Brevet FR2177745A1 — publié le 19731109

La présente invention concerne un dispositif pour la construction de cavités souterraines, en particulier de galeries dans l'exploitation au fond de la mine, à l'aide de béton armé dont l'armature est formée de barres transversales s'étendant tangentiellement à la cavité à construire et disposées en deux plans successifs, et de barres longitudinales s'étendant perpendiculairement aux barres transversales et disposées dans les deux plans de barres transversales, cependant que les barres transversales et longitudinales sont soudées à d'autres barres parallèles entre elles qui présentent des courbures multiples de forme trapézoldale ou sinusoldale, et sont fixées dans les plans qui leur sont assignés. Avec une telle constitution, le béton peut etre introduit par injection ou par coulée. L'injection du béton a cet avantage que les travaux de soutènement sten trouvent simplifiés, mais entratne jusqu'à maintenant des difficultés, parce que des fractions importantes du béton doivent titre projetées sur la paroi à caté de parties de l'armature. L'armature d'une cavité souterraine à construire en béton armé avec une ossature d'acier peut titre exécutée de façon que celle-ni, composée de fils métalliques disposés comme indiqué plus haut, soit tressée en forme de corbeille, Dans la roche meuble (ébouleuse) il est sans doute nécessaire de mettre un garnissage en supplément. Ceci augmente le coft de la construction de façon non négligeable. En outre les pertes de béton, avec une telle armature, sont en tous cas considérables Si le béton est appliqué par projection. L'armature peut aussi & re composée de différents plateaux qui sont formés de trois treillis d'acier de construction disposés en différents plans. Deux de ces treillis sont disposés en deux plans tangentiels placés l'un derrière l'autre, tandis que le troisième maintient ces deux treillis ensemble et à distance l'un de l'autre. Dans ce but le troisième treillis est recourbé en forme de trapèze. En cas de terrain difficile, cette construction nécessite aussi un garnissage, qui peut etre réalisé par projection préalable de béton.La projection du béton à travers l'armature est difficile à cause des obstacles que forment les différentes nattes de treillis0 La construction de galeries et de puits dans l'aménagement de la mine de charbon peut se faire avec emploi de nattes de garnissage en fil métallique, qui sont couvertes sur toute la surface avec une toile ou un treillis de fil métallique. Lorsque dans ce qui suit il est question de toile métallique, cette expression comprend aussi les treillis de fil métallique et éventuellement les feuilles minces de matière synthétique qui sont fixées de façon appropriée.Dans les nattes métalliques de garnissage connues, la toile métallique est fixée par soudure ponctuelle à un nombre déterminé de points de croisement des barres longitudinales et transversales de la nattes A cet effet le treillis métallique est placé entre les barres0 Les nattes métalliques de garnissage de ce genre ne conviennent toutefois pas pour l'armature du béton armé, parce que leurs barres touchent en grande partie le joint, et par suite ne peuvent pas astre introduites assez profondément dans le béton, comme armature de celui-ci. En outre, la projection à travers la toile métallique n'est pas possible. Les nattes de garnissage en fil métallique peuvent & re employées comme armature pour le béton armé dans la construction de cavités souterraines, si des barres recourbées en forme tra pézoidale ou sinusoldale sont soudées aux barres transversales des nattes de garnissage, qui sont munies d'un réseau métallique de pleine surface maintenu par les barres transversales et des barres perpendiculaires à celles-ci, cependant que le réseau métallique est fixé sur les cotés de trapèze ou arcs de sinus tournés vers la cavité, et que les barres longitudinales servant à l'armature du béton sont fixées sur les cotés de trapèze ou les arcs de sinus tournés vers le front de la cavité, à distance du réseau métallique0 Le but de l'invention est de créer un dispositif du genre mentionné au début, qui puisse & re utilisé simultanément comme garnissage et comme armature pour la construction en béton armé, mais qui réduise les pertes du béton pouvant & re appliqué par projection0 Ce problème est résolu suivant l'invention en ce que l'armature est divisée en nattes de garnissage, sur lesquelles des toiles métalliques sont7 d'une manière connue, fixées par soudure aux points de croisement de barres longitudinales et transversales, et que pour chaque natte la toile métallique est disposée pour la formation de poches pour le béton dans des plans partiels de la natte, qui sont définies par des branches parallèles des courbures