Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
1
Description
Titre de l'invention : Machine pour forer un sol recouvert d'une couche
poreuse,
et procede correspondant
Domaine Technique
[0001] La presente invention concerne le domaine des techniques de forage dans
le
sol, et plus particulierement les techniques de forage dites de petite
perforation
sous circulation de fluide.
Technique anterieure
lo [0002] II est connu, pour installer dans un sol un ancrage, c'est-a-dire
un micro-pieu,
de realiser d'abord un forage en entrainant en rotation un outil de coupe qui
va
excaver le sol. Pendant le forage, on injecte en general un liquide, appele
fluide
de forage, afin de refroidir et lubrifier l'outil de coupe et d'evacuer les
deblais.
[0003] On dispose ensuite une armature dans le forage, ou bien on laisse
l'outil dans
le forage avec sa tige d'entraInement, avant d'y injecter un coulis de
scellement.
[0004] Toutefois, une telle technique de forage sous circulation de fluide
peut
endommager le sol du lieu de travail, ou plateforme, notamment en raison des
infiltrations du fluide de forage tout autour du forage et en raison des
contraintes
mecaniques s'exergant au niveau de la couche de surface. Cela est
particulierement problem atique dans le cas des sols presentant une couche
poreuse devant etre preservee tout autour du forage, tel que les forages sur
des
installations ferroviaires qui presentent une couche superieure de ballast.
[0005] Une solution pour proteger une plateforme contre les infiltrations est
de
recuperer le fluide en tete de forage. Une telle solution se fait generalement
en
creusant une fosse dans laquelle une aspiration (pompe) est plongee.
Alternativement, il existe aussi des bacs perces au droit du forage et muni
d'une
bouche d'aspiration, ce qui permet d'eviter le creusement de la fosse.
[0006] Toutefois, le creusement d'une fosse ou l'installation de bacs perces
au droit
du forage est contraignant et rend le forage dependant de la bonne realisation
d'etapes anterieures.
Soletanche Freyssinet
1H245840 C 282 CA BN
Texte pour extension (version au propre) 9 juin
2020
Date Recue/Date Received 2020-06-12
2
[0007] Par ailleurs, afin de proteger la couche de terrain de surface, il est
egalement
possible d'utiliser un tubage sur la couche concernee.
[0008] Toutefois, pour que l'etancheite par tubage soit efficace, il faut
generalement
utiliser un materiel muni d'une double tete, c'est-a-dire permettant une mise
en
rotation independante du tube et de la tige. Or, un tel materiel a double tete
est
onereux et volumineux, ce qui limite sa facilite de deplacement.
Exposé de l'invention
[0009] La presente invention vise a resoudre les differents problemes
techniques
enonces precedemment. En particulier la presente invention vise a proposer une
machine permettant de limiter les infiltrations de fluide de forage et de
preserver
la couche superieure du sol fore. Plus precisement, la presente invention vise
a
proposer une machine de forage permettant de ne pas destructurer la plateforme
et ne necessitant pas de pose d'un bac de recuperation.
[0010] Ainsi, selon un aspect, il est propose une machine pour forer, sous
circulation
de fluide, un sol recouvert d'une couche poreuse, par exemple une couche de
ballast. La machine comporte une tete d'entraInement pour entraIner en
rotation
une tige de forage, et des moyens de circulation d'un fluide de forage
configures
pour injecter un fluide de forage a travers la tige de forage.
[0011] La machine est egalement configuree pour inserer, a travers la couche
poreuse, un tube de protection s'etendant autour de la tige de forage et
laissant
un espace tubulaire intercalaire entre la tige de forage et le tube de
protection. La
machine comprend egalement des premiers moyens de recuperation du fluide de
forage configures, lors de l'insertion du tube de protection a travers la
couche
poreuse, pour aspirer, depuis l'extremite superieure du tube de protection, le
fluide de forage issu de la tige de forage, present a l'extremite inferieure
du tube
de protection et remontant, de preference, via ledit espace tubulaire
intercalaire.
