<Desc/Clms Page number 1>
SOUTENEMENT ELASTIQUE DES.MINESDE PREFERENGE SOUTENEMENT DES GALERIES.
Dans les sotènements des galeries de mines il est connu de fai- re reposer les extrémités inférieures des segments aux cotes des galeries sur des cales en bois tendre superposées en plusieurs couches. Ces cales en bois tendre sont disposées dans un caisson en fers profilés, ouvert vers le haut.
Des tôles de guidage sont intercalées entre les couches en bois. De cette ma- nière, ces couches en bois ne sont chargées que verticalement et peuvent de cette façon absorber la totalité de la pression des terrains Dans un autre soutènements, le segment de soutènement est guidée entre des garnitures en bois, dans un support reposant sur le sol de la galerie.Lors de l'introduc- tion du segmenta les cales en bois sont comprimées latéralement et provoquent ainsi simultanément une résistance plus grande de friction, destinée à absor- ber la chargeo Un tel soutènement convient peu à des galeries soumises à pres- sion La préssinte invention se base sur un soutènement,
dans lequel des corps compressibles sont disposés entre l'extrémité des segments guidée dans un caisson et une surface de support disposée dans la même coque. Sui- vant l'invention, un tel soutènement est sensiblement perfectionné du fait que des corps de glissement ou de roulement, décalés l'un par rapport à l'au- tre sont introduits en plusieurs couchesces dernières étant constituées cha- cune par un ou plusieurs corps disposés entre l'extrémité de segment et le caisson - au moins dans la partie supérieure de ce dernier.
Par le segment de soutènement le corps supérieur de glissement ou de roulement est chargé axia- lement par rapport au segmenta cependant par suite de l'étançonnement spécial de ces corps l'un par rapport à l'autre, il est obtenu une décomposition de la force de pression en composantes dirigées parallèlement et transversalement à l'axe-.du segmenta les forces transversales provoquant ainsi une application des corps contre la paroi du caisson et les forces dirigées axialement par rap- port au segment une compression des couches.-Par la transformation d'une par- tie essentielle de la charge en forces transversales,
notamment par la forma- tion d'une "chaîne dite de friction" il est obtenu une telle résistance de
<Desc/Clms Page number 2>
friction sur la paroi du caisson que la compression des cales en bois tendre ait lieu sous une pression sensiblement plus réduite que celle transmise par le segment sur le corps supérieur. On est ainsi en mesure d'absorber également des pressions très élevées dans un caisson relativement léger et, en outre, on a la possibilité de régler la capacité d'absorption de pression en donnant aux cales de compression des dimensions convenables. La manière spéciale de décomposition de la pression donne en outre la possibilité de réaliser une élasticité qui reste controlable même sous des charges très élevées.
La forme et la disposition des corps de glissement et de roule- ment dans le caisson peuvent être quelconques. Dans certains cas il suffira de ne prévoir cette disposition spéciale suivant l'invention que dans la par- tie supérieure du caisson. Mais il est encore possible de remplir le caisson dans toute sa hauteur de corps de roulement décalés l'un par rapport à l'autre, en utilisant, dans ce cas, uniquement des corps de roulement en une matière élastique. Une construction plus avantageuse consiste en ce que les corps de' glissement ou de roulement, disposés dans la partie supérieure du caisson, sont en une matière dure par exemple en acier. Il est évident qu'un autre mé- tal peut aussi être utilisé en outre, ces corps peuvent avoir une section massive (pleine) ou ils peuvent être creux.
La friction produite par ces corps métalliques sur les parois du caisson doit être déterminée exactement, de ma- nière qu'il suffise de prévoir des couches en bois comprimée qui déterminent le maximum de la course télescopique du segment. Evidemment, ces cales en bois, constituant l'aboutissement pour le corps de pression supérieur, provoquent une résistance croissante et un accroissement des forces transversales exer- cées par les corps de pression contre les parois du caisson. Mais on a consta- té qu'il est possible par l'emploi de rouleaux ou de corps de glissement d'ab- sorber de très fortes charges, même en n'utilisant qu'un nombre relativement petit de couches de cales en bois à condition de mettre en oeuvre une élasti- cité contrôlée et lentement progressive.
