Brevet FR2546965A1 — publié le 19841207

Etançon de mine L'invention concerne des étançons de mine tels que des étançons sous forme de pieux, et un procédé de fa brication des étançons. Des étançons de mine qui sont constitués par une pièce de bois allongée de support de charge qui est entourée sur la plus grande partie de sa longueur par un manchon d'acier doux ductile sont bien connus. L'avantage de ce type d'étançon par rapport à un étançon en bois classique est qu'il est beaucoup plus compressible suivant la direction axiale que l'étançon en bois sans manchon.Une des principales raisons en est que le manchon empêche la section centrale de l'étançon de fléchir et de ce fait de se casser, tandis que les fibres du bois dans les zones extrêmes exposées et non retenues de la pièce de bois sont contraintes, sous l'effet de la charge qui leur est imposée au cours de l'utilisation, à se séparer en s'écartant mutuel lementt permettant ainsi aux extrémités exposées de 19 etan- çon de se mettre en éventail, ou de foisonner,- dans une mesure plus importante que cela n'est le cas avec un étan- gon sars manchon.Deuxèmement meme après que le toit et le BOZ de la mine se sont refermés sur le manchon de L'étant çon, celui-ci est encore capable de supporter une charge tout en étant plus court, étant donné que les fibres de bois sépares qui s'écartent radialement dans le manchon sont retenues élastîquement par le mouvement radial et le plisse net de ce dernier. Cependant, un problèrne des étançons à manchon réside dans la brusque diminution temporaire de la capacité de support de charge de l'étançon9 après qu'il a reçu la charge initiale, lorsque les fibres de bois de l'une ou des deux extrémités exposées de l'étançon commencent à se séparer.Il est possible que cela puisse provoquer une separation des couches et ouvrir des joints entre les roches, déstabilisant le toit. Un autre problème avec les étançons connus est que la direction de rabattement des extrémités exposées ne peut pas être prévue et qu'il arrive souvent en pratique que les extrémités de l'étançon se rabattent dans des directions opposées, ce qui fait prendre une position oblique à l'étançon entre le toit et le sol et réduit et même çup- prime l'efficacité de l'étançon. L'invention se propose de fournir un étançon de mine dans lequel les problèmes ci-dessus indiqués sont au moins partiellement résolus. Un procédé de fabrication d'un étançon de mine suivant l'invention consiste à cet effet à faire tourner un poteau de bois, qui est allongé suivant la direction de son grain, autour de son axe et à découper au moins une rainure circonférentielle dans le poteau au voisinage d'au moins une de ses extrémités. Le procédé suivant l'invention consiste de préférence à découper plusieurs rainures espacées axialement dans le poteau, au voisinage d'au moins une de ses extrémités. Dans un mode de réalisation de l'invention, les fonds de rainures adjacentes sont découpés plus près de l'axe du poteau au fur et à mesure que l'on se déplace en direction de son extrémité, en fonction des caractéristiques de support de charge exigées de l'étançon. Un étançon de mine suivant l'invention comprend un poteau de bois qui est allongé dans la direction de son grain et comporte au moins une rainure circonférentielle au voisinage d'au moins une de ses extrémités. De préférence, l'étançon comporte plusieurs rainures espacées axialement au voisinage d'au moins une-de ses extrémités, les fonds de rainures adjacentes etant de plus en plus proches de l'axe du poteau au fur et à mesure que l'on se déplace en direction de l'extrémité ou de chaque extrémité du poteau. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'étançon comporte une bande de matériau de renforcement qui entoure le poteau au voisinage de la ou de chaque rainure la plus proche du centre longitudinal du poteau. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'étançon comporte un manchon de matériau qui entoure le poteau sur une partie importante de sa longueur et est adapté de façon élastique pour contenir la dilatation du pieu dans une direction transversale par rapport à son grain sous l'effet d'une charge. De préférence, la longueur du manchon est telle qu'il recouvre au moins une rainure à l'extrémité ou à chaque extrémité du poteau de bois. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation préferé, mais non limitatif représenté au dessinci-annexé dans lequel - la figure 1 est une vue en élévation d'un premier mode de réalisation d'un étançon suivant l'invention et - la figure 2 est une vue en élévation dsun second mode de réalisation dsun étançon, son manchon étant représenté en coupe. La figure 1 représente un étançon 10 qui comprend un poteau de bois 12 qui comporte trois rainures 14, 16 et 18 au voisinage de chacune ae ses extrémités, et deux bandes métalliques 20 qui entourent le poteau au voisinage des rainures 18. Le poteau est de préférence constitué par un bois assez dur tel que du saligna. Comme on peut le voir sur le dessin, les rainures sont de plus en plus profondes en partant du milieu du poteau en direction de ses extrémités. Le but de cet agencement est qu'une charge de compression appliquée au poteau au niveau de ses extrémités "voit" une surface de support de charge du bois qui augmente progressivement à partir des extrémités du poteau en direction de son milieu Dans ce mode de réalisation, les bandes 20 sont constituées par un métal ductile qui présente une capacité de dilatation radiale limitée pour empêcher l'étançon de se fendre longitudinalement lorsque sa longueur est réduite sous l'effet dune charge de compression appliquée sur ses extrémités. Cependant, les bandes peuvent être constituées par n'importe quel matériau approprié qui présente une résistance tangentielle suffisante pour permettre à l'étançon de conserver sa capacité de support de charge lorsqu'il est soumis à une charge. L'étançon 10 de la figure 2-comporte un poteau de saligna 12 et un manchon de renforcement 22. Le poteau 12 comporte, comme dans le mode de réalisation de la figure 1, des rainures 24 et 26 au voisinage de ses extrémités. Le manchon 22 est constitué par un acier doux ductile B3 1775 de 1964 qualité ERWll et, dans ce mode de réalisation, possède une épaisseur d'environ 4 mm. Comme on peut le voir sur le dessin, dans ce mode de réalisation, le manchon 22 s'étend entre et recouvre les rainures 26. Les poteaux de bois 12 des étançons de l'invention sont fabriqués en les faisant tourner autour de leur axe longitudinal dans une machine appropriée et en amenant des éléments de coupe, par exemple des ciseaux ou des scies agencés de manière approprié sur un banc commun, en contact avec pression avec les côtés du poteau pour égaliser sa surface extérieure et y découper les rainures nécessaires. Le manchon 22 du mode de réalisation de la figure 2 est enfilé par-dessus le poteau 12 avec engagement à friction. Pour empêcher le manchon de glisser du poteau 12 lorsque le bois sèche, un clou devra être enfoncé dans le bois par un trou rnénagé dans le manchon. Lors de l'utilisation, les étançons suivant l'invention sont calés en position. L'étançon de la figure 1 est destiné à être utilisé dans des endroits à fermeture lente ou dans des endroits où la fonction de support n'est nécessaire que pour des périodes limitées. Avec ce mode de réalisation de l'étançon, les extrémités à l'extérieur des cerclages 20 diminuent de longueur par suite de la séparation des fibres. Cependant, l'obliquité des extrémités qui se rabattent est minimisée du fait que leur section transver salve augmente progressivement. Les cerclages 20 servent à empêcher une séparation transversale sans retenue des fibres dans la partie centrale de l'étançon lorsque la charge exercée sur lui augmente Avec l'étançon de la figure 2 il apparaît une séparation initiale des fibres à partir des extrémités extérieures qui sont les zones de section transversale minimale de l'tangon vues par la charge La longueur du bois 28 entre les rainures 24 et 26 sert à guider le bois qui se sépare au niveau des extrémités de l'étançon pour l'empêcher de prendre une position oblique lorsque les extrémités sont au moins partiellement entraînées dans le manchon 22 pour combler les vides entre les rainures 26 et le manchon. Lorsque les extrémités sans manchon de l'étan- çon ont eté complètement comprimées, celui-ci se comporte comme un étançon à manchon classique, une séparation des fibres ayant lieu dans le manchon s'adaptant radialement lorsque la longueur