[0012] Ainsi, la machine selon la presente invention utilise un tubage de
protection,
en plus de la tige de forage, sans utiliser de double tete, pour conserver
l'integrite
de la plateforme, et notamment de la couche poreuse, et assure l'etancheite
par
une aspiration continue en tete de tubage. II est alors possible d'avoir une
utilisation autonome de la machine ne necessitant pas d'etape anterieure,
telle
Soletanche Freyssinet
1H245840 C 282 CA BN
Texte pour extension (version au propre) 9 juin
2020
Date Recue/Date Received 2020-06-12
3
que la mise en place d'une fosse ou de bacs perces, tout en limitant les
infiltrations de fluide de forage, notamment dans la couche poreuse.
[0013] Preferentiellement, la machine comprend egalement des deuxiemes moyens
de recuperation du fluide de forage, les deuxiemes moyens de recuperation
etant
configures pour evacuer le fluide de forage issu de la tige de forage et
ressortant
par l'extremite superieure du tube de protection, de preference via ladit
espace
tubulaire intercalaire, lorsque le tube de protection est positionne a travers
la
couche poreuse.
[0014] Lorsque la couche poreuse a ete traversee, le tube de protection reste
en
place, pour continuer d'isoler le forage, et notamment la circulation de
fluide de
forage, de la couche poreuse. D'ailleurs, le tube de protection est
desolidarise de
la machine, et notamment de la tete d'entraInement. Dans le meme temps,
l'outil
de forage continue de creuser, sous la couche poreuse, avec une circulation de
fluide : ce dernier est alors recupere a travers l'espace tubulaire
intercalaire entre
le tube de protection et la tige de forage.
[0015] Preferentiellement, les premiers et deuxiemes moyens de recuperation
component une pompe commune et un moyen de liaison configure pour relier la
pompe commune aux premiers moyens de recuperation lors de !Insertion du
tube de protection a travers la couche poreuse, et pour relier la pompe
commune
aux deuxiemes moyens de recuperation lorsque le tube de protection est
positionne a travers la couche poreuse.
[0016] Comme indique precedemment, le fluide de forage n'est pas recupere de
la
meme fagon dans les differentes &tapes du forage, notamment parce que le tube
de protection est insert progressivement avec la tige de forage dans un
premier
temps, puis reste statique dans un deuxieme temps, lorsqu'il est positionne au
travers de la couche de forage. Ainsi, les moyens de recuperation utilises
sont
differents selon les &tapes de forage, mais peuvent etre relies a des memes
moyens de pompage afin de limiter les coats et le volume de la machine.
[0017] Preferentiellement, les deuxiemes moyens de recuperation sont
configures
pour etre positionnes a l'extremite superieure du tube de protection lorsque
le
tube de protection est positionne a travers la couche poreuse, les deuxiemes
moyens de recuperation comportant un reservoir, de preference en forme de
Soletanche Freyssinet
1H245840 C 282 CA BN
Texte pour extension (version au propre) 9 juin
2020
Date Recue/Date Received 2020-06-12
4
couronne, dans lequel vient se verser le fluide de forage ressortant du tube
de
protection, et un joint peripherique, de preference circulaire, venant creer
une
etancheite entre le reservoir et la paroi exterieure du tube de protection.
[0018] Une fois le tube de protection positionne a travers la couche poreuse,
l'extremite superieure de celui-ci vient generalement affleurer la surface du
sol
fore. Ainsi, le fluide de forage injecte au niveau de l'outil de forage peut
remonter
seul, sous l'effet de la pression et/ou du debit, jusqu'a ladite extremite
superieure
du tube de protection. II ne suffit plus alors, pour recuperer ce fluide de
forage,
que de le recueillir dans un reservoir situe a l'extremite superieure du tube
de
protection, et de l'aspirer avec une pompe.
[0019] Preferentiellement, le joint peripherique est un joint gonflable. Le
joint
gonflable permet une installation aisee a l'extremite superieure du tube de
protection, tout en garantissant une etancheite voulue grace au contrale de la
pression appliquee dans le joint gonflable.
