Brevet FR2650625A1 — publié le 19910208

La présente invention concerne des ancrages dyna- miques destinés à être fixés dans une formation terrestre ou dispositifs de stabilisation de roches, qui est le nom sous lequel on les désigne parfois, et elle concerne en particulier des ancrages pour formations terrestres dont la réalisation est telle qu'ils facilitent soit l'introduction d'un manchon de logement d'un boulon d'ancrage dans le sondage d'une formation terrestre, soit l'introduction du boulon d'ancrage dans le manchon, et l'invention concerne aussi des manchons et de tels ancrages. Les ancrages dynamiques ou dispositifs de stabilisa- tion de roches sont bien connus. Un exemple est constitué par le dispositif dynamique de stabilisation de roches décrit dans le brevet redélivré des Etats-Unis d'Amérique n 32 645 de James J. Scott. Le dispositif de montage du brevet précité comporte un manchon ayant un corps creux qui est introduit à l'ex- trémité d'un sondage formé dans une formation terrestre, et un boulon de fixation qui-est alors introduit dans le manchon logé dans le sondage. Par eKemple,.le boulôn a des filets ou d'autres perturbations de sa surface, facilitant sa coopération intime avec le manchon. La combinaison assure une retenue presque -immédiate de la formation terrestre et permet le montage d'une plaque de toit ou analogue à la face de la formation. Etant donné les discontinuités et/ou les aspérités du sondage logeant le manchon, il est souvent difficile de placer le manchon à l'extrémité du sondage; en outre, des difficultés apparaissent habituellement lors de l'introduc- -tion du boulon dans le manchon mis en place. La description qui précède indique des restrictions existant dans les dispositifs connus. Ainsi, il -serait avantageux de disposer d'une variante d'ancrage supprimant au moins l'une de ses restrictions.- L'invention concerne un manchon destiné à être utilisé dans un ancrage dynamique pour formation terrestre, destiné à être introduit dans un trou de sonde formé dans 26S0625 une formation terrestre et permettant l'introduction d'un boulon de toit, le manchon comprenant un corps creux délimitant une paroi sàns fin, le corps étant formé d'un matériau déformable, et la paroi ayant une configuration facilitant l'une au moins des introductions précitées. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une perspective d'un premier mode de réalisation de manchon selon l'invention; la figure 2 représente l'extrémité antérieure d'un boulon de toit fileté rendu solidaire du manchon de la figure 1, selonun mode de réalisation d'ancrage dynamique pour formation terrestre selon l'invention; la figure 3 est une perspective d'un second mode de réalisation de manchon selon l'invention; la figure 4 est une perspective d'un troisième mode de réalisation de manchon selon l'invention; les figures 5, 6 et 7 sont des coupes longitudinales d'autres modes de réalisation de manchon selon l'inven- tion; et la figure 8 représente un canal disposé en spirale - le long de la surface externe allongée du corps du manchon. Comme représenté sur la figure 1, un manchon 10, dans un mode de réalisation, comprend un corps 12 qui est creux et délimite une paroi sans fin. Le corps est formé d'une matière plastique déformable et comporte quatre canaux régulièrement espacés.14 formés à sa surface externe. Le diamètre externe du manchon 10 est pratiquement égal à celui du sondage dans lequel il doit être introduit, et son diamètre interne est inférieur au plus grand dia- mètre externe du boulon de toit ou d'ancrage dans des roches qui doit être introduit dans le manchon. (Dans le présent mémoire, les expressions "boulon de toit" et "boulon de fixation dans des roches" sont utilisées de manière interchangeable, car elles désignent la même chose). Manifestement, il faut une force raisonnable pour que l'extrémité antérieure d'un boulon de toit soit entiè- rement. introduite dans le manchon 10 de dimension infé- rieure à celle du boulon. En conséquence, pour que la force nécessaire soit minimale, les canaux 14 forment des parties de manchon 10 qui peuvent céder et qui peuvent s'évaser et s'élargir, avant l'introduction du boulon de toit, afin que l'introduction du boulon soit facilitée. Comme représenté sur la figure 2, le boulon de toit 16 a pénétré dans le manchon 10 et les canaux se sont élargis en permettant son entrée. Le manchon de la figure 3 est une variante qui ne comporte qu'un seul canal 20 donnant de la souplesse, et ce canal est réalisé à la surface interne du manchon. Alors que les modes de réalisation des figures 1 à 3 correspondent à des manchons 10. et 18 destinés à faciliter l'entrée du boulon de toit 16, la figure 4 représente un mode de réalisation de manchon 22 qui a une dimension globale externe inférieure au diamètre du trou du sondage dans lequel il est introduit. Ce mode de réalisation est destiné à faciliter l'introduction du manchon 22 dans le trou sans difficultés excessives. Le trou est représenté par le trait interrompu et le manchon 22, ayant pratique- ment une forme cruciforme, est relativement écrasé. Les cavités ou cannelures 24 obtenues entre les lobes 26 se dilatent lors de l'introduction du boulon de toit et le manchon 22 prend une forme circulaire et est repoussé intimement contre la paroi du trou. Ce mode de réalisation peut aussi comporter un canal 20a. Les figures 5, 6 et 7 représentent, en coupe longi- tudinale, d'autres modes de réalisation de manchon 28, 30, 32 qui ont une configuration facilitant leur entrée dans un trou de sonde. Le manchon 28 a une extrémité antérieure ou avant tronconique 34, et le manchon 30 a une forme tronco- nique sur toute sa longueur, la partie la plus étroite étant à l'extrémité de tête, c'est-à-dire-du