Brevet FR2569764A1 — publié le 19860307

Dispositif pour l1étanchéité d'une-section de galerie percée par-une haveuse. LMinvention concerne un dispositif pour ltétan- chéité dtune section de galerie pouvant être percée par une haveuse. Lors du creusement de galeries, on a déjà propo- sé, en particulier dans le casde sections assez larges, de creuser tout dtabord sur une largeur réduite et en- suite, en emmenant un rideau flexible pouvant coulis- ser dans la région longitudinalede3agisne, decreuser paral- lèlement une deuxième partiedelasection de galerie. De cette manière,' il s'agit de protéger le tronçon de galerie voisin contre la matière projetée par les outils de havage. Dans le cas dfun toit fragile, il est nécessaire de soutenir la galerie jusqu'à un endroit aussi proche que possible du front et à cet effet, on connalt une série de dispositifs relativement coûteux pour ltins- tallation dtun soutènement provisoire qui, au cours du temps, pouvait être remplacé par un soutènement défi- nitif, à une distance de sécurité derrière la haveuse. La dépense nécessitée par de tels soutènements provi- soires est relativement grande et compte tenu du fait qutici, on travaille au voisinage immédiat du front et qu'il y a donc un risque dû à de la roche projetée, on a déjà mis au point des appareils entièrement auto- matiques plus ou moins coûteux. LMinvention vise donc à permettre un soutènement définitif jusqu'à proximité du front. Dans cet ordre d'idées, on a déjà proposé de disposer directement sur une haveuse des dispositifs de pergage et de pose dtan- crages pour pouvoir déjà effectuer au moins des prépa- ratifs pour le soutènement de la galerie au voisinage immédiat du front. Un soutènement définitif n'était pas possible purement et simplement, même avec de tels dispositifs, car les mesures de protection appropriées faisaient défaut. Pour assurer une protection suffi- sante et pour permettre un soutènement définitif -2 - jusqulau voisinage du front, l'invention, visant à résoudre le problème susdit, réside essentiellement dans le fait que la haveuse mobile présente au moins un support pouvant coulisser dans la direction lon- gitudinale de la machine et qui présente, fixés à son extrémité recouvrant l1extrémité antérieure du dis- positif de roulement, en particulier des chenilles, au moins un élément de paroi stétendant transversale- ment à la direction longitudinale et de coulissement du support ainsi que des dispositifs de perçage et de pose d'ancrage, que le ou les éléments de paroi pré- sentent à leur circonférence des joints déformables élastiquement et/ou pouvant coulisser dans le plan de la paroi pour s'appliquer au profil de la galerie et qu'il est prévu, dans le ou les éléments de paroi, une perforation correspondant au contour extérieur et à la course de pivotement d'un bras de havage pivotant traversant le ou les éléments de paroi et à l'extrémité libre duquel sont disposés des outils de havage, per- foration dont la circonférence intérieure présente des joints déformables élastiquement et/ou pouvant coulis- ser dans le plan de la paroi pour s'appliquer à la cir- conférence du bras de havage. Etant donné que par ltin- termédiaire d'un support pouvant coulisser dans la direction longitudinale de la haveuse, on peut faire avancer au moins un élément de paroi s'étendant trans- versalement à la direction longitudinale et de coulis- sement du support, on peut obtenir l'étanchéité du front de taille immédiatement derrière les outils de havage. Pour assurer ltétanchéité relativement au toit ou à la paroi latérale de la galerie, le ou les éléments de paroi présentent à leur circonférence des joints défor- mables et/ou pouvant coulisser dans le plan de la paroi pour s'appliquer au profil de la galerie. Etant donné qu'une haveuse présente devant le bâti un bras de havage, lélément de paroi doit être de forme telle qutil puisse être traversé par le bras de havage sans entraver celui-ci dans sa mobilité prédéterminée - 3 - ni dans sa direction de mouvement. A cet effet, la paroi présente une perforation correspondant au con- tour extérieur et à la course de pivotement du bras de havage qui traverse la paroi, la circonférence inté- rieure de cette perforation étant déformable élasti- quement et/ou présentant des joints