FR2552158A1

FR2552158A1 - ANCHORING METHOD FOR ROOFS AND PARTS OF UNDERGROUND GALLERIES AND DEVICES FOR IMPLEMENTING SAID METHOD

Info

Publication number: FR2552158A1
Application number: FR8314995A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-09-21
Filing date: 1983-09-21
Publication date: 1985-03-22
Anticipated expiration: 2003-09-21
Also published as: NO843809L; ES536240A0; EP0156082A1; FR2552158B1; ES8506137A1

Abstract

PROCEDE DE SOUTENEMENT PAR ANCRAGE DE PAROIS DE SOUTERRAINS CONSISTANT A FAIRE EXPANSER DANS DES TROUS DE FORATIONS DES TUBES METALLIQUES 3 AU MOYEN D'UNE ONDE DE CHOC PROVOQUEE PAR UN EXPLOSIF. DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DU PROCEDE CONSTITUE PAR UN TUBE METALLIQUE 3 OUVERT A DEUX EXTREMITES; UN PREMIER BOUCHON 5 DE FOND ET UN DEUXIEME BOUCHON 11 DE TETE ENTRE LESQUELS EST DISPOSE UN CORDEAU DETONANT 8 TOUT LE LONG DE L'AXE LONGITUDINAL DU TUBE 3, UN AGENT TRANSMETTEUR ET REPARTITEUR DE CHOC COMPRIS ENTRE LES DEUX BOUCHONS, LA DENSITE LINEAIRE D'EXPLOSIF ETANT PLUS GRANDE AU NIVEAU DU BOUCHON DE TETE 11.PROCESS FOR SUPPORTING UNDERGROUND WALLS BY ANCHORING UNDERGROUND WALLS CONSISTING OF EXPANDING METAL TUBES 3 IN BORING HOLES BY MEANS OF A SHOCK WAVE CAUSED BY AN EXPLOSIVE. DEVICE FOR IMPLEMENTING THE PROCESS CONSTITUTED BY A METAL TUBE 3 OPEN AT TWO ENDS; A FIRST BOTTOM PLUG 5 AND A SECOND HEAD PLUG 11 BETWEEN WHICH IS A DETONATING CORD 8 ALL ALONG THE LONGITUDINAL AXIS OF TUBE 3, A TRANSMITTER AND SHOCK DISTRIBUTOR BETWEEN THE TWO PLUGS, THE LINEAR DENSITY D 'EXPLOSIVE BEING LARGER AT THE HEADPLUG 11.

Description

La présente invention à pour objet un dispositifThe present invention relates to a device

d'ancrage pour toits et parements de galeries souterraines. anchoring for roofs and siding of underground galleries.

Il est connu de conforter toits et parements d'une galerie souterraine par ancrage Dans ce but, on réalise une série de forages répartis en éventail dans des directions sensiblement perpendiculaires à la paroi de la voûte, ces forages ayant une longueur de i à 6 mètres et de préférence comprise entre 1,5 à 2,5 mètres et l'on introduit dans ces forages des tiges métalliques pourvues à leurs extrémités 10 d'une part d'un système d'ancrage et d'autre part d'une plaque traversée par la tige; en vissant le boulon de tête sur la plaque, on provoque l'évasement de parties métalliques situées à l'extrémité de la tige se trouvant près du fond du forage et l'on obtient ainsi un ancrage 15 solide de cette extrémité de la tige et donc un serrage de la plaque extérieure sur la paroi De très nombreux It is known to reinforce roofs and siding of an underground gallery by anchoring. For this purpose, a series of wells is drilled distributed in a direction substantially perpendicular to the wall of the vault, these wells having a length of from 1 to 6 meters. and preferably between 1.5 to 2.5 meters and is introduced into these holes metal rods provided at their ends 10 on the one hand an anchoring system and on the other hand a plate traversed by the stem; by screwing the head bolt onto the plate, flaring of metal parts at the end of the rod near the bottom of the bore is obtained and a solid anchoring of this end of the rod is thus obtained and so a tightening of the outer plate on the wall of many

dispositifs d'ancrage de ce genre ont été employés. Anchorage devices of this kind have been employed.

Cette disposition présente l'inconvénient d'être longue à mettre en oeuvre et présente en outre l'inconvé20 nient que la roche n'est tenue qu'en deux points:à l'extrémité de la tige ancrée dans la roche et à la This arrangement has the disadvantage of being long to implement and also has the disadvantage that the rock is held only at two points: at the end of the rod anchored in the rock and at the

plaque de soutènement.retaining plate.

