FR2607550A1 - Dispositif d'ancrage pour stabilisation de structures rocheuses, procede de fixation de ce dispositif et ensemble composite pour cette fixation - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF D'ANCRAGE DYNAMIQUE POUR STABILISATION DE ROCHE EN DEUX STADES, QUI EST INSERE DANS UN TROU FORE DANS UNE STRUCTURE GEOLOGIQUE. LE DISPOSITIF COMPREND UN MANCHON 30 EN MATIERE PLASTIQUE DEFORMABLE, UNE MATIERE DE LIAISON ACTIVABLE PLACEE DANS UNE ENVELOPPE 32 ET UNE TIGE D'ANCRAGE 34 COMPORTANT UNE PARTIE EXTREME FILETEE 33; LE MANCHON TUBULAIRE DEFORMABLE S'APPLIQUE CONTRE LA SURFACE DU TROU FORE EN CONSTITUANT UN MOYEN STABILISATEUR DE PREMIER STADE TANDIS QUE LA MATIERE DE LIAISON PLACEE EN CAPSULE CONSTITUE LE MOYEN STABILISATEUR DE SECOND STADE, CES MOYENS STABILISATEURS ENTRANT EN ACTION LORS DE L'INTRODUCTION DE LA TIGE FILETEE DANS LE TROU FORE JUSQU'A CE QUE SA TETE VIENNE S'APPLIQUER CONTRE LA PAROI ROCHEUSE A L'ENTREE DU TROU FORE.

Description

La présente invention concerne un dispositif d'ancrage dynamique de roche

en deux stades et un procédé pour assurer l'ancrage d'un dispositif de fixation dans une formation rocheuse, dans lequel le dispositif de fixation comprend un système d'ancrage complémentaire en deux stades. Dans le domaine de technologie mécanique concernant les formations rocheuses, une solution typique consiste à stabiliser le toit ainsi que les parois d'un passage réalisé dans une formation rocheuse géologique en produisant par forage un certain nombre de trous dans lesquels on introduit des dispositifs d'ancrage pour stabiliser la formation rocheuse et pour renforcer les formations rocheuses non

supportées qui ont été exposées par une opération d'exploita-

tion minière. Les dispositifs de fixation comprennent habituellement un boulon ou tige qui est ancré dans le trou foré de façon à être maintenu solidement en place une plaque d'appui et/ou des cales ou des treillis étant maintenus appliqués contre la surface de paroi par une tête

prévue sur le boulon ou la tige.

Les dispositifs de fixation utilisés dans la stabi-

lisation d'une formation rocheuse peuvent être d'une nature mécanique dans laquelle un dispositif d'ancrage-en expansion est enfoncé dans un trou foré de façon à recevoir et fixer une tige en position de telle sorte qu'une plaque de poussée puisse être placée en butée contre la formation rocheuse exposée dans le passage de mine. Une variante des dispositifs mécaniques d'ancrage utilise un agent de liaison durcissable pour maintenir une tige en position et, à partir de ce stade, la variante suivante consiste à utiliser une combinaison d'agents mécaniques et de liaison pour ancrer une tige dans un trou foré. Un autre progrès important réalisé dans le domaine de stabilisation de formations rocheuses a consisté à utiliser un tube formé d'une matière déformable pour ancrer une tige ou boulon dans un trou foré et pour maintenir la tige ou boulon en tension par l'intermédiaire d'une plaque

maintenue en butée contre la formation rocheuse exposée.

Des exemples de dispositifs mécaniques d'ancrage avec ou sans agents de liaison sont décrits dans les brevets

US 4 305 687, 3 478 180, 4 400 113, 4 516 883, 4 516 885,

4 516 886, 4 534 679 et 4 534 680. Des exemples de disposi-

tifs d'ancrage fixés par des agents de liaison sont décrits dans les brevets 3 108 443, 4 096 944, 4 303 354, 4 313 697 et 4 393 638. Des exemples de dispositifs de fixation de roche utilimnt un corps ou tube de matière-déformable à sec pour ancrer une tige sont décrits dans le brevet US 4 501 515

et le brevet français 1 525 224.

