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Pendant le creusement de galeries ou couloirs de mines, il est néces- saire, pour des raisons de sécurité, de soutenir le toit de la partie de la ga- lerie ou du couloir en cours d'abattage et non encore complètement déblayée, par un dispositif de soutènement provisoire afin de protéger les mineurs qui travail- lent en cet endroit, contre la chute des roches.
Ce soutien provisoire du toit a lieu généralement en fixant aux cadres de soutènement, mis en place en dernier lieu, un ou plusieurs rails de soutien provisoire, de grande longueur, dans ce dernier cas écartés les uns des autres dans le sens latéral, l'extrémité avant de ces rails étant avancée, au-delà du cadre de soutènement mis en place en der- nier lieu, jusque proximité du front d'abattage, pour servir de support, dans cette région, pour des éléments de boisage, des toits protecteurs et analogues.
De plus, on peut placer sur ces rails de soutien provisoire, avant la mise en place des segments latéraux,les segments de faite des cadres de soutènement qui, de leur côté, contribuent également à éviter la chute de roches. Pour que les parties dépassantes des rails de soutien provisoire puissent supporter une charge suffisante, il est nécessaire que les parties non dépassantes de ces rails d'éten- dent au-dessus d'un grand nombre de cadres de soutènement déjà mis en place et qu'elles soient fixées à au moins deux de ces. cadres placés avec un écartement aussi grand que possible l'un de l'autre. Il en résulte que ces rails de soutien provisoire doivent avoir une longueur d'au moins 6 à 8 mètres environ.
Pour fixer ces rails aux cadres de soutènement, on utilise dans la plupart des cas des étriers de retenue qui sont glissés sur les profilés des cadres et dans lesquels les rails sont coincés par serrage de boulons ou par .1'.introduction de coins.
Les dispositifs usuels pour le soutien provisoire du toit des galeries ou couloirs en cours d'abattage possèdent un grand nombre d'inconvénients. Les rails, à cause de leur grande longueur nécessaire, sont excessivement lourds et difficiles à manipuler, de sorte que leur transport et leur mise en place crée de grandes difficultés. Un autre inconvénient de ces rails de grande longueur réside dans le fait qu'après avoir creusé chaque nouveau tronçon de la galerie ou du couloir, on est obligé de desserrer tous les dispositifs par lesquels ces rails sont fixés aux cadres et que tout le rail doit être avancé vers le front d'abattage. Comme cet avancement de rails demande beaucoup de temps et de travail, il n'est généralement pas effectué convenablement, de sorte que la partie du toit qui vient d'être dégagée, reste souvent sans aucun soutien.
De plus, ces rails présentent l'inconvénient que, pendant leur avancement, ils ne procurent aucune sécurité contre la chute des roches.
Pour que le travail de détachement des dispositifs de fixation reste dans des limites raisonnables, on ne fixe généralement ces rail de soutien provi- soire connus qu'à deux cadres de soutènement, écartés l'un de l'autre. Comme les cadres qui se trouvent au voisinage du front d'abattage ne sont, dans la plupart des cas, pas encore soumis à la poussée des roches, la fixation des rails à deux cadres-seulement ne procure pas une sécurité suffisante, en ce qui concerne leur stabilité, lors de la chute de grandes masses rocheuses. Dans ce cas, il arrive souvent que les cadres supportant les rails sont déplacés par l'effet du poids des roches détachés, ou sont dégagés hors du sol, de sorte que les ouvriers qui se trouvent à cet endroit sont exposés à de grands dangers.
Ces inconvénients sont écartés, conformément à l'invention, à l'aide d'un dispositif de soutènement de galeries ou couloirs de mines comportant au moins un rail de soutien provisoire qui s'étend au-dessus de plusieurs cadres de soutènement auxquels ce rail est fixé de façon détachable, en constituant le dit rail par plusieurs tronçons de profilés de faible longueur, chaque tronçon com- portant des moyens par lesquels celui-ci peut être relié, d'une manière détachable, aux dits cadres, ces tronçons étant, en outre, propres à être reliés entre eux par leurs extrémités, de sorte qu!ils peuvent former un soutien provisoire en porte-à-faux.
