CA1053220A - Tige allonge composite pour forage avec marteau hors de trou - Google Patents
Tige allonge composite pour forage avec marteau hors de trouInfo
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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Abstract
: Nouvelle tige allonge composite destinée à l'accouplement de l'outil de forage et du marteau se situant en dehors du trou, forage exécuté en toute direction dans des travaux souterrains ou à ciel ouvert, caractérisée en ce qu'elle se compose d'un conduit central autour duquel sont disposées des tiges de haute résistance mécanique, l'ensemble étant gainé extérieurement et muni en ses extrémités de manchons d'accouplement. La tige allonge est particulièrement adaptée aux techniques de forage actuelles comportant un marteau hors trou.
Description
105;~2'~V
La présente invention concerne une nouvelle tige allonge composite, destinée à transmettre au taillant forant un trou de mine les chocs générés par l'appareil percutant - placé hors du trou de ~ine.
Depuis longtemps déjà, divers procédés et technologies ont été décrits et employés pour le forage de trous de mine, nécessitant la transmission à l'outil de forage soit d'un mouve-- ment de rotation, soit d'un mouvement de tran~lation as~ocié
à une action de percussion et de rotation.
Dans le ca~ du forage de trous de mine de grand dia-mètre et à grande profondeur, la littérature spécialisée à
préconisé de nombreux procédé3, tels que:
- le forage rotatif qui pré3ente le~ inconvénients majeurs d'être long et coûteux, - le forage au trépan pour lequ~ l'outil e~ployé, de fort diamètre, est enfoncé par une rotation et une percussion répétées. Mais un tel procédé offre une lente progression de l'outil dont le tranchant, mis en contact avec la roche dure, s'émousse rapidement exigeant le changement fréquent de l'outil, - le forage au fleuret de mine dans lequel l'outil est enfoncé par l'action d'un marteau, du type pneumatique, par exemple, dont la cadence de percussion est rapide. Ce procédé
permet, certes de réaliser activement un sondage, mais il est admis que dans l'exploitation des mine3, une profondeur de 12 mètres constitue un maximum que l'on peut difficilement dépasser.
Mais le forage ~ grande profondeur, tel qu'il est pratiqué dans les procédé~ a~térieurs, est directement commandé
de la surface du sol où se trouve l'appareillage approprié tel que les marteaux pneumatiques ou electriques par exemple.
Dès lors, le choc du marteau est transmis à l'outil de forage par un ensemble de barres accouplées, généralement - 1 _ ,~, .
- - . -10532'~0 munies d'un canal axial permettant le passage d'un fluide gazeux ou liquide nécessaire non seulement au refroidissement de l'outil taillant, mais également à l'évacuation des déchets de forage se trouvant au fond du trou en cours d'élaboration.
L'homme de l'art a constaté, dès lors, une certaine fragilité des barres creuses, assemblées pour le forage en grande profondeur, qui ~e brisaient soit au niveau des jonctions, ~oit encore en dehor~ de ces zones particulières.
Or, il est connu que les barres d'accouplement mono-blocs creuses, laminées ou filées, et de profil e~térieur rondou polygonal, dont les extrémités filetées sont destinées à
recevoir soit les manchons d'accouplement, soit le taillant lui-même, sont d'une réalisation délicate en raison des carac-téristiques mécaniques néce~saires pour leur octroyer une durée de vie moyenne suffisante compatible avec le prix de revient d'un forage. Il e~t, en effet, difficile d'obtenir par laminage ou par filage une barre d'accouplement de 5 à 6 mètres de lon-gueur ~ubissant ultérieurement un traitement ther~ique (cémenta-tion, trempe..) qui possède en tout point une bonne ré~ista~ce à la fatigue, conséquence des efforts alternés de traction et compression.
Des solutions ont été préconisées pour tenter d'éli-miner les inconvénients précités, ou tout au moin~ de les atté-nuer. C'est ainsi que l'on a proposé, par exempleJ de placer l'appareil percutant directement sur l'outil de taille de telle façon que ledit appareil soit introduit dan3 le trou de mine et de3cendu au fur ~t à me~ure de l'avancement du forage immédiate-ment apres l'outil qu'11 actionne.
Cette technique dite du "Marteau fond de trou" ne permettait pas d'utiliser des marteaux pui~sants du fait que leur volume était limité par le diamètre du trou foré. ~a technique du marteau hors de trou permettait par contre d'utiliser
La présente invention concerne une nouvelle tige allonge composite, destinée à transmettre au taillant forant un trou de mine les chocs générés par l'appareil percutant - placé hors du trou de ~ine.
