Brevet FR2481738A1 — publié le 19811106

Mécanisme de serrage pour le forage de trous dans un toit de galerie de mine La présente invention concerne les mécanismes de serrage et elle porte plus particulièrement sur des mécanismes de serrage convenant en particulier à l'utilisation dans des systèmes de forage de trous dans des toits de galerie de mine ou des systèmes analogues. La consolidation des toits de galerie constitue un point de sécurité essentiel dans l'industrie minière du fait que les effon- drements de toits de galerie de mine sont responsables d'un pourcen- tage élevé d'accidents mortels. Les accidents mortels dûs à des effon- drements de toit ont été notablement réduits dans les cas o les toits de galerie étaient supportés par de longues vis de toit introduites dans des trous forés dans le toit de la galerie. Lorsque la longueur des vis de toit est supérieure à la hauteur de la veine de la galerie de mine, on utilise des tiges de forage rigides et courtes, et lorsque le trou devient plus profond, la pratique habituelle consiste à faire ajouter au mineur des sections de prolongation de la tige de forage. Ce travail nécessite que le mineur se trouve à la tête de la machine de forage de toit, aussi bien pour amorcer le trou que pour ajouter des sections de prolongation. Divers systèmes de forage proposés visent à supprimer ces dangers. Le brevet US 4 057 115 décrit un système de forage de toit qui emploie une longue tige flexible et un mécanisme d'entraînement compre- nant un mandrin de serrage de tige, entraîné en rotation, qui transmet à la fois un couple et une poussée à la tige. Dans une application particulièrement d'un tel système, par exemple, la tige est entraînée à 750 t/mn avec un couple d'entraînement de 135 m.N et avec une poussée de 8900 N. Le couple et la poussée sont appliqués de façon cyclique à la tige selon un cycle de serrage et de libération de la tige qui se répète environ une fois par seconde. Au cours de chaque cycle, une force hydraulique est appliquée au mandrin de serrage pour produire une action de serrage de la tige afin de faire tourner et avancer la tige. On fore fréquemment des trous jusqu'à des profondeurs atteignant 2,4 m avec une tige de 3 m de longueur. Des forces de serrage de la tige de valeur élevée doivent être appliquées de façon ferme, sûre, répétitive et uniforme sur la longueur de la tige. Cependant, les valeurs des 2 4817 38 forces hydrauliques nécessaires pour serrer la tige de façon appro- priée sont tellement élevées qu'il se produit fréquemment une déforma- tion permanente ou une cassure du mandrin de serrage. Selon une caractéristique de l'invention, un mandrin de ser- S rage perfectionné définit un passage cylindrique s'étendant longitudi- nalement qui est destiné à recevoir une tige de forage ou un élément analogue. Le mandrin comprend un groupe circonférenciel de segments de serrage allongés individuels qui sont disposés de façon circonféren- cielle autour du passage traversant le mandrin. Chaque segment de ser- rage est accouplé mécaniquement et individuellement à un organe d'en- traînement par des moyens d'accouplement transmettant un couple et une poussée, ce qui permet un mouvement radial indépendant des segments tout en transmettant des couples de 135 m.N et des forces de poussée de 8900 N. Cette structure de serrage à "lames flottantes" réduit les problèmes de déformation permanente et de rupture des structures de serrage antérieures. Dans des modes de réalisation particuliers, le mandrin de serrage est incorporé dans un mécanisme d'application de couple/poussée d'une machine à forer travaillant sur une hauteur supérieure à la veine, ou d'une machine analogue, comprenant un manchon de constriction actionné de façon hydraulique qui entoure un groupe de lames de serrage séparées, en aciet. La structure de serrage de tige est logée dans un cylindre qui est entraîné en rotation et un dispositif d'entraînement à piston déplace le cylindre dans une direction de poussée. L'accouplement méca- nique comprend un collier qui est accouplé à chaque lame de serrage par une structure à réceptacle et/ob guilLUe qui permet un mouvement radial de chaque lame de serrage par rapport au collier, tout en transmettant des couples et des forces de poussée de forte valeur. Dans un mode de réalisation particulier, l'accouplement mécanique comprend un collier qui est accouplé à chaque lame de serrage par une goupille s'étendant radialement qui permet un mouvement radial et angulaire de chaque lame de serrage, tandis que dans un autre mode de réalisation particulier, le collier comprend un groupe circonférentiel d'encoches s'étendant axialement qui reçoivent des queues associées des lames de serrage qui guident le mouvement radial de chaque lame de ser- rage par rapport au collier, tout en transmettant des couples. Dans ce