Il se pose des problèmes se rapportant au maintien en place de formations rocheuses lorsqu'une opération d'exploitation minière expose la structure d'une formation rocheuse qui n'avait pas été perturbée antérieurement. Cette structure rocheuse est susceptible de s'ébouler sous l'effet

de son propre poids quand le support normal a été enlevé.

En conséquence lorsque des galeries souterraines sont creusées, la structure rocheuse géologique environnante exerce sur les parois des galeries différentes pressions qui produisent éventuellement un éboulement localisé. Les forces d'éboulement sont contrebalancées et stabilisées par des dispositifs d'ancrage de roche insérés dans les formations rocheuses et qui créent une série d'arches reliées entre elles. On sait déjà réaliser un système d'ancrage dans lequel des dispositifs à expansion mécanique fixent les extrémités des tiges profondément dans des formations rocheuses saines espacées des galeries. Les tiges d'ancrage utilisées avec les dispositifs d'expansion sont complexes et l'opération d'installation de tels dispositifs est longue. On a également utilisé par le passé des systèmes d'ancrage par combinaison d'agents mécaniques et de résine en vue de réaliser des

dispositifs d'ancrage mieux utilisables et plus fiables.

L'objet de la présente invention est de créer un dispositif de fixation dynamique de roche en deux stades qui réponde de 2_a. continue à des modifications dans la formation rocneuse e- qui soit adaptable à long terme pour stabiliser une structure rocheuse dans des opérations d'exploitation minière, tout en permettant de rezoudre des problèmes difficiles rencontrés avec des dispositifs d'ancrage de type mécanique qui nécessitent des dispositifs d'expansion pouvant être actionnés par la tige ou boulon d'ancrage, ou bien qui sont combinés à une résine durcissable qui entoure le dispositif mécanique et qui le fixe de sorte que l'ensemble du dispositif d'ancrage est bloqué et est ainsi incapable de réagir ou de répondre à des mouvements

dans la structure rocheuse.

La présente invention concerne un dispositif d'ancrage pour stabilisation dynamique en deux stades d'une structure rocheuse géologique, permettant la stabilisation de cette structure rocheuse dans laquelle a été foré un trou, le dispositif comprenant en combinaison: a) des moyens de stabilisation de premier et second stade comprenant une matière déformable de profil tubulaire et une matière de liaison destinées à être introduites dans le trou foré simultanément, ladite matière tubulaire déformable comportant une surface cylindrique pouvant être dirigée vers la surface du trou foré et constituant un moyen de stabilisation de premier stade, et ladite matière de liaison étant placée en capsule et constituant un second moyen de stabilisation; b) une tige d'ancrage porteuse de charge pouvant être insérée dans le trou foré de manière à coopérer avec ladite matière tubulaire déformable de premier stade et entrant en contact avec ladite matière de liaison constituant ledit second moyen stabilisateur;

c) une partie en forme de tête prévue sur ladite tige d'ancra-

ge porteuse de charge dans une position permettant une rota-

tion de ladite tige d'ancrage porteuse de charge afin d'amor-

cer une activation de ladite matière de liaison.

La présente invention concerne également un ensem-

ble composite destiné à être inséré dans un trou foré dans une structure géologique pour fixer un dispositif d'ancrage pour la stabilisation de structures,.ans le trou foré, ledit ensemble composite comprenant: a) un corps creux constitué d'une matière plastique déformable; b) une matière de liaison; et c) un élément formant enveloppe, entourant ledit corps creux et la matière de liaison de telle sorte que le corps creux et la matière de liaison forment un seul ensemble composite

destiné à être inséré dans un trou foré.

En outre la présente invention concerne un procédé de fixation d'un dispositif d'ancrage stabilisateur qui comprend une tige allongée installée sous tension dans un trou foré de manière à engendrer des forces dirigées vers une structure rocheuse entourant ledit trou foré, lesdites forces stabilisant ladite structure rocheuse, le procédé comprenant les étapes consistant à: a) introduire dans le trou foré l'ensemble formé par un élément tubulaire constitué d'une matière déformable et compressible et une capsule de matière de liaison durcissable b) utiliser la tige allongée engagée dans le trou foré de manière à amorcer l'activation de la matière de liaison et également la sollicitation et la compression de la matière tubulaire déformable en vue d'établir initialement un ancrage de la tige dans le trou foré avant la prise ultérieure de la matière de liaison afin de créer un ancrage additionnel de la tige allongée dans le trou foré c) positionner une plaque d'appui sur la tige allongée en vue de son application contre l'entrée du trou foré; et d) tourner la tige allongée tout en la faisant avancer dans l'élément tubulaire placé dans le trou foré de manière à appliquer la plaque d'appui contre l'entrée du trou foré pour mettre en tension la tige et utiliser la tige pour répartir la matière de liaison entre la surface du trou foré

et la surface de la tige allongée.

