faibles chances de nécessi- té de réparations.
Les types de soutènement connus jusqu'à présent et notamment ceux de structure courante, dans lesquels les éléments de soutènement consistent en profilés laminés et ceux qui ont également été proposés à maintes reprises et dans lesquels on emploie des profilés tubulaires, n'ont satisfait pleinement aux diverses exigences précisées plus haut .
La présente invention procure un soutènement, qui statiques permet d'exploiter les propriétés/notoirement avantageuses du profilé tubulaire, en particulier sa haute résistance au flambage par rapport à son poids, pour l'obtention d'un
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soutènement , qui répond idéalement à toutes les exigen- ces énumérées plus haut.
Suivant la caractéristique essentielle de l'inven- tion, le cadre de soutènement se compose de tronçons de tubes et de pièces intercalaires consistant en auges arrondies enserrant les extrémités des tronçons de pro- filés tubulaires.
La liaison des profilés tubulaires avec les pièces intercalaires peut se faire aussi bien de manière entiè- rement rigide que, suivant la forme préférée d'exécution de l'invention, de manière plus ou moins élastique, à volonté . Dans ce dernier cas, la liaison des auges arrondies avec les tubes complets s'opère l'aide de colliers de serrage, de façon sensiblement analogue à ce qui se fait dans les soutènements élastiques connus, où l'on rait usage de profilés pouvant coulisser l'un dans l'autre, en sorte qu'un réglage du degré de résistan- ce à la pression jusqu'aux limites extrêmes est possi- ble . infant donné que, dans le nouveau soutènement,
les tronçons de tubes sont guidés entièrement sur une sur- face lisse et étendue dans les auges arrondies qui les entourent et qui sont avantageusement constituées par des demi-tubes, le risque de perçage aux piédroits ou aux revêtements des piédroits est complètement écarté.
La structure des colliers de serrage est, en même temps, simple et peu sujette à devoir subir des répara- tions. De plus, un entretoisement entre les divers ca- dres de soutènement est possible de manière très smi-ple.
L'invention sera décrite à présent en détails en référence aux dessins ci=annexés , dans lesquels : - la figure 1 est une vue en élévation d'un cadre de soutènement complet suivant l'invention ;
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- la figure 2 est une vue en perspective et la figure 3 est une coupe d'un collier de serrage de type particulièrement simple ; - les figures 4a, 4b et 5a, 5b montrent d'autres formes d'exécution de colliers de serrage, et - les figures 6 à 11 montrent diverses possibilités de réalisation des entretoisements des cadres de soutè- nement entre eux à l'aide de longrines ou entretoises en bois ou en acier.
Selon la forme d'exécution préférée de l'inven- tion, qui est représentée à titre d'exemple à la figure 1 , les cadres de soutènement se composent alternative- ment de tubes et de paires de demi-tubes présentant ordinairement sensiblement la même longueur dans le soutènement monté . Il va de soi que les tubes et les paires de demi-tubes peuvent présenter des longueurs différentes . En vue de s'adapter aux sollicitations qui peuvent se présenter dans chaque cas particulier, les tubes peuvent présenter des diamètres différents dans un seul et même cadre , l'agencement étant avantageusement tel que les diamètres extérieurs des tubes complets correspondent aux diamètres inté- rieurs des auges arrondies, constituées par exemple, par des demi-tubes .
Les tubes complets ne doivent pas constituer des corps tubulaires fermas . Il est plus avantageux d'em- ployer, comme tube , de la tôle cintrée, sans soudure des lèvres .
La nature des tubes n'est pas critiquée pour le reste . On peut employer aussi bien des tubes sans couture, soudés, que des tubes enroulés ou obtenus à la presse, tandis .que la matière, dont sont constitués
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les tubes, peut être adaptée aux conditions à rem- plir .
