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Pour le soutènement d'excavations souterraines, il est r connu de relier entre eux les éléments de soutènement voisins tels que cadres dans lesgaleries, puits, tunnels ou autres excavations analogues, par des moyens de transmission des efforts disposés dans la direction de la galerie et servant d'entretoi- ses d'espacement. Comme moyens de transmission des efforts, on utilise des barres de fer ou des rondins d'entretoisement. Ils .doivent s'opposer aux flexions des divers cadres dans la direc- tion de la galerie sous l'effet de mouvements de terrain et au flambage de ces cadres"dans la direction de la galerie sous l'effet d'une forte charge en tous sens de certains cadres, en
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étayant contre la tension, la compression et le flambage les cadres soumis à ces efforts par ceux qui n'y sont pas' soumis.
L'exprieuce a contre que ces moyens- ne remplissent leur'fbnc- tion quetrès imparfaitement. La raison en est que pour.écarter de leur gosition stable de-support les cadres qui d'abord ne .sont pas fournis aux efforts, il suffit d'une force relativement faible et qu'après le déplacement un équilibre instable est atteint. 'Il est aussi désavantageux que les cadres ainsi liés . entre eux ne se soutiennent pas les uns les autres pour encais- ser les efforts du terrain.
On connaît peu un entretoisement dans lequel'des entre- toises,en bois sont disposées l'une à la suite de l'autre'en zig- zag entre l,es cadres (entretoisement en diagonale).,L'entretoise- ment en diagonale présente l'avantage que les entretoises en- bois ne peuvent pas s'échapper contre les parois, mais présen- tent par ailleurs les mêmes défauts que l'entretoisement mention- né précédemment, d'autant plus que les barres de bois ne sont pas liées aux cadres en extension et en cisaillement.
Il est connu aussi de fixer.les cadres à des crampons ancrés dans le terrain et ainsi, généralement comme but acces- soire, de maintenir les cadres contre la flexion et le flambage mentionnés plus haut. Cela n'est cependant valable que is les 'ancrages sont introduits dans des zones du souterrain immobiles dans la direction de la galerie.- Les parties des cadres situées dans des zones mobiles du 'souterrain et par conséquent sollici- tées à la flexion ne peuvent donc pas être maintenues au moyen d'ancrages dans une position stable de support. Un autre incon- vénient de'ce mode de soutènement est la dépense de matière né- cessitée par les ancrages en plus du soutènement lui-même.
Il est aussi connu de relier entre eux, de façon à for- mer un système porteur fermé constitué par des losanges ou triangles sphériques, des cadres se croisant et/ou se touchant
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formés d'anneaux ou d'arcs en les liant entre eux d'une manière résistante à la tension et à la compression aux points de croise- ment et/ou de'contact.. Ces soutènements permettent de répartir sur les autres.cadres les..efforts de terrain appliqués à un cadre particulier, mais ne peuvent s'opposer aux déplacements des cadres dans la direction de la galerie.
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V # ' ..Tous les soutènements connus présentent le caractère commun de n'être pas capables de réagir contre un glissement de sorte que, dans un-tel cas, le soutènement s'effondre.comme un châteaude cartes, ce qui peut provoquer des éboulements.
'.Pour le soutènement des tailles, il existé aussi un maque de flambage ou de flexion des chandelles lorsqu'on leur applique le remblai ou autre charge, ainsi qu'un risque de ren- versement sous l'effet de glissement du toit ; est aussi connu dans ce cas de s'opposer à la flexion ou au flambage par' la liaison des entretoises. De telles entretoises ne sont cepen- dant que rarement utilisées à cause du travail journalier néces- saire pour le déplacement du soutènement et l'adaptation aux distances entre chandelles.
