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L'inventin est relative à des pitons d'ancrage (dénommés ci-après "pitons d'ancrage du genre spécifiée qui comprennent un organe d'ancrage expansible, en forme de machon et un tirant dont l'extrémité interne comprend des moyens propres à produire l'expansion dudit organe après l'introduction de celui-ci dans un trou fore, le tirant et l'organe d'ancrage éteint propres a venir en contact l'un de 1' autre, de manière telle que le tirant soit empêche par l'organe d'ancrage de se dagager axialement hors du trou :fore.
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Un piton d'ancrae du genre spécifie est decirt dans le brevet France n 1,118,785, dépose le 10 décembre 1954 au même nota) ce piton comprenant en combinaison, un organe d'an- orage, en forme de manchon dans lequel sont ménagées des fentes longitudinales qui s'étendent depuis une extrémité dudit organe sur une partie de la longueur de celui-ci, et un tirant muni d'une tige qui peut être déplacée axialement dans ledit organe et dont les dimensions, en section transversale interne dudit organe d'ancrage,
ledit tirant portant des ailettes latérales qui ont la forme d'un coin en étant vues de coté et qui occupent des emplacements tels qu'elles puissent pénetrer dans des fentes respectives de l'organe d'ancrage, de manière à écarter les unes des autres les parties de sa paroi séparées par les fentes et à produire ainsi l'expansion de la partie fendue de l'organe d'ancrage, les extrémites plus epaissesdes allettes en forure de coin ayant une largeur qui n'est pas, en substance, inferieu- re au diamètre de la tige du tirant et les fentes ayant une longueur telle que, lorsque les ailettes en forme de coin sont engagées presque complètement dans los fentes, les bords de celles-ci soient écartés l' pn de l'autre d'une longueur, mesurée aux entrées des fentes,
qui n'est pas sensiblement inférieure à la largeur des extrémités les plus spaisses desdites ailettes.
Dans le brevet France n 1.118.786 déposé le 10 décem- bre 1954, au même nom, on décrit, entre autres, un procédé pour la mise en place d'un piton d'ancrage du genre spécifié suivant lequel l'opération, pour produire l'expansion de l'organe d'an- crage, consiste à soumettre cet organeoprès son introduction dans la partie interne du trou foré, à des efforts opposés, orientés longitudinalement et transmis à cet organe par deux éléments placés dans le sons de la longueur du trou fore et dont un peut être le tirant lui-même, alors que l'autre peut être un organe tubulaire déterminant la position du piton et s'étendant le long du trou fore coaxialement par rapport au
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tirant.,
ces deux éléments déterminant également la position de l'organe d'ancrage pendant son expansion, lesdits efforts étant exercés sur ces élémentspar un dispositif actionné par un fluide hydraulique sous pression.
Bien que la mise en place des pitons d'acnrage du genre spécifié par le procède dont question ci-dessus,- ait en pratique donné entière satisfaction, on désire parfois s'abstenir de' faire usage de l'élément tubulaire déterminant la position du piton' pour provoquer l'expansion de l'organe d'ancrage en forme de manchon.
Quand l'élément tubulaire déterminant la position du piton n'est pas utilisé,.il est possible, dans certains cas; d'ef- fectuer d'une manière satisfaisante l'expansion de l'élément d'an crag en profitant du fait que, pendant les phases initiales de l'expansion, les forces longitudinales, exercées sur l'organe d'ancrage et tendant à déplacer celui-c i vers l'extrémité externe du trou fore, sont inférieures à celles exercées pendant les der nières phases de l'expansion, et du fait que le contact avec frottement entre l'organe d'ancrage et lesparois du trou fore peut être suffisant pour maintenir cet organe dans la position voulue dans l'extrémité interne du trou foré, pendant ces phases initiales de l'expansion.
Quand une certaine expansion a été obtenue,l'organe d'ancrage appuie avec une force accrue sur les parois du trou foré et les dernières phases de l'expansion peuvent alors se faire sans qu'il se produise de mouvement impor- tant indésirable de l'organe d'ancrage vers l'extrémité exte- rieure du trou foré.
