Brevet FR2370166A1 — publié le 19780602

L'invention est relative à un soutènement pour galeries de mines comportant deux segments de profilés, arqués et disposés en onglet å leur partie supérieure, qui s 1appuient l'un sur l'autre par leurs surfaces de chant et sont fixés l'un à l'autre de façon amovible en cet emplacement, les extrémités côté sole de ces deux segments étant supportées éventuellement par une traverse formant semelle commune. Un soutènement de cette nature n'est en général utilisé que dans des galeries de section droite peu importante et là ou après la pose dusoutènement, il ne doit plus apparaître de poussée supplémentaire notable exercée par le terrain. Chaque arceau de soutènement se compose de deux segments de profilés qui sont reliés entre eux de façon pratiquement rigide. La liaison est réalisée dans leur partie supérieure au moyen de plaques de butée soudées sur la surface de chant des segments profilés disposés en onglet , ces plaques de butée s'appuient directement l'une sur l'autre par leur surface et sont fixées entre elles par des boulons. Les extrémités côté sole des segments de profilés reposent généralement sur des semelles, la liaison entre les segments et la semelle étant réalisée également de façon pratiquement rigide, mais avec possibilité de démontage.Pour réaliser les segments, on utilise des profilés en double T ou des profilés à section en U. Un inconvénient des modes de réalisation connus est la disposition des plaques de butée s'appuyant l'une sur l'autre à leur partie supérieure. Da fait qu'il faut prévoir le logement des boulons, ces plaques font latéralement saillie sur le contour extérieur des segments de profilés en en empechant l'empilage et la mise en paquet, de sorte qu1il faut davantage de place pour en assurer le transport. Un autre inconvénient provient de ce que, pour effectuer la soudure des plaques de butée sur les segments de profilés, il est nécessaire de prévoir des gabarits et des dispositifs afin de garantir la position exacte des plaques de butée sur les segments de profilés et faciliter ainsi le travail à effectuer au fond par le mineur.A cet egard, un autre inconvénient est que la soudure des plaques de butée est très coteuse en main-dioeuvre, ce qui réduit la rentabilité. Enfin, par suite de la soudure des plaques de butée sur les segments de profilés, il n'est pas possible d'éviter que la charge portante, admise pour les segments de profilés, ne se trouve réduite par la suppression partielle du revenu au cours de l'o- pération de soudage. Le but de l'invention est, en conséquence, la réalisation d'un soutènement du type décrit au préambule dont la fabrication soit moins coûteuse, qui soit facile à empiler et à transporter et dont la résistance ne soit pas diminuée par la réalisation de la liaison. Conformément à l'invention, ce but est atteint par le fait que les segments de profilés sont réalisés à partir de profilés en U en forme de gouttière dont les branches sont dirigées vers l'intérieur de la-galerie, que le dispositif assurant la liaison démontable de ces profilés en U à leur partie supérieure comporte des plaques de serrage boulonnées entre elles, disposées sur chaque côté longitudinal desdits profilés et enserrant par dessus simultanément en cet emplacement les bords de ces deux profilés, ces plaques ne s'appuyant l'une sur l'autre que par leurs parties d'extrémité situées à l'opposé du joint en onglet. L'idée fondamentale de l'invention réside dans la création d'une liaison par la partie supérieure, qui non seulement permette au cours du transport des segments de profilés d'utiliser l'espace disponible mieux que ce n'est possible dans l'état actuel de la technique, mais qui en outre, lorsqu'un arceau de soutènement est dans l'état monté, possède cependant, malgré la liaison irreprochable des profilés en U, le caractere d'un élément élastique qui soit susceptible de céder, d'une façon limitée, sous l'action de charges particulièrement élevées apparaissant pendant un court instant pour reprendre son état initial sans déformation permanente auprès disparition d'une telle charge. Ceci est obtenu, d'une part, par le fait que les profilés en U, contrairement à la pratique habituelle dans les mines pour le percement des galeries, ont leurs branches dirigées vers l'intérieur de la galerie et, d'autre part, le mode de réalisation particulier des plaques de serrage, qui enserrent les bords des profilés en assurant déjà, dans une large mesure, la liaison par la forme qui leur est donnée, contribue à conférer a l'arceau ce caractère d'élément élastique, étant donné que les plaques ne s'appuient l'une contre l'autre que dans leurs parties qui sont à l'opposé des bords des profilés.En conséquence, l'action combinée des plaques de