Brevet FR2635822A1 — publié le 19900302

L'invention concerne une nappe de garnissage pour le soutènement de galeries dans l'exploitation de mines sou- terraines et la construction de tunnels, dont des barres longitudinales reliées à des barres transversales s'éten- dant perpendiculairement à celles-ci sont repliées en forme de coude aux deux extrémités, de telle sorte qu'il résulte de la boucle ainsi constituée un double crochet avec une barre d'extrémité libre du côté extrémité, ladite barre d'extrémité libre s'étendant parallèlement à la barre lon- gitudinale proprement dite et étant soudée à celle-ci. De telles nappes de garnissage sont connues d'après le brevet DE-B-2 059 893-0. Sur cette nappe de garnissage connue, les barres longitudinales sont recourbées suivant la forme de double crochet mentionnée, qui présente une capacité de charge en traction nettement supérieure à celle d'un crochet simple. Il est important à cet égard que les extrémités de la boucle fassent l'objet d'un soudage solide avec les fils métalliques longitudinaux, parce qu'un dépliage des crochets est interdit dans ces conditions. D'après le brevet DE-B-2 118 802-3-24, les barres d'extré- mité sont spécialement façonnées et retournées derrière les boucles ou les doubles crochets, de manière à optimiser ainsi les points de soudure et à améliorer la jonction entre les barres d'extrémité et les barres longitudinales. Pour ces nappes de garnissage connues,qui ont fait leurs preuves depuis de nombreuses années, on vient de constater qu'il s'avère souhaitable d'améliorer la stabilisation des doubles crochets, en particulier aussi pour les nappes de garnissage, qui sont engagées par leurs doubles crochets dans les profils de soutènement. Par ailleurs, les nappes de garnissage, disposées dans la zone des éclisses de raccordement entre les différents segments de soutènement, sont chargées lors de l'emboîtement des arcs de soutènement flexibles et risquent de ne plus êtrp emprise, le cpq Pchéant, le double crochet étant alors déplié sur l'éclisse de raccordement. Cela peut éventuellement se produire parce que la première barre transversale est placée à une distance relativement grande du double crochet. L'invention se fixepour objectif d'innovation, de créer une nappe de garnissage stabilisée et assurée contre le renversement, présentant sur ses côtés les doubles crochets. Cet objectif est atteint d'après l'invention en ce que la barre d'extrémité et la barre longitudinale sont respectivement reliées au moyen de barres transversales supplémentaires posées contre elles, qui présentent une âme métallique dont l'épaisseur correspond à celle des autres barres transversales. Cette mesure procure, de manière inattendue, un renforcement considérable de toute la nappe de garnissage sur ses côtés, ce qui interdit une déformation par les segments de soutènement s'emboitant. Par ailleurs, les doubles crochets sont optimisés et renforcés en tant que tels, de sorte que leur effet de soutènement est considéra- blement amélioré par une augmentation des forces de trac- tion. Il en est également ainsi parce que les barres trans- versales supplémentaires s'étendant transversalement déter- minent à l'avance des points précis o le soudage par points peut être effectué de manière sûre. On constate ainsi qu'il est créé une nappe de garnissage stabilisée dans son ensemble et appropriée au mieux au soutènement de galeries, nappe qui est aussi avantageuse à transporter et à manipuler que les nappes de garnissage à double crochet se trouvant jusqu'ici en service. La zone autour des doubles crochets est renforcée par ces barres supplémen- taires à structure stable,de telle sorte que même lors de l'emboitement des arcs flexibles de soutènement de galeries, les différentes nappes à double crochet ne sont pas défor- mées, mais restent au contraire en prise avec le profil de soutènement, même lorsque les arcs de soutènement s'emboi- tent, comme on l'a déjà mentionné, On obtient ainsi, grâce à la stabilisation de cette zone, que la nappe de garnis- sage soit soulevée comme telle au-dessus des segments ou des éclisses de raccordement qui s'intercalent, de telle sorte que les éclisses puissents'introduire par dessous sans mettre en danger, ni surtout détruirela nappe elle- même. D'après un mode de réalisation adéquat de l'inven- tion, la barre d'extrémité peut être soudée aux barres transversales et les barres transversales peuvent être soudées à la barre longitudinale. Cette disposition et cette conformation particulières procurent des points de jonction surs entre les parties constitutives, ce qui garantit une fixation efficace par soudage. Les différentes barres constituent également dans cette zone un grillage stabilisateur, ce qui permet d'en exclure quasi totalement ici la destruction. Les barres transversales disposées à titre de mesure supplémentaire peuvent exercer leur effet optimal quand, comme l'invention le