On a alors proposé de remédier à cet inconvénient en disposant dans les forages des tiges de fibres de verre 25 qui sont ensuite noyées dans une résine injectée dans tout le volume du forage, ainsi la partie soumise à la traction adhère à la roche sur toute sa longueur et non pas seulement à son extrémité et on obtient une meilleure consolidation de la voûte Les matières synthétiques employées 30 ne sont pas trop chères mais leur mise en oeuvre demande beaucoup de temps, ce qui fait que ce procédé est relativement cher et l'on a pas de plaque de soutènement On peut également noyer des tiges métalliques dans du béton, mais outre une mise en oeuvre longue on a les mêmes inconvénients. 35 On a également proposé d'introduire dans les forages des tubes d'acier préalablement écrasés de façon qu'ils aient une section analogue à un U replié puis de provoquer un dépliage des parois de ces tubes en y injectant de l'eau à haute pression: la paroi du tube est alors plaquée contre la paroi du forage et y adhère De plus, chaque tube est muni à sa base d'un manchon muni d'un rebord circulaire qui lors du déploiement du tube vient se plaquer contre la surface de la voûte On obtient alors comme dans le cas précédent une adhérence sur toute sa longueur du moyen It was then proposed to overcome this disadvantage by placing in the drillings rods of glass fibers 25 which are then embedded in a resin injected throughout the drilling volume, and the part subjected to traction adheres to the rock over its entire length. length and not only at its end and we obtain a better consolidation of the vault The synthetic materials used 30 are not too expensive but their implementation requires a lot of time, which makes this process is relatively expensive and one There is no retaining plate It can also drown metal rods in concrete, but in addition to a long implementation we have the same disadvantages. It has also been proposed to introduce into the boreings previously crushed steel tubes so that they have a section similar to a folded U and then to cause the walls of these tubes to be unfolded by injecting high water into them. pressure: the wall of the tube is then pressed against the wall of the borehole and adheres to it Furthermore, each tube is provided at its base with a sleeve provided with a circular rim which during deployment of the tube is pressed against the surface of the vault One thus obtains as in the previous case a adhesion on all its length of the medium

soumis à la traction et une petite couronne de soutènement. subjected to traction and a small retaining ring.

Mais la fabrication de ces tubes est onéreuse et leur mise en oeuvre nécessite une source de haute pression hydraulique. But the manufacture of these tubes is expensive and their implementation requires a source of high hydraulic pressure.

La présente invention concerne un dispositif d'ancrage permettant d'obtenir à la fois un ancrage énergique à l'extrémité postérieure du forage, une adhérence sur toute la longueur du forage et un serrage &e la plaque The present invention relates to an anchoring device for obtaining both an energetic anchorage at the posterior end of the borehole, an adhesion over the entire length of the borehole and a clamping plate

par l'extrémité extérieure et cela en quelques fractions 15 de secondes. by the outer end and this in fractions of 15 seconds.

Le procédé selon la présente invention consiste à introduire dans le forage un simple tube métallique ouvert à ses deux extrémités'et à provoquer au moyen d'un explosif une extension radiale de ce tube de façon à ce 20 que les parois du tube viennent s'appliquer fortement The method according to the present invention consists in introducing into the bore a simple metal tube open at both ends and in causing by means of an explosive a radial extension of this tube so that the walls of the tube come into contact with each other. apply strongly

contre les parois du forage.against the walls of the borehole.

De préférence, la charge doit être calculée en fonction du diamètre du tube et de son épaisseur de façon à dépasser la limite élastique du métal pour qu'il y ait 25 déformation permanente mais à ne pas dépasser la limite de rupture, ce qui diminuerait la force de serrage des Preferably, the load should be calculated according to the diameter of the tube and its thickness so as to exceed the elastic limit of the metal so that there is permanent deformation but not to exceed the limit of rupture, which would reduce the clamping force

parois du tube contre les parois du forage. walls of the tube against the walls of the borehole.

De préférence également, le tube est placé dans le forage sans arriver en butée contre le fond du forage 30 et la charge est disposée de manière telle que sa densité au mètre soit plus importante au fond du trou de foration qu'à la bouche de façon à obtenir un écartement plus important des parois du tube au fond du trou et donc un Also preferably, the tube is placed in the borehole without abutting against the bottom of the borehole 30 and the load is arranged in such a way that its density per meter is greater at the bottom of the borehole than at the mouth of the borehole. to obtain a greater spacing of the walls of the tube at the bottom of the hole and therefore a

ancrage très énergique au fond du trou de foration. very strong anchorage at the bottom of the hole.