dernier mode de réalisation, on peut enlever et remplacer aisément une 248 1738 lame de serrage individuelle en soulevant simplement axialement la lame individuelle hors du sous-ensemble de manchon de serrage. Dans ces modes de réalisation, chaque lame de serrage peut porter sur sa face intérieure une couche de matière de friction, et/ ou sa face extérieure peut comporter des facettes associées à des facettes correspondantes formées sur la surface intérieure du manclhn de constriction. Une machine à forer les toits travaillant sur une hauteur supérieure à la veine, correspondant à l'invention, assure un serrage et un entraînement fermes et uniformes de la tige au moyen du mécanis- me d'application de couple/poussée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la des- cription qui va suivre de modes de réalisation donnés à titre d'exem- ples non limitatifs. La suite de la description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation, avec certaines par- ties arrachées,d'une partie d'un système de forage correspondant à l'invention; la figure 2 est une coupe du mandrin de serrage de tige qui est employé dans le système de forage représenté sur la figure 1; les figures 3 et 4 sont des coupes effectuées respective- ment selon les lignes 3-3 et 4-4 de la figure 2; la figure 5 est une représentation schématique en pers- pective d'une lame du mécanisme de serrage, avec le contour des autres lames représenté en trait mixte; la figure 6 est une représentation en perspective éclatée de la structure de serrage de tige qui est représentée sur la figure 2; les figures 7 à 11 sont des représentations en coupe et en perspective, respectivement similaires aux figures 2 à 6, d'un autre mandrin de serrage de tige destiné à être utilisé dans le système de forage qui est représenté sur la figure 1; la figure 12 est une coupe d'une autre structure de mandrin de serrage de tige convenant à l'utilisation dans le système de forage qui est représenté sur la figure 1; les figures 13 et 14 sont des coupes effectuées respective- ment selon les lignes 13-13 et 14-14 de la figure 12; les figures 15 et 16 sont respectivement des vues en éléva- 2 481738 4.- tion et de dessus d'une lame employée dans la structure de mandrin de serrage qui est représentée sur la figure 12; et la figure 17 est une représentation en perspective éclatée d'éléments de la structure de serrage de tige qui est représentée sur la figure 12. On voit sur la figure l les éléments d'un système de forage destiné à une machine à forer travaillant sur une hauteur supérieure à celle de la veine qui est conçue pour réaliser le forage à distance d'un trou 10 dans le toit 12 diune galerie de mine. On pourra avoir des détails supplémentaires sur ce système de forage en se référant à la demande de brevet FR 80/24 589 déposée par la demanderesse le 19/ 11/80 sous le titre "Tige flexible pour dispositif produisant un cou- ple et une poussée pour système perforateur de toits de galerie de mine ou analogue". Le système de forage comprend une tête 14 actionnée de façon hydraulique qui comporte un passage axial dans lequel s'étend une tige de forage flexible 16. Une mèche 20 est accouplée à l'extrémité supérieure de la tige 16 au moyen d'un mandrin d'accouple- ment 18. La tête d'entraînement 14 est montée sur un châssis clas- sique de mise en place de vis, ou sur un autre support, au moyen de bras de support, représentés schématiquement en 22,23. Un capuchon à vide 24 placé au sommet de la tête d'entraînement 14 est conçu de façon à porter contre le toit 12 de la galerie de mine, comme il est indiqué sur la figure 1. Le mécanisme d'entraînement de tige comprend un cylindre de logement de piston 30 dans lequel un piston de poussée 32 est disposé de façon à accomplir un mouvement axial alternatif limité. Le piston 32 comporte une surface d'épaulement inférieure 34 définissant la paroi supérieure d'une chambre de fluide 36 et une surface d'épaulement supérieure 38 (d'aire inférieure à celle de la surface d'épaulement 34) qui définit la paroi inférieure d'une chambre de fluide 40. Le piston 32 porte des joints appropriés, comme il est représenté schématiquement en 42, et le cylindre de logement de piston porte des joints représentés schématiquement en 44. Une structure de serrage de tige 46 est portée par le piston 32 et elle est entraînée en rotation par un organe d'entraînement principal (représenté par- tiellement en 48). Des paliers à charge axiale 50 et des paliers à charge radiale 52,54 supportent la structure de serrage de façon à 248 1738 lui permettre de tourner par rapport au piston 32 et la structure de serrage porte des joints circonférenciels, comme il est représenté schématiquement en 56,58,60 et 62. La structure de serrage de tige 46 comprend un boîtier 64 muni d'un collet 66 qui porte sur les paliers à charge axiale 