FR3123679A1 - Ensemble de préparation d’une composition injectable - Google Patents
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Abstract
Ensemble de préparation d’une composition injectable La présente invention a pour objet un ensemble (1) de préparation d’une composition de scellement injectable pour le scellement d’un boulon d’ancrage dans un logement dédié d’une structure rocheuse, caractérisé en ce que l’ensemble comprend au moins : au moins un moyen de stockage (2) d’au moins un premier composant dit composant silicate à base de résine,un moyen de stockage (3) d’un second composant dit composant MDI à base de di-isocyanate de diphénylméthane,un moyen de stockage (4) d’une charge organique ou minérale,un dispositif de génération d’un premier mélange (5) relié configuré pour produire un mélange combinant au moins une quantité du composant MDI avec au moins une quantité de charge, un dispositif de génération d’un second mélange (6) configuré pour produire un mélange combinant au moins une quantité du premier mélange avec au moins une quantité de composant silicate. Figure à publier avec l’abrégé : Fig.1
Description
La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs de préparation de compositions injectables destinées au scellement d’éléments dans une structure rocheuse.
Dans le cadre d’opération minière ou d’exploitations souterraines, la progression du creusement de galeries impose conjointement que celles-ci soient renforcées par un système de consolidation pour que les hommes et les machines soient assurés de pouvoir se déplacer de façon sécurisée sans la crainte d’un éboulement ou d’un affaissement de la galerie. Pour ce faire, il est d’usage d’ancrer la partie superficielle moins stable de la roche à la partie profonde plus stable de la roche. Cet ancrage est effectué par un élément placé dans un trou de forage, ce trou de forage étant effectué dans la structure de la roche selon un axe perpendiculaire au plan de la paroi de galerie. Cet élément qui correspond à un boulon rigide ou à un boulon câble est alors scellé par adjonction d’une composition dédiée dans l’espace annulaire entre le boulon et les parois intérieures du trou de forage.
Dans ces opérations d’ancrages, ces boulons présentent une forme essentiellement longiligne de plusieurs mètres avec une surface latérale susceptible d’être lisse ou de comporter un relief de façon à augmenter les interactions du boulon avec la composition injectée et donc d’optimiser l’ancrage du boulon à l’intérieur du trou de forage dans la roche.
L’introduction de la composition de scellement dans le trou de forage peut être effectuée à l’aide d’une cartouche préremplie qui est introduite dans le trou de forage puis perforée lors de l’insertion du boulon. Une autre méthode consiste en l’injection de la composition dans le trou de forage. La composition chimique peut ainsi être injectée juste avant l’insertion du boulon dans le trou de forage, comme dans le cas d’un procédé dit «pr e -grouting», ou, alternativement, lorsque le boulon comprend un conduit traversant dans sa longueur, par injection de la composition au travers du boulon une fois celui-ci inséré, comme c’est le cas pour les procédés dits «post-grouting». Ces derniers procédés sont mis en œuvre grâce à des dispositifs d’injection qui permettent de contrôler la quantité de composition de scellement introduite dans chacun des trous de forages et qui autorisent un ajustement de la quantité de composition injectée au cas d’espèce, notamment dans le cadre d’intervention au niveau de structures rocheuses fracturées de façon à garantir une optimisation du remplissage de l’espace annulaire entre le boulon et les parois intérieures du trou de forage par la composition injectée.
Toutefois, les dispositifs actuels ne permettent pas une adaptation in situ et immédiate des propriétés de la composition de scellement aux besoins spécifiques de l’ancrage à réaliser. En effet, sur un site d’intervention, un utilisateur en charge de l’ancrage de boulons aux parois rocheuses est confronté à une large diversité géologique dont les contraintes associées sont susceptibles de varier et conduisent à imposer des types de boulonnage aux caractéristiques différentes, notamment en terme de longueur, de positionnement, ou encore de fonctionnement, comme dans le cadre de boulons coulissants qui par leurs propriétés dynamiques sont aptes à absorber l'énergie libérée par des coups de charges, par exemple, rencontrés dans des zones sismiques. Ainsi, pour un utilisateur, la possibilité d’ajustement des propriétés techniques de la composition de scellement au cas d’espèce lors de l’opération d’ancrage est particulièrement limitée, voire impossible, avec les solutions proposées actuellement.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant une solution qui permette de fournir un volume de composition chimique de scellement ajusté aux besoins spécifiques propres à l’ancrage de chaque boulon sur une structure rocheuse particulière, tout en autorisant une flexibilité de l’ajustement des propriétés de la composition chimique à fin d’une adaptation optimale de la composition de scellement aux spécificités d’une opération d’ancrage particulière.