Le rail de soutien provisoire est ainsi subdivisé en une série de tronçons de faible longueur qui, à cause de leurs dimensions réduites et de leur faible poids, peuvent être manipulés et transportés aisément. Comme chaque tron-
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çon de profilé est fixé à un cadre de soutènement, on dispose, pour supporter le tronçon de rail qui se trouve en porte-à-faux par rapport au cadre monté en der- nier lieu, d'un nombre de cadres notablement plus grand que dans le cas où les rails sont constitués en une seule pièce, comme jusqu'ici.
Comme les cadres sont, en outre, reliés entre eux à l'aide du dispositif de soutien provisoire faisant l'objet de l'invention, de manière à pouvoir résister à la traction et à la com- pression on obtient une stabilité notablement plus grande, même dans le cas de la chute de masses rocheuses importantes.
Le soutien provisoire et l'étayage de la partie dégagée en dernier lieu du toit de la galerie ou du couloir ont lieu, contrairement à ce qui se produit avec le dispositif de soutien provisoire connu, de manière telle que l'on enlève un tronçon de profilé à l'extrémité arrière du rail de soutien provisoire et qu'on fixe ensuite ce tronçon en porte-à-faux à l'extrémité avant du tronçon de profilé qui se trouve le plus près du front d'abattage.
Les autres tronçons de profilés du rail restent ainsi fixés rigidement aux cadres de soutènement, ce qui écarte les dangers auxquels les ouvriers sont inévitablement exposés, avec les dispositifs de soutènement connus, pendant qu'ils procèdent à l'avancement des rails de soutien. Les moyens utilisés pour assurer la liaison en porte-à-faux des tronçons de profilés placés les uns à la suite des autres, peuvent être constitués, sans plus, de manière telle que le tronçon du rail de soutien provisoire qui s'étend en porte-à-faux au-delà du dernier cadre de soutènement vers le front d'abattage, soit non seulement capable de supporter le poids du cintre de faite qui doit être posé sur ce tronçon y compris le poids des éléments de boisage ou du toit protecteur ainsi que les sollicitations qui se produisent lors de la chute de masses rocheuses,
mais puisse également permettre qu'on y suspende des charges supplémentaires, par exemple des appareils de leva- ge, des plate-formes, etc.. Un autre avantage réside dans le fait que les cintres de faîte, posés sur le rail' de soutien provisoire, peuvent être maintenus rigidement en place à l'aide des moyens de fixation prévus sur les tronçons du rail de soutien provisoire établi au faîte, de sorte que le toit dégagé est étayé d'une manière très efficace. Bien qu'en général l'usage d'un rail de sou- tient provisoire établi au faîte de la galerie ou du couloir soit suffisant, il est évident que l'on peut, au besoin, avoir recours à deux ou à un plus grand nombre de rails parallèles écartés latéralement les uns des autres.
La longueur des tronçons de profilés est, de préférence, égale à l'écartement simple ou double des cadres de= soutènement. On peut faire concorder, de manière particulièrement avantageuse, le montage des tronçons de profilés en porte-à-faux et la mise en place des cadres de soutènement. En outre, on obtient l'avantage que les moyens de fixation des tronçons aux cadres de soutènement peuvent être fixés rigidement, c'est-à-dire sans pouvoir coulisser, à ces tron- gons. Quand les cadres doivent être rapprochés l'un de l'autre, il est évidem- ment possible de donner aux tronçons une longueur correspondant à un multiple de l'écartement existant entre les cadres de soutènement.
Conformément à un mode' de réalisation avantageux de l'invention, on établit sur la face supérieure de chaque tronçon de profilé un dispositif de ser- rage destiné à être fixé par le bas au cadre de soutènement. Un tel dispositif de serrage peut être fixé, d'une manière beaucoup plus simple au cadre, que les étriers de fixation des dispositifs de soutien provisoire connus qui doivent être glissés d'une manière compliquée sur les profilés ou cadre, du côté dirigé vers les roches. Ceci est relativement difficile après la mise en place du boisage et du bourrage, surtout dans le cas où les cadres de soutènement subissent déjà la poussée des roches.