prévoit, les barres transversales associées aux doubles crochets sont disposées avec un intervalle nettement plus réduit que l'intervalle habituel entre barres transversales. L'invention prévoit en outre de manière complémentaire à ce sujet un intervalle pouvant correspondre à 20 à 25 % de l'intervalle habituel des bar- res transversales. Les barres transversales constituent ainsi, dans la zone d'extrémité de la nappe de garnissage, c'est-à-dire sur les deux côtés de la nappeune grille de renforcement, qui lui permet de s'opposer, grâce à l'inter- valle plus réduit, au dépliage des extrémités de barres longitudinales. Il est particulièrement avantageux que les barres transversales supplémentaires soient disposées, dans la zone d'appui de la grille de barres, sur le rebord de l'arc de soutènement, parce qu'elles procurent une sorte de sur- face de glissement ayant pour effet que les éclisses de raccordement des arcs de soutènement qui s'introduisent s'engagent sous la nappe sans avoir d'action sur celle-ci et surtout sans la détruire. Par ailleurs, cette disposi- tion contribue aussi de manière importante et précise dans cette zone à la stabilisation et au renforcement de la zone d'extrémité de la nappe de garnissage. Les divers avantages énumérés sont notamment obtenus lorsqu'il est prévu au moins deux barres transversales supplémentaires par côté de la nappe. Tout d'abord, il reste suffisamment de place pour disposer ces deux barres transversales de manière à ce qu'elles puissent être reliées efficacement aux barres d'extrémité et aux barres longitudinales et, par ailleurs le côté partant de la grille et, donc son côté, beaucoup plus stable, se trouve ainsi exactement dans la zone des côtés de la nappe. L'effet décrit, consistant à obtenir,au moyen des zones de bord ou des zones de côtés des nappes de garnissa- ge, une résistance suffisante pour les éclisses de raccor- dement des segments de soutènement à engager, est encore amélioré du fait qu'il est adjoint, aux doubles crochets/des rampes d'étalement de pousséedisposées à titre de guidage depuis l'arc de soutènement et empêchant un dépliage. On essaie d'obtenir au moyen de ces rampes d'étalement de poussée que la nappe soit soulevée de l'éclisse de raccor- dement qui se rapprochede telle sorte que l'éclisse de raccordement s'étende automatiquement sous toute la nappe, sans lui porter préjudice sur son parcours ni la détériorer. On obtient d'après l'invention un montage simple de la rampe d'étalement de poussée du fait que la rampe d'éta- lement de poussée est reliée aux barres transversales supplémentaires et à la barre longitudinale correspondante. La rampe d'étalement de poussée qui est, par exemple, une tôle renforcée et pliée de manière appropriée, est façonnée avec la nappe de garnissage lors de sa fabrication et sou- dée de manière fixe à celle-ci, un inconvénient étant par ailleurs qu'un grand nombre de ces rampes d'étalement de poussée ne sont absolument pas utilisées parce qu'il n'y a toujours que certaines de ces nappes de garnissage qui pénètrent dans la zone d'intervention des éclisses de rac- cordement. Mais,comme il s'agit d'une mesure relativement simple et peu coûteuse, la réalisation en continu des nappes de garnissage,comportant des rampes d'étalement de poussée appropriées,doit être considérée comme ne soulevant pratiquement pas d'objections. Il est plus judicieux de relier la rampe d'étalement de poussée, de manière amovible,à la grille ou aux doubles crochets et de la constituer, de préférence, avec introduc- tion par le côté sur la grille de barres. On peut concevoir par exemple la rampe d'étalement de poussée en forme de fourche ou de la munir d'une sorte de fermeture à crampons, de manière à ce que la rampe d'étalement de poussée soit, lors de la mise en place des nappes de garnissage, adjointe ou associée aux nappes de garnissage et aux côtés des nappes de garnissage qui viennent ensuite s'appuyer dans la zone d'intervention des éclisses de raccordement et des arcs de soutènement. L'inconvénient réside alors dans l'obligation de transporter et de conserver ou stocker séparément les rampes d'étalement de poussée. Néanmoins,une telle liaison amovible esten principe, plus avantageuse, en raison de la facilité et de la simplicité de manipulation. Un encastrement sûr de la nappe de garnissage consi- dérée, au moyen d'un tel assemblage ou d'une éclisse d'arc, est garanti du fait que la rampe d'étalement de poussée est adaptée à la forme de l'éclisse d'arc reliant les segments de soutènement. Il est ainsi précisé que la rampe d'étale- ment de poussée doit avoir une longueur et une forme d'entonnoir appropriées afin de garantir que l'éclisse d'arc s'engage automatiquement sous la nappe de garnissage et soulève ainsi en quelque sorte celle-ci. Une forme d'exécution particulièrement appropriée est celle pour laquelle elle présente un élément d'extré- mité insérable entre les barres transversales