Depuis longtemps déjà, divers procédés et technologies ont été décrits et employés pour le forage de trous de mine, nécessitant la transmission à l'outil de forage soit d'un mouve-- ment de rotation, soit d'un mouvement de tran~lation as~ocié
à une action de percussion et de rotation.
Dans le ca~ du forage de trous de mine de grand dia-mètre et à grande profondeur, la littérature spécialisée à
préconisé de nombreux procédé3, tels que:
- le forage rotatif qui pré3ente le~ inconvénients majeurs d'être long et coûteux, - le forage au trépan pour lequ~ l'outil e~ployé, de fort diamètre, est enfoncé par une rotation et une percussion répétées. Mais un tel procédé offre une lente progression de l'outil dont le tranchant, mis en contact avec la roche dure, s'émousse rapidement exigeant le changement fréquent de l'outil, - le forage au fleuret de mine dans lequel l'outil est enfoncé par l'action d'un marteau, du type pneumatique, par exemple, dont la cadence de percussion est rapide. Ce procédé
permet, certes de réaliser activement un sondage, mais il est admis que dans l'exploitation des mine3, une profondeur de 12 mètres constitue un maximum que l'on peut difficilement dépasser.
Mais le forage ~ grande profondeur, tel qu'il est pratiqué dans les procédé~ a~térieurs, est directement commandé
de la surface du sol où se trouve l'appareillage approprié tel que les marteaux pneumatiques ou electriques par exemple.
Dès lors, le choc du marteau est transmis à l'outil de forage par un ensemble de barres accouplées, généralement - 1 _ ,~, .
- - . -10532'~0 munies d'un canal axial permettant le passage d'un fluide gazeux ou liquide nécessaire non seulement au refroidissement de l'outil taillant, mais également à l'évacuation des déchets de forage se trouvant au fond du trou en cours d'élaboration.
L'homme de l'art a constaté, dès lors, une certaine fragilité des barres creuses, assemblées pour le forage en grande profondeur, qui ~e brisaient soit au niveau des jonctions, ~oit encore en dehor~ de ces zones particulières.
Or, il est connu que les barres d'accouplement mono-blocs creuses, laminées ou filées, et de profil e~térieur rondou polygonal, dont les extrémités filetées sont destinées à
recevoir soit les manchons d'accouplement, soit le taillant lui-même, sont d'une réalisation délicate en raison des carac-téristiques mécaniques néce~saires pour leur octroyer une durée de vie moyenne suffisante compatible avec le prix de revient d'un forage. Il e~t, en effet, difficile d'obtenir par laminage ou par filage une barre d'accouplement de 5 à 6 mètres de lon-gueur ~ubissant ultérieurement un traitement ther~ique (cémenta-tion, trempe..) qui possède en tout point une bonne ré~ista~ce à la fatigue, conséquence des efforts alternés de traction et compression.
Des solutions ont été préconisées pour tenter d'éli-miner les inconvénients précités, ou tout au moin~ de les atté-nuer. C'est ainsi que l'on a proposé, par exempleJ de placer l'appareil percutant directement sur l'outil de taille de telle façon que ledit appareil soit introduit dan3 le trou de mine et de3cendu au fur ~t à me~ure de l'avancement du forage immédiate-ment apres l'outil qu'11 actionne.
Cette technique dite du "Marteau fond de trou" ne permettait pas d'utiliser des marteaux pui~sants du fait que leur volume était limité par le diamètre du trou foré. ~a technique du marteau hors de trou permettait par contre d'utiliser
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des engins très puissantq, en particulier avec l'apparition des marteaux hydrauliques.
~ 'augmentation de cette puissance de forage obligeait l'homme de l'art à rechercher des tiges de forage dehaute résis-tance.
C'est pourquoi tous les inconvénients précités ont engagé la demanderesse à poursuivre ses recherches en ce domai-ne et à mettre au point une nouvelle tige allonge composite apportant une véritable solution aux difficultés rencontrées par l'homme de l'art.
