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L'invention concerne une construction élastique en fer, (cons- truction en arc ou polygonale) pour galerie de mines constituée de segments de profilés laminés qui se recouvrent et peuvent glisser les uns dans les autres sous l'action de la poussée des terrains.
De nombreuses propositions ont déjà été faites dans le but de rapprocher les unes des autres les caractéristiques statiques des profi- lés laminés en direction des axes des x et des y, pour arriver à atteindre de cette manière les caractéristiques statiques favorables des profilés coulés. Ce profilé laminé a pour but d'aboutir à des caractéristiques sta- tiques égales suivant les deux axes dans le cas d'armatures en fer pour galeries de mines.
Toutefois, jusqu'à présent, des constructions en profilés lami- nés de ce genre n'ont pu s'implanter dans la pratique parce que la réparti- tion des faces est toujours pénible dans les profilés laminés, si on ne veut pas rendre l'opération de laminage plus difficile.
L'invention crée une armature ou construction de galerie en pro- filés laminés dans laquelle les caractéristiques statiques sont égales aussi bien dans le sens des x que dans le sens des y, de sorte que le centre de gravité du profilé se trouve au milieu.
Dans l'armature complète, les segments de profilés se recouvrent à leurs extrémités. Ils sont serrés les uns contre les autres à l'aide de moyens de fixation appropriés, de manière à résister de façon élastique à la pression.
Les profilés peuvent être construits d'une manière quelconque et leurs branches peuvent aussi bien avoir une position verticale qu'une position inclinée. Dans une réalisation plus complète de cette idée, en plus des branches, les traverses de raccord (branches centrales) des profilés peuvent également être construites en s'écartant vers le haut ou vers le bas, de manière à toujours réaliser de nouveau un profilé d'ensemble symétrique. Les profilés à branches inclinées ne possèdent pas seulement l'avantage de caractéristiques statiques particulièrement favorable suivant les deux axes (qui se rapprochent de celles des profilés tubulaires) mais se guident également l'un dans l'autre, de manière que les centres de gravité des deux profilés ne peuvent se déplacer que dans une seule direction.
Dans des profilés à demi-membrures,. la solution du problème conforme à l'invention est obtenue en faisant en sorte que les faces de chaque demi-membrure ne soient pas seulement égales en surface à la face de la membrure de fond subdivisée suivant l'axe des y, mais soient également superposables et disposées de façon symétrique. En outre, l'angle d'ouverture est maintenu par exemple à 45 ou respectivement à 30 .
Gomme forme de réalisation pratique, on peut adopter une forme en V aussi bien qu'une forme en N, en M ou en W.
Les étriers de raccord ont,conformément à l'invention, une forme telle que leurs pièces supérieure et inférieure pénètrent l'une dans l'autre.
Dans ce but, les pièces d'étriers sont munies de rebords étirés en hauteur, qui s'appuient l'un contre l'autre. Elles s'adaptent donc l'une sur l'autre à la manière d'un couvercle sur une boite. En outre, ces rebords servent naturellement également de renforcement aux étriers. Quand elios sont vissées, ces coquilles ne s'appuient l'une sur l'autre qu'en des points de contact déterminés, alors qu'elles sont espacées les unes des autres dans le sens de la traction. Il est ainsi possible de réaliser une tension préalable fixe des profilés les uns sur les autres au moyen d'un effort de frottement plus ou moins grand.
Le demi-joint glissant (inférieur) est mécaniquement entraîné par le demi-joint fixe (supérieur) parce que, à l'état vissé, les branches
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se superposent sur leurs faces frontales antérieures, et créent ainsi des surfaces d'entraînement par contact. Pour que le demi-joint fixe (supérieur) d'une part demeure fixe sous l'action de l'effort de frottement de la moi- tié glissante et d'autre part ne puisse basculer, la face frontale dans le sens du mouvement est repliée deux fois, en avant, en procurant ainsi un point d'appui supplémentaire. On peut de cette façon parler d'un appui à trois points.
On représente sur les dessins-des exemples de réalisation de l'in- vention, qui cependant ne la limitent évidemment pas.
La fig.l représente un châssis d'armature conforme à l'invention.
La fig.2 représente une élévation de profil d'une partie de cet- te armature à l'endroit du recouvrement.
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne A-B de la fig.2.
Les figs. 4 et 5 représentent différentes formel de réalisation possibles des surfaces de section transversale, en coupe.
Les figs. 6 et 7 représentent des forme,s de réalisation préférées des profilés composés, en coupe à travers un endroit de recouvrement.