Pour obtenir cette variation de l'importance de la charge, on peut: a) disposer tout le long du tube un cordeau détonant ayant une densité linéaire de charge constante et placer à l'extrémité postérieure dudit cordeau une charge additionnelle pouvant servir de détonateur; b) disposer tout le long du tube un cordeau détonant ayant une densité linéaire constante et replier une ou plusieurs fois l'extrémité postérieure de ce cor5 deau; c) disposer côte à côte plusieurs cordeaux détonants de longueurs croissantes de façon que le nombre de brins de cordeaux détonants soit maximum à l'extrémité postérieure du tube et minimum à son extrémité antérieure; 10 d) disposer tout le long du tube un cordeau détonant unique dont la densité linéaire de charge varie, la partie ayant la plus forte densité linéaire étant placée In order to obtain this variation in the size of the charge, it is possible: a) to arrange a detonating cord all the length of the tube with a constant linear density of charge and to place at the rear end of said cord an additional charge that can serve as a detonator; b) placing a detonating cord along the length of the tube having a constant linear density and folding one or more times the posterior end of this body of water; c) lay several detonating cords of increasing length side by side so that the number of detonating cord strands is maximum at the posterior end of the tube and minimum at its anterior extremity; D) arranging all along the tube a single detonating cord whose linear charge density varies, the part having the highest linear density being placed

à l'extrémité postérieure du tube. at the posterior end of the tube.

Selon la présente invention, le volume intérieur du tube doit être rempli au moyen d'un agent transmetteur et répartiteur de l'onde de choc qui peut être soit une According to the present invention, the interior volume of the tube must be filled by means of a shock wave transmitting and distributing agent which can be either a

matière plastique,soit tout simplement de l'eau. plastic material, or simply water.

Dans le cas o l'on emploie de l'eau, il est nécessaire de disposer des moyens retenant l'eau dans le 20 tube, ces moyens étant soit des bouchons, soit une vessie In the case where water is used, it is necessary to have means for holding the water in the tube, these means being either plugs or a bladder.

de forme appropriée.of appropriate form.

D'autre part selon l'invention, on dispose à l'intérieur du tube des moyens permettant de moduler l'effet d'expansion le long du tube en ménageant des chambres remplies d'air et donc dépourvues d'agent transmetteur de On the other hand according to the invention, there are inside the tube means for modulating the expansion effect along the tube by providing chambers filled with air and therefore devoid of transmitting agent.

l'onde de choc.the shock wave.

De plus, selon la présente invention, on dispose le tube de façon que son extrémité antérieure fasse saillie hors du trou de foration et on dispose l'explosif et l'agent de transmission de l'onde de choc de façonà provoquer un gonflement plus important de cette partie du tube qui fait saillie hors du trou,ce gonflement faisant In addition, according to the present invention, the tube is disposed so that its anterior end protrudes out of the borehole and the explosive and the shock wave transmitting agent are disposed so as to cause greater swelling. that part of the tube that protrudes out of the hole, that swelling

office de plaque de retenue extérieure. office of external retaining plate.

De préférence, on enfile sur l'extrémité du tube 35 faisant saillie hors du trou une plaque de retenue qui est fortement appliquée contre la roche par le gonflement Preferably, on the end of the tube 35 protruding from the hole is threaded a retaining plate which is strongly pressed against the rock by the swelling.

de cette extrémité du tube.from this end of the tube.

Grâce au procédé selon la présente invention, on obtient un ancrage particulièrement efficace et cela en Thanks to the method according to the present invention, a particularly effective anchoring is obtained and this in

quelques dizaines de millisecondes.a few tens of milliseconds.

A titre d'exemple non limitatif et pour faciliter la compréhension de l'invention, on a représenté aux dessins annexés: Figure 1, une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention mis en place dans un forage avant le tir; Figure 2, une vue partielle illustrant l'extrémité extérieure du tube avant et après le tir; Figure 3, une vue en perspective à petite échelle illustrant un premier exemple de réalisation de la plaque de serrage; Figure 4, une vue en perspective à petite échelle illustrant un deuxième exemple de réalisation de la 15 plaque de serrage; Figure 5, une vue schématique en coupe longitudinale d'une première variante de réalisation du dispositif de la figure 1; Figure 6, une vue schématique en coupe longitudina20 le d'une deuxième variante de réalisation du dispositif By way of nonlimiting example and to facilitate understanding of the invention, there is shown in the accompanying drawings: Figure 1, a schematic longitudinal sectional view of a device according to the invention set up in a borehole before firing ; Figure 2 is a partial view illustrating the outer end of the tube before and after firing; Figure 3 is a small-scale perspective view illustrating a first embodiment of the clamping plate; Figure 4 is a small scale perspective view illustrating a second exemplary embodiment of the clamping plate; Figure 5 is a schematic longitudinal sectional view of a first embodiment of the device of Figure 1; Figure 6 is a schematic longitudinal sectional view of a second embodiment of the device.

de la figure 1.of Figure 1.

