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Cette invention est relative à des perfectionnements apportés à des barres destinées à supporter des charges, ces barres pouvant être fixées l'une à l'autre de façon amovible, pour formerune poutre de support de longueur désirée. Les barres ont habituellement une section en I ou H et, si on le désire, elles peuvent présenter, en des endroits intermédiaires, des nervures additionnelles qui ajoutent à leur,résistance. On peut éga- lement employer des barres ayant une autre forme de section courante.
Les barres de ce type trouvent en particulier leur emploi dans les mines et, notamment, dans les mines de charbon, où un grand front est exploité. Il est nécessaire de prévoir un support pour le toit, après l'en- lèvement du charbon, et il est bien connu d'utiliser à cet effet un système de barres parallèles, les barres elles-mêmes étant maintenues contre le toit par un certain nombre d'étançons verticaux. Les barres de toit ont avan- tageusement une longeur relativement courte et sont prévues pour'être at- tachées de façon amovible l'une à l'autre, afin de fournir une poutre de support du toit d'une longueur importante.
Sous ce rapport, les deux ex- trémités des barres sont différentes, l'une d'entre elles étant prévue pour coopérer avec l'extrémité différente d'une barre semblable, de façon que les barres puissent être détachées l'une de l'autre.
Cette invention a pour objet, d'une part, d'apporter des perfec- tionnements aux barres du type mentionné et, d'autre part, de fournir un procédé perfectionné pour accoupler ces barres de façon qu'elles puissent être détachées.
Pour répondre à ce but, et à d'autres , la présente invention ré- side dans la prévision d'une barre du type mentionné présentant des moyens pour sa fixation directe - avec possibilité de détachement - à une barre semblable présentant à l'une de ses extrémités une partie dépassant la bar- re proprement dite, partie qui est prévue pour recevoir l'autre extrémité d'une barre semblable, des moyens étant en outre prévus pour traverser les deux extrémités assemblées, afin d'empêcher la séparation des deux barres.
La partie dépassant la barre peut comprendre deux éléments sen- siblement identiques, parallèles à l'âme de la barre et espacés d'une dis- tance égale à la largeur de ladite âme, la partie de la seconde barre qui s'engage dans la partie dépassante de la première barre étant l'âme de cette seconde barre. Quant aux moyens complémentaires précités, destinés à éviter la séparation des barres, ils peuvent comprendre une broche ou analogue traversant les extrémités assemblées des barres, suivant une di- rection perpendiculaire à celle des âmes des deux barres. La broche elle- même peut avantageusement avoir une section transversale arrondie et il peut être prévu des découpures arquées dans le bord des parties dépassantes de la première barre, pour recevoir la dite broche.
A cet effet également, une ouverture peut être prévue dans l'âme de la seconde barre. Des moyens de coopération additionnels peuvent être prévus entre les parties dépas- santes de la première barre et la seconde barre, pour augmenter les carac- téristiques de résistance à la charge du joint. Par exemple, des nervures à section transversale en demi-lune peuvent être prévues sur la seconde barre et des découpures destinées à coopérer avec ces nervures peuvent être prévues dans les parties dépassantes de la première barre.
L'invention fournit également un procédé d'accouplement de deux barres du type décrit, selon lequel l'une des barres présente une partie dépassante, prévue pour recevoir l'extrémité différente de la seconde bar- re, et selon lequel des moyens complémentaires sont prévus pour traverser les extrémités assemblées et empêcher la séparation des deux barres.
S'il s'agit d'employer des barres du type précité, qui puissent
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être fixées l'une à l'autre et être détachées l'une de l'autre comme indi- qué, pour supporter un toit de mine de charbon par exemple ,l'invention fournit un procédé de support du toit selon lequel plusieurs poutres sen- siblement parallèles sont formées par l'emploi de barres du type précité, placées perpendiculairement au front de charbon exploité, des étançons ver- ticaux étant prévus pour supporter les dites poutres contre le toit, ce procédé permettant de fixer une barre complémentaire à chacune des poutres parallèles chaque fois qu'une partie du front de charbon a été enlevée, si bien que la barre nouvellement attachée agira comme une poutre en con- sole pour supporter le toit.
Afin que l'invention puisse être plus facilement comprise, on en décrira ci-dessous, à titre d'exemple, un mode d'application, cette description étant faite avec référence aux dessins ci-annexés, où : la figure 1 est une vue latérale de barres conformes à la pré- sente invention; la figure 2 est une vue perspective représentant les extrémités coopérantes de deux barres ; la figure 3 est une vue perspective de l'une des extrémités d'une barre conforme à la présente invention; la figure 4 est une vue en plan d'une disposition d'éléments des- tinés à supporter le toit d'une mine souterraine, et la figure 5 représente une coupe suivant la ligne A-A de la figu- re 4.