Quand la tige d'ancrage est tournée dans la matière déformable, un ancrage substantiel et rapide de la tige est réalisé au moyen de cette matière déformable. Cette action crée une tension dans la tige lorsque la plaque d'appui contre le toit ou la paroi, qui est placée à la surface du trou foré, est poussée au contact de la surface de roche et est maintenue en place par la tête de boulon. La rotation de la tige dans la matière déformable produit, en combinaison avec un profil superficiel approprié qui peut être un filetage, une tension dans la tige et un blocage de la plaque sur la surface de la roche. L'action de blocage assure, en combinaison avec la nature dynamique de la matière

déformable, une stabilisation immédiate de la masse rocheuse.

La matière résineuse n'a aucun effet immédiat de stabilisa- tion mais ultérieurement, quand elle a durci, elle sert à créer de façon permanente et à long terme un ancrage rigide et de module élevé, qui augmentel'effet total d'ancrage de la tige par rapport à celui établi uniquement par

l'ancrage par formage dynamique.

Les caractéristiques de ce dispositif d'ancrage sont supérieures à d'autres utilisés dans le passé. Le dispositif d'ancrage par formage dynamique possède des caractéristiques qui permettent la réalisation d'un processus de glissement avec adhérence, notamment un mouvement

de la tige par rapport à la paroi du trou foré sans réduc-

tion importante de l'action d'ancrage. On obtient ainsi un ancrage plus souple. La partie en résine du dispositif d'ancrage constitue une ancre de module élevé et qui est rigide et assez fragile. Bien que cette ancre puisse être soumise à de fortes charges, elle ne possède pas les bonnes propriétés de glissement avec adhérence de l'ancre à moulage dynamique. Par combinaison des deux systèmes dans un trou foré, si la charge exercée sur la tige devient si forte que la partie résineuse se détache et se rompt, la partie dynamique du dispositif d'ancrage est encore efficace même après un déplacement considérable par glissement avec

adhérence de la tige par rapport à la paroi du trou foré.

Dans certaines structures géologiques, cette caractéristique du dispositif d'ancrage est très avantageuse, notamment dans des matériaux tels que dut schiste, du grès, de la pélite et analogues.

Bien que les systèmes de l'art antérieur fonction-

nent correctement, ils sont plus complexes que le procédé et le dispositif décrits. Dans cette invention, il n'intervient

pas autant de parties fonctionnelles, la résine est intime-

ment mélangée par la partie filetée de la tige et une rotation s'effectue toujours dans la même direction quand le dispositif d'ancrage dynamique de roche est sollicité de sorte qu'on obtient un dispositif d'ancrage de haute qualité qui est mis en place dans le temps le plus court possible

par un opérateur d'une habileté normale.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion seront mis en évidence dans la suite de la description,

donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente une réalisation dans laquelle une capsule de résine appropriée ou de matière de liaison du genre ciment contient la matière déformable qui établit un ancrage dynamique avant la prise de la matière de liaison et qui conserve la capacité d'ancrage dynamique après la prise de la matière de liaison

la figure lA montre la capsule de la figure 1 dans sa condi-

tion d'encastrement, avec la tige d'ancrage et la plaque en positions de travail; la figure 2 est une autre représentation d'un composant d'ancrage dynamique séparé de la capsule de matière de liaison pour une mise en place dans un trou foré avant la tige de tension; la figure 2A représente une variante de la représentation de la figure 2 dans laquelle une enveloppe flexible est divisée en une partie contenant un corps plastique et une seconde partie contenant une matière de liaison, l'enveloppe étant fermée par des bagues de serrage placées aux extrémités et entre les parties; la figure 3 reésente une autre réalisation d'un dispositif d'ancrage dynamique destiné à être inséré dans un trou foré entre des capsules de matière de liaison avant et arrière la figure 4 représente encore une autre réalisation de l'invention o une capsule est disposée dans un composant d'ancrage dynamique tubulaire; la figure 5 représente une variante de la réalisation de la figure 4, et la figure 6 représente une autre réalisation d'un dispositif

de stabilisation en deux stades.