La nouvelle tige allonge compo~ite destinée à l'accou-plement de l'outil de forage et du marteau se situant en dehors du trou, forage exécuté en toute direction dans des travaux sou-terrains ou à ciel ouvert, est caractérisée en ce qu'elle se compose d'un conduit central autour duquel sont di~posées des tiges de haute résistance mécanique, l'ensemble étant gainé
extérieurement et muni en ~e~ extrémités de manchon~ d'accou-plement.
~ 'invention sera mieux comprise grâce à la description chiffrée que l'on peut en faire en se référant aux divers des~
sins annexés qui ne limitent pas la portée de l'invention.
La figure 1 représente une coupe longitudinale dans la zone la plus proche d'un accouplement. --~
~ a figure 2 est une coupe transversale selon AA' de la ~ige allonge composite.
La figure 3 représente en coupe une combinaison d'un conduit centrsl alvéolé sur son périmètre extérieur et de tiges cylindrique3 pleine3.
~ a figure 4 représente en coupe une combinaison d'un conduit central du type cylindrique et de tiges pleine~ ayant un profil en croi~sant dont la surface concave épouse la sur- -face externe du conduit central.
- . , ~ , -:
La figure 5 révèle en coupe une combinaison d'un con-duit central du type cylindrique et de tiges pleines ayant une section à croissant tronqué.
- ~a figure 6 montre, en coupe, une combinaison d'un conduit central cylindrique et de tiges pleines dont la section est trapézoidale à bases curvilignes.
Enfin, les figures 7 et 8 sont des vues en coupe d'une combinaison d'un conduit central, du type cylindrique à paroi externe crénelée et de tiges pleines, du type cylindrique dont - -les parois externes sont également crénelée~. ~a figure 8 est un agrandissement concernant l'emboitement de deux tiges pleines dans le conduit central.
D'aprè~ la figure 1, la tige allonge selon l'invention se compose d'un corps de barre (l) muni en ses extrémités d'un moyen d'accouplement rapporté (2).
Le corps de barre (1) est constitué d'un conduit (3), de tiges (4) pleines et allongées, et d'une gaine (5) assurant la cohésion entre le conduit (3) et l'ensemble des tiges (4).
Le conduit (3), dont la section peut être d'un type circulaire, elliptique ou polygonal~ à contour lisse, alvéolé
ou crénelé, permet de véhiculer un fluide de forage jusqu'au fond de la cavité et assure, ainsi, deux fonctions e~sentielles qui sont le refroidissement de l'outil de forage et l'évacua-tion des résidus d'abattage correspondants.
En particulier, la figure 3 illustre un conduit (3) à
contour alvéolé, chaquq alvéole (9) servant de logement à une tige cylindrique (4) créant ainsi une combinaison auto-bloquante.
Selon une autre variante illustrée par la figure 4, le conduit (3) possède une paroi e~terne lisse, et les tiges pleine~
(4) pré~entent une section en "croissant" dcnt l'élément cur~i-ligne concave (10) est en contact intime avec ledit conduit (3).
~a figure 5 révèle encore une autre variante, qui ~ 5;~2ZO
agence un conduit (3) à paroi lisse et les tiges pleines (4) de section en croissant tronqué, de telle sorte que l'élément curvi-ligne concave (1~) soit en contact intime avec la paroi dudit conduit (3), tandis que l'élément curviligne (12), de la partie tronquée est également en contact intime avec une partie de l'élément curviligne convexe (13) de la tige voisine.
La figure 6 montre un ensemble du conduit (3) à paroi li~se et de tiges pleines (14) à section trapézoidale à bases curvilignes, et telle que la petite base curviligne (15) est en contact intime avec la paroi externe dudit conduit (3), tandis que chacun des éléments latéraux (16) de ladite tige est commun avec la tige voisine.
Les figures 7 et 8 permettent de distinguer un assem-blage comportant un conduit (~) à paroi externe dentelée (17) du type lobé, crénelé, cannelé, etc... et des tiges pleines (18) à paroi e~terne dentelée (19), chaque partie en relief ayant la propriété de s'insérer dans une partie en creux.
~ e conduit central peut être réalisé en des matériaux très divers lui octroyant un état physique allant du rigide jusqu'au souple. C'est ainsi qu'un tel conduit peut être métal-lique, mais il peut aussi se composer d'une tubulure souple en matériau polymère, renforcée par de~ éléments métalliques, par exemple gaine souple, treillage, etc... , par des produits tex- ~--tiles, tels que ~es fibres synthétiques ~ haute résiqtance méca-nique, les fibre3de verre, ou encore des produits beaucoup plus élaborés, tels que des ~rillages en matière polymère moulée, les tissus tissés et les tissus non tissés, de telle sorte que le conduit assume d'une manière étanche la circulation du fluide deQtiné au refroidissement de l'outil d'attaque et l'évacuation ~ -~0 des résidus d'abattage. -Les tiges pleines et allongées, dont la section peut être du type circulaire, elliptique, polygonal, en croissant ~ . . .
