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L'invention concerne une ancre de roche pour soutènements de mines, composée de plusieurs pièces de façon à constituer une ancre à ailettes ou à tête épanouie, et dont les parties prenant appui sur le roc sont munies de dents d'incrustation ou d'un striage.
Elle évite la formation d'un matelas de poussière de pierrail- le qui viendrait remplir l'espace entre les dents et transformer ainsi la denture en une surface lisseo
Il existe déjà des têtes d'agrippage pour ancres de roche, por- tant un léger striage ou une denture en vue d'accroître leur résistance au 'glissement. Si l'on a affaire à des roches dures, cette faible rugosité de la surface d'ancrage est généralement suffisanteo S'il s'agit toutefois d'une voûte de schiste mou par exemple, ou d'un terrain qui a été ramolli par l'humidité, il se forme entre l'ancre et la roche une couche de fine pierraille détachée.
Les éléments d'agrippage des ancres de roche glissent alors sur cette couche de poussière comme sur un roulement à billes de sor- te que l'ancre n'est plus à même de résister aux efforts de traction aux- quels elle peut être soumiseo Les têtes d'ancre habituelles portent une den- ture ou un striage à pente douce en direction opposée à l'effort de trac- tion et raide dans le sens de l'effort de traction, ou constitué par des dents tranchantes à profil symétrique., L'expérience a démontré que dans les cas mentionnés ci-dessus,des effets nuisibles se produisent principalement quand la denture de l'ancré attaque la roche adjacente à la manière d'un rabot, c'est-à-dire quand les dents exercent une action coupante ou arasan- teo Lorsqu'il se produit des efforts de traction, un.
déplacement d'un cran suffit à produire un coussin de poussière de pierraille qui remplit l'espace entre les dents, de sorte que la face d'agrippage de l'ancre devient une surface unie qui rend totalement illusoire l'adhérence de la denture et sa résistance au glissemento
Le but de l'invention est donc de donner à la denture ou au striage des ancres ou des têtes d'ancre une forme telle que les inoonvé - nients mentionnés ci-dessus soient supprimés, en faisant en sorte que les éléments de fixation pénètrent profondément dans la roche et s'appuient contre celle-ci sur une surface qui soit la plus longue et la plus grande possible.
Pour éviter la formation de dépôts de poussière pierreuse entre les dents et les striages des ancres de roche ou des têtes d'ancre, on formule la proposition de donner inviduellement à chaque dent un profil à pente douoe en direction de l'effort de traction, et raide dans le sens opposé, ou de disposer les faces des dents de façon qu'elles soient inclinées l'une par rapport à l'autre d'un angle compris entre 60 et 120 , le pas ou la distance entre dents étant environ égale à la moitié du diamètre de la tige de l'ancre tandis que la profondeur des dents serait environ la sixième partie de cette dimension, et en outre que les bouts des dents fendues ou non, seraient en outre affûtés ou trempés.
Dans cet ordre d'idée, l'ancré ou la tête d'ancré peut comprendre une dent unique ou plusieurs dents ou dentureso Dans une denture à pente douce en direction de l'effort de traction, et raide en.direction opposée, les dents commenceront par s'incruster dans la roche lors du serrage de la tête d'ancré,tandis que les faces planes transmettront les efforts de traction de l'ancre à la roche. Cette notion se laisse appliquer avec un égal succès aux ancres à coin fendues du type généralement connue Les bouts des têtes des ancres fendues qui doivent être introduits dans le trou de forage portent des dents qui, conformément à l'invention, sont affûtées et trempées de sorte qu'elles agissent à la manière d'un trépan à cônes.
Comme toutefois, avec des ancres de cette construction, il se formera de la poussière de forage au-dessus des faces coupantes, il faut que le coin produisant l'écartement de l'ancre soit constitué de telle manière que la poussière trouve encore assez de place au-dessus de l'ancre, et que la pro-
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fondeur de pénétration du coin correspondant à la construction, ne soit pas diminuée par la présence de cette poussière. Il y a avantage à prévoir à cet effet dans le coin une certaine dépouille ou des creux dans lesquels la poussière pourra venir se loger.
Si les dents sont en forme de toit, l'angle des arêtes ne peut pas être trop aigu, sans quoi la résistance au cisaillement de la roche pourrait aisément être dépassée; d'autre part, un angle trop obtus rend plus difficile la pénétration des arêtes lors de la mise sous tension et de la prise de charge. Comme cela a déjà été mentionné ci-dessus, l'angle que forment entre elles les faces des dents, ne peut donc être inférieur à 60 ni supérieur à 120 . La distance entre dents doit être la plus grande possible afin que lors de la charge de l'ancre la section de roche sur laquelle les dents prennent appui ,soit la plus importante possible. Comme la réparti - tion de l'effort de traction dépend de la section de l'ancre de traction, l'écartement entre dents dépend également du diamètre du boulon ou de la tige.
L'espace entre dents ne devra donc pas être inférieur à la moitié du diamètre du boulon ou de la tige, et sera même choisi plus grand, de préférence. Une relation analogue s'établit pour la profondeur des dents. La profondeur des dents doit être à peu près le sixième ou davantage du.diamètre du boulon ou de la tige, car si cette profondeur est moindre que le sixième du diamètre,on n'obtiendra plus la force portante nécessaire, avec des roches de moindre dureté.