L’invention a ainsi pour objet un ensemble de préparation d’une composition de scellement injectable pour le scellement d’un boulon d’ancrage dans un logement dédié d’une structure rocheuse, caractérisé en ce que l’ensemble comprend au moins :
- au moins un moyen de stockage d’au moins un premier composant dit composant silicate comprenant au moins un composant liquide à base de résine silicate,
- un moyen de stockage d’un second composant dit composant MDI comprenant au moins un composant liquide à base de di-isocyanate de diphénylméthane,
- un moyen de stockage d’une charge organique ou minérale,
- un dispositif de génération d’un premier mélange relié, d’une part, au moyen de stockage du composant MDI et, d’autre part, au moyen de stockage d’une charge, configuré pour produire un premier mélange combinant au moins une quantité du composant MDI avec au moins une quantité de charge organique ou minérale,
- un dispositif de génération d’un second mélange relié, d’une part, au dispositif de génération d’un premier mélange et, d’autre part, à au moins un moyen de stockage d’au moins le composant silicate, configuré pour produire un mélange combinant au moins une quantité du premier mélange avec au moins une quantité de composant silicate.
L’invention concerne également une composition de scellement injectable obtenue par un ensemble de préparation selon l’invention, caractérisée en ce que la composition de scellement comprend au moins :
- un composant dit composant silicate formé par au moins une résine silicate comprenant au moins une résine à prise lente et/ou une résine à prise rapide et/ou un accélérateur de prise,
- un composant dit composant MDI formé par au moins un mélange de di-isocyanate de diphénylméthane,
- une charge organique ou minérale.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à différents modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemple non limitatif, et expliqué notamment avec référence à la qui illustre une représentation schématique référencée d’un exemple d’ensemble selon l’invention.
Dans le présent document, le terme « boulon » se rapporte à la fois à un boulon rigide et à un boulon câble.
L’invention concerne un ensemble 1 de préparation d’une composition de scellement injectable pour le scellement d’un boulon d’ancrage dans un logement dédié d’une structure rocheuse, caractérisé en ce que l’ensemble comprend au moins :
- au moins un moyen de stockage 2 d’au moins un premier composant dit composant silicate comprenant au moins un composant liquide à base de résine silicate,
- un moyen de stockage 3 d’un second composant dit composant MDI comprenant au moins un composant liquide à base de di-isocyanate de diphénylméthane,
- un moyen de stockage 4 d’une charge organique ou minérale,
- un dispositif de génération d’un premier mélange 5 relié, d’une part, au moyen de stockage 3 du composant MDI et, d’autre part, au moyen de stockage 4 d’une charge, configuré pour produire un premier mélange combinant au moins une quantité du composant MDI avec au moins une quantité de charge organique ou minérale,
- un dispositif de génération d’un second mélange 6 relié, d’une part, au dispositif de génération d’un premier mélange 5 et, d’autre part, à au moins un moyen de stockage 2 d’au moins le composant silicate, configuré pour produire un mélange combinant au moins une quantité du premier mélange avec au moins une quantité de composant silicate.
Il convient de relever que les différents composants que sont le composant silicate, le composant MDI et la charge correspondent à des compositions respectives dans chacune desquelles le composé indispensable à chacune de ces compositions est susceptible d’être associé à des composants complémentaires ou additionnels.
