FR2473108A1

FR2473108A1 - Sealing cartridge for anchoring retaining bolts - comprises sand cement mixt. in breakable sheath outside which is a second sheath contg. aq. soln. or suspension

Info

Publication number: FR2473108A1
Application number: FR8000269A
Authority: FR
Inventors: Alain Benichou
Original assignee: Celtite SA
Current assignee: Celtite SA
Priority date: 1980-01-08
Filing date: 1980-01-08
Publication date: 1981-07-10

Abstract

Sealing cartridge for anchoring retaining bolts or rods, comprises a flexible external sheath and a fracturable internal element; a first volume defined by the internal element filled with a dry mixt. of silica sand and hydraulic binder; a second volume defined by the internal element and the sheath filled with an aq. soln. or suspension or vice versa. The sheath and the wall of the internal element are resistant to and impermeable to water. The internal element is designed so that no contact occurs between the dry mixt. and the soln. or suspension. The cartridge finds use in consolidation of mine galleries and in the field of public works, esp. holes in unstable ground. The mixt. contains no organic materials likely to release toxic or flammable vapours, esp. underground.

Description

Charges inorganiques de scellement cartouches et procédés correspondants d'ancrage de boulons et tiges de soutànement. Inorganic charges for sealing cartridges and corresponding methods of anchoring bolts and support rods.

La présente invention concerne des charges inorganiques de scellement, ainsi que des cartouches et des procédés d'ancrage de boulons et tiges de soutènement. Dans le domaine de la consolidation des galeries de mines ou de travaux publics, notamment percées en terrain instable, on utilise la technique de scellement de tiges ou boulons dans des trous forés. On connaît deux types de charges de scellement, les charges à base de résines thermodurcissables (de polyester insaturé, de polyuréthanne) et des charges inorganiques. The present invention relates to inorganic sealants, as well as cartridges and methods for anchoring bolts and retaining rods. In the field of the consolidation of mine galleries or public works, including breakthroughs in unstable terrain, the technique of sealing rods or bolts in drilled holes is used. Two types of sealants are known, fillers based on thermosetting resins (unsaturated polyester, polyurethane) and inorganic fillers.

Les charges à base de résines de polyester présentent certains inconvénients notables, comme par exemple le dégagement de vapeurs toxiques dans les galeries, et les risques d'inflammation des constituants. Le prix de revient de ces résines est, de plus, élevé. Fillers based on polyester resins have some notable disadvantages, such as the release of toxic vapors in the galleries, and the risk of ignition constituents. The cost price of these resins is, moreover, high.

On a donc cherché à préparer des charges inorganiques présentant les mimes caractéristiques de prise rapide que les résines de polyester, mais ininflammables et ne dégageant-pas de vapeurs toxiques, présentant une longue durée de conservation et un prix plus faible. On connait ainsi des charges inorganiques à base de plâtre, de silice et de silicate de sodium. On connatt de plus des cartouches pouvant contenir de telles charges, -ces cartouches étant formées de deux récipients dont l'un contient une solution aqueuse de silicate contenant la silice en poudre sous forme d'une suspension, et dont l'autre contient le plâtre. La technique d'utilisation de ces charges et de ces cartouches consiste à placer lesdites cartouches dans le trou de forage et à introduire ensuite la tige à sceller en rotation. It has therefore been sought to prepare inorganic fillers having the same rapid setting characteristics as polyester resins, but non-flammable and not releasing toxic vapors, having a long shelf life and a lower price. Thus inorganic fillers based on plaster, silica and sodium silicate are known. Cartridges which may contain such fillers are also known, these cartridges being formed of two receptacles, one of which contains an aqueous silicate solution containing powdered silica in the form of a suspension, and the other of which contains plaster. . The technique of using these charges and cartridges is to place said cartridges in the borehole and then to introduce the rod to seal in rotation.

Cette tige brise la cartouche, et on réalise ainsi un mélange dans le trou même de forage. Cependant, on a constaté que ce mélange in situ n'était pas homogène, ou du moins que son homogénéité était tout à fait perfectible. On connaît d'autre part des charges inorganiques à base de ciment, ainsi que des cartouches adaptées A type de charges. On connaît, par exemple, des charges inorganiques à base de ciment enfermées dans un récipient perméable à l'eau, par exemple du type buvard. La mise an oeuvre de telles cartouches implique l'immersion préalable dans l'eau afin d ' obtenir u n e imprégnation d u- ciment par l'eau, après quoi, on introduit la cartouche dans le trou de forage, avant d'y introduire la tige à sceller.On connaît également une charge à base d'un ciment et d'un liquide organique non réactif vis h-vis du ciment. La cartouche correspondante se compose de deux récipients, l'un contenant le ciment et le liquide organique non réactif, et l'autre contenant de l'eau et des additifs tels que des accélérateurs, des charges, etc. Cette cartouche est destinée à entre introduite telle quelle dans le trou de forage et à être déchiquetée par l'introduction de la tige. ta présence d'un liquide organique non réactif est nécessaire pour l'obtention d'une consistance de "bouillie" avec le composant du type ciment.De plus, ce composant lorsque la cartouche est déchiquetée, se transforme en un mastic et la composition, du fait de la présence du liquide organique, présente des inconvénients qui la rendent comparable aux charges organiques classiques (toxicité, etc.).This rod breaks the cartridge, and thus makes a mixture in the borehole. However, it was found that this mixture in situ was not homogeneous, or at least that its homogeneity was quite perfectible. Cement-based inorganic fillers are also known, as are cartridges adapted to the type of filler. For example, inorganic cementitious fillers enclosed in a water-permeable container, for example of the blotter type, are known. The implementation of such cartridges involves pre-immersion in water to obtain impregnation of cement with water, after which, the cartridge is introduced into the borehole, before introducing the Also known is a cement-based filler and a non-reactive organic liquid with respect to the cement. The corresponding cartridge consists of two containers, one containing the cement and the non-reactive organic liquid, and the other containing water and additives such as accelerators, fillers, etc. This cartridge is intended to be introduced as such into the borehole and to be shredded by the introduction of the rod. the presence of a non-reactive organic liquid is necessary to obtain a consistency of "slurry" with the component of the cement type. Moreover, this component when the cartridge is shredded, is transformed into a putty and the composition, because of the presence of the organic liquid, has drawbacks that make it comparable to conventional organic fillers (toxicity, etc.).

