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L'invention est relative à un cadre de soutènement, annulaire ou cintre, pour le soutènement de galeries, particulièrement pour les exploitations minières souterraines et qui est constitué par des seg- ments présentant des profilés de laminage identiques et qui, aux points de chevauchement, sont disposés les uns dans les autres.
Les cadres de soutènement annulaires ou cintrés, divisés en segments, sont constitués par des profilés de laminage les plus divers.
Lors de l'utilisation de profilés en cloche ou de profilés en gouttière analogues, les segments sont disposes les uns dans les autres à leurs points de chevauchement. Ce type de disposition s'est avéré avantageux,
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surtout lorsqu'il s'agit de cadres de soutènement flexibles, étant donné qu'il facilite, en premier lieu, la construction des éléments d'appui procurant la flexibilité et qu'il permet d'obtenir, en second lieu, que le segment qui est glissé dans l'autre trouve un guidage dans ce dernier.
On a déjà proposé d'utiliser une bande de traction servant d'élément pro- curant la flexibilité et qui est guidée, en formant un U, sur un bourre- let de déformation prévu à la tête du segment qui est disposé dans l'au- tre ; la dite bande de traction glissant par dessus le bourrelet de défor- mation en se déformant en permanence sous la charge très élevée du ter- rain.
Les profilés en gouttière, utilisés pour les segments disposés les uns dans les autres, présentent un moment de résistance approximati- vement identique suivant l'axe X et l'axe Y, de manière qu'au point de vue-de la résistance, la matière n'est exploitée qu'imparfaitement. Lors de l'utilisation d'une bande de traction servant d'élément d'appui, un autre désavantage découle du fait que l'espace servant à loger la bande de traction n'est pas suffisant dans les segments disposés les uns dans les autres, ainsi la bande ne peut être guidée que par dessus un seul bourrelet de déformation et la matière dont elle est exécutée est donc mal exploitée.
Pour les chapeaux de soutènement, on connaît des profilés en U qui sont emboîtés les uns dans les autres, l'un étant renversé par rap- port à l'autre et qui peuvent se guider mutuellement. En raison des des- tinations différentes des profilés pour les chapeaux et pour les cadres, les profilés connus ne sont pas appropriés aux dits cadres.
Pour un cadre de soutènement à segments disposés les uns dans les autres, l'invention vise à exécuter un profilé pouvant être aisément laminé et ne présentant pas les deux désavantages mentionnés. Elle vise en outre l'utilisation de coins aisément dérobables pour les dits profilés
Suivant l'invention, le profilé des segments est en forme d'U dont l'âme est munie d'un bourrelet orienté vers l'intérieur du profilé, tandis que chacun des deux bras porte un renforcement orienté vers l'ex- térieur. Les bourrelets et les liteaux de renforcement doivent être de dimensions telles les uns par rapport aux autres que le segment renversé
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soit guidé lorsqu'il glisse dans l'autre segment, et ce, en raison de l'existence des bourrelets et des liteaux de renforcement.
De préférence, les bras des profilés en U sont munis de canes d'écartement. Les segments sont maintenus ensemble par des étriers mis par dessus dont les bras peu- vent recevoir les coins. De préférence, on dispose des bandes de traction, connues en soi, à l'intérieur des segments; les dites bandes de traction présentant une double inversion,
Plusieurs formes d'exécution, données à titre d'exemple non limitatif, sont représentées aux dessins annexés, dans lesquels:
La fig. 1 est une vue d'un cadre de soutènement cintré constitué par trois segments.
La fig. 2 représente, à plus grande échelle, une coupe trams- versale suivant la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 représente une vue d'un point de chevauchement suivant la fig. 1 avec étrier et coin.
La fig. 4 est une vue du point de chevauchement des segments avec deux étriers reliés l'un à l'autre.
La fig. 5 est une coupe transversale d'un point de chevauchement des segments d'un cadre de soutènement, avec bande de traction, étrier ebcoin.
La fig. 6 est une coupe longitudinale suivant la ligne VI-VI de la fige 5.
Un segment 1, disposé dans le faîte, forme avec deux segments latéraux 2 un cadre de soutènement cintré. Aux points de chevauchement, le segment 1 est disposé à l'état renversé dans les segments 2. Chaque point de chevauchement est constitué par un étrier 3 mis par dessus et par un coin 4. Les profilés en U des segments 1 et 2, laminés de manière à présenter une âme 5 et deux bras 6, portent au centre de l'âme 5 un bourrelet 7 orienté vers l'intérieur. Les bras 6 s'écartent légèrement vers l'extérieur l'un de l'autre et sont munis, à leur extrémité, de liteaux de renforcement 8 orientés vers l'extérieur. Lors de l'utilisa- tion de deux étriers 9 (fig, 4), ces derniers sont reliés au moyen de deux barres d'écartement 10.
