Brevet FR2206437A1 — publié le 19740607

L'invention est relative à une fourche de reprise, pour la reprise d'éléments de construction sous pression, notamment d'un soutènement à arceaux coulissants constitués de profilés en forme de gouttières ou analogues à des gouttières munis de rebords,dans des galeries de mines. L'invention part d'une fourche de reprise qui, du côté de sa tête, comporte des branches de fourche réalisées à la manière de crochets et une plaque d'appui, analogue à une traverse, articulée et reliant les extrémités postérieures des branches, destinée à un cylindre de levage court, actionné hydrauliquement et susceptible d'être relâché d'une manière réglable, qui comporte un piston de pression extensible entre les branches de la fourche et une canalisation d'amenée de fluide sous pression, cette dernière étant raccordée à un générateur de pression transportable (par exemple une pompe) notamment actionnée à la main. Dans les éléments de construction sous pression d'un soutènement à arceaux coulissants, les éléments de liaison indispensables (étriers de serrage ou colliers de serrage) qui se trouvent dans la région de chevauchement des segments, sont soumis à des tensions élevées . L'enlèvement de tels éléments de liaison présente un risque d'accident important. A l'aide de la fourche de reprise connue, ce risque d'accident a déjà été réduit Malgré cela, les fourches de reprise connues présentaient le défaut ou l'inconvénient que la fourche, y compris son cylindre, parvenaient dans une position de basculement qui, non seulement surchargeait l'appareil, notamment la tige de piston du cylindre, mais encore rendait difficile ou peu sûr un coulissement contrôlé lent, c'est-à-dire sans à-coups, des segments l'un dans l'autre, une fois enlevés les éléments de liaison. L'invention a donc pour but d'améliorer la fourche de reprise du genre précité, aussi bien relativement à sa construction qu'à son emploi, de manière à exclure pratiquement les risques exposés ci-dessus. La fourche de reprise conforme à l'invention est caractérisée en ce que, au-dessus de la plaque d'appui comportant le support de cylindre de levage, est prévue une plaque de tête qui ponte ou chevauche le piston de pression, qui est guidée, au moyen d'échancrures et de prolongements dirigés transversalement, sur les branches de la fourche, et qui est calée sur celle-ci de manière à ne pas basculer. Des mises en oeuvre expérimentales de fourches de reprise du genre caractérisé ci-dessus ont fourni de bons résultats et ont montré qu'on était arrivé, après de longs essais, à mettre au point un appareil auxiliaire facile à manoeuvrer et d'un fonctionnement sûr. Les branches de la fourche de reprise sont placées dans la région de chevauchement de deux segments du soutènement. La plaque de tête, qui est disposée à peu près parallèlement à la plaque d'appui, entoure, à partir du côté de la galerie, la région saisie des segments du soutènement. En même temps, la tête de la tige de piston du cylindre de levage se trouve protégée par suite du recouvrement.La plaque de tête,qui est guidée à force le long des branches de la fourche suivant la direction de serrage ou de déchargement de la fourche de reprise ou du cylindre de levage, produit le maintien de la position la plus efficace de la fourche de reprise par rapport à la position de chevauchement des segments. Le guidage dénué de basculement de la plaque de tête sur les branches de la fourche assure, au cours de l'opération de serrage mais surtout au cours de l'opération de desserrage pendant la reprise, un relâchement ou retrait exempt d'à-coups, c'est-à-dire doux, de la plaque de tête, tout en épargnant en même temps au piston de pression toute contrainte transversale qui peut, comme on le sait, en tramer des détériorations des joints d'étanchéité des tiges de piston.En raison du mode de fonctionnement précité, lors de l'enlèvement des vis des éléments de liaison, la force de serrage exercée dans la région de chevauchement des segments peut être diminuée par une lente réduction de la pression et on peut effectuer un déplacement relatif contrôlé entre les segments jusqu'à ce que l'encadreaent du soutènement