On a donc cherché des charges inorganiques conduisant à un mélange tout à fait homogène, et ne présentant pas les inconvénients des charges précitées. We have therefore sought inorganic fillers leading to a completely homogeneous mixture, and not having the disadvantages of the aforementioned charges.

Selon l'invention, on utilise une charge à deux composants. According to the invention, a two-component charge is used.

Le premier composant consiste en un liant hydraulique et en un sable siliceux sec. Comme liant hydraulique, on citera par exemple les ciments Portland, les ciments Prompt,obtenus par cuisson d'un calcaire argileux naturel, les. ciments alumineux (fondu), le platre, l'anhydrite soluble, la chaux. On notera cependant qu'on peut utiliser n'importe lequel des liants hydrauliques connus. The first component consists of a hydraulic binder and a dry siliceous sand. As hydraulic binder, mention may be made, for example, of Portland cements, Prompt cements, obtained by baking natural clay limestone, and the like. aluminous cements (melted), plaster, soluble anhydrite, lime. Note, however, that any of the known hydraulic binders can be used.

Comme sable siliceux sec, on utilisera un produit dont la granulométrie sera de préférence continue et basée sur les règles de Faury. On assure ainsi au mortier une compacité optimale. As dry siliceous sand, use a product whose particle size will preferably be continuous and based on the rules of Faury. This ensures the mortar optimum compactness.

Le second composant consiste en une solution et/6u suspension aqueuse, ou en eau. The second component consists of a solution and / or aqueous suspension, or water.

Cette solution et/ou suspension aqueuse consistera de préférence en eau contenant des adjuvants en poudre et/ou liquides, solubles et/ou insolubles. Dans le cas dkn ciment, ces adjuvants seront de préférence les suivants - des plastifiants (additifs en poudre qui améliorent la plasticité
du mortier, par exemple : bentonite, chaux grasse, kieselguhr, etc.); - des fluidifiants (additifs qui permettent une défloculation de la
pâte, une libération des bulles d'åir et, surtout, ce qui est
important, une réduction de la quantité d'eau nécessaire au gâchage;
on citera, par exemple, le lignosulfonate de calcium) ; - des accélérateurs de prise et/ou de durcissement des ciments; à
ce sujet, on notera que, d'une manière générale, les substances
qui augmentent le-pH de la solution ont tendance à accélérer la
prise (par exemple substances alcalines, carbonate d'snmonium,
carbonate de sodium, carbonate de lithium, chlorure de calcium,
chlorure de sodium, sulfate de sodium, sulfate dé potassium, etc.) - éventuellement des retardateurs de prise et des émulsions aqueuses
de polymères. ou de copolymères, ou encore des solutions de silicate
de soude et/ou de potassium.This aqueous solution and / or suspension will preferably consist of water containing powdery and / or liquid adjuvants, which are soluble and / or insoluble. In the case of cement, these adjuvants will preferably be the following ones - plasticizers (powder additives which improve the plasticity
mortar, for example: bentonite, lime, kieselguhr, etc.); - fluidifiers (additives that allow deflocculation of the
dough, a release of åir bubbles and, most importantly, what is
importantly, a reduction in the amount of water required for mixing;
for example, calcium lignosulfonate); accelerators for setting and / or hardening of the cements; at
On this subject, it should be noted that, in general, substances
that increase the pH of the solution tend to accelerate the
taken (eg alkaline substances, ammonium carbonate,
sodium carbonate, lithium carbonate, calcium chloride,
sodium chloride, sodium sulphate, potassium sulphate, etc.) - optionally setting retarders and aqueous emulsions
of polymers. or copolymers, or silicate solutions
soda and / or potassium.

Naturellement, la prise de la charge résultera du mélange des deux composants précités. Naturally, the taking of the load will result from the mixture of the two aforementioned components.

