Brevet FR2519097A1 — publié le 19830701

La présente invention concerne une tubulure de remplissage pour introduire une pâte durcissable à un ou plusieurs composants dans un boulon d'ancrage creux en forme de douille, comportant des orifices radiaux de traver- sants, la tubulure de remplissage présentant un contour extérieur agencé pour un guidage en translation étanche dans le boulon d'ancrage creux. Dans un boulon d'ancrage creux connu qui est pourvu de plusieurs orifices radiaux traversants qui sont répartis sur sa longueur, la pâte dur- cissable est introduite dans le trou foré, par l'intermédiaire des orifices traversants du boulon d'ancrage creux, au moyen d'une tubulure de remplissage déplaçable en translation axiale et dont le diamètre extérieur est adapté au diamètre intérieur du boulon d'ancrage La tubulure de remplissage est ainsi guidée télescopiquement dans le boulon d'ancrage creux, une relation d'étan- chéité étant établie grâce à l'adaptation des diamètres. Au début du processus d'introduction de la pâte durcissable, seuls les orifices traversants du boulon d'ancrage creux qui sont placés le plus en avant sont dégagés tandis que les orifices placés en arrière sont obturés par la tubulure de remplissage Ainsi la quantité désirée de pâte durcissable se trouvant dans la zone des orifices placés le plus en avant est injectée dans le trou foré par l'intermédiaire de la tubulure et des orifices traversants du boulon d'ancrage creux Il est ainsi possible, par exemple avec refoulement de l'air contenu dans le trou foré, de remplir complètement celui-ci, de l'avant vers l'arrière, avec la pâte durcissable. Cependant, à cause de la viscosité de la pâte durcissable, et dans le cas de boulons d'ancrage assez longs, la force à exercer pour injecter la pâte durcissable d'après ce procédé est très grande Pour cette raison, avec le boulon d'ancrage creux de type connu, on fait reculer la tubulure de remplis- sage au cours du processus, ce qui provoque le dégagement de la rangée d'ori- fices traversants prévus plus en arrière dans le boulon d'ancrage La pâte durcissable peut alors également être injectée dans le trou foré par les orifices traversants placés en arrière Les orifices avant du boulon d'ancrage restent cependant également dégagés après le retrait de la tubulure de remplis- sage Ainsi de la pâte peut encore pénétrer dans le trou foré par les orifices avant du boulon d'ancrage La pâte en cours de durcissement parvient par conséquent par fluage dans des zones du boulon d'ancrage o elle rencontre la plus faible résistance Ainsi, dans le cas d'un matériau récepteur partielle- ment poreux et comportant des fissures ou des cavités, une proportion impor- tante de la pâte durcissable peut s'échapper de façon incontrôlée L'introduc- tion d'une quantité déterminée de pâte durcissable ne fournit par conséquent aucune assurance d'un ancrage suffisant. -2 2519097. L'invention a en conséquence pour but de créer une tubulure de remplis- sage qui permette une répartition prédéterminée de la pâte durcissable le long d'un boulon d'ancrage creux comportant des orifices radiaux traversants. Conformément à l'invention, ce but est atteint par le fait que la tubulure de remplissage est fermée à son extrémité avant placée du côté frontal et comporte dans sa surface périphérique des orifices de sortie orientés essentiellement radialement et pouvant être amenés en coïncidence avec les orifices traversants du boulon d'ancrage creux. La tubulure de remplissage agencée conformément à l'invention est également déplacée en retrait lorsque la quantité de pâte durcissable néces- saire pour la zone correspondante a été injectée dans le trou foré par les orifices traversants du boulon d'ancrage creux A la différence de l'art antérieur, la pâte déjà injectée dans le trou est cependant séparée, par la tubulure de remplissage fermée sur le côté avant, de la pâte se trouvant encore dans celle-ci Ainsi, la pâte durcissable peut être injectée dans différentes zones du trou foré avec des pressions différentes Par exemple dans une zone comportant des intervalles ou des cavités, la pression d'injection peut être réduite et la quantité injectée de pâte durcissable peut par conséquent être limitée Il est également possible d'injecter avec la même tubulure de remplis- sage, dans différentes zones du trou foré, des pâtes différentes, par exemple des pâtes ayant des temps de durcissement de durées différentes En outre, dans le cas de boulons d'ancrage creux pourvus d'orifices