Brevet FR2595114A1 — publié le 19870904

La présente invention concerne un procédé pour guider un tuyau souple de distribution de béton lors d'un renforcement de roche par fils métalliques et injection de béton, procédé selon lequel un tuyau souple de distribution de béton est transféré au moyen d'un distributeur depuis un tambour jusque dans une tête de guidage supportée par une poutre de distribution d'un équipement de forage, et en outre par l'intermédiaire de la tête de guidage jusque dans un trou foré dans ia roche, et est ramené vers le tanour proportionnellement au remplissage du trou. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. Lors d'un renforcement de roche par fils métalliques, des fils métalliques sont fixés dans des trous forés dans la roche au moyen de mortier, par exemple de béton, en vue du renforcement de la roche dans des mines et des excavations. Pour l'alimentation en mortier d'une installation de renforcement de roche mécanisée, des distributeurs d'un tuyau souple destiné à la distribution de béton sont montés de façon stationnaire sur un ensemble constitué par un - mécanisme de distribution et une machine de forage. Après le distributeur, le tuyau souple de distribution de béton est guidé jusque dans un trou foré le long d'un tunnel rigide de guidage. Un exemple de ce type de dispositif connu est le dispositif de distribution de mortier décrit dans le brevet finlandais n 832 124. Cependant des solutions connues sont désavan- tageuses par le fait que le distributeur de tuyau souple est placé au voisinage de l'équipement de forage, o il est susceptible de s'encrasser et de subir des dommages mécaniques. Le distributeur du tuyau souple de distribution de béton augmente également le poids de la poutre de distribution. En outre le distributeur occupe un volume important et gêne les mouvements de la poutre de distribution dans des zones étroites de forage. L'objet de l'invention est de créer un procédé et un dispositif à l'aide desquels les inconvénients précités peuvent être éliminés. Cela est réalisé au moyen d'un procédé et d'un dispositif conformes à l'invention, le procédé conforme à l'invention étant caractérisé en ce que le tuyau souple de distribution de béton est poussé dans la tête de guidage par l'intermédiaire d'un moyen flexible de guidage. Le dispositif conforme à l'invention est caractérisé à son tour en ce qu'un moyen flexible de guidage pour le tuyau souple de distribution de béton est placé entre le distribu- teur du tuyau souple de distribution de béton et la tête de guidage. L'invention est basée sur l'idée que, au lieu que le tuyau souple de distribution de béton soit tiré au moyen du distributeur vers l'entrée de la tête de guidage ou du tube de guidage, ce qui correspond à une solution connue, le tuyau de distribution est maintenant poussé au moyen du distributeur vers l'entrée du tube de guidage ou de la tête de guidage. L'invention est avantageuse principalement par le fait que le distributeur a été déplacé de la tête de forage jusqu'en un endroit protégé, par exemple sur le système porteur jumbo ou bien sur la flèche de forage. En outre le moyen flexible de guidage permet à la tête de forage d'être déplacée dans différentes directions pendant le forage. Le moyen flexible de guidage protège également le tuyau souple de façon qu'il ne soit pas emmêlé,par exemple dans les saillies de la flèche de forage. Additionnellement, le moyen de guidage supporte le tuyau souple de telle sorte qu'aucun coude à angle vif ne soit formé dans le tuyau souple, par exemple quand le tuyau souple est etiré du trou. Puisque le moyen flexible de guidage a des dimensions fixes, un autre avantage consiste en ce que la longueur du tuyau souple à introduire dans le trou foré peut avantageusement être mesurée en un point qui est protégé contre la crasse et contre des dommages mécaniques. Le dispositif conforme à l'invention est d'une construction très simple et d'un fonctionnement sûr de sorte que ses frais de fabrcation et d'exploitation sont extrêmement réduits. 