Brevet FR2507777A1 — publié le 19821217

La présente invention concerne un dispositif de mesure pour la détermination approximative des for- ces de soutènement dans la construction des tunnels et les exploitations minières en sous-sol, de même que pour la détermination approximative des sollicitations dans la construction d'échafaudages, ce dispositif étant cons- titué d'un corps de pression disposé entre deux plaques de pression et dont la déformation par rupture sert d'échelle de force. Selon un dispositif de mesure connu, dans la construction des tunnels et les exploitations minières en sous-sol, on détermine les forces agissant sur le soutènement au moyen de boîtes dynamométriques instal- lées entre le soutènement et la roche ou entre des élé- ments de soutènement assemblés solidairement en force l'un à l'autre En l'occurrence, il s'agit d'un réci- pient en acier comportant un espace rempli de liquide dont on mesure le déplacement ou l'élévation de pres- sion servant de mesure directe pour la force d'appui du soutènement Un inconvénient des boîtes dynamomé- triques réside, en particulier, dans la mesure impré- cise obtenue en présence d'une sollicitation excentri- que ou en oblique En outre, ces boîtes dynamométri- ques risquent de se détériorer. De plus, on connaît des corps de pression (brevet de la République Fédérale d'Allemagne 26 18 538) que l'on dispose entre deux plaques de pression et dont on mesure les déformations Lorsque, dans un dispositif de mesure de ce type constitué d'un corps de pression, on veut faire intervenir parfaite- ment, dans la mesure, les forces ne s'exerçant pas au centre, ce corps de pression est constitué de plusieurs éléments, ces derniers étant disposés perpendiculaire- ment entre les plaques de pression, tandis qu'ils sont constitués de matières différentes et qu'ils ont une résistance à la pression augmentant de l'extérieur vers l'intérieur Par suite de la faible épaisseur des éléments individuels, il convient d'éviter les forces de traction s'exerçant par compression des -5 arêtes et, en même temps, il convient d'accroître la précision de la mesure moyennant une plus grande sen- sibilité Un inconvénient de ce système réside dans le fait que la structure des corps de ce type est cou- teuse et que leur observation et leur évaluation sont difficiles, car on doit chaque fois identifier les éléments encore présents pour déterminer les forces qui ont agi sur le soutènement De plus, on ne peut éviter l'influence exercée sur les éléments du corps de pression par les conditions climatiques régnant en sous-sol, ce qui peut donner lieu à une falsification des résultats de la mesure. L'invention a pour objet de fournir un dis- positif de mesure qui est protégé contre les influen- ces ambiantes et qui assure une visibilité parfaite des sollicitations exercées à un endroit bien visible du corps de pression. Suivant l'invention, on réalise cet objet du fait que le corps de pression comporte une couche superficielle qui n'est que légèrement portante, de préférence, une couche superficielle émaillée. Dans un dispositif de mesure de ce type, la déformation par sollicitation et rupture d'un corps friable sert d'échelle de force Etant donné que la couche superficielle n'a que de faibles propriétés portantes, même dans les conditions de luminosité défavorables régnant en sous-sol, la force agissant sur le soutènement devient parfaitement visible En l'occurrence, cette couche superficielle, en particu- lier, la couche d'émail assure en même temps une pro- tection contre les conditions climatiques défavorables, excluant ainsi toute influence exercée sur la mesure par ces influences ambiantes Cette caractéristique est particulièrement valable aux endroits o règnent d'importants dégagements de poussières et une forte humidité atmosphérique et également lorsqu'on utilise des agents antipoussières. Comme matière première pour le corps de pression, suivant l'invention, on prévoit la fonte grise, un corps émaillé de ce type en fonte grise ayant avantageusement des propriétés définies en ce sens qu'en cas de rupture, il ne subit ni un fendille- ment, ni un éclatement Ce corps émaillé en fonte grise constitue avantageusement un corps de pression agissant de manière optimale A cet effet, ce corps de pression est avantageusement un corps émaillé en fonte grise d'une résistance se situant dans l'intervalle allant de 100 à 250 N/mm 2. Afin d'optimaliser la forme du corps de pres- sion permettant avantageusement de