Cet ensemble 1 de préparation selon l’invention permet d’assurer un stockage séparé par des moyens respectifs de chacun des différents composés qui entrent dans la composition de scellement destinée à être injectée. Cet ensemble 1 de préparation selon l’invention permet également d’opérer une production de composition de scellement sur le site de l’intervention, dans des quantités requises en fonction du trou de forage et des caractéristiques de l’élément de type boulon destiné à être ancré dans ce trou de forage. Cette capacité de préparation au plus près du point d’intervention permet de préparer la composition de scellement souhaitée au moment de son injection dans le trou de forage. Cette capacité de préparation sur site permet également de s'affranchir des problèmes de conservation des composants et compositions tels que ceux liés à leurs durées de vie ou au phénomène de décantation, rencontrés notamment lors de leur stockage, en particulier dans les compositions contenant des charges minérales ou organiques.
Dans l’ensemble 1 de préparation selon l’invention, les dispositifs de génération de mélange 5, 6 sont reliés aux moyens de stockage 2, 3, 4 de façon à permettre un ajustement de la quantité de chacun des différents composants de la composition de scellement et donc de leurs proportions respectives dans la composition finale de sorte que, outre la quantité de composition de scellement produite, l’ensemble 1 de préparation est en mesure d’opérer un ajustement de la composition de scellement produite, et donc de ses propriétés, de façon à rendre ces propriétés optimales pour répondre aux contraintes de scellement et d’ancrage spécifiques d’une intervention sur un trou de forage. Aussi, la composition de scellement produite sur le site de l’injection grâce à l’ensemble 1 de préparation de l’invention est susceptible de présenter des propriétés particulières telles qu’un temps de prise, une vitesse de réaction, des caractéristiques de gélification, de sorte que ces propriétés répondent de façon optimales aux spécificités de l’ancrage à effectuer, tout en autorisant leur flexibilité pour être ajustées aux évolutions des contraintes successivement rencontrées lorsqu’une succession d’opérations d’ancrage différents est réalisée.
Selon le mode de fonctionnement de l’ensemble de l’invention, la composition de scellement produite est d’abord générée sous la forme d’un premier mélange de composant MDI et de charge organique ou minérale, puis sous la forme d’un mélange combinant ce premier mélange préalable avec un composant silicate. Les différents composants stockés et mélanges produits qui présentent une viscosité sont déplacés dans le circuit de l’ensemble de préparation par l’intermédiaire de pompes 12 d’injection aptes à la gestion de pressions d’injection, préférentiellement par des pompes à engrenages telles que des pompes Kracht. A titre d’exemple préféré, ces pompes 12 d’injection sont sélectionnées pour leur capacité à générer des pressions d’injection susceptibles d’atteindre des valeurs de l’ordre de 300 bars.
Selon un exemple de construction des moyens de stockage 2, 3 d’un composant silicate ou d’un composant MDI, ceux-ci sont réalisés par des réservoirs comprenant un évent associé à une cartouche dessiccante assurant le maintien d’une atmosphère asséchée à l’intérieur des moyens de stockage 2, 3. Par ailleurs, ces moyens de stockage 2, 3 sont susceptibles d’être associé à des mécanismes de chauffage afin de préparer le composant silicate ou le composant MDI pour que ceux-ci soient à une température optimisée pour la production d’une composition chimique de scellement aux propriétés recherchées adaptées à une opération d’ancrage dans une structure rocheuse particulière. De façon complémentaire, ces moyens de stockage 2, 3 sont susceptibles d’intégrer un mélangeur respectif de façon à assurer le maintien d’une homogénéité des composants stockés dans chacun de ces moyens de stockage 2, 3.
Selon un exemple de construction du moyen de stockage 4 d’une charge organique ou minérale, celui-ci prend la forme d’un silo chargé manuellement par le dessus et associé à une vanne ciseaux 41 qui permet de sélectionner la quantité ou la proportion de charge à intégrer dans la composition de scellement à produire. Ce silo est susceptible de comprendre plusieurs compartiments de façon à permettre le stockage de charges différentes. L’ouverture de l’un ou l’autre de ces compartiments est opérée par la vanne ciseaux 41. Le moyen de stockage 4 est préférentiellement refermé de façon hermétique de sorte que toute entrée d’air s’opère au travers de cartouches dessiccantes permettant de maintenir une atmosphère asséchée à l’intérieur du moyen de stockage 4 de la charge.