supplémentai- res. Si cet élément d'extrémité est suffisamment long, un tel assemblage suffit pour garantir le soutènement de la nappe de garnissage considérée, lors de la poussée l'un contre l'autre des segments d'arc. La nouveauté se caractérise notamment par le fait 96358Z2 qu'il est créé une nappe de garnissage qui est particuliè- rement avantageuse à utiliser dans la zone flexible de soutènement des galeries, parce que la juxtaposition des nappes reste maintenue gràce à son mode de réalisation et à l'adjonction de la rampe d'étalement de poussée ou de sou- tènement et parce que l'éclisse d'arc à introduire ne peut pas détruire la nappe de garnissage correspondante. Par ailleurs, la zone comportant les nappes à double crochet est stabilisée sur chaque côté de la nappe de manière à pouvoir absorber des forces plus importantes, en particu- lier le crochet est lui-même renforcé par les deux barres transversales supplémentaires. D'autres détails et avantages de l'invention ressor- tent de la description ci-après, faite en regard du dessin annexé, sur lequel sont représentés des exemples d'exécu- tion préférés avec les détails et les pièces constitutives nécessaires. On voit sur la figure 1, une vue de côté d'une nappe de garnissage insérée dans les profilés de soutènement, sur la figure 2, un arc de soutènement en coupe avec doubles crochets engagés, sur la figure 3, une vue en perspective d'une nappe de garnissage avec des côtés de nappe renforcés, et sur la figure 4, une coupe de galerie comportant des arcs de soutènement et des éclisses d'arc. Les nappes de garnissage 1 indiquées sur la figure 1 ne sont respectivement représentées que par une barre lon- gitudinale 2 et par des barres transversales 4, 5. Derrière la barre longitudinale 2 se trouvent d'autres barres longi- tudinales 3 qui constituent ensemble la grille 6 de barres, sur laquelle on reviendra en détail plus loin. La nappe de garnissage 1 est nécessaire pour combler l'intervalle entre les différents arcs de soutènement 8, 8'. Les nappes de garnissage 1 sont, comme on le voit sur la figure 1, placées sur les rebords 9, 10 de telle sorte que leurs doubles crochets 11, 12 les empêchent de manière certaine d'être repoussées derrière les arcs de soutènement 8, 8' Les doubles crochets 11, 12 sont obtenus individuel- lement en ce que les différentes barres longitudinales 2, 3 sont repliées en constituant une boucle de dimensions appropriées, puis ramenées en arrière, leur barre d'extré- mité 13 étant reliée à la barre longitudinale 2 dans la zone o la barre 13 s'étend parallèlement à la barre 2. Entre la barre longitudinale 2 et la barre 13 d'extrémité, sont insérées des barres transversales supplémentaires 14, 15,comme le montre en détail la figure 2, lesquelles barres transversales supplémentaires 14, 15, 14', 15' contribuent de manière importante à une stabilisation des côtés 18, 19 de la nappe, en étants disposés à une distance 16 déter- minée les uns des autres. Cette distance 16 peut correspon- dre environ au 1/5 de l'intervalle par ailleurs habituel entre barres transversales et peut être de l'ordre de 20 à % de cet intervalle habituel. La figure 2 fait ressortir que les doubles crochets 11, 12 s'accrochent en quelque sorte derrière les rebords 9, 10, alors que la zone renforcée par les barres transver- sales 14, 15 supplémentaires s'appuie approximativement sur les renforcements 20 des rebords. Ces renforcements 20 des rebords constituent la partie d'extrémité des rebords 9, 10 qui, pour leur part, sont quasiment reliés par la base 21 des rebords et constituent dans leur ensemble le profil de soutènement. La figure 2 montre très bien que les barres transversales 14, 15 supplémentaires insérées renforcent efficacement la zone d'extrémité des côtés 18, 19 des nappes des côtés, car la barre transversale 5, 5', qui était la dernière auparavant, est disposée à une distance relati- vement grande des doubles crochets 11, 12. Les barres transversales 14, 15, 14', 15' supplémentaires renforcent ainsi indiscutablement cette zone et empêchent avant tout une pesée écartant les doubles crochets 11, 12 à l'occasion d'un effort ou d'une charge exercé(e) par exemple sur les éclisses d'arc, qui relient entre eux les divers segments de l'arc de soutènement 8. La représentation en perspective apparaissant sur la figure 3 montre que les barres transversales 14, 15 sont disposées régulièrement sur toute la largeur de la nappe de garnissage et relient de cette manière entre eux les doubles crochets 11, 12 dans leur zone terminale. Une rampe 23 dite d'étalement de poussée ou de glis- sement, est engagée, d'après la figure 3, entre les barres longitudinales 2 et les barres transversales 14, 15 supplé- mentaires ainsi que la barre 13 d'extrémité. Cette rampe 23 d'étalement de poussée comporte un élément d'extrémité 24 plié en conséquence, de manière à obtenir qu'une éclisse d'arc s'engageant dans cette zone agisse