A cette fin, selon l'invention, on a conçu une cartouche adaptée dont les caractéristiques sont les suivantes. Cette cartouche consiste en une gaine extérieure souple imperméable à l'eau (par exemple polyéthylène haute ou basse densité, ou papiers enduits de résines, ou complexes papier-aluminium ou complexe matière thermo plastique-aluminium),et en un élément intérieur susceptible astre cassé à la main ou à la machine > résistant et imperméable à l'eau et aux solutions et suspensions aqueuses, e t ne dégradant pas l'enveloppe ou gaine thermoplastique extérieure au moment de sa destruction. For this purpose, according to the invention, a suitable cartridge has been designed, the characteristics of which are as follows. This cartridge consists of a flexible outer sheath impervious to water (for example high or low density polyethylene, or papers coated with resins, or complex paper-aluminum or thermo plastic-aluminum material complex), and an inner element may be broken by hand or machine> resistant and impermeable to water and aqueous solutions and suspensions, and not degrading the outer thermoplastic casing or sheath at the time of its destruction.

Ainsi, les polyamides ne conviennent pas en raison du fait qu'ils ne résistent pas à l'eau, et le verre est moins préféré en-raison du fait que, lors de la. destruction de l'élément interne, les fragments sont susceptibles d'endommager ou de perforer la gaine extérieure.Thus, the polyamides are unsuitable because they are not water-resistant, and the glass is less preferred due to the fact that at the time of manufacture. destruction of the inner element, the fragments are likely to damage or perforate the outer sheath.

Comme élément interne, on citera par exemple un tube.As an internal element, there will be mentioned, for example, a tube.

La gaine extérieure et le tube interne délimitent deux volumes concentriques sans aucune communication entre eux, directe ou indirecte. The outer sheath and the inner tube delimit two concentric volumes without any communication between them, direct or indirect.

La géométrie de la cartouche n'est naturellement pas limitée à la forme tubulaire précitée, comme le comprendra llhomme du métier. The geometry of the cartridge is of course not limited to the above-mentioned tubular form, as will be understood by those skilled in the art.

ta matière constitutive de l'élément interne pourra être thermoplastique (acétate de cellulose 2 polystyrène "cristal", polymères chargés de charges minérales, ou synthétiques, par exemple polypropylène chargé de talc ou polyéthylène chargé de craie, etc.) ou non (matières céramiques, ou meme verre à condition pouvoir opérer dans des conditions de sécurité totale, etc.). the constituent material of the internal element may be thermoplastic (cellulose acetate 2 polystyrene "crystal", polymers loaded with mineral fillers, or synthetic, for example polypropylene filled with talc or polyethylene laden with chalk, etc.) or not (ceramic materials , or even glass provided that it can operate under conditions of total security, etc.).

Dans le cas de la géométrie tubulaire préférée le tube interne peut entre fermé à chacune de ses extrémités par deux opercules, bouchons de caoutchouc, etc. la fonction de ces opercules est de fa ci- liter le chargement et la fabrication de l'élément et d'assurer une absence totale de contact entre les deux composants de la charge, chacun d'entre eux étant contenu dans un des volumes précités. In the case of the preferred tubular geometry, the inner tube may be closed at each of its ends by two lids, rubber plugs, etc. the function of these covers is to classify the loading and the manufacture of the element and to ensure a total absence of contact between the two components of the load, each of them being contained in one of the abovementioned volumes.

De manière préférée, le mélange pulvérulent sec à base d'un liant hydraulique et de sable siliceux sera placé a I'intérieur du volume interne délimité par le tube. D'autre part2 la solution et/ ou suspension aqueuse constituant le second composant de la charge sera placée dans le volume compris entre la gaine externe et le tube interne. Preferably, the dry powder mixture based on a hydraulic binder and siliceous sand will be placed inside the internal volume defined by the tube. On the other hand2 the solution and / or aqueous suspension constituting the second component of the load will be placed in the volume between the outer sheath and the inner tube.

L'homme du métier comprendra que lton peut envisager sans aucune restriction la disposition inverse équivalente, c'est-à- dire solution/suspension. aqueuse placée dans le volume interne, et mélange sec dans le second volume. Dans ce qui suit nous ne décrirons que la première variante mais sans que cela présente un caractère limitatif. Those skilled in the art will appreciate that they can consider without any restriction the equivalent inverse disposition, i.e., solution / suspension. aqueous solution placed in the internal volume, and dry mixture in the second volume. In what follows we will describe only the first variant but without this being of a limiting nature.

- La mise en oeuvre des cartouches selon l'invention comprend les opérations suivantes. Dans un premier mode de mise en oeuvre, on exerce des contraintes mécaniques, la main ou à la machine2 sur ladite cartouche avant de l'introduire dans le trou de forage. On brise ainsi le tube interne (dont'l'épaisseur et la résistance mecanique doivent par conséquent être adaptées et suffisamment faibles), ce qui a pour effet de provoquer le mélange des deux composants. On introduit ensuite, après environ 20 - 40 s, la cartouche dans le trou de forage, puis on enfonce la tige en rotation, ce qui déchiquette la cartouche dont la charge se répand et scelle la tige. On obtient un scellement remarquablement homogène. The implementation of the cartridges according to the invention comprises the following operations. In a first mode of implementation, one exerts mechanical stresses, the hand or the machine2 on said cartridge before introducing it in the borehole. This breaks the inner tube (the thickness and the mechanical resistance must therefore be adapted and low enough), which has the effect of causing the mixing of the two components. Then, after about 20 - 40 s, the cartridge is introduced into the borehole, then the rod is pressed in rotation, which shreds the cartridge whose load is spreading and seals the rod. A remarkably homogeneous seal is obtained.

