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On connaît des dispositifs de liaison rigide entre des éléments ou segments placés bout à bout et faisant partie de cadres de soutènement pour mines, plus spécialement des cadres en forme de cintre ou d'anneau pour des galeries, couloirs ou puits de mines. On a utilisé jusqu'ici, pour ces liaisons, des éclisses dont la forme était adaptée au profil des segments, ces éclisses chevauchant les joints d'about. La fixation des éclisses aux segments se fait par des boulons.
L'invention a pour but d'améliorer une liaison rigide de ces élé- ments ou segments, placés bout à bout, de cadres de soutènement. Le dis- positif faisant l'objet de l'invention est caractérisé par le fait que les deux extrémités des segments, aux côtés longitudinaux opposés, sont munies de brides de verrouillage qui sont emboîtées l'une dans l'autre et super- posées et qui sont appliquées l'une contre l'autre par au moins un organe de serrage constitué plus spécialement par un coin à auto-serrage. Cette liaison rigide n'a qu'une longueur réduite. Les parties de cette liaison peuvent être fixées d'une manière simple et sûre aux extrémités des segments, par exemple par soudage.
Le serrage des brides de verrouillage à proximi- té des faces externes des ailes qui, par exemple pour des fers I, sont très écartées l'une de l'autre, permet d'obtenir une grande résistance au flambage. Le verrouillage des brides emboîtées l'une dans l'autre par un organe de serrage en forme de coin, adjoint à la liaison, est simple de sorte que le montage ainsi que le démontage du cadre de soutènement peuvent se faire en peu de temps.
Un mode de réalisation constructif simple et avantageux de l'in- vention consiste à constituer les brides de verrouillage par les parties latérales de plaques d'appui fixées aux faces frontales des extrémités des segments, une de ces plaques pouvant être serrée dans l'autre. De plus, conformément à l'invention, on oriente une face externe de la bride ou pla- que de manière telle qu'elle soit oblique, dans la direction longitudinale, par rapport au profilé, en vue d'obtenir un serrage efficace par un coin dans la contre-plaque dans laquelle cette bride ou plaque est emboîtée.
Quand on utilise des plaques d'appui, il est particulièrement avantageux que les deux plaques soient serrées l'une contre l'autre par au moins un coin. Un mode de réalisation de l'invention est caractérisé en ce que l'or- gane de serrage en forme de coin soit engagé, tout au moins à proximité d'une face longitudinale des segments, entre les brides de verrouillage.
Ces plaques d'appui simples facilitent non seulement la juxtapo- sition des profilés, c'est-à-dire des segments, lors de l'assemblage du cadre de soutènement en forme de cintre ou d'anneau d'une galerie, d'un couloir ou d'un puits de mine, ainsi que leur verrouillage, mais elles con- tribuent plus particulièrement à une transmission sûre des efforts de com- pression de l'extrémité d'un segment à l'extrémité de l'autre.
Les plaques d'appui peuvent, en outre, être constituées de ma- nière telle qu'elles déterminent et maintiennent la position exacte des segments l'un par rapport à l'autre lors de l'emboîtement ou de la juxtapo- sition des extrémités des segments. Les plaques d'appui permettent, en outre, de relier entre eux des segments dont les sections transversales sont différentes. Les plaques d'appui peuvent, en outre, former les surfaces de soutien des tiges d'écartement.
Les brides de verrouillage formées de part et d'autre des seg- ments par les plaques d'appui peuvent, d'une manière analogue, être reliées entre elles par des organes de serrage en forme de coin. Un mode de réa- lisation simple et avantageux de la liaison est caractérisé par le fait qu'une des parties latérales de la plaque d'appui, prévue sur l'extrémité d'un segment, comporte une rainure ou encoche dans laquelle on accroche le
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bord de verrouillage de la plaque d'appui prévue à l'extrémité de l'autre segment, l'autre partie latérale de la plaque d'appui citée en premier lieu étant constituée de manière à pouvoir servir au guidage d'un coin de ver- rouillage qui peut coulisser dans le plan de la plaque, ce coin étant en- gagé sur le bord de verrouillage adjacent de la plaque d'appui de l'extré- mité de l'autre segment.