Une première réalisation préférée de la présente invention est représentée sur les figures 1 et lA et comprend un ensemble de capsule formé d'un boîtier 12 qui entoure un moyen d'ancrage dynamique 13 se présentant sous la forme d'un élément tubulaire en matière plastique déformable et un corps 14 formé d'une matière durcissable, en même temps qu'une quantité appropriée d'un accélérateur ou catalyseur. Ces

deux matières constituent un ensemble composite. Générale-

ment la matière durcissable 14 peut être une résine appropriée ou une matière du type ciment. Si la matière durcissable est une résine, elle nécessite un catalyseur 15 qui accélère la prise et le durcissement. Si la matière est du type ciment, la capsule peut contenir un moyen d'activation se présentant sous la forme d'une réserve d'eau en microcapsules ou bien le boîtier extérieur de la capsule peut être formé d'une matière poreuse à l'eau de telle sorte que, avant insertion dans le

trou foré, elle puisse être activée par immersion dans l'eau.

Des exemples de telles capsules sont décrits dans les

brevets 4 126 005 et 4 227 612.

Il peut être souhaitable de séparer le manchon 13 de la matière durcissable 14, auquel cas on utilise un élément cassable 16; autrement le manchon 13 peut être

rempli complètement ou en partie de la matière durcissable.

La vue de la figure lA représente un trou 17 foré dans une formation géologique de terre ou roche 18 qui a reçu un ensemble de capsule 12 du type décrit en référence à la figure 1. Cette capsule 12 est introduite de telle sorte que son extrémité soit adjacente à l'extrémité arrière du trou foré 17 et une tige d'ancrage 19 ayant un profil superficiel approprié en forme de filetage 20, s'étendant sur une partie de son extrémité, est tournée dans l'ensemble de capsule 12

au moyen d'une machine d'entraînement appropriée ( non repré-

sentée mais bien connue dans l'industrie minière). Le file-

tage brise la capsule et amorce l'activation de la matière durcissable qu'elle contient. La tige d'ancrage 19 brise l'élément 16 lorsqu'elle rencontre le manchon déformable 13 et, après pénétration de quelques centimètres sur la longueur

du manchon 13, il s'est produit un ancrage de la tige.

Lorsque la partie filetée 20 de la tige d'ancrage 19 a pénétré par son extrémité avant 19 sur toute la longueur du manchon 13, une plaque d'appui 21 s'applique contre la formation rocheuse dans une zone adjacente à l'entrée 22 du trou foré et, par l'intermédiaire de la tête d'entraînement 23 prévue sur la tige 19 et s'appliquant contre la plaque 21, la tige est mise en tension. Le rôle de la mise en tension de la tige de cette manière consiste dans la création d'un champ de forces vectorielles F qui pénètre dans la formation de roche ou dans la formation géologique le long de la tige, et un champ de forces vectorielles Ftest engendré par la plaque d'appui 21 dans la formation entourant

l'entrée du trou foré.

L'ancrage de la tige 19 créé par le manchon déformable 13 est obtenu aussitôt que l'extrémité filetée

de la tige 19 commence à s'engager dans le manchon 13.

La nature caractéristique de la matière du manchon 13 consiste en ce qu'il a une épaisseur de paroi supérieure à l'espace annulaire existant entre l'extrémité filetée de la tige et la surface du trou foré. Par exemple en supposant un trou foré d'un diamètre de 25,4 mm, la tige d'ancrage peut comporter un filetage ayant un diamètre d'environ 22,5 mm, en créant ainsi autour des crêtes de filets un espace annulaire d'environ 1,5 mm d'épaisseur. La matière déformable utilisable avec un filetage et un trou de telles dimensions peut comporter une épaisseur de paroi qui est supérieure à la dimension de l'espace annulaire afin d'obtenir une force ou poussée assez grande sur la surface du trou foré. Des variations de dimensions peuvent être nécessaires mais généralement les proportions dimensionnelles devraient être maintenues. En d'autres termes, l'épaisseur de paroi de la matière ou manchon déformable 13 doit être en relation avec l'extrémité filetée 20 de la tige 19 et la condition de la paroi du trou foré afin qu'il existe un ancrage dynamique. On peut remplacer le filetage par des

surfaces rendues rugueuses ou inégales.