Selon un exemple de l’ensemble 1 de l’invention correspondant à une variante de construction, l’ensemble 1 de préparation d’une composition de scellement injectable comprend également un dispositif d’injection 7 d’au moins une quantité du second mélange, ce dispositif d’injection 7 étant monté en sortie du dispositif de génération d’un second mélange 6. Selon cette variante de construction de l’ensemble 1 de l’invention, l’ensemble 1 est en mesure d’opérer directement une injection de la composition de scellement produite sans que celle-ci ne stagne ou n’ait à supporter une présence trop longue, de façon statique ou dynamique, dans une partie de la structure de l’ensemble 1. Aussi, le début de réaction des différents composants n’est amorcé qu’au mélange du composant silicate avec le premier mélange, ce premier mélange combinant le composant MDI avec la charge, minérale ou organique. Ce début de réaction est engagé dans le dispositif de génération d’un second mélange 6, au plus proche de l’opération d’injection de la composition de scellement à l’intérieur du volume foré dans la structure rocheuse. Selon un exemple spécifique de cette variante de construction, le dispositif d’injection 7 et le dispositif de génération d’un second mélange 6 sont intégrés à une même structure de sorte que, lors du fonctionnement de l’ensemble 1 de préparation de l’invention, il n’existe aucun temps de latence entre la réalisation de la composition de scellement et son injection.
Selon un autre exemple de l’ensemble 1 de l’invention correspondant à une variante susceptible d’être combinée avec les variantes précédemment détaillées, le stockage du composant silicate étant effectué par au moins, d’une part, un moyen de stockage 2a d’un composant silicate à base de résine silicate à prise rapide ou d’un accélérateur de prise et, d’autre part, un moyen de stockage 2b d’un composant silicate à base de résine silicate à prise lente, l’ensemble 1 comprend également un dispositif de génération d’un mélange 8 intermédiaire supplémentaire combinant au moins une proportion de composant silicate à base de résine silicate à prise rapide ou d’accélérateur de prise avec au moins une proportion de composant silicate à base de résine silicate à prise lente. Grâce à cette variante de construction, le composant silicate intégré à la composition de scellement présente des propriétés de célérité d’ancrage qui sont fonction des proportions de chacune des deux variantes de composant silicate ou des proportions de composant silicate, c’est-à-dire de la résine silicate et de l’accélérateur de prise, dans la composition finale. Il convient de relever que le stockage séparé des deux variantes de composant de silicate au sein de l’ensemble selon l’invention, autorise la production d’une composition de scellement dont les propriétés sont ajustables en fonction des contraintes imposées par les conditions et les caractéristiques de l’opération d’ancrage.
Selon un autre exemple de l’ensemble 1 de l’invention correspondant à une variante susceptible d’être combinée avec les variantes précédemment détaillées, l’ensemble 1 comprend également une unité de commande et de contrôle 9 de la distribution au niveau d’un dispositif de génération d’un mélange 5, 6, 8 d’au moins deux composants stockés parmi les moyens de stockage 2, 2a, 2b, 3, 4 de l’ensemble 1. Cette unité de commande et de contrôle 9 permet d’opérer un ajustement affiné des proportions de chacun des composants qui alimentent un dispositif de génération d’un mélange 5, 6, 8. Selon un exemple spécifique de cette variante de construction, cette unité 9 opère un contrôle de la distribution de chacun des composants stockés, voire également de l’alimentation de chacun des dispositifs de génération d’un mélange 5, 6, 8. Il convient de relever que selon un exemple de réalisation, cette unité de commande et de contrôle 9 intègre une ou plusieurs unités de mémoire comprenant un ou plusieurs programmes de gestion de la distribution des différents composants stockés en fonction de la composition chimique de scellement recherchée. Selon un autre exemple de réalisation, l’unité de commande et de contrôle 9 est également connectée à un ou plusieurs des dispositifs de génération d’un mélange 5, 6, 8 de sorte que l’unité de commande 9 assure également la gestion de la qualité des mélanges produits et notamment la qualité de leurs homogénéités respectives en évitant tout risque de décantation.
