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" Cadre de soutènement en fer, en forme de voûte, poux mines " - Dans le cas du "boisage" ou soutènement des galeries en fer/ de mines au moyen de cadres/de forme annulaire ou arquée, la pression ou poussée du terrain pèse d'abord sur la partie des cadres de soutènement qui correspond à la zone ou à la direction de la pression et se transmet aux points extrêmes ou aux sommets par l'intermédiaire des segments s'étendant suivant une courbe. En conséquence, les cadres de soutènement ne sont pas sollicités à la flexion seulement dans la zone de la pression, mais ils supportent aussi, avant tout, les charges du terrain sur de longs bras de levier, ce qui fré- quemment provoque déjà à bref délai une destruction des ca- dres de soutènement sous l'action de charges relativement faibles.
En plus de cela, on dépasse fréquemment aussi dans
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les segments la longueur de flambage du profil ou profilé de cadre de soutènement employé dans le cas considéré, ce qui fa- vorise également une destruction prématurée. Selon l'invention, on part de ces connaissances et l'on vise à éviter ces désa- vantages dans l'essentiel, en réduisant les longueur d'attaque des segments, de façon que de longs bras de levier soient évités et qu'une sollicitation,à la flexion puisse s'exercer uniquement sur de courts supports ou poutres.. En outre, selon l'invention, une sollicitation à la flexion peut aussi être évitée d'une manière pratiquement complète du fait que la charge primaire qui se présente est amenée à agir immédiate- ment sous la forme d'une charge de compression.
En particulier, l'invention peut être réalisée par un cadre de soutènement en fer pour galeries de mines (appelé ci-après par abréviation "cadre de mine") de forme annulaire ou arquée, qui se compose de segments reliés entre eux, de préférence par une articula- tion, et dans lequel chaque segment a la forme d'un étançon coudé. Outre les avantages déjà indiqués, un cadre de mine de ce type possède encore, par rapport à un cadre annulaire ou arqué normal, l'avantage d'une fabrication plus simple et à meilleur marché, pour laquelle des déformations ou distorsions sensibles de la section transversale du profil peuvent être évitées sûrement.
Les étançons coudés sont connus en eux-mêmes pour les cadres en forme de châssis de porte ; dans cette application on n'obtient en aucun cas les avantages essen- tiels qui sont obtenus dans'le cas du cadre de mine en forme de voûte, selon l'invention.
On peut encore perfectionner l'invention d'une manière particulièrement avantageuse en faisant prendre appui aux dif- férents segments contre le terrain par l'intermédiaire de couches intercalaires aussi peu souples 'que possible à l'em- placement des coudes et par des couches intercalaires souples
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entre les coudes. Selon l'invention, on peut encore prévoir des surfaces d'appui spéciales à l'emplacement des coudes et il est à conseiller, dans tous les cas, de renforcer les cou- des mêmes.
D'autres particularités avantageuses de l'invention sont visibles au dessin, sur lequel l'invention est illustrée par quelques exemples de'réalisation.
Les fig. l et 2 représentent deux exemples de réalisa- tion d'un cadre de mine selon l'invention, cependant que sur les fig. 3 à 5, on a représenté des configurations construc- tives des points d'articulation.
Dans l'exemple de réalisation selon la fig. 1, le cadre en forme de voûte se compose de segments 1 à 4, qui sont arti- culés les uns aux autres aux points 5. Les segments 2 et 3 de ce cadre ont la forme d'étançons coudés, cependant que les segments 1 et 2, d'une part, et 3 et 4, d'autre part, agissent aussi à la façon d'un étançon coudé. Grâce à cela la poussée du terrain est supportée principalement par les coudes 6 à 10 et s'exercent uniquement sur les courtes parties de segments sous la forme d'un effort de compression primaire. Si le ca- dre reçoit par exemple une poussée par le faîte, cette pous-, sée se limite d'abord à la partie du cadre comprise entre les points 7 et 8, cependant que les autres parties du cadre agissent déjà comme des étançons normaux.
Les mêmes conditions se présentent en cas de changement de la direction de la pous- sée, et alors une poussée agissant sur un coude se transmet- tra chaque fois des points voisins, dans sa partie essentiel- le, au terrain. Le cadre de soutènement a une configuration telle que les coudes forment les lieux de la résistance maxi- mum. Avantageusement, les coudes 6 à 10 prennent appui contre le terrain par l'intermédiaire de couches intercalaires 11 en bois dur ou en une matière analogue, cependant qu'entre les coudes on emploie le garnissage usuel en bois à écrasement.
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Dans cette disposition, il peut être utile de prévoir des surfaces d'appui spéciales 12 à l'emplacement des coudes. Les pièces d'articulation peuvent, pour assurer un meilleur gui- dage, présenter des rainures dans lesquelles s'engagent les saillies correspondantes du contre-support. Cette protection contre le déplacement latéral peut aussi être obtenue par d'autres moyens choisis à volonté.
La forme de réalisation selon la fig. 2 se distingue de celle de la fig. 1 en principe par le fait que dans le faîte et contre les parois il est prévu chaque fois un coude rigide et que les coudes articulés sont situés entre les coudes ri- gides.
