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PERFECTIONNEMENTS AUX BOULONS POUR UTILISATION DANS DES PAREMENTS ROCHEUX
ET AUTRES MATERIAUX EN COUCHESo
La présente invention est relative aux boulons dits de toit, c'est à-dire à des boulons employés dans les mines, les tunnels, et autres travaux souterrains pour empêcher l'effondrement ou l'écroulement de toits, de parois, de banquettes etc.... De tels boulons sont agencés pour sétendre à travers un certain nombre de couches ou strates pour les relier ou les assembler entre elles et pour empêcher un mouvement relatif de celles-ci.
La présente invention se rapporte au type de boulon qu'on doit introduire et fixer dans des trous forés dans ce but et qui se terminent habi- tuellement en cul de sac (trous borgnes) de telle sorte que l'ensemble doit être fixé à partir de l'extrémité d'entrée, le type de boulon en question est fixé par effet de coincement, la tige du boulon ayant son extrémité côté intérieur évasée et divergente et entourée par des mâchoires ou mordaches formant un collet fendu extensible qui est dilaté et obligé de venir en contact avec les parois du forage dans lequel le boulon est introduit, après par mouvement axial relatif de la tige et des mordaches lorsqu'on retire la tige.
Les boulons de toit de cette espèce ont été prévus jusqu'à présent pour fonctionner aux fins pour lesquelles ils ont été conçus mais ils avaient l'inconvénient que le placement initial ou ancrage du boulon nécessitaient l'emploi d'un tube de blocage ou d'un verrou de placement spécial ou organe analogue pour assurer cue le collet ne sera pas tiré en arrière avec la tige du boulon mais sera dilaté pour produire un serrage contre la paroi du forage ou du trou foré.
L'objet de la présente invention est de permettre de vaincre ces difficultés de manière simple en prévoyant un dispositif qui s'oppose au retour des mordaches du collet lorsque commence le retrait du boulon et qui est associé au collet de telle façon que l'ensemble du boulon puisse être facilement introduit dans le forage sans s'opposer au mouvement de la tige et à ce que le
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collet la suive, puisqu'il est nécessaire de provoquer l'expansion de ce dernier assez pour qu'il morde dans la paroi du forage et assure le serrage de l'ensemble du boulon de toit, ce qui est habituellement réalisé en y vissant un écrou qui portera sur une plaque venant en contact avec la paroi rocheuse.
Ainsi, suivant la présente invention, un boulon du type dont question plus haut est prévu avec une jupe élastique divergente avec son extrémité ouverte et dirigée vers l'extrémité du Prou de forage;la jupe est portée par le collet à fente ou par la tige du boulon de telle sorte que lorsqu'on retire la tige, la jupe vient en contact avec les parois du forage et fournit la retenue nécessaire contre;le collet retournant immédiatement avec la tige.
Pour expliquer plus complètement l'invention, quelques exemples de boulons de toit suivant l'invention, seront décrits maintenant plus complètement en se référant aux dessins ci-annexés dans lesquels : - la figure 1 est une élévation latérale d'une forme du nouvel ensemble de boulon de toit dans un trou de forage mais avant de l'y ancrer ; - la figure 2 est une vue semblable du même ensemble après ancrage du boulon; - la figure 3 est une élévation à plus grande échelle d'une partie de l'ensemble dans l'état montré à la figure 1; - la figure 4 est une coupe axiale centrale des parties vues à la figure 3; - la figure 5 est une coupe transversale suivant les lignes V-V de la figure 4; - la figure 6 est une vue semblable à la figure 4 d'une forme de construction légèrement modifiée ;
- la figure 7 est une coupe transversale suivant les lignes VII-VII de la figure 6, et - la figure 8 est une vue semblable à la figure 4 d'une autre forme de construction modifiée.
Dans la forme de construction montrée aux figures 1 à 5, le boulon a sa tige 1 filetée en 2 à une extrémité pour recevoir un écrou 3 pour porter une plaque 4. A son autre extrémité il est formé d'un prolongemeht évasé divergent 4 et à la jonction entre ce prolongement et la tige il y a un épaulement 6 qui forme un gradin, annulaire Un collet fendu consistant dans cet exemple en une paire de mordaches 7 de forme semblable, a une rainure 8 dans chaque partie agencée pour chevaucher sur les surfaces latérales 9 s'évasant, du prolongement 5. Manifestement, cependant, le collet pourrait être formé avec plus de deux mordaches pour autant que le prolongement 5 de boulon est convenablement formé pour écarter ces pièces à la suite d'un mouvement axial relatif se produisant entre la tige du boulon et les mordaches.