pouvant coulisser dans le plan de la paroi pour s'appliquer à la cir- conférence du bras de havage. Avec une paroi d'étan- chéité de ce genre, il est maintenant possible d'effec- tuer le soutènement directement au voisinage du front et à cet effet, selon l'invention, au moins un dis- positif de perçage et de pose d'ancrage est fixé au support pouvant coulisser dans la direction longitudi- nale de la machine. A la différence des dispositifs connus dans lesquels des dispositifs de perçage et de pose d'ancrages sont disposés directement sur le bras de havage, le dispositif de perçage et de pose dtancra- ges, ou plusieurs dispositifs de ce genre, peuvent être disposés pratiquement sans ébranlements sur les longerons qui sont montés de manière à pouvoir coulisser sur la machine, de sorte que liton obtient des trous notablement plus exacts sans désagrégation gênante. Les travaux de soutènement sont protégés par la paroi placée immédiatement en avant et plus près du front et on peut disposer, avec un espacement pres- crit des rangées d'ancrage, un ancrage et un soutène- ment parallèlement au processus de coupe et de charge- ment. Pour soutenir exactement le support des éléments de paroi, celui-ci est de préférence guidé de manière à pouvoir coulisser dans des guides situés dans la direction longitudinale de la haveuse. Un tel guidage du support permet de déplacer lesupport pratiquement parallèlement au plan de la sole de sorte que si lIon respecte un profil de consigne prescrit lors du travail de coupe, il devient possible de positionner exactement les trous et les ancrages à des espacements-constants. La possibilité de coulissement du support permet ici - -4 d'adapter aux besoins lespacement dos rangées dtancra- ge dans la direction longitudinale de la galeries sans interrompre letravail de havage. On peut ainsi effectuer le soutbnement indépendamment de l'avancement et de la vitesse d'avancements en même temps que le travail de coupe ou de havageo La perforation de la paroi retenue par le support peut en principe être constituée de telle sorte qu'une possibilité de pivotement du bras de havage en tous sens est assurée. Toutefois, lors du pivotement du bras de havage en tous sens, il n'est pas possible, le plus souvent, d'amener l'élément de paroi très près du front car en,et endroit l'écart de la position de havage de l'axe longitudinal de la haveuse devient déjà relativement grand et la perforation, qui doit être ren- due étanche par des joints déformables élastiquement ou pouvant coulisser dans le plan de la paroi, devien- drait déjà relativement grande. Par suite, avec une telle constitution, il est rationnel de permettre seu- lement la mobilité du bras de havage dans une direction déterminée, par exemple en direction verticale, et de ltéviter chaque fois dans l'autre direction. Cela néces- site l'utilisation d'outils de coupe de structure spé- ciale qui, avec une possibilité de pivotement limitée du bras de havage, permettent de balayer toute la sec- tion de la galerie. On peut obtenir une nouvelle diminution des pro- blèmes d'étanchéité et une indépendance plus poussée de la progression dusoutènement vis-à-vis de la pro- gression du creusement ou de l'extraction, si le bras de havage traversant le ou les éléments de paroi peut coulisser dans la direction longitudinale dela galerie, l'entratnement de coulissement du bras de havage ou de son axe étant indépendant de l'entratnement de coulissement du support du ou des éléments de paroi. Avec une telle structure, on peut, selon la position de pivotement du bras de havage, rechercher un espacement - 5 - approprié de l'élément de paroi, qui n'entrave pas encore le ooulissement du bras de havage. En outre, un avantage notable de cette constitution est que l'avancement dans la direction longitudinale de la galerie peut, au moins sur des tronçons, être assuré simplement par coulissement du bras de havage dans la direction longitudinale de la galerie, tandis que la haveuse peut rester immobile. Ainsi, une haveuse de ce genre peut être haubanée de façon simple vis-à-vis du toit et toutes ces mesures servent à limiter les ébranlements du bâti de la haveuse. Un tel bâti de ha- veuse relativement exempt d'ébranlements constitue un soutien solide pour les dispositifs de perçage et