FR2615913A1 - Device intended for creating directed forces, particularly for separating monoliths - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne l'industrie minière et a, notamment, pour objet un dispositif destiné à créer des efforts orientés pour la séparation de monolithes. The present invention relates to the mining industry and has, in particular, a device for creating oriented forces for the separation of monoliths.
La présente invention est très efficace pour la séparation de gros monolithes d'une pierre naturelle et pour démolir des fondations de vieux bâtiments ainsi que d'autres ouvrages. The present invention is very effective for the separation of large monoliths from a natural stone and for demolishing foundations of old buildings as well as other works.
Le dispositif destiné créer des efforts orientés réalisé selon la présente invention peut également être utilisé dans des trous pour la démolition d'un toit difficile à détruire pendant l'exploitation des gisements en couche, pour le dégazage forcé des couches de charbon et pour l'étude de l'état de contrainte et de déformation d'un massif de roche dans les conditions naturelles. The device for creating oriented forces produced according to the present invention can also be used in holes for the demolition of a roof which is difficult to destroy during the exploitation of the layer deposits, for the forced degassing of the coal layers and for study of the state of stress and deformation of a rock mass under natural conditions.
La présente invention peut être appliquée dans les constructions mécaniques comme commande motrice puissante de petit encombrement des organes d'exécution de rabots, de presses, de vérins, de cisailles à guillotine ain- si que d'autres dispositifs qui doivent développer des efforts notables orientes. The present invention can be applied in mechanical constructions as a powerful motor control of small size of the execution members of planers, presses, jacks, guillotine shears as well as other devices which must develop significant efforts oriented .
On connaît déjà un dispositif utilise pour démolir des objets monolithes réalisé sous forme d'un dispositif créant des efforts orientés (US-A 1 033 819) qui comporte une chambre tubulaire en matériau élastique destinée a être liée à une source de fluide sous pression. A device is already known which is used to demolish monolithic objects produced in the form of a device creating oriented forces (US-A 1 033 819) which comprises a tubular chamber of elastic material intended to be linked to a source of pressurized fluid.
Une tige rectiligne rigide est montée dans la cavité de la chambre tubulaire suivant son axe géométrique longitudinal. Elle est réalisée sous forme d'un noyau tubulaire perforé, dont les extrémités sont réalisées sous forme de tubulures à l'aide desquelles la chambre tubulaire est liée a une source de fluide sous pression. A rigid straight rod is mounted in the cavity of the tubular chamber along its longitudinal geometric axis. It is produced in the form of a perforated tubular core, the ends of which are produced in the form of tubes using which the tubular chamber is linked to a source of pressurized fluid.
Les extrémités de la chambre tubulaire sont fixées dans des brides rigides d'une manière étanche, une des tubulures mentionnées étant disposée dans chacune des brides. The ends of the tubular chamber are fixed in rigid flanges in a sealed manner, one of the pipes mentioned being arranged in each of the flanges.
Chacune des brides se présente sous forme d'une douille, dont la surface intérieure est taraudée et entre en prise avec le filetage de la tubulure. Ainsi, les brides sont reliées d'une maniere rigide au moyen d'une tige rectiligne rigide. Each of the flanges is in the form of a socket, the inner surface of which is tapped and engages with the thread of the tubing. Thus, the flanges are connected in a rigid manner by means of a rigid rectilinear rod.
Le dispositif connu destiné à créer des efforts orientés comporte un corps renfermant une chambre tubulaire et deux flasques disposés suivant l'axe géométrique longitudinal du corps qui coincide avec l'axe géométrique de la chambre tubulaire. The known device intended to create oriented forces comprises a body containing a tubular chamber and two flanges arranged along the longitudinal geometric axis of the body which coincides with the geometric axis of the tubular chamber.
Lesdits flasques font office de poinçons destinés à exercer un effort d'expansion directement sur la roche ou un objet à démolir. Said flanges act as punches intended to exert an expansion force directly on the rock or an object to be demolished.
Ces poinçons sont diamétralement opposés par rapport à l'axe géométrique longitudinal de la chambre tubulaire. Chaque poinçon s'applique à la surface extérieure de la chambre tubulaire par la partie médiane de sa surface interieure pourvue de deux biseaux plans qis'e;it' de ladite partie médiane sous un angle obtus. These punches are diametrically opposite with respect to the longitudinal geometric axis of the tubular chamber. Each punch is applied to the outer surface of the tubular chamber by the middle part of its inner surface provided with two flat bevels qis'e; it 'of said middle part at an obtuse angle.
On a prévu un moyen pour le serrage des poin çons contre la chambre tubulaire réalisé sous forme d'un large anneau en matériau élastique monté à la partie moyenne des poinçons dans une gorge annulaire. A means has been provided for clamping the punches against the tubular chamber produced in the form of a large ring of elastic material mounted on the middle part of the punches in an annular groove.
Le dispositif connu pour la création des efforts orientes comporte des coins intercalaires diamétralement opposés par rapport à l'axe géométrique de la chambre tubulaire. The known device for creating oriented forces has intermediate diametrically opposite corners with respect to the geometric axis of the tubular chamber.
Chaque coin intercalaire comporte une surface qui s'applique à la surface extérieure de la chambre tubulaire, surface qui ne vient pas en contact avec le poinçon, et deux surfaces latérales planes disposées sous un angle aigu l'une par rapport à l'autre et s'appliquant aux biseaux plans des poinçons. Each intermediate corner has a surface which is applied to the external surface of the tubular chamber, a surface which does not come into contact with the punch, and two flat lateral surfaces arranged at an acute angle with respect to each other and applying to the flat bevels of the punches.
Les coins intercalaires sont destinés à transmettre aux poinçons les efforts développés par la chambre tubulaire sur les secteurs de sa surface qui ne viennent pas en contact avec les poinçons ainsi qu'à étanchéifier la chambre tubulaire sur les mêmes secteurs. The intermediate corners are intended to transmit to the punches the forces developed by the tubular chamber on the sectors of its surface which do not come into contact with the punches as well as to seal the tubular chamber on the same sectors.
Le dispositif connu n'a pas trouvé une large application, du fait que la pression développée d'un fluide dans la chambre tubulaire est limitée et ne dépasse pas habituellement 100 MPa et que l'effort orienté appliqué aux parois d'un trou est limité lui aussi. Cet inconvénient est dA à ce que les charges axiales importantes engendrées dans la tige rectiligne rigide sous l'action de la pression de fluide sur ses faces extrêmes et les faces extrêmes des brides, qui sont reliées rigidement à la tige, tirent celle-ci, en provoquant la-formation des jeux entre les faces extrêmes opposées l'une à l'autre des brides et les faces extrêmes des poinçons. Aux hautes pressions, par exemple, à des pressions supérieures à 100 MPa, il est difficile d'étanchéifier ce jeu et le matériau de la chambre tubulaire s'écoule par ce jeu.Pour supprimer "l'écoulement" du matériau de la chambre tubulaire se produisant par suite d'un grand allongement de la tige rectiligne rigide, il est nécessaire d'augmenter la rigidité de celle-ci, sans élever les frais de sa fabrication, c' est-à-dire, sans remplacer le matériau de la tige rectiligne rigide par des ma tériaux d'une plus haute qualité ou bien difficiles à se procurer. The known device has not found wide application, since the developed pressure of a fluid in the tubular chamber is limited and does not usually exceed 100 MPa and the oriented force applied to the walls of a hole is limited him too. This drawback is due to the fact that the large axial loads generated in the rigid rectilinear rod under the action of the fluid pressure on its end faces and the end faces of the flanges, which are rigidly connected to the rod, pull the latter, by causing the formation of clearances between the end faces opposite one another of the flanges and the end faces of the punches. At high pressures, for example, at pressures above 100 MPa, it is difficult to seal this clearance and the material of the tubular chamber flows through this clearance. To suppress "flow" of the material of the tubular chamber occurring as a result of a great elongation of the rigid rectilinear rod, it is necessary to increase the rigidity of the latter, without raising the costs of its manufacture, that is to say, without replacing the material of the rigid straight rod with materials of higher quality or difficult to obtain.
