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L'invention est relative à un revêtement, constitué par des plaques en béton prenant élastiquement appui les unes sur les autres, pour des dispositifs de soutènement en acier pour galeries de mines, @es plaques étant réparties le long du pourtour des cadres de soutènement en reposant sur des cadres voisins dans la direction longitudinale de la galerie.
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En utilisant des plaques en béton comme éléments de revê- tement pour un dispositif de soutènement en acier, il a été néces- saire jusqu'ici, par suite des sollicitations élevées dues à la poussée des roches et aux tirs, de faire comporter à ces.plaques une forte armature en tiges ou fils d'acier pour leur donner des propriétés de résistance suffisantes. En outre, on était obligé de donner à ces plaques une épaisseur relativement grande, dans le sens radial par rapport à l'axe de la galerie, et d'utiliser pour leur fabrication des genres de béton de bonne qualité.
Ces plaques de revêtement -connues en béton présentent, en outre, l'inconvénient que le béton se rompt, plus spécialement pour des sollicitations importantes par flexion, .'il se détache en partie, sous la forme de gros blocs, des armatures et qu'il crée donc un danger impor- tant pour les accidents. En outre, on a rencontré des difficultés sérieuses quand on a voulu utiliser ces plaques en béton, qui sont en substances rigides, avec des cadres de soutènement él astiques.
L'invention permet d'écarter les inconvénients inhérents aux modes de ré&lisation connus en faisant comporter aux plaques de revêtement en béton une enveloppe, constituée plus spécialement par une tôle mince, cette enveloppe étant munie, tout au moins aux petits côtés voisins dans le sens périphérique, de moyens par lesquels on obtient une liaison élastique dans la direction péri- phérique et/ou radiale entre'les plaques voisines. Le recouvrement des plaques avec une enveloppe mince présente l'avantage que les plaques sont maintenues ensemble à leur emplacement, même si elles ont subi une rupture par suitede leur déformation et que le déta- chement de morceaux de béton est rendu impossible.
Par conséquent, on peut donner à ces plaques en béton une épaisseur relativement petite et, par ailleurs, il n'est plus nécessaire que le béton utilisé pour leur fabrication ait des qualités particulières. Dans de nombreux cas, il est môme possible de fabriquer les plaques en béton léger, en béton de pierre ponce ou de scories alors que dana ces cas il était nécessaire d'utiliser jusqu'ici du béton
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lourd. Il arrive souvent que l'on peut,se passer complètement d'armatures spéciales incorporées dans la masse du béton, pour les plaques établies selon l'invention.
Comme l'enveloppe est munie, tout au moins aux petits côtés voisins dans le sens périphérique, d'organes de liaison élastiques, il est possible de relier des plaques de revêtement voisines en béton de sorte qu'elles forment des éléments de sou- tènements élastiques qui sont capables'de s'adapter, d'une manière avantageuse, aux modifications de la section transversale de la galerie produites par la poussée des roches et qui présentent une grande résistance aux sollicitations par compression et par flexion qui accompagnent ces modifications.
Pour un mode de réalisation préféré de l'invention, l'en- veloppe des plaques de revêtement en béton a, le long de leurs petits côtés, la forme d'un emboîtement à mortaise et à élasticité limitée. De cette manière, il est possible de relier entre eux les éléments de revêtements, répartis sur le pourtour des cadres de soutènement, sous la forme d'un cadre de revêtement élastique en béton dont l'élasticité est judicieusement adaptée à celle des cadres de soutènement en acier.
Ces éléments de revêtement en béton peuvent être utilisés avec un avantage particulier quand on veut recouvrir, d'une manière étanche, les surfaces libres des roches entre les cadres de soutènement, par exemple dans le cas d'infiltrations d'eau importantes, dans le cas de roches friables ou tendant à s'écouler sous forme de sable ou dans le cas où il existe un danger d'accumulations de grisou.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, on relie entre elles deux plaques de revêtement en béton disposées de manière telle que leurs plans soient en substance parallèles, par des éléments élastiquement ou plastiquement déformables.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemples, plusieurs modes de réalisation de l'invention.
Les figo.l et 2 montrent, respectivement en élévation et en coupe suivant II-II fig.l, deux éléments derevêtement relies
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61DGtiquorr.(JlJt entre- eux, UOl1fOI'mGulel1t il un mode do réalisation de l'invention.
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La fig.3 montre, en coupe transversale, deux.plaques de revêtement reliées élastiquement entre elles et établies selon un autre mode de réalisation .
Les figs.4 et 5 nontrent, respectivement en élévation, et en coupe suivant V-V fig.4, encore un autre mode de réalisation.
La fig.6 montre, schématiquement, le montage des éléments de revêtement selon les figs.4 et 5, le long du pourtour d'un. cadre de soutènement élastique.
Les figs.7 et 8 montrent, respectivement en élévation et en coupe suivant VIII-VIII fig.7, un autre mode de réalisation de deux plaques reliées élastiquement entre elles.