Si les soutènements de souterrain connus sont exécutés sous une forme leur permettant de céder, tous les éléments de transmission des efforts simplement embrévés ou emboîtés tels que les entretoises horizontales ou diagonales précitées (dans le cas de.ces dernières, il est vrai, seulement celles du toit) ne tiennent-pas même'lorsque le soutènement travaille normalement.
Dans ce cas, la liaison des cadres avec des crampons fixés dans le terrain doit comporter des éléments de glissement spéciaux non susceptibles de se bloquer.
Il y a lieu'd'indiquer encore une particularité des sou- tènements appliqués jusqu'ici seulement d'une manière expérimen- tale, qui se composent de cadres doubles formés au moyen de dis- positions spéciales ou de adres simples par-dessus lesquels on place des dispositifs qui rappliquent contre le terrain. Outre
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l'instabilité qui se manifeste par le flambage plusieurs fois mentioné ci-dessus, il se présente alors une autre instabilité qui se manifeste lorsqu'on charge le cadre extérieur ou les dispositifs extérieurs par un déport du cadre intérieur dans la direction de la galerie. Les entretoisements connus et dé- crits appliqués individuellement au cadre intérieur et /ou au cadre extérieur ne peuvent bien entendu rien faire contre cela.
L'invention a pour but de relier entre eux des cadres de soutènement pour excavations souterraines de telle sorte qu'ils ne puissent pas fléchir et flamber, que les cadres voi- sins contribuent à supporter la charge qui repose sur un cadre et que les cadres ne puissent pas être renversés par des mouve- ments de glissement. Dans le cas de soutènements à cadres dou- bles, ou à cadres simples ayant un profil de grande hauteur, les cadres placés l'un dans l'autre ou les bords extérieur et inté- rieur du cadre ne doivent pas en outre s'écarter de leur plan.
L'invention a pour objet des soutènements pour excava- tions souterraines, plus particulièrement pour galerie et puits, dans lesquels les cadres adjacents sont reliés par des éléments de transmission des efforts, et dle consiste dans le fait que par des éléments de transmission des efforts et éventuellement par la liaison des cadres à des zones pratiquement immobiles de l'excavation, au moins certaines parties des divers cadres sont réunies rigidement avec d'autres cadres ou parties de ca- dre à la manière 'd'un système en treillis.
On peut, au moyen de surfaces hérissées, par introduction de saillies des cadres dans des cavités de l'excavation, par des ancrages, etc... placés aux endroits de forte,pression ainsi qu'aux points d'appui des ex- trémités du cadre, par frottement, appliquer les/cadres de ma- nière qu'ils ne puissent pas glisser contre des zones immobiles de l'excavation (toit et mur) et ainsi lier entre eux au moins certaines parties des cadres et ces zones de telle sorte qu'elle.
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forment, un système composé qui, complété par les éléments de transmission des efforts qui relient les cadres entre eux, est équivalent à 'un système en treillis au moins en partie isosta- tique'ou hyperstatique, c'est-à-dire.non déformable.
Pour réa- liser l'invention, des zonésde l'excavation peuvent donc rem- placer des éléments de treillis, c'est-à-dire assumer leur rôle' dans l' assemblage.
Les avantages obtenus grâce à l'invention résident dans le fait qu'un cadre individuel de l'assemblage, comme élément. constituant du système en treillis décrit ci-dessus, est encas- tré non seulement par la fixation de ses extrémités à leurs points d'appui et éventuellement par la fixation au terrain, mais en outre par le système restant constitué sans lui à ses noeuds de liaison avec ce système restant. Ainsi, la portée/de fléchissement et de flambage (longueur de stabilité) qui était déterminée par l'étendue linéaire des cadres et éventuellement leur courbure, ou par la distance entre leurs points de fixation au terrain et éventuellement leur courbure, est réduite à la distance entre les noeuds de liaison du cadre avec le reste du système en treillis. De cette manière, chaque cadre individuel a une force portante accrue.