Si l'on se réfère tout d'abord à la figure 1, on y voit une bar- re 1, accouplée par l'une de ses extémités, suivant la présente invention, à une barre la. L'autre extrémité de la barre 1 est identique à l'extrémi- té de la barre la intervenant dans l'accouplement représenté et l'autre ex- trémité de la barre la est identique à l'extrémité de la barre 1 interve- nant dans ce même accouplement. Si l'on considère l'extrémité libre de la barre la, on distingue deux éléments 4, qui laissent entre eux un interval- le èt dépassent l'extrémité de la barre, avantageusement à section en 1, et l'on voit que les éléments 4 sont avantageusement fixés sur les cotés de l'âme de la barre, par exemple par soudure. L'âme de la barre est de forme courante, comme il est représenté.
Les éléments 4 présentent des pro- fils arqués 5 et 6, destinés à coopérer avec des moyens de mise en place et de fixation. L'extrémité libre de la barre 1 est avantageusement con- formée de façon à s'engager dans l'intervalle laissé entre les éléments 4 et l'âme de la barre est taillée en oblique pour coopérer avec l'extrémité complémentaire de la barre la. Une ouverture 10 est prévue dans l'âme de la barre et sa longueur est accrue du fait de la présence d'un élément 9, dans lequel est pratiquée une découpure en demi-cercle. Des nervures 8, à section en demi-cercle, sont fixées aux ailes de la barre, par exemple par, soudure. La résistance de la barre peut être accrue si l'on fixe des plaques à baguettes 2 entre les ailes de la barre, ces plaques pouvant pré- senter des ouvertures 3, ainsi qu'il est clairement représenté à la figure 2.
Pour assembler les barres 1 et la, on amène l'extrémité de la barre la à proximité de l'extrémité de la barre 1 et la partie d'extrémité 7 de celle-ci est engagée dans l'espace compris entre les éléments 4 de la bar- re la. Les nervures 8, à section en demi-cercle, s'engagent dans les dé- coupures en demi-cercle 5 et, par l'alignement de la découpure en demi- cercle 6 et de l'ouverture 10, prolongée par l'évidement prévu dans l'é- lément 9 , on obtient une ouverture continue, dans laquelle peut être en- gagée une broche 13, allant en s'amincissant et destinée à fixer ensemble les deux barres et à empêcher leur séparation. Une chaîne 12 est avanta-
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geusement attachée à ladite broche 13 ainsi qu'à l'une des barrer, au mo- yen d'une patte de fixati n 11.
On appréciera la stabilité de cet accouplement en effet, lors- que les barres se trouvent en engagement l'une avec l'autre, elles ne peu- vent pas quitter leur alignement, ceci étant dû aux surfaces de contact inclinées des extrémités des âmes des barres, la broche 13 étant engagée dans la découpure en demi-cercle 6 et les nervures 8, à section en demi- cercle, étant engagées dans les évidements en demi-cercle 5.
On a observé que deux barres accouplées suivant la présente in- vention pourraient résister à des charges considérables. Lors d'un essai de poutre au cours duquel la charge fut appliquée au joint de deux barres accouplées, celles-ci étant supportées en des points espacés de 3'6", on observa qu'une charge de 10 tonnes était nécessaire pour que le joint pren- ne du jeu, et ceci se produisit en raison d'une rupture de la soudure des nervures 8, à section en demi-cercle. Le joint assure également une ré- sistance de porte-à-faux améliorée; au cours d'un autre essai, deux barres étant accouplées pour donner un porte-à-faux de 46", on observa, pour une charge d'une tonne appliquée à l'extrémité libre de la barre, un fléchis- sement de 0,35" seulement.
Après vingt applications de la charge à l'ex- trémité libre de la barre, on observa un fléchissement permanent inférieur à 0,04".
Il est à remarquer que ces caractéristiques sont extrêmement uti- les lorsqu'il s'agit de l'emploi de barres destinées à supporter des toits dans des exploitations souterraines, par exemple dans les mines de charbon.
A la figure 4, on peut voir un banc de houille 14, partiellement enlevé par taille par le bas. Le toit est supporté par plusieurs poutres 21, composées chacune de plusieurs barres assemblées, perpendiculaires au plan du banc et maintenues contre le toit par des étançons espacés 20. Une voie 17, pour un transporteur ainsi que pour une haveuse, est prévue près du banc 14. Des remblais 16 supportent le toit après l'enlèvement du char- bon de ce banc.
La figure 5 représente une section transversale de l'exploitation de mine représentée en plan à la figure 4, 15 désignant le toit.