L'augmentation de la rigidité par augmentation du diamètre de la tige rectiligne rigide est limitée par les dimensions de la cavité de la chambre tubulaire qui dépendent, elles-mêmes, de l'épaisseur des parois de la chambre tubulaire et des cotes d'encombrement de la section transversale du dispositif connu créant des efforts orientés. The increase in rigidity by increasing the diameter of the rigid rectilinear rod is limited by the dimensions of the cavity of the tubular chamber which themselves depend on the thickness of the walls of the tubular chamber and the dimensions of the cross section of the known device creating oriented forces.
Lorsqu'on augmente les dimensions de la chambre tubulaire sans changer l'épaisseur des parois de la chambre tubulaire et les cotes d'encombrement du dispositif connu destiné à créer des efforts orientés dans sa section transversale, on diminue la valeur du déplacement des coins intercalaires et des poinçons,
Les tentatives visant à garder la valeur du déplacement des poinçons par réduction de l'épaisseur des coins intercalaires mesurée dans le plan perpendiculaire à l'axe géométrique de la tige rectiligne rigide aboutissent à une augmentation notable des efforts de contact sur les surfaces latérales des coins intercalaires qui s'appliquent aux biseaux des poinçons, ce qui provoque un écrasement des surfaces latérales des coins intercalaires et, par conséquent, limite la pression de fluide dans la chambre tubulaire.When the dimensions of the tubular chamber are increased without changing the thickness of the walls of the tubular chamber and the overall dimensions of the known device intended to create forces oriented in its cross section, the value of the displacement of the intermediate corners is reduced and punches,
Attempts to keep the value of the displacement of the punches by reducing the thickness of the intermediate corners measured in the plane perpendicular to the geometric axis of the rigid rectilinear rod result in a notable increase in the contact forces on the lateral surfaces of the corners dividers that apply to the bevels of the punches, which causes the lateral surfaces of the spacer wedges to be crushed and, consequently, limits the fluid pressure in the tubular chamber.
En outre, la dimension de la section transversale de la tige rectiligne rigide est diminuée par suite de la présence dans celle-ci du plan longitudinal et des perforations dans sa paroi latérale qui sont nécessaires du fait que cette tige sert également à amener le fluide dans la cavité de la chambre tubulaire. In addition, the dimension of the cross section of the rigid straight rod is reduced as a result of the presence in the latter of the longitudinal plane and of the perforations in its side wall which are necessary since this rod also serves to bring the fluid into the cavity of the tubular chamber.
On s'est donc proposé de perfectionner le dispositif pour la création d'efforts orientés dans lequel la tige rectiligne rigide soit réalisée et disposée par rapport aux éléments de ce dispositif de manière à permettre d'augmenter la rigidité de ladite tige, d'augmenter simultanément la valeur du déplacement des poinçons et d'assurer ainsi la création d'efforts orientes augmentés. It has therefore been proposed to improve the device for the creation of oriented forces in which the rigid rectilinear rod is produced and arranged with respect to the elements of this device so as to make it possible to increase the rigidity of said rod, to increase simultaneously the value of the displacement of the punches and thus ensuring the creation of increased oriented forces.
Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un dispositif destiné à créer des efforts orientés comportant au moins une chambre tubulaire en matériau élastique adaptée à communiquer avec une source de fluide sous pression, les extrémités de ladite chambre étant fixées d'une façon étanche dans des brides rigides reliées l'une à l'autre à l'aide d'une tige rectiligne rigide se trouvant en contac= avec la chambre tubulaire, ce dispositif comprenant au moins deux poinçons disposés diamétralement opposés par rapport à l'axe géométrique de la tige rectiligne rigide, chacun s'appliquant à la surface extérieure de la chambre tubulaire par la partie moyenne de sa surface intérieure ayant deux biseaux plans qui s'éloignent de celle-ci sous un angle obtus, ce dispositif comportant en outre des coins intercalaires qui sont disposés diamétralement opposés par rapport à l'axe géométrique de la chambre tubulaire et pos sèdent, chacun, une surface s'appliquant à la surface extérieure de la chambre tubulaire qui ne vient pas en contact avec le poinçon et deux surfaces latérales planes disposées l'une par rapport à l'autre sous un angle aigu, l'une desdites surfaces étant appliquée à l'un des biseaux plans du poinçon correspondant, et un moyen destiné à serrer les poinçons contre la chambre tubulaire, caractérisé en ce qu'est prévu-un nombre pair de chambres tubulaires, en ce que la tige rectiligne rigide est montée entre les chambres tubulaires de manière que les chambres tubulaires soient disposées par paires et diamétralement opposées par rapport à l'axe géométrique de ladite tige, en ce que les biseaux plans sont réalisés sur la tige rectiligne rigide et s'appliquent aux autres surfaces latérales planes des coins intercalaires, et en ce que le contact de la tige avec les chambres tubulaires est assuré au moyen des surfaces s'appliquant aux surfaces extérieures des chambres tubulaires et en ce que les poinçons sont diamétralement opposés par rapport aux axes géométriques des chambres tubulaires des surfaces de la tige rectiligne rigide qui se trouvent en contact avec les surfaces extérieures des chambres tubulaires. The problem thus posed is resolved using a device intended to create oriented forces comprising at least one tubular chamber of elastic material adapted to communicate with a source of pressurized fluid, the ends of said chamber being fixed in a tightly sealed in rigid flanges connected to each other using a rigid rectilinear rod located in contact with the tubular chamber, this device comprising at least two punches arranged diametrically opposite with respect to the axis geometrical of the rigid rectilinear rod, each applying to the external surface of the tubular chamber by the middle part of its internal surface having two flat bevels which move away therefrom at an obtuse angle, this device further comprising intermediate corners which are arranged diametrically opposite with respect to the geometric axis of the tubular chamber and each have a surface which applies to the external surface of the chamber t ubular which does not come into contact with the punch and two flat lateral surfaces arranged relative to each other at an acute angle, one of said surfaces being applied to one of the plane bevels of the corresponding punch, and a means for clamping the punches against the tubular chamber, characterized in that an even number of tubular chambers is provided, in that the rigid rectilinear rod is mounted between the tubular chambers so that the tubular chambers are arranged in pairs and diametrically opposite with respect to the geometric axis of said rod, in that the flat bevels are produced on the rigid rectilinear rod and are applied to the other flat lateral surfaces of the intermediate corners, and in that the contact of the rod with the tubular chambers is ensured by means of the surfaces applying to the exterior surfaces of the tubular chambers and in that the punches are diametrically opposite with respect to the geometric axes of the cha tubular members of the surfaces of the rigid straight rod which are in contact with the external surfaces of the tubular chambers.