D'autre part, la liaison décrite des cadres avec les-éléments de transmission des efforts et éventuellement les zones rigides de l'excavation de façon à former un système en treillis assure une meilleure répartition que jusqu'à présent des charges appliquées sur les divers cadrés sûre et empêche d'une manière/tout mouvement de glissement des cadres dans la direction longitudinale ou dans leur plan, de sorte que le soutènement ne .peut plus s'effondrer et s'oppose ainsi aux éboulements des galeries. Dans le cas de cadres doubles, le fait que le système en treillis maintient le cadre intérieur et le cadre extérieur dans un même plan et empêche leur déport relatif dans la direction de la galerie constitue un avantage particu- lièremènt important.
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L'invention permet diverses formes de réalisation du système en treillis ou de son système équivalent. Il peut consti tuer un treillis isostatique ou hyperstatique dans l'espace, ou être constitué partiellement ou entièrement sous la forme de treillis isostatique ou hyperstatique plan, ou bien encore se composer d'éléments de transmission des efforts et d'éléments de.cadres gauches les uns par rapport aux autres avec éventuelle ment des liaisons de ces éléments avec des zones rigides de .l'excavation.
Selon un mode de réalisation avantageux et relativement simple, qui ne réduit pas les avantages mentionnés ci-dessus, des éléments de cadre rectilignes adjacents situés dans un même plan ou sensiblement dans un même plan, ou de courts éléments d'arc adjacents pouvant être considérés comme rectilignes et si- tués dans un même plan ou sensiblement dans un même plan, sont disposés dans des plans communs avec les éléments de transmission des efforts et éventuellement les points de liaison à des zones rigides de l'excavation et constituent ainsi des éléments de treillis plans.
Dans le cas de cadres de soutènement de galeries simples ou de chandelles de tailles chassantes, ces plans passent avan- tageusement par des chandelles adjacentes ou le long d'éléments de cadres/rectilignes. Dans le cas de cadres doubles ou de cadres simples avec dispositifs placés par-dessus ou à grande hauteur de profil, ils passent avantageusement en outre ou seulement par des éléments de cadres adjacents qui relient entre eux les cadres intérieurs et les cadres¯extérieurs ou les cadres simples et les dispositifs' placés par-dessus, ou les limites intérieure et extérieure des cadres simples à grande hauteur de profil.
Lorsque les cadres sont appliqués contre des zones rigi- des de l'e.xcavation de façon à ne pas pouvoir glisser, on peut supprimer certains des éléments de transmission des efforts,
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puisque le terrain lui-même agit comme entretoise. Il est alors avantageux de faire soutenir les éléments appliqués sur un ter- rain non rigide d'un cadre dont d'autres éléments sont appliqué: sur un terrain rigide par les éléments d'un cadre adjacent ap- pliqués d'une manière non déplaçable sur un terrain rigide.
Outre sa simplicité par rapport aux autres modes de con- struction, ce dispositif a l'avantage que chaque cadre indivi- duellement et indépendamment de la flexion de l'autre cadre res- te encastré par ses éléments non liés à un terrain rigide.
Les moyens de transmission des efforts utilisables dans l'invention peuvent être reliés en extension et en compression avec les cadres et/être eux-mêmes résistants à l'extension, à la compression et au flambage ; il est aussi possible cependant de disposer sur les éléments de transmission des efforts ou à leurs points de fixation au cadre des articulations qui déchargent ces éléments de transmission, et ainsi également les cadres, des moments de flexion. On peut aussi utiliser des plaques comme moyens de'transmission des efforts.
Dans le cas où les cadres constituent déjà avec les élé- mets de transmission des efforts seuls un treillis isostatique ou hyperstatique, des barres perpendiculaires aux cadres résis- tantes à la compression et au flambage peuvent servir de moyens de transmission des efforts. Il suffit alors de tendre entre les noeuds de liaison des cadres avec ces barres ou entre ces noeuds et des parties sans noeud du cadre adjacent des éléments travail- lant purement à,l'extension (câbles, chaînes, rubans ou autres) liés aux cadres. Ces éléments peuvent également se croiser.
