FR2671376A1 - Procede et dispositif hydraulique pour l'eclatement de la pierre ou de materiaux analogues. - Google Patents

Abstract

Le procédé consiste à appliquer directement une poussée hydraulique sur la paroi d'un trou (6) foré dans la pierre ou autre matériau (26) à faire éclater, la poussée hydraulique étant répartie sur une hauteur active (H) déterminée. Ce procédé est mis en œuvre par un dispositif qui comprend une gaine expansible (25) en matière élastique déformable mais incompressible; un fluide hydraulique (47) sous pression, admis à l'intérieur de la gaine (25), provoque l'expansion radiale de celle-ci et son application contre la paroi du trou foré (6). Application: travaux de dégagement, de séparation ou d'extraction.

Description

"Procédé et- dispositif hydraulique pour l'éclatement de la pierre
ou de matériaux analogues"
La présente invention concerne un procédé hydraulique, ainsi qu'un dispositif hydraulique appelé aussi "aiguille" hydraulique, pour l'éclatement de la pierre ou de matériaux analogues, destinés à des travaux de dégagement, de séparation ou d'extraction.

On connaît déjà de nombreux procédés et matériels d'éclatement des roches, que ce soit pour l'abattage dans le domaine minier ou l'extraction en carrières ou encore les travaux de démolition dans le domaine des travaux publics.

On peut d'abord citer, pour mémoire, des procédés et matériels qui n intéressent pas d'emblée la présente invention, tels que: coupe au fil torsadé ou au fil diamanté, haveuses à chaîne ou à disques diamantés ou à dents au carbure de tungstène, etc...

Chacun de ces procédés est plus spécifiquement adapté aux caractéristiques propres d'un gisement donné, c'est-à-dire des roches en masses plus ou moins importantes et plus ou moins dures et homogènes, ou en lits naturels plus ou moins épais et de pendage plus ou moins accentué, à ciel ouvert ou en galeries, etc...

Le type d'éclatement -qui intéresse plus directement la présente invention est celui qui nécessite des lignes plus ou moins denses de trous creusés au fleuret et l'emploi de moyens chimiques ou mécaniques pour dégager les masses à extraire ou à abattre, tels les explosifs ou les coins éclateurs ou autres appareils. Les procédés et appareils connus à ce jour dans ce domaine sont décrits plus en détail et critiqués ci-après, en référence aux figures 1 à 6 du dessin annexé qui illustrent l'état de la technique.

Le moyen le plus "rustique", et aussi l'un des plus anciens, est le coin cylindrique en trois pièces, désigné couramment par l'appellation "aiguille à main", dont la structure et l'utilisation sont illustrées par les figures 1 et 2.

L'aiguille désignée dans son ensemble par le repère 1 est composée de trois pièces, à savoir une pièce centrale 2 et deux pièces cylindriques symétriques 3 et 4 dites "joues". La pièce centrale 2 est un biface "en sifflet" prévu pour être frappé et enfoncé à l'aide d'une masse 5, de manière à pénétrer en force entre les deux joues 3 et 4 dont la surface extérieure cylindrique se plaque contre les parois du trou foré 6 dans lequel est introduite l'aiguille 1. Les faces intérieures des deux joues 3 et 4 sont usinées en plat oblique de même pente que le biface 2, de sorte que la pénétration de ce dernier provoque l'écartement de ces joues 3 et 4 selon les flèches 7 et 8, pour provoquer une rupture de la roche.

En fonction de la résistance de la roche, les trous 6 sont forés à intervalles plus ou moins rapprochés suivant une ligne 9. Les aiguilles 1 sont introduites dans tous les trous 6 ou seulement dans certains de ces trous, leurs joues 3 et 4 étant orientées de manière à ce qu'en s'écartant selon les flèches 7 et 8, elles provoquent la rupture de la roche suivant un plan passant par la ligne idéale 9.

La pièce centrale 2 est enfoncée à la main à l'aide de la masse 5 jusqu'à un point de tension qui est évalué au son, la plupart du temps.

Chacune des aiguilles 1 doit être mise sous tension à un niveau équivalent des autres. Une grande expérience de l'opérateur est ici nécessaire pour une appréciation qui reste approximative, la roche n'étant pas homogène et sa "résonance" étant variable. Ainsi, ce premier procédé demande une mise en oeuvre assez longue, avec pénibilité d'exécution, pour un résultat restant aléatoire et d'un rendement assez faible.