Ce mode de réalisation du dispositif destiné à créer des efforts orientés assure l'élévation de la rigidité de la tige rectiligne rigide grâce à l'augmentation de la surface de sa section transversale. Cela a été obtenu grâce à la disposition de la tige rectiligne rigide entre les chambres tubulaires. Ce mode de disposition de la tige rectiligne rigide permet une utilisation totale de la surface de la section transversale de tout le dispositif qui n'est pas occupée par les chambres tubulaires, les poinçons et les coins intercalaires et de ne pas limiter la surface de sa section transversale par les dimensions de la cavité de la chambre tubulaire. This embodiment of the device intended to create oriented forces increases the rigidity of the rigid straight rod thanks to the increase in the area of its cross section. This was achieved by the arrangement of the rigid straight rod between the tubular chambers. This mode of arrangement of the rigid rectilinear rod allows total use of the surface of the cross section of the whole device which is not occupied by the tubular chambers, the punches and the intermediate corners and not to limit the surface of its cross section by the dimensions of the cavity of the tubular chamber.
En outre, en disposant la tige rectiligne rigide entre les chambres tubulaires, on obtient la possibilité de réaliser cette tige pleine et aussi d'élever la rigidité de la tige rectiligne rigide. In addition, by arranging the rigid rectilinear rod between the tubular chambers, one obtains the possibility of making this solid rod and also of raising the rigidity of the rigid rectilinear rod.
L'augmentation de la rigidité de la tige rectiligne permet d'élever notablement la pression de fluide dans les chambres tubulaires et, par conséquent, d'élever l'effort développé par les poinçons du dispositif de création d'efforts orientés
En réalisant les biseaux sur les surfaces latérales de la tige rectiligne rigide, on augmente sensiblement la valeur du déplacement des poinçons, Cela est obtenu grâce à ce que la forme décrite ci-dessus de la tige rectiligne rigide donne la possibilité aux coins intercalaires, qui se déplaçaient auparavant perpendiculairement à la direction de déplacement des poinçons, de se déplacer sous un angle par rapport à cette direction et contribue ainsi à l'augmentation de la valeur du déplacement des poinçons.The increase in the rigidity of the straight rod makes it possible to increase the fluid pressure in the tubular chambers considerably and, consequently, to increase the force developed by the punches of the device for creating oriented forces.
By making the bevels on the lateral surfaces of the rigid rectilinear rod, the value of the displacement of the punches is appreciably increased. This is obtained by virtue of the fact that the above-described form of the rigid rectilinear rod gives the possibility to the intermediate corners, which previously moved perpendicular to the direction of movement of the punches, to move at an angle with respect to this direction and thus contributes to the increase in the value of displacement of the punches.
Cet avantage permet d'élargir sensiblement le domaine d'application du dispositif de créactlon d'efforts orientés et d'améliorer sensiblement ses performances de travail. This advantage makes it possible to appreciably widen the field of application of the device for the creation of directed efforts and to significantly improve its working performance.
Par exemple, pour séparer de gros monolithes de pierre naturelle d'un massif, il est nécessaire non seulement de former une fissure entre les trous mais d'assurer aussi la propagation de cette fissure suivant tout le plan de séparation vers l'intérieur du massif. Dans ce cas, plus le déplacement des poinçons du dispositif de création des efforts orientés est grand, plus la surface du plan de séparation, qu'on peut obtenir pour un même nombre de mètres courants des trous dans lesquels sont montés les dispositifs revendiqués destinés à créer des efforts orientés, est grande. For example, to separate large monoliths of natural stone from a massif, it is necessary not only to form a crack between the holes but also to ensure the propagation of this crack along the entire separation plane towards the interior of the massif . In this case, the greater the displacement of the punches of the device for creating the oriented forces, the larger the area of the separation plane, which can be obtained for the same number of running meters from the holes in which the claimed devices intended for mounting are mounted. creating oriented efforts is great.
I1 est recommandé de prévoir encore une paire de chambres tubulaires et de réaliser la tige rectiligne rigide constituée par une barre de section transversale rectangulaire fixée par ses extrémités au brides rigides et orientée par son plus long cbté de la section transver sale perpendiculairement au plan passant par les axes géométriques des chambres tubulaires, et par deux éléments emboîtant la barre mentionnée, montés de manière à pouvoir se déplacer suivant les plus longs côtés de la section transversale de la barre et reliés à la barre à l'aide d'un élément élastique. I1 est en outre recommandé de réaliser, sur lesdits éléments, des biseaux plans qui s'appliquent aux surfaces latérales planes des coins intercalaires, au lieu de les faire sur la tige rectiligne rigide. It is recommended to still provide a pair of tubular chambers and to make the rigid rectilinear rod constituted by a bar of rectangular cross section fixed by its ends to the rigid flanges and oriented by its longest side of the dirty cross section perpendicular to the plane passing through. the geometric axes of the tubular chambers, and by two elements fitting the mentioned bar, mounted so as to be able to move along the longest sides of the cross section of the bar and connected to the bar using an elastic element. I1 is also recommended to make, on said elements, flat bevels which apply to the flat side surfaces of the intermediate corners, instead of making them on the rigid rectilinear rod.
Ce mode de réalisation de la tige rectiligne rigide assure le rappel sur des coins intercalaires avancés pendant le déplacement des poinçons. Cela est particulièrement important lorsque les surfaces latérales planes des coins intercalaires sont disposées sous un petit angle pour créer de grands efforts orientés. Dans le cas de ce petit angle, le rappel des coins intercalaires pendant la course des poinçons est rendu difficile par les forces de frottement entre les surfaces latérales des coins intercalaires et les biseaux plans des poinçons qui s'appliquent à celles-ci. This embodiment of the rigid rectilinear rod ensures the return to advanced intermediate corners during the movement of the punches. This is particularly important when the flat side surfaces of the intermediate corners are arranged at a small angle to create large oriented forces. In the case of this small angle, the recall of the intermediate corners during the stroke of the punches is made difficult by the friction forces between the lateral surfaces of the intermediate corners and the plane bevels of the punches which apply to them.
I1 est recommandé également de fixer sur chacun desdits éléments emboîtant la barre au moins un pénetrateur disposé sur sa surface extérieure suivant le plan de symétrie passant entre les chambres tubulaires. I1 is also recommended to fix on each of said elements fitting the bar at least one penetrator disposed on its outer surface along the plane of symmetry passing between the tubular chambers.
La présence des pénétrateurs permet de réduire sensiblement la consommation d'énergie et, notamment, de reduire la pression du fluide en cas de démolition des objets monolithes, par exemple pour la formation d'un plan de séparation dans un massif rocheux. Cela est obtenu grâce à la création simultanée, d'efforts de traction dans le plan de séparation à l'aide des efforts créés par les poin çons da dispositif revendiqué de création des efforts orientés et grace à la création de contraintes de destruction supplémentaires ayant une concentration locale à ltendroit de l'enfoncement des pénétrateurs dans la zone des contraintes de traction. The presence of the indenters makes it possible to significantly reduce energy consumption and, in particular, to reduce the pressure of the fluid in the event of the demolition of monolithic objects, for example for the formation of a separation plane in a rocky massif. This is obtained by the simultaneous creation of tensile forces in the separation plane using the forces created by the punches of the claimed device for creating oriented forces and thanks to the creation of additional destruction constraints having a local concentration at the location of the penetration of the indenters in the area of tensile stresses.
