Brevet FR2595407A1 — publié le 19870911

La présente invention concerne un procédé pour effectuer le renforcement de roche par fils métalliques, selon lequel un trou est foré dans une roche et un morceau de fil métallique plus court que le trou est poussé dans ce dernier. Pour le renforcement mécanisé de roche par fil métallique, il est connu d'utiliser un fil métallique conti- nu comme tige de renforcement qui est engagé dans un trou foré dans la roche. Les trous sont forés dans la roche au moyen d'un équipement de forage à tige prolongatrice et ensuite un fil métallique est poussé dans le trou, qui est rempli de béton soit simultanément soitpréalablement. Enparti- culier, un renforcement par fil métallique est utilisé pour le support de parties de roche qui sont positionnées à une longue distance du tunnel de renforcement. Lorsqu'une roche est renforcée dans une excava- tion au moyen de fils métalliques traversant le corps de minerai, certains problèmes importants sont causés par les fils métalliques subsistant dans le minerai en relation avec l'abattage explosif du minerai et l'évacuation du corps de minerai après l'abattage. Lors de la réalisation d'excavations, des fils métalliques subsistant dans le minerai peuvent endommager le trépan de forage, et le trépan de forage ou bien la douille de liaison des tiges de forage peuvent rester bloqués dans le trou foré. En outre ces fils peuvent entraver l'évacuation du minerai à partir du corps de minerai et peuvent produire des perturbations à n'importe quel stade au cours du traitement du minerai. Il est nécessaire, dans d'autres procédés de renforcement de roche selon lesquels la partie de roche à supporter est relativement éloignée du tunnel de renforcement, que le fil-soit engagé avec une grande longueur dans le trou foré pour atteindre la partie rocheuse à supporter. Il en résulte des dépenses inutiles en fil métallique et les nombreux remplacements des bobines de fil retardent le processus de renforcement. On a proposé par le passé qu'un fil métallique tronçonné à une longueur prédéterminée soit poussé jusqu'au fond du trou foré et que la longueur du fil soit inférieure à la longueur totale du trou foré et corresponde à la longueur de la partie du trou qui est positionnée à l'intérieur de la roche à supporter. Ce mode de renforcement de roche permet d'éviter l'utilisation de fils métalliques inutilement longs cependant le dispositif de renforcement devient compliqué et fonctionne lentement à cause des moyens de poussée utilisés pour faire parvenir une longueur de fil tronçonnée jusqu'au fond du trou foré. Le brevet US 4 040 329 décrit un dispositif d'introduction de détonateurs dans des trous d'abattage par explosif et le même dispositif convient bien pour l'insertion de morceaux de fil métallique d'une longueur déterminée dans un trou foré pour le renforcement de roche par fil métallique. L'objet de la présente invention est de créer un procédé qui remédie aux inconvénients mentionnés ci-dessus et qui permette de renforcer une roche d'une manière simple au moyen de morceaux de fil métallique plus courts que le trou foré. Le procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce que le morceau de fil métallique est poussé dans le trou foré au moyen du fil métallique même dans lequel le morceau de fil a été découpé. L'invention est basée sur l'idée que l'introduc- tion dans un trou foré d'un morceau de fil de renforcement plus court que le trou est en principe effectuée de la même manière que l'introduction d'un fil de longueur continue dans le trou foré. La seule différence consiste en ce qu'une par- tie du fil poussé dans le trou est retirée du trou de façon que seule la partie du fil qui a été poussken premier dans le trou reste dans le trou foré. En conséquence le procédé peut être mis en oeuvre sans aucun moyen d'insertion séparé, du fait que le fil métallique proprement dit et son mécanisme d'entraînement sont utilisés pour effectuer l'insertion. Du fait que le découpage du morceau de fil à laisser dans le trou est effectué en relation avec l'opération de renforce- ment de roche, aucun moyen séparé de découpage ou d'acheminement d'un fil découpé à l'avance à une longueur prédéterminée dans le trou foré n'est nécessaire du fait que le découpage et 3 2595407 l'entraînement du fil sont effectués avec le même équipement que celui qui est utilisé dans d'autres cas pour un renforce- ment de roche au moyen de fils de longueur complète. La longueur du morceau de fil est ainsi aisément modifiable pour correspondre à la longueur du trou à renforcer dans chaque cas particulier. L'invention concerne également un moyen pour guider un fil lors du renforcement d'une