Il existe, toutefois, des cas où une expansion satis- faisante ne peut être obtenue aisément sans l'intervention d'un outil tubulaiie déterminant la position du piton et le but de l'invention est de réaliser Lui piton d'ancrage nouveau ou per- fectine dont l'organe d'ancrage est capable de subit une ex- pansion satisfaisante, sans l'utilisation d'un outil de ce genre.
L'invention a pour objet un piton d'ancrage du genre
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spécifie dans lequel l'orgue d'aner ge en frome de manchon, est propre à être relié, dans son etat de non-expansion, au tirant, de manière à pouvoir être introduit par celui-ci dans le trou foré vers l'extrémité interne de celui-ci, et dans lequel on adjoint à l'organe d'ancrage un organe de retenue comportant un ou plusieurs éléments d'appui propres à faire saillie latéralement sur la face périphérique externe de l'or- gane d'ancrage, quand un effort d'extraction est exercé sur le tirant, et à pénétrer dans les parois latérales du trou foré pour s'opposer au dégagement de l'organe d'ancrage,
ces éléments d'appui étant propres à étre courbés vers l'intérieur par les parois du trou foré ou à être maintenus vers l'intérieur par le tirant lui-même quand une poussee est exercée sur le tirant pour produire le mouvement d'introduction de l'organe d'ancrage dans le trou ,;foré .
L'organe de retenue peut comporter plusieurs de ces éléments d'appui, ceux-ci ayant la forme de bras métalliques élastiques dont les extrémités avant sont en contact ou propres à être mises en contact avec l'organe d'ancrage, les extrémités arrière de ces bras étant inclinées de manière a s'écarter de l'axe de l'organe d'ancrage.
De préférence, les bras font partie intégrante d'un corps de l'organe de retenue, cecorps étant relié ou pouvant être relié à l'organe d'ancrage. Avantageusement, le corps peut comporter une pince en métal élastique, l'extrémité arrière pouvant comporter un logement complémentaire propre à recevoir ladite pince.
Suivant une variante de l'ivention, organe de re- tenue comp: end une rondelle, en métal étatique, dont le pour- tour est profilé de manière à former des éléments propres à prendre appui sur les parois latérales du trou fore seulemnt en deux endroits diamétralement opposés, Pour ce mode de réalisation, de l'invention, on utilise, de préférence, deux
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rondelles de ce genre, ces rondelles étant orientées de manière telle que les diamètres respectifs sur lesquels se trouvent, dans chaque cas, les éléments d'appui, soient perpendiculaires ou sensiblement perpendiculaires entre eux.
Pour l'un quelconque des modes de réalisation susdits de l'invention, la tige du tirant peut comporter des épaulements propres à venir en contact avec les faces de l'organe de retenue orientées vers l'extrémité externe dui trou foré quand cet or- grole est logé dans celui-ci.
Si l'organe de retenue est constitue .par une ou plu- sieurs rondelles, les épaulements sont de préférence agencés de manière à venir en contact avec la rondelle (ou avec celle qui se trouve le plus près de l'extrémité externe du trou foré) en un ou plusieurs points de la zone marginale qui s'étend au- tour des ouvertures des rondelles et qui a un diamètre extérieur inférieur a celui -de 1 organe d'ancrage lui-mêmed
Cette disposition permet de courber la ou chaque ron- delle, de manière telle que les éléments d'appui fléchissent vers l'axe du tirant et vers l'extremité externe du trou foré pendant l'introduction de l'organe d'ancrage.
Dans le cas où l'organe de retenue comprend des bras en métal élastiquebien qu'il soit avantageux d'utiliser des épaulements analogues à ceux décrits plus haut, il n'est pas tellement important de donner à ces épaulements des dimensions et emplacements dépendant de la fonction qui doit être remplie par l'organe de retenue comme dans, le cas où celui-ci est constitué par une ou plusieurs rondelles, car les bras en métal élastique eux-mêmes sont, par inhérence, moins inclinés et sont capables ae fléchir davantage vers l'intérieur du côte de l'axe au tirant sans être gênes par les equlements
Les dessins ci-annexes montrent, à titre d'exemple, quelques modes de realisation de l'invention.
