Brevet FR2500053A1 — publié le 19820820

On connaît déJà depuis de nombreuses années des boulons d'ancrage destinés a' soutenir les parois d'une galerie de lino afin d'éviter les éboulements. On a utilisé dans ce but des boulons d'ancrage mécaniques à tête s'écartant de façon qu'ils puissent venir s'ancrer dans les parois des trous forés ; on a également utilisé des boulons d'ancrage conportant un réservoir de résine synthétique s'outrant lors de la lise en place du boulon d'ancrage dans le forage.Toutefois, ces solutions antérieures ne donnent pas satisfaction dans tous les cas car les boulons à expansion ne fonctionnent pas d'une façon régulière et efficace dans certains terrains tendres, tandis que les boulons employant une résine ont une durée de vie en pot assez courte, supportent mal les aléas do transport du fait de leur encartouchage très mince pour éviter de former écran entre la barre et la paroi du forage. De plus, ces cartouches ont un volume limité de résine qui peut se perdre dans les vides du terrain, et exigent un malaxage qui mélange des débris rocheux et l'eau dans certains cas, ces situations créant toujours des résultats aléatoires. Ainsi on a été amené à utiliser des boulons d'ancrage qui sont maintenus par un mortier ou un coulis de cinent mais la difficulté réside dans le fait que si l'on peut aisément placer les boulons d'ancrage dans des forages horizontaux il n'en est pas de s8no dans les forages très inclinés sinon verticaux du toit de la galerie car si on emploie un mortier très épais on ne peut plus faire pénétrer les boulons d'ancrage dans le forage et Si on utilise un mortier trop fluide celui-ci ne tient pas dans le forage et ne pernet donc pas une pénétration correcte du boulon d'ancrage. La présente invention remédie à ces inconvénients en criant un boulon d'ancrage qui peut être utilisé dans n'inporte quelle position entre l'horizontale et la verticale, celui-ci étant placé dans le forage vide maintenu par des éléments élastiques prévus sur la tige du boulon d'ancrage, puis on injecte ensuite un mortier qui est très rapidement figé au moyen d'un accélérateur fulgurant qui permet ainsi la fixation correcte du boulon d'ancrage et la mise en place de la plaque de maintien des parois de la galerie quelle que soit la position de ce boulon d'ancrage. Conformément à l'invention, le boulon d'ancrage porte, à sa partie supérieure, un capuchon ou coite présentant un certain nombre d'ailes latérales destinées à s 'ancrer par leurs extrémités libres dans les parois du trou foré puis l'ensemble est revêtu d'un manchon ou gaine souple cylindrique maintenant, a' l'extreité supérieure du boulon d'ancrage, une capsule qui peut autre aisément brisée et contenant un accélérateur de prise, la capsule étant fermée à sa partie supérieure après son remplissage par un tampon souple déformable formant butée non destructible sous poussée manuelle, tandis qu'il est prévu latéralement sur cet ensemble un long tube fornant évent destiné à l'évacuation de l'air ou des gaz contenus dans le trou de forage au moment de l'ittection du coulis ou mor- tier de ciment. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le manchon souple présente un certain nombre de trous radiaux permettant le passage de l'accélérateur de prise. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple, aux dessins annexés. La fig. 1 est une coupe-élévation d'un forage contenant un boulon d'ancrage suivant l'invention. La fig. 2 est une coupe longitudinale d'un forage montrant le boulon de l'invention pendant le serrage do la plaque de maintien. A la fig. 1, on a représenté un forage 1 qui est un trou foré verticalement dans le toit d'une galerie de mine de façon à permettre la mise en place d'un boulon d'ancrage. Ce dernier est constitué par une barre en acier profilé haute adhérence 2 de fO ne cylindrique présentant, sur son pourtour, des surépaisseurs 3 facilitant l'an crage du mortier.L'extrémité 2a de la barre 2, qui est plate, est revêtue d'un capuchon ou coiffe 4 réalisé en acier à ressort et présentant, à sa partie inférioure, deux ailes 5, 6 qui permettent le maintien temporaire du boulon d'ancrage 2 en s'ancrant par leurs extrémités libres dans les parois du forage 1. Comme on peut