Brevet FR2497872A1 — publié le 19820716

La présente invention concerne un dispositif de positionnement hydrau- lique des étançons d'un ensemble hydraulique de soutènement composé d'étan- çons articulés sur une embase par leur extrémité inférieure et à un cha- peau par leur extrémité supérieure. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de positionnemIent hydraulique des piles de soutènement utilisées dans les travaux publics et les mines. Il est connu que les piles de soutènement utilisées dans les mines se composent d'une embase posée sur une première éponte, en particulier le mur et un chapeau appliqué à une seconde éponte, en particulier au toit, et d'au moins deux étançons sensiblement perpendiculaires à au moins une des épontes, par exemple au mur et par conséquent le plus souvent à l'em- base. Dans la pratique on utilise des piles dans lesquelles 2 à 6 Ut l- çons sont reliés à la même embase et au même chapeau. Dans certains cas ces piles peuvent être reliées entre elles et former un ensemble de sou- tènement comportant un nombre plus élevé d'étançons. Il est connu que lorsque la pile est mise en place les mouvements de terrain provoquent souvent un déplacement angulaire des étançons par rap- port à l'embase et/ou au chapeau. Par exemple on constate au moment du desserrage que l'étançon n'est plus perpendiculaire à l'embase. Il est donc nécessaire d'avoir un système de positionnement qui permette d'une part aux étançons de subir sans dommage un déplacement angulaire et qui d'autre part permette de ramener automatiquement en position les étançons avant le serrage de la pile. La description donnée ci-dessus se rapporte pour plus de simplicité aux piles utilisées dans les mines mais il doit être bien entendu que le brevet s'étend à tous les dispositifs comportant des étançons reliés àa une txtrOmite a une embase et à l'autre extrémité à un chapeau dans les- tIii ls étançons sont susceptibles de déplacement angulaire par rapport à l'embase et/ou au chapeau. On a proposé de nombreux dispositifs mécaniques ou hydrauliques pour effectuer le positionnement des étançons d'un ensemble de soutènement. Il est connu que les dispositifs hydrauliques permettent d'ajuster les valeurs maximales des efforts exercés pour positionner les étançons et ceux supportJs par le dispositif lui-même lors du mouvement des épontes. La présente invention concerne un dispositif hydraulique de position- nement des étançons dans des ensembles hydrauliques de soutènement coulpllor- tant au moins 2 étançons reliés par l'une de leurs extrémités à une em- b;lst, et ' Il'autrt extrumitte a 1un chap(eau caractérisé par le fait qu'il comprend au moins 2, Je préférence au moins 3 ensembles vérin-came-g] is- sièrecindépendants les uns des autres comportant chacun un vérin hydraulique fixé sur un support solidaire de l'embase dont l'extrémité libre de la tige ou fut pousse une came mobile ayant la ferme d'un U évasé qui glisse sur la plaque solidaire de l'embase selon une trajectoire rectili- gne parallèle à l'axe du vérin hydraulique jusqu'à la butée mécanique du vérin et des glissières symétriques par rapport à l'axe du vérin fixées sur la plaque solidaire de l'embaseetquiguident la came, deux au moins des ensembles verin-came-glissière ayant des axes non parallèles. Les vérins utilisés selon la présente invention sont des vérins à simple effet dont le fat extérieur peut-être rond ou carré. Ils sont fixés sur une plaque qui est la même que celle supportant les glissières. La fixa- tion du vérin peut se faire par boulonnage, à l'aide de colliers ou en le posant dans une enceinte perpendiculaire à la plaque ayant une forme telle que le vérin ne puisse se déplacer ni latéralement ni dans une direction opposée à la came. Les glissières peuvent être constituées par l,,,mnpilt tôle recourbée ou par une série de galets verticaux maintenus en place par une t8le supérieure. Selon un autre mode de réalisation de l'ensemble c'est la came qui est munie latéralement de galets verticaux qui roulent sur des glissières en forme