L'utilisation des pénétrateurs permet d'élever sensiblement la qualité de la surface de la séparation grà- ce à ce qu'on "amorce" à l'aide des pénétrateursle début du plan de rupture sur le contour des trous et, par conséquent, le plan de rupture passe, grâce à la disposition symétrique des pénétrateurs, strictement par les axes des trous. The use of indenters makes it possible to appreciably increase the quality of the surface of the separation thanks to the fact that one "initiates" with the help of indenters the beginning of the rupture plane on the contour of the holes and, consequently, thanks to the symmetrical arrangement of the indenters, the rupture plane passes strictly through the axes of the holes.
En outre, la présence des pénétrateurs permet de déterminer, à l'aide du dispositif de création d'efforts orientés, plus précisément les paramètres de l'état de contrainte du massif rocheux grace à la réduction notable de l'influence de la solidité du massif sur ces paramètres. In addition, the presence of the indenters makes it possible to determine, using the device for creating oriented forces, more precisely the parameters of the state of stress of the rock mass thanks to the notable reduction in the influence of the solidity of the massive on these parameters.
Ainsi, le dispositif de création d'efforts orientés, réalisé selon la présente invention assure la création d'efforts orientés considérables, en même temps que l'encombrement et le poids sont réduits. Thus, the device for creating oriented forces, produced according to the present invention ensures the creation of considerable oriented forces, at the same time as the size and the weight are reduced.
Le dispositif proposé pour la création d'efforts orientés à une très vaste application et est facile à utiliser. The device proposed for creating efforts oriented to a very wide application and is easy to use.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif avec référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 montre schématiquement une vue latérale avec une coupe longitudinale partielle d'un dispositif selon la présente invention
- la figure 2 montre une coupe suivant la ligne II II de la figure 1
- la figure 3 montre une coupe suivant la ligne III
III de la figure 1
- la figure 4 montre schématiquement une vue latérale et une coupe longitudinale partielle du dispositif destiné à créer des efforts orientés, conforme à la présente invention et réalisé selon une variante qui comprend deux chambres tubulaires, deux poinçons et une tige réalisée composite
- la figure 5 montre une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4
- la figure 6 montre une coupe suivant la ligne VI
VI de la figure 4.The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear better in the light of the following description of an embodiment given solely by way of nonlimiting example with reference to the accompanying drawings wherein
- Figure 1 schematically shows a side view with a partial longitudinal section of a device according to the present invention
- Figure 2 shows a section along line II II of Figure 1
- Figure 3 shows a section along line III
III of figure 1
- Figure 4 shows schematically a side view and a partial longitudinal section of the device intended to create oriented forces, according to the present invention and produced according to a variant which comprises two tubular chambers, two punches and a rod made of composite
- Figure 5 shows a section along the line VV of Figure 4
- Figure 6 shows a section along line VI
VI of figure 4.
Le dispositif destiné à créer des efforts orientés, réalisé selon la présente invention et destiné, par exemple, à l'application d'efforts de rupture sur les parois d'un trou pour la destruction de roches et pour la détermination de leurs propriétés de déformation et de solidité sera nommé "dispositif revendiqué dans le texte qui va suivre. The device intended to create oriented forces, produced according to the present invention and intended, for example, for the application of breaking forces on the walls of a hole for the destruction of rocks and for the determination of their deformation properties and solidity will be named "device claimed in the following text.
Le dispositif revendiqué comporte quatre chambres tubulaires I (figure 1), disposées parallèlement et réalisées à partir d'un matériau élastique. The claimed device comprises four tubular chambers I (FIG. 1), arranged in parallel and produced from an elastic material.
Les extrémités supérieures 2 des chambres tubulaires I (figure I) sont emmanchées sur les tubulures 3 et, notamment, sur leurs têtes 4 en forme de cônes tronqués associés l'un à l'autre par les grandes bases. The upper ends 2 of the tubular chambers I (FIG. I) are fitted on the pipes 3 and, in particular, on their heads 4 in the form of truncated cones associated with each other by the large bases.
Les chambres tubulaires I sont destinées à communiquer avec une source de fluide sous pression (non représentée), réalisée selon n'importe quelle conception connue convenable à cet objectif. The tubular chambers I are intended to communicate with a source of pressurized fluid (not shown), produced according to any known design suitable for this purpose.
Les extrémités inférieures (non représentées) d'après la figure 1 des chambres tubulaires I sont emmanchées de la manière analogue sur les tubulures 3a pour la mise à l'atmosphère de l'air se trouvant dans les cavités des chambres tubulaires I avant leur remplissage de fluide au début du fonctionnement du dispositif revendiqué. The lower ends (not shown) according to FIG. 1 of the tubular chambers I are fitted in the same manner on the pipes 3a for the venting of the air located in the cavities of the tubular chambers I before they are filled fluid at the start of operation of the claimed device.
Les tubulures 3a sont munies de soupapes (non représentées) qui obturent le canal intérieur des tubulures 3a après le remplissage des chambres tubulaires I d'un fluide et qui sont réalisées selon n'importe quelle conception connue convenable à cet objectif.The pipes 3a are fitted with valves (not shown) which close the inner channel of the pipes 3a after the tubular chambers I have been filled with a fluid and which are produced according to any known design suitable for this purpose.
Les extrémités 2 des chambres tubulaires I sont fixées dans deux brides rigides 5, disposées aux bouts des chambres tubulaires I à l'aide des tubes 6 engagés dans ceux-ci. Le nombre de tubes 6 est egal au nombre de toutes les extrémités des chambres tubulaires I. La surface exté rieure du tube 6 est munie d'un filet 7 qui vient en prise avec le taraudage désigné par le même numéro de référence et réalisé sur la partie interne supérieure de la bride 5 sur la figure 1. La partie inférieure, d'après la figure 1, de la surface interne de la bride 5 est lisse et a la forme conique se convergeant vers le bas pour assurer le serrage étanche de l'extrémité 2 de la chambre tubulaire correspondante I avec la tête 4 de la tubulure 3. Les écrous 6a sont réalisés en une seule pièce avec les tubes 6 et destinés au vissage desdits tubes 6 dans les chargeurs 5. The ends 2 of the tubular chambers I are fixed in two rigid flanges 5, arranged at the ends of the tubular chambers I using the tubes 6 engaged therein. The number of tubes 6 is equal to the number of all the ends of the tubular chambers I. The outer surface of the tube 6 is provided with a thread 7 which engages with the thread designated by the same reference number and produced on the upper internal part of the flange 5 in FIG. 1. The lower part, according to FIG. 1, of the internal surface of the flange 5 is smooth and has the conical shape converging downward to ensure the tight tightening of the end 2 of the corresponding tubular chamber I with the head 4 of the tubing 3. The nuts 6a are produced in a single piece with the tubes 6 and intended for the screwing of said tubes 6 in the magazines 5.