La fig. 3 est une vue de détail de la configuration d'un point d'articulation. Les deux parties de segment 1 et 2 sont engagées, comme dans un palier,dans une pièce intermé- diaire rigide 13, qui présente vers le terrain une surface d'appui spéciale 12, laquelle, comme indiqué en trait inter- rompu, peut aussi avoir une forme analogue à celle d'une co- quille de palier pour recevoir un bois dur correspondant.
La pièce intermédiaire 13 peut être une pièce en fonte ou une pièce étampée ou matricée. On peut prévoir des dispositifs choisis à volonté, sous forme de saillies ou de dispositifs analogues, qui empêchent un déplacement latéral de l'articu- lation.
La fig. 4 représente un exemple de réalisation d'un joint articulé, dans lequel la pièce d'articulation est for- , mée de pièces en fer plat 14 soudées ensemble à la manière d'un palier triple. La pièce d'articulation peut aussi être formée sans soudure, à partir d'une ou plusieurs pièces com- primées dans un moule correspondant.
Afin de soulager les soudures, les fers plats indivi- duels peuvent présenter des pattes recourbées 15 ; et les espaces vides existant entre les fers plats 14 peuvent utile-
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ment être remplis par des garnitures 16, cependant qu'une traverse ou chevalet 17 empêche une séparation des coquilles de palier sous l'effet d'une pression.
La fig. 5 représente la tête d'un segment 1, qui con- siste en un fer plat 18 arqué et soudé, lequel est soutenu en son milieu par un chevalet 19, qui peut aussi présenter la forme d'un fer T à branches 20 recourbées vers l'âme. La .tête peut aussi consister en un morceau de fer demi-rond sectionné ou en une pièce coulée ou forgée. Dans tous les cas, des'forures traversantes spéciales 21 peuvent être pré- vues dans cet arrangement, pour recevoir un ancrage choisi à volonté. Enfin, la tête de segment peut aussi être formée par un usinage ou façonnage correspondant de l'extrémité du segment même.
Dans tous les cas, il peut y avoir avantage à donner aux coudes des différents segments une configuration spécia- lement renforcée de la section transversale du profil. On peut y arriver en logeant dans les coudes, selon la fig. 1, des garnitures ou armatures spéciales 22, qui renforcent le profil en cet endroit par exemple en lui donnant la forme d'une poutre en caisson et peuvent être fixées par vissage ou soudage. Les armatures de renforcement peuvent aussi être em- boitées sur le segment ou encore affecter la forme d'éclisses ,de serrage 23. Les pieds des segments du cadre de soutènement peuvent également être réalisés pour être articulés ou être réalisés à la façon de pieds d'échasses. Les pieds des étançons peuvent, en vue du meilleur enlèvement, reposer sur des supports cunéiformes, qui permettent un basculement.
Le cadre de soutènement peut d'ailleurs aussi être solidement ancré dans la roche et le profil du cadre peut présenter des nervures venues de laminage ou des consoles, pour recevoir des organes de boulonnage.
Dans l'ensemble, l'invention n'est aucunement limitée
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aux exemples de réalisation représentés, mais peut au contrai- re encore être réalisée au point de vue de la construction sous n'importe quelle autre forme convenable.
Les différentes formes de réalisation peuvent par exem- ple être combinées entre elles en totalité ou en partie. Par ailleurs, l'invention peut aussi être réalisée dans un cadre de soutènement annulaire fermé et aussi, en principe, sous la forme dans laquelle on renonce à l'emploi d'articulations et l'on rend tous les coudes rigides.
REVENDICATIONS.
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1. Cadre de soutènement en fer pour mines, qui affecte la forme d'une voûte annulaire ou arquée et est constitué de segments reliés entre eux, de préférence par articulation, caractérisé en ce que les segments ont la forme d'étançons coudés.
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"Iron retaining frame, arch-shaped, mine lice" - In the case of "timbering" or supporting iron / mine galleries by means of frames / ring-shaped or arched, the pressure or thrust of the ground weighs first on the part of the support frames which corresponds to the area or direction of the pressure and is transmitted to the end points or vertices through the segments extending in a curve. As a result, the support frames are not subjected to bending only in the pressure zone, but they also support, above all, the loads of the ground on long lever arms, which frequently already provokes in short delay destruction of the support frames under the action of relatively low loads.
In addition to this, we frequently also exceed in
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the segments the buckling length of the profile or profile of the supporting frame used in the case considered, which also promotes premature destruction. According to the invention, one starts from this knowledge and one aims to avoid these disadvantages in the main, by reducing the leading lengths of the segments, so that long lever arms are avoided and bending stress can be exerted only on short supports or beams. Furthermore, according to the invention, bending stress can also be avoided in a practically complete manner because the primary load which occurs is caused to act immediately as a compressive load.