de rail. On utilise au moins 2 ensembles vérin-came-glissières, de préférence au moins 3. Il est possible de n'utiliser que deux vérins pour une pile à deux étançons quand on connaît la direction privilégiée des efforts. Dans tous les autres cas il est nécessaire d'utiliser au moins 3 ensembles vérin-came glissières. Le vérin et les glissières d'un ensemble sont fixes sur une mênie pla- que. Les plaques portant les différents ensembles peuvent étru situées dans des plans différents ou dans un même plan. Elles peuvent être situées dans un plan parallèle à l'embase ou dans des plans différents. C'est le cas en particulier lorsque les étançons ne sont pas perpendiculaires à l'embase. En effet on s'arrange de préférence pour qu'en position finale, au moment du serrage de la pile, lorsque les vérins des ensembles verin- came-glissièrvusont en butée mécanique, l'axe de chacun des étangons sol- licites soit perpendiculaire à l'axe du (ou des) vérin(s) de (ou des) 1 'ensembl)le(s) vérin-came-glissières correspondant(s). I.es. estllmbles vérin-canme-glissières peuvent tre lf ixés I demoeure ipar rapport ai l'embase cependant pour donner plus de souplesse au dispositif en fonction des conditions d'exploitation et d(e la position du centr-e tid gravité de la partie étançon-chapeau de la pile de soutènement, il est possible d'une part de rendre les ensembles vérincare-glissières mobiles Len les fixant sur dles platines amovibles pouvant être déplacées de façon à pouvoir etre fixées à des niveaux variables par rapport à l'embase, à l'aide de crémaillères, de boulons o de tétons. l)'autre part on peut fixer les plaques de façon solidaires de l'embase pour pouvoir ensuite y fixer les platines supportant les ensembles vérin-came-glissières on différents points de la plaque de sorte qu'ils puissent dans un plan donné faire des angles variables avec l'étançon. L.e fonctionnement d(lu dispositif de positionnement hydraulique à l'ai- de du dispositif selon l'invention est le suivant. Lors du mouvement des épontes, la semelle étant supposée resterfi:', les mouvements du chapeau provoquent un déplacement angulaire de chaque étançon. Les ensembles vérin-came-glissières ayant des actions conver- gentes ou divergentes, l'un d'eux est sollicité par l'un des étançons. Si l'effort d'appui exercé par l'étançon sur la came n'est pas dans l'axe du vérin, l'étançon glisse sur l'une des deux rampes de la came en forme de U évasé et la came en se déplaçant comprime le vérin. Les autres étançons peuvent aussi glisser sur les cames d(le] 'ensemble corres- pondant et leur transmettre un effort. Ils peuvent mmne selon la dlirec- tion de cet effort perdre le contact avec la came de l'enseni)le corres- pondant. Dlans ce dernier cas les cames demeurent en position et les vérins associés dans l'ensemble restent en butée. Au desserrage des étançons on effectue l'alimentation hydraulique des vérins et ceux qui ont eté comprimés exercent un effort de poussée sur la came associée dont une des rampes est en contact en un point (en pratique une petite zone) aver l'étanç finale l'étançon est en contact selon 2 génér-atr ces avec la came cortes- lpolda llt;,. Les figures 1 à 12 annéxées permettront de mieux comprendre l'invention. La figure 1 est une vue de dessus schématique et la figure 2 est une vue en élévation d'un ensemble hydraulique de soutit-i.cnt en position finale. La figure 3 montre une vue de dessus et la figure 4 une vue en éléva- tion du même ensemble après mouvement des épontes. Les figures 5 et 6 représentent en vue de dessus et en élévation uin ensemble vérin-came-glissières selon l'invention. Les figures 7 à 12 montrent en vue de dessus différents modes de réali- sation particulier de l'invention. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures i à 4 la pile de soutènement comprend 3 étançons (1), (2), (3) fixes par des rotules à leur extrémité inférieure à une embase (4) et à leur extrémité supé- rieure a un chapeau (5). Le dispositif de positionnement comprend 3 ensembles (I), (II), (III), comprenant 3 vérins (9), (10), (11), 3 cames en forme de U évasé (6), (7), (8) et 3 glissières (14), (15), (16). Sur les figures 5 et 6 on voit plus en détails l'ensemble (I). Le vérin (9) est fixé par son cylindre sur le support (12). Ce dernier est solidaire de la plaque (13)reliée de façon fixe à l'embase (4). Le support 12 comporte deux panneaux perpendiculaires au support 13 et parallèles à l'axe du vérin et un panneau perpendiculaire aux précédents situé à l'arrière du vérin. La tige du vérin (9) représenté en butée mécanique pousse la came (6) dans les glissières (14) solidaires de la plaque (13). Sur la figure 5 on voit particulièrement bien qu'en position finale l'étançon (1) est en contact selon 2 génératrices avec la came (6). Les figures 3 et 4 montrent le même dispositif de positionnement après déplacement des épontes. La came (6) s'est déplacée sous l'effet des mou- vements de l'étançon (1) et le vérin (9) a été comprimé. Les étançons (2) et (3) ont perdu respectivement le contact avec les cames (7) et (8) et les vérins (10) et (11) sont restés en butée mécanique. - La figure 7 montre un mode de réalisation du dispositif selon l'inven- Lion dans tleq(uel les ensenmbles v;rin-cani.-glissières sont situes a diiff- rentes hauteurs par rapport à l'étançon dans des plans perpendiculaires a l'axe de I'Lt;nç oni qui nu e sountl pas parallles f1 l'emhase La figure 8 montre une pile comportant 4 étançons et 4 ensembles vérin- ea,-gliissi e r.s dont]es ac'tiows sont divergentes. Les 4 ensemîbles sont situés à l'extérieur du volume défini parles4 étangons. la figure 9 montre une pile comportant 4 étançons et 4 ensembles vérin- came-glissières dont les actions sont convergentes. Les 4 ensembles sont situes à l'extérieur du volume défini par les étançons. La figure 10 représente un dispositif comportant 5 étançons et 3 en- semhiles vdrin-came-glissiè&res dontL les actions sont divergentes..L.s 3 ensembles sont situés a l'intérieur du volume défini par les étançons. La figure 11 représente une pile comportant 6 étancçons et 4 ensembles dont les actions sont divergentes. La figure 12 représente une pile comportant 2 étançons et 2 ensenmbles vérin-came-glissières. La direction privilégiée des efforts dus au mou- vement des épontes est représentée par la flèche F. R E V E N D1) I C A i I O N S 1) Dispositif hydraulique de positionnement des étançons dans des ensemn'bls hydrauliques de soutènement comportant au moins 2 étançons relies par l'une de leurs extrémités à une embl)ase et par l'autre exLré- mité à un chapeau caractérisé par le fait qu'il comprend au moins 2, de préféirence au moins 3 ensembles vérin-came-glissières fixes sur une pla- que solidaire de l'embase, indépendants les uns des autres, comportant un vérin hydraulique fixé sur la plaque solidaire de l'embase et dont l'extrémité libre tige ou fût pousse une came mobile ayant la forme d'un U évasé qui glisse sur la plaque solidaire de l'embasc selon une trajectoire rectiligne jusqu'à la butée mécanique du vérin et des glis- sières symétriques par rapport à l'axe du vérin, fixées sur la plaque solidaire de l'embase et qui guident la came, deux au moins des ensem- bles vérin-came-glissières ayant des axes non parallèles. 2) Dispositif selon 1 dans lequel l'ensemble vérin-came-glissière d'un ensemble sont fixés sur une plaque constituée par une platine amovible. 3) Dispositif selon 1 ou 2 dans lequel les plaques solidaires de l'embase ou les platines amovibles portant les différents -HA..,ts sont situées dans un mome plan. 4) Dispositif selon 1 ou 2 dans lequel les plaques solidaires de l'em- base ou les platines amovibles portant les différents ensembles sont situées dans des plans différents. ) Dispositif selon 1 dans lequel les ensembles vérin-came-glissières peuvent être fixes à des niveaux variables par rapport à l'embase. 6) Dispositif selon 1 ou 2 dans lequel les platines amovibles suppor- tant les ensembles sont fixées sur une plaque solidaire dle l'embase de façon à pouvoir faire dans un plan donné des angles variables avec l'é- tançon.