Une autre forme d'exécution pour des galeries soumises à des pres- sions très élevées est obtenue du fait que la partie inférieure du caisson est exécutée en forme d'une chambre à rétrécissement cunéiforme et recouverte d' une couche de matière déformable. Cette couche peut être constituée par une cale compressible en bois de dimensions convenables.
Après que les cales en bois, situées au-dessus de cette chambre, ont déjà été comprimées dans une cer- taine mesure, la masse de bois compressible est pressée dans la chambre, en opposant une résistance uniforme, mais lentement croissanteo Ainsi, la com- pression du bois a lieu pour ainsi dire en deux phases, notamment et en pre- mier lieu au-dessus de la chambre et ensuite à l'intérieur de celle-ci, de manière qu'une assez grande course élastique réglable soit obtenue avec un minimum de bois compressible, malgré un pouvoir élevé d'absorption de pres- sion.
Il est avantageux de subdiviser les caissons suivant l'axe longi- tudinal, les différentes parties pouvant être assemblées à l'aide de forts cram- ponso En divisant ainsi le caisson en plusieurs parties, on;peut enlever la masse compressible et les corps de pression métalliques après démontage du caisson et retirer ensuite les segments. Les corps métalliques de pression peuvent être réemployés. Le caisson peut être de telle forme que deux ou plu- sieurs segments, disposés l'un à côté de l'autre, puissent reposer sur des corps de pression d'une longueur appropriée.
L'idée de la présente invention peut encore être utilisée pour la fabrication d'étais pour le soutènement des mines et autres emplois et dans ce cas, on choisira la forme des corps compressibles, à disposer en dessous des corps de glissement ou de roulement, et on donnera à la chambre la forme exigée par la caractéristique des étais devant être employés dans chaque cas.
Les corps -compressibles,, constituant l'aboutissement pour les corps de glisse- ment ou de roulement, sont soumis à une charge tellement réduite dans le sens axial de l'étai que celui-ci peut être enlevé sans difficulté avec un mini- mum d'efforts même lorsque le dit étai se trouve sous une charge élevée. Pour assurer une subdivision pratique en longueur de l'étai, on peut prévoir des aboutissements réglables en hauteur, disposés en-dessous des couches compres-
<Desc/Clms Page number 3>
sibles ou en tout autre endroit.
Dans les étais de mines élastiques, réglables en hauteur, consti- tués par exemple par des-tubes:] il est connu-de monter sur l'extrémité infé- rieure de l'étai supérieur des pièces de pression en forme de disque'coniques enfilés sur un axe et d'intercaler chaque fois entre deux disques des pièces de friction, ayant la forme de segments annulairesqui s'appliquent, 'd'une part, contre la paroi intérieure de l'étai extérieur et reposent, d'autre- part, avec leurs surfaces inclinées par rapport à l'axe de l'étaie sur les disques coniques. Au moyen d'un dispositif tendeur les disques coniques sont rapprochés mutuellement dans le sens axial et de cette manière les segments de friction sont appliquées contre la paroi intérieure de l'étai extérieur.
De cette manière est produite une résistance de friction d'une valeur appro- priée. Il ne s'agit pas., dans ce cas,. d'une forme d'exécution de la présente invention dans laquelle la composante de friction est d'une part déterminée par des couches compressibles, disposées en-dessous des corps de glissement et de roulement et qui, d'autre part provoque une décharge des couches com- pressibles par le maintien d'une élasticité encore efficace même sous des char- ges élevées.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple plusieurs formes d'exécution de l'objet suivant l'invention.
Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un cadre de soutè- nement et ceci en position initiale et en position finale;
Les figures 3 et 4 montrent deux formes d'exécution différentes du caisson avec les corps compressibles.
