Brevet FR2617235A1 — publié le 19881230

L'invention a pour objet un dispositif de soutènement destiné au soutènement de galeries comportant une pluralité de cadres qui sont subdivisés en direction périphérique, et un cuvelage disposé entre les cadres. Par le brevet autrichien 377 574, on sait déjà amener dans la position souhaitée des cadres de soutènement, en grande partie pré-montés, au moyen d'un dispositif de manutention et de chargement monté sur une haveuse, et à les mettre en oeuvre au moyen d'un dispositif de levage. Le soutènement mécanisé de galeries exige pour tenir compte des dimensions de la machine se trouvant dans la galerie, que le cadre de soutènement soit conçu de manière à pouvoir être suffisamment réduit pour pouvoir être amené jusqu'au front de taille en avant de la machine de soutènement. Pour accroître le degré de mécanisation d'un soutènement de galeries, il a déjà été proposé dans le brevet DE-OS-2 934 625 de transporter un cadre en grande partie pré-monté, au moyen d'un dispositif de manutention sur le côté d'un tunnelier. Les cadres qui conviennent à une soutènement mécanisé de ce type sont le plus souvent des cadres en arc et sont constitués d'un élément de chapeau et de deux éléments latéraux raccordés à celui-ci. Dans les configurations connues, les différents segments étaient amenés en position puis assemblés par des manchons tendeurs en des points se chevauchant des profilés utilisés pour le chapeau et les éléments latéraux. La mise en place de manchons tendeurs de ce type est relativement longue et gène l'avance rapide dans un soutènement mécanisé. Les manchons tendeurs sont cqnstitués de plusieurs éléments qui doivent être préparés en nombre suffisant; de plus, lors de l'assemblage, le manchon tendeur ne doit tout d'abord pas être totalement serré afin de garantir la résistance au glissement nécessaire pour la suite des manipulations de la construction. I1 faut en un premier temps régler la position réciproque des différents éléments de construction, avant de procéder à un assemblage complet. En outre, dans les dispositifs de soutènement connus, le cuvelage doit être introduit et positionné ultérieurement. L'invention vise à réaliser un dispositif de soutènement destiné au soutènement de galeries du type précité permettant d'atteindre un degré élevé de pré-montage et de raccourcir la durée de manipulation des opérations de soutènement. En même temps, et malgré un degré élevé de prémontage, il doit être possible d'empiler de manière simple et de transporter sous un encombrement réduit les différents éléments du dispositif de soutènement. Ce but est atteint suivant l'invention en ce que des organes de fermeture pré-montés sont fixés de manière imperdable sur au moins une partie des éléments de cadre, et qui peuvent être assemblés aux parties de cadre voisines. Du fait que les organes de fermeture pré-montés sont fixés de manière imperdable, il suffit de positionner les différentes parties de cadre dans la position correcte, ce qui permet aussitôt après de serrer directement les organes de fermeture, sans procéder à d'autres opérations d'enfilage et d'ajustage. D'une manière avantageuse, les organes de fermeture sont fixés pivotants sur les parties de cadre, ce qui a pour avantage d'une part de permettre le pivotement des organes de fermeture dans une position dans laquelle ils occupent le moins de place possible lors du transport, et d'autre part, d'offrir la possibilité de régler rapidement la position de fermeture des organes de fermeture. Les organes de fermeture peuvent être formés de façon particulièrement simple par des boulons fixés pivotants autour d'un axe tangent ou parallèle au pourtour du cadre, lesquels boulons portent des étriers passant sur les bords des parties de cadre. Pour fermer ou tendre des parties de cadre voisines dans le même plan de cadre, il suffit de faire pivoter les boulons dans la position de fermeture, ce qui permet de serrer les étriers passant sur les bords des parties de cadre, afin de garantir un maintien sûr des parties de cadre les unes sur les autres. Le travail est encore plus rapide avec des dispositifs de ce type lorsque, comme c'est le cas dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les boulons pivotants sont pressés de manière élastique en direction d'une position à peu près parallèle au plan des cadres. Dans une configuration de