Brevet FR2661452A1 — publié le 19911031

La présente invention concerne de façon générale un dispositif d'accouplement et plus précisément, un dispo- sitif d'accouplement destiné à raccorder un manchon et un boulon afin qu'ils forment un dispositif d'ancrage dyna- mique dans des roches, avant l'introduction dans un trou formé dans une structure Elle concerne un procédé de fixation d'un tel ensemble. Un procédé actuel d'installation d'un dispositif d'ancrage dynamique dans des roches, ayant un manchon formant cheville et une tige, dans un trou, comprend l'installation initiale du manchon dans le trou puis l'introduction de la tige après le manchon Si le trou est formé dans un plafond qui se trouve à une hauteur supé- rieure à celle qu'une personne peut atteindre, rien ne retient le manchon dans le trou avant l'introduction de la tige Il faut alors un ensemble compliqué d'échelles ou d'échafaudages pour qu'une personne puisse introduire manuellement le manchon, et cette opération nécessite de la main d'oeuvre. Les considérations qui précèdent montrent des restrictions que présentent les dispositifs actuels d'an- crage Il serait avantageux qu'un dispositif supprime ces restrictions et l'invention concerne un tel dispositif. Dans un aspect, l'invention concerne un ensemble destiné à être introduit dans un trou formé dans une structure, cet ensemble comprenant un manchon qui a une ouverture, une tige et un organe d'accouplement qui main- tient la tige pratiquement dans l'alignement axial de l'ouverture du manchon avant l'introduction de celui-ci dans le trou. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe partielle d'un mode de réalisation de tige couplée à un manchon par un dispositif d'accouplement selon l'invention, pendant l'introduction de la tige, du manchon et de l'accouplement dans un trou, le diamètre d'une cavité du dispositif d'accouplement, à l'état relaxé, étant inférieur au diamètre de la tige dans ce mode de réalisation; la figure 2 est analogue à la figure 1 mais repré- sente la tige et le manchon en position d'installation partielle dans le trou; la figure 3 est une coupe représentant le manchon et le dispositif d'accouplement qui sont raccordés dans une variante de l'invention; la figure 4 est analogue à la figure 3 mais repré- sente un autre mode de réalisation de l'invention; la figure 5 est analogue à la partie de la figure 1 qui comporte le dispositif d'accouplement et représente un dispositif d'accouplement ayant des déformations; et la figure 6 est une coupe partielle représentant un autre mode de réalisation de dispositif d'accouplement analogue à celui de la figure 2, mais dans lequel le diamètre de la cavité à l'état relaxé est supérieur au diamètre de la tige. Un dispositif 10 d'ancrage comporte un manchon 12 et une tige 14 Lorsque le dispositif 10 d'ancrage doit être fixé dans un trou 16 formé dans une structure 18 (par exemple le toit d'une mine), le manchon 10 est placé dans le trou 16 La tige 14 est alors introduite à force dans une ouverture 20 formée dans le manchon qui dilate sa paroi externe 22 qui vient en contact avec le trou 16 en assurant la retenue. Un dispositif 24 d'accouplement est utilisé pour l'accouplement de la tige 14 et du manchon 12 afin qu'ils forment un tout qui peut être introduit dans le manchon 16, si bien que l'introduction du dispositif 10 d'ancrage est simplifiée, surtout lorsque le trou n'est pas à la portée de la personne qui introduit le dispositif d'ancrage. De cette manière, la position d'une première extré- mité 24 du manchon 12 peut être réglée par déplacement de l'autre extrémité 28 de la tige 14 En outre, lorsque le manchon 12 est placé dans le trou 16, la tige 14 et le dispositif 24 d'accouplement interagissent et empêchent la chute du manchon 12 en-dehors du trou 16, sauf lorsque cela est souhaité. Le dispositif d'accouplement comporte une partie 30 de fixation destinée au raccordement de la partie d'accou- plement au manchon Le dispositif d'accouplement doit être fixé au manchon afin que, lorsque le dispositif d'ancrage se trouve dans le trou 16, la tige 14 soit alignée axiale- ment sur l'ouverture 20 Le dispositif 24 d'accouplement ne doit pas gêner la pénétration de la tige 14 dans l'ouver- ture 22. De cette manière, lorsque l'organe 10 d'ancrage se trouve dans le trou 16, la tige doit être chassée vers l'avant afin qu'elle pénètre dans l'ouverture 20 La tige peut avoir une surface externe lisse et, dans ce cas, la tige doit être repoussée directement dans l'ouverture 20, ou la tige peut avoir une surface externe filetée et, dans ce cas, une pression exercée vers l'avant en plus d'une rotation provoque la pénétration de la tige dans l'ouver- ture 20. Une partie 30 de fixation peut être formée avec un capuchon 32 Ce capuchon se loge directement dans l'ouver- ture 20 afin qu'il assure la fixation et le centrage de l'accouplement 24 par rapport au manchon 12 Une région 34 de fracture est incorporée afin que, lorsque la tige 14 est chassée dans l'ouverture, la région de fracture se sépare et le capuchon soit chassé vers le haut dans l'ouverture, par la tige. Dans une variante, le dispositif 24 d'accouplement peut avoir un orifice 36 formé dans