In particular, the invention can be achieved by an iron support frame for mine galleries (hereinafter abbreviated as "mine frame") of annular or arched shape, which consists of segments connected to each other, preferably by a joint, and in which each segment has the form of an angled prop. In addition to the advantages already indicated, a mine frame of this type still has, compared to a normal annular or arched frame, the advantage of a simpler and cheaper manufacture, for which significant deformations or distortions of the section. transverse profile can be avoided surely.
Elbow props are known per se for door frame shaped frames; in this application the essential advantages which are obtained in the case of the arched mine frame according to the invention are in no way obtained.
The invention can be further improved in a particularly advantageous manner by making the various segments rest against the ground by means of intermediate layers which are as inflexible as possible at the location of the elbows and by layers. flexible dividers
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between the elbows. According to the invention, it is also possible to provide special bearing surfaces at the location of the elbows and it is advisable, in all cases, to reinforce the same elbows.
Other advantageous features of the invention are visible in the drawing, in which the invention is illustrated by some examples of embodiment.
Figs. 1 and 2 show two exemplary embodiments of a mine frame according to the invention, while in FIGS. 3 to 5, constructive configurations of the articulation points have been shown.
In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the arch-shaped frame consists of segments 1 to 4, which are hinged to each other at points 5. Segments 2 and 3 of this frame have the form of angled props, while segments 1 and 2, on the one hand, and 3 and 4, on the other hand, also act as an elbow prop. Thanks to this the ground thrust is supported mainly by the elbows 6 to 10 and is exerted only on the short parts of segments in the form of a primary compressive force. If the frame receives, for example, a thrust from the ridge, this thrust is first limited to the part of the frame between points 7 and 8, while the other parts of the frame already act as normal props. .
The same conditions arise in the event of a change in the direction of the thrust, and then a thrust acting on an elbow will each time be transmitted from neighboring points, in its essential part, to the ground. The support frame has a configuration such that the elbows form the places of maximum resistance. Advantageously, the elbows 6 to 10 bear against the ground by means of intermediate layers 11 of hard wood or of a similar material, while between the elbows the usual crushing wooden lining is used.
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In this arrangement, it may be useful to provide special bearing surfaces 12 at the location of the elbows. The articulation pieces can, to ensure better guidance, have grooves in which the corresponding projections of the counter-support engage. This protection against lateral displacement can also be obtained by other means chosen at will.
The embodiment according to FIG. 2 differs from that of FIG. 1 in principle by the fact that in the ridge and against the walls a rigid elbow is provided each time and that the articulated elbows are located between the rigid elbows.
Fig. 3 is a detailed view of the configuration of an articulation point. The two segment parts 1 and 2 are engaged, as in a bearing, in a rigid intermediate part 13, which presents towards the ground a special bearing surface 12, which, as indicated in broken lines, can also have a shape similar to that of a bearing shell to receive a corresponding hardwood.
The intermediate part 13 can be a cast iron part or a stamped or die-cast part. Devices can be provided at will, in the form of protrusions or the like, which prevent lateral displacement of the joint.
Fig. 4 shows an exemplary embodiment of an articulated joint, in which the articulation part is formed of flat iron parts 14 welded together in the manner of a triple bearing. The articulation piece can also be formed without welding, from one or more pieces compressed in a corresponding mold.
In order to relieve welds, individual flat irons may have curved tabs 15; and the empty spaces existing between the flat bars 14 can be useful
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ment be filled with linings 16, while a cross member or trestle 17 prevents separation of the bearing shells under the effect of pressure.
Fig. 5 shows the head of a segment 1, which consists of an arched and welded flat iron 18, which is supported in its middle by a trestle 19, which may also have the shape of a T-bar with branches 20 curved towards blade. The head may also consist of a sectioned half-round piece of iron or of a cast or forged piece. In any case, special through-holes 21 can be provided in this arrangement, to receive an anchor chosen at will. Finally, the segment head can also be formed by corresponding machining or shaping of the end of the segment itself.
In all cases, it may be advantageous to give the elbows of the different segments a specially reinforced configuration of the cross section of the profile. This can be achieved by accommodating in the elbows, according to fig. 1, special fittings or frames 22, which reinforce the profile at this location, for example by giving it the shape of a box beam and can be fixed by screwing or welding. The reinforcing bars can also be nested on the segment or even take the form of fish plates, clamp 23. The feet of the segments of the support frame can also be made to be articulated or be made in the manner of legs. 'stilts. The feet of the props can, for the best removal, rest on wedge-shaped supports, which allow tilting.
The support frame can moreover also be firmly anchored in the rock and the profile of the frame can have ribs coming from rolling or consoles, to receive bolting members.
Overall, the invention is in no way limited
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to the exemplary embodiments shown, but can on the contrary still be constructed from a constructional point of view in any other suitable form.
The different embodiments can, for example, be combined with one another in whole or in part. Furthermore, the invention can also be implemented in a closed annular support frame and also, in principle, in the form in which the use of joints is dispensed with and all the elbows are made rigid.
CLAIMS.
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1. Iron support frame for mines, which takes the shape of an annular or arched vault and consists of segments connected to each other, preferably by articulation, characterized in that the segments have the form of angled props.