WO1991002141A1

WO1991002141A1 - Dispositif de consolidation des terrains boulon de scellement a longueur variable

Info

Publication number: WO1991002141A1
Application number: PCT/FR1990/000561
Authority: WO
Inventors: Patrice Timoni
Original assignee: Patrice Timoni
Priority date: 1989-07-27
Filing date: 1990-07-25
Publication date: 1991-02-21
Also published as: FR2650337A1; AU6165390A

Abstract

Dispositif de soutènement des parois de galeries. L'invention concerne un dispositif permettant de poser en galerie des boulons de soutènement de longueur nettement plus importante que la hauteur libre dans la galerie. Il est constitué d'une tige d'acier (1) coupée en biseau à une extrémité et soudée à l'autre extrémité à un câble d'acier (2) qui a son autre extrémité soudée à une tige acier (3) dont l'autre extrémité est filetée en pas à droite sur 200 mm, un écrou (6) est vissé sur 40 mm et en (5) un point de soudure permettant le vissage de l'écrou mais en interdisant le dévissage pour permettre le malaxage du produit d'ancrage d'une part et le serrage de l'écrou dans l'autre sens de rotation. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné au soutènement de galerie traversant des terrains dont la tenue est particulièrement difficile.

Description

DISPOSITIF DE CONSOLIDATION DES TERRAINS BOULON DE SCELLEMENT A LONGUEUR VARIABLE

Cette invention concerne des perfectionnements de boulons à ancrage réparti, sur tout ou partie de la tige, pour être introduit, dans les trous réalisés dans les épontes ou les parements de galerie pour en assurer la tenue.

Au cours de traçage de galeries pour exploitation minière ou tunnel routier, etc., il est nécessaire et parfois indispensable de procéder au soutènement. Dans les travaux courants, il suffit généralement de poser des boulons dont la longueur n'excède pas la hauteur libre dans la galerie.

Le principe de boulonnage est le suivant :

- forer un trou de longueur déterminée par la méthode d'exploitation

- engager une charge de résine ou de béton dont le volume sera égal au volume de trou duquel sera déduit le volume pris par la tige du boulon

- engager le boulon jusqu'au fond de trou en malaxant la charge d'ancrage

- arriver à fond de trou, serrer l'écrou de blocage de la plaque de soutènement située entre le massif et l'écrou.

Toutes ces opérations étant réalisées dans le but de solidariser les bancs de terrain situés en bord de galeries.

Dans certains travaux où la tenue des terrains est précaire, il est indispensable de poser les étançons en bois ou métalliques qui à ce moment interdisent le passage d'engins de gros gabarit, qui seuls permettent d'atteindre les rendements actuels. Le fait de poser des boulons de grande longueur qui remplacent les étançons permet donc le passage de ces engins. La présente invention a pour but de palier les inconvénients ci-dessus et permet de retrouver un boulon de grande longueur dont les caractéristiques mécaniques sont semblables à celles d'une tige rigide.

En effet l'assemblage tige et câble de très faible longueur permet de supprimer le flambage (brevet 70.38 024) du boulon lors de "introduction de ce dernier dans le trou, car le malaxage du produit d'ancrage n'intervient qu'à partir du moment où le dernier tronçon de câble est introduit dans le trou, donc seule la longueur de ti_t rigide est à l'extérieur du trou et le boulon est alors introduit complètement sans problème. Dans certains cas tout à fait particuliers, où la longueur du boulon doit absolument être supérieure de 4 à 5 fois à la hauteur libre de la galerie ; il est toujours possible d'injecter le produit d'ancrage après l'introduction du boulon dans le trou. La résistance à la traction du boulon ainsi constitué est similaire à celle des boulons utilisés

FEUILLE DE REMPLACEMENT normalement.

Cette invention présente un boulon de soutènement caractérisé par le fait de sa simple constitution, une ou plusieurs tiges d'acier reliées à d'autres par un ou plusieurs câbles d'acier, l'extrémité de la dernière tige d'acier introduite dans le trou sera filetée pour permettre le vissage d'un écrou. Sur le filetage, pas ϋr- droite d'environ 200 mm de longueur, l'écrou est vissé sur environ 40 mm ; et un point de soudure est réalisé qui interdit le dévissage de l'écrou tout en autorisant le vissage. De ce fait, pendant l'opération de fin d'introduction de boulon et de malaxage de produit d'ancrage, le boulon tourne à gauche car l'écrou ne peut se dévisser. Puis le boulon est introduit complètement et, l'ancrage réalisé, nous vissons en tournant à droite et l'écrou bloque la plaque de soutènement au toit.