Quand on assemble les segments du cadre de soutè- nement, on doit donc engager ou accrocher la plaque d'appui, qui est à re- tenir ou à serrer, par son bord de verrouillage dans l'encoche ou rainure latérale de l'autre plaque d'appui. Le coin de verrouillage, qui se trou- ve de l'autre côté longitudinal du segment, doit alors seulement être en- gagé à fond, de sorte que la plaque d'appui emboîtée est serrée non seule- ment latéralement dans la direction du plan de la plaque, mais également contre la face frontale de l'autre plaque d'appui.
Selon un autre mode de réalisation de la liaison rigide, faisant l'objet de l'invention, on peut donner des sections transversales telles, aux brides de verrouillage emboîtées directement l'une dans l'autre ainsi qu'au coin et au guide prévu pour celui-ci, que l'on obtienne des faces d'appui inclinées afin que, lors de l'introduction du coin de verrouillage, il se produise un serrage dans les directions transversale et longitudina- le des segments qui ne permette aucun mouvement individuel des segments reliés entre eux.
La liaison, obtenue selon l'invention, convient tout particuliè- rement pour des segments circulaires de cadres de soutènement pour des ga- leries, couloirs ou puits de mines, plus spécialement pour des profilés en I, mais ces segments peuvent avoir également d'autres profils en section transversale. De plus on peut, comme déjà dit, relier entre eux des seg- ments ayant des sections transversales différentes dans un même cadre de soutènement. Les segments à relier peuvent être des profilés laminés et peuvent être constitués en acier ou en une autre matière. Les plaques d'ap- pui, fixées aux extrémités des segments, sont avantageusement constituées par des tronçons de feuillards, ayant une épaisseur suffisante, auxquels on donne la forme définitive par emboutissage ou par flexion.
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple, un mode de réali- sation de l'invention.
La fig. 1 montre, schématiquement, la section transversale d'un couloir de mine avec un cadre de soutènement en trois pièces, les segments de ce cadre étant reliés rigidement entre eux, conformément à l'inventiono
Les figs. 2, 3 et 4 montrent, à plus grande échelle et respecti- vement en. élévation, en coupe transversale suivant III-III figa 2 et en vue de côté, le dispositif de liaison établi selon l'invention.
Pour le soutènement d'un couloir de mine, selon la figo 2, on constitue chaque cadre par deux segments inférieurs 1 et par un segment cir- culaire supérieur 2. Quand le couloir a des sections transversales de for- me différente ou quand ces sections sont plus grandes, on peut donner au cadre des subdivisions différentes. Pour un cadre annulaire, on réunit plusieurs segments circulaires pour former un anneau et il en est de même en ce qui concerne les cadres annulaires pour le soutènement d'un puits. Les dispositifs de liaisons rigides peuvent être également prévus pour des tronçons de segments rectilignes.
Les extrémités voisines des segments 1 et 2 comportent des pla- ques d'appui 3 et 4 qui sont soudées à ces extrémités et qui reposent di- rectement l'une sur l'autre après l'assemblage des segments. Les plaques 3 et 4 ont des dimensions telles qu'elles fassent saillie sur deux faces opposées -- pour l'exemple montré à proximité des ailes des profilés en 1 -,
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par des parties latérales au delà de la hauteur du profilé. Les parties latérales des plaques forment des brides de verrouillage. Pour la plaque 3, fixée au segment 1, la partie.latérale 5 est courbée en forme de U, de sorte qu'on obtient une rainure ouencoche 6 dans laquelle peut être enga- gée la partie latérale 7 de la plaque 4 fixée au segment 2.
La partie la- térale 7, qui sert de bride de verrouillage, comporte des becs ou ergots latéraux 8 qui se trouvent de part et d'autre, comme une fourche, de la partie latérale 59en forme de U, de la plaque 3 pour empêcher un glisse- ment transversal de la plaque 4. La rainure 6 peut avoir une face supé- rieure inclinée 6a destinée à venir en contact avec la face supérieure in- clinée dans le même sens, de la partie latérale 7 de la plaque 4. A l'ai- de de ces faces inclinées on obtient, quand les plaques d'appui 3 et 4 sont serrées l'une contre l'autre,que la plaque 4 soit pressée contre la plaque 3.