- lns32zo ou en croissant tronqué, à contour lisse ou crénelé, sont char-gées de transmettre les choc~ exercés par l'appareil percutant jusqu'à l'outil de forage en contact avec le fond du trou à
désagréger.
Celles-ci peuvent être constituées de matériaux di-vers, tels que le3 métaux, les polymères à haute rési~tance mé-canique, éventuellement renforcés par une armature, les fibres de verre et certaines fibres d'origine synthétique, liées par des résines à haute résistance.
Ces tiges sont facilement réalisées par les techniques bien connues de l'homme de l'art, telles que, par exemple, par la~inage, filage, tréfilage, étirage, e~trusion ou encore moulage, et possèdent ainsi des caractéristiques mécaniques adéquates pour résister au phénomène de fatique, caractéristiques mécaniques bien supérieures à celles des barres d'accouplement monobloc creuse~ habituellement utilisées en forage avec marteau hors trou.
Il est intéressant de constater que selon le profil du conduit central et des tiges pleines, il est possible d'obtenir des tiges allonges composites qui présentent une résistance à
la torsion plu8 OU moins gran~e.
C'e~t ainsi, par exemple, que lors de la transmission d'un couple, les tiges sont soumises à un effet de torsion qui peut provoquer une certaine tendance à leur désolidarisation.
Das lors, une structure telle que illustrée par les figures 2 à 8 empêche le déplacement relatif des tiges pleines et du conduit central, donnan,t une tige allonge composite à structure très homogène, résistant par~aitement à toutes déformation3.
La gaine (5) assure la cohésion entre le conduit (3) et l'ensemble des tige~ (4)~ Elle peut être réalisée en un matériau métallique ou polymère à haute rési~tance se présentant sous la forme d'un treillis métallique, ou encore d'un fil guipé
de faible diamètre, de section circulaire ou polygonale, lisse 1C~53Z~O
ou tor~adé, mais elle peut 8tre également exécutée par le guipage d'un câble torsadé.
D'une manière générale, le conduit (3) a une longueur supérieure à celle des tiges (4), mais dans certaine~ applica-tionq particulière~, ces longueurs peuvent 8tre identiques.
~ e moyen d'accouplement rapporté (2) de type connu de l'homme de l~art et facilement réalisé par le~ procédés clas~i-ques d'u~inage et de traitement thermique, est une pièce mécani-que de faible longueur, munie d'un réceptacle (6), qui s'emboîte sur l'extrémité de la tige allonge composite (1). Equipé d'un conduit (7) de même diamètre que le conduit (3), pour permettre - -la circulation du fluide de forage à traver~ les diverses tiges allonges, ledit moyen d~accouplement peut également 8tre muni ~ d'un joint (8) assurant l'étanchéité entre les conduits (3) - et (7).
~ e moyen d'accouplement (2) rapport~ est généralement fixé ~ l'extrémité de la tige allonge composite (1) selon un procédé adéquat tel que le brasage, le collage, le sertissage mécanique ou tout autre moyen particulièrement adapté à ce mode de blocage.
Toutefois, il peut être avantageux d'interposer entre le moyen d'accouplement (2) et la tige allonge composite (1) un manchon réalisé en un matériau synthétique, tel que, par e~emple le caoutchouc, le néoprène, le polyuréthane, les poly- -amide~, le polychlorure de vinyle, etc... , manchon ayant la ~
propriété fondamentale ,d'amortir les vibrations transversales - -de l'ensemble et d'en atténuer le bruit. ~-Dès lors, l'appareil percutant étant situé hors du trou de forage, les chocs sont transmis au taillant par l'inter-médiaire du faisceau de tiges (4), tandis que le fluide de forage ~ -est véhiculé dans le conduit (3) qui peut avoir, aelon l'inven-tion, un diamètre intérieur beaucoup plus grand, permettant de ' ~'' ' . ~ ' 1(~53220 diminuer fortement la perte de charge dudit fluide de forage.