La figure î représente un boulon constitué de 2 tiges d'acier reliées entre elles par un morceau de câble soudé à chaque extrémité. Le dispositif comporte en (1) une tige d'acier de longueur et diamètre à définir en fonction des besoins, dont l'extrémité fond de trou est coupée en biseau à 45° et l' autre extrémité soudée au câble. En (2) un morceau de câble d'acier de longueur et diamètre à définir en fonction des besoins, soudé à chacune de ses extrémités aux tiges d'acier. Les torons seront tressés de façon à ce que le mouvement de rotation vers la gauche, pendant l'introduction du boulon, provoque le serrage de ces derniers. En (3) et (4) une tige d'acier de longueur et diamètre à définir en fonction des besoins, soudée au câble à une extrémité et dont l' autre extrémité sera filetée en pas à droite sur environ 200 mm ; un écrou vissé sur 40 mm et en (5) un point de soudure permettant le vissage de l'écrou mais en interdisant le dévissage pour permettre à la tige de tourner à gauche pendant la dernière phase d'introduction du boulon et le malaxage du produit d'ancrage. La figure (2) représente le boulon posé dans le trou ; nous constatons qu'à ce moment la longueur du boulon est égale à 2 h soit 2 fois la hauteur libre dans la galerie.

Le trou (7) figure 2 de longueur et diamètre adapté à la longueur du boulon, définie par la méthode de soutènement, étant foré, nous introduisons dans ce dernier, manuellement ou pneumatiquement la charge de scellement (8), figure 2 puis l'extrémité du boulon, coupée en biseau à 45°, pour faciliter la pénétration dans la charge d' ancrage ; la longueur de la tige d'acier ( 1 ) figure 1 est variable suivant la demande (hauteur libre de la galerie). Cette tige, reliée à une autre, par un câble (2) figure 1 de longueur de 200 mm environ soudé aux extrémités permet la flexibilité nécessaire à l'ensemble du boulon de grande longueurs pour l'introduction dans le trou en galerie de faible section. Cette partie de câble (2) figure 1 étant introduite, la dernière tige d 'acier (3) figure 1 étant engagée dans le trou, nous plaçons l'écrou (6) figure 1 dans la tête de boulonnage de l'engin. A ce moment l'introduction de la tige (3) figure 1 est réalisée mécaniquement en tournant à gauche, l'écrou freiné par un point de soudure (5) figure 1 ne peut pas se dévisser et les torons du câble ne peuvent se dissocier par le fait que le câble est tressé â droite, la plaque de boulonnage (9) figure 2 étant appliquée au massif et l'ancrage réalisé. Il suffit alors de visser mécaniquement l'écrou pour avoir un serrage correct du boulon. Cette invention permet d'utiliser des tiges de boulonnage dont la longueur peut être nettement supérieure à la hauteur h entre toit et mur de galerie, supprime l'inconvénient de manchon raccord, et l'introduction du boulon s'effectue sans flambage de la tige ni coup de fouet, car pendant la rotation seule une longueur de tige rigide est à l'extérieur du trou. Il est évident que l'invention n'est pas limitée au diamètre des tiges et des câbles, ni à la longueur des tiges et des câbles, ni au type d'acier employé (crénelé, lisse, etc.) ni au type d' écrou ou tête d'entraînement du boulon ni au nombre de tiges et de câbles pouvant être ainsi assemblés.

Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné au soutènement de galerie traversant des terrains dont la tenue est particulièrement difficile.

FEUILLE DE REMPLACEMENT

Claims

REVENDICATIONS

1) Bouloa de soutènement de longueur supérieure à la hauteur libre de la galerie, utilisé, dans la technique du boulonnage à ancrage réparti sur toute ou partie de sa longueur à l'aide de résines, béton, etc.. caractérisé par le fait qu'il est constitué de tiges en acier rigide reliées entre elles par un ou plusieurs morceaux de câble en acier de très faible longueur.

2) Boulon selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la longueur des tiges varie en fonction de la hauteur libre de la galerie.

3) Boulon selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la longueur du - ou des - câble (s) varie en fonction du diamètre des tiges en acier rigide,- et. soit juste suffisante pour en permettre l'articulation, soit environ 200 mm.

4) Boulon selon les revendications 1 et 2 et 3 caractérisé par le fait que l'extrémité côté orifice du trou est constituée par un filetage sur lequel est monté un écrou qui, lors du dévissage, ne pourra se désolidariser de la tige du fait de la présence d'un frein fond de filet entre l'extrémité de la tige et le dit écrou.

5) Boulon de soutènement, selon les revendications 1, 2, 3 et 4 caractérisé par le fait que les torons du - ou des - câble (s) soient tressés de façon à en interdire le desserrage lors de l'introduction du boulon en rotation.

6) Boulon de soutènement selon les revendications 1, 2, 3, 4 et 5 caractérisé par le fait que la tige d'acier assemblée au câble à une extrémité et dont l'autre sera filetée sur environ 200 mm ; un écrou vissé sur 40 mm et en (5) un point de soudure permettant le vissage de l'écrou mais en interdisant le dévissage, pour permettre à la tige de tourner dans le sens inverse lors de la dernière phase d'introduction du boulon, permettant ainsi le malaxage des produits de scellement.

FEUILLE DE REMPLACEMENT