Selon un autre exemple spécifique de cette variante de construction et susceptible d’être combiné avec les variantes précédemment détaillées, l’unité de commande et de contrôle 9 de la distribution est associée à au moins un capteur 10 d’évaluation d’au moins un paramètre extérieur. Selon le capteur 10 concerné et la variable évaluée, cette variante de construction est susceptible de permettre à l’unité de commande et de contrôle 9 d’opérer un ajustement de la qualité de la composition chimique de scellement et donc des propriétés nécessaires, en fonction de spécificités contraignantes identifiées dans l’environnement de l’opération d’injection, tels qu’une sonde hygrométrique ou un thermomètre. De façon complémentaire, le capteur 10 est susceptible de renseigner l’unité de commande et de contrôle 9 quant au fonctionnement de l’un ou l’autre des éléments de l’ensemble 1 de l’invention tel que l’état des stocks des composants en présence dans les moyens de stockage 2, 2a, 2b, 3, 4, leurs températures ou hygrométries respectives, la proportion des composants en cours de distribution au niveau de chacun des dispositifs de génération d’un mélange 5, 6, 8 par différentes sondes dédiées tels que des capteurs de pesées, ou encore l’apparition de dysfonctionnements mécaniques ou d’arrêts prolongés par des capteurs adaptés, tels que, par exemple, des débitmètres. Aussi, en cas d’arrêt prolongé de certains dispositifs de l’ensemble de préparation de l’invention, l’unité de commande et de contrôle 9 est en mesure d’opérer une remise en fonctionnement, éventuellement temporaire, de ces dispositifs de façon à empêcher une stagnation de toute ou partie du mélange de la composition de scellement dans le circuit de préparation de cette composition et notamment dans l’un ou l’autre des dispositifs de génération d’un mélange 5, 6, 8 afin que le mélange produit ne connaisse une décantation et une limitation, voire un empêchement, des réactions des différents composants en présence.
Selon un autre exemple spécifique de cette variante de construction et susceptible d’être combinée avec les variantes précédemment détaillées, l’unité de commande et de contrôle 9 de la distribution est associée à au moins une interface utilisateur 91. Selon un arrangement préféré, cette interface utilisateur 91 permet de prendre la main sur un fonctionnement autonome de l’unité de commande et de contrôle 9. De façon complémentaire, cette interface utilisateur 91 permet d’opérer une programmation particulière de l’unité de commande 9 ou un ajustement de toute ou partie d’un programme intégré à l’unité de commande et de contrôle 9. Cette interface utilisateur 91 permet une intervention préalablement à l’actionnement de la préparation mais également en cours de fonctionnement de l’ensemble de préparation de l’invention, c’est-à-dire au cours d’une opération d’injection.
Selon un autre exemple spécifique de cette variante de construction et susceptible d’être combinée avec les variantes précédemment détaillées, l’unité de commande et de contrôle 9 de la distribution est associée au dispositif d’injection 7 et configurée pour être actionnée lors du fonctionnement du dispositif d’injection 7. Aussi, selon cet exemple de construction, l’opération d’injection actionne la mise en œuvre de la préparation de la composition de scellement en fonction du procédé prévu ou susceptible d’être ajusté à l’un ou l’autre des paramètres identifiés par l’une ou l’autre des sondes 10 de l’ensemble 1. A titre complémentaire, le dispositif d’injection 7 intègre un pressostat de sorte que lorsqu’une pression d’injection correspondant à la valeur d’un trou rempli est atteinte, l’unité de commande et de contrôle 9 actionne un arrêt automatisé de l’opération d’injection.