ce type, il suffit d'appliquer l'une sur l'autre les parties de cadre, dans leur position correcte; il s'ensuit que les boulons pressés de manière élastique en direction d'une position à peu près parallèle au plan des cadres, parviennent dans la position de fermeture souhaitée; il suffit alors de visser à fond les étriers, ce qui est possible à l'aide d'outils mécaniques de vissage simples, par exemple, à l'aide de tournevis à percussion à air comprimé. A cet effet, les étriers sont serrés par des écrous contre des cadres voisins. Une configuration particulièrement stable et facile à transporter des parties de cadre peut être obtenue en pratiquant dans les parties de cadre des oeillets de palier destinés à recevoir les boulons pivotants, dont le perçage est concentrique à l'axe de pivotement des boulons. Dans ce cas, une extrémité coudée du boulon pivotant traverse les oeillets de palier et peut par exemple être fixée pivotante sur la partie de cadre, de manière imperdable par utilisation d'une goupille. Une configuration de ce type permet de presser aussi de manière simple les boulons pivotants élastiques dans la position de pivotement souhaitée, un ressort cylindrique pouvant être fixé sur la face extérieure de la partie du boulon pivotant, traversant les oeillets de palier. Un ressort de ce type peut constituer en même temps, de manière simple, une protection contre la perte des organes de fermeture. Pour garantir que les organes de fermeture parviennent automatiquement dans la position de fermeture souhaitée, la configuration est avantageusement telle que les parties de cadre portant les oeillets de palier, comportent des butées limitant la position de pivotement des boulons pivotants. Les butées garantissent que les ressorts font pivoter les boulons pivotants dans une position dans laquelle il suffit de presser la partie de cadre voisine contre la partie de cadre portant les organes de fermeture, pour régler en même temps de manière élastique la position dans laquelle il suffit de serrer fort les étriers, sans qu'il soit nécessaire pour cela de procéder à d'autres opérations d'ajustage. Un encliquetage élastique de parties de cadre voisines permet de préparer. très rapidement le dispositif de soutènement. A cet effet, la configuration est avantageusement telle que les parties de cadre sont formées de manière connue en soi par des profilés à gorge, et présentent parallèlement au plan des cadres, des saillies vers l'intérieur qui s'engagent dans des évidements correspondants des étriers pressés de manière élastique, et qui peuvent être fixés dans leur position par serrage des étriers. On obtient un degré élevé de pré-montage en particulier grâce au fait que les parties de cadre sont assemblées à des tôles de cuvelage. De cette manière, on met en oeuvre le cuvelage en même temps que les parties de cadre correspondantes, et les travaux de soutènement sont encore plus rapides. Pour réaliser des unités faciles à transporter et à empiler, il est avantageusement prévu de raccorder des deux côtés du plan des cadres et perpendiculairement à celui-ci, des tôles de cuvelage d'une longueur inférieure à la distance séparant les cadres voisins dans la direction longitudinale de la galerie. Chacune des parties de cadre successives, dans la direction longitudinale de la galerie, présente ainsi des parties du cuvelage. Après positionnement des cadres dans des plans transversaux successifs de la galerie, les extrémités de la tôle de cuvelage peuvent être fixées en se recouvrant l'une l'autre et assemblées entre elles à la machine. L'assemblage des éléments du cuvelage peut se faire de manière simple au moyen de chevilles percutantes. Un assemblage de ce type à chevilles percutantes est facilité en ce que la partie extérieure du cuvelage est à paroi épaisse, par exemple d'une épaisseur comprise entre 5 et 8 mm, et constitue un appui pour l'introduction exacte de la cheville percutante. Pour des raisons de sécurité de fonctionnement et pour la protection contre les coups de grisou, la cheville percutante doit pénétrer de préférence dans la zone à paroi épaisse, mais ne doit pas la traverser. Dans l'ensemble, on obtient un mode de réalisation du cuvelage qui convient au remblai et dont le montage est peu complexe. Pour pouvoir compenser des tolérances dans la galerie, avec un soutènement de ce type en grande partie mécanisé, il est