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 latérale schématique d'un dispositif de renforcement de roche par fils métalliques auquel la présente invention a été appliquée, la figure 2 est une vue en plan montrant les caractéristiques principales d'une réalisation d'un moyen flexible de guidage conforme à l'invention, la figure 3 montre le moyen de guidage de la figure 2 en vue en coupe faite selon la ligne IIIIII, et la figure 4 représente une autre réalisation du détail indiqué sur la figure 3. Le dispositif de renforcement de roche comprend un système porteur 1 qui supporte un équipement de forage 3 au moyen d'une flè-che 2. L'équipement de forage 3 comprend pour l'essentiel une poutre de distribution 4 qui est articu- lée sur la flèche 2, une machine de forage 5 et une cassette à tige de forage ( non représentée). Le dispositif de renfor- cement de roche comprend en outre un mécanisme de distribution de fil métallique qui n'est pas représenté sur la figure 1. En ce qui concerne les parties précitées, le dispositif de renforcement de roche peut être semblable à la structure connue décrite par exemple dans le brevet finlandais 831 481. Le dispositif de renforcement de roche comprend également un distributeur du tuyau souple qui est utilisé pour la distribution de mortier, par exemple de béton. Ce distributeur comprend pour l'essentiel un magasin de tuyau souple, par exemple un tambour 6, qui est placé à l'intérieur du système porteur 1, et une poutre de distribution 4. La tête de guidage 7 peut être amenée par rotation jusque sur l'axe de forage A, d'une manière connue en soi, pour le guidage du tuyau souple jusque dans un trou 9 foré dans la roche, par l'intermédiaire d'une tête de guidage 8 fixée à l'extrémité de la poutre de distribution. Dans l'exemple de la figure 1, le tuyau souple O10 est déplacé par rotation du tambour 6 de telle sorte que le tuyau souple soit déroulé du tambour par l'intermédiaire d'un guide 11. Le mécanisme d'entraînement en rotation du tambour est placé, dans le cas de la figure 1, en arrière du tambour 6 de sorte qu'il n'est pas visible sur la figure. La rotation peut être produite au moyen d'un moteur approprié. Le réenroulement du tuyau souple est évidemment effectué en faisant tourner le tambour 6 dans la direction inverse. Le distributeur du tuyau souple 10, désigné par les références numériques 6, 11 dans le cas de la figure 1, est monté, conformément à l'invention, sur le système porteur 1, ou plus précisément sur la flèche 2, et il est relié à la tête rigide de guidage 7 par un moyen flexible de guidage 12, qui assure le guidage du tuyau souple 10 du distributeur jusqu'à la tête de guidage. Le moyen de guidage est relié par ses extrémités 12a, 12b au distributeur et à la tête de' guidage de façon que sa longueur soit constante. Pour la distribution de béton dans le trou foré 9, le distributeur est enclenché de manière que le tambour 6 commence à tourner, et le tuyau souple de distribution de béton pénètre par l'intermédiaire du moyen flexible de guidage 12 dans la tête de guidage 7 puis dans le trou foré 9. Le tuyau souple 10 est poussé dans le trou jusqu'à ce que l'extrémité du tuyau atteigne le fond du trou. Ensuite du béton est distribué par l'intermédiaire du tuyau souple 10 et celui-ci est retiré par rotation du tambour 6 dans la direction inverse. Il est à noter que, grâce au moyen flexible de guidage 12, le distributeur peut être installé en un endroit protégé sur le système porteur ou sur les flèches et en conséquence la poutre de distribution devient plus légère et moins d'espace est nécessaire à l'extrémité de la poutre de distribution. Le moyen flexible de guidage permet à la poutre de distribution d'être tournée jusau'à un angle de forage imposé dans chaque cas particulier et jusqu'à un anrgle d'introduction de fil métallique par rapport à la flèche 2. Le moyen flexible de guidage 12 maintient également la longueur du tuyau souple 10 à une valeur constante, indépendamment de la position de la flèche et de la poutre de distribution. De ce fait, un dispositif de mesure 13 indiquant la longueur de distribution du tuyau souple peut être monté en un endroit approprié sur