Brevet FR2626934A1 — publié le 19890811

Boulin de soutènement pliable et procédé de soutènement d'une galerie de mine le mettant en oeuvre. La présente invention concerne un boulon de soutènement pliable, ainsi que la méthode d'utilisation de ce type de boulon. Ces boulons sont destines a limiter les déformations après creusement des galeries, ceci avec la pQssibilité de traiter les terrains en profondeur, puis d'assurer un soutènement efficace par effet de suspension et par effet de confinement. Ce type de soutenement englobe aussi bien la volte de la galerie que les supports pieds droits en galerie de mine ou ouvrages sousterrains. I1 est commun d'utiliser depuis plusieurs anodes, des boulons d'acier ou autres matériaux, qui sont le plus souvent scellés intégralement dans des trous forés à l'avance. Un écrou vissé sur la tige filetée dépassant du trou permet de serrer une plaque de soutènement contre la paroi du terrain ou de la galerie. Le scellement du boulon est obtenu à l'aide d'un ciment organique ou inorganique. A cet effet, on utilise couramment des capsules à enveloppe plastique contenant le ciment. Ces capsules sont introduites dans le trou de forage puis on enfonce par poussée et/ou rotation, le boulon qui va détruire l'enveloppe de la capsule et malaxer les composants. Il se forme ainsi entre le boulon et la paroi du trou, un ciment homogène et dur qui permettra un serrage efficace de la plaque de soutènement sans glissement du boulon. Ces boulons à ancrage réparti sur toute leur longueur ont l'avantage, une fois scellés, de renforcer les terrains, mais également de relier entre elles les strates de roches plus ou moins homogènes ayant tendance a se désolidariser. L'utilisation de ces boulons trouve cependant une limite dans le cas où la longueur de scellement, c'est-a-dire celle du boulon, dé- terminée à partir de l'analyse du terrain et du dimensionnement en largeur de l'ouvrage, est supérieure à l'ouverture de la galerie, dans le cas, par exemple, d'exploitation de couches minces, ou même dans le cas de galerie à ouverture normale oa l'analyse par endoscopie révele des zones fortement déconsolidées qu'il convient de renforcer par l'utilisation de boulon de grande longueur. La solution actuellement préconisée consiste à utiliser des boulons dits "a rallonge" comprenant des éléments relies entre eux par manchons avec les inconvénients bien connus (surepaisseurs des manchons, temps de pose allonges, difficulté de mise en place avec ancrage bien réparti par pertubation de l'écoulement de ciment, et prix de fabrication plus élevé du boulon en raison de la constitution en trois parties. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un boulon, dont la pose est aussi aisée que celle d'un boulon de soutènement classique. Par ailleurs, ce boulon de conception simple est facile à fabriquer et à poser. L'invention a donc pour objet un boulon de soutènement comprenant un écrou vissé à l'une des extrémi tés filetée d'une tige dont l'autre extrdmité est cunéiforme, la tige ayant suivant les cas un ou plusieurs troncons intermédiaires de section réduite, caractérisé en ce que les dimensions et la forme du ou des tronçons intermédiaires et la nature du matériau qui constitue le boulon sont tels qu'il peut être plié, à la main, de manière réversible jusqu'à 900. Pour poser le boulon, on le plie, puis on introduit par simple poussée la partie comprenant l'extrémité cunéiforme dans le trou jusqu'à la pliure, on redresse alors le boulon en réalignant les deux parties séparées par le tronçon et on introduit le restant du boulon par poussée et rotation mécanique à travers les capsules. Dans le cas où le boulon comporte plusieurs tronçons les opérations de pliage,redressage et introduction seront répétées autant de fois qu'il y a de tronçons. Même si le boulon est plus grand que l'ouverture de la galerie, on peut le poser, puisqu'on peut le plier. Suivant un mode de réalisation, la tige de diamètre 20 mm est en acier classique pour boulon de soutènement et le ou les tronçons intermédiaires ont une section circulaire de diamètre 8 à 14 mm et, de préférence, de 10 à 12 mm. Une nuance d'acier classique pour boulon est, par exemple, un acier de résistance à la rupture comprise entre 64 et 78 daN/mm2 d'allongement 15 % mini et de limite élastique supérieure à 41 daN/mm2. Suivant