Dans le cas de grandes.distances entre les cadres, le remplacement de barres par des éléments travaillant à l'extension constitue une économie même si deux longueurs d'élément tendu -- rempla- cent une seule longueur de barre, car dans ce cas les barres résistantes au flambage- doivent avoir une section à grand moment
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d'inertie et en même temps, à cause du travail brutal dans les min-es une grande rigidité contre le cabossement, -Si les cadres sont appliqués contre des zones rigides de l'excavation d'une manière .empêchant le glissement, il est très avantageux de lier les points d'appui non déplaçables du cadre entre eux ou avec des points d'appui déplaçables du cadre adjacent dans. des.
directions obliques par rapport aux cadres et d'utiliser en partie ou exclusivement, comme moyens de. transmis- sion des efforts, des éléments travaillant à l'extension. Ces éléments travaillant à l'extension peuvent aussi dans ce.cas se croiser. On peut ainsi sans abandonner aucun des avantages*. sup- primer totalement les barres de compression résistantes.au flam- bage et résoudre le problème avec une dépense de matière remarquablement faible.
Dans le cas des cadres/articulés, il est recommandable d'appliquer d'une manière non déplaçable sur des zones rigides. du terrain des éléments dirigés vers l'extérieur au-dessus des axes d'articulation (éléments d'articulation, dans le cas de cadres doubles, éventuellement, des dispositifs placés par-des- sus l'articulation). Cette mesure est basée sur le fait que,dans l'articulation, au moins le moment de flexion autour de l'axe 'd'articulation est nul et qu'ainsi -Lui ancrage au voisinage de l'axe d'articulation paraît favorable.
Pour la même raison, et pour rendre l'action des moyens de transmission des efforts indé- pendantes des rotations possibles des éléments de cadre 'sur leurs articulations, il est recommandable de relier de préférence les éléments de transmission des efforts aux axes d'articulation de telle manière qu'ils puissent tourner sur ces axes.
En général, les éléments de cadre portent des pièces de raccord autant que possible dissimulées permettant la fixation amovible des éléments de transmission des efforts. Dans le cas de cadres articulés, l'axe d'articulation peut être constitué par un cylindre creux'et les pièces de fixation des éléments de
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transmission des efforts être disposées dans ces cylindres creux.
Comme éléments de transmission des efforts, on utilisera de pré- férence, outre des barres, des chaînes bu bandes perforées ten- dues et comme pièces de raccord des languettes, des.goujons ou autres qui pénètrent dans les. 'chaînons ou dans les trous .dès bandes perforées.11 est particulièrement avantageux également d'utiliser des barres-ou autres éléments de transmission des efforts portant des rotules coopérant avec des logements corres- pondants sur les cadres. @
Dans le cas.de soutènements avec possibilité de céder, il convient de relier entre elles sous forme de treillis ainsi que décrit les parties des.cadres mobiles en concordance..;
Ainsi, les avantages précités subsistent entièrement même lorsque le,- soutènement cède. '.
La description qui va suivre en regard des dessins an- nexés à titre d'exemples non limitatifs fera bien comprendre, comment l'invention peut être réalisée pratiquement.
La figure 1 représente schématiquement en perspective des cadres de soutènement mis' 'en place'pour maintenir la section -d'une galerie indiquée partiellement.
La figure 2 est une'coupe.. longitudinale correspondant à la figure 1. @
La.figure 3 représente à'plus grande échelle un disposi- tif de chaînage d'un soutènement selon, l'invention.
La figure 4 représente le soutènement d'une galerie avec des cadre.:; doubles polygonaux.