de pose d'ancrages et on arrive notablement plus facile- ment à obtenir des trous nets sans éclatement des bords. Précisément dans le cas d'un toit fragile, la for- mation de trous à arêtes vives représente une grande difficulté et de tels trous permettent un ancrage notablement plus sdr du soutènement. De façon analogue à la possibilité de coulissement du bras de havage dans la direction longitudinale de la haveuse, un dis- positif de chargement peut en outre être disposé sur le bâti de la haveuse, de manière à pouvoir coulisser relativement au bâti dans la direction longitudinale de la haveuse, l'entrainement de coulissement de ce dis- positif constituant également un entra nement séparé indépendant dtautres entraînements. Etant donné que le mouvement d'avancement, de même que le mouvement du dispositif de chargement, sont séparés du déplace- ment de la haveuse elle-même, on obtient un séjour plus long de la haveuse dans une position immobile haubanée de façon sûre et donc, le travail de soutènement est facilité. Pour améliorer davantage l'étanchéité, il est utile de limiter la possibilité de pivotement du bras de havage à un pivotement dans la direction de la hau- teur autour d'un axe pratiquement horizontal, étant -6- donné que de cette manière, il suffit que la perfora- tion du ou des éléments de paroi soitune fente située dans la direction de la hauteur. Une telle fente peut être rendue étanche de façon particulièrement simple par des plaques pouvant coulisser dans le plan de la paroi ou des éléments dtétanchéité déformables élasti- quement, la largeur de la fente ne devant dépasser que dans une mesure négligeable le diamètre du bras de havage. Pour de tels bras de havage pouvant simplement pivoter dans la direction de la hauteur, on peut utili- ser des dispostifs de havage extrêmement simples et courts de sorte quten même temps, on peut obtenir faci- lement une protection auprès du front. La disposition des dispositifs de perçage et de pose d'ancrages sur le support portant les éléments de paroi permet d'aligner les affûts sur une ligne et de diminuer le temps consacré au montage d'éléments de chapeau ou de toit. L'élément de paroi peut avancer dans une direction exactement normale à l'axe longitu- dinal de la haveuse sous ltaction du support pouvant coulisser dans des guides de la haveuse et pour lIen- trainement, on peut utiliser de simples vérins à flui- de en tant qu'entraînement linéaire. De façon avanta- geuse, on prévoit des deux côtés du bras de havage ou du mécanisme de pivotement des glissières porteusessé- parées qui sont montées de manière à pouvoir coulisser par dessus l'extrémité antérieure du dispositif de rou- lement à chenilles en direction du front et dans ce cas, avantageusement, les entraXnements hydrauliques de coulissement des deux glissières porteusessont couplés entre eux de telle sorte qu'un coulissement parallèle des éléments de paroi en direction du front est assuré. En même temps, avec un tel coulissement parallèle, par lequel le parallélisme exact peut être facilité par les éléments de paroi et les liaisons des éléments de paroi des deux c8tés du bras de havage, on obtient une orientation des dispositifs de perçage et de pose 6 9764 -7- d'ancrages dans une section commune de la galerie, de sorte qu'il est plus facile de maintenir une rangée exacte de trous et dlancrages dans une section commune de la galerie. Ltinvention est expliquée plus précisément ci- après à propos d'un exemple d'exécution - représenté par les dessins - de haveuse qui, outre les éléments de protection selon lVinvention, présente encore les élé- ments préférentiels de la construction de la machine elle-même, Sur les dessins: La figure 1 est une vue en élévation latérale du dispositif selon l'invention; La figure 2 représente un plan dans le sens de la flèche II de la figure 1 et La figure 3 est une vue en élévation par ltavant dans le sens de la flèche III de la figure 1. Sur la figure 1, on a désigné par 1 une machine mobile de creusement de galeries, dont le dispositif de roulement à chenilles est désigné par 2. Sur le bâti 3 de la machine de creusement de galeries est disposée une construction de soutènement qui comprend un étai 4 pouvant se déployer, un chapeau 5 pouvant être poussé contre le toit ainsi qu'un