traversants sur toute la longueur, l'injection de la pâte durcissable peut également s'effectuer seule- ment dans des zones prédéterminables du trou foré. L'amenée en coïncidence des orifices de sortie de la tubulure de remplissage avec les orifices traversants du boulon d'ancrage creux peut présenter des difficultés Même dans le cas d'un nombre et d'une répartition identiques des orifices sur la périphérie, on doit faire concorder aussi bien la position axiale que la position angulaire de la tubulure de remplissage par rapport au boulon d'ancrage creux Cela signifie qu'il est nécessaire de prévoir des moyens additionnels, tels que des guides, des repères ou analogues, pour indiquer les positions angulaires relatives des deux parties Pour éviter une complication d'agencement, les orifices de sortie débouchent avantageusement dans une gorge périphérique ouverte vers l'extérieur Sous l'effet de cette gorge, la position angulaire de la tubulure de remplissage par rapport au boulon d'ancrage creux n'a aucune influence sur l'éjection de la pâte durcis- sable La largeur de la gorge sur la tubulure de remplissage peut être supé- rieure au diamètre des orifices traversants ménagés dans le boulon d'ancrage creux Ainsi la colncidence avec les orifices traversants s'établit à l'inté- -3- rieur d'une zone déterminée La position axiale de la tubulure de remplissage par rapport au boulon d'ancrage creux est modifiable sans diminution de la section de passage à l'intérieur de cette zone limitée. L'éjection de la pâte durcissable peut par exemple être effectuée à l'aide d'un appareil de dosage de type connu Dans ce cas, il subsiste généra- lement dans la tubulure de remplissage une quantité de pâte durcissable corres- pondant au volume de la cavité de la tubulure Lors du durcissement de la pâte, la tubulure de remplissage devient inutilisable et elle doit par conséquent être jetée, en même temps que la pâte qu'elle contient Lorsqu'on peut utiliser plusieurs fois la même tubulure de remplissage pour la pose en série de boulons d'ancrage, cet inconvénient peut être contrebalancé par la rentabilité de l'opération Cependant, lors de la pose de boulons d'ancrage isolés à des intervalles de temps assez longs, cela constitue cependant une solution très coûteuse Dans ce cas, il est avantageux de prévoir un piston d'éjection déplaçable en translation axiale et correspondant au contour intérieur de la tubulure de remplissage Par une translation relative des pistons d'éjection par rapport à la tubulure de remplissage, la pâte durcissable contenue dans cette tubulure est refoulée hors de celle-ci Cette translation relative peut être effectuée par un mouvement d'avance du piston d'éjection ou bien par un mouvement de retrait de la tubulure de remplissage avec immobilisation du piston d'éjection. Si nécessaire, il est également possible de produire un mouvement simultané ou combiné de la tubulure et du piston Après achèvement du mouvement d'avance du piston d'éjection dans la tubulure de remplissage, cette tubulure est vide et elle peut à nouveau être remplie et réutilisée au bout d'un temps assez long. En conséquence, les frais d'exploitation se rapportant essentiellement à des fixations de boulons d'ancrage isolés sont considérablement diminués. Pour éviter, lors du mouvement de retrait de la tubulure de remplis- sage dans le boulon d'ancrage creux, la génération d'une dépression, et par conséquent un reflux par aspiration de la pâte déjà injectée mais cependant non encore durcie à l'intérieur de la cheville, il est avantageux d'assurer une aération du volume situé en avant de la tubulure de remplissage Dans le cas o le boulon d'ancrage creux est fermé à son extrémité avant placée du côté frontal, on peut prévoir un orifice d'évent séparé Un échappement de pâte durcissable par cet orifice d'évent est empêché par le fait que la tubulure de remplissage comporte, conformément à la présente invention, une extrémité frontale fermée. Aussi bien la tubulure de remplissage que le piston d'éjection éventuel peuvent être associés sous forme de pièces indépendantes au boulon d'ancrage creux et à un appareil de dosage pour l'éjection de la pate dur- cissable Pour une pose de boulons d'ancrage en série, on peut alors utiliser -4 Z 519097 plusieurs fois les mêmes éléments Lors de la pose d'un seul boulon d'ancrage on a généralement affaire à des éléments utilisables une seule fois. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limita- tif, en référence au dessin annexé dans lequel: La figure I représente un boulon d'ancrage creux comportant une tubulure de remplissage conforme à l'invention, engagée complètement dans le boulon d'ancrage, avant l'éjection de la pate durcissable, La figure 2 montre le boulon d'ancrage creux de la figure 1, avec la tubulure de remplissage partiellement en retrait et pendant l'injection de la pâte durcissable, La figure 3 représente un boulon d'ancrage creux associé à une autre tubulure de remplissage conforme à l'invention ainsi qu'à un piston d'éjection enfoncé jusqu'en butée dans la tubulure de remplissage, avant l'introduction de la pute durcissable, La figure 4 représente le boulon d'ancrage creux de la figure 3 avec la tubulure de remplissage remplie, avant l'éjection de la pate durcissable, La figure 5 est une coupe du boulon d'ancrage creux et de la tubulure de remplissage, selon V-V de la figure 4, La figure 6 représente le boulon d'ancrage creux des figures 3 à 5, avec la tubulure de remplissage partiellement rétractée, pendant l'éjection de la pâte durcîssable. Sur les figures l et 2, on a représenté un boulon d'ancrage creux en forme de douille, désigné dans son ensemble par 1 et qui comporte une colleret- te la à son extrémité arrière Uin trou lb s'étendant axialement essentiellement sur toute la longueur du boulon d'ancrage 1 est pourvu dans sa zone arrière d'un filetage le Des orifices traversants ld partant du trou lb, sont orientés radialement et répartis sensiblement sur toute la longueur et sur la périphérie du boulon d'ancrage L'extrémité avant fermée du boulon d'ancrage creux I est pourvue d'un orifice d'évent le Dans le trou lb du boulon d'ancrage 1 coulisse axialement une tubulure de remplissage, désignée dans son ensemble par 2 A la différence du boulon d'ancrage 1, la tubulure de remplissage 2 est complètement fermée à son extrémité avant 2 a L'extrémité arrière de la tubulure 2 comporte un collet 2 h Un trou longitudinal 2 c disposé au centre s'étend sensiblement sur toute la longueur de la tubulure de remplissage 2 De l'extrémité avant du trou longitudinal 2 c partent des orifices de sortie 2 d orientés radialement. Les orifices de sortie 2 d débouchent dans une gorge périphérique 2 e, ouverte vers l'extérieur Les orifices de sortie 2 d ou la gorge 2 e peuvent être amenés en coïncidence avec les orifices traversants Id. Sur la figure 1, le boulon d'ancrage creux 1 est enfoncé, jusqu'à ce -5 2519097 que la collerette la vienne en butée, dans un trou récepteur 4 b ménagé dans un matériau récepteur désigné dans son ensemble par 4 et comportant des cavités 4 a La tubulure de remplissage 2 est également enfoncée jusqu'à ce que son extrémité avant 2 a vienne buter contre le fond du trou lb ménagé dans le boulon d'ancrage 1 La gorge 2 e est alors placée en coïncidence avec les orifices traversants Id, placés le plus en avant dans le boulon d'ancrage 1 Les orifices traversants Id placée en arrière dans le boulon d'ancrage 1 sont par contre obturés par la tubulure de remplissage 2 ou ne sont pas placés en communication avec lagorge 2 e De la pâte durcissable 5 peut alors être injectée dans les cavités 4 a dumatériau récepteur 4 par l'intermédiaire du trou longitudinal 2 c, des orifices de sortie 2 d de la gorge 2 e et des orifices traversants Id Il est alors possible de répartir de la manière désirée, en assurant un retrait simultanément de la tubulure de remplissage 2 par l'intermédiaire du collet 2 b, la pate durcissable 5 le long du boulon d'ancrage 1 Ainsi par exemple dans le cas d'un matériau récepteur homogène, la pate durcissable 5 peut être répartie uniformément sur toute la longueur Dans le cas d'un matériau récepteur 4 comportant des intervalles ou des cavités 4 a, la pâte durcissable 5 peut également être éjectée principalement dans la zone des cavités et elle établit ainsi une liaison par correspondance de formes avec le matériau récepteur 4. La figure 2 montre la tubulure de remplissage 2 conforme à l'in- vention dans une position de retrait partiel La pâte durcissable 5 a été alors éjectée dans la zone avant et dans la zone arrière du boulon d'ancrage I tandis que la zone centrale reste exempte de pâte durcissable 5 La pâte 5 peut cependant être également répartie sur toute la longueur du boulon d'ancrage 1. L'orifice d'évent le prévu sur le côté frontal avant du boulon d'ancrage I sert dans ce cas, lors du mouvement de retrait de la tubulure 2, à laisser s'écouler l'air vers le trou lb et par conséquent empêcher l'établissement d'une dépres- sion, qui