Brevet FR2191019A1 — publié le 19740201

On connait déjà des boulons d'ancrage à expansion dont les cocuilles sont réalisées en matière plastique naturelle ou synthé- tique, mais ces dispositifs n'ont jusqu'à présent pas donné satisfaction dans les roches tendres ; leur capacité mécaniaue à la compression, au cisaillement, voire au fluage est assez faible, et exige une parfaite porte de la coquille formant "cale" entre la pièce forgée et la roche plus où moins poinçonnable. La présente invention remédie à ces inconvénients en créant un boulon d'ancrage coopérant avec des coquilles en matière plastique naturelle ou synthétique ayant des capacités mécaniques aussi bien à la compression, au cisaillement ou au fluage de la matière plastique elle-même, car la portée de chaque coquillecale a été étudiée pour s'adapter aussi bien à la pièce forgée au'à la roche plus ou moins poinçonnable. Conformément à l'invention, le boulon de soutènement se compose d'une tige filetée à son extrémité inférieure pour recevoir un écrou prenant appui sur une plaque pour tirer sur l'ancrage, tandis que l'autre extrémité de la tige est conformée par forgeage de façon à constituer un cône s'élargissant vers la partie supérieure de la tige; dans la partie inférieure du cône, près de la zone de Jonction avec la tige proprement dite, il est prévu deux méplats diamétralement opposés, dont le r8le est de s'opposer à tout entrainement en rotation du cône dans les coquilles, et également d'augmenter la capacité d'expansion de l'ancrage, par épaississement localisé des coquilles plastique; ces coquilles en matière plastique viennent épouser la partie supérieure du cône forgé par un couvercle, ce qui permet une poussée dans le forage très efficace, et évite l'intercalation de poussières de roche entre cône et coquilles ; elles sont entièrement lisses sur leurs parois extérieures et intérieures pour assurer un calage immédiat répartissant la surface de contact pour offrir un poinçonnement de la roche rapide et limit dans le déplacement relatif entre cône et coquilles. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est prévu dans les bords opposés des coquilles des ergots de préancrage moulés qui maintiennent les coquilles contre la paroi du forage pendant le premier temps de descente du cône. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'invention est représentée à titre d'exemple aux dessins annexés. La fig. 1 est une élévation de face de 1 'ancrage complet au moment de l'introduction dans le forage. La fig. 2 est une vue en perspective de l'ancrage ouvert dans la position qu'il occupe dans le forage, après mise en expansion, et poinçonnement consécutif de la roche ou du matériau. ta fig. 3 est uné élévation de la tige d'ancrage, certaines parties étant arrachées. La fig. 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la zig.3. ta fig. 5 est une élévation latérale, partie en coupe de l'ancrage dans la position qu'il occupera dans le forage de mine. La fig. 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la fig. 5. Aux fig. 1 et 2, l'ancrage se compose essentiellement d'une tige 1 dont la partie inférieure 1a est filetée pour recevoir un écrou 2. De plus, au-dessus de cet écrou est placée une plaque-coupelle 3 destinée ' prendre appui contre la face extérieure de la roche ou du matériau sur les bords du trou de forage. La tige 1 est prolongée à sa partie supérieure par une zone lb présentant deux méplats 4, diamétralement opposés, et dont le rôle sera expliqué ci-après. Enfin, on trouve dans la partie supérieure un élément tronconique 5, dont la forme finale est très "arrachée" selon un angle de 50 environ, et permettra d'aboutir à une longueur et une surface suffisante, compatibles avec le moindre poinçonnement des roches et matériaux tendres. Dans le cas présent, il est prévu que le cône 5, ainsi que la partie centrale de la tige d'ancrage lb, soient recouverts par deux demi-coquilles 6 et 7, évidées de façon à former à leur partie supérieure deux demi-couvercles 6a et 7a, recouvrant la face supérieure du cône 5, maintenant ainsi parfaitement les coquilles sur le cône. Une rainure longitudinale profonde sert de zone charnière à la déformation de chaque demicoquille, chaque quart de coquille ainsi créé s'adaptant étroitement au coin forgé, lors du mouvement d'expansion par déplacement longitudinal. I1 est également prévu dans la zone supérieure et dans la zone inférieure des coquilles des rainures représentées aux dessins, dans lesquelles pénètrent des bracelets élastiques 8,9, maintenant fermement les coquilles sur la tige d'ancrage. Bien entendu, cet évidement par rainure ne crée aucun surcalibrage de l'ancrage. Enfin, il est aussi à noter que les coquilles sont centrées laine par rapport à l'autre par des ergots 10, pénétrant à leur partie inférieure dans des évidements 11, prévus dans chacune des demi-coquilles 6, 7. Finalement, on remarque la présence sur les bords des demicoauilles d'ergots-crampons 13 destinés à ancrer légèrement les coquilles dans la paroi du forage au moment de 1'extension en évitant ainsi qu'elles tournent folles, du fait que leur surface extérieure est parfaitement lisse. En raison de la valaur relative fonction de la surface portante nécessaire aux roches ou matériaux pour supporter des charges élevées, il s'est avéré Jusqu'à présent extrêmement difficile de réaliser des coquilles en matière plastique naturelle ou synthétique ; ces coquilles ne tenaient pas, et l'ancrage était défectueux. La présente invention remplie à cet inconvénient. Elle permet des prix de revient intéressants, du fait de la facilité de réalisation dans des moules d'inJection. Lorsque le trou est foré, on introduit la, tige d'ancrage qui occupe la position représentée à la fig. 1, et l'écrou 2 étant parfaitement desserrés on visse alors cet écrou sur la tige filetée ce qui provoque la descente de la tige 1 avec son cane 5, alors que les coquilles 6 et 7 restent plaquées à la paroi du forage. L'écartement des coquilles, et leur pénétration dans la roche ou matériau se produit (voir fig. 2 et 5). Pour éviter sous le premier effet de vissage que le cône tourne fou dans les coquilles, les méplats opposés 4 évitent la rotation et obligent l'écrou à monter normalement sur le filetage de la tige. En outre, du sait de la présence, des demi-couvercles 6a, 7a, les couilles en plastique sont retenues aux extrémités des cônes dans une position très fonctionnelle, sous l'effort de poussée de mise en place au fond du trou de forage. Cette protection emniche toute poussière ou écaille rocheuse de contrarier le fonctionnement normal. Diverses modifications peuvent d'ailleurs être apportées à la forme de réalisation, donnée à titre d'exemple, sans sortir du cadre de l'invention. R EV E N D i C A T i O N S 1 - Boulon d'ancrage à coquilles en matière plastiquesca- ractérisé en ce que le boulon de soutènement se compose d'une tige filetée à son extrémité inférieure pour recevoir un boulon repoussant une plaque, tandis que 1'autre extrémité de la tige est conformée de façon à constituer un cône s'élargissant vers la partie supérieure de la tige, alors que dans la partie inférieure du cône, près de la zone de Jonction avec la tige proprement dite, il est prévu des méplats diamétralement opposés, les coquilles en matière plastique venant épouser la partie supérieure de la tige d'ancrage étant évidées entièrement lisses sur leurs parois extérieures pour éviter le poinçonnage de la roche, et comportant une partie terminale supérieure formant, lorsque les coquilles sont placées autour de la partie conique de la tige d'ancrage, un couvercle maintenant les coquilles en place sur la tige. 2 - Boulon d'ancrage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu dans les bords opposés des coquilles des ergots d'ancrage temporaire dans la roche. 3 - Boulon d'ancrage suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que des bracelets élastiques maintiennent les coquilles en place sur la partie terminale conique de la tige d'ancrage.