bras oscillant 6. La position déployée de ce chapeau 5 est indiquée en tireté. Le bras oscillant 6 est articulé à un chevalet 7. Il est prévu en outre un ditributeur de machine 8 qui porte des dispositifs hydrauliques et électriques de la machine. Sur le bâti 3 est en outre soutenu un vérin de pivotement 9 qui s'applique à un bras de havage 11, excentriquement par rapport à l'axe d'articulation 10 de celui-ci, par un point d'articulation 12. Avec ce vérin de pivotement 9, il est possible de pivoter le bras de havage 11 dans la direction de la flèche double 13. Le pivotement est ici simplement limité à un pivo- tement dans le plan vertical relativement à la sole t4. Au bâti 3 de la haveuse est en outre articulé de ma- nière à pouvoir pivoter un dispositif d'évacuation 15 qui peut coulisser dans la direction longitudlinale de la machine 1 sous l'action dlun vérin hydraulique 16, le pivotement étant permis dans la direction de la flè- che double 17. Comme entraînement, pour ce pivotement dans la direction de la hauteurs est prévu lun vérin hy- draulique 180 Le châssis 3 de la haveuse 1 présente en outre une structure porteuse 19 qui est soutenue de manière à pouvoir coulisser dans la direction longi- tudinale dela haveuse 1 et porte à son extrémité libre lun dispositif de perçage et de pose d'ancrages 20 ainsi qu'un dispositif de protection 21. Le dispositif de protection 21 peut être déployé jusqutau toit 22 avec déformation élastique des éléments d'étanchéité 23. De même, plusieurs dispositifs de pergage et de pose d'ancrages 20 peuvent stappuyer sur la sole 14 par l'intermédiaire d'un étai 24 et être déployés jusqu'au toit 22. La structure porteuse 19 peut coulisser rela- tivement au bâti 3 dans la direction longitudinale de la machine 1, ce qui est indiqué par la flèche double 25. L'extrémité libre du bras de havage 11 porte un guide 26 dans lequel un support 27 destiné à des têtes de havage 28 et 29 est disposé de manière à pouvoir coulisser transversalement à l'axe longitudinal de la galerie. L'entraInement de coulissement est ici formé par un vérin hydraulique 30 et dans la position abais- sée du bras de havage 11, qui estreprésentée, deux tubes de guidage 31 du guide 26 se trouvent l'un au- dessus de l'autre dans un plan pratiquement vertical. Ces tubes de guidage 31 sont entourés par des profilés tubulaires complémentaires 32 du support 27. Le front de taille est désigné par 33. A l'extrémité postérieure de la machine est rac- cordé un transporteur pivotant 34, lemayen de transport étant par exemple formé, comme on peut le voir par la figure 2, de gratteurs 36 entraînés par l'intermé- diaire d'une chatne 35. Sur la représentation de la figure 2, il est -9- visible que la structure porteuse 19 destinée aux dis- positifs de perçage et de pose d'ancrages 20 et au dis- positif de protection 21 peut coulisser dans la direc- tion longitudinale de la haveuse, deux vérins à fluides 37 assurant l'entraînement de coulissement et étant soutenus par le bâti 3 de la haveuse 1. L'entraînement de ces deux vérins 37 s'effectue de telle sorte que le dispositif de protection 21 est chaque fois poussé en avant, normalement à l'axe longitudinal 38 de la machine. Le dispositif de protection 21 est subdivisé en au moins deux parties 39 et 40 de part et d'autre du bras de havage 11 entre ces deux moitiés est prévue une fente 41 située dans la direction de la hauteur et qui permet le mouvement du bras de havage dans la direction de la hauteur par actionnement des vérins de pivotement 9. Ltaxe de pivotement 10 du bras de havage 11, de même que ltaxe de pivotement du dispositif d1évacua- tion 15, est monté dans un chassis coulissant 42 qui peut coulisser dans l'axe longitudinal 38 de la haveuse 1 sous ltaction d'un vérin hydraulique 43. Le châssis 42 présente des griffes latérales 44 qui entourent des tiges de guidage 45 situées dans]a direction longitudi- nale de la haveuse 1. Cela est représenté plus nettement sur la figure 3. Dans le guide 26, à l'extrémité libre du bras de havage 11, est guidé un support 27 conçu sous forme de coulisseau, sur lequel des têtes ou rouleaux de havage 28 et 29 peuvent tourner autour d'axes pratiquement verticaux 46. Comme on peut le voir par la figure 1, ces tètes ou rouleaux de havage 28 et 29 sont