Les figs.1 et 2 montrent deux plaques de revêtement en béton 1 et la, constituées en béton de pierre ponce.ou de scories.
Chacune des plaques en béton 1 et la est entourée d'une enveloppe 2 ou 2a en une tôle mince en fer, cette enveloppe étant ouverte aux faces d'extrémités 3 et 3a de la plaque. A la place d'une en-* veloppe en tôle, on peut également utiliser une enveloppe en une autre matière appropriée, par exemple une matière plastique. Le corps en béton 1 ou la est formé en damant ou en coulant la masse de béton préparée dans l'enveloppe 2 ou 2a de sorte qu'on n'a pas pesoin d'utiliser des moules de damage ou de coulée spéciaux pour la fabrication des plaques de revêtement en béton. L'enveloppe 2 ou 2a est constituée, aux petits côtés des plaques, qui sont voisins dans la direction périphérique des cadres de soutènement, de manière à permettre un emboîtement par tenon et mortaise.
Entre la mortaise 4, de section substantiellement rectangulaire, et le tenon 5 em- boité dans celle-ci, sont intercalées une ou plusieurs pièces 6, celles-ci étant déformables surtout,plastiquement. Pour le mode de l'éalisation montré sur la fig.2, on utilise, comme pièces déforma- bles 6, des morceaux ue bois écrasables, écartés les uns des autres.
A la place de ces morceaux de bois, on peut également utiliser d'autres pièces plastiquemant ou mêm@ élastiquement déformables, par exemple en une matière plastique.
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Pour le mode de réalisation de la fig.3, les. plaques eh béton comportent à l'un de leurs petits côtés, voisins dans le sens périphérique des cadres de soutènement, une nervure 7, à section en forme de coin, recouverte par l'enveloppe 2 ou 2a. Cette ner- vure pénètre dans une rainure 8 ménagée dans la plaque adjacente, la section transversale de cette rainure étant adaptée à celle de la nervure 7. Dans la rainure 8, on donne à l'enveloppe en tôle la forme d'un corps ondulé 9, qui résiste.'à la compression et qui peut se déformer surtout d'une manière plastique. Aussi, pour le mode de réalisation de la fig 3 les faces d'extrémité restent ouvertes de sorte que la masse de béton peut égalementêtre introduite dans l'enveloppe 2 ou 2a par damage ou coulée.
Pour former la mortaise 8, on introduit au préalable dans l'enveloppe 2, 2a une tôle légè- re et préfaçonnée ou analogue que l'on fixe, le cas échéant, à cette enveloppe. Liais il est également possible de fabriquer la plaque en béton 1 ou la dans un moule distinct et de la recouvrir ensuite avec l'enveloppe 2 ou 2a. Comme la forme ondulée de l'enveloppe 2 ou 2a., dans sa partie logée dans la mortaise susdite 8, permet un élargissement, élastique de l'enveloppe, l'engagement de celle- ci sur la plaque en béton 1 ou la, fabriquée à l'avance, ne pré- sente aucune difficulté.
Pour les modes de réalisation, montrés sur les figs.l à 3, on n'a pas recours à des armatures incorporées dans les plaques en béton. Dans de nombreux cas, il peut toutefois être avantageux ,la prévoir une armature légère dans les plaques, cette armature étant établie, avantageusement, de part et d'autre des fibres neu- tres. L'armature peut être constituée, par exemple, par un treillis non galvanisé ou par une pièce en métal déployé.
Pour le mode de réalisation des figs.4 et 5, on constitue l'enveloppe en tôle 2 ou 2a. de manière telle qu'elle soit ondulée sur les faces des plaques 1 ou la en béton qui se trouvent du côté des roches et du côté de la galerie. L'intervalle entre les parois ondulées de l'enveloppe 2,, 2a et la plaque de béton 1 ou la, munie d'une armature 10, est occupé par une matière de remplissage non
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tassée 11, formée par du sable. Le sable peut également être rempla- cé par des cendres volantes, des poussières de roches, ou un autre matériau non aggloméré pour former la masse de remplissage. Pour ce mode de réalisation, l'enveloppe 2 ou 2a est fermée complètement ou partiellement, aux faces d'extrémité 3 ou 3a des plaques, pour empêcher que la masse de remplissage 11 puisse s'écouler.
En in- tercalant une couche en un matériau non aggloméré entre la plaque de béton et l'enveloppe, on obtient l'avantage que l'enveloppe peut se déformer plastiquement, il un degré plus élevé, lors des solli- citations par compression sens que la plaque en béton, protégée par la masse de remplissage intermédiaire, soit sollicitée plus fortement.
La liaison élastique par emboîtement à mortaise est obte- nue, pour le mode de réalisation montré sur les figs.4 et 5, par une saillie emboîtée 12, constituant une nervure à section trans- versale en forme de coin ou de cône et remplie avec la matière de remplissage 11, de l'enveloppe 2 ou 2a. La nervure 12 pénètre dans une rainure 13, en forme de coin ou de cône, ménagée dans l'envelop- pe de la plaque de béton adjacente, cette rainure ayant des parois latérales élastiques 14 et 14a qui prennent appui sur la masse de remplissage 11. L'inclinaison des parois latérales élastiques 14, 14a, par rapport au plan longitudinal médian de la plaque en béton, est plus petite que celle des parois latérales de la nervure 12 de sorte que celle-ci peut s'engager dans la rainure 13 en élar- gissant celle-ci.