Conformément à une autre disposition faisant l'objet de l'invention, on fait comporter aux tronçons des profilés au moins un flasque sensiblement horizontal et on relie ces tronçons de manière telle que leurs flasques forment un rail continu sur lequel peuvent rouler des dispositifs de suspension munis de
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galets. De cette manière on peut utiliser le rail de soutien provisoire en même temps comme rail aérien propre à guider des dispositifs de suspension de tous genres qui doivent être déplacés suivant la direction de la galerie ou du couloir.
Il est ainsi possible, par exemple, de suspendre des appareils de levage, des plate-formes, des dispositifs transporteurs et analogues au rail de soutien pro- visoire et de les déplacer à volonté dans un sens ou dans l'autre sur le chantier et devant le front d'abattage suivant la direction de la galerie ou du couloir.
A cet effet, il est particulièrement avantageux de donner aux tronçons de profilés une section transversale en I, les semelles inférieures de ces tronçons suppor- tant des chariots ou trolleys dont les galets de roulement se trouvent de part et d'autre de l'âme du profilé.
Pour un mode de réalisation avantageux, les tronçons de profilés sont reliés entre eux par une articulation dont le pivotement est empêché dans un sens. Dans ce cas, on utilise de préférence une articulation qui peut pivoter autour d'un axe horizontal et à laquelle on adjoint des butées empêchant un plia- ge de l'articulation vers le haut. Les tronçons de profilés qui se trouvent au-delà du dernier cadre de soutènement,forment, dans le cas où l'on utilise des organes de liaison de ce genre, des supports en porte-à-faux qui sont reliés ri- gidement entre eux et dont le pliage vers le haut de la liaison articulée est empêché.
Par contre, un pliage vers le bas des liaisons articulées est possible de sorte que la forme du rail de soutien provisoire, dans 1-a région des parties déjà soutenues de la galerie ou du couloir, peut s'adapter aux déplacements des cintres de faîte qui se produisent, le cas échéant, quand ces cadres subissent une poussée plus ou moins grande de la part des roches.
Les dispositifs pour fixer les tronçons de profilés aux cadres de soutènement sont constitués avantageusement par des organes qui serrent entre elles au moins une des semelles du profilé qui forme le cadre de soutènement, ces organes étant fixés de préférence d'une manière détachable, d'un côté de ce profilé, sur le tronçon de profilé tout en pouvant être serrés contre le re- bord du profilé formant le cadre. Il est alors avantageux de donner aux organes de serrage une forme correspondant à la section transversale du profilé formant le cadre, la semelle de ce profilé, Intercalé entre les organes de serrage, pouvant être serrée, en supplément et à l'aide d'un coin de blocage qui prend appui, par sa face inférieure sur ces organes.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention.
La fig. 1 montre, en coupe longitudinale, l'extrémité d'une galerie de mine où se trouve le front d'abattage pour le creusement de cette galerie.
Les figs. 2, 3 et 4 montrent, respectivement en élévation, en vue en bout suivant la flèche III (après suppression de tous les organes d'accouplement et de fixation) et en coupe suivant IV-IV fig. 2, un tronçon du rail de soutien provisoire.
La fig. 5 montre, à plus grande échelle et en plan, l'organe d'acoou- plement des tronçons de profilés tels que celui montré sur les figs. 2 à 4.
Les fige. 6 et 7 montrent, à plus grande échelle et respectivement en plan et en vue de côté, le coin de blocage pour l'organe de serrage du tronçon de profilé des fige. 2 à 4.
La fig* 8 montre, en coupe transversale, une partie d'une galerie de mine avec une plate-forme suspendue au rail de soutien provisoire.
Les figs. 9 et 10 montrent, respectivement en coupe transversale et en coupe longitudinale suivant X-X fig. 9, une partie d'une galerie de mine avec un appareil élévateur suspendu au rail de soutien provisoire.