avantageusement prévu que les tôles de cuvelage raccordées des deux côtés d'une partie de cadre présentent des épaisseurs et des longueurs différentes, les tôles de cuvelage de moindre épaisseur devant avoir en particulier une certaine flexibilité pour permettre une adaptation aux tolérances de la section transversale de la galerie. D'une manière avantageuse, il est prévu des organes de fermeture des deux côtés d'une partie de cadre, de même que le raccordement de zones partielles du cuvelage des deux côtés du cadre. Pour faciliter le transport de telles unités qui présentent déjà des parties du cuvelage assemblées aux segments ou aux chapeaux des cadres, il est avantageusement prévu que les organes de fermeture peuvent pivoter dans une position à peu près perpendiculaire au plan des cadres. Un pivotement dans une position à peu près perpendiculaire au plan des cadres permet d'empiler pendant le transport plusieurs parties de cadre avec tôles de cuvelage raccordées, les organes de fermeture étant disposés, orientés pour l'essentiel dans le plan des tôles de cuvelage. Pour réduire encore le volume d'empilage, les tôles de cuvelage peuvent avantageusement présenter des évidements ou des ajours pour le passage des organes de fermeture pivotés dans une position à peu près perpendiculaire au plan des cadres. Pour obtenir une plus grande flexibilité lors du raccordement de tôles de cuvelage voisines et pour mieux cbmpenser les tolérances, la zone partielle à paroi mince peut présenter des nervures s'étendant dans la direction longitudinale de la galerie. Ces nervures permettent de plier plus facilement les zones partielles à paroi mince des tôles de cuvelage, - dans la position souhaitée. On peut de cette façon compenser une convergence très différente d'une construction à l'autre, par exemple- lors de la traversée du front de taille. Du fait du travail important de pré-montage, le temps de montage dans la galerie est diminué, et le nombre d'éléments de construction nécessaires pour permettre un soutènement complet est réduit; par ailleurs, ceux-ci peuvent être à- peu près semblables. Malgré l'importance du pré-montage, il est possible d'admettre des tolérances relativement importantes dans la section transversale de la galerie, du fait que les différents segments du soutènement se chevauchent dans la direction périphérique. En particulier, l'assemblage souple dans la direction périphérique permet un positionnement exact sans moyens auxiliaires supplémentaires, grâce aux assemblages à vis faisant ressort et pré-montés. En même temps, on assure que les différents éléments sont empilables, de sorte que l'encombrement nécessaire au transport est réduit. Un mode de réalisation de l'invention est décrit ci-après plus en détail en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est un soutènement rond constitué de différents segments dans la direction longitudinale de la galerie; La figure 2 est une vue en coupe le long de la ligne II-II de la figure 1; La.figure 3 montre un détail de la figure 2 à plus grande échelle en coupe longitudinale; La figure 4 est une vue agrandie du raccordement de segments voisins, dans la direction périphérique; La figure 5 est une coupe le long de la ligne V- V de la figure 4; La figure 6 est une vue agrandie d'une vis de serrage formant ressort, dans une vue semblable à celle de la figure 4; La figure 7 est une vue agrandie semblable à la figure 5, en position de fermeture; La figure 8 est une vue semblable à celle de la figure 7 dans une position dans laquelle est disposé un segment voisin, et La figure 9 est un empilement d'éléments préfabriqués comportant des vis de serrage pivotées formant ressort. La figure 1 représente un dispositif de soutènement 1 qui est constitué de différents segments 2. Les différents segments 2 sont formés par des profilés à gorge qui se chevauchent aux points 'désignés par 3 et sont assemblés en ces points. La figure 2 montre la forme en gorge des profilés des segments 2. Entre des segments 2 voisins, dans la direction longitudinale de la galerie, il est disposé des tôles de cuvelage 4 qui présentent dans leur zone 6 à paroi mince, des nervures 5 s'étendant dans la direction longitudinale de la galerie. Chacun des segments 2 comporte une zone 6 à paroi mince de la tôle de cuvelage et une zone 7 à paroi épaisse, l'assemblage des tôles de cuvelage entre elles