Brevet FR2461093A1 — publié le 19810130

La présente invention se rapporte à un boulon d'ancrage can- posé de deux parties, un tube d'ancrage et une tige d'ancrage, reliées l'une à l'autre et qui peuvent se déplacer l'une par rapport à l'autre, par translation sur une certaine longueur, en cédant sous la charge la tige d'ancrage étant solidarisée par serrage avec le tube d'ancrage, par l'intermédiaire d'un élément de serrage, ce tube d'ancrage présentant sur sa sur- face interne une garniture de friction ou de cisaillement. Le boulon d'ancrage du genre cité au début qui est décrit dans le brevet DT 25 11 706, autorise des mouvements de détente du terrain d'une amplitude relativement grande sans perdre ses fonctions de retenue et de serrage par ruptu- re de la tige d'ancrage. Lorsqu'on utilise des boulons d'ancrage de ce type, la liaison du système terrain/boulon d'ancrage est acquise, que le mouvement de détente du terrain soit absorbé ou non par l'allongement maximum possible de la matière du boulon, ou que le terrain environnant le boulon d'ancrage ait ou non un comportement approprié. Au contraire, l'extensibilité du boulon d'ancrage peut être adaptée, par la longueur de la translation que su- bit en cédant la liaison, aux mouvements de détente du terrain, qui peuvent être prévus par exemple par des essais. Grâce à la possibilité de fixer la valeur de la résistance qui s'op- pose à la translation des éléments qui absorbent la charge, on peut opposer la résistance nécessaire aux tendances du terrain à la détente. Par ailleurs, on connait des boulons d'ancrage dans lesquels la tige d'ancrage lisse commence à glisser avec une certaine valeur de la résistance au glissement dans le manchon composé de mortier de résine synthétique contenu dans la fente annulaire formée entre le boulon d'ancrage et le terrain. Les principaux inconvénients des boulons d'ancrage connus sont, que la tige d'ancrage commence tout d'abord à glisser avec une valeur élevée de la résistance au glissement mais que, ensuite, la résistance au glissement tombe à une valeur très basse, que la valeur supérieure ainsi que la va- leur inférieure de la résistance au glissement dépendent de la réaction du terrain et qu'il n'est pas possible de fixer une limite au débattement. Au contraire, l'invention vise à créer un boulon d'ancrage dans lequel la résistance au glissement puisse être maintenue à sa valeur de départ en présence de certains mou- vements de détente du terrain. Suivant l'invention, ce problème est résolu par le fait que la tige d'ancrage destinée à être disposée dans un trou de forage et qui est entourée au moins à une extrémité par un tube d'ancrage constituent une tete d'ancrage et/ou un élément de serrage, présente au moins une extrémité amincie et munie de griffes réparties sur sa périphérie, et par le fait que l'espace intermédiaire compris entre la tige d'ancra- ge et le tube d'ancrage est entièrement rempli d'une garniture de cisaillement. Dans un exemple de réalisation de l'invention consi- déré comme particulièrement avantageux, l'extrémité de la tige d'ancrage, qui est amincie, munie de griffes et entourée par un tube d'ancrage est disposée dans la région du point le plus profond du trou de forage, le tube d'ancrage formant la tête d'ancrage étant muni d'un relief sur sa surface et la tige d'ancrage étant munie d'un élément de serrage et de retenue situé à l'extérieur du trou de forage. En outre, il se révèle avantageux que l'extrémité amincie de la tige d'ancrage, qui porte des saillies d'ancrage et qui est entourée par un tube d'ancrage, soit disposée dans la région de l'embouchure du trou de forage, l'extrémité de la tige d'ancrage qui forme la tête d'ancrage étant munie d'un relief et le tube d'ancrage étant muni d'un élément de serrage et de retenue. Le progrès technique de l'invention consiste en ce - 3 que, avec un ancrage suffisant de la tête d'ancrage dans le trou de forage et avec une garniture de cisaillement appro- priée prévue entre le tube d'ancrage et la tige d'ancrage, on peut fixer la charge ou résistance nominale à une valeur prédéterminée d'une façon simple et économique, cette résis- tance restant maintenue au même niveau par la présence des griffes sur la tête de la tige d'ancrage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, - la Fig. 1 est une vue en élévation