un mode de réalisation préféré, le ou les tronçons intermédiaires comprennent deux méplats parallèles opposés, reliés entre eux par deux champs convexes, la distance entre les deux méplats étant comprise entre 4 et 12 mm et, de préférence, entre 6 et 10 mm. Une section de ce type présente une meilleure résistance, une meilleure tenue en torsion et est moins coûteuse à fabriquer.Le boulon est en outre plus facile à plier, suivant une direction perpendiculaire aux méplats. Dans les deux modes de réalisation mentionnés cidessus, le ou les tronçons intermédiaires ont, de prdf- rence, une longueur comprise entre 30 et 100 mm. Leur position est déterminée en fonction de l'étude du chantier. Dans le cas où il n'y a qu'un seul tronçon, il se situera de préférence assez près de la partie cunéiforme afin de limiter la pénétration sans rotation du boulon tout en respectant le fait que les dimensions du boulon plié soient compatibles avec l'ouverture de la galerie. La partie cunéiforme peut affecter la forme d'une pointeou d'un biseau. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple: la figure 1 est une vue partielle en coupe d'un boulon de soutènement poste, la figure 2 est une vue de ce boulon, alors qu'il est plié, et la figure 3 est une vue en coupe du boulon suivant la ligne III-III de la figure 1. Le boulon de soutènement représenté au dessin est formé d'une tige 1 en acier pour boulon de soutène- ment. L'une des extrémités de la tige 1 se termine par un biseau 2. L'autre extrémité 3 est filetée. Un tronçon intermédiaire 4 de section réduite est prévu dans la partie supérieure : de la tige 1, à partir de l'extrémité 2. Le tronçon intermédiaire 4 comporte deux méplats 7 parallèles opposés; reliés entre eux par deux champs 8 convexes. La distance entre les deux méplats est de 10 mm. La longueur du tronçon intermédiaire 4 est de 60 mm. La distance entre les deux sommets des champs 8 est égale au diamètre de la tige soit 20 mi. Le boulon est introduit dans une cavité C ménagée dans le terrain T de la voûte d'une galerie de mine et y est scellé par un ciment c qui était contenu dans une cartouche à deux constituants crevés par le biseau 2 lors de l'introduction du boulon. Un écrou 5, vissé sur l'extrémité 3, maintient une plaque 6 contre la face libre du terrain T autour du trou. La figure 2 montre que le boulon suivant l'invention peut être courbé jusqu'à 900 dans son tronçon 4, cependant que la figure 1 montre que ce boulon redressé reprend de manière réversible sensiblement la forme rectiligne. REVENDICATIONS 1. Boulon de soutènement comprenant un écrou (5) vissé à l'une des extrémités filetée (3) d'une tige (1) dont l'autre extrémité (2) est cunéiforme, la tige ayant un ou plusieurs tronçons intermédiaires (4) de section réduite, caractérisé en ce que les dimensions et la forme du ou des tronçons intermédiaires et la nature du matériau qui le constitue sont tels qu'il peut être plié à la main, de.manière réversible, jusqu'à .900. 2 Boulon suivant la revendication 1, dont la tige est en acier classique pour boulon de soutènement, caractérisé en ce que le ou les tronçons intermédiaires ont une section circulaire de 8 à 14 mm et, de préférence, de 10 à 12 mm de diamètre. 3. Boulon suivant la revendication 1, dont la tige est en acier classique pour boulon de soutènement, caractérisé en ce que le ou les tronçons intermédiaires comportent deux méplats (7) parallèles opposés, reliés entre eux par deux champs (8) convexes, la distance entre les deux méplats (7) étant comprise entre 4 et 12 mm et, de préférence, entre 6 et 10 mm. 4. Boulon suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ou les tronçons intermédiaires ont une longueur comprise entre 30 et 100 mm. 5. Boulon suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le tronçon intermédiaire se situe plus près de l'extrémité cunéiforme de la tige que de l'autre extrémité. 6. Procédé de soutènement d'une galerie de mine qui consiste à introduire un boulon de soutènement dans un trou foré à l'avance dans le terrain délimitant la galerie, caractérise en ce qu'il consiste en utilisant un boulon suivant les revendications 1 à 5 et, successivement, à plier le boulon, à introduire une partie non pliée du boulon dans le trou, à redresser le boulon et à introduire par poussée et rotation l'ensemble du boulon dans le trou.