s'effectuant par des chevilles percutantes 8. Sur le radier, les distances séparant des cadres de soutènement voisins peuvent être réglées de manière classique par des traverses de radier non représentées. Comme il ressort de la figure 3, une partie de cadre 2 formée par un profilé à gorge porte une zone partielle 7 à paroi épaisse du cuvelage et une zone partielle 6 à paroi mince du cuvelage. La zone 6 à paroi mince du cuvelage peut présenter des nervures 9 s'étendant dans la direction longitudinale de la galerie, ce qui fait que le pliage dans la direction longitudinale, nécessaire aux adaptations, n'est pas compromis et que la stabilité dans la direction longitudinale de la galerie reste garantie, bien que la paroi soit mince. La figure 4 met en évidence l'assemblage de deux parties de cadre 2 voisines dans la zone partielle 3 de la figure 1. La partie de cadre 2 extérieure porte dans ce cas un boulon pivotant autour d'un axe 10, cet axe de pivotement 10 étant à peu près tangent ou parallèle à la partie de cadre 2. Comme le montre la figure 5, ceux-ci pivotent autour de l'axe 10 sur le boulon 11, de manière telle qu'ils passent sur la partie de cadre 2 intérieure au point de chevauchement. Un étrier 12 peut être vissé au moyen d'un écrou 13 pour permettre un assemblage rigide des parties de cadre 2. Les différentes étapes de montage sont décrites ci-après plus en détail en référence aux figures 6, 7 et 8. Comme le montre la figure 6, la partie de cadre 2 portant les organes de fermeture pivotants, comporte des oeillets de palier 14 dans lesquels le boulon 11 pivotant est monté pivotant. Le boulon 11 porte une traverse 15 qui traverse deux oeillets de palier 14 pour donner une construction stable. Une extrémité libre 16 de cette traverse 15 qui traverse un oeillet de palier 14, porte sur son pourtour extérieur un ressort cylindrique 17 dont l'extrémité libre 18 est assemblée à l'oeillet de palier 14, et dont l'autre extrémité libre traverse un perçage transversal 19 de la partie traversant l'oeillet de palier 14. Avec un ressort cylindrique de ce type, on peut obtenir un pivotement élastique automatique du boulon 11 dans la position de fermeture. En même temps, un ressort 17 de ce type peut constituer une protection supplémentaire contre la perte. Pour limiter la position de pivotement en direction de la position de fermeture, les oeillets de palier 14 présentent des butées 20, comme le montrent tout particulièrement les figures 7 et 8. Les boulons 11 sont pressés contre les butées 20, en position de fermeture, sous l'effet de la force du ressort 17. Les axes 21 des boulons sont dans ce cas à peu près parallèles au plan des cadres 22. La figure 7 représente la position fermée des organes de fermeture, dans laquelle l'étrier 12 est serré par l'écrou 13,. contre le bord 23 rentrant de la partie de cadre 2 voisine; en revanche, la figure 8 représente la position immédiatement avant l'assemblage. Le boulon 11 est déjà pivoté vers l'intérieur contre la butée 20, sous l'effet du ressort 17, et une autre partie de cadre 2 peut être amenée dans la position souhaitée, dans le sens de la flèche 24, à l'encontre de la force du ressort 17 et par pivotement simultané du boulon 11. Sous l'effet de la force du ressort, le boulon 11 pivote à nouveau dans le sens de la flèche 25, dans sa position montrée aux figures 8 et 7, immédiatement après avoir passé la saillie 23 de la partie de cadre 2 voisine. Pour le fixer, il suffit de serrer l'écrou 13, ce qui a pour effet de tirer l'étrier 12 dans sa position de fermeture représentée à la figure 7. Cette étape de soutènement peut être réalisée rapidement au moyen d'outils de vissage mécaniques, sans outil supplémentaire. Enfin, la figure 9 montre que plusieurs éléments de soutènement préfabriqués de ce type peuvent être empilés sans problème sous un encombrement très réduit. Sur la figure 9, trois parties de cadre 2 sont empilées les unes sur les autres, la partie de cadre du milieu portant les oeillets de palier 14 pour les boulons 11 pivotants. Dans ce mode de réalisation, il est prévu des butées sur les boulons. Dans la position de transport, les boulons 11 pivotants sont pivotés, à l'encontre de la force du ressort 17 qui n'est pas représenté à la figure 9, dans une position dans laquelle les boulons 11l sont à peu près perpendiculaires au plan des cadres 22, et dans des parties des tôle