Un deuxième procédé, connu par exemple par le brevet français N" 2 288 849, utilise une boîte à vérins hydrauliques 10 - voir figure 3. La boîte à vérins 10 comporte une série de pistons latéraux 11, montés en ligne sur une face plane d'un corps creux 12, de section rectangulaire ou le plus souvent de forme générale cylindrique, alimenté hydrauliquement par un flexible 13 aboutissant à un raccord 14 situé en bout du corps 12.

L'alimentation de ce corps 12 en fluide hydraulique provoque la sortie simultanée de tous les pistons 11, qui exercent alors une poussée sur la paroi du trou foré dans lequel est introduit l'appareil.

Cet appareil hydraulique est surtout utilisé dans la démolition de constructions maçonnées massives ou pour le dégagement de rochers, en travaux publics, là où l'utilisation d'explosifs est à proscrire.

Le procédé de la boîte à vérins 10 nécessite la mise en oeuvre d'un matériel de forage important et puissant, compte tenu du diamètre des trous nécessaires pour l'introduction du corps 12. En extraction de pierres d'oeuvre, les dimensions de forage stérilisent un certain cubage de matériau.

L'utilisation d'un tel appareil en multiple présente des difficultés, et dans tous les cas la lourdeur et la longueur de sa mise en oeuvre contribuent à l'élévation du coût de son utilisation.

Les éclateurs hydro-mécaniques, tels que montrés aux figures 4 et 5, s'inspirent de l'aiguille à main. Un vérin hydraulique 15 remplace ici la masse 5 de la figure 2 pour faire pénétrer un coin 16 entre deux joues 17 et 18 liées chacune à une extrémité du vérin 15 par une articulation. La pénétration du coin 16, provoquant l'écartement des deux joues 17 et 18 selon les flèches 19 et 20, se fait soit en traction comme montré en figure 4, soit en poussée comme montré en figure 5. Les utilisations sont analogues à celles indiquées précédemment pour la boîte à vérins de la figure 3. Ce type d'éclateurs a fait l'objet de nombreuses publications telles que les brevets français N" 2 141 920, 2 189 627,2 220 631,2 238 034, 2 277 970 et 2 390 258.

La conception des éclateurs hydro-mécaniques entraîne un important frottement "métal sur métal", et une partie non négligeable de l'énergie du vérin 15 est absorbée pour vaincre ce frottement. De plus, en raison du montage articulé des joues 17 et 18, la poussée n'est pas répartie sur la longueur et elle s'exerce aux seuls points de contact des joues avec la paroi du trou, soit aux extrémités inférieures desdites joues, ce qui favorise une brisure partielle, négligeable en abattage ou en dégagement mais nuisible en extraction de pierre d'oeuvre. Par ailleurs, il stagit d'un matériel relativement lourd et difficile à mettre en oeuvre en multiple avec une action homogène par branchement hydraulique en parallèle.

Les procédés chimiques d'extraction consistent essentiellement en l'utilisation d'explosifs. En cas d'exploitation en abattage pour concassage ou dégagement, on emploie un explosif "brisant". Pour l'extraction de pierre d'oeuvre l'on utilise, sur une même ligne de forage comme montré en figure 2, des explosifs non brisants : quelques trous, ou tous, sont bourrés à une dose calculée de poudre noire, le plus souvent, dont la vitesse de détonation est moins rapide que la dynamite ou la cheddite. On obtient ainsi une poussée de rupture.

Un autre moyen comparable est l'emploi d'un ciment spécial dont la prise développe une expansion du produit dans les trous ménagés dans la roche et le recevant, donc provoque une poussée entraînant l'éclatement.

L'utilisation d'explosifs apparaît simple dans son principe, mais elle demande une spécialisation du personnel, ainsi que des précautions de stockage, d'emploi et de sécurité dont, notamment, celle de l'arrêt du chantier et de la mise à l'abri du personnel concerné au moment des volées.

Cette utilisation d'explosifs entraîne souvent des fissures parasites, éloignées de la ligne idéale de rupture de la roche, qui stérilisent un certain volume de bonne pierre. Les statistiques donnent généralement un rendement dépassant rarement 25 % de la masse extraite.