En se reportant à la figure 1, on voit que comme cela est connu, on creuse dans la roche 1 un forage 2 par les moyens connus Ce forage est un trou borgne de 25 1 à 6 mètres de long dont l'ouverture est dirigée vers le bas Dans ce forage 2, on introduit un simple tube métallique 3 ouvert à ses deux extrémités Le diamètre du forage 2 est de 5 % à 10 % supérieur au diamètre extérieur du tube 3, mais, comme un forage n'est jamais 30 rectiligne, le tube 3 doit être rentré à force dans le forage, de sorte qu'il tient tout seul après avoir été mis en place La longueur du tube 3 est déterminée par rapport à la longueur du forage 2 de façon d'une part à ménager entre l'extrémité intérieure du tube et le fond 35 du forage 2 une chambre 4 d'au moins 2 à 3 cm et d'autre part à laisser une longueur L du tube 3 faire saillie hors du forage 2, cette longueur étant de l'ordre de cm. L'extrémité postérieure du tube 3 est obturée par un bouchon 5, qui est de préférence en matière plastique, Referring to FIG. 1, it will be seen that, as is known, a hole 2 is drilled in the rock 1 by the known means. This borehole is a blind hole 25 to 6 meters long, the opening of which is directed towards In this hole 2, a simple metal tube 3 is introduced at both ends. The diameter of the borehole 2 is 5% to 10% greater than the outside diameter of the tube 3, but since a borehole is never rectilinear , the tube 3 must be forced back into the borehole, so that it holds all alone after being put in place The length of the tube 3 is determined with respect to the length of the borehole 2 so as on the one hand to spare between the inner end of the tube and the bottom 35 of the bore 2 a chamber 4 of at least 2 to 3 cm and secondly to let a length L of the tube 3 protrude out of the bore 2, this length being order of cm. The rear end of the tube 3 is closed by a plug 5, which is preferably made of plastic,

mais peut être en autre matière.but can be in other matter.

Ce bouchon 5 comporte un logement 7 situé sensiblement au centre, dans lequel est placé un détonateur 6 et l'extrémité d'uncordeau détonant 8 Le bouchon 5 est également traversé par un perçage 9 Le fond du logement 7 communique avec un perçage 10 par lequel le cordeau This plug 5 has a housing 7 located substantially in the center, in which is placed a detonator 6 and the end of a detonating link 8 The plug 5 is also traversed by a bore 9 The bottom of the housing 7 communicates with a bore 10 through which the cord

détonant 8 sort du bouchon 5.detonating 8 comes out of the cap 5.

Le cordeau détonant descend sur toute la longueur du tube 3, pratiquement le long de l'axe longitudinal de The detonating cord descends the entire length of the tube 3, practically along the longitudinal axis of

celui-ci et traverse un deuxième bouchon 11 par un perçage 12. it and through a second plug 11 by a bore 12.

De préférence,le bouchon 11 est moulé sur l'extrémité du cordeau détonant afin d'assurer l'étanchéité. 15 Le bouchon 11 comporte un perçage 13 muni d'un Preferably, the plug 11 is molded on the end of the detonating cord in order to seal. The plug 11 has a bore 13 provided with a

clapet anti-retour 14 et un autre perçage 15. non-return valve 14 and another bore 15.

De plus, à son extrémité antérieure (tournée vers l'extérieur), le bouchon 11 comporte un évidement 16 In addition, at its front end (facing outwards), the plug 11 has a recess 16

ayant la forme d'unegorge circulaire profonde qui 20 entoure l'extrémité du cordeau détonant 8. having the shape of a deep circular groove which surrounds the end of the detonating cord 8.

Sur l'extrémité du tube 3 qui fait saillie hors du trou de forage 2 est enfilée à force une plaque de soutènement 17 dont l'orifice, traversé par le tube 3, est muni d'une collerette 18 dont les rebords sont évasés De préférence, comme cela est représenté, l'extrémité du bouchon 11 arrive a peu près au niveau de la On the end of the tube 3 which protrudes out of the borehole 2 is threaded by force a retaining plate 17 whose orifice, through which the tube 3 passes, is provided with a flange 18 whose flanges are flared Preferably , as shown, the end of the plug 11 comes about at the level of the

plaque de soutènement 17.retaining plate 17.

Selon l'exemple representé, le détonateur 6 est muni de deux fils de mise à feu 19 qui sortent dans la 30 chambre 4, traversent le bouchon 5 par le perçage 9, descendent sur toute la longueur du tube 3 et traversent According to the example shown, the detonator 6 is provided with two firing wires 19 which exit into the chamber 4, through the cap 5 through the bore 9, down the entire length of the tube 3 and pass through

le bouchon 11 par le perçage 15.the plug 11 by the bore 15.

