Brevet FR2135213A1 — publié le 19721215

La présente invention est relative aux structures et aux cadres d'armement, pour le soutènement des parois et/ou des voûtes de galeries, et , plus précisément, elle concerne une structure de soutènement de galerie de mine, permettant d'être rapidement mise en oeuvre et facilement récupérée. On emploie lors de la formation des galeries, des structures de soutènement desdites galeries prévenant d'éventuels éboulements intérieurs. Ces structures sont essentiellement constituées de deux montants et d'une traverse ou "chapeau" supportée par les montants ou "étançons" et coincée pour soutenir la voûte de la galerie. De telles structures sont sujettes en pratique à certaines limitations si on veut garantir une haute sécurité d'emploi et cela du fait que ces structures n'exercent aucune poussée réelle ni sur les parois latérales ni sur la voûte de la galerie. On a tenté de remédier à ces inconvénients en proposant des structures usuellement appelées "buttes métalliques" dans lesquelles les montants supportant le chapeau, peuvent être rallongés en utilisant les systèmes connus, de façon à permettre audit chapeau d'exercer une poussée sur la voûte de la galerie. Ce genre de structure ne permet pas d'attendre parfaitement les buts recherchés, car en fait, la poussée se fait principalement à l'endroit des montants de la structure et non dans la partie centrale de la voûte. La présente invention propose une structure de soutènement palliant les inconvénients mentionnés et, exerçant donc une poussée à la fois sur la vôute et sur les parois latérales d'une galerie, tout en éliminant en partie le travail de flexion du chapeau en cas de charge exercée par la couronne ou les parois de la galerie. Suivant un autre but de la présente invention, le coincement de la structure dans la galerie doit se faire automatiquement lors de la pose de ladite structure. La structure selon la présente invention doit être également d'un bas prix de revient et susceptible, lorsque les conditions l'autorisent, d'être facilement récupérée. A cet effet, la structure selon la présente invention se caractérise en ce qu'elle est constituée de deux ou plusieurs traverses rendues solidaires les unes des autres et se recouvrant partiellement, lesdites traverses étant susceptibles de se déplacer par coulissement les unes par rapport aux autres en provoquant, de ce fait, un allongement de la structure. Selon une autre caractéristique de la présente invention on utilise, pour solidariser les éléments formant la structure un ou plusieurs tirants réglables permettant le déplacement par coulissement des traverses. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante et des dessins annexés qui constituent un mode de réalisation de l'invention, à titre d'exemple non limitatif - la figure 1 est une vue de face schématique illustrant un type de structure selon la présente invention, monté à l'intérieur d'une galerie - la figure 2 est une vue en perspective d'un détail de la structure, constituant l'ensemble permettant le déplacement par coulissement des éléments du chapeau - la figure 3 est une vue en plan de l'ensemble de la figure 2 - la figure 4 est une vue d'un mode possible de mise en oeuvre de la structure utilisant deux ensembles de déplacement - la figure 5 est une vue d'un autre mode possible de mise en oeuvre de ladite structure - la figure 6 est une section longitudinale de l'ensemble de déplacement selon une variante possible de réalisation; - la figure 7 est une vue à titre indicatif, d'une structure comprenant trois ensembles de déplacement. Selon la figure 1, la structure selon l'invention se compose de deux montants (1) et (2) appuyés sur le terrain en des points d'articulation (3) et (4) et portant respectivement une rangée de trous (5) , d'un chapeau (6) formé de deux éléments transversaux (7) et (8) dont les extrêmités (9) et (10) sont reliées à pivotement, respectivement en (11) et (12), aux montants (1), (2), au moyen de broches (13) amovibles. Les éléments transversaux (7) et (8) portent respectivement une série de trous traversants (14) lesquels, placés opportunément par rapport aux trous (5) des montants (1) et (2), permettent d'adapter ladite structure le plus convenablement possible au profil d'une galerie. Des éléments de "garnissage" (18) sont placés entre la structure et la paroi de la galerie. Une fourche (19) (voir figure 2) a une traverse d'extrêmité (19a) agissant sur l'extrêmité de l'élément transversal, en étant reçue dans les logements (20) (21), formés à cet effet en bout de ce dernier, et dont les branches (19b), (19c) portent des filetages appropriés. Les éléments transversaux (7), (8) sont constitués chacun d'un élément tubulaire. L'élément transversal (8) est pourvu d'une échancrure (8a) permettant de disposer ltextrêmité de cet élément transversal (8) sur l'élément transversal (7) en le recouvrant. En outre, l'élément transversal (8) est pourvu de deux trous oblongs (22), (23) à l'intérieur desquels peut librement se déplacer, en translation, un élément d'entretoisement (24) agissant sur l'extrêmfté de l'élément transversal (7) en étant reçu dans les logements (25) prévus à cet effet dans ledit élément transversal (7). Aux extrêmités de l'élément d'entre toisement (24) sont placés deux anneaux (26) qui s'engagent