sinusoidales ou des branches parallèles de trapèze et les côtés de trapèze adjacents à celles-ci des barres courbées, cependant que les faces partielles de la natte restant libres entre les réseaux métalliques passant sur la longueur ou la largeur de la natte forment des ouvertures pour l'introduction du béton. Une telle armature peut titre introduite d'abord comme garnissage, cependant que les barres se trouvant immédiatement au front de la roche retiennent les godets détachés. Les ouvertures pour l'introduction du béton sont disposées de façon que le béton puisse être introduit, en particulier par projection7 derrière la toile métallique, dans les poches formées pak celle-ci. Les pertes de béton s'en trouvent réduites considérablement, parce que le béton rebondissant est retenus Le dispositif selon l'invention a d'autre part cet avantage que toutes les surfaces de la roche restent directement accessibles pour la projection du béton, ce qui fait qu'on obtient un tassement optimum du béton et une grande résistance finale du béton.Ces effets améliorent principalement la constitution du fattage, parce qu'en général le béton coulé présente dans cette partie de mauvaises qualités, I1 y a d'autre part avantage à ce que, dans l'emploi des nattes selon l'invention, le béton atteigne chaque fois une épaisseur minimale, qui correspond essentiellement à l'écartement des deux plans tangentiels. Suivant une forme de réalisation de l'invention, les barres recourbées sont disposées dans le sens des barres longitudinales, et les ouvertures entre les réseaux de fil métallique s'étendent dans le sens transversal de la natte et par suite de la cavité souterraine à construire. Ces ouvertures de part en part pour la projection à travers l'ensemble évitent la formation de ce qu'on appelle des ombres de projection, et ainsi un comblement défectueux de l'espace vide Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les barres recourbées sont disposées dans le sens des barres transversales, de sorte que les ouvertures entre les réseaux de fil métallique passent dans le sens longitudinal des nattes. Enfin, aux extrémités des barres longiudinales et transver sales ou des barres recourbées, des raccords à embottement peuvent titre prévus pour assurer la liaison réciproque des nattes voisines. Pour une meilleure compréhension, l'invention va titre décrite plus en détail dans ce qui suit, à l'aide du dessin, dans lequel: la figure 3. représente en plan une première forme de réalisation du dispositif selon 11 invention, avec les ouvertures pour l'introduction du béton disposées parallèlement à la direction de la galerie; la figure 2 est une vue latérale de l'objet delta figure 1 vu dans le sens de la flèche Ao la figure 3 représente une deuxième forme de réalisation du dispositif selon l'invention, avec les ouvertures pour lintroduc- tion du béton disposées perpendiculairement au sens longitudinal de la cavité à construire, dans une représentation correspondant à celle de la figure 1;; la figure 4 représente l'objet de la figure 3 vu dans le sens de la flèche B. Dans- ces figures, les emes-numéros désignent des pièces correspondantes. Le dispositif selon l'invention est formé d'une natte de garnissage qui est désignée d'une façon générale par 8. Cette natte a la constitution suivante Au voisinage de la paroi, désignée par 6 aux figures 2 et 4, d'une cavité souterraine, par exemple d'une galerie, se trouve un premier plan de montage qui est créé par la position de barres longitudinales i et de barres transversales 10 Soudées à elles ci.Dans l'exemple d'exécution représenté il est prévu chaque fois trois barres longitudinales 1 et trois barres transversales lOo Dans un deuxième plan de montage se trouvent, dans les deux exemples d'exécution, des barres 3, dont quatre sont représentées0 Les barres 3 correspondent aux barres longitudinales i et sont comme celles-ci placées à égale distance les unes des autres. Dans le pan défin-i par les barres 3 se trouvent des barres transversales 30, mais qui pourraient aussi titre omises. Ces barres transversales 30 sont ici représentées deux fois0 Les deux plans de montage décrits sont maintenus à distance l'un de l'autre par des barres 2. Ces barres sont, dans l'exemple d'exécution représenté, recourbées plusieurs fois en forme de trapèze. De telles barres sont représentées ici au nombre total de sept. Dans la natte, trois bandes de toile métallique 4 sont utilisées. Ces toiles métalliques sont disposées dans des plans partiels de la natte, qui sont formés chacun par les branches 20 des trapèzes et des petits côtés contigus de ces trapèzes. Comme on peut le voir, les branches 20 des trapèzes sont parallèles entre elles. Entre les trois filets métalliques 4, il reste des ouvertures 5 qui