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L'invention est relative à un organe pour assurer une . liaison, résistant à la traction et à la compression, entre des cadres de soutènement échelonnés dans la direction de l'axe d'un couloir (ou galerie) de mine tout en étant écartés les uns des autres et dont les profilés sont guidés, tout au moins partiellement,' entre des butées écartées les unes des autres prévues aux deux extrémités dudit organe de liaison.
Comme organes de liaison, on utilise généralement--. pour
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le soutènement souterrain, des planches, des rondins, des pieux ainsi que des barres découpées dans des déchets de profilés en acier, des tubes, des tôles et analogues qui sont placés dans le sens de l'axe du couloir en étant répartis sur le pourtour des cadres de soutènement du côté des roches pour revêtir les surfaces libres des roches entre les cadres. Les organes de liaison servent à maintenir en place les pierres qui sont remblayées entre les cadres et les roches voisines, afin d'obtenir ainsi une transmission uniforme de la poussée des roches et d'empêcher le détachement de plaques de roches ou un éboulement de pierres.
Pour ces organes de liaison usuels, les cadres de soutène- ment, écartés les uns des autres et échelonnés dans la direction de l'axe du couloir sont maintenus les uns par rapport aux'autres dans la direction de cet axe par des éléments d'écartement supplémentaires Il est connu de munir ces éléments d'écartement de deux butées fixes prévues à leurs deux extrémités et écartées l'une de l'autre, ces butées agrippant, tout au moins partiellement, le profilé du cadre entre elles pour assurer ainsi une- liaison, résistant à la traction. et à la compression entre les cadres échelonnés.
Ces éléments d'écartement déjà connus constituent des éléments dont la fabrica- tion est relativement compliquée et, par conséquent, coûteuse, ces éléments ne pouvant, dans la plupart des cas, être mis en place sur les profilés que du côté de l'intérieur du couloir,, de sorte qu'ils ne peuvent être utilisés que comme éléments d'écartement répartis avec des écartements plus grands sur lé pourtour des ca- dres de soutènement sans pouvoir remplir, toutefois, l'autre fonc- .tion qui consiste à revêtir les surfaces libres des roches entre les cadres de soutènement.
L'invention a pour but de réaliser un organe de liaison, de constitution et de fabrication simples et économiques pour le soutènement souterrain des galeries ou couloirs de mines, cet organe permettant d'assurer simultanément un revêtement des surfaces libres des roches-entre les cadres de soutènement ainsi qu'une liaison, résistant à la traction et à la compression entre ces cadres écartés
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les uns des autres et échelonnés dans la direction de l'axe du cou- loir.
En partant d'un organe de liaison connu qui comporte des bu- tées écartées l'une de l'autre à ses deux extrémités afin qu'elles puissent agripper entre elles, tout au moins partiellement, le pro- filé du cadre, l'organe établi selon l'invention, est caractérisé en ce qu'une tige de liaison, constituée de préférence par un fer rond, comporte des parties doublement coudées qui contournent par- tiellement les profilés de deux cadres de soutènement voisins, tout en ayant une forme adaptée à celle de ces profilés, les branches latérales de ces parties coudées formant'les butées servant au gui- dage des profilés des cadres de soutènement.
Les organes de liaison, établis selon l'invention, peuvent être constitués, par exemple, par des fers ronds ayant un diamètre d'environ 6 à 15 mm, ces-orge- nes pouvant être fabriqués très économiquement, à cause des opéra- tions de coudage simples nécessaires pour leur donner la forme'vou- lue et de la dépense réduite en matière première., Les extrémités coudées des tiges de liaison sont glissées sur le côté des profilés des cadres, dirigés du côté des roches et assurent un accouplement efficace, résistant à la traction et à la compression, entre les cadres de soutènement 'échelonnés les uns à la suite des autres dans la direction du couloir, ce qui exclut, avec certitude, un glisse- ment des différents cadres par effet de la poussée des roches.
Quand le soutènement du couloir est tassé avec soin, les extrémités cou- dées des tiges de liaison, qui agrippent'par derrière les profilés des cadres, sont serrées fortement entre ces cadres et le remblai de remplissage. La partie longitudinale non coudée de la tige de liaison, qui se trouve entre les cadres, peut donc se déformer élastiquement vers l'intérieur du couloir par la poussée des roches sans qu'on ait à craindre que l'accouplement entre les cadres et les tiges de liaison soit rempu.
De cette manière, on obtient que les cadres de soutènement, échelonnés dans la direction,du couloir, sont reliés de plus en plus fortement entre eux à mesure que la poussée des roches augmente, de sorte que les différents cadres sont assemblés de manière à former un dispositif de soutènement
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dont les. parties sont particultèrement résistantes à la traction. et à la compression.