Pour la partie de la galerie d'avancement, montrée sur la fig. 1, on soutient les parois de cette galerie, jusqu'à proximité du front d'abattage 1,
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à l'aide de cadres de soutènement 2 en acier, placés à des écartements uniformes de 0,6 à 1,0 m par exemple. Ces cadres comprennent,pour le mode de réalisation montré sur les dessins, des segments latéraux cintrés 2a qui sont reliés rigide- ment par des éclisses à des segments de faîte 2b également cintrés. Les cadres 2 sont formés par des profilés en I et prennent appui, de manière usuelle, les uns sur les autres par des entretoises 3 propres à résister, le cas échéant, à la trac- tion et à la compression.
Les faces de ces cadres qui se trouvent du côté des roches 4, sont revêtues d'organes de boisage 5, les espaces libres au-dessus de ces organes étant bourrés de pierres 6. Les boisages qui sont déjà établis entre les cadres de soutènement dans les parties déblayées de la galerie, ne sont pas montrés sur la fig. 1.
Comme visible sur la fig. 1, la galerie est déjà soutenue définitive- ment à l'exception de la partie que l'on a fait sauter en dernier lieu. Pour sou- tenir le toit 7 qui est dégagé dans la partie de la galerie non encore munie d'un cadre de soutènement, on place sur un grand nombre de cadres voisins 2, suivant la direction de la galerie, un ou le cas échéant au moins deux rails de soutien provisoire 8 qui, dans ce dernier cas, sont placés l'un à côté de l'autre et servent d'appui à un segment de faite ou à un boisage temporaire, non montré sur les dessins, pour le toit de la galerie. Le rail 8 s'étend donc en porte-à-faux au-delà du dernier cadre de soutènement 2 vers le front d'abattage 1 et repose, en outre, sur un grand nombre, par exemple de 8 à 10, cadres de soutènement 2 qui ont été mis en place en dernier lieu.
Le rail de soutien provisoire 8 est formé par un grand nombre de tron- çons de profilés 9 qui ont une longueur correspondant à l'écartement de deux ca- dres voisins 2 et qui comportent, sur leur face supérieure, un dispositif de ser- rage 10 propre à assurer leur fixation aux cadres de soutènement 2,les extrémités dé ces tronçons pouvant être reliées entre elles de manière à pouvoir former un soutien provisoire en porte-à-faux.
Comme visible sur les figs. 2 à 4, on constitue les tronçons 9 par des profilés en I dont la longueur correspond à l'écartement existant entre les cadres 2, par exemple de 0,6 à 1,0 m. Quand l'écartement entre ces cadres 2 est très petit, la longueur des tronçons de profilés 9 peut être égale au double ou au triple de cet écartement. Sur une extrémité de la face supérieure des tronçons 9 sont soudés aux flasques parallèles 11 écartés l'un de l'autre et entre les- quels peut être introduit un organe d'accouplement 12 soudé sur l'autre extré- mité d'un autre tronçon 9.
Dans les flasques 11 et dans l'organe d'accouplement 12 sont ménagés des .trous 13, 14 dans lesquels peut être introduit un axe d'ar- ticulation 15, visible sur la figo 9 et à l'aide duquel deux tronçons de profilés 9, placès l'un à la suite de l'autre dans le sens longitudinal, sont reliés entre eux de manière à pouvoir exécuter un mouvement de pivotement, dans un sens. Les trous 13 et 14 sont disposés de manière telle qu'après introduction de l'axe 15 dans son logement, les faces d'extrémité 9a des tronçons 9, placés l'un derrière l'autre, soient en contact, bout à bout, de sorte que la liaison articulée entre ces tronçons 9 est empêchée de se plier vers le haut.
Sur la semelle inférieure 9b du tronçon 9 sont prévus, à une extrémité, deux organes d'accouplement 16, écartés latéralement l'un de l'autre et entre lesquels peut être engagé un talon d'accouplement 17 prévu au milieu et sous la semelle inférieure du tronçon voisin 9 dans la direction de la galerie.