[0020] Preferentiellement, la tete d'entraInement est configuree pour
entraIner
egalement en rotation le tube de protection, de preference en meme temps que
la tige de forage, lors de !Insertion du tube de protection a travers la
couche
poreuse.
[0021] L'entraInement en rotation du tube de protection permet de faciliter
son
insertion dans le sol, et notamment a travers la couche poreuse, en meme temps
que la tige de forage. Un tel entraInement ne necessite pas de materiel double
tete, mais peut etre effectue de maniere simultanee avec la tige de forage.
Une
fois le tube de protection positionne, il suffit alors de le desolidariser de
la tete
d'entraInement pour le laisser en place, et de continuer uniquement avec la
tige
de forage.
[0022] Preferentiellement, la tete d'entrainement comporte des moyens de
montage
de la tige de forage, presentant un premier diametre determine, et des moyens
de montage du tube de protection, presentant un deuxieme diametre determine
superieur au premier diametre determine.
[0023] Dans un tel mode de realisation, la tige de forage et le tube de
protection sont
montes sur la tete par des moyens de montage pouvant differer uniquement par
leur diametre. On facilite ainsi l'utilisation de la machine, en permettant
des
Soletanche Freyssinet
1H245840 C 282 CA BN
Texte pour extension (version au propre) 9 juin
2020
Date Recue/Date Received 2020-06-12
5
procedures d'installation et de retrait qui sont similaires pour le tube de
protection
et la tige de forage.
[0024] Preferentiellement, les premiers moyens de recuperation du fluide sont
montes sur la tete d'entraInement, par exemple au-dessus des moyens de
montage du tube protection.
[0025] Un tel montage des premiers moyens de recuperation sur la tete
d'entraInement permet de garder l'aspiration a l'extremite superieure du tube
de
protection pendant toute la duree d'enfoncement dudit tube de protection a
travers la couche poreuse et la couche sous-jacente.
[0026] SeIon un autre aspect, il est egalement propose un train travaux
comprenant
une machine pour forer un sol recouvert d'une couche poreuse telle que decrite
precedemment.
[0027] Comme indique precedemment, la machine pour forer a ete congue de
maniere a permettre l'utilisation d'un materiel standard, et non du materiel
lourd
comme une double tete ou bien du materiel specifique en doublon pour le tube
protecteur d'une part et pour la tige de forage d'autre part. II devient alors
possible de l'installer sur un vehicule ferroviaire, tel qu'un train-travaux,
pour
pouvoir la deplacer le long de chantier, au fur et a mesure de l'avancee des
travaux.
[0028] Preferentiellement, le train travaux comprend un reservoir de fluide de
forage
relie a la tete d'entraInement, des moyens d'aspiration du fluide de forage
configures pour etre relies aux moyens de recuperation, et des moyens de
foumitures d'un coulis de ciment configures pour etre relies a la tete
d'entraInement.
[0029] Un tel train travaux peut ainsi transporter les differents elements
necessaires
au fonctionnement de la machine pour forer et a la realisation des travaux.
[0030] Preferentiellement, le train travaux comprend egalement un systeme de
recuperation des boues, par exemple un bac de decantation, monte en aval des
moyens de recuperation.
.. [0031] En particulier, le systeme de recuperation des boues peut etre
configure pour
fonctionner avec les boues issues des premiers moyens de recuperation et des
Soletanche Freyssinet
1H245840 C 282 CA BN
Texte pour extension (version au propre) 9 juin
2020
Date Recue/Date Received 2020-06-12
6
boues issues des deuxiemes moyens de recuperation. Le systeme de
recuperation des boues permet notamment de recuperer une partie du fluide de
forage directement sur le train travaux pour le reutiliser in situ, et permet
de
stocker la matiere enlevee lors du forage afin de limiter l'impact des travaux
sur
le site.