Les figures 5, 6, 7, 8, 9 et 10 montrent deux autres formes d'e- xécution notamment sous des charges différentes.
Ainsi qu'il ressort des figures 1 et 2les segments 2 reposant l'un sur l'autre dans l'articulation faîtière 1, s'appuient par leur extrémi- té inférieure sur des corps décrits plus loin, disposés en plusieurs couches superposées dans les caissons 30 Les cales disposées dans le caisson sont d' une forme telle que les dits segments 2 peuvent s'introduire dans les cais- sons 3 sous l'action de la pression des terrains en rencontrant une résistan- ce croissante. Dans le cas de segment 2 courbés le caisson 3 est courbé sui- vant un arc identique, afin d'éviter le coinçage..
Dans la forme d'exécution suivant la figure 3 des cales compres- sibles cylindriques 4 sont disposées dans la partie inférieure du caisson le diamètre de ces cales en bois 4 étant déterminé de manière à obtenir des cou- ches superposées en forme de zig-zago Des rouleaux de pression 5 en matière dure, par exemple en acier ou analogue, sont prévus au-dessus des cales en bois. Le diamètre de ces rouleaux 5 est légèrement inférieur à la largeur du caisson.
Les corps 5 ainsi que les corps 4 s'appuient l'un sur l'autre par suite de leur disposition décalée de manière que la force V,, transmise du segment 2 sur le corps supérieur 5., diminue d'une couche à l'autre du fait de la production des forces transversales H1, d'autant plus que sous l'action des dites forces H1, il est obtenu une certaine friction contre les parois du caisson 3. Par le choix de l'angle Ó, on obtient une composante transversa- le plus ou moins grande; l'angle le plus avantageux est celui, pour lequel., tout en évitant une charge exagérée sur la paroi du caisson, le corps 5peut encore glisser contre la dite paroi. La force transmise par le dernier rouleau en acier 5 agit alors sur les bois compressibles 4, qui constituent l'aboutis- sement pour les rouleaux supérieurs 5.
Même sous une charge élevée du rouleau supérieur 5 la compression des cales en bois 4 ne progresse que lentement. Les cales en bois 4 provoquent également des composantes horizontales H contre la coquequi sont transformées en travail de friction.
Dans la forme d'exécution de la figure 4 des corps 5a de diamètre plus réduit sont disposées entre deux corps 5 de diamètre plus grand. La même disposition peut être maintenue pour les couches inférieures en cales compres- sibles Sous l'action de la charge les rouleaux plus petits 5a sont pressés
<Desc/Clms Page number 4>
contre la paroi du caisson; dans cette exécution il est également possible, par un choix approprié des diamètres de modifier l'angle Ó1 et, par consé- quent, les forces transversales H1, H2 et H3.
Ainsi qu'il ressort des deux formes d'exécution suivant les fi- gures 3 et 4, il existe toujours un espace assez grand entre les couches successives de cales compressibles, cet espace étant choisi de manière à as- surer une élasticité efficace. La grandeur de ces espaces peut être prévue sans hésitation, puisque par la décomposition des forces choisie par la pré- sente invention les forces agissant sur les cales compressibles ne provo- quent qu'un remplissage très lent des vides.
La course d'élasticité peut ce- pendant être encore agrandie dans les deux formes d'exécution représentées dans les figures 5 à 10. La partie inférieure du caisson 3 a la forme d'une chambre 6 à rétrécissement cunéiforme, dont le haut est recouvert par une forte planche 7 ou par un rondin 7a d'un.diamètre correspondant (fig.8). La conicité de la chambre peut être obtenue en fixant aux parois latérales du caisson deux coins en bois 8. Les fig. 6 et 9 montrent que sous la charge, la force résiduelle non absorbée par les forces transversales des rouleaux 5 et 5a comprime d'abord les cales compressibles 4. Après le remplissage to- tal des vides existants au début, la planche 7 ou le rondin 7a est introduit de force,tout en opposant une résistance toujours crossante,dans la chambre 6,ainsi qu'il ressort des figs. 7 et 10.