une paroi 38 de fixa- tion Cette paroi 38 est directement fixée au manchon 12 (par un adhésif ou un autre dispositif de raccordement). Lorsque la tige 14 est introduite dans le dispositif 24 d'accouplement, une force ascendante de la tige 14, par rapport à l'organe 24 d'accouplement, provoque le passage de la tige dans l'orifice 36 et dans l'ouverture. En outre, le dispositif 24 d'accouplement et le manchon 12 peuvent être formés en une seule pièce 40 Dans cette configuration, la partie 41 d'ouverture de la partie 42 d'accouplement a un diamètre différent de celui de la partie d'ouverture 43 de la partie de manchon 44 Ce dispositif 24 d'accouplement fonctionne de la même manière que décrit dans le paragraphe précédent. Le dispositif 24 d'accouplement a une cavité 45 destinée à raccorder le dispositif d'accouplement à la tige 14 La dimension de la partie 46 de la tige 14 peut être supérieure, inférieure ou égale à celle de la partie 48 de la cavité 42. Lorsque la configuration de la tige 46 est telle que sa dimension est supérieure à celle de la cavité 48 (comme représenté sur les figures 1 et 2), la tige est fermement maintenue en place par une force de déformation de la cavité contre la tige 14 Pour cette raison, la profondeur que doit avoir la cavité est relativement réduite. Dans une variante, la cavité 45 a des déformations 52, destinées à correspondre à la configuration de la partie 46 de la tige De cette manière, lorsque la tige est totalement introduite dans la cavité 45, elle est bloquée temporairement en place. Dans le cas o la tige 46 a une dimension inférieure à celle de la section de la cavité 45 (comme représenté sur la figure 5), la profondeur 50 que doit avoir la cavité 45 est relativement grande de manière que-le manchon 12 ne puisse pas s'incliner et se séparer de la tige Lorsque la tige 46 et la cavité 45 ont la même dimension, la profon- deur nécessaire 50 est comprise entre les profondeurs considérées dans les deux cas précédents. Le dispositif d'accouplement peut être formé d'une matière plastique, d'un élastomère, d'un métal ou de tout autre matériau Le matériau choisi doit être suffisamment rigide pour supporter le manchon. Le dispositif 24 d'accouplement peut être placé sur la tige, et l'ensemble formé par la tige et le dispositif d'accouplement peut alors être fixé au manchon 12. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux ensembles et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Ensemble destiné à être introduit dans un trou formé dans une structure, caractérisé en ce qu'il comprend un manchon ( 12) ayant une ouverture ( 20), une tige ( 14) destinée à être introduite dans l'ouverture ( 20), et un dispositif d'accouplement ( 24) destiné à main- tenir la tige pratiquement dans l'alignement axial de l'ouverture avant l'introduction du manchon dans le trou. 2 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement ( 24) ne gêne pas l'introduction de la tige ( 14) dans l'ouverture ( 20). 3 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement ( 24) et le manchon ( 12) sont formés en une seule pièce ( 40). 4 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement ( 24) est fixé au manchon ( 12). Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un adhésif est utilisé pour la fixation du dispositif d'accouplement ( 24) au manchon ( 12). 6 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement ( 24) est fixé à la tige ( 14). 7 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif ( 32) de centrage du dispo- sitif d'accouplement ( 24) par rapport à l'ouverture ( 20). 8 Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de centrage comporte un capuchon ( 32). 9 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une cavité ( 45) destinée à coopérer avec la tige ( 14) et placée dans le dispositif d'accouplement ( 24) afin qu'il maintienne la tige dans l'alignement axial de l'ouverture. 10 Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que la section originale de la cavité ( 45) est égale à la section originale de la tige ( 14). 11 Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que la section originale de la cavité ( 45) est inférieure à la section originale de la tige ( 14). 12 Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que la section originale de la cavité ( 45) est supérieure à la section originale de la tige ( 14). 13 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie du dispositif d'accouplement ( 24) qui entoure la cavité ( 45) a des déformations ( 52) qui coopèrent par emboîtement avec la tige lorsque l'accou- plement est couplé à la tige. 14 Procédé d'introduction d'un dispositif d'ancrage dans un trou formé dans une structure, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: l'accouplement d'une tige ( 14) à un manchon ( 12), pratiquement dans l'alignement axial du manchon ( 12), l'introduction de la tige ( 14) et du manchon ( 12) sous forme accouplée dans le trou, et l'introduction à force de la tige dans une ouverture ( 20) formée dans le manchon ( 12). Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre la dilatation du manchon ( 12) au contact du trou par introduction à force de la tige ( 10) dans l'ouverture ( 20).