fournir, moyennant l'allure de la courbe de rupture, une indication rela- tive au sens dans lequel la force agit, les plaques de pression sont intégrées au corps de pression Cette caractéristique est avantageusement réalisée du fait que les plaques de pression et le corps de pression formant une unité sont réalisés en forme de diabolo. Suivant l'invention, le montage et les moy- ens auxiliaires d'identification sont assurés du fait que le corps de pression comporte un trou central ou un tenon coulé à l'intérieur De la sorte, il devient plus aisé d'orienter le montage dans le corps de pres- sion suivant l'invention, en particulier, lorsque ce dernier est constitué de plusieurs éléments. L'invention se caractérise, en particulier, par un haut progrès technique qui consiste en ce que, grâce à l'application d'une couche superficielle, de préférence, une couche d'émail, avant d'atteindre la charge de rupture par déformation du corps de pression avec l'éclatement progressif y associé de la couche superficielle, on peut obtenir des indications rela- tives à la charge avec des fractions définies de la charge maximale Grâce au corps en fonte grise compor- tant une couche superficielle d'émail, on obtient un corps de pression pour lequel on ne doit s'attendre ni à un effritement complet en cas de rupture, ni à un éclatement en cas d'une résistance plus élevée De la sorte, non seulement on dispose d'un dispositif de mesure que l'on peut manier convenablement et aisément mais, en même temps, on obtient une indication avan- tageuse d'une charge dont l'efficacité n'est falsifiée ni par des sollicitations défavorables, ni par des influences ambiantes. Un exemple de réalisation est illustré plus en détail dans l'unique dessin annexé. Cette figure illustre un corps de pression 1 réalisé en forme de diabolo et disposé entre des pla- ques de pression intégrées 2, 3 Ce corps de pression 1 comporte une couche superficielle 5 qui, dans l'exem- ple illustréforme un revêtement sur le corps de pres- sion 1, mais qui peut également être appliquée, sans plus, sur les plaques de pression 2, 3 Au centre du corps de pression 1, est pratiqué un trou central 6 qui, à lui seul ou éventuellement avec des tenons cou- lés à l'intérieur (non représentés), fait office d'élé- ment auxiliaire de montage et d'identification pour le sens d'orientation du montage à 12 intérieur de ce corps. Ces corps de pression 1 réalisés en fonte grise sont protégés contre les influences ambiantes par la couche d'émail, celle-ci ne devant pratiquement pas être con- sidérée comme une couche portante, mais comme un indi- cateur de l'absorption de la charge, cet indicateur étant caractérisé par l'éclatement de la couche située en dessous. REVENDICATIONS 1 Dispositif de mesure pour la détermina- tion approximative des forces d'appui de soutènement dans la construction des tunnels et les exploitations minières en sous-sol, de même que pour la détermina- tion approximative des sollicitations dans la construc- tion d'échafaudages, ce dispositif étant constitué d'un corps de pression disposé entre deux plaques de pres- sion et dont la déformation sous pression sert d'échel- le de force, caractérisé en ce que le corps de pression ( 1) comporte une couche superficielle ( 5) qui n'est que légèrement portante, de préférence, une couche d'émail. 2 Dispositif de mesure suivant la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le corps de pression ( 1) est un corps émaillé en fonte grise. 3 Dispositif de mesure suivant la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le corps de pression ( 1) est un corps émaillé en fonte grise d'une résistan- ce se situant dans l'intervalle allant de 100 à 250 N/mm 2. 4 Dispositif de mesure suivant l'une quel- conque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les plaques de pression ( 2, 3) sont intégrées au corps de pression ( 1). 5 Dispositif de mesure suivant la revendi- cation 4, caractérisé en ce que les plaques de pression ( 2, 3) et le corps de pression ( 1) formant une unité sont réalisés en forme de diabolo. 6 Dispositif de mesure suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps de pression ( 1) comporte un trou central ( 6). 7 Dispositif de mesure suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que des tenons sont coulés à l'intérieur du corps de pres- sion ( 1). 8 Dispositif de mesure suivant l'une quel- conque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps de pression ( 1) est constitué de plusieurs éléments.