de côté d'un exemple de réalisation du boulon d'ancrage suivant l'inven- tion; - la Fig. 2 est une vue agrandie du détail du fond du trou de forage de la Fig. 1; - la Fig. 3 est une vue en élévation de côté d'un exemple de réalisation d'un boulon d'ancrage comprenant un tube d'ancrage réalisé sous la forme d'un élément de serrage et de retenue - la Fig. 4 est une vue en élévation de côté d'un exemple de réalisation d'un boulon d'ancrage comprenant un tube d'ancrage qui entoure entièrement la tige d'ancrage. Sur la Fig. 1, est représenté par une vue de côté un trou de forage 1 creusé dans un terrain 2. Le boulon d'an- crage disposé dans le trou de forage et d'ancrage 1 est es- sentiellement composé d'une tige d'ancrage 3 ainsi que d'un tube d'ancrage 4 qui entoure la tige 3 à une certaine distan- ce radiale. La tige d'ancrage 3 comporte, en dehors du trou de forage 1, un élément de serrage et de retenue 13 monté avec interposition d'une plaque d'ancrage 12. Au fond 14 du trou, le tube d'ancrage 4, qui constitue la tête d'ancrage 6 et qui est noyé dans un mortier de colle 5, est ancrée rigi- dement au terrain 2. Pour augmenter la résistance au glisse- ment, la tête d'ancrage 6 présente sur sa surface un relief 7, ou sculpture. Le relief 7 reproduit sur la Fig. 1 ainsi que sur la Fig. 2 doit être considéré comme l'un de nombreux ex- emples de réalisation possibles. L'extrémité 9 de la tige d'ancrage qui est située à l'intérieur de la tête d'ancrage 6 est amincie comparative- ment à la section de la tige d'ancrage 3 et elle présente une forme convergente à son extrémité pour obtenir un meilleur centrage. Des griffes ou saillie de cisaillement 10 sont ré- parties sur la circonférence de l'extrémité amincie 9 de la tige d'ancrage. Dans l'exemple de réalisation représenté, sont prévus comme griffes 10 des goujons qui ont été fixés sur l'extrémité 9 de la tige d'ancrage par le procédé de sou- dage des goujons. Les griffes 10 débordent légèrement au-delà de la section de la tige d'ancrage 3. Le volume intermédiaire com- pris entre la tige 3 et le tube 4 est entièrement rempli d'une garniture ou enrobage de cisaillement sur toute la longueur du tube d'ancrage 4. Cet enrobage est composé d'une matière qui est introduite dans le tube d'ancrage à l'état fluide avant ou après l'introduction de la tige d'ancrage 3 et qui a ensui- te subi un durcissement. La matière prévue est composée d'une résine synthétique ou d'un mortier à base de résine synthéti- que, par exemple un mélange analogue à celui des cartouches d'ancrage connues. En présence de mouvements de détente du terrain 2, sous l'effet desquels la charge pour laquelle a été réglé le = boulon d'ancrage est dépassée les griffes 10 labourent ou dé- coupent l'enrobage de sorte que les griffes 10 creusent des sillons 11 dans lenrobage 8. Le refoulement sur la face ar- rière des griffes 10 de la matière arrachée à l'enrobage 8 sur la face avant des griffes est rendu possible par l'amin- cissement de l'extrémité 9 de la tige d'ancrage. En l'absence d'un amincissement correspondant de l'extrémité 9 de la tige d'ancrage, la matière arrachée s'accumulerait devant les griffes 10 ou provoquerait un gonflement du tube d'ancrage 4 ou un accroissement de la charge déterminant le glissement. Grâce à la possibilité de laisser la matière arrachée ou dé- coupée revenir en arrière des griffes 10, la résistance au glissement prévus initialement c'est-à-dire la charge pour laquelle le boulon a été réglé reste maintenue à son niveau. Dans l'exemple de réalisation de boulon d'ancrage qui est représenté sur la Fig.3 par une vue en élévation de côté, l'extrémité amincie 9' de la tige d'ancrage, qui porte des griffes de cisaillement 10' et qui est entourée d'un tube d'ancrage 4, est disposée dans la région de l'embouchure 15 du trou de forage. Dans cet exemple de réalisation, l'extré- mité 9 de la tige d'ancrage forme une tête d'ancrage 6 et est munie d'une surface en relief 7. A l'extérieur du trou de fo- rage 1, le tube d'ancrage 4 est muni d'un élément de serrage et de retenue 13. Dans l'exemple de réalisation de boulon d'ancrage qui est représenté sur la Fig. 4, également par une vue en élévation de côté, la tige d'ancrage 3, qui est amincie et munie de griffes 10 et 10' à ses deux extrémités 9 et 9' est entourée d'un tube d'ancrage 4 fermé de tous côtés. Le