La chambre 6 constitue ainsi une pro- tection contre une surcharge, puisqu'elle n'entre en fonction qu'après que la charge limite du soutènement est dépassée.
Les rouleaux représentés au dessin peuvent également être rempla- cés par des corps d'une autre section. Dans le cas de l'utilisation de cylin- dres, on peut dresser leurs surfaces d'appui.
Suivant une forme d'exécution non représentée., on peut remplacer les cylindres disposés au-dessus de 'la chambre conique et notamment au-dessus de la couche élastique 7 ou 7a par des matières de remplissage d'une autre es- pèce, par exemple des matières en vrac. On peut encore prévoir des blocs de bois., qui remplissent complètement l'espace intérieur du caisson. Ces matières de remplissage sont d'abord comprimées par les segments de soutènement ou par un étai supérieur et ensuite chassées de force en même temps que la couche de protection 7 ou 7a dans la chambre 6. Ce cette manière la force portante- est maintenue approximativement à la même valeur avec un accroissement simultané de la course d'élasticités même si la charge maximum prédéterminée èst dépas- sée.
REVENDICATIONS
1) Soutènement élastique de minesde préférence soutènement de galeries, dans lequel des corps compressibles sont disposés entre l'extrémité des segments guidée dans un caisson et une surface de support disposée dans le même caisson caractérisé en ce que entre l'extrémité du segment et le cais- son et au moins dans la partie supérieure de la coque sont disposés en plusieurs couches des corps de glissements ou de roulement décalés l'un par rapport à l'autre,chacune des dites couches se composent d'un ou quelques corps.
<Desc / Clms Page number 1>
ELASTIC SUPPORT FOR PREFERENGE MINES SUPPORT FOR GALLERIES.
In the supports of mine galleries, it is known practice to rest the lower ends of the segments at the sides of the galleries on soft wooden blocks superimposed in several layers. These soft wood wedges are placed in a box made of profiled irons, open at the top.
Guide plates are interposed between the wooden layers. In this way, these wooden layers are loaded only vertically and can thus absorb all the pressure of the ground. In another retaining structure, the retaining segment is guided between wooden linings, in a support resting on the floor of the gallery.When the segmenta is introduced, the wooden wedges are compressed laterally and thus simultaneously cause a greater frictional resistance, intended to absorb the loado Such a support is hardly suitable for galleries subjected to pressure The present invention is based on a support,
wherein compressible bodies are disposed between the end of the segments guided in a box and a support surface disposed in the same shell. Following the invention, such a support is substantially improved owing to the fact that sliding or rolling bodies, offset with respect to one another are introduced in several layers, the latter being each constituted by one or several bodies arranged between the end of the segment and the box - at least in the upper part of the latter.
By the support segment the upper sliding or rolling body is axially loaded with respect to the segmenta, however, as a result of the special shoring of these bodies with respect to each other, a decomposition of the pressure force in components directed parallel and transversely to the axis of the segmenta the transverse forces thus causing an application of the bodies against the wall of the box and the forces directed axially with respect to the segment a compression of the layers. transformation of an essential part of the load into transverse forces,
in particular by the formation of a "so-called friction chain", such a resistance of
<Desc / Clms Page number 2>
friction on the wall of the box that the compression of the softwood wedges takes place under a pressure significantly lower than that transmitted by the segment on the upper body. It is thus also possible to absorb very high pressures in a relatively light box and, in addition, it is possible to adjust the pressure absorption capacity by giving the compression wedges suitable dimensions. The special way of decomposing the pressure also gives the possibility of achieving an elasticity which remains controllable even under very high loads.