roche par fil métallique, ce moyen étant constitué par un support de poussée en forme de manchon qui est pourvu, au moins à une extrémité, d'un logement ayant le même diamètre que le fil métallique. Au moyen de ce type de support de poussée, on peut faire en sorte que l'extrémité d'un morceau de fil découpé et celle d'un fil pousseur soient maintenues alignées et que les extrémités des fils ne s'effilochent pas pendant le mouvement de poussée et n'entravent par conséquent pas le glissement du fil métallique à l'intérieur du trou foré. En équipant le support de poussée en forme de manchon de griffes d'accrochage en saillie, le tronçon de fil peut être retenu dans le trou au moyen du support de poussée. L'invention concerne également un dispositif de renforcement de roche par fils métalliques qui convient pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention en vue de l'exécution mécanisée du renforcement. Le dispositif est caractérisé en ce que le moyen de découpage est monté sur l'ensemble porteur du dispositif entre le mécanisme d'entraî- nement de fil et un tube élastique de guidage fixé sur une tête de guidage de manière qu'un espace de montage soit formé sur le trajet du fil à côté du moyen de découpage, espace dans lequel le fil est visible et à travers lequel ledit support de poussée en forme de manchon peut être monté entre les extrémités du fil métallique après que celui-ci a été découpé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une vue en coupe verticale schématique d'un renforcement de roche par fil métallique qui est réalisé conformément à l'invention, la figure 2 est une vue en coupe axiale partielle d'un support de poussée en forme de manchon, approprié pour joindre les extrémités d'un fil découpé, et la figure 3 est une vue latérale schématique d'un dispositif de renforcement de roche conçu pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. Dans le cas du renforcement de roche par fils métalliques qui est représenté sur la figure 1, ce renforcement est effectué depuis l'intérieur du corps de minerai et au travers du minerai. Des tunnels 2 sont formés dans le corps de minerai 1 en vue du forage des trous d'abattage. Des trous 4 sont forés depuis l'intérieur du tunnel au travers du corps de minerai jusque dans la roche environnante 3 et un morceau de fil 5 est poussé dans chaque trou en vue de renfor- cer la roche, ce morceau de fil étant plus court que la longueur totale du trou foré. Le morceau de fil métallique 5 est découpé dans un fil métallique 6 utilisé dans l'opération de renforcement de roche, comme cela sera décrit de façon plus détaillée dans la suite. Un support de poussée 7 en forme de manchon est disposé entre les extrémités 5a et 6a du fil découpé. Le support de poussée comprend deux logements 7a et 7b s'ouvrant dans des directions axialement opposées, le diamètre intérieur des logements correspondant sensiblement au diamètre extérieur du fil métallique. Dans sa forme la plus simple, le support de poussée peut être formé d'un manchon fendu de serrage qui peut être bloqué autour de l'extrémité d'un tronçon de fil découpé et que l'on empêche de glisser axialement par rapport au tronçon de fil découpé d'une manière appropriée. Après que le support de poussée a été mis en place, le fil métallique est engagé dans le trou foré jusqu'à ce que le tronçon de fil atteigne le fond du trou foré. Ensui- te le fil pousseur est retiré du support de poussée et il est sorti du trou foré. Pour que le morceau de fil laissé au fond du trou foré ne soit pas déplacé vers l'extérieur dans le trou, 2595407 le support de poussée est pourvu de griffes en saillie 8 qui s'accrochent sur la paroi du trou foré et qui maintiennent le morceau de fil en position dans le trou. Lors d'un renforcement mécanisé de roche par fils métalliques, il est avantageux de monter le mécanisme d'entraînement de fil 9 et le moyen de découpage 10 sur l'ensemble porteur 11 du dispositif de renforcement. Un tube élastique de guidage 15 d'une longueur déterminée est monté entre l'ensemble porteur et une tête de guidage 14 supportée par une poutre de distribution 13 de l'équipement de forage 12, le fil passant au travers dudi-t tube à partir du moyen de découpage et jusque dans la tête de guidage pour pénétrer ensuite dans le trou foré. Un espace de montage 16 est prévu dans le trajet du fil à côté du moyen de découpage et sur une courte distance, par exemple 150 mm, le fil étant ainsi visible avant d'être poussé dansle, tube de guidageet étantdécoupé à tra- vers ledit espace tandis que le support de poussée est monté entre les extrémités du fil après qu'il a été coupé. Il est prévu un appareil de mesure 18 entre un tambour de fil métallique 17 et le mécanisme d'entraînement afin de mesurer l'avancement du fil métallique, ce qui permet de placer le point correct de découpage du fil dans l'espace de montage du moyen de découpage sur la base du résultat de mesure obtenu au moyen dudit appareil. Avec ce genre de dispositif, le support de poussée peut être monté simplement manuellement ou d'une manière mécanisée sur l'ensemble porteur, et le fil peut être engagé dans le trou foré sous la forme d'un brin continu en dépit du point de discontinuité. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation cidessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Bien que le support de poussée puisse évidemment être monté très avantageusement sur l'ensemble porteur, il est possible d'installer le support de poussée entre les extrémités du fil découpé en tout autre point du trajet du fil, par exemple sur la poutre de distribution 13. Dans sa 6 2595407 forme la plus simple, le support de poussée peut être un tube ordinaire qui est fixé sur le tronçon de fil métallique à pousser, par exemple par soudage. Egalement le support de poussée peut être formé par une cuvette en forme de manchon dont le fond est fixé par soudage sur le tronçon de fil métallique à pousser. En conséquence, il n'est pas nécessaire d'avoir une paroi séparatrice entre les logements. Danscertains cas, une seule griffe d'accrochage peut suffire pour le support de poussée. REVENDICATIONS 1. Procédé pour effectuer un renforcement de roche par fil métallique, selon lequel: - un trou (4) est foré dans une roche (3), et - un morceau de fil métallique (5) plus court que le trou est poussé dans le trou, caractérisé en ce que le morceau de fil (5) est poussé dans le trou foré (4) au moyen du fil (6) même dans lequel le morceau de fil a été découpé. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le morceau de fil métallique (5) est découpé en rela- tion avec l'insertion du fil métallique (6). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le découpage et l'insertion des morceaux de fil (5) sont effectués alternativement pendant le renforcement du trou foré (4). 4. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le morceau de fil (5) est poussé dans le trou foré (4) au moyen d'un support de poussée (7) qui maintient en alignement l'extrémité (5Sa) du morceau de fil et l'extrémité (6a) du fil pousseur (6). 5. Moyen de guidage d'un fil métallique lors du renforcement d'une roche par fil métallique, caractérisé en ce que ledit moyen est constitué par un support de poussée (7) en forme de manchon qui est pourvu, au moins à une extremitY, d'un logement (7a) ayant le même diamètre que le fil métallique. 6. Moyen selon la revendication 5, caractérisé en ce que le support de poussée (7) en forme de manchon comprend, à ses extrémités axialement opposées, des logements (7a, 7b) ayant au moins le même diamètre que le fil métallique (6). 7. Hoyen selon la revendication 6, caractérisé en ce que le support de poussée (7) est pourvu d'au moins une griffe en saillie (8), la distance entre la pointe de la griffe et le bord extérieur diamétralement opposé du manchon étant supérieure au diamètre du trou (4) à renforcer. 8. Moyen selon une quelconque des revendications 8 2595407 à 7, caractérisé en ce que le support de poussée (7) en forme de manchon est fixé sur le fil métallique (6) à pousser radialement par serrage, soudage ou analogue. 9. Dispositif de renforcement de roche par fil métallique, comprenant: une poutre de distribution (13) et l'équipement de forage associé (12) qui sont montés sur un ensemble porteur (11), - une tête de guidage (14) supportée par la poutre de distri- bution pour guider un fil métallique (6) jusque dans un trou foré (4), un magasin de fil métallique (17), - un mécanisme d'entraînement (9) pour faire passer le fil métallique du magasin jusque dans la tête de guidage, et - un moyen de découpage de fil métallique (10), - caractérisé en ce que: - le mécanisme d'entraînement (9) et le moyen de découpage (10) sont montés sur l'ensemble porteur (11), - un tube élastique de guidage (15) pour le fil métallique entrainé par le mécanisme d'entraînement est disposé entre l'ensemble porteur et la tête de guidage (14), et - le moyen de découpage est disposé entre le mécanisme d'entraînement et le tube élastique de guidage. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un espace de montage (16) est ménagé dans le trajet du fil métallique à côté du moyen de découpage (10) en vue de la jonction de l'extrémité du morceau de fil découpé (5) avec l'extrémité du fil dévidé du magasin de fil métallique (17) au moyen du support de poussée (7) en forme de manchon.