tube d'ancrage 4 est muni au milieu de sa longueur d'une amorce de rupture circonférentielle 16. L'extrémité du tube d'ancrage qui est située au fond 14 du trou de forage et entourée d'un mortier de colle 5 est réalisée sous la forme d'une tête d'an- crage 6 munie d'une surface en relief. L'extrémité du tube d'ancrage 4 qui est la plus proche de l'embouchure 15 du trou de forage est également munie d'une surface en relief 7 et elle est réalisée sous la forme d'un élément de serrage et de retenue 13. Pour faciliter l'enfoncement du tube d'ancrage 4 par rotation, ce tube est équipé d'un taillant 18 à son extré- mité avant et d'un élément auxiliaire de rotation 17 A son extrémité dirigée vers l'embouchure 15 du trou de forage. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Boulon d'ancrage, notamment pour soutènement de galerie, composé de deux parties, un tube d'ancrage et une tige d'ancrage, reliées l'une à l'autre et qui peuvent se déplacer l'une par rapport à l'autre, en translation sur une certaine longueur, en cédant sous la charge la tige d'an- crage étant solidarisée par serrage avec le tube d'ancrage, par l'interm6diaire d'un élément de serrage, ce tube d'ancra- ge présentant sur sa surface interne un enrobage ou garniture de friction ou de cisaillement, caractérisé en ce que la tige d'ancrage (3) destinée à être disposée à l'intérieur d'un trou de forage (1) et qui est entourée au moins à une extrémité par un tube d'ancrage (4) constituant une tête d'ancrage (6) et/ou un élément de serrage (13), comporte au moins une ex- trémité amincie (9; 9') et munie de griffes (10, 10') répar- ties sur sa périphérie, et en ce que l'espace intermédiaire compris entre la tige d'ancrage (3) et le tube d'ancrage (4) est entièrement rempli d'une garniture ou enrobage de cisail- lement (8). 2 - Boulon d'ancrage suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que l'extrémité (9) de]a tige d'ancrage qui est amincie, munie de griffes (10), et entourée par un tube d'ancrage (4) est disposée dans la région du fond (14) du trou de forage, le tube d'ancrage (4) qui forme la tête d'an- crage (6) étant muni d'un relief (7) sur sa surface et la tige d'ancrage (3) étant munie d'un élément de serrage et de retenue (13) situé à l'extérieur du trou de forage (1) (Fig. 1 et 2). 3 - Boulon d'ancrage suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que l'extrémité amincie (9') de la tige d'an- crage qui est munie de griffes (10') et entourée par un tube d'ancrage (4) , est disposée dans la région de l'embouchure (15) du trou de forage, l'extrémité de la tige d'ancrage qui forme la tête d'ancrage (6) étant munie d'un relief (7) et le tube d'ancrage (4) étant muni d'un élément de serrage et de retenue (16) (Fig.3). 4 - Boulon d'ancrage suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la tige d'ancrage (3) qui est amincie et munie de griffes (10, 10') réparties sur sa périphérie à chacune de ses extrémités (9, 9') est disposée dans un tube d'ancrage fermé (4), et en ce que l'espace intermédiaire en- tre la tige d'ancrage (3) et le tube d'ancrage (4) est entiè- rement rempli d'un enrobage de cisaillement (8), le tube d'an- crage (4) étant muni d'une amorce de rupture circonúérentiel- le (16). - Boulon d'ancrage suivant la revendication 4, ca- ractérisé en ce que les extrémités du tube d'ancrage (4) qui sont munies d'un relief (7) forment une tête d'ancrage (6) et des éléments de serrage et de retenue (13). 6 - Boulon d'ancrage suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le tube d'ancrage (4) est muni à son ex- trémité située dans la région de l'embouchure (15) du trou de forage d'un moyen auxiliaire (17) servant à l'enfoncer par rotation. 7 - Boulon d'ancrage suivant la revendication 4, ca- ractérisé en ce que l'extrémité du tube d'ancrage (4) qui est dirigée vers le fond (14) du trou de forage est munie d'un taillant (18). 8 - Boulon d'ancrage suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la matière de l'enrobage (8) est une résine synthétique ou un mortier à base de résine, ou un mélange comparable à celui des cartouches d'ancrage. 9 - Boulon suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les griffes (10, 10') sont constituées par des goujons qui sont fixés sur les extrémités (9; 9') de la tige d'ancrage, par exemple, par le procédé de soudage des goujonso