Le .cadre ,1 représenté sur la figure 1 se compose d'élé- ments de cadres la, lb et le, reliés entre eux par des articula- tions 2. Le cadre représenté pourrait être constitué de façon à pouvoir céder par des moyens connus non représentés sur la figure,
Les articulations 2 et les points d'appui 3 des éléments de cadre la sont fixés au terrain, c'est-à-dire, dans le cas du
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tunnel 4- représenté d'une galerie d'exploitation, au toit 5 et au mur 6, par exemple au moyen de goujons 7.
Des articulations 2, liées au terrain, du cadre 1 et, d'une manière correspondante du cadre 13 partent, obliquement au plan des cadres le long de la paroi de la galerie, des éléments de transmission des efforts 8 qui se croisent avec les éléments de transmission des efforts 8a partant du cadre adjacent 9 et qui viennent s'attacher à des crochets 10 de ce cadre 9. La longueur libre de flambage des segments la et le, qui dans les cadres de soutènement habituels serait celle indiquée par la parenthèse 11, est réduite grâce aux éléments de transmission des efforts 8 et 8a à la longueur considérablement plus petite indiquée par la parenthèse 12.
La figure 3 montre comment les éléments de transmission des efforts 8 et 8a des figures 1 et 2 peuvent être constitués par des éléments travaillant uniquement à l'extension et ne sup- portant aucune fatigue de compression. A titre d'exemple, la fi- gure 3 montre une chaîne 14 utilisée dans un 'soutènement arti- culé dans.lequel des cylindres creux 15 servent d'axes d'arti- culation et des pièces de raccord 16 en forme de goujons sont disposées dans les cylindres creux, pour y accrocher les mail- lons de la chaîne. De cette manière, les éléments de transmission' des efforts 8 et 8a peuvent se plier à toute rotation du cadre 1 sur ses articulations.
Le soutènement représenté sur la figure 4 est constitué par des cadres doubles polygonaux. Les éléments supérieurs sont des cadres doubles 17 qui pénètrent dans des caisses de tasse- ment 18 leur permettant de céder. Sur la figure sont représentés plusieurs dispositifs possibles pour réunir les cadres adjacents de façon à former des treillis isostatiques ou hyperstatiques.
Par exemple, des éléments de transmission des efforts 19 sont reliés dans un même plan avec les côtés des polygones adjacents et des éléments 20 de liaison à des zones peu mobiles de l'exca-
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vation, de façon à constituer l'es éléments plans du treillis. En outre, des éléments de treillis sont constitués par des pièces de liaison 22 entre les-éléments extérieurs 17a et intérieurs 17b des cadres adjacents doubles'et par des éléments de trans- mission des efforts 21' reliant les deux cadres, ces éléments de transmission 21 et les 'pièces de liaison des cadres doublés étant situés dans un même plan. La figure montre d'autre part que les éléments mobiles en concordance des cadres adjacents son., liés de manière à constitu-er entre eux des systèmes en treillis autonomes..
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For the support of underground excavations, it is known to interconnect neighboring support elements such as frames in galleries, shafts, tunnels or other similar excavations, by means of transmission of forces arranged in the direction of the gallery and serving as spacers. As means of transmitting the forces, iron bars or spacer logs are used. They must oppose the bending of the various frames in the direction of the gallery under the effect of ground movements and the buckling of these frames "in the direction of the gallery under the effect of a strong load in all senses of certain executives, in
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supporting against tension, compression and buckling the frames subjected to these forces by those who are not 'subjected to them.
Experience has shown that these means do not fulfill their purpose only very imperfectly. The reason for this is that in order to remove from their stable position of support the frames which at first are not supplied to the efforts, a relatively small force is sufficient and that after the displacement an unstable equilibrium is reached. 'It is also disadvantageous as the frameworks so linked. between them do not support each other to meet the efforts on the ground.
Little is known about a bracing in which 'wooden braces are arranged one after the other' in a zigzag pattern between the frames (diagonal bracing)., The bracing in diagonal has the advantage that the wooden braces cannot escape against the walls, but moreover present the same defects as the bracing mentioned above, especially since the wooden bars are not not related to frames in extension and shear.