soit déchargé. Un mode de réalisation avantageux au point de vue construction est caractérisé en ce que la plaque de tête, dans deux régions marginales, comporte des échancrures de guidage dirigées transversalement pour les deux branches de la fourche et est munie en haut et en bas de prolongements d'appui qui guident entre eux les branches de la fourche sur de grandes longueurs, les prolongements d'appui supérieurs délimitant une chambre en forme de gouttière pour entourer une partie des segments de soutènement et les prolongements d'appui inférieurs délimitant une autre chambre en forme de gouttière pour entourer la tête du piston de pression. Les longs prolongements d'appui, prévus dans le mode de réalisation précédent de la plaque de tête, non seulement contribuent à stabiliser la plaque de tête mais encore excluent tout basculement de la plaque de tête aussi bien transversalement que longitudinalement par rapport aux segments. Aux essais de rotation transversale, le jeu de mouvement est limité relativement étroitement par les appuis des prolongements sur un côté longitudinal de segment ou sur le côté de la tête du piston de pression. Toute rotation suivant la direction longitudinale des segments est pratiquement exclue par la coopération des prolongements d'appui qui font saillie vers le haut et vers le bas. Etant donné la grande longueur des prolongements d'appui, ceuxci s'appliquent sur une grande partie de la longueur des branches de la fourche et, même pour des forces de poussée intenses, exercées par l'intermédiaire des segments, ne provoquent l'ap- parition sur les branches de la fourche d'aucune force de pression élevée indésirable. Une autre caractéristique, servant à améliorer encore le mode de réalisation de l'invention, consiste en ce que les prolongements d'appui supérieurs et inférieurs de la plaque de tête sont divisés sur toute leur hauteur et délimitent entre eux une échancrure de section ouverte dans laquelle la branche correspondante de la fourche est guidée de manière à pouvoir pivoter transversalement par rapport à l'encadrement du soutènement. Ces échancrures, ouvertes en direction transversale mais cependant particulièrement hautes entre les prolongements divisés des prolongements d'appui, permettent de monter simplement la plaque de tête entre les branches de la fourche. Lors de l'application de la fourche sur les segments, mais aussi au cours de son enlèvement, les branches de la fourche peuvent être amenées à pivoter suffisamment loin. En fonctionnement, toutefois, le guidage sûr,dépourvu de basculement, de la plaque de tête,entre les branches de la fourche, se trouve assuré. Il est avantageux en outre, selon un autre mode de réalisation, que la plaque de tête et les prolongements d'appui soient réalisés sous forme de pièce forgée ou moulée, en unè seule pièce, essentiellement en-forme de H, dont les parties latérales dirigées parallèlement aux branches de la fourche comportent sur toute leur hauteur des échancrures continues servant d'interstic es de guidage pour les branches de la fourche. On obtient de cette manière pour la plaque de tête un corps moulé qui peut être fabriqué économiquement, dont la facilité de montage d'une part, la sûreté et la précision de guidage sur les branches de la fourche d'autre part, sont assurées. L'invention est explicitée plus en détail ci-après à l'aide d'un des modes de réalisation de la fourche de reprise, pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 montre une région de chevauchement des segments d'arceaux de soutènement réalisé en profilé en forme de gouttière, muni de rebords avec la fourche de reprise mise en place, ainsi que la canalisation de raccordement, la pompe à main et la soupape de réglage, et - les figures 2 et 3 montrent respectivement, vue de face et latéralement, à plus grande échelle que la figure 1, la fourche de reprise une fois celle-ci mise en place sur les segments du soutènement à arceaux coulissants. D'un élément de construction sous pression à reprendre, d'un soutènement à arceaux coulissants, on nta représenté sur la figure 1 que deux segments 1 et 2 avec la région de leur chevauchement 3. Les moyens de liaison, par exemple