à coulissement sur les branches (19b), (19c) de la fourche (19). Deux écrous (27), (28) sont destinés à être vissés sur les filetages des branches (19b), (19c) pour permettre à l'élément d'entretoisement (24) de se déplacer sur ces branches. En se référant à la description, on va maintenant expliquer le fonctionne ment de la structure objet de l'invention. Une fois que les éléments transversaux sont assujettis l'un à l'autre grâce à la fourche (19) et à l'élément d'entretoisement (24), on peut, en agissant sur les écrous (27) (28) faire se rapprocher l'élément d'entretoisement (24) de la traverse d'extrêmité (19a) de la fourche (19). Ceci conduit à un dégagement mutuel et graduel des éléments transversaux (7) et (8). Ce dégagement permet dans une première phase , d'exercer une action sur les montants (1), (2) qui les oblige à pousser sur les parois latérales d'une galerie. Au cours d'une second phase, ledit dégagement permet de rehausser le chapeau à sa partie centrale, ce qui conduit le chapeau à exercer une poussée dirigée vers le haut, contre la voûte de la galerie. En cas d'affaissement de la voûte de la galerie (figure 1) le travail deflexion des éléments transversaux (7), (8) est réduit et eiipartie reporté sur les parois de la galerie, ou réciproquement par l'intermédiaire des étançons. En effet en cas de pression exercée par la voûte lors d'un affaissement, les éléments transversaux (7), (8) ont tendance à exercer une poussée plus forte sur les montants (1) et (2) ce qui conduit à renforcer le le coincement de la structure dans la galerie. Un affaissement des parois, a une action similaire à celle précédemment décrite. La pression exercée par les parois est répartie, par l'intermédiaire des montants, sur les éléments transversaux du "chapeau". En cas de désarmement d'une galerie, il suffit de retirer les broches (13) pour réaliser un démontage rapide de la structure. Les figures 4 et 5 sont deux variantes de réalisation d'une structure selon l'invention. La figure 4 représente notamment une structure dans laquelle le chapeau (29) est constitué de plusieurs éléments transversaux et de plusieurs ensembles de déplacements. (30)/. La figure 5 représente une structure en porte-à-faux ne comportant qu'un seul montant (31) et un seul ensemble de déplacement 32. Dans la figure 7 une structure comprend trois ensembles de déplacement permettant de constituer un cintre pouvant se coincer dans les creux de la galerie et provoquer une poussée dans les creux euxmêmes. Cette structure s'adapte dans certaines limites à la dimension et à la forme du creux. Selon une variante possible représentée à la figure 6, les deux trous oblongs de déplacement (22) (23) sont façonnés, la forme et la position des logements (20), (21) sont différents de façon à obtenir une meilleure insertion de la structure de soutènement dans le cas d'une structure plus complexe comme celles représentées dans les figures 1, 4 et 7. Bien entendu de nombreuses autres variantes sont possibles et rentrent dans le cadre de la présente invention. Ainsi, par exemple, la fourche (19) peut être remplacée par un autre organe équivalent et les éléments transversaux (7), (8) peuvent se réaliser en tout matériau approprié, à partir d'un profilé quelconque de toutes formes convenable, sans que l'on sorte pour autant de l'invention. REVENDICATIONS 1. Structure de soutènement utilisée comme armature de galeries, comprenant un ou plusieurs montants susceptibles de supporter un chapeau réalisant le soutènement de la voûte de la galerie considérée, caractérisée en ce qu'elle est constituée de deux ou plusieurs éléments transversaux assujettis les uns aux autres, se recouvrant partiellement et pouvant se déplacer les uns par rapport aux autres en provoquant par ce déplacement le rallongement et le renaussement de la structure. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un ou plusieurs tirants réglables permettant d'assujettir entre eux le s éléments formant le chapeau de la structure, lesdits tirants étant conçus pour permettre le déplacement des éléments formant ledit chapeau, une fourche qui agit au bout d'un premier élément, et une pièce d'entretoise susceptible de se déplacer par coulissement ment sur ladite fourche et d agir au bout d'un second élément formant le chapeau et recouvrant partiellement ledit premier élément, ladite pièce d'entretoisement se déplaçant en translation à l'intérieur de trous oblongs de déplacement prévus à cet effet dans ledit premier élément; le déplacement de ladite pièce drentretoisement par rapport à la fourche, et sa translation simultanée à l'intérieur des trous oblongs de déplacement dudit premier élément provoquant le déplacement mutuel des premier et second éléments précités. 3. Structure selon la revendication a caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens susceptibles d'agir sur l'élément d'entretoisement coulissant sur la fourche pour arrêter et maintenir en position stable ledit élément d'entretoisement, par rapport à la traverse d'extrêmité de la fourche lorsque les éléments assujettis à cette fourche et à l'élément d'entretesoiment ont effectué un certain déplacement. 5. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un ou plusieurs montants dont une extrêmité est articulée sur les extrêmités des éléments transversaux du chapeau.