le voir aisément à la fig. 1, un manchon 7, qui est le plus souvent réalisé en une matière plastique souple, est enfilé sur le capuchon ou coiffe 4 et maintient, à sa partie supé- rieure, une capsule 8 sensiblement cylindrique contenant intérieurement des grains durs 9 et un liquide 10 qui est l'accélérateur fulgurant destiné à la prise instantanée du mortier ou coulis de ciment qui sera envoyé dane le forage.Finalement, la capsule 8 se termine par un tampon 17 ferment celle-ci et qui est en une matière déformable telle qu'une matière plastique synthétique souple assurant, d'une part, l'étanchéité de la capsule 8 et, d'au- tre part, un contact aisé avec le fond du forage 1. il est également prévu un tube évent 12 maintenu sur le manchon? par une bande souple 13. En général l'accélérateur de prise est à baie de silicate inhibé mais il pourrait être constitué par un autre produit. lorsque le forage est réalisé en place à linté- rieur le boulon d'ancrage qui est maintenu par les ailes 5, 6, cons déjà décrit ci-dessus, puis on injecte sous pression le mortier ou coulis de ciment dans le forage et on peut également, dans certains cas, commencer par inJee- ter tout ou partie du coulis ou mortier de ciment puis introduire ensuite le boulon d'ancrage. Lorsque l'ensemble est on place comme représenté à la fig. 1, on enfile sur la partie inférieure 2b filetée du boulon d'ancrage 2 d'une part la plaque de maintien 20 et d'autre part l'écrou 21 qui pousse la plaque vers le haut dans le sens des flèches F1 (fig. 2) jusqu'au contact avec le sol ss1* Bien entendu, avant d'effectuer ce travail, on a repoussé le boulon d'ancrage dans le forage 1 au moyen, par exan- pie, d'un coup de masse ou de marteau pneumatique de façon à ce que ce boulon d'ancrage pénètre le plus prof on dément possible dans le forage en brisant la capsule 8 ce qui fait se répandre înstantsément l'accélérateur ful- gurant 10 et les grains 9 en bloquant ainsi aisément le boulon d'ancrage dans un mortier ou coulis de ciment tre's résistant.L'écoulement des grains 9 ainsi que du liquide formant l'accélérateur de prise s'effectue complémentai- remuent à travers les troua 22 radialement disposés sur le manchon 7. La pénétration du boulon d'ancrage est limi- tée par la déformation du tampon 11 comme cela est visible à la fig. 2. On obtient ainsi la mise en place de boulons d'ancrage de façon très satisfaisante et rapide quelle que soit la position du trou de forage entre l'horizontale et la verticale puisque le mortier tient parfaitement le boulon d'ancrage aussi bien par les ailes 5, 6 que par les surépaisseurs 3 on permettant ainsi un blocage très puissant de la plaque de maintien 20. Le remplissage du forage est complet. il est également prévu, dans certains cas, d'enduire les différentes pièces constituant le boulon d'ancrage de produits résistant aux agents considérés. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté et decrit en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Boulon d'ancrage utilisant un accélérateur fulgurant pour la prise du mortier, caractérisé en ce que le boulon d'ancrage 2 porte, à sa partie supérieure 2a, un capuchon ou coiffe 4 présentant un certain nombre d'ailes latérales 5, 6 destinées à s'ancrer par leurs extrémités libres dans les parois du trou foré i puis l'ensemble est revêtu d'un manchon ou gaine souple 7 cylindrique maintenant, à l'extrémité supérieure du boulon d'ancrage, une capsule 8 qui peut être aisément brisée et contenant d'une part des grains durs 9 et d'autre part un accélérateur de prise 10, la capsule 10 étant fermée à sa partie supérieure après son remplissage par un tampo; ; souple déformable 17 tandis qu'il est prévu latéralement sur cet ensemble un long tube 12 formant évent destiné à l'évacuation de l'air ou des gaz contenus dans le trou de forage au moment de l'injection du coulis ou mortier de cinent. 2 - Boulon d'ancrage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon 7 souple présente un certain nombre de trous radiaux 22 permettant le passage de l'accélérateur de prise 10. 3 - Boulon d'ancrage suivant l'une des revendications i et 2, caractérisé en ce que la capsule 8 est réalisée par un récipient sensiblexent cylindrique se brisant facilement.