La fig 1 montre, en vue de côte, un ption d'ancrage,
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etabir selon l'invention, après son introduction dans un trou foré, les parties constitutives de ce piton etant montrées dans les positions qu'elles occupent avant l'expansion de l'organe d'ancrage
La fig. 2 montre,semblablement à la fig1 ce mêm piton dont les parties constitutives sont montrees dans la.
Position -qu'elles occupent après expansion.
La fig 3 montre,semblablement à la fig.1mais le trou foré étant supprimé, un piton d'ancrage établi suivant une variante .
La fig. 4 montre, en vue en bout du côté de son ex- tremite arrière,le piton d'ancrage de la fig. 3.
Pour l'exemple montré wur les figs.1 et 2, l'organe d'ancrage, en forme de manchon, est constitué lui -même de préférence, par deux coquilles séparées 10, en forme de seg- ments, qui, à l'état de non-èxpansion (montre sur la fig.l), sont en contact bord à bord, de manière à former un manchon qui entoure la tige 11 du tirant, cette tige ayant Lui diamè- tre tel qu'il existe un léger jeu entre elle et la face interne du manchon formé par les coquilles 10. pour produire l'expansion des coquilles 10, la tige
11 comporte une extrémité avant élargie 12 qui, en section transversale,
comprend deux parties semi-circulaires 13 et une partie 14 en forme de coin, les parties semi-cireuclaires
13 ayant des diamètres respectifs égaux à celui de la tige 11 du tirant. La partie terminale élargie 12 est montrée comme faisant partie intégrante de la tige du tirant mais il est entendu quelle peut, si on le désire, être constituée par On élemetn structurellement séparé, muni d'un trou taraudé dans lequel peut être vissée une partie filetée de l'extrémité avant de la tige du tirant, pour que la rotation de cette tige puisse tirer la partie élargie vers l'extrémité externe du trou foré et provoquer ainsi l'expansion des coquille s 10
Pour la disposition montrée,
ceci est obtenu à l'aida
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d'un ecrou 15 engage sur une partie filetée 16 de l'extrémité externe de la tige 11 du tirant, cet écrou prenant appui sur une plaque 17 en contact avec les surfaces 18 des roches ou autres materfaux entourant le trou fore 19.
Pour être certain que les coquilles 10 soient écartées à force les unes des autres par le serrage initial de 1-'écrou 15, ou par tout autre effort exercé sur le tirant et tendant à faire sortir celui-ci hors du trou (par exemple par une secousse brusque produite à l'extérieur) on adjoint aux coquille 10 un organe de retenue 20.
Cet organe de retenue 20 comprend un corps ayant la forme d'un disque en un métal élastique, ce disque étant percé d'un trou dont le diamètre est tel qu'il permet le passage, avec coulissement à frottement doux,, de la tige 11 du tirant.
La périphérie du disque comporte des becs ou crochets 21, solidaires de ce disque et écartés angulairement les uns des autres,. de manière à êtr engagés dans une gorge 22 ménagée dans la face périphérique externe de chaque coquille 10, à proximité de l'extrémité arrière de celle-ci.
Il est à noter que les becs ou crochets 21 sont courbés vers l'intérieur, de sorte que leur ensemble forme une sorte de pince dont les mâchoires s'accrochent brusquement à la partie arrière de l'organe d'ancrage forme par les coquilles 10. Les becs ou crochets servent donc à maintenir les deux co- , quilles ensemble sur la tige 11 du tirant pendant l'introduction de l'organe d'ancrage et du tirant dans le trou foré. Ils ser- gent également à attacher l'organe de retenue à l'organe d'an- crage.
En des points situes entre les becs ou crochets 21, l'organe de retenue comporte des bras 23, en un metal élastique. qui sont relies intégralement par leurs- extremites avant au corps de l'organe de retenue et divergent par. t'apport à l'axe de la tige 11 du tirant vers l'extremite arrière de celui-ci.