le système porteur ou sur la flèche. Dans l'exemple de la figure 1, le moyen flexible de guidage 12 est représenté sous la forme d'un tuyau souple, bien qu'une structure ouverte constitue la variante la plus avantageuse, du fait que l'utilisation d'un tuyau souple est gênante de par les frottements. Les figures 2 et 3 représentent une réalisation lo ouverte préférée du moyen de guidage 12. Le tuyau souple de distribution de béton est désigné par la référence numérique sur les figures 2 et 3, comme sur la figure 1. Le moyen flexible de guidage 12 peut être formé d'au moins un élément porteur 14 s'étendant sensiblement parallèlement au tuyau souple et ayant des dimensions fixes. Dans l'exemple des figures, ces éléments porteurs sont avantageusement formés par deux câbles qui sont reliés entre eux par des anneaux de support qui sont positionnés à intervalles déterminés. Les anneaux de support 15 peuvent être formés de matière plastique, par exemple de Nylon. Ils sont fixés sur les câbles par exem- ple au moyen de vis de blocage. Le tuyau souple de distribu- tion de béton 10 est agencé pour passer au travers des anneaux de support 15 de telle sorte que les câbles 14 et les anneaux de support 15 guident ensemble le tuyau souple 10 de la manière désirée afin que, par exemple, il ne soit pas fortement plié pendant son déplacement. Il est évident que le moyen de guidage 12 utilisé doit être suffisamment rigide pour que les rayons de courbure du tuyau souple 10 soient maintenus dans des limites raisonnables. En ce qui concerne la réalisation des figures 2 et 3, on peut en outre préciser que la distance entre les anneaux de support 15 doit être telle que le tuyau souple 10 ne soit pas déformé entre les anneaux. Dans la réalisation de la figure 4, les anneaux de support 15' sont formés par deux parties qui sont reliées ensemble au moyen de boulons 16 d'une manière telle que les câbles 14 soient disposés entre lesdites parties. Une telle solution est très avantageuse du point de vue de l'assemblage et de l'entretien. Les réalisations ouvertes des figures 2 à 4 peuvent être installées à la place du moyen de guidage 12 de la figure 1. 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. Ainsi le dispositif conforme à l'invention ou ses parties n'ont pas besoin d'être exactement semblables à celles représentées sur les figures mais d'autres types de solutionssont également possibles. Par exemple le distributeur de tuyau souple n'a pas besoin d'être exactement semblable à celui représenté sur la figure 1; au contraire, le distribu- teur du tuyau souple de distribution de béton, installé sur le châssis ou sur la flèche, peut être semblable à ce qui est décrit par exemple dans le brevet finlandais 831 481. Le terme " tête de guidage " utilisé dans la description ci- dessus et dans les revendications s'applique à tous les ty- pes de tubes de guidageguides et mroyens de guidage rigides analogues. Au lieu d'être sur la flèche,le distributeur de tuyau souple de la figure 1 peut être positionné directement sur le système porteur, comme cela a déjà été mentionné ci-dessus. Le moyen flexible de guidage n'a en outre pas besoin d'être semblable à ce qui est représenté sur les figures 2 et 3 mais une structure ouverte peut être créée également au moyen d'un, de deux ou de quatre câbles, etc. Le terme " moyen de guidage " s'applique ici à toutes les structures flexibles et pratiquement inextensibles, ayant une longueur connue et empêchant la déformation du tuyau souple lorsqu'il est poussé au travers du moyen de guidage. En conséquence, ce type de moyen de guidage peut avoir également une structure réticulée ou câblée en spirale ou bien il peut être formé d'anneaux successifs qui sont reliés entre eux, etc. Les éléments flexibles de support peuvent être également constitués de fibres de carbone ou de fibres de verre. Il est également possible d'utiliser des lames élastiques. Les éléments porteurs peuvent être formés par des tiges de section circu- laire, des tiges de section carrée, des tiges de section hexagonale, etc. Il est également possible de combiner les différentes solutions