[0032] SeIon un autre aspect, il est egalement propose un procede de forage,
sous
circulation de fluide, dans un sol recouvert d'une couche poreuse, par exemple
une couche de ballast. SeIon le procede, on entraIne en rotation une tige de
forage, et on injecte un fluide de forage a travers la tige de forage, de
preference
pendant la rotation de la tige de forage.
[0033] Durant une premiere &tape, on insere, a travers la couche poreuse, un
tube
de protection s'etendant autour de la tige de forage et laissant un espace
tubulaire intercalaire entre la tige de forage et le tube de protection, et on
aspire,
depuis l'extremite superieure du tube de protection, le fluide de forage issu
de la
tige de forage, present a l'extremite inferieure du tube de protection et
remontant,
de preference, via ledit espace tubulaire intercalaire, lors de !Insertion du
tube de
protection a travers la couche poreuse.
[0034] Preferentiellement, durant une deuxieme &tape, lorsque le tube de
protection
est positionne a travers la couche poreuse, on laisse en place le tube de
protection et on evacue le fluide de forage issu de la tige de forage et
ressortant
par l'extremite superieure du tube de protection, de preference via ledit
espace
tubulaire intercalaire.
[0035] Preferentiellement, durant la premiere &tape, on entraIne le tube de
protection en meme temps qu'une premiere partie de tige de forage equipee, a
son extremite, d'un outil, puis, durant la deuxieme &tape, on assemble une
deuxieme partie de tige de forage a la premiere partie de tige de forage et on
entraIne les deux parties de tige de forage en rotation tout en injectant un
fluide
de forage a travers et en evacuant le fluide ressortant par l'extremite
superieure
du tube de protection, de preference via ledit espace tubulaire intercalaire.
Breve description des dessins
[0036] [Fig. 1] La figure 1 represente une vue en perspective de la machine
pour
forer selon l'invention ;
Soletanche Freyssinet
1H245840 C 282 CA BN
Texte pour extension (version au propre) 9 juin
2020
Date Recue/Date Received 2020-06-12
7
[0037] [Fig. 2] La figure 2 detaille la circulation des fluides de la machine
pour forer
lors de l'installation du tube de protection;
[0038] [Fig. 3] La figure 3 illustre les deux configurations de la machine
pour forer
lors de l'installation du tube de protection et lorsque le tube de protection
est
installe ;
[0039] [Fig. 4] La figure 4 illustre les differentes &tapes successives de
mise en
ceuvre du procede de forage avec la machine pour forer illustree a la figure 1
; et
[0040] [Fig. 5] La figure 5 illustre une partie d'un train-travaux avec une
machine
pour forer telle qu'illustree a la figure 1.
Description des modes de realisation
[0041] Sur la figure 1, on a represente une machine pour forer 1 selon la
presente
invention. La machine pour forer 1 comporte ainsi un support 2 sur laquelle
est
monte un chassis 4.
[0042] Le support 2 est destine a venir, solidairement, sur un porteur
ferroviaire (non
represente), classiquement un wagon ferroviaire, permettant de transporter et
d'acheminer la machine pour forer 1 le long des rails R d'une voie ferree. Un
tel
mode de realisation est particulierement avantageux lorsque la machine pour
forer 1 est utilisee pour installer des micro-pieux de pylOne de catenaires le
long
de la voie ferree, a travers la couche de ballast.
[0043] Afin de deployer et de ranger la machine pour forer 1 sur le wagon, le
chassis
4 est monte en rotation sur le support 2, par rapport a un axe vertical : il
est ainsi
possible de positionner l'outil de forage a cOte du porteur ferroviaire, ou
bien au-
dessus du porteur ferroviaire, selon que la machine pour forer 1 doit
installer un
micro-pieu de pylOne ou bien doit etre deplacee.
[0044] La machine pour forer 1 comprend egalement un mat 6 s'etendant selon
une
direction longitudinale, et monte pivotant sur le chassis 4, par rapport a un
axe
horizontal, par exemple via des verins 8. Les verins 8 permettent ainsi de
positionner le mat 6 horizontalement, notamment au-dessus du porteur
ferroviaire, lorsque la machine pour forer 1 doit etre deplacee, ou bien
verticalement, tel qu'illustre sur la figure 1, lorsque la machine pour forer
1 doit
installer un micro-pieu de pylOne.