On obture par tout moyen approprié le perçage 15 et par le perçage 13, on remplit le tube 3 d'eau L'air 35 se trouvant dans le tube est chassé par le perçage 9 et s'écoule entre la paroi rocheuse et la paroi externe The piercing 15 is closed by any appropriate means, and by the piercing 13, the tube 3 is filled with water. The air 35 in the tube is driven out by the piercing 9 and flows between the rock wall and the outer wall.

du tube 3.of the tube 3.

Le dispositif est alors prêt pour le tir. The device is then ready for shooting.

Lorsque le détonateur est mis à feu, il se produit à hauteur du bouchon 5 une explosion due d'une part au détonateur et d'autre part au cordeau détonant 8: cela provoque une expansion de la bouche du tube qui est plaqué sur la roche Puis l'explosion se propage le long du cordeau détonant 8 et l'onde de détonation est transmise par l'eau dont le tube est rempli, aux parois du tube 3 qui sont expansées et qui s'impriment contre When the detonator is fired, it produces at the level of the cap 5 an explosion due on the one hand to the detonator and on the other hand to the detonating cord 8: this causes an expansion of the mouth of the tube which is plated on the rock Then the explosion is propagated along the detonating cord 8 and the detonation wave is transmitted by the water whose tube is filled, to the walls of the tube 3 which are expanded and which are printed against

la roche en épousant toutes les aspérités. the rock by marrying all the asperities.

Arrivée à hauteur du bouchon 11, il se produit un 10 gonflement du tube tel que représenté à la figure 2, ce gonflement ayant pour effet de sertir la plaque 17 contre la roche 1 Ceci est obtenu grâce à l'évidement en couronne 16 qui absorbe l'onde de choc et évite le déchirement de l'extrémité du tube: il y a donc gonflement de la partie située au-dessus de l'évidement 16, gonflement qui applique la paroi du tube 3 contre la collerette évasée 18, ce qui sertit la plaque en la pressant At the level of the plug 11, there is a swelling of the tube as shown in FIG. 2, this swelling having the effect of crimping the plate 17 against the rock 1 This is obtained thanks to the corona recess 16 which absorbs the shock wave and prevents tearing of the end of the tube: there is therefore swelling of the portion located above the recess 16, swelling which applies the wall of the tube 3 against the flared flange 18, which crimp the plate by pressing it

fortement contre la paroi de la roche 1. strongly against the wall of the rock 1.

Sur la figure 2, on a représenté en pointillé la 20 forme de la paroi du tube 3 avant déformation. In FIG. 2, the shape of the wall of the tube 3 is shown in dotted lines before deformation.

Le tube 3 peut être en métal quelconque et même être du tube soudé, de sorte qu'il est très bon marché; son épaisseur est de l'ordre de 2 à 4 mm Le forage 2 est de dimensions usuelles, c'est-a-dire de l'ordre de 25 22 à 44 millimètres Le cordeau détonant 8 est un cordeau de type connu comportant de 3 à 12 grammes par mètre d'un explosif comme de la penthrite ou de l'exogène, l'onde de détonation étant de quelques kilobars et se déplaçant à une vitesse longitudinale voisine de 7 000 mètres/seconde Le grammage du cordeau est fonction de l'épaisseur du tube 3 et du rapport entre le diamètre The tube 3 can be any metal and even be welded tube, so it is very cheap; its thickness is of the order of 2 to 4 mm. The bore 2 is of usual dimensions, that is to say of the order of 25 to 44 millimeters. The detonating cord 8 is a cord of known type comprising 3 at 12 grams per meter of an explosive such as penthrite or exogenous, the detonation wave being a few kilobars and moving at a longitudinal speed close to 7000 meters / second The grammage of the cord depends on the tube thickness 3 and the ratio of the diameter

du forage 2 et celui du tube 3.drilling 2 and tube 3.

Le détonateur est du type standard et est, par The detonator is of the standard type and is, for

exemple chargé à 0,6 gramme/centimètre, de sorte que la 35 densité d'explosif au niveau du bouchon 5 est considérablement supérieure à celle du reste du tube 3. Example charged at 0.6 gram / centimeter, so that the explosive density at the plug 5 is considerably greater than that of the remainder of the tube 3.

Dans l'exemple décrit, on a choisi de l'eau comme agent transmetteur et répartiteur de l'onde de choc, mais on peut prendre un autre agent, une matière plastique In the example described, water was chosen as the transmitting and distributing agent of the shock wave, but it is possible to take another agent, a plastic material.

par exemple mais qui serait plus onéreuse. for example, but which would be more expensive.

