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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX CADRES DE SOUTENEMENT ANNULAIRES OU EN
FORME DE VOUTE POUR DES GALERIES DE MINES OU DES TUNNELS.
On connaît un cadre de soutènement annulaire ou en forme de voûte, pour des galeries de mines, qui est constitué par des profilés en forme de gouttière profonde, ces profilés étant emboîtés dans le même sens l'un dans l'autre à l'endroit où ils se recouvrent et étant reliés entre-eux par des é- clisses de serrage, des étriers à bouts filetés ou analogues. On entend par profilés en forme de gouttière des fers qui ont une section transversale en U, de forme quelconque et qui comportent des ailes, cette section étant, de préférence, telle que les moments résistants suivant 1?axe des X et l'axe des Y ne soient pas très différents l'un de l'autre. Les profilés peuvent, par exem- ple, avoir une section trapézoïdale ou doublement coudée avec un fond plat, ce fond pouvant également être bombé.
Pour un cadre de soutènement de ce gen- re on peut utiliser des profilés intérieur et extérieur différents ou égaux.
Dans tous les cas il- est avantageux de donner aux ailes des profilés dès di- mensions angulaires différentes et convenables pour que l'on obtienne un ef- fet de serrage élastique quand ces profilés sont emboîtés l'un dans l'autre.
L'invention partd'un cadre de soutènement pour lequel les extré- mités de deux profilés, qui sont emboîtés l'unrdans l'autre dans le même sens, sont entourées tout au moins à une extrémité de la zone de recouvrement d'une bague qui comporte des moyens de serrage, de préférence des coins de serrage, cette bague étant avantageusement accouplée à l'extrémité libre d'un profilé de manière à suivre les mouvements de celui-ci.
A cet effet, on a établi tout d'abord un-coin de serrage, entre la bague et le fond du profilé extérieur. Suivant une autre proposition on a établi le coin à côté du profilé en-dessous de l'aile de celui-cio Les coins ont toujours été disposés de manière qu'ils puissent pénétrer de plus profondément dans le dispositif de liaison lorsque la bague est entraînée.
Une autre proportion est de former la bague de guidage par un manchon cons- titué en deux parties qui peuvent être reliées par un coin tendeur (par exem- ple par des pièces de guidage en forme de coins) une desdites parties étant
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reliée à une extrémité du profilé pour suivre les mouvements de celle-ci.
L'invention a pour but de ¯constituer le cadre de soutènement, en ce qui concerne la liaison des profilés, de manière telle que l'intensité de l'effort de liaison entre les profilés puisse être réglée à tout moment par des moyens simples et certains actionnés à la main sans toutefois renoncer aux liaisons qui, entre certaines limites et pendant le mouvement relatif des pro- filés, permettent d'obtenir un renforcement de-serrage.
Une solution avantageuse du problème.,, qui està la base de l'inven- tion, consiste à intercaler entre le profilé extérieur et chaque coin de ser- rage un organe d'appui qui peut être serré contre ledit profilé en étant guidé par la bague de serrage. Lors du mouvement relatif des profilés, par suite de la poussée des terres ou roches, le profilé extérieur glisse sur l'organe d'appui de sorte qu'il ne peut se produire une modification dans l'emplace- ment du coin de serrage, dont la position a été réglée auparavant. L'effort de serrage, obtenu par réglage et pour autant que le serrage de la liaison est assuré seulement par le coin, reste donc constant pour toutes les conditions qui peuvent se présenter au cours du fonctionnement.
Il est connu depuis longtemps, pour des étançons d'établir une pla- que d'appui entre l'étançon intérieur et un étrier, qui assure la liaison,cet- te plaque étant empêchée d'être entraînée par l'étançon. Comme l'étançon su- périeur, qui s'engage dans l'étançon inférieur,' a la forme d'un coin longitu- dinal (contrairement à la forme prismatique du profilé du cadre de soutènement.) le but, poursuivi selon l'invention et qui consiste à rendre constant l'effort de serrage, une fois que cet effort a été réglé, ne se présente donc pas pour des étançons-. De plus, les sollicitations des liaisons d'un cadre de soutène- ment annulaire¯ou curviligne, établi selon l'invention, sont de nature diffé- rente à celles qui se produisent pour des dispositifs de serrage connus pour les étançons de mines.