Pour rendre Il'accouplement entre les tiges de liaison et le profilé du cadre de soutènement indépendant du remblayage de remplias-age, il est avantageux d'adjoindre, aux. extrémités, coudées des tiges de liaison des étrier.s coudés qui, peuvent être reliés à celles-ci par des crochets, de manière tells que ces étriers et ces extrémités entourent les profilés des cadres comme un anneau pour empêcher le glissement relatifdes tiges de liaison par rapport à ces profilés.
De cette manière, on est assuré, marne si le remblayage du dispositif de soutènement est fait avec moins de soins et avant que la poussée des roches commence à agir, ou dans le cas d'une répartition irrégulière de la plussée, d'une fixation sûre des tiges de liaison sur les cadres de soutènement et d'un ancrage résistant à la traction et à la compression entre les cadres échelonnés dans la direction du couloir.
Bien que l'on puisse, à l'aide des étriers adjoints aux tiges de liaison, relier celles-ci aux profilés des cadres du côté de l'intérieur'du couloir, les tiges de liaison sont, de préférence, disposées de manière telle que leurs extrémités coudées contournent les profilés des cadres du côté des roches, les étriers adjoints à ces tiges prenant appui sur la face des profilés des cadres diri- gées du côté de l'intérieur du couloir.
Non-seulement on obtient, par cette disposition des tiges de liaison, que les extrémités cou- dées sont serrées de plus en plus par la poussée des roches entre le cadre et le remblayage mais on obtient aussi cet autre avantage que , les étriers de fixation peuvent, dans de nombreux cas et après mise en place des cadres depuis un certain temps, Atre détachés des tiges de liaison et peuvent être utilisée pour la fixation d'autres tiges de liaison.
Il est avantageux que les extrémités des branches des étriers, constitués de préférence par des fers ronds, soient enga- gées, par des crochets ou griffes, sur ces tiges en dehors de butées
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qui servent au guidagedes profilés des cadres. Dans la plupart des cas, il est possible d'accoupler, par chaque étrier, les extrémités de deux tiges de liaison placées, avec un écartement latéral réduit, l'une à la suite de l'autre dans la direction du couloir. Cette dis- position présente l'avantage que, pour la fixation de chaque tige de traction au cadre de soutènement, on n'a besoin. que d'un seul étrier.
Pour un autre mode de réalisation:de l'invention, les étriers comportent des moyens pour serrer les profilés des cadres contre les extrémités coudées des tiges de liaison, ces moyens étant constitués par exemple par des coins de serrage guidés dans des, ouvertures des étriers parallèlement à l'axe du couloir.
Dans tous les cas, il est avantageux d'adapter la forme des coudes des extrémités des tiges de liaison et la forme des étriers à celle de la section transversale des profilés du cadre de manière telle que ces extrémités ainsi que les étriers soient en contact immédiat avec une partie importante du pourtour extérieur des profi- lés.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemples, plu- sieurs modes de réalisation de l'invention.
Les figs.l, 2 et 3 montrent, respectivement en élévation depuis l'intérieur du couloir, en coupe transversale suivant II-II fig.l et en vue de côté, deux cadres de soutènement voisins reliés entre eux par un organe de liaison, conformément à l'invention.
Les figs.4 et 5 montrent respectivement en élévation vue du côté des roches et en coupe transversale suivant V-V fig.4, la 'liaison entre deux cadres de soutènement par un organe de liaison établi selon un autre mode de réalisation de l'invention.
Les figs.6 et 7 montrent, respectivement en élévation due du côté des roches et en coupe transversale suivant VII-VII fig.6, deux cadres de soutènement voisins reliés par des organes de liaison, les profilés de ces cadres ayant une autre section transversale.
Le long du pourtour des cadres de soutènement 1, 2, la et
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2a sont réparties plusieurs tiges de liaison 3a, 3b, 3c écartées les unes des autres et établies dans la direction longitudinale du couloir, à l'aide desquelles les pierres tassées entre les roches voisines et les cadres 1, 2, la, 2a sont maintenues en place, ces tiges assurant, en outre, une liaison résistant à la traction et à la compression, dans la direction du couloir entre les cadres 1, 2, la, 2a écartés les uns des autres. Les tiges de liaison 3a, 3b, 3c sont constituées par des fers ronds ayant un diamètre d'environ 10-15 mm et ont une longueur correspondant à la distance séparant les faces externes de deux cadres voisins.