Dans ce cas, le tube 3 est complètement équipé et monté en usine avec son cordeau détonant 8, les deux bouchons 5 et 11 faisant partie du remplissage en matière plastique; seuls doivent être conservés le logement 7 et l'évidement en couronne 16. A titre d'exemple, les figures 3 et 4 illustrent In this case, the tube 3 is completely equipped and factory mounted with its detonating cord 8, the two plugs 5 and 11 forming part of the plastic filling; only the housing 7 and the crown recess 16 must be preserved. By way of example, FIGS. 3 and 4 illustrate

deux modes de réalisation de la plaque 17. two embodiments of the plate 17.

La figure 3 représente une pièce en forme compor10 tant un orifice 17 a entouré par un rebord conique 18 faisant collerette La figure 4 représente une pièce emboutie, l'orifice 7 a étant obtenu par découpage d'une FIG. 3 shows a shaped part comprising an orifice 17a surrounded by a conical rim 18 forming a flange. FIG. 4 represents a stamped part, the orifice 7a being obtained by cutting a

pluralité de pièces triangulaires repliées. plurality of folded triangular pieces.

Comme cela a été expliqué plus haut, la densité du 15 cordeau détonant 8 peut être déterminée à volonté en fonction de l'expansion désirée du tube 3 et en fonction de la pression de contact contre la roche désirée Si ces paramètres doivent varier le long du forage, on As explained above, the density of the detonating cord 8 can be determined at will as a function of the desired expansion of the tube 3 and as a function of the contact pressure against the desired rock If these parameters should vary along the drilling, one

peut par endroits doubler le cordeau détonant 8. may in places double the detonating cord 8.

Du fait de la présence du détonateur 6 à grammage linéaire plus important que celui du cordeau 8, on obtient un ancrage ponctuel excellent en fond de trou par la suite (quelques micro-secondes) l'onde de détonation entraîne un forgeage à froid du métal; si la densité 25 linéaire d'explosif est constante, la pression du tube contre les parois du forage 2 ira en décroissant depuis Because of the presence of the detonator 6 linear weight greater than that of the cord 8, we obtain an excellent point anchor downhole later (a few microseconds) the detonation wave results in a cold forging of the metal ; if the linear density of explosive is constant, the pressure of the tube against the walls of the borehole 2 will decrease since

le fond du trou jusqu'à la surface o elle est très faible. the bottom of the hole to the surface where it is very weak.

Cette propriété de ce procédé est essentielle dans de nombreux cas pour ne pas ébranler les terrains fissurés 30 et détendus par l'excavation, généralement situés au toit des galeries et qui ne doivent être soutenus que This property of this process is essential in many cases not to shake the fissured soil 30 and relaxed by the excavation, generally located at the roof of the galleries and which must be supported only

par le-s plaques de soutènement 17. by the retaining plates 17.

La mise en compression radiale du terrain a de surcroît pour effet de chasser l'eau des fissures natu35 relles de la roche et de l'évacuer par le drain formé par le tube 3, que l'on peut éventuellement munir de perforations. Dans l'exemple représenté à la figure 1, on obtient une plus grande densité linéaire de l'explosif en disposant côte à côte à l'extrémité supérieure du tube 3 à la fois le cordeau détonant 8 et le détonateur 6 dont la densité linéaire d'explosif est beaucoup plus grande. Ceci peut être obtenu d'une manière beaucoup plus simple comme cela est représenté à la figure 5, dans In addition, the radial compression of the ground has the effect of driving the water out of the natural cracks of the rock and discharging it through the drain formed by the tube 3, which may optionally be provided with perforations. In the example shown in FIG. 1, a greater linear density of the explosive is obtained by placing side by side at the upper end of the tube 3 both the detonating cord 8 and the detonator 6, the linear density of which is explosive is much larger. This can be achieved in a much simpler way as shown in Figure 5, in

laquelle les mêmes éléments portent les mêmes références. which same elements have the same references.

En se reportant à cette figure, on voit que le détonateur 8 est replié à son extrémité qui traverse le bouchon de fond 5 pour avoir une partie 8 a qui est parallèle à la partie centrale, et que ce même détonateur a une Referring to this figure, we see that the detonator 8 is folded at its end which passes through the bottom cap 5 to have a portion 8a which is parallel to the central portion, and that the same detonator has a

partie 8 b qui dépasse en dessous du bouchon de tête 11. part 8b which protrudes below the head cap 11.

Ainsi, la densité linéaire d'explosif est double à hauteur du bouchon de ce qu'elle est le long du reste 15 du tube Il est bien évident que dans le trou central 5 a du bouchon 5, on peut lover plusieurs boucles ou spires de cordeau détonant et augmenter ainsi à volonté la quantité d'explosif. A l'extrémité 8 b qui prend au-dessous du bouchon 20 de tête 11, on fixe un détonateur 6 relié à ses fils de Thus, the linear density of explosive is double at the height of the plug of what it is along the remainder of the tube. It is obvious that in the central hole 5a of the plug 5, several loops or turns of detonating cord and increase the amount of explosive at will. At the end 8b which takes below the cap 20 of head 11, a detonator 6 is attached to its son of

mise à feu 19.firing 19.