Soletanche Freyssinet
1H245840 C 282 CA BN
Texte pour extension (version au propre) 9 juin
2020
Date Recue/Date Received 2020-06-12
8
[0045] En position de forage, telle qu'illustree a la figure 1, le mat 6
cornporte une
extremite inferieure 6a destinee a venir en appui sur la surface a forer.
[0046] La machine pour forer 1 comporte en outre un chariot 10 monte
coulissant le
long du mat 6. Le chariot 10 peut etre deplace le long du mat 6 par des moyens
connus par ailleurs et non representes ici.
[0047] Le chariot 10 comporte notamment une table de rotation 12 configuree
pour
entrainer en rotation une tete d'entrainement 14 sur laquelle sera monte
l'outil de
forage. Comme cela sera explique plus bas, l'outil de forage de la presente
machine pour forer 1 comprend d'une part une tige de forage et d'autre part un
tube de protection independant de la tige de forage et entourant cette demiere
au
niveau de la portion superieure du forage.
[0048] En particulier, et comme illustre a la figure 2, la tete d'entrainement
14
comporte notamment des premiers moyens de montage 16, par exemple un
taraudage, configures pour permettre le montage d'une tige de forage 18,
cornportant un filetage exteme correspondant, sur la tete d'entrainement 14.
La
tete d'entrainement 14 cornporte egalement des deuxiemes moyens de montage
20, par exemple un filetage exteme, configures pour permettre le montage d'un
tube de protection 22, comportant un taraudage correspondant, sur la tete
d'entrainement 14.
[0049] Comme on peut le constater, les premiers moyens de montage 16 et les
deuxiemes moyens de montage 20 sont disposes coaxialement sur la tete
d'entrainement 14, afin d'obtenir un montage de la tige de forage 18 parallele
au
montage du tube de protection 22, et comprennent des diametres differents
correspondant a ceux de la tige de forage 18 et du tube de protection 22.
Surtout,
la tige de forage 18 et le tube de protection 22 sont entraines simultanement,
ensemble, par la tete d'entraInement 14 lorsqu'ils sont montes sur les moyens
16
et 20 respectivement.
[0050] Afin de faciliter le forage, la machine pour forer 1 comporte egalement
un
circuit de circulation d'un fluide de forage. Le fluide de forage peut par
exemple
etre de l'eau, et est mis en circulation par la machine pour forer 1 dans la
zone
de forage afin d'en extraire la matiere forte.
Soletanche Freyssinet 1H245840 C 282 CA BN
Texte pour extension (version au propre) 9 juin 2020
Date Recue/Date Received 2020-06-12
9
[0051] La tete d'entraInement 14 comporte ainsi un canal d'alimentation 24 en
fluide
de forage relie a des moyens d'alimentation et circulation sous pression d'un
fluide de forage (non representes). La tige de forage 18 comprend egalement un
canal axial 26 qui vient en communication fluidique avec le canal
d'alimentation
24 de la tete d'entraInement 14 lorsque la tige de forage 18 est montee sur la
tete d'entraInement 14. Le fluide de forage est ainsi injecte sous pression a
l'interieur de la tige de forage 18, afin d'en ressortir a l'autre extremite
de la tige
de forage 18 sur laquelle est montee un outil de coupe 28 (voir figure 3).
[0052] Afin de proteger la plateforme dans laquelle est realise le forage, et
notamment afin d'eviter que le fluide de forage, avec la matiere qu'il
entraIne, ne
vienne se repandre autour de la zone de forage, et notamment la couche de
poreuse P de ballast, le tube de protection 22 est congu avec un diametre
interieur superieur au diametre exterieur de la tige de forage 18, de maniere
a
creer, lorsque la tige de forage 18 et le tube de protection 22 sont montes
sur la
tete d'entraInement 14, un espace tubulaire intercalaire 29 s'etendant depuis
l'extremite inferieure du tube de protection 22 jusqu'aux premiers et
deuxiemes
moyens de montage 16, 20 de la tete d'entraInement 14.