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Dans leur .état naturel ou non sollicité les extré- mites arrière-Se ces bras 23 s'étendent, de préférence, Leié ralemet jusque au-delà des faces périphériques externes des coquilles 1.0..et sont par conséquent, refouléevers l'inté fieur par les parois du tour fore 19, pendant Il introduction de l'organe d'angrage et de l'organe de retenue... Ceci n'est pas absolument essentiel et 1,1-état naturel des bras 23 peut être tel qu'ils occupent les positions montrées .sur la fig.1
Le' tirant lui-même emporte des epaulements tels que des saillies 24 qui peuvent 'être obtenues par déformation de la matière constituant le tarant, ces saillies 24 presentant des faces de butée du côté de l'extrémité avant du tirant,
ces face-0 se trouvant, de préférence, dans un plan perpendiculaire à l'axe de celui-ci de manière à venir en contact avec la face du corps de -l'organe de retenue, orientée vers l'extrémité ex terne du trou foré.
Quand un effort de traotion est exercé sur la tige 11 du tirant,une partie de cet effort est transmise aux co- quilles 10 et celles-ci tendent à s'écarter l'une de l'autre par l'action de la partie terminale élargie 12, tout en etant déplacées également le long du trou foré vers l'extrémité externe de oului-ci
A oette dernière composante du mouvement s'oppose l'organe de retenue-dont les bras 23 agissent comme des cliqueta qui pénètrent dans la couche superficielle du matériau entou- rant le trou fora 19,
comme montré'plus spécialement sur la fig 2 Ce mouvemtn de pénétration est aidé par la pression vers l'extérieur exercée par les bras 23 sur la paroi du trou foré mais il se produirait même si cette pression vers l'ex- térisur, due à l'inclinaison des brae 23 n'existait pas.
En['continuant à exercer un effort de traction sur la tige11 du tirant, par exemple par suite du serrage de l'écrou 16 jusqu'à de que l'effort de traction complet agisse sur le
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tirant, on introduit la partie terminale élargie 12 complètement entre les coquilles c omnre visible sur la fig. 2 . Il est à noter que, lorsque les coquilles 10 ont subi une certaine expansion, il n'est pas nécessaire de compter plus longtemps sur l'organe de retenue pour empêcher le déplacement axial de ces coquilles vers l'extrémité externe du trou foré puisque celles-ci s'op- posent, elles-mêmes, à ce mouvement.
L'organe de retenue 20 intervient utilement seulement pendant l'expansion initiale des coquilles 10 quand l'effort axial produisant cette expan- sion a une valeur .très faible comparée"à celle obtenue fina- lement, de s,orte qu'un organe de retenue, de construction relativement légère, par rapport à celle des coquilles, peut convenir pour remplir la fonction susdite.
. L'organe de retenue peut être constitué en un acier qui peut être cémenté d'une manière appropriée et, après le façonnage de cet organe par estàmpage et emboutissage jusqu'à ce qu'il ait la forme nécessaire, il peut être cémenté par un traitement thermique avant d'être trempé.
Pour le dispositif montré sur les fige. 3 et 4, les organes correspondant à ceux du dispositif des figs.l et 2 sont désignés par les mêmes chiffres de référence.
Dans ce cas, la partie terminale élargie 12 de la tige 11 du tirant comporte des ailettes 25, en forme de coin, disposées de manière à pouvoir pénetrer dans des fentes 26 formées entre les bords voisins des deux coquilles 10. La tige 11 peut comporter des ailettes.en forme de coin analogues à celles décrites dans le brevet Franco 1,118,785 dont question plus haut.
Les coquilles 10 pour cette disposition, sont en pla- ce sur la tige 11 du tirant, à l'aide d'une bande 27 en caout- chouc ou autre matière élastique analogue.