It is also known to attach the frames to studs anchored in the ground and thus, generally as an ancillary purpose, to hold the frames against the bending and buckling mentioned above. However, this is only valid if the anchors are introduced in areas of the underground stationary in the direction of the gallery. - The parts of the frames located in mobile zones of the underground and consequently subjected to bending cannot therefore not be maintained by means of anchors in a stable support position. Another drawback of this method of support is the expense of material required by the anchors in addition to the support itself.
It is also known practice to interconnect, so as to form a closed carrier system consisting of spherical diamonds or triangles, frames crossing and / or touching.
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formed of rings or arcs, bonding them together in a manner resistant to tension and compression at the points of crossing and / or of contact. These supports make it possible to distribute them on the other frames. ..ground forces applied to a particular frame, but cannot oppose the movements of the frames in the direction of the gallery.
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V # '.. All known supports have the common characteristic of not being able to react against a slip so that, in such a case, the support collapses like a card castle, which can cause landslides.
For the support of the sizes, there was also a lack of buckling or bending of the candles when the backfill or other load was applied to them, as well as a risk of overturning under the effect of the roof sliding; It is also known in this case to oppose bending or buckling by 'the connection of the spacers. However, such spacers are seldom used because of the daily work required to move the support and adapt to the distances between stands.
If the known underground supports are executed in a form allowing them to yield, all the elements for transmitting forces which are simply dimpled or interlocked, such as the aforementioned horizontal or diagonal braces (in the case of the latter, it is true, only those roof) do not hold even when the support is working normally.
In this case, the connection of the frames with crampons fixed in the ground must include special sliding elements which are not liable to jam.
A further peculiarity of the supports hitherto applied only in an experimental manner, which consist of double frames formed by means of special arrangements or single addresses over which devices are placed which press against the ground. Outraged
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the instability which manifests itself by the buckling several times mentioned above, there is then another instability which manifests itself when loading the outer frame or the outer devices by an offset of the inner frame in the direction of the gallery. The known and described spacers applied individually to the inner frame and / or to the outer frame can of course do nothing against this.
The object of the invention is to interconnect support frames for underground excavations in such a way that they cannot flex and buckle, that the neighboring frames help to support the load which rests on a frame and that the frames. cannot be overturned by sliding movements. In the case of supports with double frames, or with single frames having a very high profile, the frames placed one inside the other or the outer and inner edges of the frame must not deviate in addition. of their plan.
The object of the invention is supports for underground excavations, more particularly for galleries and shafts, in which the adjacent frames are connected by force transmission elements, and consists in the fact that by force transmission elements and possibly by connecting the frames to substantially stationary areas of the excavation, at least some parts of the various frames are rigidly joined with other frames or frame parts in the manner of a truss system.
It is possible, by means of bristling surfaces, by the introduction of projections of the frames into cavities of the excavation, by anchors, etc ... placed at the places of strong pressure as well as at the points of support of the ends. of the frame, by friction, apply the / frames in such a way that they cannot slide against immobile areas of the excavation (roof and wall) and thus bind together at least certain parts of the frames and these areas of such so it.
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form, a compound system which, supplemented by the force transmission elements which connect the frames to each other, is equivalent to 'a lattice system at least partly isostatic' or hyperstatic, i.e. not deformable.
To achieve the invention, excavation areas can therefore replace truss elements, that is, assume their role in the assembly.
The advantages obtained through the invention lie in the fact that an individual frame of the assembly, as an element. constituent of the trellis system described above, is embedded not only by the fixing of its ends to their points of support and possibly by the fixing to the ground, but also by the system remaining constituted without it at its nodes of link with this remaining system. Thus, the span / deflection and buckling (length of stability) which was determined by the linear extent of the frames and possibly their curvature, or by the distance between their points of attachment to the ground and possibly their curvature, is reduced to the distance between the connecting nodes of the frame with the rest of the truss system. In this way, each individual frame has an increased load-bearing capacity.