Le caractère initial non soumis à contrainte du manchon 13 peut être obtenu avec un tube fendu comportant des bords longitudinaux qui se recouvrent afin de faciliter

l'engagement par glissement de l'ensemble dans le trou foré.

Quand la partie avant de l'extrémité filetée 20 de la tige s'engage dans le manchon 13 en entraînant une certaine quantité de la matière de liaison 14 se trouvant dans la capsue, on a constaté, au cours de tests, que les bords en recouvrement du tube ou du manchon 13 sont refoulés de façon à entrer en butée sur la majeure partie de la longueur du manchon, avec mise en évidence d'un léger espacement qui est

généralement non uniforme. La condition optimale d'installa-

tion d'un manchon consiste en ce que ses bords en recouvre-

ment viennent pratiquement buter l'un contre l'autre de telle sorte que la surface circonférentielle du trou foré 17 entre en contact avec la circonférence extérieure du manchon 13. Cela constitue une condition souhaitable pour que le manchon 13 assure un ancrage dynamique de la tige 19, grâce à l'aptitude de la matière du manchon à subir une

expansion et une compression pendant la durée de son installa-

tion. Cette aptitude d'adaptation et de modification de formes dans le trou foré est définie de la meilleure façon possible comme un processus de " glissement avec adhérence qui ne supprime pas l'ancrage établi entre la tige et le trou

foré même pendant des périodes de grand déplacement diffé-

rentiel. D'autre part, la matière durcissable durcit de façon à créer un module élevé et un type d'ancrage rigide qui, à long terme, peut occasionnellement se détacher du trou foré pendant des mouvements du terrain, en laissant subsister seulement l'ancrage dynamique établi par le manchon 13 pour maintenir la tige 19. Des dispositifs d'ancrage peuvent être conçus de telle sorte qu'on puisse obtenir un ancrage par certaines combinaisons, par exemple par établissement d'un ancrage dynamique faible au moyen d'un élément d'ancrage en résine ou en ciment activable ou d'un élément d'ancrage en résine faible, ou bien un système d'ancrage dynamique robuste au moyen d'un élément d'ancrage en résine robuste ou faible. Une réalisation également importante de cette invention est représentée sur la figure 2 o le manchon d'ancrage dynamique 13' est indépendant de l'ensemble de capsule 12'. Cette vue montre plus clairement le manchon 13' qui comporte des bords longitudinaux placés dans une relation de recouvrement en 24, et la capsule 12' comporte une zone intérieure 15' pour un catalyseur ou un accélérateur destiné à former un film de réaction qui agit comme une barrière s'opposant à toute autre activité jusqu'à ce qu'il soit rompu et qu'un mélange se produise. Le manchon 13' peut être préparé pour une insertion dans le trou foré par fermeture de son extrémité de base au moyen d'un ruban 25 afin d'arrêter une pénétration de la matière durcissable provenant de la capsule 12' dans le manchon creux en cours de manipulation. Après insertion, l'extrémité filetée 20 de la

tige d'ancrage 19 est tournée au tavers de la capsule jusqu'à-

ce que le ruban 25 soit physiquement rompu par l'extrémité d'entrée 19' ( cf figure 1A) de la tige 19. L'ensemble

en deux parties de la figure 2 établit les mêmes caractéris-

tiques d'ancrage sur la tige 19 que ce qui a été expliqué pour l'ensemble uritaire de la figure 1, lorsqu'il est mis en oeuvre par rotation de la tige 19 lors de son introduction

dans le trou foré 17.

Une variante de la réalisation de la figure 2 est représentée sur la figure 2A. L'enveloppe d'encapsulage 12 est réalisée suffisamment longue pour qu'une partie puisse recevoir une longueur appropriée d'un élément plastique déformable 13', qui peut être tubulaire et pourvu d'une fente longitudinale comme indiqué sur la figure 2. L'enveloppe est fermée aux extrémités de l'élément 13' par des bagues de serrage R ou par d'autres fermetures appropriées qui ne gênent pas l'insertion d'une tige d'ancrage mais qui sont

suffisamment robustes pour résister à une manipulation.