Lorsqu'une bande de traction 11 est prévue dans le point de chevauchement des segments 1 et 2 (fig. 5, 6) on soude
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des bourrelets de déformation 12 sur les extrémités des segments et la bande de traction 11 est guidée avec une double inversion par dessus les dits bourrelets. Sur l'une des extrémités de la 'bande de traction 11 est soudée une came d'arrêt 13.
Dans le segment 1, disposé dans le faite, l'âme 5 est orientée vers la galerie, c'est-à-dire que par rapport aux segments latéraux 2 le segment 1 est renversé. Lors du desserrage des coins, le segment 1 tombe donc librement hors de l'étrier 3 et vers le bas. Cette disposition présente de l'importance lorsqu'en raison d'une charge très élevée du terrain les segments glissent l'un dans l'autre étant donné que de ce fait le segment 1 peut pénétrer librement dans les segments 2 en surmon- tant les forces de frottement engendrées par les coins 4. Le coin 4 est disposé dans une découpe pratiquée dans les bras de l'étrier 3 de manière à ne pas pouvoir tourner. Il peut donc transmettre à l'étrier 3 les for- ces qui naissent transversalement par rapport à son axe longitudinal lors- que les segments 1 et 2 glissent les uns dans les autres.
Etant donné que ces forces se manifestent toujours dans le même sens, l'extrémité du seg- ment 2 est munie d'un repli 14 qui assure l'étrier 3 contre tout déplace- nent, Si un coin ne devait pas suffire au serrage des segments à leur point de chevauchement, on utilise deux étriers 9 munis de barres d'écar- tenent 10. Dans ce cas, l'étrier se trouvant à l'extrémité du segment 2 est également muni d'un repli 15 empêchant son déplacement.
Le profilé en U des segments représentés à plus grande échelle à la fig. 2 montre clairement que les bourrelets 7 et les liteaux de ren- forcement 8 sont de dimensions telles que deux segments disposés l'un dans l'autre puissent se guider dans le sens longitudinal. Dans ce profilé les bras et l'âme en soi sont indépendant l'un de l'autre en ce qui con- cerne les dimensions. Suivant les besoins, le moment de résistance de l'axe vertical de la section transversale et le moment de résistance de l'axe horizontal de la section transversale peuvent présenter une valeur qui peut être choisie dans de larges limites.
Le second avantage de ce profilé réside dans le fait que la bande de traction 11, connue pour les soutènements de galerie, peut être logée d'une manière avantageuse,
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Lors de l'utilisation d'une bande de traction, celle-ci est déformée au préalable en formant un S suivant la fig. 6 et est glissée, depuis l'avant, dans un des segments avant l'introduction du segment 1 dans le segment 2. Ensuite l'autre segment est glissé, également depuis l'avant, dans le premier segment.
Lorsque la bande de traction est in- troduite, elle n'est pas visible depuis l'extérieur et est donc protégée contre tout endommagement, Lorsqu'en raison de la charge du terrain les segments glissent les uns dans les autres, la bande de traction est tirée par dessus le bourrelet de déformation 12 en forme de rouleau et, de ce fait, la bande de traction retrouve un nouvel équilibre par rapport à la charge du terrain. Du fait que l'une des extrémités de la bande de trac- tion est maintenue par la came d'arrêt 13, la charge du terrain qui peut être reprise par la bande de traction comprend au moins le double de la valeur de celle d'une bande de traction utilisée, de manière connue, pour des profilés en gouttière. Elle peut donc être relativement légère ou peut reprendre une charge considérablement plus élevée si la section transver- sale usuelle est maintenue.
Dans les bandes de traction utilisées de la manière connue, cette faculté n'existe pas. La faceportante des coins 15, utilisés dans un cadre de soutènement à bandes de traction, sont d'exécu- tion prismatique au lieu d'être cunéiformes, afin de ne pas serrer addi- tionnellement les segments 1 et 2. Il est éventuellement nécessaire d'as- surer ces coins contre toute chute. Les bras des profilés portent des cames d'écartement 16 (fig. 5) appliquées par soudure, afin d'emp8cher les déplacements transversaux de la bande de traction 11, Ces coins pro- curent à la bande de traction un guidage latéral et empêchent un fléchis- sement des bras 6 lorsqu'il s'agit de forces de terrain orientées oblique- ment par rapport au cadre de soutènement.
Lorsque le cadre de soutènement muni de bandes de traction doit être dérobé, on desserre le coin et on retire le segment 1 en tordant la bande de traction 11.