pourrait provoquer par aspiration un reflux d'une partie de la pâte durcissable éjectée et non encore durcie 5 à l'intérieur du boulon d'ancrage 1. Le boulon d'ancrage creux représenté sur les figures 3 à 6 et désigné dans son ensemble par Il se différencie du mode de réalisation représenté sur les figures I et 2 simplement par la disposition des orifices traversants Ild. Ceux-ci sont placés, comme le 'montre notamment la coupe de la figure 5, dans des positions mutuellement opposées Le boulon d'ancrage Il comporte à son extrémité arrière un taraudage llc Une tubulure de remplissage désignée dans son ensemble par 12, est également fermée à son extrémité avant 12 a Pour le mouvement de retrait de la tubulure de remplissage 12, il est également prévu un collet 12 b à son extrémité arrière Dans le trou longitudinal 12 c de la tubulure 12 est introduit un piston d'éjection de forme tubulaire, désigné dans son ensemble par 13. -6 2519097 Dans la position initiale représentée sur la figure 3, le piston d'éjection 13 est engagé dans la tubulure de remplissage 12 et celle-ci est à nouveau enfoncée télescopiquement dans le boulon d'ancrage creux 11 Le boulon d'ancrage 11 est alors appliqué par sa collerette 1 la contre la surface d'un matériau récepteur, désigné dans son ensemble par 14 Le matériau récepteur 14 comporte également des cavités 14 a et un trou récepteur l 4 b dans lequel est placé le boulon d'ancrage 11 Pour le mouvement de retrait du piston d'éjection 13, celui-ci est également pourvu d'un collet 13 b à son extrémité arrière. Sur la figure 4, de la pate durcissable 15 a été introduite dans le trou longitudinal 12 cde la tubulure de remplissage 12, avec mouvement simul- tané de retrait du piston d'éjection 13 dans son trou de passage 13 a Comme le montre la figure 5, la tubulure 12 est tournée par rapport au boulon d'ancrage Il de manière que les orifices de sortie 12 d et les orifices traversants 11 d soient mutuellement fermés Il n'est par conséquent pas possible que de la pâte durcissahle 15 puisse sortir Par une rotation relative entre le boulon d'an- crage 11 et la tubulure de remplissage 12, on amène maintenant en coïncidence les orifices de sortie 12 d avec les orifices traversants Ild Ainsi, par un mouvement d'avance du piston d'éjection 13 et/ou par un mouvement simultané de retrait de 14 tubulure de remplissage 12, on peut éjecter la pate durcissable 15 contenue dans la tubulure 12 par l'intermédiaire des orifices de sortie 12 d et des orifices traversants ld. La figure 6 représente la tubulure de remplissage 12 et le piston d'éjection 13 pendant la phase d'éjection Déjà une partie de la pâte 15 se trouvant dans la zone avant du boulon d'ancrage creux 11 a été éjectée L'ori- fice d'évent lie prévu sur le côté frontal avant du boulon d'ancrage 11 sert à nouveau à empêcher l'établissement d'une dépression lors du mouvement de retrait de la tubulure de remplissage 12 Pour empêcher, lors de l'éjection de la pate durcissable 15, un reflux au travers du piston d'éjection 13, on peut prévoir dans celui-ci un clapet anti-retour. Aussi bien la tubulure de remplissage 12 que le piston d'éjection 13 peuvent être utilisés plusieurs fois après chaque éjection complète Du fait du diamètre relativement petit du trou de passage 13 a, seulement une faible partie de la pâte durcissable 15 est perdue à chaque remplacement du piston d'éjection 13. 4 È -7 2519097 REMEDICATIONS 1 Tubulure de remplissage pour l'introduction d'une pate durcissable à un ou plusieurs composants dans un boulon d'ancrage creux en forme de douille comportant des orifices radiaux traversants, la tubulure de remplissage ayant un contour extérieur prévu pour un guidage en translation étanche dans le boulon d'ancrage, caractérisée par le fait que la tubulure de remplissage ( 2, 12) est fermée à son extrémité avant placée sur le c 8 té frontal ( 2 a, 12 a) et comporte, dans sa surface périphérique, des orifices de sortie ( 2 d, 12 d) orientés essentiellement radialement et pouvant être amenés en coincidence avec les orifices traversants (ld, 11 id) du boulon d'ancrage creux ( 1, 11). 2 Tubulure de remplissage selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les orifices de sortie ( 2 d) débouchent dans une gorge périphérique ( 2 e) ouverte vers l'extérieur. 3 Tubulure de remplissage selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'il est prévu un piston d'éjection ( 13) adapté au contour intérieur de la tubulure et pouvant être déplacé en transla- tion axiale.