Quant au ciment spécial, il est assez onéreux à l'achat comme à l'emploi. Le temps de préparation est assez long, et la prise qui génère l'expansion et la poussée ne commence à agir qu'après 10 à 12 heures, pour atteindre son effet maximal seulement au bout de 36 à 48 heures.

On citera enfin, en référence à la figure 6, un procédé qui a été publié dans le brevet français N" 2 507 245 mais qui ne semble pas répandu.

Ce dernier procédé consiste à "gonfler" radialement un manchon épais ou "jet" 21, en matière élastique mais incompressible, par une force axiale de raccourcissement exercée au moyen d'un vérin hydraulique de traction 22 dont la tige 23 traverse axialement le jet creux 21 et porte à son extrémité un tête élargie 24 agissant sur ce jet 21. Dans le principe, la pression induite dans la matière élastique du jet 21 résulte du rapport multiplicateur des sections du vérin de traction 22 et du trou foré 6, appliqué à la pression hydraulique du vérin 22. Le jet 21 comprimé doit provoquer sur la paroi du trou 6 une poussée radiale de rupture de la roche.

En admettant que la poussée soit répartie uniformément sur la hauteur du jet 21, il faut déjà noter qu'après compression par "gonflement" la hauteur du jet, donc la longueur active, se trouve réduite.

Toutefois, l'inconvénient majeur est le blocage, dès le contact avec la paroi du trou 6, de la matière élastique du jet 21 dans les aspérités de cette paroi, arrêtant ainsi toute progression axiale de la tête 24. De ce fait, l'application de l'énergie transmise axialement est considérablement réduite dans ses possibilités de transformation en poussée radiale, à tel point que la poussée radiale se trouve annulée sur la plus grande partie de la hauteur.

En outre, ce dernier procédé demande des vérins largement dimensionnés en section comme en course de compression, et les jets en matière élastique sont nécessairement limités en longueur pour cette utilisation.

L'invention vise à éviter les inconvénients des procédés et appareils exposés ci-dessus, en fournissant un procédé et un dispositif hydraulique pour l'éclatement de la pierre ou de matériaux analogues, de rendement fortement amélioré et offrant de larges possibilités d'utilisation, en satisfaisant notamment aux exigences suivantes
- pouvoir transmettre pratiquement toute l'énergie hydraulique "haute pression" fournie
- s'adapter aux circonstances d'exploitation, en offrant la possibilité de développer une gamme importante d'appareils compatibles avec les matériaux travaillés et avec les exigences du gisement ou du chantier
- présenter une grande souplesse d'utilisation en multiple
- ne nécessiter en transmission fluidique de puissance qu'un très faible débit hydraulique
- n'exiger qu'une source d'énergie relativement réduite, allégée et de type indifférent.

A cet effet, la présente invention a essentiellement pour objet un procédé hydraulique pour l'éclatement de la pierre ou de matériaux analogues, procédé selon lequel une poussée hydraulique est appliquée directement sur la paroi d'un trou foré dans la pierre ou autre matériau à faire éclater, la poussée hydraulique étant exercée et répartie sur une hauteur active déterminée, égale à la totalité ou à une fraction de la profondeur du trou foré.

L'invention a aussi pour objet un dispositif hydraulique dit aiguille" hydraulique, destiné à la mise en oeuvre du procédé pour l'éclatement de la pierre ou de matériaux analogues défini ci-dessus ; le dispositif en question comprend essentiellement au moins une gaine expansible étanche, en matière élastique déformable mais incompressible, à l'intérieur de laquelle est admis un fluide hydraulique sous pression provoquant l'expansion radiale de la gaine et son application contre la paroi du trou foré dans lequel est introduit le dispositif, des moyens étant prévus pour l'injection du fluide hydraulique dans ladite gaine et pour la mise en pression de ce fluide hydraulique.

La gaine expansible d'un tel dispositif dont l'absorption d'énergie est négligeable pour sa déformation, transmet la pression reçue du fluide hydraulique sur toute la hauteur active du dispositif, d'une manière homogène et sans perte.