serrage et des branches des profilés en U cree une zone susceptible de s'allonger élastiquement qui, grâce à son élasticité limitée, absorbe les sollicitations de pointe plus fortes apparaissant pendant un court instant, puis revient dans sa position d'origine après disparition de cette charge accrue. Un autre -avantage est de ne plus avoir à souder de plaques de butée sur les surfaces de chant des segments de profilés. Les profilés en U peuvent en conséquence être empilés les uns dans les autres de façon impeccable, et l'espace dont on dispose pour le transport est donc mieux utilisé. En outre, grâce à la suppression de l'opération de soudage, il ne se produit aucune modification de la structure interne des segments de profilés à la partie supérieure de ceux-ci, de sorte que leur charge portante R'est pas non plus réduite. Enfin, il faut encore considérer comme un avantage la suppression des gabarits et des dispositifs de soudage ce qui, combiné à la suppression de l'opération de soudage, coûteuse en main-d'oeuvre, contribue également à améliorer l'exploitation du point de vue économique. Un mode de réalisation préféré de 1-'invention se caractérise en ce que les plaques de serrage, planes dans ltensemble, sont placées à peu près dans le plan médian vertical des profilés en U considérés suivant leur longueur et sont disposées de façon à former entre elles un V peu ouvert et présentent chacune, dans leur partie marginale voisine des bords des profilés, deux parties recourbées en forme de crochet faisant entre elles un certain angle. La position en V peu ouvert des plaques de serrage crée la condition nécessaire pour que, sous l'action de sollicitations plus fortes, les plaques de serrage en même temps que les branches des -segments de profilés puissent se comporter élastiquement de façon limitée et que, par suite, soit évité, pour des charges importantes de courte durée, un allongement excessif des éléments de liaison entraînant une déformation permanente. Chaque plaque de serrage possède deux parties recourbées en forme de crochet qui sont disposées, l'une par rapport à l'autre, suivant le même angle que le joint en onglet des deux segments de profilés. La longueur de chaque plaque de serrage est choisie de telle sorte que les bords des segments de profilés soient enserrés sur une longueur suffisante pour que la liaison soit bien assurée. La fabrication des plaques de serrage ne pose pas de problème et leur pose n'exige aucun dispositif ou machine spécialement prévu à cet effet et qu'il faut ensuite enlever, comme c'est le cas, par exemple, pour les gabarits de soudage. il est avantageux, selon l'invention, que les plaques de serrage soient réunies entre elles par deux boulons disposés côte à côte sur une ligne horizontale à une certaine distance l'un de l'autre et au-dessus des parties constituant les surfaces d'appui. Ces boulons se trouvent donc dans la zone comprise entre les parties constituant les surfaces d'appui et les parties recourbées en forme de crochet, c'est-à-dire par conséquent dans la zone où les plaques de serrage ne se touchent pas. Par suite, l'effort de contrainte initial de la liaison peut être défini sans équivoque. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la partie des plaques de serrage constituant la surface d'appui est traversée par au moins un autre boulon placé au-dessous des boulons de liaison et à égale distance de chacun de ceux-ci. Ce boulon n'a, dans ce cas, que dans une faible part pour rôle de lier entre elles les plaques de serrage. Son rôle principal est de permettre l'adjonction d'entretoises ou de dispositifs de boulonnage qui peuvent alors être mis en place, dans la partie supérieure, sans limiter de façon sensible la section droite laissée libre à l'intérieur de l'arceau. L'invention sera mieux comprise par la description d'un de ses modes de réalisation, donné ici à titre illustratif et sans aucun caractère limitatif, qui en sera faite ci-après à l'aide des dessins annexés qui représentent - la figure 1, en vue latérale, un arceau complet de soutènement pour un mode deréalisation de l'invention, - la figure 2, à échelle agrandie, la partie constituant le faîte de l'arceau et correspondant au cercle II de la figure 1, - la figure 3, une coupe de la partie de faite suivant la ligne III-III de la figure 2. Sur la figure 1, on a désigné par 1 et 2 les segments de profilés arqués en forme de gouttière qui ont approximativement une forme en U que la figure 3 montre de façon plus précise. En conséquence, chaque segment de profilés en U, par exemple 1, comporte un fond 3 voisin de la paroi de la galerie, laquelle n'a pas été représentée, et deux branches 4, se raccordant au fond en s'écartant légèrement l'une de 11 autre, qui se terminent par des