Brevet FR2345582A1 — publié le 19771021

L'invention concerne un procédé pour réaliser la cimentation de cavités et de vides se trouvant situés derrière le revêtement superficiel et/ou les supports de galeries de mine ou ouvrages analogues; la portée de l'invention englobe également un dispositif utilisable pour mettre en oeuvre le susdit procédé, plus particulièrement lorsqu'il s'agit de réaliser un revêtement et/ou support dans des ouvrages souterrains du genre tunnel, galerie de mine, galerie hydrotechnique et analogues.La technique connue et couramment utilisée jus qutà présent pour réaliser la cimentation de cavités et de vides se trouvant en arrière de supports et/ou revêtements superficiels des susdits tunnels ou galeries consiste à forer des ouvertures au travers du revêtement permanent jusqu'aux espaces à combler ou obturer, puis à effectuer des opérations d'injection de mortiers de ciment liquides au travers de telles ouvertures. Un tel mode opératoire nécessite un gros travail car il oblige à percer le revêtement pourvu de renforcements ou armatures et comportant aussi, dans certains types de revqêtements, des blindages en acier.Quand on réalise ainsi la cimentation, la surface intérieure du rev8tement se trouve spontanément recouverte d'une couche de ciment ce qui, dans le cas de galeries comportant des revetements et blindages permanents, est une circonstance défavorable car la présence d'une telle couche de ciment empêche la mise en place de protections anti-corro -sion. De plus, le percement d'ouvertures dans un blindage en acier oblige à recourir à une technologie spéciale d'abord pour ménager ces ouvertures, puis pour les fermer. Pour éviter de telles opérations gênantes et compliquées impliquant l'utilisation d'un mortier liquide de ciment, il est possible de réaliser le revêtement permanent d'une manière permettant d'éviter qu'il subsiste, au-dessus dudit revêtement, de telles cavités ou de tels vides. Pour cela, on enlève, dans les zones ou se trouvent de telles cavités et de tels vides, le revêtement temporaire et on nettoie soigneusement les parois de la galerie ou du tunnel, puis on met en place le revêtement permanent de béton adhérant étroitement aux susdites parois. Une telle technique n'est cependant pas applicable lorsque les conditions géologiques et les conditions d'exploitation minière sont difficiles. Elle ne permet pas de garantir une complète élimination des cavités et des vides en arrière du revêtement finalement mis en place. Un but essentiel de la présente invention est la réalisation d' une technique permettant d'effectuer une cimentation derrière les revêtements, et aussi la réalisation d'un dispositif utilisable pour mettre en oeuvre la susdite technique et qui, en remédiant aux défauts et inconvénients énumérés ci-dessus, permet de simplifier considérablement le difficile travail de cimentation tout en permettant de combler complètement les cavités et vides qui subsistaient en arrière des revêtements. Le but susmentionné a été atteint gracie au procédé et au dispositif faisant l'objet de la présente invention. La particularité caractéristique essentielle de la présente invention réside dans le fait que la cimentation de cavités et de vides s'effectue section par section le long de l'avancement du dispositif de mise en place du revêtement du tunnel. A cette fin, on prépare, pour chaque section de cimentation, un système séparé de conduites d'injection dont les conduites principales sont disposées parallèlement à l'axe d'avancement de la galerie. Aux susdites conduites principales sont raccordées des conduites de ramification avantageusement disposées face aux espaces des cavités et vides, et dont les extrémités sont placées dans les cavités et vides sur le périmètre de forage de la galerie, en les fixant simultanément à partir du bétonnage pendant que l'on établit le revêtement permanent. La cimentation à l'intérieur de l'étendue d'une section donnée, dont la longueur est choisie compte tenu des dimensions des cavités et vides, est poursuivie après que la longueur suivante du revêtement permanent a été établie. Le dispositif utilisable pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention est essentiellement constitué par un système de conduites d'injection, comprenant les conduites principales et les conduites de ramification qui y sont raccordées. Les conduites principales sont agencées parallèlement à l'axe de forage de la galerie. On termine les conduites de ramification en faisant comporter des perforations à leurs extrémités distales et un agencement de sécurité s'opposant au retour du mortier de ciment injecté, un tel agencement de sécurité fonctionnant à la manière d'une soupape ou d'un clapet de retenue. L'agencement en question est réalisé pour chaque section de cimentation. En outre, pour se rendre maitre de l'opération de cimentation, on fait comporter au système en question une conduite externe dépourvue d'extrémité distale perforée et d'un dispositif de sécurité. Les avantages techniques obtenus par suite de l'application de la présente invention se manifestent surtout sous la forme d'une moindre consommation de main-d'oeuvre et d'une sécurité du travail considérablement améliorée lors de la réalisation d'un ouvrage quelconque s'accompagnant d'opérations de cimentation. En outre, lors du forage de galeries supportées par un blindage métallique, il devient possible d'éviter un recouvrement dudit blindage par un mortier de ciment sur la surface intérieure du blindage, recouvrement qui empécherait la mise en place de protections contre la corso sion ; il est possible d'éviter aussi la préparation, effectuée en