Selon une forme de réalisation de ce dispositif, la gaine expansible possède, à chacune de ses deux extrémités, un embout torique serré de manière étanche autour d'une tige-support centrale, dont au moins une extrémité est percée d'un canal pour l'injection du fluide hydraulique sous pression à l'intérieur de ladite gaine. La gaine expansible peut être, en outre, fermée à chaque extrémité par un bouchon annulaire comprimant l'embout torique correspondant dans une douille coiffant cet embout torique. Une coupelle d'appui, de dureté supérieure à celle de la gaine expansible, et une coupelle anti-extrusion, sont encore avantageusement montées vers chaque extrémité de ladite gaine.

De préférence, la gaine expansible est liée à un corps cylindrique creux qui communique avec cette gaine et dans lequel est monté coulissant un piston déplaçant le fluide hydraulique précité pour l'injecter dans la gaine, le piston étant lui-même soumis à l'action d'un fluide primaire de mise en pression, fourni par une source énergétique extérieure, ainsi qu'à l'effet d'au moins un ressort de rappel. Selon une caractéristique complémentaire, le fond du corps cylindrique comporte une partie intérieure formant une butée limitatrice de course pour le piston et limitant ainsi l'expansion radiale de la gaine sous l'effet de l'injection du fluide hydraulique. Une expansion exagérée de la gaine, lorsque celle-ci ne rencontre pas de paroi proche, est ainsi rendue impossible.

Les avantages de l'aiguille hydraulique, objet de l'invention, sont les suivants
- Le dispositif permet la transmission intégrale d'une haute pression hydraulique, sous un très faible débit.

- Le dispositif est actif sur toute la hauteur affectée par la pression hydraulique, autrement dit pratiquement sur toute la hauteur de la gaine expansible, en offrant une section de poussée importante avec une répartition idéale.

- De par sa conception, le dispositif utilise les aspérités du trou foré pour maintenir la gaine expansible en place pendant que s'exerce la poussée radiale d'éclatement.

- Dans son principe, le dispositif n'a pas de limite théorique de diamètre ou de longueur d'application, donc de puissance, sauf les limites pratiques de réalisation et de pression spécifique admissible de ses composants.

- Le dispositif est apte à injecter en enceinte close, vers la gaine expansible, une quantité de fluide hydraulique sous haute pression n'autorisant qu'une expansion limitée pour des raisons de sécurité mais, en tout cas, supérieure à la quantité utile.

- Le dispositif exerce une poussée non détonante sur le matériau à éclater, permettant ainsi une fissuration possible dans le plan recherché pour la séparation, du fait des fractions de seconde ou des quelques secondes de durée de l'application de la haute pression.

- Le principe du dispositif autorise une utilisation en multiple de ce dispositif, dans plusieurs trous forés suivant la ligne de rupture idéale, ainsi que des combinaisons en profondeur, éventuellement avec introduction de plusieurs dispositifs "en chapelet" dans un même trou foré.

- Le dispositif admet la génération de haute pression pour le fluide primaire à partir de sources énergétiques diverses, qui de façon générale sont de puissance, d'encombrement et de poids réduits.

De toute façon, I'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence aux figures 7 à 12 du dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette "aiguille" hydraulique pour l'éclatement de la pierre ou de matériaux analogues, et illustrant son fonctionnement
Figure 7 est une vue en demi-coupe longitudinale d'un dispositif conforme à la présente invention, en position de repos
Figure 8 est une vue en coupe transversale de ce dispositif, en position de repos, suivant VIII-VIII de figure 7
Figure 9 est une vue en demi-coupe longitudinale du même dispositif, mais en position active
Figure 10 en est une vue en coupe transversale, en position active, suivant X-X de figure 9
Figure 1 1 est une vue en perpective, très schématique, illustrant l'utilisation de l'aiguille hydraulique selon l'invention en multiple
Figure 12 est une autre vue très schématique, illustrant des variantes de l'invention.

En se référant d'abord aux figures 7 et 8, le dispositif selon l'invention comprend essentiellement une gaine expansible 25, également appelée "jet", en matière élastique déformable mais incompressible, de longueur et de diamètre adaptés pour son introduction à l'intérieur d'un trou cylindrique 6 foré dans la pierre 26 ou autre matériau dont on désire provoquer la rupture.

La gaine 25 est fermée de manière étanche, à chaque extrémité, par des moyens qui seront décrits plus bas.