Sur toutes les figures, a' et a" représentent les profilés dont la section est essentiellement représentée sur les figs. 4 et 5. Conformé- ment à l'exemple de réalisation, les profilés sont disposés l'un contre l'autre suivant une grande surface à l'endroit du recouvrement, les centres de gravité des profilés étant disposés obliquement l'un par rapport à l'au- tre, comme le montre la fig.6. En outre, les centres des profilés peuvent se déplacer suivant la verticale comme le montre la fig.7.
Les endroits de recouvrement sont raccordés entre eux de façon connue par des moyens de fixation b (étriers de serrage).
La tension de serrage peut être produite aussi bien à l'aide de vis qu'au moyen de coins, et ne nécessite aucune explication supplémentaire. Ces en- droits de raccordement ne sont d'aucune façon représentés au complet.
Il peut être particulièrement avantageux de construire les pro- filés en oblique comme on le représente, pour que toutes les branches des profilés soient inclinées et que, lors du laminage, toutes les faces puis- sent être obtenues parallèlement. En outre, dans ce cas, les centres de , gravité des profilés se trouvent environ sur les verticales.
Des profilés d'armatures de mines conformes à l'invention munis de demi-membrures, sont décrits en se référant aux figs.8, 9 et 10.
La fige 8 représente un profilé en V propre,
La fig. 9 représente deux profilés adaptés l'un dans l'autre,
La fig. 10 représente des profilés en N.
Le profilé en V comprend les branches 1, les demi-membrures 2 et la membrure de fond 3 . La membrure de fond, divisée en deux par l'axe des y, porte également les faces partielles 3a et 3b, l'angle d'ouverture des branches est a. La hauteur des demi-membrures 2 = h2 est égale à la hauteur h3 de la membrure de fond. Les demi-membrures ainsi que la membrure de fond, ont la forme d'un trapèze et la grande base de la demi-membrure de tête est égale au côté correspondant du trapèze de la demi-membrure de fond g3.
De même, le petit côté O2 du trapèze est égal au demi-côté correspondant O3 de la membrure de fond.
On reconnaît sans plus sur la fig.8 que le centre de gravité du profilé est situé au milieu, car sa distance à la limite supérieure du pro- filé, el est égale à sa distance à la limite inférieure du profilé e2.De même la distance à la limite de la membrure de fond f1 est égale à f2. En outre, on reconnaît clairement que les faces 2 et 3a ou respectivement 3b
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ont la même surface, sont superposables et sont également disposées de fa- gon symétrique. Le côté de la membrure de fond il se trouvant à l'intérieur du profilé, est égal à 2 x O3. De cette manière, deux ou plusieurs profilés s'adaptent exactement les uns dans les autres lors du serrage, comme le mon- tre la fig. 9.
Le profilé laminé - comme connu en soi - est évidemment cal- culé au point de vue de sa forme angulaire, de manière que le serrage ait lieu dans la région élastique, c'est-à-dite que les branches sont laminées à un angle d'ouverture plus petit de manière qu au cours du serrage, elles s'appuient de façon élastique en tous les points des branches par l'inter- médiaire des colliers et qu'on obtienne après le serrage un angle de 45 .
Parmi les autres profilés possibles, on représente encore @ur la fig.10 un profilé en N à l'état serré. Les mêmes conditions concernant les faces des membrures sont également assurées dans ce profilé en N. Entre les branches extérieures désignées par 4. se trouve la branche intérieure
6 entre les membrures de raccord 5. Les demi-membrures sont désignées par
7. Les membrures de raccord 5 d'une part et les demi-membrures 7 d'autre part ont entre elles des surfaces égales, superposables et disposées de fa- çon symétrique. La hauteur h5 de la membrure de raccord supérieure est donc égale à la hauteur h5 de la membrure de raccord inférieure. De même, la hau- teur h7 de la demi-membrure supérieure est égale à celle de la demi-membrure inférieure.
En outre, les faces latérales des membrures correspondantes sont également égales. Les épaisseurs des branches extérieures sont évidemment également égales. Le centre de gravité se trouve au centre, c'est-à-dire sur la ligne axiale de la branche intérieure 6. Deux ou plusieurs profilés sont par conséquent disposés sans plus l'un dans l'autre à l'état serré.