mentionnées ci-dessus. Les éléments porteurs peuvent par conséquent être constitués par des éléments flexibles, de forme permanente, qui commandent la flexion des tuyaux souples d'une manière désirée. Les anneaux porteurs utilisés dans les réalisations des figures 1 à 4 peuvent également être agencés d'une toute autre manière que celle indiquée sur les figures. REVENDICATIONS 1. Procédé pour guider un tuyau souple de distri- bution de béton lors d'un renforcement de roche par fils métaliques et injection de béton, selon lequel un tuvau souple de distribution de béton (10) est transmis au moyen d'un distri- buteur depuis un tambour jusque dans une tête de guidage (7) supportée par une poutre de distribution (4) d'un équipe- ment de forage (3), et en outre au travers de la tête de guidage jusque dans un trou (9) foré dans la roche, le tuyau étant ensuite ramené en direction du tambour en relation avec le remplissage du trou, caractérisé en ce que le tuyau souple de distribution de béton (10)est poussé vers la tête de guidage (7) par l'intermédiaire d'un moyen flexible de guidage (12). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poussée du tuyau souple de distribution de béton (10) est effectuée au moyen d'un distributeur (6, 11) monté sur un système porteur (1) qui supporte la poutre de distribution (4). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poussée du tuyau souple de distribution de béton (10) est effectuée au moyen d'un distributeur (6, 11) monté sur une flèche de forage (2) qui supporte la poutre de distribution (4). 4. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tuyau souple de distribution de béton (10) est guidé à l'aide d'un moyen flexible de guidage (12) entre le distributeur (6, 11) et la tête de guidage (7). 5. Dispositif pour guider un tuyau souple de distribution de béton dans une installation de renforcement de roche par fils métalliques et injection de béton, comprenant une poutre de distribution (4) et un équipement de forage (3) qui sont supportés sur un système porteur (1) et une flèche de forage (2), une tête de guidage (7) qui est supportée par la poutre de distribution (4) et qui guide le tuyau souple de distribution de béton (10) jusque dans un trou foré (9), un distributeur pour transférer le tuyau souple de distribu- tion de béton (10) jusque dans le trou foré (9) et pour le retirer du trou, un moyen de distribution pour faire parvenir du béton dans le trou foré (9) par l'intermédiaire du tuyau souple de distribution (10) et un mécanisme de distribution pour pousser un fil métallique dans le trou foré (9), carac- térisé en ce qu'un moyen flexible de guidage (12) pour le tuyau souple de distribution de béton (10) est placé entre le distributeur (6, 11) du tuyau souple de distribution de béton (10) et la tête de guidage (7). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de guidage (12) est fixé par une extrémité (12b) sur la tête de guidage (7) et par son autre extrémité (12a) sur le distributeur (6, 11). 7. Dispositif selon une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le distributeur (6, 11) est monté sur le système porteur (1). 8. Dispositif selon une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le distributeur (6, 11) est monté sur la flèche de forage (2>. 9. Dispositif selon une quelconque des revendica- tions 5 à 8, caractérisé en ce que le moyen flexible de guidage (12) est un tuyau souple. 10. Dispositif selon une quelconque des revendications à 8, caractérisé en ce que le moyen flexible de guidage (12) est formé par au moins un élément flexible de support (14) qui s'étend sensiblement dans la direction du tuyau souple (10), qui a des dimensions fixes et qui est pourvu d'anneaux porteurs (15, 15') fixés sur lui à intervalles déterminés, le tuyau souple de distribu- tion de béton (10) étant conçu pour passer au travers desdits anneaux. 11. Dispositif selon la revendication 10, caracté- risé en ce que le moyen flexible de guidage (12) est formé par deux câbles qui agissent comme des éléments porteurs (14) et auxquels sont fixés les anneaux porteurs constitués de matière plastique.