La gaine 25 est traversée longitudinalement, de part en part, par une tige-support centrale 27, percée à chaque extrémité d'un canal axial, respectivement 28 et 29. Le canal axial supérieur 28 communique par un petit perçage radial 30 avec la périphérie de la tige 27, tandis que le canal axial inférieur 29 communique par un autre petit perçage radial 31 avec la périphérie de la tige 27. Les deux canaux axiaux 28 et 29 sont limités à la profondeur nécessaire pour atteindre les deux perçages radiaux 30 et 31. Ces deux perçages radiaux 30 et 31 communiquent de préférence entre eux par une saignée longitudinale ou par un méplat longitudinal 32, ménagé à la périphérie de la tige 27, qui aide à la répartition rapide du fluide hydraulique dès la mise en action du dispositif.Le canal axial supérieur 28 sert à l'admission du fluide hydraulique, tandis que le canal axial inférieur 29 servant uniquement pour la purge est normalement obturé par un capuchon de protection et de fermeture 33 vissé à l'extrémité inférieure libre de la tige 27.

La gaine 25 présente à chaque extrémité un embout torique, respectivement 34 et 35, qui est coiffé par une douille 36 ou 37. Un bouchon annulaire, respectivement 38,39, vient en outre fermer la gaine 25 à chaque extrémité, en comprimant l'embout torique 34,35, dans la douille respective 36,37. Le capuchon 33 maintient en place la douille inférieure 37 et le bouchon associé 39.

A chaque extrémité de la gaine 25 sont encore enfilées une coupelle d'appui 40,41, de dureté shore supérieure à celle de la gaine, et une coupelle anti-extrusion 42,43 qui vient soutenir la coupelle d'appui associée 40,41.

Chaque coupelle anti-extrusion 42,43 est d'une dureté shore plus élevée que la coupelle d'appui associée 40,41, et elle prend elle-même appui sur la douille respective 36,37.

Sur la partie supérieure de la tige centrale 27 est solidarisé, par exemple par vissage, un corps cylindrique creux 44 qui, comme le capuchon inférieur 33, maintient en place la douille supérieure 36 et le bouchon associé 38. La chambre intérieure du corps cylindrique 44 communique avec la gaine 25 par le canal axial supérieur 28 et par le petit perçage radial 30 précédemment décrits.

Un piston 45, muni de joints d'étanchéité 46 à sa périphérie, est monté coulissant dans le corps cylindrique 44, et la partie intérieure de ce corps 44 délimitée par le piston 45 est remplie d'un fluide hydraulique 47. Le piston 45 est repoussé vers le haut par un ressort de rappel hélicoîdal 48.

L'extrémité supérieure du corps cylindrique 44 est fermée par un fond circulaire 49, maintenu en place sur le corps 44 au moyen d'un écrou de fermeture 50 qui comporte une poignée de portage 51. Le fond 49 possède un perçage taraudé 52 pour l'admission d'un fluide primaire dans le volume délimité par le corps 44, le piston 45 et ce fond 49. Le fluide primaire est amené par un conduit flexible d'alimentation 53 (voir aussi figures 1 1 et 12) raccordé au perçage 52 ; ce fluide primaire est par exemple de l'huile sous pression, fournie par une pompe 54 qui peut elle-même être actionnée à partir d'une source d'énergie quelconque : pneumatique, hydraulique, électrique...

En position de repos, comme montré aux figures 7 et 8, le piston 45 occupe sa position supérieure en butée contre le fond 49, sous l'effet du ressort de rappel 48. Le fluide hydraulique 47 est ainsi rassemblé dans le corps 44, et la gaine 25 reste appliquée contre la tige centrale 27, son diamètre étant alors minimal.

L'aiguille se trouvant dans cette position de repos peut être introduite dans le trou foré 6, de diamètre adapté, le corps 44 restant à l'extérieur de ce trou 6. Un espace libre annulaire 55 subsiste initialement entre la gaine 25 et la paroi du trou 6.

Le fluide primaire est ensuite envoyé suivant la flèche P dans le corps 44 au-dessus du piston 45, si bien que le piston 45 se déplace vers le bas à l'encontre de l'action du ressort de rappel 48, comme l'illustre la figure 9. Le déplacement du piston 45 provoque l'expulsion du fluide hydraulique 47 hors de la chambre du corps 44 et son injection dans la gaine 25, par le canal axial 28 et par le perçage radial 30. La gaine 25 subit ainsi une expansion radiale sur toute sa hauteur active H, et elle atteint la paroi du trou 6, la périphérie de la gaine 25 s'incrustant dans les aspérités de cette paroi - voir aussi figure 10.