Suivant l'exemple de réalisation représenté à titre d'exemple sur le dessin, les tubes complets et les paires de demi-tubes b sont assemblés,de manière à former un cadre de soutènement, dans lequel les tubes complets a. alternent avec des paires de demi- tubes b. Lors d'une augmentation de la pression, les tubes a coulissent dans les paires de demi-tubes b , avec lesquels ils sont reliés, par l'intermédiai- re de colliers de serrage c , de façon à céder sous l'effet d'une pression.
Un cadre ainsi formé peut se composer de tron- çons relativement courts, de façon à obtenir de manié-
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L Mf ue4n4 4ù* re avantageuse de courts 4S5-- résistantf.; rau flambage et à empêcher une déformation prématurée .
La section libre ou de passage du soutènement peut être aisément modifiée par emploi de serments plus courts ou plus longs ou, de préférence, par diminution ou augmentation du nombre de segments, la longueur
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de ceux-ci restant const8ntdans ce dernier cas.
A la figure 1, cette dernière possibilité a été illustrée . Ainsi, si un cintre ou cadre de section libre de 10 mètres carrés est formé au total de 5 tubes complets et paires de demi-tubes b, alternant l'un avec l'autre, on peut, en supprimant un ou plusieurs segments , constituer des cintres ou cadres de section libre plus petite.
A la figure 1, trois possibilités sont indi= quées par désignation des bases A, 3 et C, qui se présentent dans le cas où l'on utilise, par exemple, 5, 4 et-3 segments. Dans le cas où l'on em-
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ploie , par exemple, un cintre ou cadre composé seule- ment de trois segments, celui-ci peut évidemment aussi, comme il est d'usage courant, être placé des deux côtés sur des montants ou élançons en bois.
De plus, dans le cas où le cadre de soutènement se compose , par exemple, de 5 parties ou segments, au lieu d'employer 3 tubes complets et 2 paires de demi- tubes, on peut/évidemment aussi employer, au contraire, 3 paires de demi-tubes et deux tubes complets. Tout comme les tubes complets, les demi-tubes sont avantageu- sement obtenus par cintrage et/ou emboutissage de bandes de tôle .
Au lieu de demi-tubes complets, on peut évidemment aussi employer des auges arrondies ou tubulaires de moin- dre étendue, lorsque les conditions le permettent.
Au surplus, il est également possible de constituer les deux segments latéraux, c'est-à-dire les deux seg- ments représentés sur la figure 1 par des tubes com- plets a, en un tube de diamètre extérieur égal à 110 mm, et de conférer au tube se trouvant contre le toit ou au sommet du cadre un diamètre extérieur plus élevé, par exemple de 120 mm, étant donné qu'il n'est pas diffi- cile d'adapter des paires de demi-tubes de diamètres différents aux segments constitués par des tubes com- plets a, notamment à l'aide des colliers de serrage.
La forme d'exécution des colliers de serrage consti- tue une particularité de l'invention.
Selon la forme d'exécution préférée, représentée aux figures 2 et 3, ces colliers,se composent, comme les demi-tubes, de deux pièces c, cintrées semblablement, qui sont reliées entre elles, à une extrémité , par une- articulation , formée .par un anneau d, ce dernier
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s'adaptant dans des rigoles prévues aux extrémités des pièces ± formant le collier de serrage .
L'autre extrémité de choque pièce du collier de :le+mage est pliée de manière à former une patte c, qui est perforée, de manière à livrer passage à un boulon de serrage g.
11 va de soi que l'articulation reliant les deux pièces du collier de pressage peut être réalisée sous forme d'une charnière . Toutefois , la forme d'exécu- tion représentée aux figures 2 et 3 est particulièrement simple, au point de vue de son mantement, et permet d'obtenir la meilleure action de serrage .
Au lieu d'une simple boulon de serrage g, on 'peut aussi , en prévoyant des oeillets dans les pattes e du collier de serrage , employer des organes de serrage exécutés sous forme d'un goujon . Pour permettre de manoeuvrer progressivement les pièces du collier de serrage, les deux pattes peuvent être munies d'oeil- lets et rapprochées l'une de l'autre à l'aide d'une tige de serrage munie d'un filet gauche et d'un filet droit .