LI organe de retenue 20 de ce dispositif peut comporter un ensemble de rordelles 25 et 29 dont les ouvertures centrales
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sont telles qu'elles puissent coulisser sur la tige 11 avec un certain jeu. Le pourtour de chaque rondelle peut être définj par l'intersection d'un cercle et de cordes parallèles écar- tées l'une de l'autre d'une distance legèrement inférieure au diamètre de l'organe d'ancrage en forme de manchon, constitué par les coquilles 10, de sorte que chaque rondelle comporte des parties d'appui depassantes désignées par 300 pour la rondelle 28 et par 31 pour la rondelle 29.
Les deux rondelles sont reliees entre elles et à une des coquilles 10 à l'aide d'un rivet 32 engagé dans un trou de la. coquille intéressée 10.
Les rondelles peuvent être constituées en acier élastique et avoir chacune une épaisseur d'environ 0,3 mai. tout en étant reliées entre elles, de manière telle, comme visible sur la fig. 4, que les lignes centrales ( qui sont également des diamètres) de leurs parties dépasantes respec- tives, soient perpendiculaires entre ellesou tout au moins approximativement
Les saillies 24 qui, comme visible sur la fig.l, ont une forme triangulaire, sont de préférence en relief dans le sens latéral à un degré tel qu'elles se trouvent encore dans la région marginale qui longe les ouvertures des ron- delles 28 et 29, cette région marginale ayant un diamètre extérieur-'inférieur à celui des coquilles 10.
Quand le dispositif montré sur la fig. 3 est engagé dans le trou foré, les parties d'appui dépassantes 30 et 31 des rondelles peuvent fléchir vers l'extrémité externe du trou foré ainsi que vers l'intérieur du côté de l'axe du tirant, de sorte que ce dispositif peut être déplacé le long de ce trou sans tre gêné d'une manière excessive, alors que le mouvement en sens inverse est gêne considérablement du fait que les parties d'appui 30 et 31 des rondelles ont une certaine tendance à se déformer elastiquement vers l'extérieur jsuqu'à
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venir se placer dans un plan perpendiculaire à l'axe du tirant tout en pënétrant dans les parois latérales du trou.foré.
Sans sortir des limites de protection de l'invention, on pourrait donner aux rondelles élastiques une forme légère- ment bombée, leurs faces concaves se trouvant du coté de, l'extrémité externe du trou foré. Dans ce cas, l'action, d'une poussee axiale exercée sur l'organe d'ancrage, en forme. de manchon, vers l'extrémité externe du trou foré, aurait ten- dance à aplatir les rondelles et à obliger celles-c.i à péné- trer dans les parois latérales du trou foré en retenant ainsi l'organe d'ancrage pendant les phases initiales de l'expan- sion obtenue par l'introduction des ailettes, en forme de coin, entre les bords des deux coquilles.
Au lieu de se baser sur le contact entre les bras 23 et les parois du trou foré pour faire fléchir les bras vers l'intérieur, pendant l'introduction du dispositif dans le trou foré, on pourrait donner au corps de l'organe de rete- nue une forme telle que la poussée exercée sur cet organe, lors de l'introduction, par les épaulements 24, provoque une déformation élastique dudit corps et un recul des bras 23 vers l'intérieur du c8té de l'axe du tirant, indépendamment de toute flexion similaire vers l'intérieur produite par le contact avec les parois du trou foré. Ceci peut être obtenu en donnant au corps de l'organe de retenue la forme d'un dôme dont la face convexe se trouve du côté de l'extrémitéexterne du trou foré, cette face venant en cnntact avec les épaule- ments.
Pour cette disposition, une rondelle annulaire, rela- tivement étroite, peut être intercalée entre lessaillies 24 et le corps de l'organe de retenue, pour qu'elle exerce une pression sur ce dernier dans une zone annulaire entourant l'ouverture dudit corps.
Il est à noter que la forme de l'extrémité élargie 12 du tirant, montré sur la fig S, est interchangeable avec celle, montrée sur les figs.l et u, et que n'importe quelle
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forme petit être adoptée pour la constitution de l'organe d'ancrage,en forme de manchon, et de l'organe de retenue adjoint ;pu premier organe, pour les dispositions montrées res- pedivemet sur les figs.1.2 et sur les figs. 3 4.