L'autre partie de l'enveloppe 12 est utilisée pour contenir une certaine quantité d'une matière durcissable, comme une

résine et son catalyseur, ou d'une matière du type ciment.

L'enveloppe 12 est fermée par une autre bague de serrage R. La structure représentée sur la figure 2A permet un certain degré de souplesse lors de l'insertion de l'enveloppe dans un trou foré. Une caractéristique de la capsule de la figure 2A consiste en ce qu'elle peut être insérée dans un trou foré avec l'une ou l'autre de ses parties placées en avant. Quand la matière durcissable pénètre en premier, la tige d'ancrage doit comporter une extrémité filetée suffisamment longue pour solliciter correctement l'élément 13' et pour mélanger également correctement la matière durcissable. Il est envisagé que l'ensemble de la figure 2A puisse être produit dans un processus continu d'insertion d'une matière de liaison et d'éléments plastiques dans une enveloppe allongée et par mise en place des bagues de serrage R dans une séquence telle que chaque paire d'enveloppes 12 puisse être identifiée par une paire de bagues de serrage, o une coupe peut être réalisée

entre les deux bagues de serrage d'une paire.

La réalisation repsentée sur la figure 3 est une variante de la réalisation de la figure 2. Occasionnellement, la tige d'ancrage doit être ancrée à une certaine distance dans la structure rocheuse à partir du passage de mine de façon à atteindre des formations de roche ou de terre qui soient stables. Cela est réalisé en divisant la matière de liaison en une capsule avant 26, qui peut être insérée dans le trou foré, en étant suivi par le manchon dynamique 13' et

ensuite en une capsule arrière 12', visible sur la figure 2.

Dans cette variante, la configuration de surface ou d'extré-

mité filetée d'une tige d'ancrage doit être prolongée sur sa longueur afin de maintenir une condition de vissage dans le

manchon 13' pendant la pénétration dans la capsule avant 26.

Un dispositif de fixation de ce type produit un ancrage immédiat sous l'action du manchon déformable 13' et un ancrage à long terme sous l'action de la matière durcissable placée dans la capsule avant 26 et la capsule arrière 12'. La réalisation de la figure 3 permet d'obtenir en plusieurs

stades l'ancrage d'une tige.

Bien que la figure 3 représente une structure composite formée de deux capsules 12' et 26 qui sont placées entre un élément déformable 13', on estime que la capsule arrière 12' peut être éliminée. CEtte variante doit être utilisée avec une tige d'ancrage ayant une configuration superficielle allongée pour établir un ancrage dans l'élément

déformable 13' et mélanger correctement la matière durcissa-

ble. La figure 4 représente une autre réalisation de la

présente invention dans laquelle la capsule 12' est position-

née dans la matière tubulaire déformable 13' afin de consti- tuer un seul ensemble établissant le double ancrage comme décrit ci-dessus. La capsule 12' est de préférence remplie d'une matière résineuse et d'un catalyseur placé dans une chambre séparée. L'ensemble peut être inséré dans un trou foré à proximité de l'arrière du trou de telle sorte que l'insertion de la tige d'ancrage 19 produise, lors de sa rotation, une rupture de la capsule et permette à la matière

résineuse de s'écouler le long de la tige pendant que l'extré-

mité filetée de la tige est capable d'établir un ancrage immédiat de cette tige. L'ancrage est finalement amélioré quand la matière résineuse durcit et établit une liaison

rigide entre la tige et le trou foré.

La figure 5 représente une variante de la représen-

tation de la figure 4. La différence consiste en ce qu'il est prévu en combinaison une capsule allongée remplie de matière 27 dans l'élément tubulaire déformable 13' de sorte qu'il en résulte un ensemble unitaire. I1 est considéré comme avantageux de grouper les deux composants dans un seul ensemble pour une commodité de manutention sur chantier et au cours de l'installation dans les trous forés. Cet avantage

existe dans les réalisations des figures 1, 4 et 5.