[0053] Par ailleurs, la tete d'entraInement 14 est configuree pour prolonger
l'espace
tubulaire intercalaire 29 au-dela des premiers et deuxiemes moyens de montage
16, 20, jusqu'a des premiers moyens de recuperation 30 de fluide de forage.
Comme illustre sur la configuration (1) de la figure 3, les premiers moyens de
recuperation 30 sont montes sur la tete d'entraInement 14, au-dessus des
premiers et deuxiemes moyens de montage 16, 20, et permettent de recuperer,
ou d'aspirer grace a des moyens d'aspiration non-representes, le fluide de
forage
chargé de matiere forte et remontant du fond du forage via l'espace tubulaire
intercalaire 29. Cette recuperation, ou aspiration, du fluide de forage chargé
en
matiere forte s'effectue au fur et mesure, et pendant toute la descente de la
tige
de forage 18 et du tube de protection 22 dans le sol, et plus particulierement
dans la couche superieure poreuse P de ballast.
[0054] Par ailleurs, et comme illustre sur la configuration (2) de la figure
3, la
machine pour forer 1 comprend egalement des deuxiemes moyens de
recuperation 32 montes a l'extremite inferieure 6a du mat 6 et configures pour
recuperer, ou aspirer, le fluide de forage chargé en matiere forte sortant du
tube
Soletanche Freyssinet
1H245840 C 282 CA BN
Texte pour extension (version au propre) 9 juin
2020
Date Recue/Date Received 2020-06-12
10
de protection 22 lorsque celui-ci est positionne a travers la couche poreuse P
de
ballast et est desolidarise de la tete d'entraInement 14. En particulier, la
machine
pour forer 1 peut comprendre des moyens d'aspiration (non representes), par
exemple une pompe, uniques configures pour etre relies aux premiers moyens
de recuperation 30 et/ou aux deuxiemes moyens de recuperation 32 selon
l'etape du procede de forage. Par exemple, les moyens d'aspiration peuvent
comprendre un moyen de liaison pour venir se relier aux premiers moyens de
recuperation 30 puis aux deuxiemes moyens de recuperation 32.
[0055] Les deuxiemes moyens de recuperation 32 peuvent par exemple comprendre
un reservoir sous forme de couronne monte autour du tube de protection 22, et
un joint circulaire, de preference gonflable, configure pour venir creer une
etancheite entre la paroi exterieure du tube de protection 22 et le reservoir
des
deuxiemes moyens de recuperation 32. Le fluide de forage, chargé de matiere
forte, ressortant par l'extremite superieure du tube de protection 22 vient
alors
s'ecouler dans le reservoir des deuxiemes moyens de recuperation 32 avant
d'être, par exemple, aspire vers un moyen de traitement (non represente) tel
qu'un bac de decantation permettant de separer le fluide de forage et la
matiere
forte puis de reutiliser le fluide de forage.
[0056] A l'aide de la figure 4, on va maintenant decrire un exemple de procede
de
forage, sous circulation de fluide, d'un sol S recouvert d'une couche poreuse
P,
par exemple de ballast.
[0057] A l'etape (A), le mat 6 est positionne verticalement avec son extremite
inferieure 6a en appui sur la surface a forer. Le chariot 10 entraInant en
translation la tete d'entraInement est positionne en haut du mat 6, avec la
tete
d'entraInement 14 situee au droit de la zone a forer.
[0058] A l'etape (B), la tete d'entraInement 14 est pivotee, au niveau du
chariot 10,
de 900 afin de liberer l'acces a la zone a forer.
[0059] A l'etape (C), le tube de protection 22 est positionne au-dessus de la
zone a
forer, a l'extremite inferieure 6a du mat 6 formant un guide pour le tube de
protection 22.