Avec cette disposition, la propagation de l'explosion se fera en sens inverse de celle du dispositif représenté à la figure 1 et l'on obtiendra en fin d'explo25 sion, au niveau du bouchon de fond 5 un bon épanouissement de l'extrémité du tube 3 la densité linéaire d'explosif étant le double de ce qu'elle est le long du reste With this arrangement, the propagation of the explosion will be in the opposite direction to that of the device shown in FIG. 1 and at the end of the operation, at the level of the bottom cap 5, a good end-blooming will be obtained. tube 3 the linear density of explosive being twice what it is along the rest

du tube.of the tube.

Dans ce cas, comme dans le cas de la figure 1, In this case, as in the case of Figure 1,

l'eau sera chassée en fin d'explosion par les gaz provenant de l'explosion. the water will be expelled at the end of the explosion by the gases from the explosion.

Cependant, dans ce cas, on n'obtiendra pas que la pression exercée sur le tube décroisse depuis le fond du However, in this case, it will not get that the pressure exerted on the tube decreases from the bottom of the

forage jusqu'à sa bouche.drilling to his mouth.

Cette disposition beaucoup plus simple de mise en oeuvre ne sera employée que si l'état du terrain le permet. La figure 6 représente une deuxième variante de réalisation dans laquelle les mêmes éléments portent les This much simpler implementation provision will be used only if the state of the ground allows it. FIG. 6 represents a second variant embodiment in which the same elements carry the

mêmes références.same references.

Comme on le voit, le tube 3 n'est plus muni de bouchons à ses deux extrémités Selon cette variante, on introduit dans le tube 3 une vessie ou poche 21 de forme pratiquement cylindrique faite en feuille de polyuréthane A son extrémité antérieure, cette vessie comporte des lèvres auto-serrantes 22 A proximité de ces lèvres 22, le cordeau détonant 8 traverse la paroi de la vessie, l'étanchéité étant assurée par un cordon de col10 lage 23 Le cordeau 8 s'étend sur toute la longueur de la vessie 21 et forme une boucle à son extrémité 8 a de façon que, comme dans les cas précédents, la charge d'explosif soit plus élevée au voisinage de l'extrémité postérieure du tube 3 Le remplissage de la vessie 21 se 15 fait en introduisant une canule d'injection d'eau entre les lèvres 22; quand la vessie est pleine d'eau, on As can be seen, the tube 3 is no longer provided with plugs at its two ends. According to this variant, a bladder or pocket 21 of substantially cylindrical shape made of polyurethane sheet is introduced into the tube 3. At its anterior end, this bladder It has self-tightening lips 22 In the vicinity of these lips 22, the detonating cord 8 passes through the wall of the bladder, the sealing being ensured by a colony cord 23 The cord 8 extends over the entire length of the bladder 21 and forms a loop at its end 8a so that, as in the previous cases, the explosive charge is higher in the vicinity of the rear end of the tube 3 The filling of the bladder 21 is made by introducing a cannula for injecting water between the lips 22; when the bladder is full of water, one

retire la canule et la pression de l'eau applique les lèvres 22 l'une contre l'autre ce qui ferme la vessie. remove the cannula and the pressure of the water applies the lips 22 against each other which closes the bladder.

Le détonateur 6 est disposé sur la partie externe 20 8 b du cordeau détonant comme dans le cas de la figure 5. The detonator 6 is disposed on the outer part 8b of the detonating cord as in the case of FIG.

Bien que cela ne soit pas représenté, on peut disposer à l'intérieur du tube 3 à tout endroit approprié, une ou plusieurs vessies analogue à la vessie 21, cette ou ces vessies étant remplies d'air: on obtient 25 ainsi que sur toute la longueur de chaque vessie pleine d'air, il n'y ait pas d' agent transmetteur de l'onde de choc; ce qui permet de moduler à volonté, sur toute la longueur du tube 3,1 'effet d'expansion des parois du tube Although not shown, one or more bladder-like bladders 21 may be disposed within the tube 3 at any suitable place, this bladder or bladders being filled with air. the length of each bladder full of air, there is no agent transmitting the shock wave; this allows to modulate at will, over the entire length of the tube 3.1 'effect of expansion of the walls of the tube

3 contre le trou de foration.3 against the hole.