Conformément à l'invention, on peut prévoir une disposition symétrique des dents - vue par rapport à l'axe longitudinal de l'ancré -, quoique rien n'empêche dans un cas particulier, de répartir un nombre différent de dents sur les dispositifs d'agrippage de l'ancre. Ainsi, par exemple, lorsqu'il s'agit de têtes d'ancres munies d'une paire de coins opposés, peut-on prendre un nombre de dents différent pour ces coins individuels. D'autre part, il est possible, pour les têtes d'ancre à serrage par coin, de ne prévoir une denture qu'à l'une des pièces de serrage ou à quelques unes de celles-ci.
A cause du profil spécial de la denture conforme à l'invention, les ancres de n'importe quel système sont rendues indépendantes des in - fluences de frottements qui, lors d'importants glissements de terrain et du danger de coups d'eau que ceux-ci peuvent entraîner, échappent à toute intervention. La capacité portante des ancres conformes à l'invention est basée sur le principe conforme à l'invention, relatif à l'assise des flancs des dents sur le roc en direction de l'effort de traction.
Les dessins annexés montrent cinq exemples d'exécution conformes à l'invention, tandis que les figures 1 et 2 rèprésentent l'état actuel de la technique.
Dans toutes les figures, 15 désigne la roche entourant l'ancre ou la tête d'ancre, et x, le sens de traction de l'ancre.
La figure 1 représente une partie d'une tête d'ancre d'exécution courante, dans laquelle l'ailette extensible 3 porte une denture ¯6 qui, dans ce cas, se présente comme une série de gradins et dans laquelle les dents ont un profil raide en direction de l'effort de traction x et présentent une face fortement oblique dans le sens opposé à la traction.
La figure 2 montre un modèle bien connu d'une tête d'ancre à coins opposés dans laquelle le coin 3' porte une denture de dents coupan- tes sans caractéristiques spéciales, disposition dans laquelle, après déplacement d'un cran h, il se forme entre ces dents un coussin de fines poussières de pierraille dues à l'effet de rabotage, et qui rend le pouvoir d'agrippage des dents parfaitement illusoire.
La figure 3 montre une dent.6. dont le profil conforme à l'invention comporte une face raide 4 en direction opposée à l'effort de traction, et une face en direction de cet effort.
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La figure 4 montre l'application du projet conforme à l'inven- tion à une ancre fendue à coin de construction habituelleo La tige 14 de l'ancre est munie à sa partie supérieure d'une fente longitudinale 13 dans laquelle on chasse le coin d'expansion 2. Conformément à l'invention, les deux bouts 1 et 1' de l'ancre, agissant comme dents fendues, sont affûtés et trempés de façon à agir à la manière d'un trépan à cônes. Comme il se formera des débris de pierrailles au-dessus de la face coupante, le coin d'expansion 2¯ est façonné de manière à constituer des creux 2-2' dans les- quels pourront venir s'accumuler les poussières de sorte qu'au moyen de cette construction la profondeur de pénétration du coin 2 entre les bouts 1 et 1' n'en soit pas gênée.
La figure 5 montre une ancre dont la tête fendue se compose de deux corps tranchants superposés 6. Ces corps tranchants 6. correspondent essentiellement à la disposition des dents telle qu'elle est représentée à la figure 30 Tout comme dans cette dernière figure, les faces des dents sont à pente douce en direction de l'effort de traction x tandis que les faces 4 qui se trouvent en sens opposé sont à front raide.
Cette tête d'ancre mise sur la tige d'ancre 14 peut être serrée au moyen du coin d'écartement 2'o Le mode d'exécution représenté à la figure 6 comporte également, tout comme celui de la figure ±, une tête à surfaces coupantes superposées, dans laquelle les faces 4 et 5, sont disposées réciproquement à angle Ó qui n'est pas inférieur à 60 ni supérieur à 120 ;
les dents sont disposées symétriquemento La distance h qui sépare les dents n'est, dans cet exemple, pas inférieure à la moitié du diamètre d du boulon ou de la tige de l'ancre 14.Ici également, les moitiés de la tête d'ancre qui porte les dents peuvent être serrées contre la roche au moyen d'un coin 2'o Dans ce mode d'exécution, il est aussi tenu compte d'une dépendance semblable en ce qui concerne la profondeut t des dentso La profondeur t correspond dans ce cas à environ un sixième du diamètre d du boulon ou de la tige d'ancre, et ne peut en aucun cas être inférieure à cette dimensiono
La figure 7 représente une tête d'ancré comportant une paire de coins 8-9 opposés dont le coin , comporte trois dents 7, tandis que le coin 2, en a quatreo Dans cette disposition,
le coin 9 prend appui sur une plaque 10 de la tige d'ancre 14.
REVENDICATIONS.
1.- Ancre de roche pour soutènements de mines, composée de plusieurs pièces de façon à constituer une ancre à ailette ou à tête épa- nouie, et dont les parties prenant appui sur le roc sont munies de dents d'incrustation ou d'un striage à profil en pente douce d'un côté, ou de construction symétrique, caractérisée par le fait que les flancs des dents du striage ou de la denture en direction de l'effort de traction sont con- çus, par un choix judicieux de leur angle d'inclinaison et un accroissement de leur surface portante, de manière à porter sur la pierre sans qu'il ne puisse se former des coussins de poussière de pierraille entre la denture et la paroi rocheuse.