De toute façon, les craintes, basées sur les expérien- ces faites en pratique avec des étançons de mines que l'introduction d'un corps d'appui entre le profiléet la bague pourrait donner lieu à un glissement Plus aisé entre les profilés n'ont pas été confirmées. On a constaté, au contraire, que le dispositif, faisant l'objet de l'invention, permet d'accroître fortement la sécurité de fonctionnement.
L'idée inventive peut être réalisée, du point de vue constructif, dé différentes manières On peut intercaler, par exemple, un corps d'appui en forme de plaque entre le fond du profilé extérieur et un coin établi en- dessous de ce fond et la bague de guidage. Dans ce cas il est avantageux de faire comporter au coin, dont la largeur correspond à peu près à la largeur du fond du profilé, tout au moins sur la face de ce coin qui se trouve du cô- té de la plaque d'appui, des bourrelets de glissement aux deux bords longitu- dinaux, en-dessous des ailes ou membranes latérales du profilé extérieur. Ces bourrelets transmettent directement les efforts de compression à ces ailes quand le coin est introduit de force dans son logement.
Une autre solution du problème consiste à établir contre chaque joue latérale de la bague de guidage un corps d'appui coulissant, les deux corps étant serrés à la fois par un coin ou par deux coins -séparés, contre les ailes du profilé extérieur.
L'invention peut être appliquée à des profilés de section quel- conque mais elle est particulièrement avantageuse pour des profilés en forme de gouttière profonde ou autre profilés en U avec ailes latérales.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemple, quatre modes de réalisation de l'invention, chaque mode étant montré en vue de côté et en coupe transversale.
Sur les figso 1 et 2 le cadre de soutènement comprend deux seg- ments 1 et 2 de profilés qui sont emboîtés l'un dans l'autre, dans le même sens, dans la zone X. Aux deux extrémités de la zone de recouvrement ces seg- ments sont entourés de bagues de serrage 3 et 3a.
La bague 3 prend appui sur l'extrémité libre du profilé inté- rieur 2 par un talon 4 dont la face latérale est inclinée vers l'intérieur
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et par lequel est assuré l'entraînement de la bague 3 quand le segment 1 se déplace par rapport au segment 2.
Sous le fond du profilé extérieur 1 est établi un coin de serrage' 6 guidé dans la bague 3. Entre ce coin 6 et le profilé 1 est établie une pla- que d'appui 7 qui est guidée par des ergots latéraux 8 dans des fentes 9 mé- nagées dans les joues latérales de la bague 3. Des petits disques 9a empêchent le dégagement de la plaque 7. La largeur du coin 6 correspond à peu près à celle du fond du profilé 1 et ses bords longitudinaux portent des bourrelets.
10 par lesquels il prend appui aussi bien sur la bague 3 que sur la plaque 7.
Par les bourrelets 10 on transmet directement l'effort de tension, exercé par le coin, aux ailes du profilé 1. Le coin 6 peut être empêché par des butées (non montrées) de se dégager complètement. Quand le coin 6 est chassé dans son logement, la plaque d'appui 7 est serrée contre le fond du profilé 1. Par le mouvement relatif entre les profilés, c'est-à-dire quand la bague 3 est en- traînée par le profilé intérieur 2 le fond du profilé extérieur 1 glisse sur la plaque d'appui 7.
Comme le déplacement du profilé n'agit pas sur le coin, celui-ci peuttêtre orienté dans le sens opposé à celui montré sur le dessin, du moment que-la bague est agencée en conséquence,
Pour le mode de réalisation des figso 3 et 4 on a recours à une bague de guidage en deux pièces, la pièce externe 3b étant reliée au profilé intérieur 2 par le talon 4 alors que la pièce interne 3c entoure le profilé extérieur 1. Les deux pièces 3b et 3c sont reliées entre elles par une glis- sière inclinée 11 de sorte qu'un coulissement relatif, entre certaines limites, des profilés donne lieu, par l'entraînement de la partie externe 3b, à un ser- rage qui augmente automatiquement. Le montage du coin de serrage 6 de la pla- que d'appui 7 correspond à celui des figs. 1 et 2.
Il est à noter que, pour cet exemple, les profilés 1 et 2 ont des sections différentes.