La partie latérale 9 de la plaque d'appui 3, opposée à la partie latérale 5 en forme de U de cette plaque, est également courbée de manière à constituer un guide 9a, en forme de U, dans lequel peut coulisser le coin de verrouillage 10, suivant le plan de la plaque. Le coin de verrouillage 10 comporte plusieurs faces inclinées à l'aide desquelles il peut assurer le coincement.
Dans la direction longitudinale, le coin ne présente qu'une pen- te réduite qui se trouve encore entre les limites de l'irréversibilité (fig. 3). La face longitudinale 11 du coin 10 est inclinée par rapport à l'axe longitudinal des segments 1 et 2. Le bord extérieur 12, de la partie latérale 13 de la plaque 4 qui sert de bride de verrouillage, présente une inclinaison analogue. Comme visible sur la fig. 3, le bord latéral 12 de la plaque 4 est également incliné dans la direction de la largeur du pro- filé du segment 2 pour pouvoir coopérer avec la contre-bride et permettre un serrage par coincement. Comme le coin 10 est placé à côté du bord la- téral 12, il prend appui par sa face inclinée 11, lors du serrage, sur la face extérieure 12 de la plaque 4.
Dans la zône correspond à la rainure 9a, la face supérieure du coin de verrouillage comporte une partie incli- née 14 qui vient se poser contre une face inclinée correspondante 15 de la rainure 9a .
Lors de l'assemblage des segments 1 et 2, et après que la plaque 4 ait été engagée ou accrochée par sa partie latérale 7 dans la rainure 6, on chasse le coin de verrouillage 10 dans son logement. Les faces incli- nées 14 et 15 assurent un guidage correct du coin 10 et ont pour effet que celui-ci repose, par sa face inférieure, sur la plaque d'appui 3. La face inclinée 11 coopère avec la face inclinée correspondante de la partie laté- rale 13 faisant partie de la plaque 4 et faisant fonction de bride de ver- rouillage, de manière telle que la plaque 4 soit serrée fortement dans le sens de la flèche x, dans la rainure 6 et, dans le sens de la flèche y, contre la face supérieure de la plaque 3.
Dans certains cas, on pourrait prévoir un coin de verrouillage 10 de chaque côté du dispositif de liai- son, bien entendu en donnant aux parties latérales des plaques 3 et 4 des forme s convenables ,
L'utilisation unilatérale d'un coin est toutefois plus avantageu- se car l'appui simple de la partie latérale de la plaque 4 dans la rainure 6 détermine la position exacte des extrémités des segments l'une par rap- port à l'autre. La rainure de guidage 9 du coin de verrouillage 10 peut, dans certains cas, avoir une section transversale rectangulaire et la sec- tion du coin devrait alors être choisie en concordance. On pourrait éga- lement utiliser, à la place de la face latérale inclinée 11 du coin, deux faces inclinées dont une agirait vers le bas et l'autre dans le sens de la flèche x.
Le mode de réalisation montré sur le dessin présente toutefois
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l'avantage qu'on obtient, avec un nombre moindre de faces inclinées, un serrage certain dans le sens des flèches x- et y, de manière qu'après ser- rage, aucun jeu, pour le mouvement, n'est possible. Quand la liaison doit être rempue, il suffit de dégager le coin 10 hors de son logement. Après un léger déplacement transversal d'un segment par rapport à l'autre on peut séparer ces segments.
La liaison entre les parties latérales 5 et 7 peut également être établie en introduisant la partie latérale 7, comme un crochet, dans une encoche de la partie latérale 5 afin que l'on obtienne également, à l'ai- de de faces inclinées correspondantes, un serrage des plaques 3 et 4 l'une contre l'autre quand on procède à l'introduction du joint de verrouillage 10 dans son logement.
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There are known rigid connection devices between elements or segments placed end to end and forming part of support frames for mines, more especially frames in the form of a hanger or ring for galleries, corridors or mine shafts. Hitherto, for these connections, fishplates, the shape of which was adapted to the profile of the segments, have been used, these ribs overlapping the butt joints. The fish plates are attached to the segments by bolts.