L'axe d'articulation 15 est relié, par une traverse 19, à un axe de pivotement 18 qui est, de préférence, parallèle à l'axe 15 tout en ayant une lon- gueur notablement plus grande que celui-ci, l'ensemble constituant un organe d'ac- couplement en forme de fourche. L'axe de pivotement 18 peut tourner et coulisser axialement dans un trou 20 ménagé dans chacun des flasques d'accouplement 11 tout en étant empêché de se dégager complètement hors de son logement. A cet effet on monte sur l'extrémité libre de cet axe 18 une butée 21 qui, le cas échéant, est détachable.
L'organe d'accouplement 15, 18, 19 en forme de fourche, peut tour- ner autour de l'axe 18 dans le sens des flèches x-x1 (fig. 2), de manière telle
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que l'axe d'articulation 15 puisse, à volonté, être engagé dans les trous 13,14 de deux tronçons de profilés voisins 9 ou dans un trou 22 ménagé à mi-hauteur dans l'âme 9c du profilé. Cette position inférieure de l'axe d'articulation 15 est montrée sur les figs. 2 et 4.
Pour fixer le tronçon 9 au cintre de faîte 2b du cadre de soutènement 2, on monte sur les flasques d'accouplement 11, fixés sur la face supérieure de ce tronçon 9, des organes de serrage 23, 24 qui embrassent la semelle inférieure 2b' de ce cintre de faîte 2b. Ces organes 23, 24 ont une forme correspondant à celle de la section transversale du profilé 2b et sont fixés, d'une manière détachable, entre les flasques 11, écartés l'un de l'autre. Alors que l'organe de serrage 23 est fixé rigidement par deux boulons 23a aux flasques 11, l'organe de serrage 24 peut pivoter autour d'un axe 25 dans le sens y-y., suivant la direction perpendiculaire au sens longitudinal du cintre de faîte 2b.
L'axe 25 est constitué par une tige, montrée à plus grande échelle sur les figs. 6 et 7, qui peut pivoter et coulisser axialement dans des trous ménagés dans les flasques 11 mais est rendu imperdable en comportant, à cet effet, à son extrémité libre, une butée 26 qui, le cas échéant, est fixée sur cette extrémité d'une manière détachable. L'axe de pivotement 25 est relié par une traverse 27 à un coin de blocage 28 pour consti- tuer un ensemble ayant la forme d'une fourche. Le coin 28 peut coulisser longitu- dinalement dans des ouvertures de guidage 29 ménagées dans les flasques 11 et agit sur une face d'appui 24a de l'organe de serrage pivotant 24. En introduisant à fond le coin de blocage 28, on serre l'organe 24 contre la semelle 2b' du cin- tre de faite 2b.
Comme le coin 28 est notablement plus court que l'axe de pivo- tement 25, il peut, lorsqu'on veut libérer l'organe 24, être déplacé assez loin, dans le sens du desserrage, pour que l'on puisse faire pivoter vers le bas l'or- gane 24, dans le sens de la flèche y, jusqu'à. ce qu'il vienne buter contre l'axe de pivotement 18 de l'organe d'accouplement 15,18, 19 en forme de fourche. Cette position de l'organe de serrage 24 est montrée sur la fig. 1 pour le tronçon de profilé 9 qui se trouve le plus en avant.
Au-dessus de la semelle 2b' du cintre de faîte 2b est engagé, dans des ouvertures 30 ménagées dans les flasques 11, un autre coin de blocage 31 qui peut coulisser dans la direction longitudinale du cintre de faîte 2b et est aussi rendu imperdable. Le coin de blocage 31 comporte des encoches latérales 31a dans lesquelles est engagé un doigt d'accouplement 32 soudé sur un des flasques 11. Après le serrage de l'organe 24 contre la semelle 2b', celle-ci est, en supplément, serrée contre les organes 23 et 24 par le coin de blocage 31 qui agit sur sa face inférieure.