Pour l'exemple selon les figso 5 et 6, les organes d'appui 7 peu- vent coulisser sur les joues latérales de la bague 3, ces organes¯¯étant écar- tés notablement du profilé extérieur dans le sens latéral alors que leurs ex- trémités supérieures se trouvent sous les rebords externes du profilé extérieur.
Les deux organes d'appui 7a coopèrent avec un coin de serrage commun 6 qui con- tourne, avec jeu, le profilé extérieur.
L'exemple selon les figs. 7 et 8 se distingue du précédent seule- ment par le fait que l'on adjoint à chaque organe d'appui 7a, qui a une hauteur relativement réduite, un coin de serrage individuel 6a qui est guidé sur des saillies 12 de la bague 3. Sur les faces externes des coins 6a sont montés des étriers 13 de sorte que chaque joue latérale de la bague est entourée, en quelque sorte, par ce coin qui est ainsi empêché de se perdre.
En plus de la disposition, établie selon l'invention, d'un ou de plusieurs coins de serrage, en combinaison avec la bague de guidage, on peut avoir recours à plusieurs bagues constituées d'une manière analogue. Par exem- ple, on peut également envisager en ce qui concerne la bague de guidage 3a, d'incorporer dans celle-ci un coin avec un organe d'appui tel que spécifié plus haut.
Comme visible sur la fig. 1, le coin C prend appui sur la bague de guidage 3 par une face 14, rendue rugueuse ou munie de dents de scie.
REVENDICATIONS.
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IMPROVEMENTS TO SUPPORT FRAMEWORKS ANNULAR OR IN
VAULT SHAPE FOR MINING GALLERIES OR TUNNELS.
An annular or vault-shaped supporting frame is known for mining galleries, which is formed by profiles in the form of a deep gutter, these profiles being nested in the same direction one in the other at the place where they overlap and are interconnected by clamping straps, clamps with threaded ends or the like. By gutter-shaped profiles is meant irons which have a U-shaped cross section, of any shape and which comprise wings, this section preferably being such that the moments of resistance along the X axis and the axis of the legs. They are not very different from each other. The profiles can, for example, have a trapezoidal or double bent cross section with a flat bottom, which bottom can also be domed.
For a support frame of this type, different or equal interior and exterior profiles can be used.
In all cases, it is advantageous to give the wings profiles of different and suitable angular dimensions so that an elastic clamping effect is obtained when these profiles are nested one inside the other.
The invention starts from a retaining frame for which the ends of two sections, which are nested one in the other in the same direction, are surrounded at least at one end of the overlap zone by a ring. which comprises clamping means, preferably clamping wedges, this ring being advantageously coupled to the free end of a section so as to follow the movements of the latter.
For this purpose, we first established a clamping wedge between the ring and the bottom of the outer profile. According to another proposal the wedge has been established next to the profile below the flange of the latter.The wedges have always been arranged so that they can penetrate deeper into the connecting device when the ring is driven .
Another proportion is to form the guide ring by a sleeve consisting of two parts which can be connected by a tensioning wedge (for example by wedge-shaped guide parts) one of said parts being
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connected to one end of the profile to follow the movements thereof.
The object of the invention is to ¯constitute the supporting frame, as regards the connection of the profiles, in such a way that the intensity of the connection force between the profiles can be adjusted at any time by simple means and some are operated by hand without however renouncing the links which, between certain limits and during the relative movement of the profiles, make it possible to obtain a de-clamping reinforcement.
An advantageous solution to the problem, which is the basis of the invention, consists in inserting between the outer profile and each clamping wedge a support member which can be clamped against said profile while being guided by the tightening ring. During the relative movement of the sections, as a result of the pressure of the earth or rocks, the outer section slides on the support member so that no modification can occur in the location of the clamping wedge, whose position was previously set. The clamping force, obtained by adjustment and provided that the tightening of the connection is provided only by the wedge, therefore remains constant for all conditions which may arise during operation.
It has long been known for props to establish a bearing plate between the inner prop and a stirrup, which provides the connection, this plate being prevented from being dragged by the prop. As the upper strut, which engages with the lower strut, has the shape of a longitudinal wedge (unlike the prismatic shape of the profile of the support frame.) The goal, pursued according to the invention and which consists in making the clamping force constant, once this force has been adjusted, therefore does not present itself for props. In addition, the stresses on the links of an annular or curvilinear support frame, established according to the invention, are of a different nature to those which occur for known clamping devices for mine props.