Le dispositif revendiqué comporte une tige rectiligne rigide 8 (figures 1 et 2) reliant rigidement les brides 5 l'une à l'autre par soudage des extrémités de la tige 8 et des faces extrêmes 5a des brides 5 qui s'appliquent a celles-ci. The claimed device comprises a rigid rectilinear rod 8 (FIGS. 1 and 2) rigidly connecting the flanges 5 to one another by welding the ends of the rod 8 and the end faces 5a of the flanges 5 which apply to them. this.
La tige 8 est montée entre les chambres tubulaires 1 de façon que ces chambres soient disposées par paires diamétralement opposées par rapport à l'axe géométrique 9 de ladite tige 8 parallèlement aux chambres tubulaires 1. The rod 8 is mounted between the tubular chambers 1 so that these chambers are arranged in diametrically opposite pairs with respect to the geometric axis 9 of the said rod 8 parallel to the tubular chambers 1.
Le dispositif revendiqué comporte quatre poin çons 10 disposés diamétralement opposés par rapport à l'axe 9 de la tige 8 et ayant, dans leur section transversale, comme montré sur la figure 2, la forme de segments avec un rayon à partir du centre situé surl'axe 9. The claimed device comprises four punches 10 arranged diametrically opposite with respect to the axis 9 of the rod 8 and having, in their cross section, as shown in FIG. 2, the shape of segments with a radius from the center located on the 'axis 9.
Les poinçons 10 sont disposés les uns par rapport aux autres avec un espacement îOa suivant une circonférence, cet espacement devant être suffisant pour assurer leur déplacement rectiligne. alternatif radial. The punches 10 are arranged with respect to one another with a spacing îOa along a circumference, this spacing having to be sufficient to ensure their rectilinear displacement. radial alternative.
Chaque poinçon 10 s'applique à la surface extérieure de la chambre tubulaire 1 par la partie médiane 11 de sa surface intérieure 12 qui possède deux biseaux plans 13 s'éloignant de la partie médiane 11 sous un angle obtus. Each punch 10 is applied to the outer surface of the tubular chamber 1 by the middle part 11 of its inner surface 12 which has two flat bevels 13 moving away from the middle part 11 at an obtuse angle.
Le dispositif revendiqué comporte également des coins intercalaires 14 (figures 2 et 3) disposés, par paires, diamétralement opposées par rapport à l'axe géométri que 15 de chaque chambre tubulaire 1. Leur section transversale représentée sur la figure 2a a la forme d'un trapèze. The claimed device also includes intermediate corners 14 (Figures 2 and 3) arranged in pairs, diametrically opposite with respect to the geometric axis 15 of each tubular chamber 1. Their cross section shown in Figure 2a has the form of a trapeze.
Chaque coin intercalaire 14 (figures 2 et3) possède une surface cylindritue concave 16 (figure 2) qui constitue sa grande base et s'applique à la surface extérieure de la chambre tubulaire correspondantel qui ne vient pas en contact avec le poinçon 10. Each intermediate corner 14 (FIGS. 2 and 3) has a concave cylindrical surface 16 (FIG. 2) which constitutes its large base and is applied to the external surface of the corresponding tubular chamber which does not come into contact with the punch 10.
Chaque coin intercalaire 14 comprend également deux surfaces latérales planes 17 et 18 disposées sous un angle aigu l'une par rapport à l'autre. L'une de ces surfaces, la surface 17, s'applique à un biseau plan correspondant 13 du poinçon correspondant 10 et l'autre, la surface 18, s'applique à la tige 8. Each intermediate wedge 14 also includes two flat side surfaces 17 and 18 arranged at an acute angle to each other. One of these surfaces, surface 17, is applied to a corresponding flat bevel 13 of the corresponding punch 10 and the other, surface 18, is applied to rod 8.
Sur la tige 8, suivant toute sa longueur, on a prévu des biseaux plans 19 auquels s'appliquent directement les surfaces 18 des coins intercalaires 14 et des surfaces cylindriques concaves 20 qui s'appliquent aux surfaces extérieures des chambres tubulaires I et viennent se solidariser avec celles-ci. Les poinçons 10 sont, dans ce cas, disposés diamétralement par rapport aux axes géométriques et opposés par rapport aux surfaces 20 de la tige 8 venant en contact avec les surfaces extérieures des chambres tubulaires I. On the rod 8, along its entire length, planar bevels 19 are provided which are applied directly to the surfaces 18 of the intermediate corners 14 and to concave cylindrical surfaces 20 which apply to the exterior surfaces of the tubular chambers I and come to join with these. The punches 10 are, in this case, arranged diametrically with respect to the geometric axes and opposite with respect to the surfaces 20 of the rod 8 coming into contact with the exterior surfaces of the tubular chambers I.
On a prévu un moyen 21 (figures 1 et 3), destiné au serrage des poinçons 10 contre les chambres tubulaires 1, constitué par quatre anneaux élastiques désignés par le même repère 21, situés régulièrement suivant la longueur des poinçons 10. Means 21 (FIGS. 1 and 3) have been provided for clamping the punches 10 against the tubular chambers 1, constituted by four elastic rings designated by the same reference 21, regularly located along the length of the punches 10.
Un évidement 22 est pratiqué dans les faces ex trêmes 5a (figures 1, 3) des brides 5 du coté de la tige 8. I1 est décalé par rapport à l'axe géométrique 15 de la chambre 1 vers la surface extérieure des brides 5. Un joint est loge dans l'évidement 22 et est désigné par le même repère et se trouve au ras de la face extrême 5a de la bride 5. Le joint est fabriqué à partir d'un matériau élastique et destiné à étanchéifier l'ensemble de la face extrême 5a de la bride 5 avec la face extrême 10a du poin çon 10 et avec la face extrême 14a (figure 3) des coins intercalaires 14. A recess 22 is formed in the very extreme faces 5a (FIGS. 1, 3) of the flanges 5 on the side of the rod 8. I1 is offset with respect to the geometric axis 15 of the chamber 1 towards the external surface of the flanges 5. A seal is housed in the recess 22 and is designated by the same reference and is located flush with the end face 5a of the flange 5. The seal is made from an elastic material and intended to seal the assembly of the end face 5a of the flange 5 with the end face 10a of the punch 10 and with the end face 14a (FIG. 3) of the intermediate corners 14.
Le dispositif revendiqué peut être réalisé selon une autre variante représentée sur les figures 4, 5 et 6. The claimed device can be produced according to another variant shown in FIGS. 4, 5 and 6.
Dans ce cas, le dispositif revendiqué comporte deux chambres tubulaires 23 fabriquées à partir d'un matériau élastique. Les extrémités supérieures 24 des chambres tubulaires 23, sur la figure 4, sont emmanchées d'une manière analogue à celle décrite dans la variante ci-dessus, sur les tubulures 25 et, plus précisément, sur leurs têtes 26 constituées par deux cones tronqués reliés l'un à l'autre par leurs grandes bases. In this case, the claimed device comprises two tubular chambers 23 made from an elastic material. The upper ends 24 of the tubular chambers 23, in FIG. 4, are fitted in a manner analogous to that described in the variant above, on the pipes 25 and, more precisely, on their heads 26 constituted by two truncated cones connected to each other by their large bases.