Sur la figure 6 est représentée une réalisation d'un dispositif d'ancrage en deux stades dans lequel le manchon déformable 30 peut être assez court et comporte un intervalle latéral 31 qui est par lui-même insatisfaisant pour créer un ancrage bien qu'il conserve sa caractéristique dynamique. Cependant, le manchon fendu 30 remplit une fonction

très utile par le fait qu'il établit un faible degré d'ancra-

ge pendant le temps o la matière de liaison se trouvant dans la capsule 32 est en train d'être mélangée et de prendre autour de la tige, en fixant ainsi la tige et en créant un ancrage satisfaisant permettant de résister à une force de traction de 4 ou 5 tonnes. Le critère qui est appliqué dans cette réalisation consiste en ce que la dimension et la longueur de la capsule sont déterminées par la longueur désirée d'ancrage dans le trou foré. On voit que la tige filetée 33 est pourvue, dans cet exemple, d'une longueur filetée 33' qui a un diamètre supérieur à celui d'une autre

longueur 34 qui peut être reliée à la longueur 33' par souda-

ge ou par une autre manière appropriée. Lorsque la tige comporte un tronçon d'un diamètre plus petit que l'autre tronçon, comme indiqué sur la figure 6, une rondelle ou un autre dispositif d'obturation 35 doit être utilisé pour obtenir la résine du fait que l'espace annulaire le long du

tronçon de petit diamètre peut être trop grand pour contri-

buer à retenir la résine jusqu'à ce qu'elle ait pris. Une tige analogue à celle indiquée en 33 sur la figure 6 peut être utilisée dans l'une quelconque des autres réalisations,

si cela s'avère approprié.

La description faite ci-dessus serapporte à un

dispositif d'ancrage dynamique pour stabilisation de roche en deux stades, dont des formes préférées sont représentées sur les figures 1, 4 et 5, puisque chacune représente un

seul ensemble qui combine deux parties du dispositif d'ancra-

ge, la troisième partie étant constituée par la tige

d'ancrage allongée.

Le dispositif d'ancrage peut faire l'objet de plusieurs agencements d'une matière plastique déformable et d'une matière durcissable de telle sorte que lesdits corps de matière puissent être sélectivement positionnés un des corps pénétrant dans le trou foré en premier; dans le mode o le corpsde matière durcissable pénètre en premier, la tige d'ancrage doit comporter une configuration superficielle, comme un filetage, suffisamment longue pour traverser le corps de matière déformable et pour pénétrer dans le corps de matière durcissable afin de produire son

mélange pour obtenir une prise correcte.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Dispositif d'ancrage pour stabilisation dynamique en deux stades d'une structure rocheuse géologique, permettant la stabilisation de cette structure rocheuse dans laquelle a été foré un trou, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison: a) des moyens de stabilisation de premier et second stade comprenant une matière déformable tubulaire (13; 13'; 30) et une matière de liaison (14) destinées à être introduites dans le trou foré (17) simultanément, ladite matière tubulaire déformable (13; 13'; 30) comportant une surface cylindrique pouvant être dirigée vers la surface du trou foré (17) et constituant un moyen de stabilisation de premier stade, et ladite matière de liaison (14) étant placée en capsule (12; 12', 26) et constituant un second moyen de stabilisation; b) une tige d'ancrage (19; 34) porteuse de charge pouvant être insérée dans le trou foré (17) de manière à coopérer avec ladite matière tubulaire déformable (13; 13'; 30) de premier stade et entrant en contact avec ladite matière de liaison constituant ledit second moyen stabilisateur; c) une partie en forme de tête prévue sur ladite tige d'ancrage (19) porteuse de charge dans une position permettant une rotation de ladite tige d'ancrage porteuse de charge afin d'amorcer une activation de ladite matière de

liaison (14).

2. Dispositif d'ancrage pour stabilisation de roche en deux stades selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite matière déformable (13; 13'; 30) et ladite matière de liaison en capsule (12; 12', 26) sont placées

dans une relation en tandem dans le trou foré (17).

3. Dispositif d'ancrage pour stabilisation de roche en deux stades selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite matière déformable (13; 13'; 30) est placée dans une position adjacente à ladite matière de liaison en capsule

(12; 12', 26).