Entre la nervure 12 et la rainure 13 peut,, en outre, être intercalée en supplément une garniture de préférence plastiquement déformable.
L'élasticité de la liaison par emboîtement à mortaise entre les petite côtés des plaques en béton 1, la, voisines dans le cens périphérique des cadres de soutènement, est avantageusement adaptée à l'élasticité des cadres de soutènement, utilisés dans chaque cas afin que, comme montré schématiquement sur la fig.6 et Lors de 1' intervention d'une poussée desroches, les parties
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constitutives 15, 15a, 15b et 15c de ces cadres reliées entre elles puissent glisser les unes par rapport aux autres et que l'on conserve un revêtement étanche des surfaces libres des roches en- tre les cadres voisins dans la direction de la galerie.
Les figs.7 et 8 montrent un mode de réalisation pour le- quel deux plaques de revêtement 1 et la disposées substantielle- ment dans des plans parallèles et munies d'enveloppes 2 et 2a, sont relises entre elles par leurs cotés en regard par des éléments qui sont, en particulier, clastiquement déformables. Pour les figs..
7 et 8, les éléments de liaison susdits déformables sont consti- tués par des parties 16, courbées de manière à former une poche, de la surface de l'enveloppe 2a de la plaque en béton la, dans laquelle des parties 17, courbées de manière à former un crochet, de la surface ue l'enveloppe 2 de la plaque en béton peuvent être engagées. Comme visible sur la fig.8, les parties en forme de poche (l6) et en forme de crochet (17) sont formées aux deux bords paral- lèles des faces en regard des plaques 1 et la en s'étendant, comme montré sur la fig.7, sur toute la longueur des bords de ces plaques.
Les deux éléments de revêtement en béton, accrochés l'un l'autre, sont avantageusement fabriqués d'une manière indépendan- te, l'enveloppe 2 ou 2a, qui peut être constituée en tôle mince ou en une feuille de matière plastique, pouvant servir en même temps de moule pour le damage ou la coulée. L'enveloppe 2 ou 2a est ouverte dans les faces d'extrémité des éléments, ces faces étant orientées radjalement par rapport à l'axe de la galerie.
Ces élé- ments peuvent, par exemple, être fabriqués en logeant les parties en regard 18, 18a des enveloppes dans les parties des enveloppes 2 et2a qui comportent les bords 16 et 17 courbées en forme de po- che ou de crochet et qui recouvrent trois faces des plaques en béton 1 et 1a, après quoi on relie ces parties entre elles, par exemple par soudage, brasage ou collage. Il est toutefois oralement possible do constituer l'enveloppe des plaques 1 et la, y compris les parties courbées16 et 17, en une seule pièce, les bords en forme de crochet ou de poche étant obtenus par exemple par pliage.
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Dans de nombreux cas, il est également possible de constituer les enveloppes 2 et 2a de manière telle qu'elles soient ouvertes aux endroits où se trouvent les faces en retard des plaques en béton- 1 et la.
Avant leur mise en place on relie, pour le mode de réalisa- tion des figs.7 et 8, les deux plaques parallèles 1 et la, en béton, entre elles en faisant glisser latéralement les bords 17 en forme de crochet dans les bords 16 en forme de poche. L'utilisation du mode de réalisation, montré sur les figs.7 et 8, a lieu en répartis- sant les plaques de revêtement, reliées par paire entre elles, sur le pourtour des cadres de soutènement en laissant subsister, de préférence, un petit intervalle entre elles, ces plaques prenant appui sur les cadres voisins dans la direction longitudinale de la galerie.
Quand la poussée des roches ou des sollicitations par choc dues aux tirs ont lieu, les bords 17 courbés en forme de crochets et élastiquement déformables agissent comme des éléments élastiques qui permettent d'obtenir une diminution de l'écartement entre les plaques de revêtement reliées entre elles. La forme et lés proprié- tés des matériaux formant les éléments de liaison 16, 17 peuvent toutefois être choisies également de manière telle qu'il ne se pro- duise qu'une légère déformation élastique et ensuite une déforma- tion plastique de ces éléments d'accouplement en même temps qu'une diminution de l'écartement entre les plaques de revêtement 1 et la.
En plus du mode de réalisation montré sur les figs.7 et 8, on peut également imaginer d'autres solutions pour obtenir une liaison élastique entre deux plaques de revêtement en béton, dont les plans sont parallèles entre eux. En outre, les paires de pla- ques en béton, reliées entre elles et réparties sur la périphérie des cadres de soutènement, peuvent également comporter, aux petits côtés voisins dans le sens périphérique des cadres, une liaison par mortaise ayant une élasticité limitée, du genre des modes de réalisation montrés sur les figs.l à 5.