Les chambres tubulaires 23 sont destinées à être mises en communication avec une source (non représentée) de fluide sous pression, réalisée selon n'importe quelle conception connue, par l'intermédiaire de tubulures 25. The tubular chambers 23 are intended to be placed in communication with a source (not shown) of pressurized fluid, produced according to any known design, by means of pipes 25.
Les extrémités inférieures (non représentées) d'après la figure 4, des chambres 23 sont emmanchées sur les tubulures 25a d'une manière analogue à celle de la variante décrite ci-dessus pour l'évacuation de l'air depuis les chambres tubulaires 23. The lower ends (not shown) according to FIG. 4, chambers 23 are fitted on the pipes 25a in a similar manner to that of the variant described above for the evacuation of air from the tubular chambers 23 .
Les extrémités des chambres tubulaires 23 sont fixees dans deux brides rigides 27 à l'aide de tubes 28 logés dans les brides 27, dont le nombre est égal au nombre d'extrémités des chambres tubulaires 23. Les tubes 28 sont reliés aux cages 27 par des assemblages par filetage 29 et serrent les extrémités des chambres tubulaires 23 emmanchées sur les tettes 26 des tubulures 25 et 25a d'une manière analogue à celle qu'on vient de décrire pour la variante précédente. The ends of the tubular chambers 23 are fixed in two rigid flanges 27 using tubes 28 housed in the flanges 27, the number of which is equal to the number of ends of the tubular chambers 23. The tubes 28 are connected to the cages 27 by threaded connections 29 and tighten the ends of the tubular chambers 23 fitted on the tabs 26 of the pipes 25 and 25a in a manner similar to that which has just been described for the previous variant.
Une tige rectangulaire rigide 30 (figures 4, 5 et 6) est prévue pour relier rigidement les brides 27 l'une à l'autre. On les relie également par soudage des extrémités de la tige 30 et des faces extrêmes des brides 27. A rigid rectangular rod 30 (Figures 4, 5 and 6) is provided to rigidly connect the flanges 27 to one another. They are also connected by welding the ends of the rod 30 and the end faces of the flanges 27.
L'axe géométrique longitudinal 31 de la tige 30 est parallèle aux axes géométriques 32 des chambres tubulaires 23. The longitudinal geometric axis 31 of the rod 30 is parallel to the geometric axes 32 of the tubular chambers 23.
La tige 30 est réalisée avec des biseaux plans 33 (figures 5 et 6) suivant toute sa longueur qui sont disposés de maniere que la tige 30 ait, dans sa section transversale représentée sur les figures 5 et 6, la forme de trapèzes relies l'un avec l'autre par les petites bases situées dans le plan passant par les axes géométriques 32 des chambres 23 et la hauteur de ces trapèzes soit perpendiculaire audit plan. The rod 30 is produced with planar bevels 33 (FIGS. 5 and 6) along its entire length which are arranged so that the rod 30 has, in its cross section shown in FIGS. 5 and 6, the shape of trapezoids connected to it. one with the other by the small bases located in the plane passing through the geometric axes 32 of the chambers 23 and the height of these trapezoids is perpendicular to said plane.
Deux poinçons 34 (figure 4, 5 et 6) sont dispo sés diamétralement opposés par rapport à l'axe 31 de la tige 30 et possèdent, chacun, une surface extérieure 35 (figures 5, 6) en forme d'un arc de circonférence. Two punches 34 (FIGS. 4, 5 and 6) are arranged diametrically opposite with respect to the axis 31 of the rod 30 and each have an external surface 35 (FIGS. 5, 6) in the form of an arc of circumference. .
Par la partie cylindrique médiane 36 de sa surface intérieure, chaque poinçon 34 s'applique à une chambre tubulaire correspondante 23. Chaque poinçon 34 possède deux biseaux plans 37 s'éloignant de la partie médiane 36 sous un angle obtus. Through the central cylindrical part 36 of its interior surface, each punch 34 applies to a corresponding tubular chamber 23. Each punch 34 has two flat bevels 37 moving away from the middle part 36 at an obtuse angle.
Deux coins intercalaires 38 sont également prévus pour chaque chambre 23, disposés diamétralement opposés par rapport à son axe 32. Chaque coin intercalaire 38 possède une surface cylindrique constituée par sa grande base 39 s'appliquant à la surface extérieure de la chambre tubulaire 23 qui ne vient pas en contact avec le poinçon 34 et deux surfaces latérales planes 40 et 41 disposées sous un angle aigu l'une par rapport à l'autre. Les surfaces 40 s'appliquent aux biseaux plans 37 des poinçons 34 et les surfaces 41 sont serrées contre les biseaux plans 33 de la tige 30. Two intermediate corners 38 are also provided for each chamber 23, arranged diametrically opposite with respect to its axis 32. Each intermediate corner 38 has a cylindrical surface formed by its large base 39 applying to the external surface of the tubular chamber 23 which does not does not come into contact with the punch 34 and two flat lateral surfaces 40 and 41 arranged at an acute angle with respect to each other. The surfaces 40 apply to the flat bevels 37 of the punches 34 and the surfaces 41 are pressed against the flat bevels 33 of the rod 30.
La surface extérieure 42 de la tige 30 est réalisée, dans sa section transversale, sous forme dtarc de circonférence, dont le diamètre est inférieur au diamètre dans la même section de la surface extérieure 35 des poin çons 34, ce qui sera décrit ci-après. The external surface 42 of the rod 30 is produced, in its cross section, in the form of a circumference dtarc, the diameter of which is less than the diameter in the same section of the external surface 35 of the punches 34, which will be described below .
Dans cette variante, la tige 30 est réalisée composite et comporte une barre 43 de section rectangulai re. L'assemblage rigide de la tige 30 avec les brides 27 (figure 4) est réalisé au moyen d'un assemblage rigide de la barre 43 avec les brides 27 par soudage. In this variant, the rod 30 is made of composite and comprises a bar 43 of rectangular section. The rigid assembly of the rod 30 with the flanges 27 (Figure 4) is achieved by means of a rigid assembly of the bar 43 with the flanges 27 by welding.
La barre 43 est orientée par son plus long côté 43a (figures 5, 6) de la section transversale perpendiculaire au plan s'étendant par les axes 32 des chambres 23. The bar 43 is oriented by its longest side 43a (FIGS. 5, 6) of the cross section perpendicular to the plane extending by the axes 32 of the chambers 23.
La tige 30 comporte également deux-éléments 44 emboîtant la barre 43 et montés de manière à pouvoir se déplacer suivant les plus longs côtés 43a de la section transversale de la barre 43. The rod 30 also comprises two elements 44 fitting the bar 43 and mounted so as to be able to move along the longer sides 43a of the cross section of the bar 43.
Les éléments emboîtant 44 sont reliés à la barre 43 à l'aide d'éléments élastiques 45 (figure 5). The fitting elements 44 are connected to the bar 43 using elastic elements 45 (FIG. 5).
Les biseaux 33 (figures 5 et 6) de la tige 30 s'appliquant aux surfaces latérales planes 41 des coins intercalaires 38 sont réalisés sur les éléments emboîtant 44. The bevels 33 (FIGS. 5 and 6) of the rod 30 applying to the flat lateral surfaces 41 of the intermediate corners 38 are produced on the interlocking elements 44.