50, et une paroi cylindrique intérieure 68 qui reçoit une structure de mandrin dont on peut voir les détails sur les figures 2 à 6. La structure de mandrin 70 comprend des colliers supé- rieur et inférieur 72, 74 auxquels un manchon flexible 76 est fixé au moyen de nervures circonférencielles 78, assurant l'étanchéité.Une série d'orifices espacés 82 traversent la paroi du boîtier 64 et éta- blissent une communication avec la chambre de fluide 84 qui est définie entre la surface cylindrique 68 et le manchon 76. Le collier supérieur 72 comporte une paroi intérieure cylindrique 90, une cavité cylindrique définie par une surface 92, et une lèvre définie par une surface 93 sur laquelle un couvercle 96 porte fermement. Des vis 98 qui traversent le couvercle à rebord 96 et le collier 72 fixent le couvercle 96 et le collier 72 de façon qu'ils soient entraînés par le boîtier 64. Un joint annulaire 100 porté par le collier supérieur 72 assure l'étanchéité de l'extrémité supérieure de la chambre 84. Le couvercle 96 comporte une ouverture cylindrique traver- sante qui est définie par une surface 102 et un réceptacle de transmis- sion de couple 104, de configuration carrée d'environ 3,55 cm de côté. Le collier inférieur 74 porte un joint d'étanchéité annu- laire 110 qui assure l'étanchéité de l'extrémité inférieure de la cham- bre de fluide 84 et qui a un degré limité de mouvement axial. Le collier 74 comporte une surface intérieure cylindrique 112 d'environ 26,9 mm de diamètre, un réceptacle carré 114 de 31,8 mm de côté, des trous radiaux 116 recevant des goupilles 118 et des doigts 120 qui portent un manchon de protection contre la poussière (non représenté). Un groupe circonférenciel de 4 lames épaulées 130 est monté à l'intérieur de l'ensemble formé par le collier supérieur 72, le manchon 76 et le collier inférieur 74, et ces lames se présentent sous la forme d'une structure tubulaire qui définit un passage traversant pour la tige 16. Chaque lame 130 consiste en une bande d'acier trempé 2 48 173 8 de forme hélicoîdale, elle mesure environ 19 mm de largeur et 2,0 mm d'épaisseur, et comporte un épaulement supérieur 132 et un épaulement inférieur 134. Bien que les lames 130 puissent être formées par diver- ses techniques, dans le mode de réalisation particulier considéré, on usine quatre fentes hélicoïdales, séparées de 900, dans un cylindre comportant des épaulements, pour former les quatre pièces de serrage séparées. Chaque épaulement 132,134 comporte des surfaces de bord qui sont des prolongements de la bande hélicoïdale et des surfaces extérieures de configuration carrée, de façon que les quatre épaule- ments supérieurs 132 assemblés définissent une pièce d'entraînement carrée de 34,9 mm de côté et d'environ 12,7 mm de profondeur; et de façon que les quatre épaulements inférieurs 134 assemblés définissent un carré de 30,5 nmm de côté et de 6,35 mnm de profondeur, avec un espace d'environ 0,5 mm entre les bords des lames adjacentes. Un trou traver- sant 136 est formé dans chaque lame 130 immédiatement au-dessus de son épaulement inférieur 134 et ce trou reçoit la goupille 118 (emmanchée à la presse dans le collier 74),afin de fixer le collier inférieur 74 à l'ensemble de lamés 130. Des goupilles 94 sont de façon similaire emmanchées à la presse dans le collier supérieur 72, elles s'étendent sous le coin en saillie 138 de-chaque épaulement supérieur 132 et elles retiennent les épaulements supérieurs 132 à l'intérieur du réceptacle d'entraînement 104 du couvercle 96. Dans un autre mode de réalisation qui est représenté sur les figures 7 à 11, une structure de mandrin modifiée est positionnée dans le boîtier 64. Dans cette structure modifiée, chaque lame héli- coidale 230 ne comporte pas d'épaulements, mais comporte une ouverture 232,234 à chaque extrémité. L'ensemble des quatre lames 230 est intro- duit dans un collier supérieur similaire 240 qui est fixé au boîtier d'entraînement 64 par des vis 242, et des goupilles 244 sont emmanchées à la presse à travers le collier 240 de façon à pénétrer dans les trous 232, comme il est représenté sur la figure 8, de manière à assurer la transmission d'un couple et d'une poussée. De façon similaire, le col- lier inférieur 250 porte des goupilles 252, emmanchées à la presse, qui pénètrent dans des trous inférieurs 234 de façon que les lames 230 soient fixées au collier inférieur 250 et entraînent ce dernier. Le manchon 254 (en caoutchouc de dureté 70) maintient ensemble l'assemblage des quatre lames 230 dans la configuration cylindrique et le manchon 76 2 48173 8 est de façon similaire accouplé de façon étanche au rebord supérieur du mandrin et au joint inférieur du mandrin, comme il est indiqué sur les figures 7 et 11. Au cours du fonctionnement, la tête d'entraînement 14 est positionnée contre le toit de galerie 12, comme il est