de l'étançon continue à diminuer alors qu'il continue à supporter la charge. La désintégration progressive des extrémités de l'étançon assure une augmentation progressive de leur capa cité de support de charge sans chute brusque lorsque la longueur de l'étançon diminue sous l'effet de la charge. Les étançons de l'invention ne sont pas limités aux détails de construction précis décrits ci-dessus, et l'emplacement, la profondeur et la largeur des rainures au voisinage des extrémités de l'étançon peuvent varier pour s'adapter à des caractéristiques particulières de support de charge. par exemple9 si on souhaite une action télescopique des extrémités de l'étançon plus importantes que cela n'est possible avec la configuration de la figure 2" la rainure 26 peut être plus large que représenté sur le dessin, ou dans une variante un nombre plus important de rainures plus étroites et éventuellement plus profondes peut être prévu dans le poteau. Il n'est pas non plus essentiel que les deux extrémités des poteaux 12 des deux modes de réalisation représentés soient rainurées, et une seule extrémité rainurée peut convenir aussi bien dans certaines applications. De plus, le manchon 22 du mode de réalisation de la figure 2 de l'étançon de l'invention n'est pas limité uniquement à l'acier doux et pourrait être constitué par n importe quel matériau approprié tel que de la résine renforcée par des fibres de verre qui atténue progressivement les tensions tangentielles à partir des extrémités en direction du milieu.. REVENDICATIONS 1. Procédé pour fabriquer un étançon de mine, caractérisé en ce qu'il consiste à faire tourner un poteau de bois (12), qui est allongé suivant la direction de son grain, autour de son axe, et à découper au moins une rainure circonférentielle (14 ; 16 ; 18) dans le poteau, au voisinage d'au moins une de ses extrémités. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à découper plusieurs rainures espacées axialement (14 ; 16 ; 18) dans le poteau, au voisinage d'au moins une de ses extrémités, et à découper les fonds des rainures adjacentes de plus en plus près de l'axe du poteau au fur et à mesure que l'on se déplace dans la direction de l'extremité ou de chaque extrémité du poteau. 3. Etançon de mine comportant un poteau de bois (12) qui est allongé dans la direction de son grain, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une rainure circonférentielle (14; 16 ; 18) au voisinage d'au moins une de ses extrémités. 4. Etançon de mine suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs rainures espacées axialement au voisinage d'au moins une de ses extrémités, les fonds de rainures adjacentes étant de plus en plus pro ches de l'axe du poteau au fur et à mesure que l'on se déplace dans la direction de l'extrémité ou de chaque extrémité du poteau. 5. Etançon de mine suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte une bande (20) de matériau de renforcement qui entoure le poteau au voisinage de la ou de chaque rainure en direction du milieu du poteau. 6. Etançon de mine suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte un manchon (22) de matériau qui entoure le poteau (12) sur une partie importante de sa longueur et est adapté élastiquement pour empêcher la dilatation du poteau dans une direction transversale par rapport à son grain sous l'effet d'une charge. 7. Etançon de mine suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le poteau (12) comporte des rainures (24 ; 26) au voisinage d'une seule de ses extrémités et le manchon (22) s'étend entre l'extrémité non rainurée du poteau et une position dans laquelle il recouvre au moins une des rainures (26) au voisinage de l'autre extrémité du poteau. 8. Etançon de mine suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le poteau (12) comporte des rainures (24 ; 26) au voisinage de ses deux extrémités et la longueur du manchon (22) est telle quXil recouvre au moins une des rainures (26) au voisinage de chaque extrémité du poteau. 9. Etançon de mine suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le manchon (22) est constitué par un acier doux ductile. 10. Etançon de mine suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le manchon (22) est constitué par de la résine renforcée de fibres de verre.