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Trou
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Etre
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BARRES
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DANS
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Tir
(1)
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Est-a
(1)
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Physical
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130 cm
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6 m
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de 700 N/mm
(1)
[16][_]
de 22 %
(1)
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de 5 cm
(1)
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Disease
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Rupture
(2)
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Molecule
(2/ 2)
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I-I
(1)
[22][_]
dtan
(1)
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Organism
(1/ 1)
[24][_]
lion
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2516975A1
Family ID 1988329
Probable Assignee Bergwerksverband Gmbh
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title BOULON D'ANCRAGE
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UN BOULON D'ANCRAGE.
LE BOULON D'ANCRAGE DE L'INVENTION EST REALISE SOUS FORME D'UN
FAISCEAU DE BARRES D'ANCRAGE MUTUELLEMENT PARALLELES 1 DE FAIBLE
SECTION TRANSVERSALE, CE FAISCEAU RECEVANT, EN POSITION CENTRALE, UN
TUBE EN ACIER 2 A PAROI MINCE, LES EXTREMITES 9, 12 DE CE FAISCEAU
PASSANT A TRAVERS LA PLAQUE D'ANCRAGE 5 SUR LA FACE INFERIEURE DE
LAQUELLE ELLES SONT SOUDEES.
LE BOULON D'ANCRAGE DE L'INVENTION EST UTILISE, EN PARTICULIER, COMME
ELEMENT DE SOUTENEMENT DANS LES GALERIES DE MINES.
Description
_________________________________________________________________
16975
La presente invention concerne un boulon d'ancrage destine, en
particulier, a etre utilise comme element de soutenement et comportant
une barre d'ancrage collee sur toute sa longueur dans le trou de
forage, ainsi qu'une plaque d'ancrage disposee a
l'embouchure du trou de forage.
Par suite de leur effet de chevillage et de precontrainte, les boulons
d'ancrage utilises dans
les exploitations minieres souterraines servent gene-
ralement a assujettir l'espace creux des galeries.
Outre les boulons d'ancrage du type indique dans l'introduction
ci-dessus et qui sont colles sur toute leur longueur dans le trou de
forage, on connait des boulons d'ancrage constitues d'une barre
d'ancrage
a une extremite de laquelle est fixee une tete d'an-
crage qui, en etant realisee sous forme d'un element d'ecartement,
peut etre serree tout au fond du trou de forage contre la paroi de ce
dernier ou qui peut y etre collee tandis que, a ltautre extremite de
cette tete et a l'embouchure du trou de forage, est prevue une plaque
d'ancrage qui peut etre serree contre la
roche, par exemple, au moyen d'un ecrou filete.
En outre, on connait des elements d'ancrage
dits sandwich qui sont constitues d'un cable metalli -
que et qui sont egalement serres sur une plaque d'an-
crage a ltembouchure du trou de forage au moins par-
tiellement sous forme collee.
Tous ces elements d'ancrage doivent etre utilises dans les espaces
creux souterrains comme
seul soutenement ou du moins comme complement de sou-
tenement suivant les dimensions de ces espaces creux.
Un soutenement d'ancrage de ce type peut etre particulierement
important lorsque le soutenement habituel d'une galerie, qui est
constitue de chapeaux et d'etancons, retrecit trop fortement la
section transversale de la galerie Un tel resserrement se
produit, en particulier, lors d'un creusement en mon-
tant dans des veines d'une faible epaisseur de couche, par exemple,
dans des veines ayant des epaisseurs de couches comprises entre 70 et
130 cm.
Si l'on part du principe que, dans des creu-
sements de ce type, on doit transporter les piles a fleche necessaires
pour le dispositif de taille qui viendra ulterieurement, on constate
alors qu'il est
absolument indispensable de selectionner un soutene-
ment assurant, dans la galerie, une section transver-
sale libre aussi grande que possible.
Lorsqu'il s'agit de creuser dans une galerie
d'une hauteur comprise entre 70 et 130 cm, on n'envi-
sage plus le soutenement habituel constitue de cha-
peaux et d'etancons hydrauliques Des lors, l'utili-
sation d'elements d'ancrage du type indique dans l'in-
troduction ci-dessus doit etre exclue, car les ele-
ments d'ancrage connus, de quelque type que ce soit, ne peuvent etre
utilises dans le toit du filon sous forme portante, compte tenu des
faibles hauteurs et largeurs des galeries, ainsi que de la longueur
(par exemple 6 m) pouvant etre necessaire pour assurer la
force portante requise De plus, les extremites si-
tuees en dessous de la plaque d'ancrage et supportant le dispositif de
precontrainte entravent la section transversale interieure de la
galerie dans une mesure
non negligeable.
