Brevet FR2293573A1 — publié le 19760702

La présente invention se rapporte d'une façon générale à la technique du creusement de galeries souterraines, qu'il s'agisse de galeries de mines ou de galeries destinées à d'autres utilisations. I1 est usuel, lors du creusement de galeries souterraines à l'aide de tirs de mines, de purger le toit et les parements de la galerie ainsi creusée pour les débarrasser de tous les blocs ébranlés, qui représenteraient un danger pour le personnel travaillant ou circulant dans la galerie au cours des opérations ultérieures. Initialement, ce travail a été exécuté à la main, par des spécialistes équipés d'un levier de grande longueur permettant par son maniement le détachement des blocs ébranlés. Toutefois, on a cherchédepuis un certain temps à mécaniser l'opération de purgeage. Cette mécanisation s'est orientée généralement vers la réalisation d'outils animés de mouvements reproduisant plus ou moins les mouvements manuels, portés généralement par des engins automoteurs montés sur chenilles ou sur bandages pneumatiques. Parmi les réalisations existantes, on a souvent fait appel à un mouvement de coulissement horizontal. Or, un tel système est difficile à réaliser, en particulier dans une atmosphère très poussiéreuse et agressive telle que celle régnant dans les galeries souterraines dans lesquelles ont lieu des opérations de creusement ou d'abattage, et les systèmes proposés ou bien sont d'une fabrication coûteuse compte tenu des moyens devant être utilisés pour la protection des parties coulissantes, ou bien aboutissent assez rapidement à des dérangements, notamment par grippage et usure des parties coulissantes sous l'effet de l'atmosphère agressive. En outre, de tels systèmes deviennent encombrants et lourds quand on veut obtenir une course assez longue. Le but de l'invention est de créer une machine utilisable pour le purgeage des parois des galeries souterraines creusées à l'aide de tirs de mines remédiant aux inconvénients des engins de la technique antérieure. L'invention est matérialisée dans une machine utilisable pour l'application sus-indiquée,caractérisée en ce qu'elle comporte un jeu de trois leviers articulés entre eux en chaîne et dont le pivotement est commandé par des vérins hydrauliques, un de ces leviers basculant de façon générale dans le sens vertical pour le réglage en hauteur de l'outil de purgeage, un autre levier basculant de façon à provoquer un déplacement dans le sens horizontal de son extrémité libre, pour fournir la course de travail de l'outil contre la paroi à purger, le troisième levier étant constitué par l'outil proprement dit ou portant rigidement cet outil. Suivant une disposition préférentielle, le levier dont l'extrémité libre subit un débattement dans le sens vertical pour le réglage de la hauteur de travail constitue le premier levier de la chaîne, et l'autre levier, dont l'extrémité libre subit un débattement dans le sens horizontal, est monté à articulation vers l'extrémité libre de ce premier levier. La commande du vérin hydraulique associé au premier levier permet alors de régler la machine en fonction de la hauteur de travail dans la galerie souterraine. La commande des vérins hydrauliques associés aux deux autres leviers de la chaîne permet d'effectuer le travail proprement dit, par le débattement horizontal de l'extrémité libre du second levier et le basculement simultané de l'outil formant le troisième levier pour son maintien contrez la paroi à purger. Toutefois, une augmentation de la course de travail est obtenue par la commande simultanée du premier levier pour-amener en fin de course le système de leviers dans une position d'extension maximale. Suivant un mode de réalisation paraissant judicieux, ce système de leviers est monté sur un châssis automoteur, le premier levier de la chaine constituant alors la flèche de la machine et pouvant basculer de part et d'autre de l'horizontale à partir de ce châssis, tandis que le second levier forme un bras articulé sur cette flèche dirigé en principe dans le sens vertical et portant l'outil de purgeage, constitué par le troisième levier. Le châssis porteur peut être constitué avantageusement par un engin en soi connu, du type comportant un corps sur lequel sont articulés des bras pivotants portant des roues équipées de bandages pneumatiques, et pouvant venir reposer sur le sol, lors du relevage de ces bras, par une plate-forme de sustentation fournissant pour le travail une stabilité particulièrement grande pour la machine. Le réglage de la position des bras pivotants portant les roues au moyen de vérins permet également de faire varier la garde au sol de la machine lors de son