In any event, the fears, based on experiences made in practice with mine props, that the introduction of a bearing body between the profile and the ring could give rise to easier sliding between the profiles. have not been confirmed. It has been observed, on the contrary, that the device forming the subject of the invention makes it possible to greatly increase operating safety.
The inventive idea can be achieved, from the constructive point of view, in different ways. One can insert, for example, a support body in the form of a plate between the bottom of the outer profile and a corner established below this bottom and the guide ring. In this case, it is advantageous to have the wedge, the width of which corresponds approximately to the width of the bottom of the profile, at least on the face of this wedge which is on the side of the support plate, sliding beads at the two longitudinal edges, below the side wings or membranes of the outer profile. These beads directly transmit the compressive forces to these wings when the wedge is forced into its housing.
Another solution to the problem consists in establishing against each lateral cheek of the guide ring a sliding bearing body, the two bodies being clamped at the same time by one wedge or by two separate wedges, against the wings of the outer section.
The invention can be applied to profiles of any cross section, but it is particularly advantageous for profiles in the form of a deep gutter or other U-shaped profiles with side wings.
The accompanying drawings show, by way of example, four embodiments of the invention, each mode being shown in side view and in cross section.
In figso 1 and 2, the support frame comprises two segments 1 and 2 of profiles which are nested one inside the other, in the same direction, in zone X. At both ends of the overlap zone these segments are surrounded by clamping rings 3 and 3a.
The ring 3 is supported on the free end of the internal profile 2 by a heel 4 whose lateral face is inclined inwards.
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and by which the drive of the ring 3 is ensured when the segment 1 moves relative to the segment 2.
Under the bottom of the outer profile 1 is established a clamping wedge '6 guided in the ring 3. Between this wedge 6 and the profile 1 is established a support plate 7 which is guided by lateral pins 8 in slots. 9 formed in the lateral cheeks of the ring 3. Small discs 9a prevent the release of the plate 7. The width of the wedge 6 corresponds approximately to that of the bottom of the profile 1 and its longitudinal edges carry beads.
10 by which it bears both on the ring 3 and on the plate 7.
By the beads 10, the tension force exerted by the wedge is transmitted directly to the wings of the profile 1. The wedge 6 can be prevented by stops (not shown) from coming completely free. When the wedge 6 is driven into its housing, the support plate 7 is clamped against the bottom of the profile 1. By the relative movement between the profiles, that is to say when the ring 3 is dragged by the inner profile 2 the bottom of outer profile 1 slides on the support plate 7.
As the movement of the profile does not act on the wedge, it can be oriented in the opposite direction to that shown in the drawing, as long as the ring is arranged accordingly,
For the embodiment of figso 3 and 4, a two-piece guide ring is used, the outer part 3b being connected to the inner profile 2 by the heel 4 while the inner part 3c surrounds the outer profile 1. The two parts 3b and 3c are interconnected by an inclined slide 11 so that a relative sliding, between certain limits, of the profiles gives rise, by the driving of the external part 3b, to a clamping which automatically increases . The assembly of the clamping wedge 6 of the support plate 7 corresponds to that of figs. 1 and 2.
It should be noted that, for this example, the profiles 1 and 2 have different sections.
For the example according to Figs. 5 and 6, the support members 7 can slide on the lateral cheeks of the ring 3, these members¯¯ being significantly spaced from the outer profile in the lateral direction while their ex - upper hoppers are located under the outer edges of the outer profile.
The two support members 7a cooperate with a common clamping wedge 6 which turns, with play, the outer profile.
The example according to figs. 7 and 8 differs from the previous one only by the fact that we add to each support member 7a, which has a relatively low height, an individual clamping wedge 6a which is guided on projections 12 of the ring 3 Stirrups 13 are mounted on the outer faces of the corners 6a so that each side cheek of the ring is surrounded, in a way, by this corner which is thus prevented from getting lost.
In addition to the arrangement, established according to the invention, of one or more clamping wedges, in combination with the guide ring, it is possible to have recourse to several rings formed in a similar manner. For example, as regards the guide ring 3a, it is also possible to envisage incorporating therein a wedge with a support member as specified above.
As seen in fig. 1, the wedge C bears on the guide ring 3 by a face 14, roughened or provided with saw teeth.
CLAIMS.
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