Brevet FR2367183A1 — publié le 19780505

La présente invention concerne la stabilisation des roches et particulièrement un procédé de stabilisation ou consolidation de forma- tions rocheuses faibles,ou de matériaux meubles, tels que rencontrés dans les mines souterraines, ce procédé utilisant un ensemble de consolidation. La demande de brevet français nO 73-20.408 de la requérante décrit un procédé de consolidation de formation rocheuse,comportant le forage d'un trou dans cette formation, l'insertion par étapesdans ce trou d'un ensemble de renforcement comprenant plusieurs longueurs de segments cylindriques, s'étendant longitudinalement et fixées,en étant décalées selon leur longueur,autour d'un tube intérieur coaxial, l'introduction de cet ensemble de renforcement étant poursuivie jusqu'a ce que son extrémité intérieure soit voisine de l'extremite intérieure du trou foré et que son extrémité extérieure se trouve auprès de l'entrée de ce trou, l'injection d'une composition de liaison å travers le tube intérieur de l'ensemble de manière que celle-ci, échappant å l'extrémité intérieure de l'ensemble, revienne le long de l'intervalle de l'ensemble et de la paroi du trou foré, l'injection de la composition de liaison étant poursuivie jusqu'8 ce que cet intervalle soit pratiquement rempli par la composition, celle-ci entant ensuite laissée se durcir afin de lier l'ensemble de renforcement g la formation rocheuse.Cette demande antérieure revendique également un ensemble de renforcement comprenant un certain nombre d'éléments tubulaires, disposés en surie, chacun deux étant formé de plusieurs segments tubulaires s'étendant longitudinalement et fixées8 demeure,avec un décalage longitudinal, sur le tube intérieur coaxial. Ces procédé et ensemble de consolidation appels système de consolidation broche longue, sont employas principalement au renfor- cement de formations rocheuses souterraines avoisinant une veine de charbon, selon un front de taille s'étendant entièrement en travers de la veine, dont l'exploitation est poursuivie soit en s'éloignant soit en se rapprochant du fonçage principal de la mine de charbon. Afin de stabiliser les zones faillées des surfaces du front de taille, il est géneralement nécessaire d'utiliser un ensemble de renforcement de 15 9 31 m de longueur, approximativement. La demanderesse a maintenant découvert, que le système de consolidation a longue broche de ladite demande antérieure peut être modifié par l'utilisation d'un ensemble de consolidation composé de tiges creuses de bambou, agencées pour être raccordées mutuellement bout bout, de manière a réaliser un passage axial sur toute la longueur de l'ensemble, afin de pouvoir y injecter un produit de liaison, l'assemblage de ces tiges étant effectué a l'insertion dans le trou foré.La tige de bambou assure ainsi les fonctions combinées des éléments en partie tubulaires, généralement en bois ou en résine armée de fibres de verre, et du tube intérieur lequel peut Entre constitué généralement de la meme matière synthétique , utilisée dans le procédé de consolidation faisant l'objet de cette demande antérieure de brevet. Ce nouveau procédé de renforcement d'une formation rocheuse souterraine, comprend le forage d'un trou dans la formation, 1 'insertion dans ce trou par étapes d'un ensemble de renforcement comprenant plusieurs tiges creuses de bambou,raccordées mutuellement bout a bout de manière à réaliser un passage axial sur toute la longueur de l'ensem- ble afin de pouvoir y injecter un produit de liaison, l'ensemble étant constitué de plusieurs longueurs de tiges de bambou, a l'insertion dans le trou, l'injection d'une composition de liaison dans le passage axial constitué,de de manière à amener cette composition à s'écouler hors de l'extrémité intérieure de l'ensemble et 9 revenir le long de l'intervalle annulaire compris entre ltensemble et la paroi du trou foré, la poursuite de l'injection de la composition de liaison jusqu'a ce que ledit intervalle en soit complètement rempli, en laissant ensuite cette composition au repos pour se durcir en reliant l'ensemble de consolidation 9 la formation rocheuse. L'invention a également pour objet un ensemble de consolidation, utilisable dans la mise en oeuvre du procédé de l'invention, et comprenant plusieurs tiges creuses de bambou agencées pour être raccordées bout à bout, en réalisant un passage axial dans toute la longueur de l'ensemble afin de pouvoir y injecter la composition de liaison. Un des avantages présentés par l'utilisation des tiges de bambou dans cet ensemble, résulte des ar8tes circonférentielles qui font saillie normalement sur la surface extérieure de la tige en des points espacés,réalisant un effet de calage qui facilite l'ancrage de l'ensemble dans la composition de liaison. La tige de bambou à l'état naturel comporte des cavités longitudinales de direction axiale et il est donc nécessaire aux fins de l'invention de perforer la tige de part en part pour constituer un passage axial dans celle-ci. Cependant, dssns le cas où cette tige est utilisée a la stabilisation du sol d'une galerie souterraine, ou d'un bloc, c'est-a-dire d'une masse meuble de roche et de pierre, latéral d'une galerie souterraine en cours d'op8ration, une seule tige peut être suffisante pour l'injection de la composition de liaison et, cette fin, cette tige ne nécessite pas que le bouchon naturel,constitué a la partie d'une de ses extrémités soit percé, cette tige pouvant comporter des ouvertures, par exemple des trous ou des fentes ménagés dans sa paroi à intervalles réguliers ou irréguliers de sa longueur. Les objets et avantages de l'invention seront mieux compris a l'aide de la description qui va suivre d'exemples préférés de réalisation, et du dessin annexé, sur lequel - la figure I est une coupe longitudinale d'une partie d'un ensemble de renforcement selon ltinvention ; - la figure 2 est une vue en perspective représentant l'agencement de raccordement mutuel des extrémités en regard de deux tiges ; et - la figure 3 est une coupe longitudinale d'un autre dispositif de raccordement des extrémités de tige. L'ensemble de consolidation représenté sur la figure 1, 4 comprend des tiges 1 de bambou, dont la partie centrale a été perforée ae part en part pour assurer un passage axial dégagé 2.