Bien que cela ne soit pas non plus représenté, on peut remplacer la canalisation 13 et le clapet 14 du bouchon 11 (figures 1 et 5) par un système analogue aux Although this is not shown either, the pipe 13 and the valve 14 of the plug 11 (FIGS. 1 and 5) can be replaced by a system similar to the

lèvres auto-serrantes 22.self-tightening lips 22.

Claims

A method of retaining by distributed anchoring of subterranean walls by expanding, in drill holes, hollow metal tubes (3) open at both ends by means of a shock wave caused by an explosive. Process according to Claim 1, characterized in that the explosive charge is distributed inside each metal tube (3) in such a way that the shock wave of the explosion is greater at the rear end of the tube. tube (3) located at the bottom of

hole to cause a more energetic anchoring of the tube at this end.

The method of claim 1 or 2, wherein the interior volume of the tube (3) is filled with a shock wave transmitting and distributing agent.

such as water or plastic.

4 Process according to claim 3, in which there is provided at the interior of the tube (3) spaces filled with air and therefore devoid of transmitting agent and splitter of the shock wave to modulate the expansion of tube walls (3) against the walls of the borehole.

Process according to any one of claims 1 to 4, wherein a shock cord (8) is used to create the shock wave inside the tube.

having a linear density of constant charge and placing at the rear end of said cord (8) an additional charge.

The method of claim 5, wherein the additional charge is a detonator (6).

The method according to any one of claims 1 to 5, wherein one uses to create the wave of

shocking a detonating cord (8) having a linear density of constant charge and folding one or more times on itself the posterior end of said cord.

8 Process according to any one of claimsl to 5, wherein one arranges side by side several

2552158 '

detonating cords of increasing length so that the number of strands of detonating cords decreases since

the posterior end to the anterior end.

A method according to any one of the preceding claims, wherein an explosive charge is used whose linear density varies from one end to the other, the part having the highest density being

placed at the posterior end of the tube.

A method according to any one of the preceding claims, comprising expanding the anterior end of the tube outside the borehole to apply a plate against the outer wall.

propped up on the end of the tube.

Apparatus for carrying out the method according to any one of claims 1 to 10,

characterized in that it consists of: a metal tube (3) open at both ends; a first plug (5) of bottom, and a second plug (11), head, between which is disposed a detonating cord (8) all along the longitudinal axis of the tube (3), the linear density of explosive being larger at the head plug (11); the water being hunted in the end

explosion by gases from the explosion.

Device according to claim 11,

characterized in that it comprises a transmitting agent and splitter of the shock wave between the two plugs.

13 Apparatus according to claim 11 or 32, wherein the detonator (6) firing is placed

in the bottom plug (5) against the posterior end 30 of the detonating cord (8).

14 Apparatus according to claim 11 or 12, wherein the rear end (8a) of the detonating cord (8) is folded less once on itself in the bottom end (5), the detonator firing (6). ) being placed at the other end (8b), anterior, of said detonating cord.

Apparatus according to any one of claims 11 to 14, wherein the transmitting agent and

shock distributor included between the two plugs is water, the head plug (11) having a channel (13) provided with a valve (14) to allow the introduction of water and the bottom plug being crossed

by at least one duct (9) purging air.

Apparatus according to any one of claims 11 to 14, wherein the transmitting and distributing agent is a plastic material in which the end plugs (5 and 11) and the detonating cord (8) are embedded. and possibly the detonator

(6). 17 Apparatus according to any one of claims 11 to 14, wherein the transmitting agent and shock distributor is water contained in a bladder (21) disposed inside the tube (3), the detonating cord (8) sealingly through the wall of

the bladder and being folded at least once on itself at the bottom of said bladder.

Device according to claim 17, wherein the bladder (21) is provided at its front end with self-tightening lips (22), the bladder (21) being filled with water at least one injection cannula. Device according to any one of

Claims 11 to 18, wherein the lower end of the tube (3) protrudes out of the rock by about 10 cm and passes through a retaining plate (17) provided with

a crimp collar (18).

Apparatus according to claim 19, wherein the bottom plug (11) has a circular recess (16) surrounding the detonating cord (8) so as to reduce the effects of the shock wave at the

of the tube head (3).

21 Apparatus according to claim 19 or 20, wherein the retaining plate (17) has an orifice (17a) through which the tube (3), the rim of which is

a flared collar (18).

Apparatus according to claim 19 or 20, wherein the retaining plate is pierced with a

orifice (17 a) obtained by stamping, the edges of the orifice being folded outwards.

Apparatus according to any one of claims 11 to 22, wherein the propagation velocity

of the detonation wave along the detonating cord is

of the order of 7000 meters / second.

24 Apparatus according to any one of claims 11 to 23, wherein the basis weight of the detonator (6) is of the order of 0.6 gram / centimeter while that of the detonating cord (8) is of the order of 3 to 12 grams / meter.