Une jupe conique 10 de caoutchouc ou autre matériau élastique, conformée en divergent, est conformée avec une bride 11 tournée vers l'intérieur- qui coopère avec une rainure annulaire dans les mâchoires 7 de manière à encercler ces dernières et à tendre de les maintenir ensemble. Cette jupe 10 est par conséquent supportée par le gradin 6 par l'intermédiaire des mâchoires 7. Le diamètre maximum de la jupe 10, c'est-à-dire le diamètre à sa partie inférieure, est légèrement plus grand que celui du trou de forage 12 dans lequel le boulon doit être maintenu. L'épaisseur radiale de la jupe 10 peut être uniforme du haut en bas, mais elle est de préférence légèrement plus grande à l'extrémité inférieure de la jupe, comme montré aux dessins, qu'à la partie supérieure voisine de la bride 11.
Les extrémités inférieures des mordaches 7 sont arrondies comme montré en 13 (figure 4) ou elles peuvent être chanfreinées pour permettre à la jupe 10 de céder vers
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l'intérieur de manière à pouvoir passer au delà de saillies ou d'irrégulari- tés des parois du trou de forage 12 pendant que le boulon est poussé vers le haut vers l'intérieur du trou dans la position montrée, par exemple à la figure 1, Les parties arrondies 13 présentent aussi des supports pour la jupe 10 pour empêcher cette dernière d'être forcée trop loin vers l'in- térieur.
Eventuellement, dans la légère variante montrée à la figure 6, les parties d'extrémités arrondies telles que 13 sont omises mais autrement la construction est la même qu'aux figures 1 à 5. Par exemple, on peut voir aux figures 6 et 7 que la tige 1, le prolongement 5 en forme de cône et la jupe conique 10 sont de même conformation qu'aux figures 1 à 5.
Lorsqu'un boulon de toit tel que décrit doit être introduit dans un trou de forage, les deux mordaches 7 maintenues élastiquement ensem- ble par la chemise 10 reposent sur le gradin 6 de la tige du boulon et l'en- semble du boulon est poussé dans le trou de forage 12 jusqu'à ce que la plaque-rondelle 4 portée par l'écrou 3 qui a été vissé en place vienne buter contre la face exposée du rocher. Pour s'assurer que les parties supérieu- res des mordaches 7 sont maintenues ensemble pendant ce processus, on a prévu une bande 14 qui se trouve dans une rainure 15, et cette bande qui est élas- tique peut être facilement busée ou étendue. Pendant l'introduction du bou- lon dans le trou de forage 12, la jupe élastique 10 traîne derrière les mâ- choires 7 en contact avec les parois intérieures du trou de forage.
Ainsi, lorsque le boulon est introduit en place comme montré à la figure 1, il est nécessaire seulement de retirer la tige de boulon 1 légèrement vers le bas pour que la jupe 10 presse contre les parois intérieures du trou de forage et pour exercer une résistance suffisante pour maintenir les mordaches 7 tandis que la tige 1 est tirée vers le bas. Le résultat de ceci est que le prolongement en forme de coin 5 sépare les mâchoires 7 assez pour faire mordre celles-ci dans les parois du trou de forage 12. Dès que cette morsure initiale a été établie, il est nécessaire seulement de serrer l'écrou 3 pour fixer le boulon solidement en place.
Dans la forme modifiée de construction de la figure 8 la tige de boulon 1 et le prolongement en forme de coin 5 sont de même forme qu'aux figures 1 et 6, mais la jupe divergente élastique 10 n'est maintenant plus montée sur les mâchoires 7 mais repose directement sur le gradin 6 de la tige de boulon 1 et les mordaches 7 reposent simplement sur les surfaces supérieures de la bride 11 de la jupe 100 Dans ce cas aussi il y a deux bandes pour maintenir les mâchoires 7 en position, logées respectivement dans des rainures annulaires 15 et 16 à l'extérieur des mordaches 7.
REVENDICATIONS.
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1. Boulon pour relier et assembler des couches rocheuses comprenant une tige avec une extrémité évasée divergente et embrassée par des mordaches d'un collet fendu écarté par le mouvementaxial relatif de la tige et desdites mordaches, dans lequel une jupe divergente élastique portée par le collet fendu ou par la tige est agencée pour empêcher le mouvement du collet avec la tige lorsque cette dernière est retirée extérieurement à la suite de son introduction dans un trou de forage.