Ainsi, quelque soit le type de marteau percutant placé en dehors du trou, l'évacuation des déchets est singuli~-rement facilitée par l'augmentation de volume du fluide de forage introduit, et ce, quelle que soit la profondeur atteinte, tandis que les tiges allonges composites ne risquent plus de ~e briser sous l'action de la force de percussion, ladite force étant répartie sur le faisceau des tiges pleines (4).
La tige allonge selon l'invention est particulièrement bien adaptée à la technique de forage moderne comportant un marteau hydraulique ou pneumatique monté sur u~e glissière, elle-même, seule ou accompagnée d'une ou plusieurs glissières similaires, montées sur un chariot autonome, le tout consti-tuant un engin généralement denommé JUMB0 de forage et couram-ment employé maintenant pour le creusement de galeries et tunnels.
des engins très puissantq, en particulier avec l'apparition des marteaux hydrauliques.
~ 'augmentation de cette puissance de forage obligeait l'homme de l'art à rechercher des tiges de forage dehaute résis-tance.
C'est pourquoi tous les inconvénients précités ont engagé la demanderesse à poursuivre ses recherches en ce domai-ne et à mettre au point une nouvelle tige allonge composite apportant une véritable solution aux difficultés rencontrées par l'homme de l'art.
La nouvelle tige allonge compo~ite destinée à l'accou-plement de l'outil de forage et du marteau se situant en dehors du trou, forage exécuté en toute direction dans des travaux sou-terrains ou à ciel ouvert, est caractérisée en ce qu'elle se compose d'un conduit central autour duquel sont di~posées des tiges de haute résistance mécanique, l'ensemble étant gainé
extérieurement et muni en ~e~ extrémités de manchon~ d'accou-plement.
~ 'invention sera mieux comprise grâce à la description chiffrée que l'on peut en faire en se référant aux divers des~
sins annexés qui ne limitent pas la portée de l'invention.
La figure 1 représente une coupe longitudinale dans la zone la plus proche d'un accouplement. --~
~ a figure 2 est une coupe transversale selon AA' de la ~ige allonge composite.
La figure 3 représente en coupe une combinaison d'un conduit centrsl alvéolé sur son périmètre extérieur et de tiges cylindrique3 pleine3.
~ a figure 4 représente en coupe une combinaison d'un conduit central du type cylindrique et de tiges pleine~ ayant un profil en croi~sant dont la surface concave épouse la sur- -face externe du conduit central.
- . , ~ , -:
La figure 5 révèle en coupe une combinaison d'un con-duit central du type cylindrique et de tiges pleines ayant une section à croissant tronqué.
- ~a figure 6 montre, en coupe, une combinaison d'un conduit central cylindrique et de tiges pleines dont la section est trapézoidale à bases curvilignes.
Enfin, les figures 7 et 8 sont des vues en coupe d'une combinaison d'un conduit central, du type cylindrique à paroi externe crénelée et de tiges pleines, du type cylindrique dont - -les parois externes sont également crénelée~. ~a figure 8 est un agrandissement concernant l'emboitement de deux tiges pleines dans le conduit central.
D'aprè~ la figure 1, la tige allonge selon l'invention se compose d'un corps de barre (l) muni en ses extrémités d'un moyen d'accouplement rapporté (2).
Le corps de barre (1) est constitué d'un conduit (3), de tiges (4) pleines et allongées, et d'une gaine (5) assurant la cohésion entre le conduit (3) et l'ensemble des tiges (4).
Le conduit (3), dont la section peut être d'un type circulaire, elliptique ou polygonal~ à contour lisse, alvéolé
ou crénelé, permet de véhiculer un fluide de forage jusqu'au fond de la cavité et assure, ainsi, deux fonctions e~sentielles qui sont le refroidissement de l'outil de forage et l'évacua-tion des résidus d'abattage correspondants.
En particulier, la figure 3 illustre un conduit (3) à
contour alvéolé, chaquq alvéole (9) servant de logement à une tige cylindrique (4) créant ainsi une combinaison auto-bloquante.
Selon une autre variante illustrée par la figure 4, le conduit (3) possède une paroi e~terne lisse, et les tiges pleine~
(4) pré~entent une section en "croissant" dcnt l'élément cur~i-ligne concave (10) est en contact intime avec ledit conduit (3).