Dans une variante, on peut, dans un premier temps, ittser tabe la testa e et réaliser le mélange des deux composants comme indiqué dans le premier mode de mise en oeuvre, après quoi3 au lieu d'introduire la cartouche dans le trou de forage, on découpe l'une des extrémités de la gaine souple externe et on injecte directement, par compression de la gaine ou en en chassant le contenu par un système à piston, le mélange dans le trou de forage2 après quoi on place la tige à sceller. On voit que dans ce cas on peut introduire la tige sans qu'elle soit en rotation. In a variant, it is possible, at first, to test the test and to mix the two components as indicated in the first embodiment, after which, instead of introducing the cartridge into the borehole, one of the ends of the outer flexible sheath is cut out and the mixture is injected directly into the borehole by compression of the sheath or by expelling the contents by a piston system, after which the rod to be sealed is placed. We see that in this case we can introduce the rod without it being rotated.

Ainsi, la cartouche selon l'invention, et la charge qu'elle contient, sont utilisables aussi bien lorsqu'il est nécessaire d'introduire la tige animée d'un mouvement de rotation que lorsqu'il est préférable de l'introduire sans mouvement de rotation. Thus, the cartridge according to the invention, and the load that it contains, are usable both when it is necessary to introduce the rod animated with a rotational movement than when it is preferable to introduce it without movement. of rotation.

Il n'existait pas jusqu'à présent de cartouches s'adaptant à ces deux types d'utilisation.Up until now, there have been no cartridges adapted to these two types of use.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inventlon seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre et en se référant au dessin annexé, sur lequel
- la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation préféré mais non limitatif de la cartouche selon l'invention ; et
- la figure 2 représente une vue en coupe A-A de la cartouche représentée sur la figure 1.Other characteristics and advantages of the inventlon will be better understood on reading the description which follows and with reference to the appended drawing, in which
- Figure 1 shows a longitudinal sectional view of a preferred embodiment but not limited to the cartridge according to the invention; and
FIG. 2 represents a sectional view AA of the cartridge represented in FIG. 1.

Sur les figures 1 et 2, les mêmes références ont les significations suivantes - 1 : gaine souple externe imperméable à l'eau - 2 : élément interne cassant, imperméable à l'eau - 3 : opercule d'étanchéité - 4 : mélange pulvérulent sec contenant un liant hydraulique ; et - 5 : solution et/ou suspension aqueuse. In FIGS. 1 and 2, the same references have the following meanings: 1: external waterproof flexible sheath - 2: internal brittle, waterproof element - 3: sealing foil - 4: dry powder mixture containing a hydraulic binder; and - 5: solution and / or aqueous suspension.

Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. The following examples illustrate the invention without, however, limiting its scope.

EXEMPLE 1
On utilise une cartouche selon l'invention telle que représentée sur la figure 1 et la figure 2.EXAMPLE 1
A cartridge according to the invention as shown in FIG. 1 and FIG.

Le tube (2) contient le mélange pulvérulent sec dont la composition est donnée ci-dessous
Pourcentages pondéraux

The tube (2) contains the dry powder mixture whose composition is given below
Percentages by weight

<tb> Sable <SEP> extra-siliceux <SEP> sec
<tb> (granulométrie <SEP> de <SEP> 0,075 <SEP> à <SEP> 0,400 <SEP> mm)
<tb> - <SEP> par <SEP> exemple <SEP> : <SEP> "NE34" <SEP> de <SEP> la
<tb> <SEP> Société <SEP> SIFRACO <SEP> 12 <SEP> ,5 <SEP> % <SEP>
<tb> Sable <SEP> de <SEP> quartz <SEP> sec <SEP> > (S) <SEP>
<tb> (granulométrie <SEP> de <SEP> 0,150 <SEP> à <SEP> 1,680 <SEP> mm)
<tb> - <SEP> par <SEP> exemple <SEP> : <SEP> "25.16" <SEP> de <SEP> la <SEP> Société <SEP> SIKA <SEP> 7,5 <SEP> % <SEP> (A)
<tb> Sable <SEP> de <SEP> quartz <SEP> sec
<tb> (granulométrie <SEP> de <SEP> 0,420 <SEP> à <SEP> 2 <SEP> mm)
<tb> - <SEP> par <SEP> exemple <SEP> :<SEP> "16.14.2" <SEP> de <SEP> la <SEP> Société <SEP> SIKA <SEP> 30 <SEP> %
<tb> Ciment <SEP> "Prompt" <SEP> (VICAT) <SEP> # <SEP> <SEP> (C) <SEP> 25 <SEP> %
<tb> Ciment <SEP> alumineux <SEP> "Fondu" <SEP> (lAFARGE) <SEP> J <SEP> <SEP> 25 <SEP> % <SEP>
<tb>
(De -manière générale, on peut choisir les proportions de (S), et (C), respectivement, entre 70 et 50 %, et 30 et 50 %, en poids, environ).<tb> Sand <SEP> Extra-siliceous <SEP> dry
<tb> (particle size <SEP> of <SEP> 0.075 <SEP> to <SEP> 0.400 <SEP> mm)
<tb> - <SEP> by <SEP> example <SEP>: <SEP>"NE34"<SEP> from <SEP>
<tb><SEP> Company <SEP> SIFRACO <SEP> 12 <SEP>, 5 <SEP>% <SEP>
<tb> Sand <SEP> of <SEP> quartz <SEP> sec <SEP>> (S) <SEP>
<tb> (particle size <SEP> of <SEP> 0.150 <SEP> to <SEP> 1.680 <SEP> mm)
<tb> - <SEP> by <SEP> example <SEP>: <SEP>"25.16"<SEP> from <SEP> the <SEP> Company <SEP> SIKA <SEP> 7,5 <SEP>% <SEP > (A)
<tb> Sand <SEP> of <SEP> quartz <SEP> sec
<tb> (particle size <SEP> of <SEP> 0.420 <SEP> to <SEP> 2 <SEP> mm)
<tb> - <SEP> by <SEP> example <SEP>: <SEP>"16.14.2"<SEP> from <SEP> the <SEP> Company <SEP> SIKA <SEP> 30 <SEP>%
<tb> Cement <SEP>"Prompt"<SEP> (VICAT) <SEP>#<SEP><SEP> (C) <SEP> 25 <SEP>%
<tb> Cement <SEP> aluminous <SEP>"Fade"<SEP> (lAFARGE) <SEP> J <SEP><SEP> 25 <SEP>% <SEP>
<Tb>
(In general, the proportions of (S) and (C), respectively, can be chosen between 70 and 50%, and 30 and 50%, by weight, approximately).