On the other hand, the described connection of the frames with the force transmission elements and possibly the rigid areas of the excavation so as to form a lattice system ensures a better distribution than hitherto of the loads applied to the various framed safe and prevents in a way / any sliding movement of the frames in the longitudinal direction or in their plane, so that the support can no longer collapse and thus oppose the collapse of the galleries. In the case of double frames, the fact that the trellis system keeps the inner frame and the outer frame in the same plane and prevents their relative offset in the direction of the gallery is a particularly important advantage.
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The invention allows various embodiments of the trellis system or its equivalent system. It may constitute an isostatic or hyperstatic lattice in space, or be formed partially or entirely in the form of a flat isostatic or hyperstatic lattice, or even consist of force transmission elements and left frame elements. with respect to each other, possibly with links of these elements with rigid areas of the excavation.
According to an advantageous and relatively simple embodiment, which does not reduce the advantages mentioned above, adjacent rectilinear frame elements located in the same plane or substantially in the same plane, or short adjacent arc elements can be considered. as rectilinear and located in the same plane or substantially in the same plane, are arranged in common planes with the force transmission elements and possibly the connection points to rigid areas of the excavation and thus constitute elements of lattice planes.
In the case of support frames for simple galleries or candles of chasing sizes, these planes pass advantageously through adjacent candles or along frame / rectilinear elements. In the case of double frames or single frames with devices placed over or at a high profile height, they pass advantageously in addition or only through adjacent frame elements which connect the interior frames and the exterior frames or single frames and devices' placed over, or the inner and outer limits of single frames with high profile height.
When the frames are applied against rigid areas of the excavation so as not to be able to slip, some of the force transmission elements can be eliminated,
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since the ground itself acts as a spacer. It is then advantageous to support the elements applied on a non-rigid ground of a frame of which other elements are applied: on a rigid ground by the elements of an adjacent frame applied in a non-displaceable manner. on rigid ground.
In addition to its simplicity compared to other modes of construction, this device has the advantage that each frame individually and independently of the bending of the other frame remains embedded by its elements not linked to a rigid ground.
The means for transmitting the forces that can be used in the invention can be connected in extension and in compression with the frames and / be themselves resistant to extension, compression and buckling; However, it is also possible to have on the force transmission elements or at their points of attachment to the frame articulations which relieve these transmission elements, and thus also the frames, of the bending moments. Plates can also be used as means of transmission of forces.
In the case where the frames already constitute with the force transmission elements only an isostatic or hyperstatic lattice, bars perpendicular to the frames resistant to compression and buckling can serve as force transmission means. It is then sufficient to stretch between the connecting nodes of the frames with these bars or between these nodes and the knotless parts of the adjacent frame elements working purely to extend (cables, chains, ribbons or others) linked to the frames. . These elements can also intersect.
In the case of large distances between the frames, the replacement of bars by elements working on extension is a saving even if two lengths of tensioned element - replace a single length of bar, because in this case the buckling resistant bars - must have a section at large moment
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of inertia and at the same time, because of the brutal work in the min-es a great rigidity against denting, -If the frames are applied against rigid areas of the excavation in a manner preventing slipping, it is very advantageous to link the non-movable support points of the frame to each other or with movable support points of the adjacent frame in. of.
oblique directions in relation to the frames and to use in part or exclusively, as means of. transmission of forces, elements working for extension. These elements working on the extension can also in this case cross. We can thus without giving up any of the advantages *. completely eliminate the buckling resistant compression bars and solve the problem with a remarkably low material expenditure.