bords 5 dépassant latéralement. Les branches sont donc orientées vers l'intérieur de la galerie. Les extrémités 6, côté sole des segments de profilés en U 1, 2 (voir figure 1) reposent sur une semelle transversale 8 qui a une dimension qui correspond à peu près à la largeur de la galerie 7. Cette semelle peut par exemple être réalisée à partir d'un profilé en double T. Les liaisons 9 entre les segments de profilés 1, 2 et la semelle 8 n'ont pas été représentées de façon détaillée. Elles peuvent1 par exemple, etre constituées de parties assurant la liaison par pincement, analogues à celles qui seront décrites de façon détaillée ci-après à propos de la façon dont est réalisée la liaison 10 entre les segments de profilés à la partiesupérieure de ceux-ci. Cette liaison 10, entre les segments de profilés en U dont les branches 4 se dirigent vers la galerie 7, se compose (voir en particulier les figures 2 et 3) de deux plaques de serrage identiques 11 qui, vues en bout, ont approximativement la forme d'un V figure 2) ; les petits côtés de ces plaques sont formés de façon à présenter des parties recourbées 12 en forme de crochet qui viennent s'accrocher sur les rebords 5 des segments de profilés en U 1 et 2, la liaison étant largement assurée par la forme des pièces. L'angle sous lequel les deux parties recourbées en crochet de chaque plaque se trouvent placées, l'une par rapport à l'autre, correspond au double de l'angle que forme le joint en onglet 13 par rapport à l'axe longitudinal de chaque profilé en U. Comme on peut le voir en particulier sur la figure 3, les parties 12 recourbées en forme de crochet sont pliées vers l'ex térieur en dehors du plan des plaques de serrage 11 de telle sorte que les surfaces de base 14 des plaques de serrage, lesquelles surfaces se trouvent à peu près dans le plan médian vertical des profilés en U 1 et 2, considérés suivant leur longueur, ne s'appuient l'une sur l'autre que par leurs parties d'extrémité 15 situées à l'opposé des profilés en U. I1 est ainsi possible de serrer les boulons 16 disposés côte à côte sur une ligne horizontale à une certaine distance l'un de l'autre dans la zone 14 entre la partie constituant la surface d'appui 15 et les profilés en U 1 et 2, en leur appliquant une contrainte initiale bien définie. En sus des deux boulons de liaison 16, la partie des plaques de serrage 11, constituant la surface d'appui 15, est encore traversée par un autre boulon 17 qui sert à fixer des entretoises 18 qu'on peut voir, dessinées en traits mixtes, sur la figure 3 et qui sont disposées entre deux arceaux se succedant suivant la direction longitudinale de la galerie. 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 1. Soutènement pour galeries de mines comportant deux segments de profilés, arqués et disposés en onglet à leur partie supérieure, qui s'appuient l'un sur l'autre par leurs surfaces de chant et sont fixés l'un à l'autre de façon amovible en cet emplacement, les extrémités côté sole de ces deux segments étant supportées éventuellement par une traverse formant semelle commune, lequel soutènement est caractérisé en ce que les segments de profilés sont réalisés à partir de profilés en U (1,2) en forme de gouttière dont les branches (4) sont dirigées vers l'intérieur de la galerie, en ce que le dispositif (10) assurant la liaison démontable de ces profilés en U à leur partie supérieure comporte des plaques de serrage (11) boulonnées entre elles, disposées sur chaque côté longitudinal desdits profilés (1, 2) et enserrant par dessus,simultanément en cet emplacement, les bords (5) de ces deux profilés (1, 2), ces plaques (11) ne s'appuyant l'une sur l'autre que par leurs parties d'extrémité (15) situées à l'opposé du joint en onglet (13). 2. Soutènement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plaques de serrage (11), planes dans l'ensemble,sont placées à peu pres dans le plan médian vertical des profilés en U (1, 2) considérés suivant leur longueur et sont disposées de façon à former entre elles un V peu ouvert et présentent chacune, dans les parties marginales voisines des bords (5) des profilés, deux parties recourbées (12) en forme de crochet faisant entre elles certain angle. 3. Soutènement selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les plaques de serrage (11) sont réunies entre elles par deux boulons (16) disposés côte à côte sur une ligne horizontale à une certaine distance l'un de l'autre et au-dessus des parties (15) constituant la surface d'appui. 4. Soutènement selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie (15) des plaques de serrage (11) constituant la surface d'appui est traversée par au moins un autre boulon (17) placé au-dessous des boulons de liaison (16) et à égale distance de chacun de ceux-ci.