L'espace annulaire-(5) contient la solution aqueuse de composition suivante-: - Eau. The annular space (5) contains the aqueous solution of the following composition: - Water.

- Accélérateur de prise : on a choisi le carbonate de lithium qui présente un net effet sur le ciment "Fondu" à raison de 0,20 % par rapport au liant hydraulique. On rappellera que le ciment "Fondu" est caractérisé par une prise lente et un durcissement très rapide.- Setting accelerator: we chose lithium carbonate which has a clear effect on the "Fused" cement at a rate of 0.20% compared to the hydraulic binder. It will be recalled that the "Fused" cement is characterized by a slow setting and a very fast hardening.

- Rapport : Eau/ciment = 0,35. (De manière générale, ce rapport sera de 0,375-0,325 environ).- Report: Water / cement = 0.35. (In general, this ratio will be approximately 0.375-0.325).

Remarques
a) Si, dans la formule du mortier sec ci-dessus, on remplace la totali.té du ciment "Prompt" par du ciment "Fondu", on obtiendra, pour la même consistance, un rapport eau/ciment plus faible, ce qui n'est pas sans intérêt du point de vue de la résistance mécanique de l'ancrage (on peut ainsi atteindre dans l'exemple considéré, un rapport eau/ciment de 0,28). Ce rapport sera de l'ordre de 0,325-0,235 dans le cas général.Remarks
a) If, in the dry mortar formulation above, the totality of the "Prompt" cement is replaced by "Fused" cement, a lower water / cement ratio will be obtained for the same consistency, is not without interest from the point of view of the mechanical strength of the anchoring (it is thus possible to achieve in the example, a water / cement ratio of 0.28). This ratio will be of the order of 0.325-0.235 in the general case.

b) Si, dans la formule du mortier sec ci-dessus, on remplace la totalité du ciment "Prompt" par du ciment "Fondu", on met en évidence le rôle joué par le carbonate de lithium sur la prise du morutier, selon le tableau suivant ( 2) (2) < 3)
Sable (A) 50 g 50 g 50 g
Ciment "Fondu" 50 g 50 g 50 g
Eau 17,5 g 17,5 g 17,5 g
Carbonate de lithium - 0,05 g 0,25 g
Temps de prise 2 à 3 h 4 à 5 min 1 min 30 s
à 2 min 30 s
c) Comme il a été dit plus haut, on obtint les mêmes résultats en inversant la disposition des deux composants dans les deux volumes de la cartouche.b) If, in the dry mortar formula above, all of the "Prompt" cement is replaced by "Fused" cement, the role played by the lithium carbonate in the setting of the mortar, according to the following table (2) (2) <3)
Sand (A) 50 g 50 g 50 g
Cement "Fade" 50 g 50 g 50 g
Water 17.5 g 17.5 g 17.5 g
Lithium carbonate - 0.05 g 0.25 g
Setting time 2 to 3 h 4 to 5 min 1 min 30 s
at 2:30
c) As mentioned above, the same results were obtained by inverting the arrangement of the two components in the two volumes of the cartridge.