The shape and arrangement of the sliding and rolling bodies in the box can be any. In certain cases, it will suffice to provide this special arrangement according to the invention only in the upper part of the box. However, it is still possible to fill the box throughout its height with rolling bodies offset from one another, using, in this case, only rolling bodies made of an elastic material. A more advantageous construction consists in that the sliding or rolling bodies, arranged in the upper part of the box, are made of a hard material, for example steel. It is obvious that another metal can also be used in addition, these bodies can have a massive (solid) section or they can be hollow.
The friction produced by these metal bodies on the walls of the box must be determined exactly, so that it is sufficient to provide layers of compressed wood which determine the maximum of the telescopic stroke of the segment. Obviously, these wooden wedges, constituting the end point for the upper pressure body, cause an increasing resistance and an increase in the transverse forces exerted by the pressure bodies against the walls of the box. However, it has been found that it is possible by the use of rollers or sliding bodies to absorb very high loads, even by using only a relatively small number of layers of wooden wedges. condition of implementing a controlled and slowly progressive elasticity.
Another embodiment for galleries subjected to very high pressures is obtained from the fact that the lower part of the box is made in the form of a chamber with wedge-shaped constriction and covered with a layer of deformable material. This layer can consist of a compressible wooden wedge of suitable dimensions.
After the wooden wedges, located above this chamber, have already been compressed to some extent, the compressible mass of wood is pressed into the chamber, giving a uniform, but slowly increasing resistanceo Thus, the com - wood pressure takes place in so to speak in two phases, in particular and firstly above the chamber and then inside it, so that a sufficiently large adjustable elastic stroke is obtained with a minimum of compressible wood, despite a high pressure absorption capacity.
It is advantageous to subdivide the caissons along the longitudinal axis, the different parts being able to be assembled using strong cramponso By dividing the caisson in several parts, it is possible to remove the compressible mass and the bodies of metal pressure after dismantling the casing and then remove the segments. Metal pressure bodies can be reused. The box may be such that two or more segments, arranged side by side, can rest on pressure bodies of suitable length.
The idea of the present invention can also be used for the manufacture of props for the support of mines and other uses and in this case, the shape of the compressible bodies will be chosen, to be placed below the sliding or rolling bodies, and the chamber will be given the shape required by the characteristic of the props to be used in each case.
The compressible bodies, constituting the end point for the sliding or rolling bodies, are subjected to such a reduced load in the axial direction of the forestay that the latter can be removed without difficulty with a minimum. effort even when said forestay is under a high load. To ensure a practical subdivision in length of the forestay, it is possible to provide height-adjustable ends, arranged below the compressed layers.
<Desc / Clms Page number 3>
sibles or in any other place.
In elastic mine props, adjustable in height, constituted for example by tubes:] it is known to mount on the lower end of the upper prop conical disc-shaped pressure pieces threaded on an axis and insert each time between two discs friction parts, in the form of annular segments which apply, 'on the one hand, against the inner wall of the outer stay and rest, on the other - side, with their surfaces inclined with respect to the axis of the prop on the conical discs. By means of a tensioning device the conical discs are brought together in the axial direction and in this way the friction segments are pressed against the inner wall of the outer stay.
In this way, a frictional resistance of an appropriate value is produced. It is not., In this case ,. of an embodiment of the present invention in which the friction component is on the one hand determined by compressible layers, arranged below the sliding and rolling bodies and which, on the other hand, causes a discharge of the compressible layers by maintaining a still effective elasticity even under high loads.
The appended drawing represents by way of example several embodiments of the object according to the invention.
FIGS. 1 and 2 diagrammatically represent a support frame and this in the initial position and in the final position;
Figures 3 and 4 show two different embodiments of the box with the compressible bodies.
Figures 5, 6, 7, 8, 9 and 10 show two other forms of execution, in particular under different loads.
As can be seen from FIGS. 1 and 2, the segments 2 resting one on the other in the ridge joint 1, rest by their lower end on bodies described below, arranged in several superimposed layers in the Boxes 30 The wedges disposed in the box are of such a shape that said segments 2 can be introduced into boxes 3 under the action of the pressure of the soil, encountering increasing resistance. In the case of curved segment 2, box 3 is curved along an identical arc, in order to avoid jamming.