- Les parties d'extrémité de chaque tige 1 de bambou présentent une partie d'extrémité dont un élément semi-circulaire a été enlevé, pour faciliter le raccordement mutuel de ces tiges, les extrémités de jonction ayant des surfaces complémentaires d'accrochage ou étant mutuellement collées. D'autres agencements de jonction des extrémités des tiges peuvent entre utilisés, par exemple ces tiges peuvent entre munies d'un embout une extrémité, pouvant être introduit dans l'autre extrémité de la tige associée, telle que représentée sur la figure 2, ou peuvent comporter un profil complémentaire malte et femelle, de sorte que l'extrémité d'une tige est assujettie en enfoncement dans la tige qui lui est jointe, telle que représenté sur la figure 3. Pour la mise en place, un trou est foré,avec un diamètre légèrement supérieur celui de l'ensemble de renforcement,dans le front de la formation rocheuse. Les tiges 1 constituant l'ensemble sont alors insérées dans le trou, chacuneétant raccordée la précédente pour constituer un ensemble continu. Lorsque cet ensemble butte sur l'extrémité du trou, une matière de liaison, résineuse ou de cimentation, est injectée par un conduit ou tuyau dans le passage axial 2 de manière a s'y écouler vers l'extrémité intérieure de l'ensemble pour en sortir et revenir le long de l'intervalle annulaire délimité entre l'ensemble et les parois du trou foré. Dès que cet intervalle, en mEme que le passage axial 2 sont comblées, la matière de liaison est laissée se durcir. Cette matière constitue la liaison de l'ensemble dans le trou ainsi qu'un noyau de renforcement de l'ensemble. Il est évident que des modifications et variantes peuvent Entre apportées aux dispositifs décrits, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. RVENDI CATIONS 1. Procédé de consolidation de formation rocheuse souterraine, comprenant le forage d'un trou dans la formation rocheuse, l'insertion par étapes dans ce trou d'un ensemble de renforcement comprenant plusieurs tiges creuses de bambou,raccordées longitudinalement bout a bout de manière à constituer un passage axial à travers l'entière longueur de I'ensemble, pour pouvoir y injecter une composition de liaison, l'ensemble étant constitué par plusieurs desdites tiges de bambou dans leur insertion dans le trou, l'injection d'une composition de liaison dans le passage axial,ainsi constitué par les tiges creuses, de manière a s'écouler hors de ltextrémité intérieure de l'ensemble et revenir par l'intervalle compris entre l'ensemble et la paroi du trou, la poursuite de l'injection de la composition jusqu'a ce que ledit intervalle soit sensiblement rempli de la composition, et l'abandon de la composition de liaison de manière ce qu'elle durcisse pour constituer la liaison de cet ensemble avec la formation rocheuse. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel chaque tige de bambou creuse comporte une partie d'extrémité constituée par l'enlèvement d'un segment semi-annulaire afin de pouvoir joindre mutuellement ces extrémités par accrochage ou collage des parties saillantes semi-annulaires, restant 9 ses extrémités,en les assemblant. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel chaque couple de tiges jointives de bambou sont raccordées l'aide d'un embout rap, porté dont une partie est placée dans le passage axial d'une extrémité d'une première tige et l'autre partie dans celui de l'extrémité voisine de la seconde tige de bambou. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les parties d'extrémité en contact des tiges de bambou sont tronconiques et respectivement malte et femelle de sorte que lton peut les assujettir, par enfoncement force mutuellement. 5. Procédé selon l'une quelconque'des revendications précédentes, dans lequel l'injection de la composition de liaison est poursuivie, jusqu'à ce que l'intervalle annulaire et le passage axial de l'ensemble de renforcement soient également remplis par la composition de liaison. 6. Ensemble de renforcement utilisable pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1, et comprenant plusieurs tiges creuses de bambou,agencées de maniere à être raccordées mutuellement bout a bout, afin de constituer un passage axial sur toute la longueur de l'ensemble pour y injecter la composition de liaison. 7. Ensemble selon la revendication 6, dans lequel chaque tige creuse de bambou comporte une partie d'extrémité,8 section semi-annulaire, qui en a été détachée de sorte que les tiges jointives peuvent être raccordées mutuellement par un accrochage ou un collage des extrémités saillantes a section semi-circulaire des tiges de bambou. 8. Ensemble selon la revendication 6, dans lequel les paires due tiges jointives sont raccordées par un embout rapporté dans les passages axiaux respectifs des extrémités des tiges jointives de bambou. 9. Ensemble selon la revendication 6, dans lequel les parties d'extrémité des tiges jointives de bambou sont formées avec des c8nes, respectivement mâle et femelle,de sorte que ces extrémités peuvent être assujetties par enfoncement a force.