Compte tenu de ces difficultes que lion
rencontre avec un soutenement, en particulier, lors-
qu'il s'agit de creuser a l'interieur de veines d'une tres faible
epaisseur de couche, l'invention a pour
objet de fournir un boulon d'ancrage qui est prefabri-
que aisement en tenant compte des espaces etroits et qui peut etre
introduit manuellement dans la roche, ce boulon d'ancrage ayant une
force portante suffisante en cas de la forte convergence a laquelle on
doit
stattendretandis que, d'autre part, il ne reduit nul-
lement la section transversale d'une galerie.
A cet effet, suivant l'invention, le boulon d'ancrage est realise sous
forme d'un faisceau de barres d'ancrage mutuellement paralleles de
faible
section transversale, ce faisceau recevant, en posi-
tion centrale, un tube en acier a paroi mince, les extremites de ce
faisceau passant a travers la plaque d'ancrage sur la face inferieure
de laquelle elles
sont soudees.
Grace a cette forme de realisation du boulon d'ancrage, celui-ci forme
un angle avec la plaque d'ancrage, cet angle dependant de la hauteur
et de la largeur du creusement, ainsi que de la longueur de l'ancrage
Lorsqu'on utilise le boulon d'ancrage en creusant dans une veine d'une
epaisseur de couche de a 130 cm, l'angle est d'environ 500 Sur toute
la
longueur du boulon d'ancrage, sont reparties des etoi-
les de centrage ecartees l'une de l'autre, realisees a partir d'une
tole dtacier a ressorts, ces etoiles de centrage maintenant le boulon
d'ancrage lors de son introduction dans le trou de forage tandis que,
d'autre part, elles assurent egalement le centrage du
boulon d'ancrage dans ce trou de forage afin de garan-
tir un collage uniforme.
Grace a la nature de l'assemblage entre les barres d'ancrage et la
plaque d'ancrage, on obtient une galerie d'une section transversale
aussi grande que possible, si bien que le soutenement en taille ne
peut rester suspendu aux tetes d'ancrage, ce qui, d'une part, pourrait
mettre le soutenement en danger
et, d'autre part, deteriorer les chapeaux du bouclier.
16975
Les barres d'ancrage s'etendant parallele-
ment llune a l'autre en forme de faisceau et ayant une faible section
transversale permettent, au boulon
d'ancrage, d'avoir une grande souplesse, tout en faci-
litant l'introduction sans appareil mecanique Toute- fois, cette
souplesse et la grande longueur des barres d'ancrage suivant
l'invention empechent l'utilisation
de cartouches d'adhesif tout au fond du trou de forage.
C'est pourquoi, on injecte une colle a deux composants par un orifice
d'injection pratique dans
la plaque d'ancrage, afin qu'elle penetre dans l'espa-
ce annulaire entourant les barres d'ancrage, le tube en acier a paroi
mince prevu en position centrale entre les barres d'ancrage etant
destine a faire office de
conduit de ventilation.
Afin d'assurer l'etancheite de l'embouchure du trou de forage, entre
la plaque d'ancrage et la
roche, on prevoit un joint d'une epaisseur de plu-
sieurs centimetres, par exemple, en mousse Etant donne que les boulons
d'ancrage suivant ltinvention,
dont les extremites sont soudees sur la face inferieu-
re de la plaque d'ancrage, sont prefabriques en sur-
face, leur maniement en sous-sol offre une grande
securite lors de leur installation.
Les barres d'ancrage individuelles sont realisees en un acier RM 90
tenace, d'une grande resistance et specialement elabore pour les
elements d'ancrage, cet acier ayant une tension de rupture de 700 N/mm
2 a un allongement otal de 22 % La grande
extensibilite est assuree par l'allongement uniforme-
ment reparti, lequel est inhabituellement eleve La
charge de rupture du boulon d'ancrage suivant ltinven-
tion est de 262 KN.
Un exemple de realisation sera decrit plus en detail ci-apres en se
referant aux dessins annexes dans lesquels la figure 1 est une coupe
d'un trou de forage dans lequel est introduit le boulon d'ancrage
suivant l'invention; la figure 2 est une vue en plan de la plaque
d'ancrage, et la figure 3 est une coupe du trou de forage, cette coupe
etant prise suivant la ligne I-I de la
figure 1.
Le boulon d'ancrage suivant Ilinvention est constitue d'un faisceau de
barres d'ancrage l de faible section transversale disposees
parallelement l'une a l'autre Dans l'exemple de realisation illustre
dans les dessins annexes, les barres d'ancrage 1 sont au
nombre de 4, mais ce nombre peut varier.
Un tube en acier 2 occupant une position centrale est entoure par les
barres d'ancrage l Les
barres d'ancrage 1 reunies en un faisceau et renfer-
mant un tube en acier 2 sont maintenues ensemble par des anneaux de
centrage 15 et il n'est pas complique de les introduire manuellement
dans le trou de forage 3. Les extremites 9, 10, Il et 12 sont
rabattues sur la face inferieure 6 de la plaque d'ancrage 5 o elles
sont fixees par soudage Les cordons de soudure sont designes par le
chiffre de reference 13 Etant donne que l'angle a entre le trou de
forage 3 et le toit du filon depend de la largeur et de la hauteur du
creusement, ainsi que de la longueur des barres
d'ancrage, les elements d'ancrage, c'est-a-dire l'as-
semblage entre les barres d'ancrage l et les plaques
d'ancrage 5,peuvent etre prefabriques en surface.