Selon un autre exemple de l’ensemble 1 de l’invention correspondant à une variante susceptible d’être combinée avec les variantes précédemment détaillées, le dispositif de génération du premier mélange 5 fait intervenir au moins un mécanisme de malaxage 51. Selon un exemple spécifique de construction du mécanisme de malaxage 51, celui-ci intègre différentes pales et racleurs disposés en forme de socles ou de lames inclinées arrangés pour pivoter autour d’un arbre central à l'intérieur d’une cuve cylindrique. Ce mécanisme de malaxage 51 est susceptible d’être arrangé de façon verticale ou horizontale. A titre de variante complémentaire, ce mécanisme de malaxage 51 intègre au moins un disperseur 52 qui optimise l’homogénéisation du mélange au cours de l’opération de malaxage. De même, il peut être envisagé d’associer le mécanisme de malaxage 51 à une pompe à vide 53 configurée pour générer une dépression à l’intérieur du dispositif de génération du premier mélange 5 de façon à supprimer les bulles susceptibles de se former et d’être incorporées dans le mélange produit au cours de l’opération de malaxage de ce mélange. Selon un autre exemple spécifique de construction du mécanisme de malaxage 51, celui-ci comprend au niveau de sa sortie une crépine 54 configurée pour opérer une filtration du mélange généré de sorte que le circuit de distribution du mélange et notamment les dispositifs de pompage du mélange ne soient pas endommagés par des charges solides de volume trop important. A titre d’exemple non limitatif, la crépine 54 présente des mailles comprises entre 50 µm et 2000 µm, préférentiellement comprises entre 100 µm et 500 µm, idéalement de l’ordre de 200 µm. A titre d’exemple spécifique de cette variante de construction, la charge organique ou minérale provenant du moyen de stockage 4 dédié est traitée par gravité par un micro-doseur 42 associé à un dispositif d’émottage qui assure une homogénéisation de la charge et de ses éventuels additifs organiques ou minéraux. A titre d’exemple, le micro-doseur 42 intègre une vis sans fin qui gère la progression de la charge. Le dispositif d’émottage est susceptible de comprendre des pales verticales qui complètent la vis sans fin du micro-doseur 42 et évitent une agglomération de grumeaux dans le cadre de la préparation de la charge préalablement au mélange de celle-ci avec le composant MDI dans le dispositif de génération du premier mélange 5. La jonction entre le micro-doseur 42 et le dispositif de génération du premier mélange 5 fait intervenir une vanne ciseaux apte à étanchéifier la dépression générée par la pompe à vide 53 dans le dispositif de génération du premier mélange 5. De façon complémentaire, la quantité de composant MDI provenant du moyen de stockage 3 dédié est déversée dans le dispositif de génération du premier mélange 5 par une pompe à engrenage 12 associée par un clapet anti-retour 31 réglable et sous la surveillance d’un débitmètre ou d’un peson associé au dispositif de génération du premier mélange 5. A titre d’exemple, ce clapet 31 n’autorise un passage unidirectionnel qu’en fonction de seuils de pression dépassés dans le circuit de déplacement du composant MDI. Le dosage de quantités de charge et de composant MDI distribuées dans le dispositif de génération du premier mélange 5 est contrôlé par un ou plusieurs capteurs de pesées 10 intégrés au dispositif de génération du premier mélange 5.
Selon un autre exemple de l’ensemble 1 de l’invention correspondant à une variante susceptible d’être combinée avec les variantes précédemment détaillées, le dispositif de génération du second mélange 6 fait intervenir au moins un mélangeur statique. Ce mélangeur statique est susceptible d’intégrer les caractéristiques de mélangeur de type connu. Il présente la forme d’un conduit destiné à être traversé par les différents composants de la composition de scellement finale, ce conduit comprenant plusieurs obstacles et reliefs positionnés sur la course des composants à l’intérieur du conduit de sorte que plusieurs turbulences sont générées entre les différents composants en déplacement pour aboutir à une homogénéisation du mélange.