On fore un trou de boulonnage, par exemple de diamètre 32 mm. On prend la cartouche décrite ci-dessus dans les mains, et l'on brise radialement sous les doigts le tube intérieur (2) sur toute sa longueur. Ceci provoque rapidement la pénétration de la solution et/ou suspension aqueuse dans le mortier sec initialement contenu dans ledit tube.On attend environ 30 s > afin que l'hydratation soit maximale puis on introduit une ou plusieurs cartouches ainsi traitées dans le trou de forage.- te scellement peut s'opérer par une opération concomitante de translation et de rotation du boulon (par exemple : tige nervurée type "WEMA"; diamètre 20 mm) à travers les charges de scellement, au moyen d'une perforatrice, par exemple type MEUDON 860 P (Maco Meudon) la poussée étant de 90 kg et la vitesse de rotation 800 à L200 tr/min. On peut choisir un couple de rotation de 7 m.kg. On arrête la rotation lorsque le boulon atteint le fond du trou. La prise et donc la tenue autonome du boulon s'effectuent avec un cycle total de boulonnage de 90 à 120 s depuis l'instant où l'on casse le tube thermoplastique interne de la cartouche. One drills a bolting hole, for example of diameter 32 mm. We take the cartridge described above in the hands, and it breaks radially under the fingers the inner tube (2) over its entire length. This rapidly causes the solution and / or aqueous suspension to penetrate into the dry mortar initially contained in the said tube. About 30 seconds are expected so that the hydration is maximal and then one or more cartridges thus treated are introduced into the borehole. Sealing can be effected by a concomitant operation of translation and rotation of the bolt (for example: "WEMA" type ribbed rod, diameter 20 mm) through the sealing charges, by means of a perforator, for example type MEUDON 860 P (Maco Meudon) the thrust being 90 kg and the rotation speed 800 to L200 rpm. We can choose a rotation torque of 7 m.kg. The rotation is stopped when the bolt reaches the bottom of the hole. The grip and thus the independent holding of the bolt is carried out with a total bolting cycle of 90 to 120 s since the moment when the internal thermoplastic tube of the cartridge is broken.

Si l'on souhaite opérer selon la variante de mode opératoire consistant à injecter le mélange directement dans un trou de forage, on utilisera de préférence une formulation telle que celle correspondant à la colonne (2) de la remarque b) indiquée ci-dessus. If it is desired to operate according to the variant of the procedure of injecting the mixture directly into a borehole, use will preferably be made of a formulation such as that corresponding to column (2) of the remark b) indicated above.

On a ainsi obtenu, même sans rotation, d'excellents
résultats. Thus, even without rotation, excellent
results.

EXEMPLE 2
On a repris l'exemple 1 en remplaçant la composition de sables (S) par la composition suivante - Sable RS (granulométrie 0,100 - 0,8 mm) 30 % - Sable "16.14.2" (granulométrie 0,5 - 2,5 mm) 10 % - Sable "14.10" (granulométrie 1,6 - 5 mm) 60 7. EXAMPLE 2
Example 1 was repeated replacing the sands composition (S) with the following composition - Sand RS (particle size 0.100 - 0.8 mm) 30% - Sand "16.14.2" (particle size 0.5 - 2.5 mm) 10% - Sand "14.10" (particle size 1.6 - 5 mm) 60 7.

(en poids) et en utilisant le mélange (C) de ciments. (by weight) and using the mixture (C) of cements.

On a obtenu des résultats tout à fait comparables. Comparable results were obtained.

tes avantages de'l'invention apparaissent à la lecture de ce qui précède. the advantages of the invention appear on reading the foregoing.

Les produits étant inorganiques, ils sont moins inflammables, moins toxiques et, de plus, moins coûteux, par rapport aux charges de résines thermodurcissables (polyester insaturé. Il n?est pas nécessaire de realiser -un prédosage des produits. Aucun problème de nettoyage ne se pose. Le fait que les adjuvants soient inclus dans la phase liquide permet une plus grande squplesse d'utilisation par exemple, on évite d'introduire des additifs au sein du mortier sec, car ces additifs pourraient éventuellement compromettre î1apti- tude au stockage (un tel inconvénient a été rencontré dans l'état de la technique).La souplesse de mise en oeuvre est très grande, puisque l'on peut introduire la tige sans rotation, ou bien à une vitesse de rotation relativement faible, de l'ordre de 125 tr/min, ou encore à une vitesse de rotation élevée, par exemple de l'ordre de 1000 tr/min. On peut sceller des boulons avec des espaces -annu- laires plus importants que ceux classiquement utilisés avec les charges de scellement à base de résines polyesters insaturés, et on notera encore que, selon l'invention, il n'est pas nécessaire d'appli quel un couple de rotation élevée. The products being inorganic, they are less flammable, less toxic and, moreover, less expensive, compared to the thermosetting resin charges (unsaturated polyester.It is not necessary to carry out a pre-dosing of the products. The fact that the adjuvants are included in the liquid phase allows a greater flexibility of use for example, it is avoided to introduce additives in the dry mortar, since these additives could possibly compromise the aptitude for storage ( such a disadvantage has been encountered in the state of the art.) The flexibility of implementation is very great, since it is possible to introduce the rod without rotation, or at a relatively low rotation speed, of the order 125 rpm, or at a high rotational speed, for example of the order of 1000 rpm, bolts can be sealed with greater annular spaces than those conventionally used. With the sealants based on unsaturated polyester resins, it will also be appreciated that according to the invention it is not necessary to apply a high torque.

