Le procédé de forage horizontal à boue avec percussion

La technologie de forage dirigé est en plein essor. Encore impensable il y a quelques années, les opérations de forage dirigé sont devenues usuelles sur tous les chantiers modernes. Les systèmes de forage dirigés TT permettent la réalisation de poses longitudinales jusqu'à 500m. De nos jours, les forages sous des rivières et d'autres plans d'eau font partie du quotidien. La technologie actuelle  permet même de forer sous des complexes industriels. Le champ d'application s'étend sur tous les travaux de pose de tubes dans le cadre de l'alimentation de gaz, de chaleur à distance et d'eau potable, sur la pose de tubes de canalisation d'eaux usées ainsi que des fourreaux pour la télévision et la télécommunication, les systèmes de copilotage, des bornes d'appel d'urgence ou pour des câbles de basse, moyenne et haute tension et des fibres optiques.

La technique de pose se montre particulièrement écologique, puisqu'elle ne nécessite que des interventions ponctuelles dans le système écologique. Les dommages causés aux sous-sols restent faibles et se limitent aux alentours de l'installation. Et il y a de nombreux arguments en faveur de l'utilisation de la technique de forage dirigé même dans les centres villes. Les arguments pour le système de remplacement de conduites sans tranchée sont notamment les coûts réduits, la durée de chantier réduite, les procédures d'autorisation amoindries, la réduction des travaux de terrassement et de rétablissement de la surface et le trafic causé par l'évacuation de la terre. Le déroulement de la procédure de forage se présente comme suit:

1. Planification / Recherches
2. Sélection des systèmes de forage et des outils
3. Forage pilote avec détection
4. Forage(s) d'élargissement
5. Entraînement de tubes

Généralement, un système de forage se compose de 3 composants principaux:

1. L'affût / Outil de forage
2. Centrale de malaxage de bentonite dotée d'un système à deux chambres et le cas échéant, un système de recyclage
3. Station hydraulique pour le fonctionnement de la centrale de malaxage

Pour réaliser au mieux un forage horizontal à boue, des travaux de recherche au niveau de la trajectoire concernant d'éventuels constructions existantes et la nature du terrain sont indispensables. Le choix du système de forage approprié se fait en fonction de la longueur de forage, du diamètre de tube à poser et des caractéristiques du sol. Le plus grand problème du forage pilote est le respect d'une trajectoire et d'un gradient au moment où le système de fluide de forage échoue en raison d'une résistance mécanique dans le sol. Pour surmonter ces contraintes mécaniques, d'énormes forces de poussée et de traction sont nécessaires, lesquelles touchent bien souvent à leurs limites. Certes l'utilisation de bentonite facilite l'avance pilote et l'entraînement du tube. Or, l'expérience a démontré que les avantages techniques et économiques d'un « soft boring » ne sont guère réalisables dans des sols difficiles avec des composants à gros grains, avec d'importantes formations rocheuses ou des inclusions de gravier. La solution de ces problèmes est l'utilisation des systèmes de forage TT avec marteau à percussion intégré qui peut être activé lorsque l'avancement des travaux est insatisfaisant en raison des conditions de sol difficiles. En effet, il s'agit tout simplement de la force de destruction d'un marteau à percussion qui est appliquée depuis le système de forage. La combinaison de forage à boue avec un marteau à percussion permet ainsi l'avancement et la dirigeabilité du système dans des sols difficiles jusqu'à la classe 5, voire parfois 6.

Les contraintes et attentes importantes concernant les travaux de forage à réaliser nécessitent une détection précise et une commande fiable du système. La détection se fait selon le principe de sonde et de détecteur. L'équipe de forage surveille en permanence l'avancement de la tête de forage. Les valeurs mesurées sont relevées, les corrections de la trajectoire sont transmises au pilote du système par radio. Les données relevées peuvent être également enregistrées directement pour être imprimées plus tard à l'aide d'un PC ou PC portable. La commande fonctionne selon le principe des aiguilles d'une montre à l'aide de l'obliquité de la tête, qui, en fonction de sa position, provoque un changement de direction en direction de « l'heure » souhaitée.

A l'arrivée, la tête de forage est échangée contre une tête d'élargissement. Ce qui suit c'est une ou plusieurs vidanges intermédiaires ou l'entraînement direct du tube. Actuellement, des tubes jusqu'à DA 600 en plastique, en acier ou en fonte peuvent être entraînés individuellement ou en faisceau. En entraînant des tubes en plastique (notamment des tubes de gaz et d'eau potable), les forces de traction admissibles selon GW 321, 322 et 323 ne doivent pas être dépassées. Sur demande du donneur d'ordre, il faut ainsi mesurer et régler les forces de traction agissant sur le nouveau tube. TRACTO-TECHNIK propose un simple système de mesure de la force de traction.

La position exacte de la conduite après achèvement des travaux de forage peut être mesurée à l'aide du Grundocontrol de TRACTO-TECHNIK.

Le procédé de forage horizontal à boue est décrit dans la ATV-A 125 ou bien dans la GW 304 pour entraînement de tube ainsi que dans d'autres règlements du même genre.

Avantages du procédé:

• aucune destruction ni aucun endommagement de surfaces chères
  (revêtements routiers, jardins etc.) ni aucun rétablissement - par conséquent des avantages économiques considérables
• faibles charges sociales en évitant des déviations, des blocages d'une voie de route, l'installation de systèmes signalétiques etc.
• Procédé reconnu
• mise en œuvre rapide -durée de forage et de construction réduite
• particulièrement économique en cas de forages sous rivières
• le renforcement du système par un marteau à percussion dynamique favorise l'avancement et la dirigeabilité du système dans des sols de classe 5, voire 6
• simple technologie
• Mesure de force de traction et détection possibles
• large champ d'application

La gamme de produits de la technique de forage horizontal dirigé a évolué et a été réorganisée.

La famille P comprend les petits systèmes de forage dirigé de la série Grundopit.

La famille X est notamment caractérisée par sa robustesse. Ainsi on évite considérablement les temps morts onéreux. Les armatures sont facilement accessibles et ainsi faciles à entretenir. Les produits achetés, tels que les moteurs et les pompes sont des produits de haute qualité garantissant une longue durée de vie et de fonctionnement. Leur conception de petite taille permet la réalisation de forages à encombrement réduit. La famille X comprend les types Grundodrill 4 X, 7 Xplus TD, 10 X TD et 13 X TD.

La famille N comprenant le Grundodrill 15 N et 25 N peut être adaptée spécialement aux besoins des clients. Le système porteur permet de livrer un modèle de base et un modèle haute gamme doté de différentes options. Une autre nouveauté: La puissance d'entraînement maximale de cette catégorie de systèmes atteint des valeurs techniques maximales jamais atteintes en ce qui concerna la force de traction, le couple et le débit de fluide.

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