~a figure 5 révèle encore une autre variante, qui ~ 5;~2ZO
agence un conduit (3) à paroi lisse et les tiges pleines (4) de section en croissant tronqué, de telle sorte que l'élément curvi-ligne concave (1~) soit en contact intime avec la paroi dudit conduit (3), tandis que l'élément curviligne (12), de la partie tronquée est également en contact intime avec une partie de l'élément curviligne convexe (13) de la tige voisine.
La figure 6 montre un ensemble du conduit (3) à paroi li~se et de tiges pleines (14) à section trapézoidale à bases curvilignes, et telle que la petite base curviligne (15) est en contact intime avec la paroi externe dudit conduit (3), tandis que chacun des éléments latéraux (16) de ladite tige est commun avec la tige voisine.
Les figures 7 et 8 permettent de distinguer un assem-blage comportant un conduit (~) à paroi externe dentelée (17) du type lobé, crénelé, cannelé, etc... et des tiges pleines (18) à paroi e~terne dentelée (19), chaque partie en relief ayant la propriété de s'insérer dans une partie en creux.
~ e conduit central peut être réalisé en des matériaux très divers lui octroyant un état physique allant du rigide jusqu'au souple. C'est ainsi qu'un tel conduit peut être métal-lique, mais il peut aussi se composer d'une tubulure souple en matériau polymère, renforcée par de~ éléments métalliques, par exemple gaine souple, treillage, etc... , par des produits tex- ~--tiles, tels que ~es fibres synthétiques ~ haute résiqtance méca-nique, les fibre3de verre, ou encore des produits beaucoup plus élaborés, tels que des ~rillages en matière polymère moulée, les tissus tissés et les tissus non tissés, de telle sorte que le conduit assume d'une manière étanche la circulation du fluide deQtiné au refroidissement de l'outil d'attaque et l'évacuation ~ -~0 des résidus d'abattage. -Les tiges pleines et allongées, dont la section peut être du type circulaire, elliptique, polygonal, en croissant ~ . . .
- lns32zo ou en croissant tronqué, à contour lisse ou crénelé, sont char-gées de transmettre les choc~ exercés par l'appareil percutant jusqu'à l'outil de forage en contact avec le fond du trou à
désagréger.
Celles-ci peuvent être constituées de matériaux di-vers, tels que le3 métaux, les polymères à haute rési~tance mé-canique, éventuellement renforcés par une armature, les fibres de verre et certaines fibres d'origine synthétique, liées par des résines à haute résistance.
Ces tiges sont facilement réalisées par les techniques bien connues de l'homme de l'art, telles que, par exemple, par la~inage, filage, tréfilage, étirage, e~trusion ou encore moulage, et possèdent ainsi des caractéristiques mécaniques adéquates pour résister au phénomène de fatique, caractéristiques mécaniques bien supérieures à celles des barres d'accouplement monobloc creuse~ habituellement utilisées en forage avec marteau hors trou.
Il est intéressant de constater que selon le profil du conduit central et des tiges pleines, il est possible d'obtenir des tiges allonges composites qui présentent une résistance à
la torsion plu8 OU moins gran~e.
C'e~t ainsi, par exemple, que lors de la transmission d'un couple, les tiges sont soumises à un effet de torsion qui peut provoquer une certaine tendance à leur désolidarisation.
Das lors, une structure telle que illustrée par les figures 2 à 8 empêche le déplacement relatif des tiges pleines et du conduit central, donnan,t une tige allonge composite à structure très homogène, résistant par~aitement à toutes déformation3.
La gaine (5) assure la cohésion entre le conduit (3) et l'ensemble des tige~ (4)~ Elle peut être réalisée en un matériau métallique ou polymère à haute rési~tance se présentant sous la forme d'un treillis métallique, ou encore d'un fil guipé
de faible diamètre, de section circulaire ou polygonale, lisse 1C~53Z~O
ou tor~adé, mais elle peut 8tre également exécutée par le guipage d'un câble torsadé.
D'une manière générale, le conduit (3) a une longueur supérieure à celle des tiges (4), mais dans certaine~ applica-tionq particulière~, ces longueurs peuvent 8tre identiques.
~ e moyen d'accouplement rapporté (2) de type connu de l'homme de l~art et facilement réalisé par le~ procédés clas~i-ques d'u~inage et de traitement thermique, est une pièce mécani-que de faible longueur, munie d'un réceptacle (6), qui s'emboîte sur l'extrémité de la tige allonge composite (1). Equipé d'un conduit (7) de même diamètre que le conduit (3), pour permettre - -la circulation du fluide de forage à traver~ les diverses tiges allonges, ledit moyen d~accouplement peut également 8tre muni ~ d'un joint (8) assurant l'étanchéité entre les conduits (3) - et (7).