des étriers à vis ou des colliers de serrage,y compris leurs écrous, n'ont été indiqués que par des lignes en trait mixte 4. Pour reprendre le sou- tènement à arceaux coulissants précité, on utilise la fourche de reprise 5, à laquelle sont associés la canalisation de liaison 6 et la pompe 7, actionnée en particulier à la main, ainsi que la soupape de commande 8.La pompe peut être de n'importe quel genre de construction et éventuellement aussi être entrainée par un moteur ; de même la pompe peut être remplacée par une canalisation de fluide hydraulique, à condition de disposer d'une pression suffisante. La soupape 8 est manoeuvrée à la main et sert à commander l'opération de desserrage de la fourche de reprise. La fourche de reprise elle-même présente deux branches 9 qui, à leur extrémité de tête, ont la forme d'un crochet 10. Les extrémité postérieures 11 de ces branches sont montées sur les axes d'articulation 12 situés dans les parties marginales d'une plaque d'appui 13, de la nature d'une traverse , et peuvent tourner dans le sens des flèches x, c'est-à-dire transversalement par rapport au plan des segments du soutènement à arceaux coulissants. La longueur totale des branches de la fourche correspond à peu près au double de la hauteur d'un segment. La plaque d'appui 13 sert de support ou d'emplacement de fixation ou d'accrochage au court cylindre de levage 14, actionné par voie hydraulique, auquel est raccordée la canalisation de fluide hydraulique 6. Le cylindre de levage comporte un piston de pression extensible 15.La tête du piston de pression se déplace essentiellement dans l'espace compris entre les branches 9 de la fourche. Du coté supérieur de la plaque d'appui 13 est prévue une plaque de tête 16 qui ponte le piston de pression 15. La plaque de tête présente des échancrures 17, dirigées transversalement ainsi que des prolongements supérieurs 18 et des prolongements inférieurs 19. Entre les prolongements supérieurs et inférieurs 18 et 19 se trouvent également des échancrures 20. Les échancrures 17 et 20 constituent un long interstice de guidage dont la largeur est à peu près égale au diamètre des branches de la fourche. Les branches de la fourche sont disposées dans cet interstice de guidage de manière à pouvoir pivoter transversalement suivant les directions des flèches x, mais le jeu latéral des branches de la fourche dans cet interstice est suffisamment faible pour que la plaque de tête 6 soit guidée constamment sur les branches 9 de la fourche, sans toutefois basculer. Les prolongements supérieur s 18 et inférieurs 19 sont à peu près de même longueur. La hauteur totale de ces deux prolongements est à peu près égale à la hauteur de la section du profilé en forme de gouttière constituant les segments. Les prolongements d'appui supérieurs 18 forment une chambre en forme de gouttière pour entourer le profilé en forme de gouttière des segments de soutènement 1, 2. Les prolongements d'appui inférieurs 19 forment une autre chambre en forme de gouttière pour entourer la tête du piston de pression 15. Dans un certain nombre de cas, les prolongements d'appui peuvent être uniquement entaillés suivant une rainure sur toute leur hauteur. Dans un mode de réalisation simple et également judicieux, les prolongements d'appui 18 et 19 sont divisés sur toute leur hauteur et délimitent entre eux une échancrure ouverte en direction transversale. Ils forment en quelque sorte des éléments de guidage en forme de fourche. De la manière qui est représentée sur la figure 1, la fourche de reprise 5 est appliquée sur les segments de l'enca drement du soutènement, dans la région où ils se chevauchent. Les branches 9 de la fourche s'engagent, par leur extrémité crochue, autour des rebords du profilé en forme de gouttière. En dessous, cette partie des profilés en forme de gouttières est entourée par la plaque de tête 16 et par les prolongements d'appui supérieurs 18. La tête de piston de pression 15 est située dans l'espace compris entre les prolongements d'appui 19, dirigés vers le bas, de la plaque de tête. Il se trouve donc, entre les segments et la tête de piston de pression 15, une plaque de tête stable de profil à peu près en forme de H