creux inté- rieurement et contiennent dans leurs cavités des entrai- nements 47 formés de moteurs électriques et de trans- missions. Ltentraxes a des deux axes 46 placés c8te à cete correspond ici à la moitié b de la largeur de la galerie àcreuser. Les têtes ou rouleaux de havage, placés côte à côte dans le plans sont avantageusement entraînés en vue d'un mouvement en sens opposé pour - 10 - assurer une meilleure stabilisation et une meilleure transmission des forces au bras de havage 11. La limitation latérale du dispositif de protection 21 est à nouveau assurée par deux joints 23 déformableS élastiquement ou pouvant se déployer. De façon analogue, la fente 41 du dispositif de protection 21, s'étendant dans la direction de la hauteur, est adaptée de façon étanche au bras de havage. Dans la construction repré- sentée, la possibilité de pivotement du bras de havage est limité à un pivotement pratiquement vertical. Dans la mesure o une possibilité de pivotement horizontal doit être admise, il faut donner à la fente 41 une largeur appropriée et la revêtir de joints pouvant coulisser en direction horizontale ou se déformer élas- tiquement. Sur la figure 3, on peut voir en outre le dispo- sitif dtévacuation de la rampede chargement 15, formé d'une vis transporteuse 49. La vis transporteuse 49 est montée de manière à pouvoir tourner autour d'un axe 50 pratiquement transversal àla direction dtavancement. Pour améliorer le ramassage de matière latérale se présentant au-delà de la largeur de la rampe de charge- ment 15, il est prévu des poussoirs 51 quis dans leur position écartée, arrivent jusqu'à la paroi latérale de la galerie. - il - REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour l'étanchéité d'une section de galerie pouvant gtre percée par une haveuse, carac- térisé par le fait que la haveuse mobile (1) présente au moins un support (19) pouvant coulisser dansla direction longitudinale de la machine et qui présente, fixés à son extrémitéiecouvrant l'extrémité antérieure du dispositif de roulement, en particulier des chenil- les (2), au moins un élément de paroi (21, 39, 40) stétendant transversalement à la direction longitudi- nale et de coulissement du support (19) ainsi que des dispositifs de perçage et de pose d'ancrage (20), que le ou les éléments de paroi (21, 39, 40) présentent à leur circonférence des joints (23) déformables élas- tiquement et/ou pouvant coulisser dans le plan de la paroi pour s'appliquer au profil de la galerie et qu'il est prévus dans le ou les éléments de paroi (21, 39, 40), une perforation correspondant au contour extérieur et à la course de pivotement d'un bras de havage pivotant (11) traversant le ou les éléments de paroi (21) et à ltextrémité libre duquel sont disposés des outils de havage, perforation dont la circonférence intérieure présente des joints (23) déformables élas- tiquement et/ou pouvant coulisser dans le plan de la paroi pour s'appliquer à la circonférence du bras de havage (11). 2.- Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que le support (19) des éléments de paroi (21, 39, 40) est guidé de manière à pouvoir cou- lisser dans des guides situés dans le direction longi- tudinale (25) de la haveuse (1). 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le bras de havage (11) traversant le dispositif de protection (21, 39, 40) peut coulisser dans la direction longitudinale de la galerie, l'entraînement decoulissement du bras de havage (11) ou de son axe de pivotement (10) étant indépendant de ltentralnement de coulissement du support (19) du ou des - 12 - éléments de paroi (21, 39, 40), 4.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un dispositif de chargement (15) est disposé sur le bâti (3) de la haveuse (1) de manière à pouvoir coulisser relativement au bâti (3) dans la direction longitudinale (38) de la haveuse et que son entraînement de coulissement (43) constitue un entraî- nement séparé, indépendant des autres entralnements(37). 5.- Dispositif selon ltune des revendicationsl à 4,caractérisé en ce que la perforation du ou des éléments de paroi (21, 39, 40) est conçue sous forme de fente (41) s'étendant dans le direction de la hauteur. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la haveuse (1) peut être haubanée vis-à-vis du toit (22).