représenté sur la figure 1, et elle est maintenue dans cette position pendant toute l'opération de forage. On fait avancer la tige 16 à travers la tête fixe de façon que la mèche 20 soit en contact avec le toit de la galerie afin deforer ce dernier. L'organe d'entraînement 48 fait tourner de façon continue le boîtier 64. Un fluide hydraulique est introduit dans la chambre de piston inférieure 36 par le passage 150 tandis qu' une contre-pression est appliquée à la chambre de piston supérieure 40 par le passage 152. Le fluide hydraulique pénètre dans le corps de piston par l'orifice 154 et passe dans la région entourant le boîtier 64. Ce fluide traverse également le groupe d'orifices 82 dans le corps du boîtier pour pénétrer dans la chambre 84 qui est définie entre le manchon 76 et la surface intérieure 68 du boîtier 64, ce qui applique de force le manchon 76 contre les lames de mandrin (ou 230), en effectuant une action de constriction du mandrin. Cette action de constriction exerce sur les lames de mandrin 130(230) une force dirigée vers l'intérieur qui les applique contre la tige 16 de façon à serrer effectivement cette tige et à l'entraîner en rota- tion. L'extrémité supérieure de chaque lame 130 (230) peut glisser et tourner librement sur sa goupille de poussée 94 (244) et l'extrémité inférieure de chaque lame peut de façon similaire glisser et tourner librement sur la goupille d'accouplement inférieure 118 (252). Lorsque la partie supérieure de la structure de mandrin est entraînée en rota- tion, toute action de torsion différentielle sur la longueur des lames (230) produit un effet de cabestan qui augmente le serrage de la tige 16 par les lames de mandrin et qui est absorbé par les goupilles de poussée et d'accouplement. Une fois que la tige 16 est serrée fermement, la pression hydraulique croissante dans la chambre 36 vainc la contre-pression dans la chambre supérieure 40 et la structure de piston est entraînée vers le haut dans une course de poussée et de forage, la force de poussée étant transmise aux lames 130 (230) par les goupilles 94 (244). 2 48 1738 Lorsque le piston 32 atteint la limite supérieure de sa course, la pression hydraulique dans la chambre 36 est supprimée, ce qui fait disparaître la pression de serrage exercée sur les lames de mandrin (230) et permet au mandrin de se dilater de façon élastique, en libérant la tige 16. La pression hydraulique dans la chambre de piston supérieure 40 entraîne alors le piston 32 vers le bas jusqu'à sa posi- tion limite inférieure au niveau de laquelle l'action d'application d'un couple et d'une poussée est répétée en appliquant à nouveau le fluide hydraulique à la chambre de pistion inférieure 36 par le pas- sage 150. Bien que chaque ensemble de quatre lames transmette. un coupie et une poussée de valeur élevée, chaque lame de mandrin indivi- duelle 130 (230) peut se déplacer librement dans les directions radia- le et angulaire indépendamment des autres lames, chaque lame appli- quant à la tige une force de serrage effective qui est augmentée par un effet d'enroulement ou de cabestan. Les lames 130 (230) tendent égale- ment à s'allonger, ce qui est rendu possible par le mouvement axial du collier inférieur 74 (250) dans le boîtier 64. De façon similaire, lorsque la pression hydraulique est supprimée, les lames de mandrin manifestent une expansion et libèrent la tige. Cette structure améliore l'efficacité du serrage de la tige, réduit les efforts et le risque de rupture aux extrémités des lames et facilite le remplacement lorsque les lames sont usées ou se rompent effectivement. La représentation en coupe de la figure 12 et la représen- tation éclatée de la figure 17 permettent de voir les détails d'une autre structure de mandrin de serrage de tige. La structure de serrage qui est disposée dans le boîtier 64 comprend un sous-ensemble 300 constitué par un collier supérieur 302, un collier inférieur 304 et un manchon flexible 306 (uréthane de dureté 70) qui est fixé aux colliers 302,304 au moyen de nervures d'étanchéité circonférencielles 309. Le manchon 306 comporte une surface extérieure 310 d'environ 57,2 mm de diamètre et une surface inférieure qui est définie par un groupe circon- férenciel de douze surfaces de facettes planes 312, s'étendant axialement, avec les facettes opposées séparées d'une distance de 44,5 mm. Une embase 320 est logée dans le collier inférieur 304 et fixée à celuici, et elle comporte un corps cylindrique 322 qui définit une surface intérieure cylindrique 324 d'un diamètre 30,5 mm. Un groupe 2 481 738 circonférenciel de six doigts en saillie 326 s'élèvent à partir de l'embase 322, de façon à définir un groupe annulaire de six récepta- cles de guidage. Chaque doigt 326 a une longueur axiale de 9,5 mm et les surfaces latérales 328 des doigts en saillie 326 sont séparées d'une distance de 