Comme visible sur les figs. 1 et 8-10,les tronçons de profilés 9, re- liés entre eux, sont placés de manière telle en alignement les uns à la suite des autres, que les semelles inférieures 9b de ces profilés forment un rail continu pour des galets de roulement de dispositifs de suspension 33,34, 34a et 35. Ces dispositifs de suspension sont, pour les exemples montrés sur les dessins, consti- tués par des chariots ou trolleys roulant sur la semelle inférieure 9b des profi- lés 9 en forme de I, les galets 36 se trouvant de part et d'autre de l'âme 9c de ces profilés. Les chariots 34 et 34a comportent, en outre, un coin de blocage 37 qui permet la fixation des chariots 34, 34a sur les tronçons de profilés 9.
Comme visible sur la fig. 1, on fait pivoter l'organe d'accouplement 15, 18, 19 en forme de fourche, jusqu'à sa position finale inférieure, de manière telle que l'axe d' articulation 15 puisse pénétrer dans le trou 22. Dans cette position, cet organe forme une butée qui limite le déplacement longitudinal des chariots 33, 34, 34a, 35.
Comme visible sur la fig. 1, on suspend au chariot 33 un appareil de levage 38 qui sert, à ce moment, à soulever un nouveau cintre de faite 2b. Aux chariots 34, 34a est suspendue une plate-forme 39 qui peut être déplacée au- dessus des déblais amoncelés sur le chantier, jusqu'à proximité du front d'abatta- ge 1. La plate-forme 39 comporte des chaînes 40 ou des moyens appropriés analogues pour sa fixation latérale aux cadres de soutènement 2. La plate-forme 39 peut
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comporter, en outre, des tréteaux 41 qui peuvent être rabattus latéralement par rapport à cette plate-forme ou fixés sur les côtés de ceux-ci. La plate-forme 39 peut, comme visible sur la fig. 8, être utilisée aussi pour le transport ou le dépôt de matériaux ou pour le déplacement des foreuses.
Pour les exemples montrés sur les figs. 9 et 10, on suspend au chariot 35 un élévateur 42 constitué par un transporteur court qui porte sur l'un des flasques latéraux un moteur 43 et qui comprend une bande transporteuse sans fin avec des godets ou ailettes 44. L'élévateur 42 est suspendu, en son centre de gra- vité, à l'aide d'un étrier pivotant 45 muni d'un anneau d'accouplement 46 décalé par rapport à l'axe longitudinal du transporteur du côté où est établi le moteur 43. Dans l'anneau d'accouplement 46 est engagé un crochet 48 relié au chariot 35 à l'aide d'un câble tracteur 47.Par suite du décalage latéral du point d'accro- chage du crochet 48, l'élévateur 42 est suspendu exactement en son centre de gra- vité.
Le câble 47 peut évidemment être remplacé par un appareil de levage, par exemple un palan ou une moufle, afin que l'élévateur 42 puisse être soulevé, d'une manière simple, pour être écarté du sol de la galerie. Sur la fig. 9, on montre, en traits interrompus, un élévateur 42 de ce genre, posé sur le sol de la galerie.
A l'extrémité supérieure de l'élévateur 42 sont prévus des moyens pour sa fixation détachable au soutènement.Pour l'exemple montré, on constitue ces moyens par un étrier 49 qui peut être fixé à un des rondins de boisage 3 établis entre les cadres de soutènement 2.
Comme visible sur la fig. 9, l'élévateur 42 sert au bourrage mécani- que, avec des remblais, des espaces libres existant entre les roches et les cadres 2, après que ceux-ci ont été reliés entre eux, sur une partie importante de la hauteur de la galerie, par exemple sur au moins la hauteur totale- des segments latéraux 2a de ces cadres, par des boisages 3 et, le cas échéant, par des entretoises. Pour l'exemple montré sur la fig. 9, on établit entre les rondins en bois 3, aux endroits formant les flancs de la galerie, un treillis 50 constitué par des boucles de fils métalliques, en forme de goutte, qui sont articulées les unes aux autres tout en étant reliées d'une manière détachable entre elles.
A l'aide de l'élévateur 42, on peut alors procéder, d'une manière simple, succes- sivement au bourrage mécanique des deux flancs de la galerie, alors qu'une petite partie seulement du pourtour de la galerie, c'est-à-dire celle correspondant au faîte de celle-ci, doit être bourrée à la main.