qui, par ses longs prolongements d'appui 18 et 19, divisés verticalement et prévus sur les côtés transversaux, est guidée sans basculer le long de longues régions des branches 9 de la fourche. Lorsque le cylindre 4 est mis sous pression à l'aide de la pompe à main 7 et de la canalisation 6, les profilés en forme de gouttière commencent par être fortement pressés l'un contre l'autre. Cet état de serrage est maintenu à l'aide de la soupape 8. Cette soupape 8 peut aussi être placée autre part, par exemple directement sur la pompe ou sur le cylindre de levage 14. Les vis des éléments de liaison 4 peuvent alors être enlevées sans danger. Ensuite, à une distance de sécurité, la soupape 8 est ouverte lentement de manière que la force de serrage de la fourche de reprise diminue.Le mouvement relatif entre les segments 1 et 2, suivant leur direction longitudinale, peut s'effectuer et s'achever sans à-coups. Cette opération de desserrage entre les segments interdit la fonction de guidage de la plaque de tête 16 qui ne peut s'incliner ni basculer et revient ainsi sans perturbation , guidée sur les branches 9 de la fourche, contre le cylindre de levage, tout en déchargeant en même temps le piston de pression de toute force transversale. Après enlèvement de l'élément de soutènement hors de la région dangereuse, la fourche de reprise peut être dégagée sans difficultés en faisant pivoter transversalement ses branches. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes REVENDICATIONS Fourche de reprise, pour la reprise d'éléments de construction sous pression, notamment d'un soutènement à arceaux coulissants, dans des galeries de mines,qui, du côté de sa tête, comporte des branches de fourche réalisées à la manière de cro chets et une plaque d'appui, analogue à une traverse, articulée et reliant les extrémités postérieures des branches, destinée à un cylindre de levage court, actionné hydrauliquement et sus ceptible d'être relâché d'une manière réglable, qui comporte un piston de pression extensible entre les branches de la fourche et une canalisation d'amenée de fluide sous pression, cette der nière étant raccordée à un générateur de pression transporta ble (par exemple une pompe) notamment actionnée à la main, la quelle fourche de reprise est caractérisée en ce que, au-dessus de la plaque d'appui (13) comportant 3e supportdelindrede 3evage,est prévue une plaque de tête (16) qui poste ou chevauche le piston de pression (15), qui est guidée,au moyen d'échancrures (17) et de prolongements (18,19) dirigés transversalement, sur les branches (9) de la fourche, et qui est calée sur celles-ci de manière à ne pas basculer 2.Fourche de reprise selon la revendication 1, caracté risée en ce que la plaque de tête (16),dansses deux régions mar ginales, comporte des échancrures de guidage (17) dirigées transversalement pour les deux branches (9) de la fourche, et est munie en haut et en bas de prolongements d'appui (in,19) qui guident entre eux les branches de la fourche sur de grandes longueurs les prolongements d'appui supérieurs (18) délimitant une chambre en forme de gouttière pour entourer une partie des segments de soutèneXent et les prolongements d'appui inférieurs (19) délimitant une autre chambre en forme de gouttière pour entourer la tête du piston de pression. 3. Fourche de reprise selon la revendication 2, carac térisée en ce que les prolongements d'appui supérieurs (18) et inférieurs (19) de la plaque de tête (16) sont divisés sur tou te leur hauteur et délimitent entre eux une échancrure (20) de section ouverte dans laquelle la branche (9) correspondante de la fourche est guidée de manière à pouvoir pivoter transver salement par rapport à l'encadrement du soutènement. 4. Fourche de reprise selon l'une quelconque des reven dications précédentes, caractérisée en ce que la plaque de tête (16) et les prolongements d'appui (18, 19) sont réalisés sous forme de pièce forgée ou moulée, en une seule pièce, essentiellement en forme de H dont les parties latérales, dirigées parallèlement aux branches de la fourche, comportent, sur toute leur hauteur, des échancrures continues (20) servant d'interstices de guidage pour les branches (9) de la fourche.