Selon un autre exemple de l’ensemble 1 de l’invention correspondant à une variante alternative à la variante précédemment détaillée mais susceptible d’être combinée avec les autres variantes, le dispositif de génération du second mélange 6 fait intervenir au moins un mélangeur dynamique. Ce mélangeur dynamique est susceptible d’intégrer les caractéristiques de mélangeur de type connu, notamment faisant intervenir un moteur qui actionne en pivotement plusieurs pâles en rotation autour d’un axe.
Selon un autre exemple de l’ensemble 1 de l’invention correspondant à une variante susceptible d’être combinée avec les variantes précédemment détaillées, l’ensemble 1 comprend au moins une structure de support formant châssis arrangée pour permettre un transport conjoint des différents éléments constitutifs de l’ensemble 1. L’installation des différents éléments et dispositifs constitutifs de l’ensemble 1 de préparation de l’invention sur une structure de support commune permet le déplacement de l’ensemble de préparation 1 au plus près du site d’injection de la composition de scellement préparée. Selon un exemple spécifique de construction de cette variante de construction, l’ensemble 1 de l’invention comprend une structure support montée sur roues ou intégrée à un véhicule de façon à être aisément déplaçable.
Selon un autre exemple de l’ensemble 1 de l’invention correspondant à une variante susceptible d’être combinée avec les variantes précédemment détaillées, l’ensemble 1 comprend également un dispositif de nettoyage 11 du dispositif d’injection 7 qui permet d’empêcher un durcissement de la composition de scellement susceptible de rester dans le dispositif d’injection 7 une fois l’opération d’injection terminée. Ce dispositif de nettoyage 11 comprend un moyen de stockage 111 d’un produit de nettoyage relié à une entrée du dispositif de génération d’un second mélange 6 par l’intermédiaire d’une pompe 112 d’actionnement du circuit de nettoyage. Une projection de produit de nettoyage dans le dispositif de génération d’un second mélange 6 fera alors également transiter le produit au travers du dispositif d’injection 7. Alternativement ou de façon complémentaire, le dispositif de nettoyage 11 comprend une pompe à dépression 113 qui permet d’opérer un nettoyage par aspiration en récupérant les résidus de composition de scellement préparée au niveau d’un circuit d’extraction dédié.
L’invention concerne également une composition de scellement injectable obtenue par un ensemble de préparation selon l’invention, caractérisée en ce que la composition de scellement comprend au moins :
- un composant dit composant silicate formé par au moins une résine silicate comprenant au moins une résine à prise lente et/ou une résine à prise rapide et/ou un accélérateur de prise,
- un composant dit composant MDI formé par au moins un mélange de di-isocyanate de diphénylméthane,
- une charge organique ou minérale.
Selon un exemple particulier de préparation de la composition injectable, le composant MDI est formé par un mélange de prépolymère de diphénylméthane-4,4'-diisocyanate et/ou ses isomères.
Selon un autre exemple particulier de préparation de la composition injectable susceptible d’être combiné avec l’exemple précédent, le composant MDI comprend également une petite quantité de diphénylméthane-2,4'-diisocyanate.
Selon un exemple de composition injectable de l’invention correspondant à une variante de production, la proportion volumétrique du mélange de composant MDI et charge par rapport au composant silicate est préférentiellement de l’ordre de trois volumes du mélange de composant MDI et charge pour deux volumes de composant silicate éventuellement mélangé à un accélérateur de prise.
Selon un autre exemple de composition injectable de l’invention correspondant à une variante de production susceptible d’être combinée avec la variante précédente, la proportion pondérale de charge par rapport au composant MDI est préférentiellement de l’ordre d’une masse de charge pour deux masses de composant MDI.
L’unité de commande et de contrôle 9 intègre une ou plusieurs unités de mémoire comprenant un ou plusieurs programmes de gestion de la distribution des différents composants stockés aptes à mettre en fonctionnement l’ensemble de préparation selon l’invention de sorte que la composition chimique de scellement préparée présente au moins l’une des caractéristiques des compositions injectables énoncées précédemment.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et/ou représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.