Naturellement, il est tout à fait possible d'envisager une automatisation et une mécanisation du scellement, une rupture préalable du tube cassant interne étant réalisée) tandis que, simultanément, la machine scelle un boulon,
L'homme de l'art pourra apporter des modifications aux exemples non limitatifs qui viennent autre décrits} et, ce, sans sortir du cadre de l'invention. Naturally, it is quite possible to envisage automation and mechanization of the seal, a prior rupture of the internal breakaway tube being achieved) while simultaneously the machine seals a bolt,
Those skilled in the art may make modifications to non-limiting examples which are described elsewhere} and, without departing from the scope of the invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Cartouche de scellement pour l'ancrage de boulons ou tiges de soutenement, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une gaine externe souple et d'un élément interne cassant, un premier volume étant défini par l'élément interne et un second volume étant défini entre 1 ' élément interne et la gaine externe, un mélange pulvérulent sec à bese dlun liant hydraulique et d'un sable siliceux sec étant contenu dans le premier volume, tandis qu'une solution et/ou- suspension aqueuse est contenue dans le second volume, ou inversement, la gaine et la paroi de l'élément étant résistants et imperméables à l'eau, et l'élément interne empe- chant tout contact entre le mélange pulvérulent et la solution et/ou suspension aqueuse.1. Sealing cartridge for anchoring bolts or support rods, characterized in that it consists of a flexible outer sheath and a brittle internal element, a first volume being defined by the inner member and a second volume being defined between the inner member and the outer sheath, a dry powder mixture having a hydraulic binder and a dry siliceous sand being contained in the first volume, while an aqueous solution and / or suspension is contained in the second volume, or conversely, the sheath and the wall of the element being resistant and impermeable to water, and the inner element impeding any contact between the powder mixture and the solution and / or aqueous suspension.

2. Cartouche selon la revendication 1, caractérisée en ce que la gaine externe est constituée par une matibre thermoplastique ou non.2. Cartridge according to claim 1, characterized in that the outer sheath is constituted by a thermoplastic material or not.

3, Cartouche selon la revendication 2, caractérisée en ce que la gaine externe consiste en polyéthylène haute ou basse densité, en papier enduit par une résine, ou en un complexe papier-aluminium ou matière thermoplastique-aluminium.3, The cartridge of claim 2, characterized in that the outer sheath is high or low density polyethylene, paper coated with a resin, or a paper-aluminum complex or thermoplastic-aluminum.

4. Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'élément interne définissant ledit premier volume présente une forme tubulaire qui peut être d'une seule pièce ou fermée aux deux extrémités par un opercule.4. Cartridge according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the inner member defining said first volume has a tubular shape which can be in one piece or closed at both ends by a cap.

5. Cartouche selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit élément tubulaire consiste en un cylindre cassant dont la matière constitutive est thermoplastique ou non, et peut & re choisie parmi l'acétate de cellulose, les polymères chargés de charges minérales ou synthétiques, comme le polypropylène chargé de talc ou le polyéthylène chargé de craie, les matières céramiques, le verre, et le polystyrène "cristal".5. Cartridge according to claim 4, characterized in that said tubular element consists of a brittle cylinder whose constituent material is thermoplastic or not, and can be selected from cellulose acetate, polymers loaded with mineral or synthetic fillers, such as talc-filled polypropylene or chalk-filled polyethylene, ceramic materials, glass, and "crystal" polystyrene.

6. Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit mélange pulvérulent sec a base d'un liant hydraulique et d'un sable siliceux sec consiste en un liant hydraulique choisi parmi les ciments "Portland", les ciments "Prompt", les ciments alumineux "Fondu", le plâtre, l'anhydride soluble ou la chaux, et en un sable siliceux sec dont la granulométrie est de préférence continue et basée sur les règles de Faury. 6. Cartridge according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said dry powder mixture based on a hydraulic binder and a dry siliceous sand consists of a hydraulic binder selected from the "Portland" cements, the cements "Prompt", "Fused" aluminous cements, plaster, soluble anhydride or lime, and dry siliceous sand whose particle size is preferably continuous and based on the Faury rules.

7. Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ladite solution et/ou suspension aqueuse consiste en de l'eau contenant des adjuvants en poudre et/ou des adjuvants liquides, solubles et/ou insolubles.7. Cartridge according to any one of claims 1 to 6, characterized in that said solution and / or aqueous suspension consists of water containing powder adjuvants and / or liquid adjuvants, soluble and / or insoluble.

8. Cartouche selon la revendication 7, caractérisée en ce que lesdits adjuvants consistent en plastifiants, et/ou fluidifiants, et/ou accélérateurs de prise et/ou de durcissement des ciments, et/ou en retardateurs de prise et en émulsions aqueuses de polymères ou de copolymères, et/ou en solutions de silicate de soude et/ou de potassium.8. Cartridge according to claim 7, characterized in that said adjuvants consist of plasticizers, and / or fluidifiers, and / or accelerators for setting and / or curing of the cements, and / or setting retarders and aqueous emulsions of polymers or copolymers, and / or solutions of sodium silicate and / or potassium.

9. Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ledit mélange pulvérulent sec contient, en poids, par rapport à la totalité dudit mélange, de 70 à 50 % de sable(s) et de 30 à 50 % de ciment(s).9. Cartridge according to any one of claims 1 to 8, characterized in that said dry powder mixture contains, by weight, relative to the totality of said mixture, 70 to 50% of sand (s) and 30 to 50 % of cement (s).

10. Cartouche selon la revendication 9, caractérisée en ce que le composant ciment consiste en ciment "Prompt" et ciment "Fondu", le rapport en poids eau/ciment étant de 0,375 à 0,325.10. Cartridge according to claim 9, characterized in that the cement component consists of "Prompt" cement and "molten" cement, the weight ratio water / cement being from 0.375 to 0.325.