Des orifices 46 formant paires (figure 5) sont pratiqués dans la tige 30 du coté de sa surface extérieure 42, régulièrement disposés suivant la longueur de la tige 30 et diamétralement opposés par rapport au plan s'étendant par les axes 32 des chambres 23 et allongés perpendiculairement-audit plan. Ports 46 forming pairs (FIG. 5) are formed in the rod 30 on the side of its external surface 42, regularly arranged along the length of the rod 30 and diametrically opposite with respect to the plane extending by the axes 32 of the chambers 23 and lying perpendicular to said plane.
Chaque orifice 46 passe à travers l'élément emboîtant 44 et le plus court côté 43b de la section transversale de la barre 43. Each orifice 46 passes through the fitting element 44 and the shortest side 43b of the cross section of the bar 43.
L'orifice 46 est réalisé suivant sa longueur avec des gradins de différents diamètres. Le gradin de plus grand diamètre 46a est disposé dans l'élément emboîtant 44 et n'atteint pas le court côté 43b de la section transversale de la barre 43 en formant un gradin annulaire 47 dans le corps de l'élément emboîtant 44. Le gradin 46b de petit diamètre s'étend du gradin 47 et est pourvu d'un filetage (sans numéro de référence) dans le corps de la barre 43. The orifice 46 is made along its length with steps of different diameters. The larger diameter step 46a is disposed in the casing element 44 and does not reach the short side 43b of the cross section of the bar 43 by forming an annular step 47 in the body of the casing element 44. The step 46b of small diameter extends from the step 47 and is provided with a thread (without reference number) in the body of the bar 43.
Un élément élastique 45, dans ce cas un ressort, est logé dans l'orifice 46. Une vis, reliée à la barre 43 par filetage, est montée dans ledit ressort suivant son axe qui coïncide avec l'axe de l'orifice 46. La vis 48 est destinée à la fixation de l'element élastique 45 et sert également à la régulation et à la limitation de la course de l'élément emboîtant 44. An elastic element 45, in this case a spring, is housed in the orifice 46. A screw, connected to the bar 43 by thread, is mounted in the said spring along its axis which coincides with the axis of the orifice 46. The screw 48 is intended for fixing the elastic element 45 and is also used for regulating and limiting the stroke of the fitting element 44.
Trois pénétrateurs 49 (figures 4, 5 et 6) sont fixés sur chaque élément emboîtant 44 et régulièrement répartis suivant sa longueur et disposés sur la ligne de l'entrecroisement de la surface extérieure de l'élément emboîtant 44 avec le plan de symétrie passant par les chambres 23 et avec le plan perpendiculaire passant entre les axes 32 des chambres 23. Three indenters 49 (FIGS. 4, 5 and 6) are fixed on each interlocking element 44 and regularly distributed along its length and arranged on the line of the intersection of the external surface of the interlocking element 44 with the plane of symmetry passing through the chambers 23 and with the perpendicular plane passing between the axes 32 of the chambers 23.
Les pénétrateurs 49 sont destinés à accumuler, c' est-à-dire, à concentrer une portion de la pression du fluide dans les chambres 23, cette portion étant transmise par l'intermédiaire des coins intercalaires 38 et des éléments -emboîtants 44 pour former des destructions microscopiques qui donnent naissance aux fissures de départ sur la surface des trous mise, au préalable, en état de contrainte par l'action des poinçons 34. The indenters 49 are intended to accumulate, that is to say, to concentrate a portion of the pressure of the fluid in the chambers 23, this portion being transmitted via the intermediate corners 38 and the interlocking elements 44 to form microscopic destruction which gives rise to the starting cracks on the surface of the holes, put beforehand in a state of stress by the action of the punches 34.
Dans ce cas, le pénétrateur 49 est réalisé sphérique et monté partiellement dans le corps de l'élément emboîtant de façon que son point extérieur qui est le plus éloigné de l'axe 31 de la tige 30 (ce point ne porte pas de numéro de référence) se trouve en position de départ de cet axe 31 à une distance égale au rayon de la surface extérieure 35 de chaque poinçon 34. In this case, the indenter 49 is made spherical and partially mounted in the body of the fitting element so that its external point which is the furthest from the axis 31 of the rod 30 (this point does not bear a number of reference) is in the starting position of this axis 31 at a distance equal to the radius of the outer surface 35 of each punch 34.
Le dispositif destiné à créer des efforts orientés réalisé selon la présente invention et illustré sur les figures 1, 2 et 3 fonctionne de la manière suivante
Avant de placer le dispositif revendiqué dans un trou (non représenté) fore au préalable dans un massif monolithe, on raccorde, à chaque tubulure 3, un tuyau (non representé) d'une canalisation principale reliant la cavité de la chambre tubulaire I à une source de fluide sous pres sion, puis on ouvre le canal de passage 'dans chaque tubulure 3a à l'aide d'une soupape.The device for creating oriented forces produced according to the present invention and illustrated in Figures 1, 2 and 3 operates as follows
Before placing the claimed device in a hole (not shown) previously drilled in a solid monolith, we connect, to each tubing 3, a pipe (not shown) of a main pipe connecting the cavity of the tubular chamber I to a source of pressurized fluid, then the passage channel 'in each tube 3a is opened using a valve.
Après le branchement sur la source de fluide sous pression, le fluide sous pression arrive dans les ca vités des chambres tubulaires 1 et chasse l'air à travers les soupapes des tubulures 3a. Lorsque le fluide commence à déboucher des tubulures 3a! on ferme les canaux de passage des tubulures 3a à l'aide des soupapes. After connection to the source of pressurized fluid, the pressurized fluid arrives in the cavities of the tubular chambers 1 and expels the air through the valves of the pipes 3a. When the fluid begins to open from the pipes 3a! the passage channels of the pipes 3a are closed using the valves.
Ceci fa-it, on met le dispositif revendiqué dans un trou de façon que ses poinçons 10 soient orientés dans une direction donnée, par exemple parallèlement ou perpendiculairement à la stratification du massif si l'on a besoin de déterminer les caractéristiques de la solidité et de la déformabilité dans les directions indiquées. This done, the claimed device is placed in a hole so that its punches 10 are oriented in a given direction, for example parallel or perpendicular to the stratification of the solid if it is necessary to determine the characteristics of the solidity and deformability in the directions indicated.
Après le branchement de la source de fluide sous pression, le fluide arrive dans les cavités des chambres tubulaires 1. Ces chambres s'agrandissent sous la pression du fluide et exercent une pression sur les poin çons 10 et les coins intercalaires 14. En conséquence, les poinçons 10 se déplacent dans la direction radiale. After the connection of the source of pressurized fluid, the fluid arrives in the cavities of the tubular chambers 1. These chambers expand under the pressure of the fluid and exert a pressure on the punches 10 and the intermediate corners 14. Consequently, the punches 10 move in the radial direction.