Les extrémités des tiges de liaison 3a, 3b, 3c comportent des parties doublement coudées 4, 5,
6 dont la forme est adaptée à celle des profilés utilisés dans chaque cas, ces parties coudées étant engagées sur des profilés 1, 2 et la, 2a, de préférence du coté des roches, leurs branches formant des butées servant au guidage des profilés des cadres. Aux extrémi- tés coudées des tiges de liaison 3a, 3b, 3c sont adjoints des étriers coudés 7, 8, 9, 10 qui peuvent être reliés aux extrémités des tiges en entourant les profilés des cadres et formant une sorte d'anneau, par des crochets propres à empêcher le glissement relatif des tiges de liaison.
Pour le mode de réalisation montré sur les fige.1 à 3, les deux extrémités des tiges de liaison 3a, 3b, 3c comportent deux dou- bles coudes 4 écartés l'un de l'autre, chaque double coude étant engagé sur une aile des profilés en fer "Zorès" 1, 2. Les branches des parties coudées 4 forment donc, à chaque extrémité des tiges de liaison 3a, 3b, 3c, quatre butées 4a, 4b 4c, 4d pour l'accouple- ment résistant à la traction et à la compression, entre les tiges de liaison et les profilés des cadres 1, 2.
Au double coude 4 est adjoint un étrier 7, constitué également, en fer rond, coudé en forme de trapèze et adapté à la forme de la rigole du profilé du cadre; les extrémités 7a, en forme de crochets, des branches de cet étrier, étant engagées sur les tiges de liaison à l'extérieur en dehors des butées qui guident les profilés 1, 2 entre elles.
Comme visible plus spécialement sur les figs.l et 3, les extrémités 7
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des branches des étriers 7 sont engagées, pour cet exemple, à une distance réduite des coudes 4 sur les parties longitudinales, exis- tant entre ces coudes, de deux tiges de liaison 3a, 3b et 3b, 3c, faiblement écartées l'une de l'autre dans le sens latéral et placées l'une à la suite de l'autre dans la direction du coulo'ir:
Contrai- rement à ce qui est montré sur les figs.1 à 3, il est également' possible de prévoir, dans le prolongement des branches,4± des cou- des formant les butées externes, une partie de faible longueur à peu près parallèles à la partie longitudinale médiane de la tige de'' liaison voisine dans la direction du couloir, ce prolongement étant également contourné par l'extrémité 7a, en forme de crochet, de la branche susdite.
Les étriers 7 prennent appui, comme visible plus 'spécialement sur la fig.2, par leur partie longitudinale médiane, sur le fond des profilés "Zorès" 1, 2., Pour obtenir une fixation certaine des tiges de liaison 3a, 3b, 3c aux profilés du cadre 1, 2, il est avantageux d'adapter la forme et les dimensions de la partie longitudinale médiane des étriers 7 au fond du profilé "Zorès" utilisé dans chaque cas, Dans de nombreux cas il est avantageux de constituer les étriers 7 en une matière élastique.
Pour l'exemple montré sur les figs.4 et 5, les profilés "Zorès" sont orientés avec leur fond vers les roches et par leurs ailes vers l'intérieur du couloir,. Les tiges de liaison 3a, 3b, 3c qui relient les cadres 1, 2 écartés l'un de l'autre dans la direc- @ tion du couloir comportent, aux deux extrémités, une partie 5 dou- blement coudée, dont la forme est adaptée à celle de la section transversale des profilés "Zorès" 1, 2, cette partie étant en con- tact serré avec le fond et les ailes de ces profilés 1, 2, en con- tournant ceux-ci jusque sous les rebords desdits profilés.
De cette. manière, on obtient que les profilés 1, 2 sont logés, à l'exception de leurs rebords, dans le remblayage introduit derrière les tiges de liaison 3a, 3b, 3c ce qui permet d'assurer un maintien particulière- ment efficace de l'écartement entre les cadres de soutènement. Par ailleurs, par ce mode de montage et cette constitution des organes de liaison, le dispositif de soutènement présente une résistance
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particulièrement faible à l'écoulement, ce qui est particulièrement avantageux pour le guidage de l'air circulant dans la mine.
La fixation des tiges de liaison 3a, 3b, 3c aux profilés "Zorès" 1, 2 a lieu, pour l'exemple montré, à gauche des figs.4 et 5, à l'aide d'un-étrier 8, constitué par un fer rond coudé à peu près en forme de U, dont les extrémités 8a des branches, courbées en forme de crochets ou de griffes, contournent à une distance réduite des parties coudées, la partie longitudinale médiane de deux tiges 3a, 3b placées l'une à la suite de l'autre dans la di- rection du couloir. L'étrier 8, ayant en substance la forme d'un U, prend appui aux extrémités de sa base, sur les faces orientées vers l'intérieur du couloir, des rebords du profilé "Zorès"1 ou 2.