déplacement, et son utilisation est en conséquence rendue possible dans des galeries de mines de hauteur relativement réduite ou au contraire pour le purgeage de toits de galeries de hauteur notable. Un tel engin peut également virer sur place, ce qui facilite sa manoeuvre. La description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé, donné à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention. La figure unique est une représentation schématique d' une machine pour le purgeage du toit et des parements de galeries souterraines suivant l'invention. La machine suivant l'invention comprend, selon le mode de réalisation représenté sur le dessin, un châssis automoteur de type en soi connu, comportant un corps i sur lequel sont articulés quatre bras (non représentés) portant à leur extrémité des roues 2 munies de bandages pneumatiques. Une plate-forme 3, qui peut avoir par exemple en plan une forme de H, est disposée sous le corps i du châssis. La commande du pivotement des bras portant les roues 2, assurée de façon en soi connue au moyen de vérins hydrauliques (non représentés) permet d'abaisser les roues 2 pour le déplacement de la machine, ou bien de faire reposer le corps 1 de la machine sur le sol par la plateforme 3, ce qui fournit pour le travail une stabilité particulièrement bonne.On a indiqué en 2A sur le dessin une position abaissée des roues 2, correspondant à une garde au sol sensiblement maximale. Cette position peut, au besoin, hêtre utilisée également pour le travail dans le cas dune galerie souterraine de grande hauteur. Le système qui fait plus spécialement l'objet de l'invention est constitué par une chaîne de trois leviers 4, 5 et 6. Le premier levier 4 de la chaîne constitue la flèche de la machine. Il est articulé sur le corps 1 autour d'un axe horizontal 7 de façon à pouvoir subir, sous l'effet d'un vérin hydraulique 8 monté entre ce levier et le corps 1 de la machine un débattement dans le sens vertical par son extrémité libre. Ce débattement du levier 4 formant flèche sert à régler la hauteur de travail de la machine pour le purgeage. On voit que, dans la position inférieure du levier 4, son extrémité libre se trouve au voisinage immédiat du sol ou du mur de la galerie de mines par exemple, qui est indiqué en S sur le dessin. Le second levier 5 constitue le bras de la machine. Il est articulé en 9 autour d'un axe horizontal à l'extrémité libre de la flèche 4, et son débattement est commandé au moyen d'un vérin hydraulique 10 monté entre ce bras 5 et la flèche 4 de la machine. On voit sur le dessin que, dans--la position rentrée de ce vérin 10, bras 5 occupe une position sensiblement verticale. La commande de la sortie du vérin 10 assure un débattement dans le sens horizontal de l'extrémité libre du bras S pour le travail, comme indiqué plus loin. On notera en outre que ltex- trémité libre du bras 5 se trouve, en position d'abaissement maximal de la flèche 4, dans le gabarit en hauteur du corps 1 de la machine, ce qui permet le purgeage de galeries souterraine nes de hauteur minimale compte tenu de l'encombrement de la machine. Le troisième levier 6 constitue l'outil proprement dit de la machine de purgeage. I1 est articulé en 11 autour d'un axe horizontal à l'extrémité libre du bras 5, et sa commande est assurée au moyen d'un vérin hydraulique 12 monté entre cet outil 6 et ce bras 5. On voit que l'outil est muni à son extrémité libre d'une pointe en forme d'arrête qui est destinée a' attaquer par exemple le toit de la galerie souterraine, indiqué en T sur le dessin, pour le purger des blocs ébranlés. On supposera, pour expliquer le fonctionnement de la machine suivant l'invention, qu'on désire réaliser le purgeage du toit d'une galerie souterraine creusée parties tirs de mines ayant une faible hauteur libre. La machine est alors amenée à l'endroit voulu dans la galerie, un réglage approprié des bras du châssis portant les roues 2 permettant au besoin de réduire la garde au sol et en conséquence l'-encombrement en hauteur de la machine pour son déplacement si cela est nécessaire. Sur le lieu de travail, les bras portant les roues sont relevés et le châssis de la machine vient ainsi reposer sur le sol ou mur de la galerie par la plate-forme 3. La flèche occupe alors de pre- férence la position d'abaissement maximal indiquée en 4 et le bras 5 est rappelé en arrière par la rentrée du vérin 1O,de sorte-qu'il occupe une position sensiblement verticale. L'outil 6 est alors commandé au moyen du vérin 12 pour appliquer son arête de travail contre le toit T, puis la commande du vérin 10 fait basculer le bras 5 pour assurer l'avance de l'outil 6, dont l'arrête effectue le purgeage