Les anneaux de centrage 15 sont maintenus
sur les barres d'ancrage l au moyen de points de sou-
dure 16.
Du fait que les barres d'ancrage 1 sont realisees avec une faible
section transversale, elles
peuvent etre rabattues en dessous de la plaque d'an-
crage 5 Ce rabattement est facilite du fait que l'orifice de passage 8
est realise avec un arrondi s'elargissant en forme de trompette vers
le bas De la sorte, on evite un flambage a aretes vives des barres
d'ancrage individuelles 1 Afin d'assurer l'etancheite de l'espace
annulaire 4 situe dans la zone de l'embouchure du trou de forage,
entre la roche et-la plaque d'ancrage 5, on introduit un joint en
mousse 14 d'une epaisseur de plusieurs centimetres, par exemple, de 5
cm Via l'orifice d'injection 7 et
au moyen d'un dispositif d'injection special, on in-
troduit la colle a deux composants dans l'espace an-
nulaire 4, ce dernier etant ventile via le tube en
acier 2.
Du fait que les extremites 9, 10 et 11, 12 sont ecartees en une
configuration particuliere comme represente en figure 2, on peut
envisager, uniquement
en guise d'exemple de realisation, d'adapter les ex-
tremites 9-12 sur la plaque d'ancrage 5 de telle sorte
qu'elles soient portantes.
Afin dtassurer une fixation avantageuse des extremites 9-12 sur la
plaque d'ancrage 5, on peut envisager d'autres systemes, la surface de
la plaque
d'ancrage 5 ne pouvant etre depassee en hauteur.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Boulon d'ancrage destine, en particu-
lier, a etre utilise comme element de soutenement et comportant une
barre d'ancrage collee sur toute sa longueur dans le trou de forage,
ainsi qu'une plaque d'ancrage disposee a l'embouchure du trou de
forage, caracterise en ce qu'il est realise sous forme d'un faisceau
de barres d'ancrage mutuellement paralleles
( 1) de faible section transversale, ce faisceau rece-
vant, en position centrale, un tube en acier ( 2) a paroi mince, les
extremites ( 9, 10, 11, 12) de ce faisceau passant a travers la plaque
d'ancrage ( 5)
sur la face inferieure de laquelle elles sont soudees.
2 Boulon d'ancrage suivant la revendica-
tion 1, caracterise en ce que le faisceau entourant le tube en acier (
2) est constitue d'au moins quatre
barres d'ancrage ( 1).
3 Boulon d'ancrage suivant la revendica-
tion 1, caracterise en ce que le tube en acier ( 2) passe a travers la
plaque d'ancrage ( 5) et une barre d'ancrage ( 1) pour se terminer
sous forme d'un conduit de ventilation debouchant dans l'espace creux
de la galerie.
4 Boulon d'ancrage suivant la revendica-
tion 1, caracterise en ce qu'un orifice d'injection
( 7) est prevu dans la plaque d'ancrage ( 5) a une fai-
ble distance de l'orifice de passage ( 8).
Boulon d'ancrage suivant la revendica- tion 1, caracterise en ce que
l'orifice de passage ( 8) est realise avec un arrondi s'elargissant en
forme de
trompette en direction de l'espace creux de la galerie.
6 Boulon d'ancrage suivant l'une quelcon-
que des revendications 1 et 2, caracterise en ce que
les extremites ( 9, 10, 11, 12) des barres d'ancrage ( 1) sont fixees
par soudage et a l'ecart l'une de
l'autre sur la face inferieure ( 6) de la plaque dtan-
crage ( 5), au moins trois extremites ( 9, 10, 11) for-
mant un angle obtus avec les barres d'ancrage ( 1) dans le trou de
forage ( 3), tandis qu'une extremite ( 12) forme un angle aigu. 7
Boulon d'ancrage suivant la revendication 1, caracterise en ce que,
entre la couche de roche et
la plaque d'ancrage ( 5), on prevoit un joint ( 14) rea-
lise, par exemple, en mousse, ce joint etancheifiant en une
configuration annulaire l'orifice entourant les
barres dsancrage ( 1), a l'exception de llorifice d'in-
jection ( 7).
8 Boulon d'ancrage suivant la revendication 1, caracterise en ce
que,sur toute leur longueur, les
barres dzancrage ( 1) sont entourees de plusieurs an-
neaux de centrage ( 15) en etoile realises en acier a ressorts.
9 Boulon d'ancrage suivant la revendica-
tion 1, caracterise en ce que les barres d'ancrage ( 1)
sont realisees en une matiere tenace de haute resis-
tance, par exemple, en acier RM 90.
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