Pour l'exemple, montré à droite des figs.4 et 5, on a recours, pour relier les tiges de liaison 3b, 3c au profilé "Zorès" 2, à un fer plat 9 coudé, en substance, en forme de U, dont les branches 9a ont la forme de crochets et sont engagées, à une distan- ce réduite des branches internes 5a sur la partie longitudinale, comprise entre ces branches 5a, des tiges de liaison 3b et 3c pla- cées l'une à la suite de l'autre dans la direction du couloir. Dans les branches 9a de l'étrier 9 sont ménagées, en outre, des ouver- tures 9a' dans lesquelles est guidé un coin de serrage 11, placé parallèlement à l'axe du couloir et qui prend appui sur les faces frontales des ailes du profilé.
En chassant à fond le coin de ser- rage 11, qui présente une inclinaison comprise dans le domaine de l'irréversibilité, les extrémités coudées 5 des tiges de liaison 3b, 3c peuvent être serrées fortement contre le pourtour externe du profilé "Zorès" 2.
Les figs.6 et 7 montrent un organe de liaison, résistant à la traction et à la compression pour des cadres de soutènement constitués par des profilés en I. Les tiges de liaison 3a, 3b, 3c, formées par des fers ronds, comportent à leurs extrémités une par- tie coudée 6, en forme de Z, qui contourne suivant trois faces, la semelle qui se trouve du côté des roches du profilé la ou 2a¯, en forme de I et qui prend appui, par le sommet de la branche 6a,
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raccordée à la partie longitudinale médiane de la tige de liaison, sur l'âme du profilé la ou 2a, en forme de I, à proximité de la semelle de ce profilé qui se trouve du c8té de l'intérieur du cou- loir.
Ce mode de réalisation, présente l'avantage que les profilés la, 2a, en forme de 1 sont incorporés, comme visible sur la fig.7, en plus grande partie dans le remblayage qui a été introduit der- rière les tiges de liaison 3a, 3b, 3c, ce qui assure, d'une manière particulièrement efficace, le maintien de l'écartement entre les cadres et une résistance réduite du soutènement à la circulation de l'air dans la mine. La fixation des tiges de liaison 3a, 3b, au 'profilé la a lieu, pour l'exemple montré, à gauche des figs. 6 et 7, par un étrier 10, coudé en forme de U et constitué par un fer rond, les extrémités des.branches 10a de cet étrier' étant cou- dées à angle droit et engagées, comme des crochets, sur les parties longitudinales non.coudées des tiges de liaison 3a, 3b.
Comme montré à droite des figs.6 et 7,, on peut améliorer la liaison entre les tiges de liaison et les extrémités des branches 10a de l'étrier 10 en courbant ces extrémités en forme de crochet, après l'établisse- ment de la liaison.
Il est possible, dans tous les cas, de relier au moins deux tiges de liaison, en substance parallèles et écartées l'une de l'autre, de préférence à leur partie longitudinale médiane, par au moins une traverse, de manière à former un ensemble. On obtient l'avantage d'une stabilité plus grande des organes de liaison et d'une mise en place notablement simplifiée et rapide de ceux-ci.
Les tiges de liaison peuvent, dans ce cas, être reliées non seule- ment par une ou plusieurs traverses mais en supplément par un treillis, constitué par exemple en fil métallique, ce qui permet de- maintenir les pierres du remblayage en place dans de meilleures conditions.
En plus des parties coudées 4,5,6 des tiges de liaison
3a, 3b, 3c montrées sur les dessins et des étriers 7,8,9,10 on peut adopter d'autres formes et d'autres dimensions, plus spécia- lement pour des profilés ayant des formes différentes. En général,
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la longueur des tiges de liaison 3a, 3b, 3c est à peu près égale à la distance, mesurée dans la direction de l'axe du couloir, entre les faces externes de deux cadres de soutènement voisins. Il est, toutefois, également possible de donner aux tiges de liaison une longueur telle qu'elle corresponde au double ou à un multiple de la distance séparant deux caares de soutènement voisins.
Au lieu d'uti- liser des fers ronds, on peut aussi constituer les tiges de liaison 3a, 3b, 3c par des fers plats, des fers à section carrée ou d'autres barres profilées dont l'épaisseur est chdsie d'après les sollicita- tions à considérer. Il est évident que les étriers 7,8,9,10 peuvent être constitués non seulement par des fers ronds mais également par d'autres profilés..