côté d'entrée dans le trou. Le manchon 32 est analogue au manchon 28, et il n'est tronconique qu'à son extrémité antérieure. Cepen- dant, le manchon 32 a un bord effilé 36 à l'extrémité de la partie tronconique. Ceci présente un avantage particulier. Les manchons utilisés dans les ancrages dynamiques pour formation terrestre-sont souvent cimentés en place. A cet effet, une cartouche d'une barbotine est placée dans le trou,.en avant du manchon, et le bord effilé 36 du manchon 32, lorsque celui-ci est chassé dans le trou à la suite de l'introduction d'une cartouche de barbotine, vient rompre cette cartouche et permet l'écoulement de la barbotine. On considère à nouveau le manchon 10 de la figure 1 et, compte tenu de l'utilisation de la barbotine, on note que les canaux 14 constituent aussi des conduits permettant l'écoulement de la barbotine fluide le long du manchon 10. En conséquence, selon le cas, lemanchoi 10 peut être modifié afin qu'il ait un bord effilé (tel que 36 du manchon 32), ou le manchon 32 peut être réalisé avec des canaux (comme indiqué sur le manchon 10). Ces modes de réalisation, ainsi que tous les autres modes de réalisation et variantes des manchons selon l'invention, et l'ancrage dynamique pour formation terrestre (figure 2) dont ils font partie entrent dans le cadre de l'invention. ' Dans une autre variante, la figuré 8 représente un canal 40 en forme de spirale disposé à la surface externe 42 du corps 44. Le canal 40 est disposé pratiquement entre une première extrémité 46 et une seconde extrémité 48 du corps 44. En outre, sur la-figure 3, le canal 20 représenté en trait interrompu peut être formé en spirale à la face interne du manchon 18. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux manchons et aux ancrages qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Manchon destiné-à être introduit dans un trou de sonde d'une formation terrestre et à permettre l'introduc- tion d'un boulon de toit, caractérisé en ce qu'il comprend: un corps creux (12) délimitant une paroi sans fin, le corps (12)- étant formé d'un matériau déformable, la paroi ayant une configuration facilitant l'intro- duction au moins du manchon dans le trou.ou du boulon' de' toit dans le manchon. 2. Manchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi a des surfaces interne et externe, et l'une au moins de ces surfaces a un canal (14). 3. Manchon selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi (24) a une section cruciforme. 4. Manchon selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie au moins de la paroi. est plus souple qu'une autre lors de l'application de contraintes. 5. Manchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi a des surfaces interne et externe,, et la surface externe comporte un dispositif (14) destiné à conduire des substances fluides le long de'la paroi. 6. Manchon selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il a un axe longitudinal, et le canal (14) est disposé pratiquement en direction axiale. 7. Manchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (28) a une extrémité antérieure et une extrémité postérieure par rapport au trou du sondage formé dans une formation terrestre, et l'une des extrémités (34) a une circonférence externe inférieure à celle de l'autre extrémité. 8. Manchon selon la revendication 7, caractérisé -en ce que le corps (30) a une forme conique uniforme d'une extrémité à l'autre. 35. 9. Manchon selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un extrémité forme un cylindre droit de section circulaire et l'autre extrémité a une forme tronconique. 10. Manchon selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'une des extrémités se termine à un bord effilé (36). 11. Manchon selon la revendication 2; caractérisé en ce que le canal (40) est formé en spirale le long de l'une des surfaces, le canal étant disposé pratiquement entre la première et la seconde extrémité (46, 48) du manchon. 12. Ancrage dynamique pour formation terrestre, destiné à stabiliser une formation terrestre et comprenant un boulon de toit'(1.6) et un manchon (12), le manchon étant destiné (a) à être introduit dans un trou de sonde formé dans la formation terrestre, et (b) à permettre l'introduc- tion du boulon de toit, l'ancrage étant caractérisé en ce que le manchon comprend un corps creux (12) délimitant une paroi sans fin, le corps (12) étant formé d'un matériau déformable, et la paroi ayant une configuration facilitant au moins l'introduction du manchon dans le trou ou l'introduction-du boulon dans le manchon. 13. Ancrage selon la revendication 12, caractérisé en ce que la paroi a des surfaces interne et externe, et l'une des surfaces au moins a un canal (14). 14. Ancrage selon ia revendication 12, caractérisé en- ce qu'une partie au moins des parois est plus souple qu'une autre partie lors de l'application de contraintes. 15. Ancrage selon la revendication 12; caractérisé en ce que la paroi a des surfaces interne et externe, et la surface externe comporte un dispositif (14) destiné à conduire des substances fluides le long de la paroi. 16. Ancrage-selon la revendication 12, caractérisé en ce que le corps (28) a une extrémité antérieure et une extrémité postérieure par rapport à un trou de sonde formé dans une formation terrestre, et une première extrémité (34) a une circonférence externe inférieure à celle de l'autre extrémité. 17. Ancrage selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'une des extrémités se termine par un bord effilé (36). 18. Ancrage selon la revendication 13, caractérisé en ce que le canal (40) est réalisé afin qu'il soit disposé en spirale le long de l'une des surfaces du corps, le canal étant placé pratiquement entre une première et une seconde extrémité (46, 48) du corps.