7,92 m. Des parties de manchon 332 qui portent un manchon de protection contre la poussière (non représenté) s'étendent vers le bas à partir de la surface inférieure 330 de l'embase 320.Des goupilles 330 fixent l'embase 320 à l'intérieur du collier 304. Un ressort de rappel 334 repose sur- la surface supérieure du corps 322 de l'embase 320 et sa surface extérieure est en contact avec les surfaces intérieures des doigts 326. Le ressort 334 consiste en une bande d'acier d'une épaisseur d'environ 0,89 m et d'une largeur d'environ 9,1 mm auquel on a donné la forme d'un anneau d'un diamètre extérieur 31,8 mm, et il comporte une fente 335 qui est inclinée d'un angle de 30 et qui a une largeur 3,8 mm. Le collier supérieur 302 comporte une surface inférieure 336 qui repose sur la surface supérieure du boîtier 64, au-dessus du collet 66. Un joint 338, logé dans une gorge annulaire 340 dans la surface inférieure 336 du collier 302, assure l'étanchéité de l'extré- mité supérieure de la chambre hydraulique annulaire qui est définie entre la surface de boîtier cylindrique 68 et la surface de manchon 310, tandis qu'un joint annulaire 342 logé dans une gorge 344 dans le collier inférieur 304 assure l'étanchéité de l'extrémité inférieure de cette chambre de fluide hydraulique. Un groupe circonférenciel de six lames de serrage 350, définissant un passage traversant pour la tige 16, est disposé à l'intérieur du sousensemble 300. Comme l'indiquent les figures 15 et 16, chaque lame comprend un corps 352 en acier à teneur moyenne en carbone qui présente des surfaces avant et arrière 354,356, parallèles et s'étendant axialement. Des facettes 358 formées de part et d'autre de la surface arrière 356 font un angle de 300 par rapport à la surface arrière 356; et des surfaces latérales 360 font un angle de 1200 par rapport à la surface avant 354. Le corps de chaque lame a une largeur d'environ 20,3 mm et une épaisseur d'environ 5,6 mm. A chaque extrémité du corps 352 se trouve une queue 362,364, formée d'un seul tenant avec le corps et ayant une longueur axiale d'environ 9,5 mm, une largeur d'environ 7,9 mm et une épaisseur d'environ 4,8 mi. Une couche de métal 248 1738 fritté 366, qu'on a fait adhérer par fusion à la face avant 354-du corps 352, comporte une surface de serrage courbe 368 ayant un rayon. d'environ 13,5 mm, une épaisseur d'environ 1,5 mm et une largeur d'en- viron 12,7 mn. Les lames de serrage 350 sont introduites dans le sous- ensemble 300 de façon que les queues inférieures 364 soient logées à l'intérieur des encoches définies par les surfaces de paroi 328 des doigts d'alignement 326 de l'embase 320, tandis que le ressort en bande 334 empêche un mouvement radial vers l'intérieur des queues 364. Un ressort en bande 370, similaire au ressort en bande 334,est disposé à l'intérieur du groupe circonférenciel de lames 350, de façon à agir contre les queues supérieures 352, comme il est indiqué sur les figu- res 12 et 13. Un couvercle 372 repose sur la surface supérieure du collier supérieur 302 et il comporte une partie en forme de disque 374 dans laquelle est définie une ouverture centrale 376 de 26,97 mm de diamètre. Un groupe circonférenciel de six doigts d'alignement 378 ayant la même taille et le même écartement que les doigts 326 s'étend vers le bas à partir du disque 374 et définit un groupe annulaire simi- laire de réceptacles de guidage. Le couvercle 372 repose sur la surface supérieure du collier 302 de façon que les doigts 378 s'étendent vers le bas entre les queues supérieures 362 des lames 350 et assurent le guidage et l'alignement en direction radiale, comme l'indique la repré- sentation en coupe de la figure 13. Des vis 380 traversent des trous 382 dans le couvercle 372 et des trous 384 dans le collier supérieur 302 et elles sont fixées au boîtier 64. Comme dans les autres modes de réalisation et comme il est indiqué sur la figure 1, le boîtier 64 est entraîné continuellement en rotation par l'organe d'entraînement 48. L'application d'un fluide hydraulique, par les orifices 82, dans la chambre située entre le man- chon 306 et la paroi de boîtier 68, exerce sur le manchon 306 une force dirigée vers l'intérieur, ce qui produit une action de constriction sous l'effet de laquelle les surfaces des facettes 312 du manchon serrent et entraînent les surfaces de lames 356,358, et ceci exerce également sur les lames 350 une force dirigée vers l'intérieur qui les applique contre la tige 16, afin de serrer effectivement cette tige et de l'en- traîner en rotation. Les queues supérieure et inférieure 362,364 de il chaque lame 350 sont guidées par les surfaces latérales des doigts 326, 378 de façon à accomplir un mouvement radial vers l'intérieur, contre les forces de rappel des ressorts 334, 370, de façon que les surfaces de friction 368 serrent fermement la tige 16. Une fois que