usine, des ouvertures percées dans le blindage, ainsi que les opérations compliquées associées à leur fermeture. la technique de cimentation de cavités et de vides situés en arrière des revêtements est représentée, ainsi que le dispositif utilisable pour mettre en oeuvre cette technique, dans les dessins ci-annexés. La fig. 1, de ces dessins, représente, en coupe verticale transversale, un ouvrage horizontal du type tunnel ou galerie forée. La fig. 2 représente, en coupe verticale longitudinale, une galerie horizontale du type représenté fig. 1. La fig. 3, enfin, représente, en coupe verticale longitudinale, une galerie inclinée selon un certain angle de forage a par rapport k l'horizontale. La technique de cimentation selon l'invention pour combler des cavités et vides se trouvant en arrière du revêtement de forage consiste essentiellement k effectuer la cimentation de cavités 1 et de vides 2 section par section 3 au cours de la progression en avant de la construction du revêtement du tunnel. A cette fin, pour chaque section 3 de cimentation, on prépare un système séparé de conduites d'injection. Les conduites principales 4 sont agencées parallèlement à l'axe de forage du tunnel. Sur le périmètre de forage, le long de la section de cimentation, dans les espaces que constituent les cavités et lesvides, on met en place quelques conduites de ramification 5 raccordées aux conduites principales 4, les extrémités distales 6 de ces conduites de ramification 5 étant équipées d'un agencement de sécurité pour empêcher le béton d'y pénétrer pendant le bétonnage. Le dispositif utilisd pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention constitue effectivement un système de conduites d'injection, comprenant les conduites principales 4 et les conduites de ramification 5 qui y sont raccordées. Les conduites de ramification 5 ont leur extrémités-distales fermées 6 percées de perforations et sont équipées d'un agencement de sécurité servant à empocher le retour du mortier de ciment liquide que l'on y injecte à force, un tel agencement fonctionnant à la manière d'une soupape ou clapet de retenue. Un tel système est établi pour chaque section de cimentation. Pour se rendre maitre de l'opération de cimentation effectuée en arrière d'un revêtement permanent de forage comportant un blindage 7, on fait comporter au système une conduite supplémentaire dépourvue de perforations à son extrémité et dépourvue aussi d'un dispositif de sécurité. Le mortier de ciment, dosé avec un rapport favorable eau/ciment, est injecté à force jusque dans le susdit système au moyen d'une pompe. Pour réaliser la cimentation dans une section donnée, il est nécessaire d'établir le système de conduites et de bétonner la section suivante (lors de forages de galeries horizontales) ou un petit nombre de sections 8 (lors de forages de galeries inclinées par rapport à l'horizontale, du genre de celle représentée fig. 3). Pour les forages de galeries horizontales, et dans le cas d' une médiocre adhérence du béton du revêtement permanent au niveau du toit de la galerie ou de ses parois latérales, il convient que les sections de cimentation soient séparées les unes des autres avec des cloisons en béton 9, rejointoyées d'une manière étanche à la roche vive intacte. Au cours d'interruptions pour laisser s'effectuer la sédimentation, il convient de nettoyer les conduites d'injection par une chasse d'eau à titre de précaution de sécurité afin d'en empêcher l'obstruction par cimentation. REVENDICATIONS 1. Procédé pour réaliser la cimentation de cavités et de vides se trouvant derrière le revêtement d'un forage de galerie ou de mine, en particulier d'un forage comportant un revêtement en blocs de béton, en acier et béton, en béton armé, etc., lequel procédé est caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à effectuer la cimentation de cavités (1) et de vides (2) section par section (3) conjointement avec l'avancement de la construction du revêtement du tunnel cependant que, pour chaque section de cimentation, on prépare un système séparé de conduites d'injection dont des conduites principales (4) sont agencées parallèlement à l'axe de forage de la galerie tandie que les extrémités distales (6) de conduites de ramification (5) sont placées sur le périmètre du forage dans les espaces des cavités et vides et, en même temps, on protège ces extrémités contre leur obstruction par du béton au cours de la construction d'un revêtement permanent, tandis que la cimentation dans une section donnée, dont la longueur est établie compte tenu des dimensions de tels cavités et vides, est effectuée après qu'une section suivante du revêtement permanent a été complètement établie. 2. Dispositif utilisable pour mettre en oeuvre un procédé selon la revendication 1, lequel dispositif est caractérisé en ce qu' il comprend essentiellement un système de conduites d'injection comportant des conduites principales (4) et des conduites de ramification (5) qui y sont raccordées, lesdites conduites de ramification (5) étant terminées, à leurs extrémités distales respectives (6), de façon telle qu'elles y comportent des perforations et un agencement de sécurité contre le retour du mortier de ciment liquide injecté à force dans lesdites extrémités, le susdit agencement de sécurité fonctionnant à la manière d'une soupape ou d'un clapet anti-retour, cependant que, pour chaque section de cimentation, il est préparé un système séparé du genre susspécifié et, en outre, afin de se rendre maitre de l'opération de cimentation, on fait comporter au système une conduite supplémentaire qui n'est munie ni d'une extrémité (6), ni d'un agencement de sécurité.