In the case of frames / articulated, it is advisable to apply in a non-movable manner on rigid areas. of the terrain of the elements directed outwards above the articulation axes (articulation elements, in the case of double frames, possibly devices placed above the articulation). This measurement is based on the fact that, in the articulation, at least the bending moment around the axis' of articulation is zero and that thus the anchoring in the vicinity of the axis of articulation appears favorable.
For the same reason, and to make the action of the force transmission means independent of the possible rotations of the frame elements on their joints, it is advisable to preferably connect the force transmission elements to the articulation pins. in such a way that they can rotate on these axes.
In general, the frame elements carry as much as possible concealed connecting pieces allowing the removable fixing of the force transmission elements. In the case of articulated frames, the articulation axis can be constituted by a hollow cylinder and the fixing parts of the elements of
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transmission of forces be arranged in these hollow cylinders.
As force transmission elements, we will preferably use, in addition to bars, chains or tensioned perforated bands and as connecting pieces tabs, studs or the like which penetrate into them. 'links or in the holes .dès perforated bands. It is also particularly advantageous to use bars or other force transmission elements bearing ball joints cooperating with corresponding housings on the frames. @
In the case of supports with the possibility of yielding, it is advisable to connect them together in the form of a trellis as described in the parts of the mobile frames in concordance ..;
Thus, the aforementioned advantages remain entirely even when the support gives way. '.
The description which will follow with reference to the appended drawings by way of nonlimiting examples will make it clear how the invention can be implemented in practice.
Figure 1 shows schematically in perspective the retaining frames put "in place" to maintain the section of a gallery partially indicated.
Figure 2 is a longitudinal section corresponding to Figure 1. @
Figure 3 shows on a larger scale a device for chaining a support according to the invention.
Figure 4 shows the support of a gallery with frames.:; polygonal doubles.
The frame, 1 shown in FIG. 1 is made up of frame elements la, lb and le, interconnected by articulations 2. The frame shown could be constructed so as to be able to yield by known means. not shown in the figure,
The joints 2 and the support points 3 of the frame elements 1a are fixed to the ground, that is to say, in the case of
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tunnel 4- represented by an operating gallery, on the roof 5 and on the wall 6, for example by means of studs 7.
Hinges 2, linked to the ground, of the frame 1 and, in a corresponding manner of the frame 13, depart, obliquely to the plane of the frames along the wall of the gallery, from the force transmission elements 8 which intersect with the elements. for transmission of forces 8a starting from the adjacent frame 9 and which are attached to hooks 10 of this frame 9. The free buckling length of the segments la and le, which in the usual support frames would be that indicated by the parenthesis 11 , is reduced thanks to the force transmission elements 8 and 8a to the considerably smaller length indicated by parenthesis 12.
FIG. 3 shows how the force transmission elements 8 and 8a of FIGS. 1 and 2 can be constituted by elements working only on extension and not supporting any compression fatigue. By way of example, Figure 3 shows a chain 14 used in an articulated support in which hollow cylinders 15 serve as hinge pins and connecting pieces 16 in the form of studs are. arranged in the hollow cylinders, to hang the links of the chain. In this way, the transmission elements' of the forces 8 and 8a can bend to any rotation of the frame 1 on its joints.
The support shown in Figure 4 consists of double polygonal frames. The upper elements are double frames 17 which penetrate into settling boxes 18 allowing them to yield. In the figure are shown several possible devices for joining the adjacent frames so as to form isostatic or hyperstatic lattices.
For example, force transmission elements 19 are connected in the same plane with the sides of the adjacent polygons and connecting elements 20 to areas of the exchanger that are not very mobile.
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vation, so as to constitute the plane elements of the lattice. In addition, the mesh elements are formed by connecting pieces 22 between the outer 17a and inner 17b elements of the adjacent double frames 'and by force transmission elements 21' connecting the two frames, these transmission elements 21 and the 'connecting pieces of the doubled frames being located in the same plane. The figure shows on the other hand that the movable elements in concordance of the adjacent frames are linked so as to constitute autonomous trellis systems between them.