Vans la forme d'exécution selon les figures 4a et 4b, les pattes e des deux moitiés du collier de serrage sont repliées à leurs extrémités de manière à former des arêtes ou saillies k, sur lesquelles un coin servant d'organe de serrage est chassé Le coin entoure les saillies k des pattes par ses bords recourbés 1.
Le corps m du coin de forme appropriée peut être obtenu par emboutissage de tôle à la presse .
Aux figures 5a et 5b, le coin affecte, contrairement à celui décrit en référence aux figures 4a et 4b, la forme d'un coin annulaire n, dont le déplacement, en vue de serrer ou de desserrer le collier de serrage,
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s'opère en lui appliquant un coup vers le haut ou vers le bas.
Les figures 6 à 10 montrent diverses possibilités pour l'entretoisement mutuel des cadres de soutènement suivant l'invention et révèlent que ces entretoisements se font, dans le-*- nouveau soutènement , de manière sensiblement plus favorables que, par exemple, dans les soutènements connus avec fers profilés .
Selon les figures 6 et 7, on emploie à cette fin des longrines ou entretoises en bois, qui, comme le représente la figure 6, sont biseautées leurs extré- mités, comme montré en p.
A la figure 7, les extrémités p" des longrines ou entretoises sont entaillées vers le milieu . Alors que dans la forme d'exécution selon la figure 6, les entretoises o peuvent prendre appui directement contre la toit à la manière de bois de revêtement, leurs dé- coupures entourant , dans la forme d'exécution selon la figure 7, les tubes a ou les paires de demi-tubes b du soutènement, en sorte que ces derniers ne peuvent glisser ni vers l'avant ni vers l'arrière.
Selon la figure 8, on emploie, pour l'entretoise- ment , 'des profilés métalliques ou analogues o' qui peuvent éventuellement être protégés à leurs extrémités par des coquilles ou auges arrondies p'. a figure 9 montre l'emploi de bandes d'acier plat ou profilé o" comme entretoises, dont les extré- mités sont recourbées de la manière indiquée en p"'.
Afin de former simultanément une liaison résistante à la traction entre les cadres, les diverses entreteises o" peuvent être reliées l'une à l'autre par des éclisses q.
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Enfin, les figures 10 et 11 montrent l'emploi de simples fers plats o"' avec des fentes longitudinales pour régler les distances entre les divers cadres* Ces fers plats peuvent être engagés dans les fentes entre les paires de demi-tubes, de façon à être calés d'un côté ou des deux côtés à l'aide de coins ± engagés dans les fentes longitudinales des fers plats o"'
Le degré d'élasticité du nouveau soutènement peut être amplifié, selon la longueur des tubes complets ou des paires de demi-tubes, jusqu'à ce que les paires de demi-tubes et tubes complets consécutifs prennent 'complètement appui l'un contre l'autre . Par ailleurs,
une adaptation du nouveau soutènement aux conditions des cas particuliers rencontrés est possible dans une mesure étendue
La possibilité d'obtenir les tubes par enroulement; ou centrage de bande-- de tôle et/ou d'obtenir directement les paires de demi-tubes ou les paires d'auges arrondies, au moyen de bandes de tôle, par pressage dans des matrices, implique une notable réduction du coût de fa- brication . La matière employée pour la fabrication des tubes complets et des paires de demi-tubes par enroulement ou cintrage peut être extraordinairement résistante, de façon que des déformations prématurées ' du soutènement soient exclues dans une large mesure.
Four la fabrication du nouveau soutènement, on peut parfois avantageusement utiliser aussi des tronçons découpés de tubes'inutilisables .
Il est évident que l'invention, n'est pas exclusive- ment limitée aux diverses formes d'exécution décrites plus haut et représentées sur les dessins que de nombreu- ses modifications peuvent y être' apportées sans s'écar- ter du domaine de l'invention.