la tige 16 est serrée fermement et est entraînée en rotation, l'augmentation de la pression hydraulique entraîne la structure de piston vers le haut, dans une course de poussée et de forage, la force de poussée étant transmise aux lames 350 par l'embase 320 et par l'action de serrage du manchon 306. Lorsqu'on supprime la pression hydraulique, les res- sorts 334, 370 sollicitent les lames 350 vers l'extérieur de façon à libérer la tige. Chaque lame 350 individuelle peut se déplacer librement en direction radiale indépendamment des autres lames et elle définit une surface de friction 368 qui serre la tige 16 sur une longueur axiale d'environ 12,5 cm. Lorsqu'il est nécessaire de remplacer une ou plusieurs lames, on peut facilement enlever une lame 350 indivi- duelle, simplement en dévissant le couvercle 372, en enlevant ce couvercle et le ressort 370, puis en soulevant la lame individuelle pour la faire sortir du sous-ensemble de manchon 300 et en introduisant une lame de remplacement. Ce remplacement de lame ne fait pas interve- nir le système hydraulique. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. 248 1738 12 - INDI CATIONS 1 Mécanisme de serrage pour un dispositif de forage (16) tra- vaillant sur une hauteur supérieure à celle de la veine dans une gale- rie de mine, ou pour un dispositif analogue, comprenant: une structure de serrage qui définit un passage traversant qui s'étend longitudinale- ment de façon à recevoir une tige de forage ou un élément analogue tra- versant cette structure; des moyens de manoeuvre (76,306) destinés à appliquer une force de constriction contre les surfaces extérieures de la structure de serrage, afin de solliciter cette structure de serrage vers l'intérieur en direction radiale, afin qu'elle vienne en contact avec une tige contenue dans le passage traversant et qu'elle entraîne cette tige; et des moyens destinés à accoupler le mécanisme de serrage à un mécanisme d'entraînement (32,48), afin d'appliquer une force d'entraînement au mécanisme de serrage, pour appliquer un couple et une poussée à la tige; caractérisé en ce que la structure de serrage comporte un groupe circonférenciel d'éléments de serrage allongés et indépendants (130,230, 350) qui s'étendent sur la longueur axiale de cette structure de serrage;et les moyens d'accouplement comprennent un dispositif d'accouplement mécanique transmettant un couple et une pous- sée (94,104, 132; 232,234; 362,378) qui est situé entre le mécanisme d'entraînement et les éléments de serrage, ce dispositif d'accouplement mécanique permettant un mouvement radial individuel de chacun des élé- ments de serrage par rapport au mécanisme d'entraînement à l'emplace- ment, sur la longueur axiale du groupe,auquel chaque élément de serrage est accouplé au dispositif d'accouplement. 2. Mécanisme de forage sur une hauteur supérieure à celle de la veine dans une galerie de mine, ou mécanisme analogue, comprenant: une - tige (16); un dispositif de serrage de tige qui définit un passage tra- versant allongé dans lequel la tige est disposée, ce disposition de serrage de tige comprenant une structure de boîtier (64), une structure de serrage dans ce boîtier; des moyens de constriction (76,306) dans la structure de boîtier entourant la structure de serrage entre ses extré- mités, cette structure de serrage étant conçue.de façon à venir en con- tact avec la tige afin de l'entraîner; des premiers moyens d'entraîne-. ment (48) destinés à entraîner en rotation le dispositif de serrage de tige de façon à le faire tourner autour de l'axe du passage traversant;. 2 48 1738 13 - des seconds moyens d'entraînement (32) destinés à entraîner le dispo- sitif de serrage de tige dans une direction de poussée parallèle à l'axe du passage traversant; des moyens qui fixent mécaniquement la structure de serrage à la structure de boîtier, et des moyens de manoeuvre destinés à appliquer une force de constriction aux moyens de constriction pour entraîner la structure de serrage vers l'intérieur en direction radiale, afin qu'elle vienne en contact avec la tige et entraîne cette dernière, grâce à quoi les premiers moyens d'entraîne- ment entraînent la tige avec un effort de torsion tandis que les seconds moyens d'entraînement appliquent simultanément une poussée à la tige; caractérisé en ce que la structure de serrage comprend plu- sieurs éléments de serrage de tige indépendants (130,230,350) situés dans la structure de boîtier, ces éléments de serrage de tige s'éten- dant sur la longueur axiale du dispositif de serrage; et les moyens de fixation comprennent un dispositif d'accouplement mécanique transmet- tant des forces (94,104,132; 232,234; 362,378) qui est accouplé à cha- que élément de serrage, ce dispositif d'accouplement mécanique permet- tant un mouvement radial de chaque élément de serrage (130,230,350) par rapport à la structure de boîtier (64), à la position sur la longueur axiale de la structure de serrage à laquelle cet élément de serrage est accouplé à la structure de boîtier. 3. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement mécanique comprend une pièce d'accouplement (372) qui définit un groupe d'encoches, et en ce que chaque élément de serrage (350) comporte une partie d'accouplement (362) qui est disposée à l'intérieur d'une encoche du groupe de façon à définir une configura- tion d'accouplement qui permet un mouvement radial de chaque élément de serrage par rapport à la pièce d'accouplement, à la position de cette pièce d'accouplement, sur la longueur axiale de l'élément de serrage. 4. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement mécanique comprend une pièce d'accouplement (72,240) qui porte un groupe de goupilles (94,244) s'étendant radiale- ment; et en ce que chaque élément de serrage (130,230) comporte une partie d'accouplement (132,232) qui est accouplée à une goupille corres- pondante (94,294) du groupe, de façon à définir une configuration d'ac- couplement qui permet un mouvement radial et angulaire de chaque élément 2 48 1738 de serrage par rapport à la pièce d'accouplement,à la position de cette pièce d'accouplement, sur la longueur axiale de l'élément de serrage. 5. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de manoeuvre comprennent un boîtier (64); un manchon flexible (306) dans ce boîtier, avec des moyens d'é- tanchéité entre le manchon et le boîtier, de façon à définir une cham- bre annulaire entre le boîtier et le manchon, et des orifices formés dans le boîtier de façon à introduire un fluide hydraulique dans la chambre afin de produire une flexion du manchon en direction radiale, vers l'intérieur, de façon que le manchon (306) applique une force de constriction contre les surfaces extérieures de l'élément de serrage; et en ce que le dispositif d'accouplement mécanique comprend des facettes (312) à la surface intérieure du manchon flexible (306), et des surfaces de facettes correspondantes (358) sur les surfaces exté- rieures des éléments de serrage, ces surfaces de facettes étant asso- ciées aux facettes du manchon de façon à entraîner ces dernières. 6. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque élément de serrage (130,230,350) consiste en une lame d'acier trempé. 7. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément de serrage (130,230,350) s'étend le long d'un chemin axial. 8. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque élément de serrage (130,230,350) s'étend le long d'un chemin hélicoîdal. 9. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que les seconds moyens d'entraînement (32) comprennent un piston qui est monté de façon à accomplir un mouvement alternatif parallèlement à l'axe du passage traversant; la structure de boîtier (64) est montée de façon à tourner à l'intérieur du piston (32); et les premiers moyens d'entraî- * nement (48) entraînent en rotation la structure de boîtier (64). 10. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement mécanique comprend deux pièces d'entraînement distantes (72,74; 240,250), chacune d'elles portant plusieurs goupilles (94,118; 244,252) qui s'étendent radiale- ment. 2 481738 11. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement mécanique comprend deux pièces d'entraînement distantes (320,372),chacune d'elles défi- nissant un groupe circonférenciel d'encoches. 12. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que chaque élément de serrage (130,230,350) comprend une partie d'accouplement d'entraînement (132,232,362) qui est accou- plée au dispositif d'accouplement mécanique (94,118; 244,252) de façon à recevoir un couple à partir de ce dernier. 13. Mécanisme selon la revendication 12, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement mécanique est conçu de façon à retenir les parties d'accouplement d'entraînement (132,232) en étant en contact avec elles de façon à leur transmettre une poussée. 14. Mécanisme selon la revendication 13, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement mécanique comprend plusieurs surfaces de portée de transmission de poussée sur lesquelles reposent les éléments de serrage. 15. Mécanisme selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de transmission de poussée (94,244) ont des surfaces de por- tée cylindriques et ils permettent un mouvement radial et angulaire des éléments de serrage (130,230). 16. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement mécanique comprend un réceptacle (104) qui reçoit une partie (132) dirigée radialement de la partie d'accouplement d'entraînement, de façon à permettre un mouve- ment radial et angulaire de chaque élément de serrage (130), pendant que le dispositif d'accouplement mécanique transmet un couple. 17. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 2 ou 9, caractérisé en ce que chaque élément de serrage (130,230) comprend une lame de métal qui s'étend le long d'un chemin hélicoïdal dont la longueur correspond à plus d'une spire, ces lames définissant un passage cylindrique dans lequel la tige est disposée; la structure de boîtier (64) définit une surface extérieure d'une chambre; les moyens de cons- triction (76) comprennent un manchon flexible qui définit une surface intérieure de cette chambre, et ils comprennent des colliers annulaires (72,74; 240,250) qui sont fixés de façon étanche aux extrémités supé- 2 481738 rieure et inférieure du manchon (76) et qui définissent les extrémi- tés de cette chambre, un premier des colliers étant fixé à des moyens d'entraînement tandis que le second collier comporte un élément d'é- tanchéité (110) qui est en contact étanche avec la structure de boî- tier, de façon que cet autre collier ait un certain degré de liberté de mouvement-axial; et les moyens de manoeuvre comprennent des moyens (82, 150) destinés à appliquer un fluide hydraulique à la chambre pour appliquer une force de constriction contre la surface extérieure du manchon. 18. Mécanisme selon la revendication 17, caractérisé en ce que les moyens de transmission de poussée comprennent plusieurs pièces (94, 244) qui s'étendent radialement vers l'extérieur et qui ont des surfaces de portée cylindriques en contact avec le premier collier (72,240) et qui permettent un mouvement radial et angulaire des lames d'acier (130,230), et en ce qu'il comprend en outre plusieurs gou- pilles (118,252) s'étendant radialement qui accouplent les extrémités inférieures des lames au second collier et permettent un mouvement radial et angulaire des lames d'acier par rapport à ce second collier. 19. Mécanisme selon la revendication 18, caractérisé en ce que chaque lame (130) comporte une partie d'accouplement d'entraînement (132) qui s'étend radialement et qui accouple cette lame au premier collier, chacune de ces parties d'accouplement d'entraînement étant fixée soit à la lame soit au premier collier, tandis qu'une région de cette partie d'accouplement d'entraînement qui s'étend radialement est logée dans un réceptacle (104), en étant en-contact avec ce dernier de façon à assurer la transmission d'un couple, afin de permettre un mouvement radial et angulaire de chaque lame pendant que le dispositif d'accouplement mécanique transmet un couple. 20. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 2 ou 9, caractérisé en ce que chaque élément de serrage (350) comporte une lamede métal qui s'étend le long d'un chemin axial, ces lames défi- nissant un passage cylindrique dans lequel la tige est disposée; la structure de boîtier (64) définit une surface extérieure d'une chambre; les moyens de constriction comprennent un manchon flexible (306) qui définit une surface intérieure de cette chambre, et ils comportent des 248 1738 colliers annulaires (302,304) qui sont fixés de façon étanche aux extrémités supérieure et inférieure de la chambre, un premier de ces colliers étant fixé à des moyens d'entraînement tandis que le second collier comporte un élément d'étanchéité (344) qui est en contact étanche avec la structure de boîtier; et les moyens de manoeuvre com- prennent des moyens (82) qui sont destinés à appliquer un fluide hydraulique à la chambre, afin d'appliquer une force de constriction contre la surface extérieure du manchon (306). 21. Mécanisme selon la revendication 20, caractérisé en ce que les moyens de transmission de poussée comprennent une pièce d'accou- plement d'entraînement (304,372) qui comporte un groupe annulaire de réceptacles ayant des surfaces de portée sur lesquelles reposent les surfaces d'extrémité des lames et qui permettent un mouvement radial des lames d'acier. 22. Mécanisme selon la revendication 21, caractérisé en ce que chaque lame (350) comporte une partie d'accouplement d'entraînement (362,364) qui s'étend axialement et qui est disposée dans un récep- tacle correspondant de la pièce d'accouplement d'entraînement (304, 372) et qui accouple cette lame à la pièce d'accouplement d'entra - nement de façon à assurer la transmission d'un couple entre elles, afin de permettre un mouvement radial de chaque lame pendant que le dispositif d'accouplement mécanique transmet un couple. 23. Mécanisme selon la revendication 22, caractérisé en ce que le manchon comporte des facettes (312) sur sa surface intérieure; et les lames portent sur leurs surfaces extérieures des surfaces de facettes correspondantes (358), destinées à assurer un entraînement en association avec les facettes (312) du manchon. 24. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 23 caractérisé en ce qu'il comprend en outre une couche (368) d'une matière de friction sur la surface intérieure de chaque lame (350).