Claims (12)
- Ensemble (1) de préparation d’une composition de scellement injectable pour le scellement d’un boulon d’ancrage dans un logement dédié d’une structure rocheuse, caractérisé en ce que l’ensemble comprend au moins :
- au moins un moyen de stockage (2) d’au moins un premier composant dit composant silicate comprenant au moins un composant liquide à base de résine silicate,
- un moyen de stockage (3) d’un second composant dit composant MDI comprenant au moins un composant liquide à base de di-isocyanate de diphénylméthane,
- un moyen de stockage (4) d’une charge organique ou minérale,
- un dispositif de génération d’un premier mélange (5) relié, d’une part, au moyen de stockage (3) du composant MDI et, d’autre part, au moyen de stockage (4) d’une charge, configuré pour produire un premier mélange combinant au moins une quantité du composant MDI avec au moins une quantité de charge organique ou minérale,
- un dispositif de génération d’un second mélange (6) relié, d’une part, au dispositif de génération d’un premier mélange (5) et, d’autre part, à au moins un moyen de stockage (2) d’au moins le composant silicate, configuré pour produire un mélange combinant au moins une quantité du premier mélange avec au moins une quantité de composant silicate.
- Ensemble (1) de préparation d’une composition de scellement injectable selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’ensemble (1) de préparation d’une composition de scellement injectable comprend également un dispositif d’injection (7) d’au moins une quantité du second mélange, ce dispositif d’injection (7) étant monté en sortie du dispositif de génération d’un second mélange (6).
- Ensemble (1) de préparation selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, le stockage du composant silicate étant effectué par au moins, d’une part, un moyen de stockage (2a) d’un composant silicate à base de résine silicate à prise rapide ou d’un accélérateur de prise et, d’autre part, un moyen de stockage (2b) d’un composant silicate à base de résine silicate à prise lente, l’ensemble 1 comprend également un dispositif de génération d’un mélange (8) intermédiaire supplémentaire combinant au moins une proportion de composant silicate à base de résine silicate à prise rapide ou d’accélérateur de prise avec au moins une proportion de composant silicate à base de résine silicate à prise lente.
- Ensemble (1) de préparation selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’ensemble (1) comprend également une unité de commande et de contrôle (9) de la distribution au niveau d’un dispositif de génération d’un mélange (5, 6, 8) d’au moins deux composants stockés parmi les moyens de stockage (2a, 2b, 3, 4) de l’ensemble (1).
- Ensemble (1) de préparation selon la revendication 4, caractérisé en ce que l’unité de commande et de contrôle (9) de la distribution est associée à au moins un capteur (10) d’évaluation d’au moins un paramètre extérieur.
- Ensemble (1) de préparation selon une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l’unité de commande et de contrôle (9) de la distribution est associée à au moins une interface utilisateur (91).
- Ensemble (1) de préparation selon la revendication 2 et une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l’unité de commande et de contrôle (9) de la distribution est associée au dispositif d’injection (7) et configurée pour être actionnée lors du fonctionnement du dispositif d’injection (7).
- Ensemble (1) de préparation selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de génération du premier mélange (5) fait intervenir au moins un mécanisme de malaxage (51).
- Ensemble (1) de préparation selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de génération du second mélange (6) fait intervenir au moins un mélangeur statique.
- Ensemble (1) de préparation selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de génération du second mélange (6) fait intervenir au moins un mélangeur dynamique.
- Ensemble (1) de préparation selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’ensemble (1) comprend au moins une structure de support formant châssis arrangée pour permettre un transport conjoint des différents éléments constitutifs de l’ensemble (1).
- Composition de scellement injectable obtenue par un ensemble de préparation selon une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la composition de scellement comprend au moins :
- un composant dit composant silicate formé par au moins une résine silicate comprenant au moins une résine à prise lente et/ou une résine à prise rapide et/ou un accélérateur de prise,
- un composant dit composant MDI formé par au moins un mélange de di-isocyanate de diphénylméthane,
- une charge organique ou minérale.
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