du toit, le vérin 12 étant commandé pour maintenir cette arête de l'outil 6 contre le toit. L'effort requis pour la coupe à la pointe de l'outil est fourni par le vérin 10 manoeuvrant le bras 5. La longueur de la course de coupe peut être augmentée par la commande simultanée du vérin 8 de la: flèche 4, et on a représenté en 4A, SA et 6A les positions respectives de la flèche, du bras et de l'outil fournissant une extension maximale. On notera également à l'examen du dessin, que cette commande des vérins permet d'obtenir à la pointe de l'outil un angle de coupe constant avec le toit pendant tout le débattement angulaire du bras. On a indiqué également de façon schématique en TA la position du toit d'une galerie souterraine de grande hauteur. On voit que la machine représentée permet également d'effectuer le purgeage d'une telle galerie. Dans ce cas, la flèche 4 est amenée dans une position de relevage maximal,tandis que le bras 5 conserve sa position arrière, l'outil, indiqué en 6B, occupant ici encore la position de coupe désirée relativement au toit TA. La commande des vérins permet à nouveau l'avance de l'outil contre le toit jusqu'à la position indiquée schématiquement en 6C, qui est définie par l'extension maximale des trois leviers formant la flèche, le bras et l'outil, comme précédemment. On note à l'examen du dessin que la course de purgeage de l'outil n'est, dans ce cas, que faiblement réduite par rapport à celle indiquée en 6A. Suivant une réalisation pratique, on peut, avec une machine de ce type, capable de circuler dans des galeries de 2,20 mètres de hauteur, obtenir un déplacement horizontal de plus de 2 mètres de la pointe de l'outil pour le purgeage1 ce même engin pouvant également travailler efficacement dans des galeries dont la hauteur peut aller jusque 5,5 mètres. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans ssécarter de l'invention. Ainsi, on peut bien entendu réaliser une machine équipée d'un chassis différent de celui décrit, et bien que le système considéré, constitué par des leviers simples mais résistants, semble constituer la réalisation pratique optimale, il va de soi que chaque levier pourrait être remplacé par un ensemble basculant formé par exemple de deux ou plusieurs éléments, tel qu'un ensemble en forme de parallélogramme articulé. REVENDICATIONS 1.- Machine pour le purgeage des murs et parements des galeries souterraines creusées à l'aide de tirs de mines, caractérisée en ce qu'elle comporte un système de trois leviers articulés entre eux en chaîne et dont le pivotement est commandé par des vérins hydrauliques, un de ces leviers basculant de façon généralement dans le sens vertical pour le réglage en hauteur de l'outil de purgeage, un autre levier basculant de façon à provoquer un déplacement dans le sens horizontal de son extrémité libre, pour fournir la course de travail de l'outil contre la paroi à purger, le troisième levier étant constitué par l'outil de purgeage proprement dit ou portant rigidement cet outil. 2.- Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le levier dont l'extrémité libre subit un débattement dans le sens vertical constitue le premier levier de la chaîne, le-levier dont l'extrémité libre subit un débattement dans le sens horizontal étant monté à articulation vers l'extrémité libre de ce premier levier. 3.- Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le vérin associé au premier levier est monté entre un châssis automoteur et ledit levier pour régler la hauteur de travail de la machine, les vérins associés aux deux autres leviers étant montés chaque fois entre ledit levier et le levier précédent de la chaîne. 4.- Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le premier levier constitue la flèche de la machine et peut basculer de part et d'autre de l'horizontale à partir du châssis automoteur de la machine, le second levier constituant un bras dirigé en principe verticalement et articulé à l'extrémité libre de cette flèche. 5. - Machine suivant 1 'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le système de leviers est monté sur un châssis automoteur comportant un corps sur lequel sont articulés des bras portant des roues à bandages pneumatiques et sous lequel est disposée une plate-forme de sustentation, de sorte que le pivotement des bras permet de faire reposer le châssis sur le sol par les roues, en réglant la garde au sol pour le déplacement de la machine dans les galeries souterraines, selon la hauteur de celles-ci, ou pour le purgeage d'un toit de galerie de grande hauteur, ou bien de faire reposer le châssis sur le sol par la plate-forme pour le travail, ce qui confère à la machine une grande stabilité.