The object of the invention is to improve a rigid connection of these elements or segments, placed end to end, of support frames. The device forming the subject of the invention is characterized by the fact that the two ends of the segments, on the opposite longitudinal sides, are provided with locking flanges which are fitted into one another and superimposed and which are applied against each other by at least one clamping member constituted more especially by a self-clamping wedge. This rigid link has only a reduced length. The parts of this connection can be fixed in a simple and secure manner at the ends of the segments, for example by welding.
The tightening of the locking flanges close to the outer faces of the flanges which, for example for I-irons, are very far apart from one another, makes it possible to obtain great resistance to buckling. The locking of the nested flanges one inside the other by a wedge-shaped clamping member, attached to the connection, is simple so that the assembly as well as the dismantling of the support frame can be done in a short time.
A simple and advantageous constructive embodiment of the invention consists in constituting the locking flanges by the lateral parts of support plates fixed to the front faces of the ends of the segments, one of these plates being able to be clamped in the other. . In addition, according to the invention, an external face of the flange or plate is oriented in such a way that it is oblique, in the longitudinal direction, with respect to the profile, with a view to obtaining effective clamping by a corner in the backing plate in which this flange or plate is fitted.
When using backing plates, it is particularly advantageous that the two plates are clamped against each other by at least one corner. One embodiment of the invention is characterized in that the wedge-shaped clamping member is engaged, at least near a longitudinal face of the segments, between the locking flanges.
These simple backing plates not only facilitate the juxtaposition of the profiles, that is to say the segments, during the assembly of the supporting frame in the form of an arch or ring of a gallery, a corridor or a mine shaft, as well as their locking, but they contribute more particularly to a safe transmission of the compressive forces from the end of one segment to the end of the other.
The bearing plates can furthermore be constructed in such a way that they determine and maintain the exact position of the segments with respect to each other during the interlocking or juxtaposition of the ends. segments. The support plates also make it possible to interconnect segments whose cross sections are different. The support plates can furthermore form the support surfaces of the spacer rods.
The locking flanges formed on either side of the segments by the bearing plates can, in a similar manner, be interconnected by wedge-shaped clamping members. A simple and advantageous embodiment of the connection is characterized by the fact that one of the lateral parts of the support plate, provided on the end of a segment, comprises a groove or notch in which the
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locking edge of the support plate provided at the end of the other segment, the other side part of the first-mentioned support plate being constructed in such a way that it can be used for guiding a worm wedge - rusting which can slide in the plane of the plate, this wedge being engaged with the adjacent locking edge of the support plate at the end of the other segment.
When assembling the segments of the support frame, it is therefore necessary to engage or hook the support plate, which is to be retained or clamped, by its locking edge in the notch or lateral groove of the other backing plate. The locking wedge, which is on the other longitudinal side of the segment, then only needs to be fully engaged, so that the nested bearing plate is clamped not only laterally in the direction of the plane. of the plate, but also against the front face of the other support plate.
According to another embodiment of the rigid connection, which is the subject of the invention, it is possible to give transverse sections such as the locking flanges fitted directly into one another as well as the corner and the guide provided. for this, that inclined bearing faces are obtained so that, when the locking wedge is inserted, a tightening takes place in the transverse and longitudinal directions of the segments which does not allow any individual movement segments connected to each other.
The connection obtained according to the invention is particularly suitable for circular segments of retaining frames for tunnels, corridors or mine shafts, more especially for I-sections, but these segments may also have other profiles in cross section. In addition, it is possible, as already said, to interconnect segments with different cross sections in the same supporting frame. The segments to be connected can be rolled sections and can be made of steel or other material. The support plates, fixed to the ends of the segments, are advantageously formed by sections of strips, of sufficient thickness, to which the final shape is given by stamping or by bending.
The accompanying drawing shows, by way of example, one embodiment of the invention.
Fig. 1 shows, schematically, the cross section of a mine corridor with a support frame in three parts, the segments of this frame being rigidly connected to each other, in accordance with the invention.
Figs. 2, 3 and 4 show, on a larger scale and respectively in. elevation, in cross section along III-III Figa 2 and in side view, the connecting device established according to the invention.