11. Cartouche selon la revendication 9, caractérisée en ce que le composant ciment consiste en ciment "Fondu" seul, le rapport en poids eau/ciment étant de 0,325 à 0,235.11. Cartridge according to claim 9, characterized in that the cement component consists of "molten" cement alone, the water / cement weight ratio being 0.325 to 0.235.

12. Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que ledit mélange pulvérulent sec contient, en poids, par rapport à la totalité dudit mélange, 12,5 % de sable extra-siliceux sec de granulométrie 0,075 à 0,400 mm, 7,5 % de sable de quartz sec de granulométrie 0,150 à 1,680 mm, 30 % de sable de quartz sec de granulométrie de 0,420 à 2 mm, 25 % de ciment "Prompt" et 25 % de ciment "Fondu".12. Cartridge according to any one of claims 1 to 10, characterized in that said dry powder mixture contains, by weight, relative to the totality of said mixture, 12.5% dry extra-siliceous sand particle size 0.075 to 0.400 mm, 7.5% dry quartz sand with a particle size of 0.150 to 1.680 mm, 30% dry quartz sand with a particle size of 0.420 to 2 mm, 25% "Prompt" cement and 25% "Fused" cement.

13. Cartouche selon la revendication 12, caractérisée en ce que ladite solution aqueuse est formée d'eau, d'un accélérateur de prise qui est le carbonate de lithium, en proportion de 0,20 % par rapport au liant hydraulique, le rapport eau/ciment étant d'autre part de 0,35.13. Cartridge according to claim 12, characterized in that said aqueous solution is formed of water, a setting accelerator which is lithium carbonate, in a proportion of 0.20% relative to the hydraulic binder, the water ratio / cement being on the other hand 0.35.

14. Cartouche selon la revendication 13, caractérisée en ce que lton remplace la totalité du ciment "Prompt" par du ciment "Fondu" et en ce que le rapport eau/ciment est alors égal à 0,28.14. Cartridge according to claim 13, characterized in that lton replaces all of the "Prompt" cement with "molten" cement and in that the water / cement ratio is then equal to 0.28.

15. Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que ledit élément interne est dimensionné de manière à pouvoir être brisé à la main au travers de la gaine externe souple.15. Cartridge according to any one of claims 1 to 14, characterized in that said inner member is dimensioned so as to be broken by hand through the flexible outer sheath.

16. Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que ledit élément interne est dimensionné de manière à pouvoir être brisé à la machine au travers de la gaine externe souple.16. Cartridge according to any one of claims 1 to 14, characterized in that said inner member is dimensioned so as to be broken by machine through the flexible outer sheath.

17. Procédé de scellement de tiges et boulons d'ancrage dans des trous de forage, caractérisé en ce que l'on utilise une cartouche selon l'une quelconque des revendications I à 16, dont on brise, par une contrainte mécanique, l'élément interne de manière à réaliser le mélange entre le mélange pulvérulent sec contenu dans l'un des volumes et la solution ou suspension aqueuse contenue dans l'autre volume, après quoi on attend une trentaine de secondes, on introduit la cartouche dans le trou de forage, et on enfonce la tige à sceller animée d'un mouvement de rotation.17. A method of sealing rods and anchor bolts in drill holes, characterized in that one uses a cartridge according to any one of claims I to 16, which is broken, by mechanical stress, the internal element so as to achieve mixing between the dry powder mixture contained in one volume and the aqueous solution or suspension contained in the other volume, after which it is expected about thirty seconds, the cartridge is introduced into the hole of drilling, and squeezes the rod to seal animated rotation.

18. Procédé selon la revendication 17, caractérisée en ce que l'on applique un couple de rotation de 7 m.kg environ, la vitesse de rotation pouvant être choisie entre 150 et 1200 trimin environ.18. The method of claim 17, characterized in that one applies a torque of about 7 m.kg, the rotation speed can be chosen between 150 and 1200 trimin approximately.

19. Procédé de scellement de tiges et boulons d'ancrage dans des trous-de forage, caractérisé. en ce que l'on utilise une cartouche selon l'une quelconque des revendications 1à 16, en ce que l'on exerce sur cette cartouche une contrainte mécanique de manière à rompre l'élément interne pour mélanger le mélange pulvérulent sec contenu dans ledit premier volume et la solution ou suspension aqueuse contenue dans ledit second volume, après quoi on déchire l'une des extrémités de ladite gaine externe de manière à pouvoir ensuite chasser le contenu mélangé de la cartouche dans le trou de forage, la tige étant ensuite introduite dans le trou de forage pour y être scellée, éventuellement sans mise en rotation.19. A method of sealing rods and anchor bolts in boreholes, characterized in that a cartridge according to any one of claims 1 to 16 is used in that a mechanical stress is exerted on this cartridge so as to break the internal element in order to mix the dry powder mixture contained in said first volume and the aqueous solution or suspension contained in said second volume, after which one of the ends of said outer sheath is torn so as to then be able to drive the mixed contents of the cartridge into the borehole, the rod being then introduced into the borehole to be sealed, possibly without rotating.

20. Mélange pulvérulent sec pour cartouches selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1, 6, 9, 10, 11, 12 ou-14. A dry powder cartridge blend according to any one of claims 1 to 16 as defined in any of claims 1, 6, 9, 10, 11, 12 or 14.