Brevet FR2471230A1 — publié le 19810619

L'invention concerne des arcs destinés aux revêtements de tunnels tels que des tunnels au fond des mines, et à l'emploi comme ossatures pour des constructions couvertes au-dessus du sol.. Les tunnels miniers comportent souvent des poutres métalliques à section en H ou en T que l'on courbe suivant la forme des parois et du toit dans la mine, et qui sont formées de tronçons à joindre bout à bout (par exemple à l'aide d'éclisses) pour former un arc. On établit ensuite des panneaux tout au long du tunnel, entre arcs successifs, pour re- vêtir le tunnel On a rencontré des problèmes dans le cin- trage de poutres à section en H ou en T, en ce sens qu'il est très souhaitable que la courbe soit à la fois '' fixée "'et relativement exacte en sorte que lorsqu'on installe les tronçons d'arcs dans un tunnel, il ne soit pas nécessaire de parer au mouvement de "'retour élastique '' ou au défaut d'alignement des tronçons d'arcs. Avec les procédés connus actuelle- ment pour cintrer les poutres à section en H ou en T, il était difficile de réaliser cela automatique- ment et on devait s'en remettre à l'habileté manuelle du constructeur pour produire des poutres à section en H ou en T d'une manière précise, en cintrant des tronçons de poutre autour d'un gabarit immobile. Le but général de l'invention est de porter remède à ces difficultés ou d'en diminuer l'acuité. Un procédé pour former un arc ou un tronçon d'arc à partir d'une poutre métallique allongée droi- te, consiste, suivant l'invention, à serrer une ex- trémité de la poutre à l'extrémité d'un organe con- formateur en forme de D que l'on peut faire tourner, et à faire tourner celui-ci par rapport à un galet,. " en sorte que la poutre, engagée entre le galet et l'organe conformateur soit mise en forme ou cintrée autour du bord arqué de l'organe conformateur. On peut utiliser l'invention avec, par exem- ple, des poutres à section transversale en H ou en T. Un appareil suivant l'invention, pour mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention, comprend un organe conformateur en forme de D, que l'on peut faire tourner, ayant un bord arqué convexe, et un galet monté sur un axe fixé à une plate-forme ou à une base, par rapport auquel l'organe conformateur peut se déplacer suivant un certain angle, des moyens étant prévus pour créer un mouvement relatif entre l'organe conformateur et le galet, autour du centre de la partie de bord arqué du conformateur. Ordinairement, on prévoit un ou plusieurs dispositifs de coupe au-dessus de l'organe conforma- teur,tournantset mobiles avec lui, de façon à être en mesure de couper une poutre cintrée autour de l'organe conformateur, en deux ou plusieurs tronçons. On peut ensuite transporter ces tronçons plus faci- lement dans le tunnel de la mine, les assembler à l'intérieur de elui-ci et les relier les uns aux autres par des éclisses ou moyens analogues. Des pinces ou étaux qui peuvent être, commo- dément, des pinces hydrauliques, sont prévus de préférence pour serrer les extrémités des poutres à cintrer à chaque extrémité du dispositif conforma- teur rotatif. Le conformateur peut avoir deux bords recti- lignes s'étendant vers l'extérieur à partir de chaque extrémité, respectivement, de la partie arquée con- vexe du bord. Une partie-au moins de chaque bord rectiligne est prévue de préférence sur une partie du conformateur qui est mobile par rapport à la partie restante du conformateur, dans la direction 3X dans laquelle s'étendent les bords rectilignes, en sorte qu'au moins les parties rectilignes de la pou- tre cintrée du conformateur puissent être étirées.t Cet étirage peut être trouvé particulièrement conve- nable pour des-poutres à section en T et il aide à écarter les difficultés liées au "'retour élasti- que'" avec ces poutres. On a trouvé que l'emploi du procédé et de l4appareil suivant l'invention conduit à la fabri- cation efficace et économique d'arcs métalliques con- venant pour être utilisés dans le revêtement de tunnels miniers. On décrira maintenant l'invention sur un exemple, en se référant aux dessins joints au pré- sent mémoire, sur lesquels: - la figure 1 est un croquis d'une forme de réalisation d'un appareil de cintrage suivant l'in- vention, montrant une poutre métallique de section transversale en H, serrée à une extrémité d'un dis- positif conformateur capable de tourner; - la figure 2 est une vue correspondant à celle de la figure 1 mais montrant la poutre dans sa disposition cintrée autour du dispositif confor- mateur; - la figure 3 est une vue en plan plus dé- taillée d'une forme de réalisation de l'appareil de cintrage montré sous forme de croquis aux fi- gures 1 et 2; et - la figure 4 est une vue en élévation, en bout, correspondant à celle de la figure 3. En considérant les figures 1 et 2, on voit que l'appareil comprend un dispositif conformateur ou plateau tournant rotatif, en forme de D, désigné