4. Dispositif d'ancrage pour stabilisation de roche en deux stades selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite matière de liaison en capsule est disposée à à l'intérieur de ladite enveloppe tubulaire de matière

déformable (13; 13'; 30).

5. Dispositif d'ancrage pour stabilisation de roche en deux stades selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite matière de liaison en capsule est disposée dans deux capsules (12', 26) positionnées de manière à entourer

ladite matière tubulaire déformable (13').

6. Dispositif d'ancrage pour stabilisation de roche en deux stades selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière déformable tubulaire, constituée d'un corps

creux allongé et ledit corps de matière de liaison sont dis-

posés tous deux en capsules sous forme d'un seul ensemble.

7. Dispositif d'ancrage pour stabilisation de roche

en deux stades selon une quelconque des revendications 1 à

6, caractérisé en ce que ladite matière de liaison (14) est

une combinaison d'une résine et d'un accélérateur de résine.

8. Dispositif d'ancrage pour stabilisation de roche

en deux stades selon une quelconque des revendications 1 à

6, caractérisé en ce que ladite matière de liaison est une

matière de type ciment activée par eau.

9. Dispositif d'ancrage pour stabilisation de roche

en deux stades selon une quelconque des revendications 1 à

8, caractérisé en ce que ladite tige d'ancrage (19) porteuse de charge comporte, sur sa longueur, une configuration

superficielle correspondant à une forme filetée prédéter-

minée, ladite tige d'ancrage (19) étant adaptée pour rompre une capsule de ladite matière de liaison (14) et pour s'engager dans ledit corps tubulaire (13), ladite forme filetée assurant l'activation de ladite matière de liaison (14) pour amorcer son action de prise et pour s'engager intérieurement dans et comprimer ledit corps tubulaire

dans le trou foré (17).

10. Dispositif d'ancrage pour stabilisation dynamique

en deux stades d'une structure rocheuse selon l'une des reven-

dications 1 à 9, caractérisé en ce que la capsule (12; 12', 26) de matière de liaison (14) est placée de façon à suivre

le corps (13, 13', 30) de matière déformable et compres-

sible et par le fait qu'il est prévu sur la tige d'ancrage (19; 34) des moyens (35) aptes à retenir la matière de

liaison.dans le trou foré.

11. Procédé de fixation d'un dispositif d'an-

crage stabilisateur qui comprend une tige allongée ins-

tallée sous tension dans un trou foré de manière à engen-

drer des forces dirigées vers une structure rocheuse entou-

rant ledit trou foré, lesdites forces stabilisant ladite structure rocheuse, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: a) introduire dans le trou foré l'ensemble formé par un élément tubulaire constitué d'une matière déformable et compressible et une capsule de matière de liaison durcissable; b) utiliser la tige allongée engagée dans le trou foré de manière à amorcer l'activation de la matière de liaison et également la sollicitation et la compression de la matière tubulaire déformable en vue d'établir initialement un ancrage de la tige dans le trou foré avant la prise ultérieure de la matière de liaison afin de créer un ancrage additionnel de la tige allongée dans le trou foré; c) positionner une plaque d'appui sur la tige allongée en vue de son application contre l'entrée du trou foré; et d) tourner la tige allongée tout en la faisant avancer dans l'élément tubulaire placé dans le trou foré de manière à appliquer la plaque d'appui contre l'entrée du trou foré pour mettre en tension la tige et utiliser la tige pour répartir la matière de liaison entre la surface du trou

foré et la surface de la tige allongée.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'insertion de l'élément tubulaire et de la capsule

de matière de liaison est effectuée avec insertion de l'1élé-

ment tubulaire avant la capsule de matière de liaison.

13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'insertion de l'élément tubulaire et de la capsule de matière de liaison est effectuée avec insertion de la

capsule avant l'élément tubulaire.

14. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la tige allongée est pourvue d'une configuration superficielle qui a un diamètre inférieur à celui du trou foré et en choisissant un élément tubulaire en matière déformable qui est comprimé contre le trou foré afin de

prendre la configuration superficielle de la tige allongée.

15. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en

ce que l'élément tubulaire en matière déformable est incor-

poré à la capsule dans une zone adjacente à la matière de liaison.