La pression des chambres tubulaires 1 est transmise aux poinçons 10 directement aussi bienque par l'intermédiaire des coins intercalaires 14. Sous l'action de la pression du fluide se trouvant dans la cavité des chambres tubulaires I, agissant sur les faces extrêmes des tubulures 3, 3a, ces tubulures 3, 3a se déplacent dans la direction longitudinale dans les limites d'élasticité du matériau des chambres tubulaires 1, en assurant l'autoetancheiatkn des extrémités 2, 2a desdites chambres I. Il convient de noter que plus la pression de fluide dans la cavité d'une chambre I est élevée, plus le serrage de ses extrémités 2, a entre la surface intérieure correspondante du tube 6 est fort. On supprime ainsi le risque de désétanchéification des cavités de la chambre 1 aux hautes pressions, par exemple à celles dépassant 100 MPa dans le fluide.The pressure of the tubular chambers 1 is transmitted to the punches 10 directly as well as via the intermediate corners 14. Under the action of the pressure of the fluid located in the cavity of the tubular chambers I, acting on the end faces of the tubes 3 , 3a, these pipes 3, 3a move in the longitudinal direction within the elastic limits of the material of the tubular chambers 1, ensuring the self-sealing of the ends 2, 2a of said chambers I. It should be noted that the higher the pressure of fluid in the cavity of a chamber I is higher, the more the tightening of its ends 2, a between the corresponding inner surface of the tube 6 is strong. This eliminates the risk of sealing the cavities of the chamber 1 at high pressures, for example those exceeding 100 MPa in the fluid.
La pression du fluide est transmise par l'intermédiaire de la surface de la chambre 1 qui s'applique au joint d'étanchéité 22, ce qui aboutit à l'expansion élastique dans la direction des axes géométriques 15 de la chambre 1. On assure ainsi la compensation de la for mation des jeux circulaires microscopiques sous l'action de la haute pression du fluide entre les faces extrêmes des poinçons 10 et les faces extrêmes 5a des brides 5 et on prévient l'écoulement du matériau des chambres tubulures 1 à ces jeux. The pressure of the fluid is transmitted via the surface of the chamber 1 which applies to the seal 22, which results in elastic expansion in the direction of the geometric axes 15 of the chamber 1. It is ensured thus compensating for the formation of microscopic circular clearances under the action of the high pressure of the fluid between the end faces of the punches 10 and the end faces 5a of the flanges 5 and the flow of material from the tubing chambers 1 is prevented at these games.
Après la réduction de la pression de fluide dans les cavités des chambres 1, tous les éléments mobiles du dispositif destiné à creer des efforts orientés, sont ramenés dans la position de départ par le moyen 21 effectuant le serrage des poinçons 10. After the reduction of the fluid pressure in the cavities of the chambers 1, all the mobile elements of the device intended to create oriented forces are returned to the starting position by the means 21 effecting the clamping of the punches 10.
Le dispositif-destiné à créer des efforts orientés conforme à la presente invention réalisé selon la variante représentée sur les figures 4, 5, 6 fonctionne, en général, d'une manière analogue au cas décrit plus haut et la pression du fluide est transmise par l'inter médiaire des chambres 23 et des coins intercalaires 39 aux poinçons 34 et à la tige 30. Toutefois, grâce à ce que les éléments emboîtants 44 peuvent se déplacer radialement, la pression du fluide est transmise par l'intermé- diaire des pénétrateurs 49, qui se déplacent conjointement avec les éléments emboîtants 44, jusqu'à la paroi d'un trou. En conséquence, on crée un effort de destruction supplémentaire qui contribue à la réduction de la consommation d'énergie pour la séparation d'un massif rocheux. The device intended to create oriented forces according to the present invention produced according to the variant shown in FIGS. 4, 5, 6 operates, in general, in a manner analogous to the case described above and the pressure of the fluid is transmitted by the intermediate of the chambers 23 and of the intermediate corners 39 to the punches 34 and to the rod 30. However, owing to the fact that the interlocking elements 44 can move radially, the pressure of the fluid is transmitted via the penetrators 49, which move together with the interlocking elements 44, to the wall of a hole. Consequently, an additional destruction effort is created which contributes to the reduction of energy consumption for the separation of a rock mass.
Un modele expérimental du dispositif destiné à creer des efforts orientés, réalisé selon la présente invention pour des trous de diamètre de 105 mm et qui comporte quatre chambres tubulaires, d'un diamètre de 100 mm et d'une longueur de 1 m, développe, à une pression de 150 MPa, un effort de 4000 tonnes, ce qui permet d'utiliser avantageusement ce dispositif pour la détermination des propriétes et de l'état de contrainte des massifs ro cheux de n'importe quelle solidité. An experimental model of the device intended to create oriented forces, produced according to the present invention for holes with a diameter of 105 mm and which comprises four tubular chambers, with a diameter of 100 mm and a length of 1 m, develops, at a pressure of 150 MPa, an effort of 4000 tonnes, which makes it possible to advantageously use this device for the determination of the properties and the state of stress of rock masses of any solidity.
Un modèle expérimental du dispositif revendiqué, réalisé selon l'autre variante avec des pénétrateurs et deux chambres tubulaires ayant un diamètre de 100 mm et une longueur de 1 m, developpe, à une pression de 150 MPa, un effort de 5000 tohnes et peut être utilisé avantageusement pour la séparation de monolithes d'une pierre naturelle d'un volume compris entre 1000 et 2000 m3 suivant la ligne de jalonnage des trous de 105 mm de diamètre. An experimental model of the claimed device, produced according to the other variant with penetrators and two tubular chambers having a diameter of 100 mm and a length of 1 m, develops, at a pressure of 150 MPa, an effort of 5000 tohnes and can be advantageously used for the separation of monoliths from a natural stone with a volume of between 1000 and 2000 m3 along the tramline of the 105 mm diameter holes.
Claims (3)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8707507A FR2615913B1 (en) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | DEVICE FOR CREATING ORIENTED EFFORTS, PARTICULARLY FOR THE SEPARATION OF MONOLITHS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8707507A FR2615913B1 (en) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | DEVICE FOR CREATING ORIENTED EFFORTS, PARTICULARLY FOR THE SEPARATION OF MONOLITHS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2615913A1 true FR2615913A1 (en) | 1988-12-02 |
| FR2615913B1 FR2615913B1 (en) | 1989-09-15 |
Family
ID=9351530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8707507A Expired FR2615913B1 (en) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | DEVICE FOR CREATING ORIENTED EFFORTS, PARTICULARLY FOR THE SEPARATION OF MONOLITHS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2615913B1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1033819A1 (en) * | 1982-05-06 | 1983-08-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации | Apparatus for destructing monolythic objects |
| SU1180501A2 (en) * | 1984-05-30 | 1985-09-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации | Apparatus for breaking monolithic objects |
-
1987
- 1987-05-27 FR FR8707507A patent/FR2615913B1/en not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1033819A1 (en) * | 1982-05-06 | 1983-08-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации | Apparatus for destructing monolythic objects |
| SU1180501A2 (en) * | 1984-05-30 | 1985-09-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации | Apparatus for breaking monolithic objects |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| SOVIET INVENTIONS ILLUSTRATED, section Mechanical, semaine Q49, 16 janvier 1985, no. 84-299044/48, Derwent Publications Ltd, Londres, GB; & SU-A-1 033 819 (NON-ORE CONS. MAT. INST.) 07-08-1983 * |
| SOVIET INVENTIONS ILLUSTRATED, section Mechanical, semaine Q49, 2 mai 1986, no. 86-104992/16, Derwent Publications Ltd, Londres, GB; & SU-A-1 180 501 (NON-ORE CONS. MAT. INST.) 23-09-1985 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2615913B1 (en) | 1989-09-15 |
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| ST | Notification of lapse |