se prolongent sur toute la longueur de la natte représentée aux figures 1 et 2. Dans l'étendue de cette ouverture se trouvent les branches de trapèze 21 correspondant aux branches 20o Les extrémités des fils 2 recourbés en forme de trapèze, ainsi que les fils 30 sont munis d'extrémités recourbées 7 de sorte qu'à l'aide de douilles glissées sur ces bouts une liaison des nattes voisines est possible. En variante des exemples de réalisation représentés, les fils 2 peuvent aussi titre recourbés en forme de sinus0 La fixation du filet métallique sur les barres 2 se fait par les barres longitudinales i et 3, les filets 4 étant disposés entre ces barres et la barre transversale 2 concernée, Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures I et 2 les barres recourbées 2 sont disposées dans le sens des barres transversales i0 et 30, et les ouvertures 5 s'étendent dans le sens longitudinal de la natte0 Par l'introduction du béton à travers les ouvertures 5 dans les poches formées par les filets métalliques 4, des bandes de béton sont constituées les unes sur les autres à partir de la sole de la cavité.De cette façon, indépendamment de la longueur de la natte, plusieurs champs d'application peuvent simultanément & re munis de béton0 En meme temps, ou plus tard, les espaces entre les poches peuvent titre remplis de béton. L'exemple de réalisation des figures 3 et 4 se distingue de ltexemple des figures i et 2 en ce que la natte est tournée de 90'. L'orientation des barres en est modifiée de façon correspondante, de sorte qu'ici les barres 2 recourbées en trapèze s'étendent dans le sens longitudinal. La disposition de toutes les autres barres est modifiée en conséquence. Par suite, les ouvertures 5 entre les filets métalliques 4 se trouvent dans le sens transversal, c'est à dire perpendiculairement à l'axe longitudinal de la galerie. Avec cette disposition, les poches sont remplies de béton progressivement, de la sole jusqu'au faSte. Il en ré sulte la formation d'anneaux de béton colomnaires sur la périphérie de la galerie, dans l'écartement donné par les filets métalliques. On peut se dispenser d'assurer l'étanchéité en direction de la paroi frontale, Dans les deux formes de réalisation, c'est à dire la disposition des ouvertures 5 dans le sens longitudinal et le sens transversal, l'appui du béton est obtenu en soi-même, et on évite ainsi qu'il se forme des parties du béton en saillie dans les piles En conséquence, on n'est pas exposé ici à la formation de fissures, qui autrement se produit. Bien que le procédé de projection du béton puisse & re utilisé sans difficulté, on peut aussi pomper le béton. Ce procédé est plus productif. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour la construction de cavités souterraines, en particulier de galeries dans l'exploitation au fond de la mine, à l'aide de béton armé dont l'armature est formée de barres transversales s'étendant tangentiellement à la cavité à construi re et disposéesen deux plans successifs, et de barres longitudi nales s'étendant perpendiculairement aux barres transversales et disposées dans les deux plans des barres transversales, cependant que les barres transversales et longitudinales sont soudées à d'autres barres parallèles entre elles quiprésentent des courbu res multiples de forme trapézoidale ou sinusoldale, et sont fi xées dans les plans qui leur sont assignés, caractérisé par le fait que l'armature est divisée en nattes de garnissage sur les quelles sont fixées, de façon connue, des toiles métalliques sou dées aux points de croisement de barres longitudinales et trans versales, et que dans chaque natte la toile métallique est dispo sée pour la formation de poches pour le béton dans des plans par tiels de la natte, qui sont délimitées par des branches parallèH les des courbures sinusoidales ou les branches parallèles des trapèzes et les côtés adjacents de ceux-ci des barres recourbées cependant que les surfaces de natte restées libres entre les filets métalliques s'étendant à travers la longueur ou la largeur de la natte forment des ouvertures pour l'introduction du béton0 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les barres recourbées sont disposées dans le sens des barres longitudinales, et les ouvertures entre les filets métalliques s'étendent dans le sens transversal. 3) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que les barres recourbées s'étendent dans l-e sens des barres transversales, et les ouvertures entre les filets métalli- ques passent dans le sens longitudinal de la natte, 4) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par des connexions à emboîtement aux~extrémi- tés des barres longitudinales ou transversales ou des barres re courbées pour la liaison l'une à l'autre des nattes voisines0