De même, les distances du centre de gravité aux lignes limites supérieures et inférieures sont agales : e1=e2 et fl=f2 et en outre, e1=e2=f1=f2. L'angle d'ouverture est voisin de 30 . Les profilés conformes a l'invention ont en outre l'avantage particulier qu'ils possèdent la même résistance non seu- lement dans les directions des sollicitations principales, c'est-à-dire dans le sens des axes des x et des y ou bien, par rapport à l'armature des gale- ries, non seulement dans le sens axial en direction de la galerie, mais éga- lement dans le sens radial dans les arcs d'armature individuels.
L'ellipse d'inertie connue, qui résulte des valeurs de la résis- tance, devient ici un cercle d'inertie, de sorte que les valeurs les plus favorables de la résistance sont atteintes dans toute direction quelconque.
Une importance particulière doit êt@e attribuée à ce point de vue dans les armatures de mines, parce que le plan de sollicitation d'un segment de ga- lerie peut toujours avoir différentes directions. La stabilité d'une arma- ture de galerie comportant des profilés conformes à l'invention, est donc notablement plus favorable que ce n'est le cas dans les profilés connus.
Les gauchissements et pliages sont évités ou bien ne peuvent plus se produi- re aussi facilement.
Le profilé conforme à l'invention équivaut ainsi au profilé tu- bulaire favorable, mais offre par rapport au profilé tubulaire l'avantage que ses segments peuvent être serrés sans plus au moyen d'étriers, de fa- çon bolide mais cependant démontable, entre eux et les uns dans les autres, tandis que des profilés tubulaires doivent avoir dans chaque cas un diamè- tre différent pour pouvoir être introduits les uns dans les autres. De mê- me, on réalise également Évidemment de ce fait des avantages au point de vue de la technique du laminage. Les profilés conformes à l'invention -eu- vent sans plus être laminés dans un laminoir calibré. Dans le cas de @@@- filés tubulaires, ou bien des laminoirs spéciaux sont nécessaires ou bien des appareils de soudure correspondants.
Les profilés conformes à l'inven- tion peuvent également être fabriqués à la presse.
Il est également clair que différentes catégories de poids du profilé peuvent être introduites les unes dans les autres et que e pro- filé peut être adopté pour tous les genres d'armatures de mines ou de gale- ries, c'est-à-dire aussi bien pour les armatures élastiques avec ou sans
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articulation de toit ou de mur, pour les armatures à lamelles, aussi bien également que pour des étançons de mines, et dans ce cas, l'un des profilés forme 1-'étançon extérieur, l'autre l'étançon intérieur.
En résumé, on peut dire que les faces correspondantes des demimembrures ou respectivement des membrures intermédiaires ou des membrures de fond, ont la même surface, sont superposables et sont disposées symétriquement.
Les étriers de raccordement sont représentés sur le dessin sur les figs. Il, 12 et 13 pour les profilés en V et sur les figs. 14, 15 et 16 pour les profilés en N.
Les figs. 11 et 14 représentent un étrier de raccord, son em- ploi a pour résultat que, lorsquil est serré, les branches avant des moitiés inférieure et supérieure se superposent et produisent ainsi des points d'entraînement par contact. En outre, ces figures montrent que les faces frontales du demi-raccord fixe (supérieur) dépassent loin en avant et procurent ainsi de nouveau un appui à trois point.
Sur les figs. 12 et 15, on représente des vues frontales des étriers de raccord à l'état serré, avec les trois points d'appui, tandis que les figs. 13 et 16 représentent l'étrier de raccord vu du dessus.
Sur les figures, les profilés devant être serrés l'un contre l'autre, sont désignés par 1 et 2. Les étriers reposent de façon connue en soi aux extrémités des profilés au-dessus desquels ils dépassent de fa- çon égalempnt connue au moyen d'un bec, pour empêcher le décalage des profilés.
Les étriers consistent en deux coquilles 3 et 4 qui sont serrées l'une contre l'autre par des vis 6. Conformément à l'invention, les rebords 3a et 4a sont étirés vers le haut de manière que, comme on le représente sur le dessin, le bord 4a s'applique contre le bord 3a pour que la demi-cou- pe inférieure 4 entraîne la demi-coupe supérieure 3dans tous ses mouvements.
En ce qui concerne les figs. 14 à 16, on remarquera en particulier qu'il suffit également que la pièce de collier qui pénètre dans l'autre soit taillée obliquement en forme de coin et ne s'appuie ainsi que par une face contre l'autre coquille. Dans les exemples, l'arête 7 seule s'appuie contre le bord de la coupe inférieure 4 étirée vers le haut.
Les exemples de réalisation représentés sur les figs. Il à 16 ne se limitent évidemment pas à ces profilés.
REVENDICATIONS.