For the support of a mine corridor, according to figo 2, each frame is constituted by two lower segments 1 and by an upper circular segment 2. When the corridor has cross sections of different shape or when these sections are larger, we can give the frame different subdivisions. For an annular frame, several circular segments are brought together to form a ring and the same is true of the annular frames for the support of a well. The rigid connection devices can also be provided for sections of rectilinear segments.
The adjacent ends of segments 1 and 2 have bearing plates 3 and 4 which are welded to these ends and which rest directly on one another after the segments have been assembled. The plates 3 and 4 have dimensions such that they protrude on two opposite faces - for the example shown near the wings of the 1-section profiles -,
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by side parts beyond the height of the profile. The side parts of the plates form locking flanges. For the plate 3, fixed to the segment 1, the side part 5 is curved in the shape of a U, so that a groove or notch 6 is obtained in which the side part 7 of the plate 4 fixed to the segment can be engaged. 2.
The side part 7, which serves as a locking flange, has side jaws or lugs 8 which are located on either side, like a fork, of the U-shaped side part 59 of the plate 3 to prevent a transverse sliding of the plate 4. The groove 6 may have an inclined upper face 6a intended to come into contact with the upper face inclined in the same direction, of the lateral part 7 of the plate 4. A With the help of these inclined faces, when the support plates 3 and 4 are pressed against each other, the plate 4 is pressed against the plate 3.
The side part 9 of the support plate 3, opposite to the U-shaped side part 5 of this plate, is also curved so as to constitute a guide 9a, in the form of a U, in which the locking wedge can slide. 10, following the plane of the plate. The locking wedge 10 has several inclined faces with the help of which it can ensure jamming.
In the longitudinal direction, the wedge shows only a reduced slope which is still within the limits of irreversibility (fig. 3). The longitudinal face 11 of the wedge 10 is inclined relative to the longitudinal axis of the segments 1 and 2. The outer edge 12 of the lateral part 13 of the plate 4 which serves as a locking flange has a similar inclination. As seen in fig. 3, the lateral edge 12 of the plate 4 is also inclined in the direction of the width of the profile of the segment 2 in order to be able to cooperate with the counter flange and to allow clamping by wedging. As the wedge 10 is placed next to the side edge 12, it bears by its inclined face 11, during tightening, on the outer face 12 of the plate 4.
In the area corresponding to the groove 9a, the upper face of the locking wedge comprises an inclined part 14 which comes to rest against a corresponding inclined face 15 of the groove 9a.
During the assembly of segments 1 and 2, and after the plate 4 has been engaged or hooked by its lateral part 7 in the groove 6, the locking wedge 10 is driven out in its housing. The inclined faces 14 and 15 ensure correct guiding of the wedge 10 and have the effect that the latter rests, by its lower face, on the support plate 3. The inclined face 11 cooperates with the corresponding inclined face of the. side part 13 forming part of the plate 4 and acting as a locking flange, so that the plate 4 is tightened strongly in the direction of the arrow x, in the groove 6 and, in the direction of the arrow y, against the upper face of the plate 3.
In certain cases, a locking wedge 10 could be provided on each side of the connecting device, of course by giving the side parts of the plates 3 and 4 suitable s-shapes,
The unilateral use of a wedge is however more advantageous because the simple support of the lateral part of the plate 4 in the groove 6 determines the exact position of the ends of the segments relative to each other. . The guide groove 9 of the locking wedge 10 may in some cases have a rectangular cross section and the section of the wedge should then be chosen accordingly. One could also use, instead of the inclined side face 11 of the corner, two inclined faces, one of which would act downwards and the other in the direction of the arrow x.
However, the embodiment shown in the drawing presents
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the advantage that one obtains, with a smaller number of inclined faces, a certain tightening in the direction of the arrows x- and y, so that after tightening, no play, for the movement, is possible. When the connection must be replaced, it suffices to release the corner 10 from its housing. After a slight transverse displacement of one segment with respect to the other, these segments can be separated.
The connection between the side parts 5 and 7 can also be established by inserting the side part 7, like a hook, in a notch of the side part 5 so that one also obtains, with the help of corresponding inclined faces , a clamping of the plates 3 and 4 against each other when one proceeds to the introduction of the locking gasket 10 in its housing.