de cuvelage 6 et 7, il est prévu des ajours qui permettent l'introduction de l'organe de fermeture 26 ainsi pivoté. Les ajours sont désignés par 27. Du fait de ces ajours 27 supplémentaires, l'empilement de plusieurs éléments de cadre préfabriqués et déjà assemblés au cuvelage ne nécessite qu'un encombrement réduit, ce qui permet d'amener dans la position souhaitée et de façon simple un paquet important de ces éléments préfabriqués, y compris lorsqu'une haveuse occupe une grande partie de la section transversale libre de la galerie. REVENDICATIONS 1. Dispositif de soutènement destiné au soutènement de galeries comportant une pluralité de cadres qui sont subdivisés en direction périphérique, et un cuvelage disposé entre les cadres, caractérisé en ce que des organes de fermeture (11) pré-montés sont fixés de manière imperdable sur au moins une partie des éléments de cadre (2), et qui peuvent être assemblés aux parties de cadre voisines.. 2. Dispositif de soutènement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de fermeture (11) sont fixés pivotants sur les parties de cadre (2). 3. Dispositif de soutènement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les organes de fermeture sont formés par des boulons (11) fixés pivotants autour d'un axe (10)tangent ouparallèleau pourtour du cadre, les boulons (11) portant des étriers (12) passant sur les bords des parties de cadre (2). 4. Dispositif de soutènement selon la revendication 3, caractérisé en ce que les boulons (11) pivotants sont pressés de manière élastique en direction d'une position à peu près parallèle au plan des cadres. 5. Dispositif de soutènement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les étriers (12) sont serrés par des écrous (13) contre des cadres voisins. 6. Dispositif de soutènement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les parties de cadre (2) portent des oeillets de palier (14) destinés à recevoir les boulons (11) pivotants, dont le perçage est concentrique à l'axe de pivotement (10) des boulons. 7. Dispositif de soutènement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les parties de cadre (2) portant les oeillets de palier (14) présentent des butées (20) destinées à limiter la position de pivotement des boulons (11) pivotants. 8. Dispositif de soutènement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les parties de cadre (2) sont formées d'une manière connue en-soi par des profilés à gorges et présentent des saillies (23) faisant saillie vers l'intérieur parallèlement au plan des cadres, qui s'engagent dans des évidements correspondants des étriers (12) pressés de manière élastique, et sont fixés par serrage des étriers dans leur position. 9. Dispositif de soutènement selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les parties de cadre (12) sont assemblées à des tôles de cuvelage (4), notamment par soudage. 10. Dispositif de soutènement selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que des tôles de cuvelage (4) d'une longueur inférieure à la distance séparant les cadres voisins dans la direction longitudinale de la galerie, sont raccordés perpendiculairement au plan des cadres. 11. Dispositif de soutènement selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les tôles de cuvelage (4) raccordées des deux côtés d'une partie de cadre (12) présentent des épaisseurs et des longueurs différentes les unes des autres. 12. Dispositif de soutènement selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est prévu des organes de fermeture (11) des deux côtés d'une partie de cadre (2). 13. Dispositif de soutènement selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les organes de fermeture (11) peuvent pivoter dans une position à peu près perpendiculaire au plan des cadres. 14. Dispositif de soutènement selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les tôles de cuvelage (4) présentent des évidements ou des ajours (27) pour le passage des organes de fermeture (11) pivotés dans une position à peu près perpendiculaire au plan des cadres. 15. Dispositif de soutènement selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la zone partielle, à paroi mince, des tôles de cuvelage (4) présente des nervures (5) s'étendant dans la direction longitudinale de la galerie, et en ce que les zones partielles peuvent être assemblées entre elles, de préférence avec des chevilles percutantes.