L'expansion de la gaine 25 étant terminée, commence une phase de montée en pression, au cours de laquelle les coupelles 40,41,42 et 43 s'évasent en contenant la gaine 25 à ses extrémités. La pression qui continue de monter s applique intégralement sur la paroi du trou 6, ceci sur la totalité de la hauteur active H de la gaine 25, jusqu'à produire une poussée radiale suffisante pour produire la rupture de la pierre 26 ou autre matériau sollicité.

La figure 1 1 illustre l'utilisation en multiple de l'aiguille hydraulique précédemment décrite. Dans un banc de pierre 26 sont par exemple forés quatre trous 6, disposés en ligne à des intervalles réguliers. Chaque trou foré 6 reçoit une aiguille hydraulique, toutes les aiguilles étant reliées entre elles par un même conduit flexible 53 d'alimentation en fluide primaire partant de la pompe 54. L'effort d'éclatement est appliqué ainsi avec une répartition homogène sur les parois de tous les trous 6, pour provoquer la rupture du banc de pierre 26, suivant le plan 56 contenant ces trous 6.

Ce banc de pierre 26 aurait pu être partiellement ébranlé par une opération antérieure et il pourrait présenter, à proximité de l'un des trous 6, une défaillance telle qu'une amorce de rupture non nécessairement visible, selon la ligne discontinue 57 de la figure 11. La partie fragilisée à cet endroit pourrait se détacher et se fractionner seule, en premier, lors de l'activation des différentes aiguilles, en dégageant l'aiguille introduite dans le trou 6 considéré d'une manière suffisante pour que l'expansion de la gaine 25 de cette aiguille soit libre.

Ce risque est toutefois évité du fait que le piston 45, après avoir parcouru une certaine course sous l'effet du fluide primaire, atteint le fond du corps cylindrique 44 et vient en butée contre une partie annulaire intérieure 58 du corps 44. Le fluide hydraulique 46 cesse alors d'être expulsé vers la gaine 25 de l'aiguille considérée, de sorte que l'expansion radiale de cette gaine 25 est limitée ; le débit hydraulique peut alors se répartir sur les trois autres aiguilles pour un fonctionnement normal de ces dernières avec expansion, montée en pression et finalement rupture du banc de pierre 26, comme décrit plus haut.

La gaine 25 peut comporter des inclusions (non représentées) d'outils metalliques prismatiques, diamétralement opposés, qui provoquent des fissures orientées. En utilisant des aiguilles hydrauliques pourvues de telles gaines, et convenablement positionnées angulairement, on favorise la rupture selon le plan idéal 56, passant par les trous 6.

La figure 12 illustre une variante, dans laquelle la gaine expansible 25 est séparée du corps cylindrique creux 44, et reliée à ce dernier par un conduit flexible 59 amenant le fluide hydraulique. La gaine 25 peut ainsi être mise en place à la profondeur souhaitée dans le trou foré 6. Eventuellement, deux ou plusieurs gaines 25 identiques disposées "en chapelet", et alimentées hydrauliquement en série, sont introduites dans un même trou 6 de grande profondeur comme suggéré en traits mixtes sur la figure 12.

Comme il va de soi, et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette aiguille hydraulique pour l'éclatement de la pierre ou de matériaux analogues qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe, donc mettant en oeuvre le même procédé.

Ainsi, l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention en modifiant le diamètre ou la longueur du dispositif, dans les limites compatibles avec les impératifs de fabrication et en correspondance avec les outillages disponibles pour forer les trous recevant le dispositif, ce qui permet de créer une gamme d'appareils correspondant aux besoins les plus courants, sans exclure des dimensions spéciales pour des applications exceptionnelles. L'utilisation du dispositif peut se faire non seulement en position verticale, mais encore plus généralement dans des trous d'orientation quelconque, le dispositif pouvant fonctionner de la même manière en toute position angulaire. On peut envisager une gaine de section non pas circulaire mais de profil différent, en fonction d'utilisations particulières. Outre l'éclatement de la pierre ou de matériaux analogues, une utilisation différente peut être l'emploi en épreuve de résistance de corps creux, cylindriques ou non.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Procédé hydraulique pour l'éclatement de la pierre ou de matériaux analogues, caractérisé en ce qu'une poussée hydraulique est appliquée directement sur la paroi d'un trou (6) foré dans la pierre ou autre matériau (26) à faire éclater, la poussée hydraulique étant exercée et répartie sur une hauteur active (H) déterminée, égale à la totalité ou à une fraction de la profondeur du trou foré.