Le système d'exploitation peut se résumer comme suit : la voie 17 est prévue près du banc 14, avec des étançons 20 à son coté situé vers le fond du puits, le toit, au-dessus de cette voie, étant supporté en porte- à-faux par des poutres 21. Une haveuse est déplacée sur la voie, pour tailler le banc par le bas, à une profondeur prédéterminée. Le banc est alors "soufflé" sur le sol par des charges explosives et le charbon est chargé sur un transporteur suivant la voie. A mesure que la profondeur à laquelle le banc est taillé augmente, les. poutres 21 sont prolongées par l'addition d'une barre supplémentaire et sont supportées à leur extrémité éloignée par des étançons 20, comme le montre la figure 4.
La voie est alors avancée vers les étançons 20 voisins du banc et les étançons sont ré- glés pour supporter les poutres du coté de la voie situé vers le fond du puits; les étançons du côté du banc de charbon sont enlevés. La voie est alors prête pour une autre course de la haveuse.
On remarquera que comme le charbon est enlevé, la partie du toit dont il est enlevé pourra facilement être supportée grâce à l'emploi des poutres 21 maintenues voisines du toit, en porte-à-faux, et que la partie du toit allant jusqu'au banc de charbon pourra être supportée de cette ma- nière. Comme les étançons 20 et la poutre 21 sont avancés à mesure de l'enlèvement du charbon, le toit pourra s'écrouler par explosion et on pour- ra prévoir les remblais.
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Par l'application de la présente invention, le toit, immédiate- ment après l'enlèvement du. charbon, peut être supporté puisqu'une autre barre peut être assemblée à l'extrémité libre de la précédente.
REVENDICATIONS.
1. Barre du type mentionné, présentant des moyens permettant sa fixation, avec possibilité de détachement, à une barre semblable, un pro- longement de l'extrémité de la première barre étant prévu pour coopérer avec une extrémité de l'autre barre et des moyens étant prévus pour em- pêcher la séparation des dites barres.
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This invention relates to improvements made to bars intended to support loads, these bars being able to be fixed to one another in a removable manner, to form a support beam of desired length. The bars usually have an I or H section and, if desired, they may have additional ribs in intermediate locations which add to their strength. It is also possible to use bars having another shape of current section.
Bars of this type find their use in particular in mines and, in particular, in coal mines, where a large front is exploited. It is necessary to provide a support for the roof, after the removal of the coal, and it is well known to use for this purpose a system of parallel bars, the bars themselves being held against the roof by a certain number of vertical props. The roof bars are advantageously of a relatively short length and are intended to be removably attached to each other, to provide a roof support beam of substantial length.
In this respect, the two ends of the bars are different, one of them being intended to cooperate with the different end of a similar bar, so that the bars can be detached from one of the bars. other.
The object of this invention is, on the one hand, to provide improvements to bars of the type mentioned and, on the other hand, to provide an improved method for coupling these bars so that they can be detached.
In order to meet this aim, and others, the present invention resides in the provision of a bar of the type mentioned having means for its direct attachment - with the possibility of detachment - to a similar bar having at one. from its ends a part protruding from the bar proper, part which is intended to receive the other end of a similar bar, means being furthermore provided to pass through the two assembled ends, in order to prevent the separation of the two bars.
The part protruding from the bar may include two substantially identical elements, parallel to the web of the bar and spaced at a distance equal to the width of said web, the part of the second bar which engages in the bar. projecting part of the first bar being the soul of this second bar. As for the aforementioned additional means, intended to prevent the separation of the bars, they may comprise a pin or the like passing through the assembled ends of the bars, in a direction perpendicular to that of the webs of the two bars. The pin itself can advantageously have a rounded cross section and there may be arcuate cutouts in the edge of the protruding portions of the first bar, to receive said pin.
Also for this purpose, an opening can be provided in the web of the second bar. Additional means of cooperation can be provided between the protruding parts of the first bar and the second bar, to increase the load resistance characteristics of the joint. For example, ribs with a half-moon cross section may be provided on the second bar and cutouts intended to cooperate with these ribs may be provided in the projecting parts of the first bar.
The invention also provides a method of coupling two bars of the type described, according to which one of the bars has a projecting part, intended to receive the different end of the second bar, and according to which complementary means are provided. designed to pass through the assembled ends and prevent the separation of the two bars.
If it is a question of using bars of the aforementioned type, which can
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be fixed to each other and be detached from each other as indicated, to support a coal mine roof for example, the invention provides a method of supporting the roof whereby several beams are - so parallel are formed by the use of bars of the aforementioned type, placed perpendicular to the front of the exploited coal, vertical props being provided to support said beams against the roof, this process making it possible to fix a complementary bar to each of the parallel beams whenever part of the coal front has been removed, so the newly attached bar will act as a console beam to support the roof.
In order that the invention may be more easily understood, a mode of application will be described below, by way of example, this description being given with reference to the accompanying drawings, where: FIG. 1 is a view side of bars according to the present invention; Figure 2 is a perspective view showing the cooperating ends of two bars; Figure 3 is a perspective view of one of the ends of a bar according to the present invention; Figure 4 is a plan view of an arrangement of elements intended to support the roof of an underground mine, and Figure 5 shows a section taken along the line A-A of Figure 4.