In the embodiment according to FIG. 3, cylindrical compressible wedges 4 are arranged in the lower part of the box, the diameter of these wooden wedges 4 being determined so as to obtain superimposed layers in the form of a zig-zago. Pressure rollers 5 of hard material, for example of steel or the like, are provided above the wooden wedges. The diameter of these rollers 5 is slightly less than the width of the box.
The bodies 5 as well as the bodies 4 rest on one another as a result of their offset arrangement so that the force V ,, transmitted from the segment 2 to the upper body 5., decreases from one layer to the next. 'another because of the production of the transverse forces H1, especially since under the action of said forces H1, a certain friction is obtained against the walls of the box 3. By the choice of the angle Ó, one obtains a more or less large transversal component; the most advantageous angle is that for which., while avoiding an exaggerated load on the wall of the box, the body 5 can still slide against said wall. The force transmitted by the last steel roller 5 then acts on the compressible woods 4, which form the end point for the upper rollers 5.
Even under a high load of the upper roller 5 the compression of the wooden blocks 4 progresses only slowly. The wooden wedges 4 also cause horizontal components H against the hull which are transformed into friction work.
In the embodiment of FIG. 4, bodies 5a of smaller diameter are arranged between two bodies 5 of larger diameter. The same arrangement can be maintained for the lower layers in compressible wedges Under the action of the load the smaller rollers 5a are pressed
<Desc / Clms Page number 4>
against the wall of the box; in this execution it is also possible, by an appropriate choice of the diameters, to modify the angle Ó1 and, consequently, the transverse forces H1, H2 and H3.
As emerges from the two embodiments according to FIGS. 3 and 4, there is always a sufficiently large space between the successive layers of compressible wedges, this space being chosen so as to ensure effective elasticity. The size of these spaces can be predicted without hesitation, since by the decomposition of the forces chosen by the present invention, the forces acting on the compressible wedges only cause very slow filling of the voids.
The elasticity stroke can however be further enlarged in the two embodiments shown in Figures 5 to 10. The lower part of the box 3 has the form of a chamber 6 with wedge-shaped narrowing, the top of which is covered. by a strong board 7 or by a log 7a of a corresponding diameter (fig.8). The taper of the chamber can be obtained by fixing to the side walls of the box two wooden wedges 8. Figs. 6 and 9 show that under load, the residual force not absorbed by the transverse forces of the rollers 5 and 5a first compresses the compressible shims 4. After the complete filling of the voids existing at the beginning, the board 7 or the log 7a is forcibly introduced, while opposing a resistance that is still crossante, into the chamber 6, as is apparent from FIGS. 7 and 10.
The chamber 6 thus constitutes a protection against an overload, since it does not come into operation until the limit load of the support has been exceeded.
The rollers shown in the drawing can also be replaced by bodies from another section. In the case of the use of rollers, their bearing surfaces can be erected.
According to an embodiment not shown, it is possible to replace the cylinders arranged above the conical chamber and in particular above the elastic layer 7 or 7a by filling materials of another species, by example of bulk materials. It is also possible to provide wooden blocks, which completely fill the interior space of the box. These fillers are first compressed by the support segments or by an upper strut and then forced out together with the protective layer 7 or 7a into the chamber 6. In this way the load-bearing force is approximately maintained. at the same value with a simultaneous increase in the elasticity stroke even if the predetermined maximum load is exceeded.
CLAIMS
1) Resilient support of mines, preferably support of galleries, in which compressible bodies are arranged between the end of the segments guided in a box and a support surface arranged in the same box characterized in that between the end of the segment and the The casing and at least in the upper part of the shell are arranged in several layers of sliding or rolling bodies offset with respect to one another, each of said layers consisting of one or a few bodies.