2. Dispositif hydraulique, dit "aiguille" hydraulique destiné à la mise en oeuvre du procédé pour l'éclatement de la pierre ou de matériaux analogues selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement au moins une gaine expansible (25) étanche, en matière élastique déformable mais incompressible, à l'intérieur de laquelle est admis un fluide hydraulique (47) sous pression provoquant l'expansion radiale de la gaine (25) et son application contre la paroi du trou foré (6) dans lequel est introduit le dispositif, des moyens (44 à 54) étant prévus pour l'injection du fluide hydraulique (47) dans la gaine (25) et pour la mise en pression de ce fluide hydraulique.

3. Dispositif hydraulique pour l'éclatement de la pierre ou de matériaux analogues selon la revendication 2, caractérisé en ce que la gaine expansible (25) possède, à chacune de ses deux extrémités, un embout torique (34,35) serré de manière étanche autour d'une tige-support centrale (27), dont au moins une extrémité est percée d'un canal (28,29) pour l'injection du fluide hydraulique (47) sous pression à l'intérieur de ladite gaine (25).

4. Dispositif hydraulique pour l'éclatement de la pierre ou de matériaux analogues selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tige-support centrale (27) est percée à chaque extrémité d'un canal axial (28,29), communiquant par un petit perçage radial (30,31) avec la périphérie de la tige (27), les deux perçages (30,31) communiquant de préférence entre eux par une saignée ou un méplat longitudinal (32) ménagé à la périphérie de la tige (27), et l'un des canaux axiaux (29) servant pour la purge étant normalement obturé par un capuchon (33) disposé à l'extrémité libre de la tige (27).

5. Dispositif hydraulique pour ltéclatement de la pierre ou de matériaux analogues selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la gaine expansible (25) est fermée à chaque extrémité par un bouchon annulaire (38,39) comprimant l'embout torique (34,35) correspondant dans une douille (36,37) coiffant cet embout torique.

6. Dispositif hydraulique pour ltéclatement de la pierre ou de matériaux analogues selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'une coupelle d'appui (40,41), de dureté supérieure à celle de la gaine expansible (25), et une coupelle anti-extrusion (42,43), sont montées vers chaque extrémité de ladite gaine (25).

7. Dispositif hydraulique pour l'éclatement de la pierre ou de matériaux analogues selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la gaine expansible (25) est liée à un corps cylindrique creux (44) qui communique avec cette gaine (25) et dans lequel est monté coulissant un piston (45) déplaçant le fluide hydraulique précité (47) pour l'injecter dans la gaine (25), le piston (45) étant lui-même soumis à l'action d'un fluide primaire de mise en pression, fourni par une source énergétique extérieure (54), ainsi qu'à l'effet d'au moins un ressort de rappel (48).

8. Dispositif hydraulique pour l'éclatement de la pierre ou de matériaux analogues selon la revendication 7, caractérisé en ce que le fond du corps cylindrique (44) comporte une partie intérieure (58) formant une butée imitatrice de course pour le piston (45) et limitant ainsi l'expansion radiale de la gaine (25) sous l'effet de l'injection du fluide hydraulique (47).

9. Dispositif hydraulique pour l'éclatement de la pierre ou de matériaux analogues selon l'ensemble des revendications 3 et 7, caractérisé en ce que le corps cylindrique (44) est solidarisé, par exemple par vissage, avec l'extrémité de la tige-support centrale (7) de la gaine expansible (25) qui est pourvue du canal (27) pour l'injection du fluide hydraulique (47) dans ladite gaine (25).

10. Dispositif hydraulique pour l'éclatement de la pierre ou de matériaux analogues selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la ou chaque gaine expansible (25) est séparée du corps cylindrique (44), et reliée à ce dernier par un conduit flexible (59) amenant le fluide hydraulique (47), deux ou plusieurs gaines (25) disposées "en chapelet" pouvant être ainsi alimentées hydraulique ment en série et introduites dans un même trou (6).