If we firstly refer to FIG. 1, there is seen a bar 1, coupled by one of its ends, according to the present invention, to a bar 1a. The other end of the bar 1 is identical to the end of the bar intervening in the coupling shown and the other end of the bar 1a is identical to the end of the bar 1 intervening. in this same coupling. If we consider the free end of the bar 1a, we can distinguish two elements 4, which leave an interval between them and exceed the end of the bar, advantageously in section 1, and we see that the elements 4 are advantageously fixed to the sides of the web of the bar, for example by welding. The web of the bar is in the usual form, as shown.
The elements 4 have arcuate profiles 5 and 6, intended to cooperate with means for positioning and fixing. The free end of the bar 1 is advantageously shaped so as to engage in the gap left between the elements 4 and the web of the bar is cut obliquely to cooperate with the complementary end of the bar. . An opening 10 is provided in the web of the bar and its length is increased due to the presence of an element 9, in which a semi-circular cutout is made. Ribs 8, with a semi-circular section, are fixed to the flanges of the bar, for example by welding. The resistance of the bar can be increased by fixing rod plates 2 between the wings of the bar, these plates may have openings 3, as is clearly shown in figure 2.
To assemble the bars 1 and 1a, the end of the bar 1a is brought close to the end of the bar 1 and the end portion 7 thereof is engaged in the space between the elements 4 of the bar there. The ribs 8, with a semi-circular section, engage in the semi-circular cutouts 5 and, by aligning the semi-circular cutout 6 and the opening 10, extended by the recess provided in element 9, a continuous opening is obtained, in which a pin 13 can be inserted, tapering off and intended to fix the two bars together and to prevent their separation. A 12 chain is before
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carefully attached to said pin 13 as well as to one of the barrers, by means of a fixing tab 11.
The stability of this coupling will be appreciated in fact, when the bars are in engagement with each other, they cannot leave their alignment, this being due to the inclined contact surfaces of the ends of the webs of the cores. bars, the pin 13 being engaged in the semi-circular cutout 6 and the ribs 8, with a semi-circular section, being engaged in the semi-circular recesses 5.
It has been observed that two bars coupled according to the present invention could withstand considerable loads. In a beam test in which the load was applied to the joint of two coupled bars, the latter being supported at points spaced 3'6 "apart, it was observed that a load of 10 tons was required for the The joint takes play, and this has occurred due to a breakage of the weld of the ribs 8, with a semi-circular section. The joint also provides improved overhang resistance; In a further test, two bars being coupled to give an overhang of 46 ", a deflection of 0.35" was observed for a load of one ton applied to the free end of the bar. only.
After twenty applications of the load to the free end of the bar, a permanent deflection of less than 0.04 "was observed.
It should be noted that these characteristics are extremely useful when it comes to the use of bars intended to support roofs in underground operations, for example in coal mines.
In Figure 4, we can see a coal bed 14, partially removed by size from below. The roof is supported by several beams 21, each composed of several assembled bars, perpendicular to the plane of the bench and held against the roof by spaced props 20. A track 17, for a transporter as well as for a shear, is provided near the bench. 14. Embankments 16 support the roof after removal of the coal from this bench.
Figure 5 shows a cross section of the mine operation shown in plan in Figure 4, denoting the roof.
The operating system can be summarized as follows: track 17 is provided near bench 14, with props 20 at its side located towards the bottom of the well, the roof, above this track, being supported as a carrier. overhang by beams 21. A shearer is moved on the track, to cut the bed from below, to a predetermined depth. The bench is then "blown" on the ground by explosive charges and the coal is loaded on a conveyor following the track. As the depth to which the bench is trimmed increases, the. beams 21 are extended by the addition of an additional bar and are supported at their far end by struts 20, as shown in Figure 4.
The track is then advanced towards the neighboring props of the bench and the props are adjusted to support the beams on the side of the track located towards the bottom of the well; the props on the coal bench side are removed. The track is then ready for another cutter run.
It will be noted that as the coal is removed, the part of the roof from which it is removed can easily be supported thanks to the use of the beams 21 kept close to the roof, cantilevered, and that the part of the roof going up to the coal bench can be supported in this way. As the props 20 and beam 21 are advanced as the coal is removed, the roof may explode and the backfill can be provided for.
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By the application of the present invention, the roof, immediately after removal of the. coal, can be supported since another bar can be assembled at the free end of the previous one.
CLAIMS.
1. Bar of the type mentioned, having means allowing its attachment, with the possibility of detachment, to a similar bar, an extension of the end of the first bar being provided to cooperate with one end of the other bar and means being provided to prevent the separation of said bars.