de façon générale par 2, présentant un bord-convexe arqué 4 et deux extrémités rectilignes 6, chacune tS. -t/ d'elles s'étendant à partir de chaque extrémité de la section arquée. Le plateau tournant est monté de façon à pouvoir tourner autourd'un axe 8 au centre de courbure de la section arquée 4 et on peut le faire tourner à l'aide de deux crémaillères en- traînées hydrauliquement, dirigées en sens opposés, , coopérant avec un côté ou chaque côté, respec- tivement, d'une roue'd'engrenage droite 12. Un galet 14 capable de tourner librement est monté sur une broche 16, sur une base fixe de l'ap- pareil. Une longueur droite d'une poutre métallique 18 à section transversale en H, est fixée par une extrémité au plateau tournant au moyen d'une pince ou étau-hydraulique 20, comme représenté à la fi- gure 1. La poutre s'étend sur une extrémité recti- ligne du plateau tournant, entre ce plateau tour- nant et le galet 14. On fait alors tourner le dispositif confor- mateur 2 à l'aide des crémaillères 10 mues hydrau- liquement, dans le sens contraire à celui des ai- guilles d'une montre, comme montré à la figure 1, ce qui fait que la poutre 18, en raison de sa butée à la fois contre le galet 16 et un épaulement 22 du dispositif conformateur 2, se cintre autour du.dis- positif conformateur tandis que celui-ci tourne. Lorsque le dispositif conformateur a tourné de 180 , la position montrée à la figure 2 est at- teinte, position dans laquelle le cintrage de la poutre est achevé et o l'autre extrémité libre de la poutre est serrée alors au moyen d'une seconde pince hydraulique 24, à l'autre extrémité du dis- positif conformateur. La partie d'extrémité 26 du dispositif. con- formateur, qui porte les extrémités des longueurs de bords longitudinales, est montée séparément par rapport au reste du dispositif conformateur et peut être déplacée par rapport à ce reste du dispositif au moyen de poussoirs hydrauliques représentés en 28. Le fonctionnement de ces poussoirs pour dépla- cer la partie mobile 26 en l'écartant du reste du dispositif conformateur, fait qu'au moins les parties longitudinales de la poutre 18 sont étirées pour aider à s'opposer au mouvement de "'retour élasti- que'". Cet étirage est normalement utilisé avec des poutres à section en T, mais peut naturellement l'être aussi pour d'autres sections, si nécessaire. Lorsque la poutre se trouve dans la position montrée à la figure 2 (et qu'elle a été étirée si nécessaire), on la coupe en trois sections séparées à l'aide de deux dispositifs de scies désignés par et 32, situés au-dessus du plateau tournant, mais montés pour se mouvoir avec lui, la poutre étant main- tenue par des pinces (non illustrées), placées sous elle et qui la serrent contre la section arquée du conforma- teur. Les scies sont alignées à l'aide d'un ensemble de broches 34, qui pénètrent dans des trous 36 prévus dans la poutre métallique et qui constituent des trous d'as- semblage pour des éclisses ou analogues, qui sont utili- sés pour accoupler les unes aux autres des tronçons de poutre coupés de façon à former un arc pour un tunnel minier ou analogue. Après le travail des scies, les pinces de scies et les pinces 20 et 24 peuvent être relâchées et les trois tronçons de poutre cintrés enlevés. Le plateau tournant est ensuite ramené dans la position montrée à la figure 1. Les parties de l'appareil qui ont été décri- tes brièvement en se référant aux figures 1 et 2 se voient avec plus de détail et portent les mêmes nu- méros de référence aux figures 3 et 4. En se réfé- rant à ces figures, on voit que le plateau tournant 2 est pourvu de pieds 40 pendant vers le bas, qui se terminent par des roues 42,lesquelles roulent sur un anneau support 44 monté par des étançons 45 sur un châssis de base 46. La broche 48 du plateau tournant 2 est mon- tée dans un palier supérieur 50 placé au-dessus du plateau tournant 2 et porté par un bras 52 que soutient un élément de support 54 sur le châssis 46. La broche 48 porte la roue dentée 12 qui engrène avec les crémaillères d'entraînement 10. Les cré- maillères 10 sont elles-mêmes portées à l'extré- mité de pistons 60 de deux cylindres hydrauliques 62 de sens opposés. Les pinces ou étaux hydrauliques 20,24 à chaque extrémité du plateau tournant comprennent chacun un cylindre hydraulique 64 dont le piston 66 agit sur un élément de came 68 assurant le serrage. Les pinces sont montées sur la partie d'extrémité mobile 26 du plateau tournant ou dispositif conformateur. Les pinces de scie (non illustrées) sont ac- tionnées par voie hydraulique; disposées sous la table tournante, elles poussent la poutre cintrée contre la section arquée du conformateur des deux c8tés de cbque scie. Les broches des dispositifs de mise en place à broches 34 des ensembles de scies 30,32 sont amenées à coopérer avec des trous respectifs de la poutre, à l'aide des cylindres hydrauliques 70,les scies elles-mêmes étant entraînées par un