~ e moyen d'accouplement (2) rapport~ est généralement fixé ~ l'extrémité de la tige allonge composite (1) selon un procédé adéquat tel que le brasage, le collage, le sertissage mécanique ou tout autre moyen particulièrement adapté à ce mode de blocage.
Toutefois, il peut être avantageux d'interposer entre le moyen d'accouplement (2) et la tige allonge composite (1) un manchon réalisé en un matériau synthétique, tel que, par e~emple le caoutchouc, le néoprène, le polyuréthane, les poly- -amide~, le polychlorure de vinyle, etc... , manchon ayant la ~
propriété fondamentale ,d'amortir les vibrations transversales - -de l'ensemble et d'en atténuer le bruit. ~-Dès lors, l'appareil percutant étant situé hors du trou de forage, les chocs sont transmis au taillant par l'inter-médiaire du faisceau de tiges (4), tandis que le fluide de forage ~ -est véhiculé dans le conduit (3) qui peut avoir, aelon l'inven-tion, un diamètre intérieur beaucoup plus grand, permettant de ' ~'' ' . ~ ' 1(~53220 diminuer fortement la perte de charge dudit fluide de forage.
Ainsi, quelque soit le type de marteau percutant placé en dehors du trou, l'évacuation des déchets est singuli~-rement facilitée par l'augmentation de volume du fluide de forage introduit, et ce, quelle que soit la profondeur atteinte, tandis que les tiges allonges composites ne risquent plus de ~e briser sous l'action de la force de percussion, ladite force étant répartie sur le faisceau des tiges pleines (4).
La tige allonge selon l'invention est particulièrement bien adaptée à la technique de forage moderne comportant un marteau hydraulique ou pneumatique monté sur u~e glissière, elle-même, seule ou accompagnée d'une ou plusieurs glissières similaires, montées sur un chariot autonome, le tout consti-tuant un engin généralement denommé JUMB0 de forage et couram-ment employé maintenant pour le creusement de galeries et tunnels.
Claims (7)
1. Nouvelle tige allonge composite destinée à l'accou-plement d'un outil de forage et d'un marteau se situant en dehors du trou de forage, forage exécuté en toute direction dans des travaux souterrains ou à ciel ouvert, caractérisée en ce qu'elle se compose d'un conduit central autour duquel sont disposées des tiges de haute résistance mécanique, l'ensemble étant gainé
extérieurement et muni en ses extrémités de manchons d'accouple-ment.
extérieurement et muni en ses extrémités de manchons d'accouple-ment.
2. Nouvelle tige allonge selon la revendication 1, caractérisée en ce que le conduit central et les tiges de haute résistance mécanique ont une section appartenant au groupe constitué par les coupes circulaire, elliptique et polygonale, à contour lisse, alvéolé ou crénelé.
3. Nouvelle tige allonge selon la revendication 1, caractérisée en ce que le conduit central est réalisé en un matériau polymère souple.
4. Nouvelle tige allonge selon la revendication 3, caractérisée en ce que le conduit central, réalisé en un maté-riau polymère souple, est renforcé par des éléments appartenant au groupe constitué par les treillis métalliques et polymère, les fibres synthétiques à haute résistance mécaniques, les fibres de verre, les tissus tissés, les tissus non tissés.
5. Nouvelle tige allonge selon l'une des revendica-tions 1 ou 2, caractérisée en ce que le conduit central est réalisé en un matériau métallique.
6. Nouvelle tige allonge selon la revendication 1, caractérisée en ce que les tiges de haute résistance mécanique sont constituées de matériaux appartenant au groupe comportant les métaux, les polymères à haute résistance mécanique, les polymères renforcés par une armature, les fibres de verre et certaines fibres d'origine synthétique liées par des résines à
haute résistance.
haute résistance.
7. Nouvelle tige allonge selon l'une des revendica-tions 1 ou 6, caractérisée en ce que la gaine est réalisée en un moyen appartenant au groupe constitué par un treillis métalli-que, par le guipage d'un fil de faible diamètre de section cir-culaire ou polygonale lisse, par le guipage d'un câble torsadé.
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