sur toute la nappe de garnissage 1 sans entraîner la déformation ni la des- truction de la nappe de garnissage. On se réfère maintenant à la figure 4. D'une part un arc de soutènement 8 y est représenté, dans son état ini- tial, et après soumission à une charge appropriée exercée par la roche, c'est-à-dire à l'état engagé. Un grand nombre de nappes de garnissage 1, 1', 1", 1''', 1'''', posées sur l'arc de soutènement 8, sont respectivement juxtaposées et recouvrent la zone, cependant que les segments 25 de butée, adossés aux parois,sont disposés avec les éclisses d'arc 28, 29 reliées aux segments de faite 27. Ces éclisses d'arc 28, 29 maintiennent ensemble lesdits segments 26 et 27 de butée, adossés aux parois, même lorsque l'arc de soutènement est introduit. Lors de leur assemblage et d'une poussée les uns contre les autres, ils risqueraient de réagir sur les doubles crochets des nappes de garnissage 1 et de provoquer la déformation ou même la destruction de toutes les nappes de garnissage. C'est ce qu'empêchent les rampes 23 d'étalement de poussée représentées,mais de façon non détaillée,sur la figure 3. Il est prévu que la rampe d'étalement de poussée ou de glissement visible sur la figure 3, soit reliée à la nappe Ce garnissage 1, comme on l'a exposé plus haut en détail. On peut aussi concevoir que des rampes 23 d'étalement de poussée, d'une forme analogue, soient reliées aux différentes éclisses d'arcs 28, 29. On peut concevoir également que les éclisses d'arcs 28, 29 reçoivent un façonnage approprié afin d'obtenir une inser- tion en-dessous des nappes de garnissage 1 considérées. La galerie 31 représentée sur la figure 4 est une galerie de taille. En conséquence, on peut voir la veine 25 des deux côtés des segments 26 de butée, adossés à la paroi. Les divers segments 26 s'appuient sur la sole ou semelle 30 de la galerie ou sont fixes sur la sole de la galerie. REVENDICATIONS 1. Nappe de garnissage,pour le soutènement de gale- ries dans l'exploitation de mines souterraines et la cons- truction de tunnels, dont des barres longitudinales reliées à des barres transversales s'étendant perpendiculairement à ces dernières sont repliées aux deux extrémités en forme de coude, de telle sorte qu'il résulte de la boucle ainsi constituée un double crochet avec une barre d'extrémité libre du côté extrémité, la barre d'extrémité libre s'éten- dant parallèlement à la barre longitudinale proprement dite et étant soudée à celle-ci, nappe caractérisée en ce que, la barre d'extrémité (13) et des barres longitudinales (2,3) sont respectivement reliées par des barres transver- sales (14, 15) supplémentaires, qui présentent une épais- seur de fil ou d'âme correspondant à celle des autres barres transversales (4, 5). 2. Nappe de garnissage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la barre d'extrémité (13) est soudée aux barres transversales (14, 15) et les barres transver- sales (14, 15) sont soudées aux barres longitudinales (2, 3). 3. Nappe de garnissage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les barres transversales (14, 15) associées aux doubles crochets (11, 12) sont disposées avec un intervalle (16) nettement réduit par rapport à l'inter- valle habituel entre barres transversales. 4. Nappe de garnissage selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'intervalle (16) correspond à 20 à % de l'intervalle habituel entre barres transversales. 5. Nappe de garnissage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les barres transversales (14, 15) sont disposées dans la zone d'appui de la grille (6) de barres sur le rebord (9, 10) de l'arc (8) de soutènement. 6. Nappe de garnissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'il est prévu au moins deux barres transversales (14, 15) supplémentaires par côté (18, 19) de nappe. 7. Nappe de garnissage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est adjointaux doubles crochets (11, 12),des rampes (23) d'étalement de poussée disposées à titre de guidage depuis l'arc de soutènement (8). 8. Nappe de garnissage selon la revendication 7, caractérisée en ce que la rampe (23) d'étalement de poussée est reliée aux barres transversales (14, 15) supplémen- taires et à la barre longitudinale (2, 3) correspondante. 9. Nappe de garnissage selon la revendication 7, caractérisée en ce que la rampe (23) d'étalement de poussée est reliée de manière amovible à la grille de barres (6) ou aux doubles crochets (11, 12) et peut étre introduite par Doussée de préférence par le côté sur la grille de barres. 10. Nappe de garnissage selon la revendication 7, caractérisée en ce que la rampe (23) d'étalement de poussée est adaptée à la forme des éclisses d'arc reliant les seg- ments de soutènement. 11. Nappe de garnissage selon la revendication 7, ceractérisée en ce que la rampe (23) d'étalement de poussée présente un élément d'extrémité (24) insérable entre les barres transversales (14, 15) supplémentaires.