moteur désigné par 72. Les parties d'extrémité rectilignes du bord du dispositif conformateur peuvent légèrement con- verger, comparativement à l'alignement parallèle montré aux dessins. En cours d'emploi et si on désire étirer la poutre cintrée, on fait fonctionner les poussoirs 28 pour faire que la partie 26 du dispositif conforma- teur s'écarte de la partie restante, les extrémités de la poutre étant serrées par les pinces 20, 24. Après cela, on met fin au fonctionnement des poussoirs 20, 24 et 28, de façon à relâcher la ten- sion sur la poutre en T arquée et on lui permet d'être retirée de l'appareil. Finalement, on ramène le dispositif conformateur dans sa position ori- ginelle, prêt à répéter le processus avec une autre poutre en T ou en H. Le retour élastique dans la poutre à sec- tion en T ou en H mise en forme ainsi que toute torsion dans cette poutre sont rendus minimaux par l'étirage de ladite poutre et on a trouvé que la forme finale à section en T ou en H, en arc, peut être commandée avec des tolérances étroites en commandant les pressions hydrauliques appliquées aux poussoirs,qui participent au serrage et à l'étirage de la poutre en T ou en H. On peut souder à la poutre en T ou en l des butées, bossages, consoles, etc., pour le montage des panneaux. REVENDICATIONS 1.- Appareil pour mettre en forme une poutre courbe à utiliser comme support en arc, comprenant un dispositif conformateur capable de tourner, en forme de D, ayant un bord arqué convexe et un ga - let monté sur un axe fixe, le dispositif conforma- teur pouvant tourner par rapport au galet, et des moyens pour provoquer un mouvement relatif entre le dispositif conformateur et le galet._ 2.Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le-dispositif conformateur peut tourner autour du centre de l'arc définissant une partie de bord arquée du dispositif conforma- teur. 3.- Appareil suivant l'une-quelconque des re- vendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs dispositifs de coupe sont prévus, ces dispositifs étant mobiles avec le dispositif con- formateur capable de tourner, et placés de façon à être en mesure de couper la poutre cintrée au- tour du dispositif conformateur,- en deux ou plusieurs sections en arcs. - 4.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des pinces hydrauliques sont prévues à chaque ex- trémité du dispositif conformateur pour serrer les extrémités de la poutre à cintrer autour du dispo- sitif conformateur. 5.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif conformateur possède deux bords recti- lignes s'étendant vers l'extérieur à partir de cha- que extrémité de la partie arquée dubord.- 6.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce qu'une partie du dispositif conformateur formant la base de la forme en D, est mobile par rapport à la partie restante du dispositif conformateur en sorte qu'au moins les parties d'extrémité d'une poutre cintrée autour du dispositif conformateur puissent être éti- rées. 7.- Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la partie mobile porte l'ex- trémité d'un prolongement de bord rectiligne de la partie arquée du dispositif conformateur. 8.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif conformateur est monté de façon à pouvoir tourner au-dessus d'un support et porte des pieds qui se terminent par des galets, lesquels roulent sur le support. 9.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une broche pour la roue de support porte une roue dentée droite qui coopère de part et d'autre avec deux crémaillères de sens opposés, entraînées par des poussoirs hydrauliques. 10.- Appareil suivant la revendication 9, caractérisé en ce que des dispositifs d'alignement sont prévus, avec des broches qui pénètrent dans des trous d'une poutre cintrée autour du dispositif conformateur, ces dispositifs d'alignement étant reliés au dispositif de coupe de manière à placer le dispositif de coupe de manière exacte par rap- port à la poutre cintrée. 11.- Procédé de mise en forme d'un arc cintré ou d'un tronçon d'arc cintré à partir d'une poutre métallique allongée, comprenant les opérations qui consistent à serrer une extrémité de la poutre à une extrémité d'un dispositif conformateur en forme de D, capable de tourner, ayant un bord arqué con- vexe, et à faire tourner le dispositif conformateur par rapport à un galet, en sorte que la poutre soit amenée, par sa coopération avec le galet et le dispositif conformateur entre lesquels elle se trou- ve, à être mise en forme ou cintrée autour du bord arqué du dispositif conformateur. 12.- Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la poutre a une section trans- versale en H ou en T. 15.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que la poutre est cintrée autour du dispositif conforma- teur et coupée en trois tronçons. 14.- Appareil en substance tel que décrit ci-dessus en se référant aux dessins joints au pré- sent mémoire.