[0060] A l'etape (D), la premiere portion de la tige de forage 18, qui
comporte a son
extremite l'outil de coupe 28 et qui constitue une armature avec outil perdu,
est
Soletanche Freyssinet
1H245840 C 282 CA BN
Texte pour extension (version au propre) 9 juin
2020
Date Recue/Date Received 2020-06-12
11
positionnee a l'interieur du tube de protection 22, comme cela est visible sur
la
portion representee en coupe de l'etape (D).
[0061] A l'etape (E), la tete d'entraInement 14 est a nouveau pivotee, au
niveau du
chariot 10, de 900 pour revenir au droit de la zone a forer, au-dessus du tube
de
protection 22 et de la tige de forage 18.
[0062] A l'etape (F), le chariot 10 est descendu de maniere a permettre le
montage
de la tige de forage 18 sur les premiers moyens de montage 16 correspondent,
puis le montage du tube de protection 22 sur les deuxiemes moyens de montage
20 correspondent.
[0063] Une fois le tube de protection 22 et la tige de forage 18 montes sur la
tete
d'entraInement 14, ceux-ci sont mis en rotation par la tete d'entraInement en
meme temps que le chariot 10 descend le long du mat 6. La tige de forage 18 et
le tube de protection 22 commencent donc a forer la couche poreuse P de
ballast
et a s'enfoncer a l'interieur, jusqu'a ce que le tube de protection 22 soit
enfonce
dans et a travers la couche poreuse P de ballast (etape (G)). Pendant toute
l'etape (F), le fluide de forage est, d'une part, injecte, via la tete
d'entraInement
14, a travers la tige de forage 18 pour ressortir au niveau de l'outil de
coupe 28,
puis, d'autre part, re-aspire depuis l'extremite superieure du tube de
protection
22, via l'espace tubulaire intercalaire, par les premiers moyens de
recuperation
30 montes sur la tete d'entraInement 14. En effet, le fluide de forage devant
remonter toute la longueur du tube de protection 22 jusqu'a la tete
d'entraInement qui peut se situer tres au-dessus de la surface a forer, la
pression
d'injection du fluide de forage peut s'averer insuffisante, de sorte qu'une
aspiration forcee au niveau des premiers moyens de recuperation 30 est alors
necessaire. Ainsi, tout au long de l'etape (F), le fluide de forage est
recupere au
fur et a mesure de son injection dans la tige de forage 18, ce qui permet de
limiter l'impact de sa circulation sur la zone entourant le forage.
[0064] A l'etape (G), le tube de protection 22 est positionne au travers de la
couche
poreuse P de ballast, et peut alors etre desolidarise de la tete
d'entraInement 14.
Une fois desolidarise, les deuxiemes moyens de recuperation 32 peuvent etre
solidarises sur le tube de protection 22, par exemple le joint annulaire
gonflable
Soletanche Freyssinet 1H245840 C 282 CA BN
Texte pour extension (version au propre) 9 juin 2020
Date Recue/Date Received 2020-06-12
12
peut etre gonfle de maniere a rendre etanche la liaison entre le tube de
protection 22 et le reservoir des deuxiemes moyens de recuperations 32.
[0065] A l'etape (H), le chariot 10 portant la tete d'entraInement 14 est
d'abord
remonte partiellement de maniere a faire remonter la tige de forage 18
suffisamment pour pouvoir la desolidariser a son tour de la tete
d'entraInement
14, puis le chariot 10 est remonte en haut du mat 6.
[0066] A l'etape (I), la tete d'entraInement 14 est pivotee, au niveau du
chariot 10, de
900 afin de liberer l'acces a la zone a forer, et une deuxieme portion de la
tige de
forage 18 est positionnee puis montee sur la premiere portion de la tige de
forage
18.
[0067] A l'etape (J), la tete d'entraInement 14 est a nouveau pivotee, au
niveau du
chariot 10, de 900 pour revenir au droit de la zone a forer, au-dessus de la
tige de
forage 18 (qui comporte a present deux portions), et celle-ci est alors montee
sur
la tete d'entraInement 14.
is [0068] A l'etape (K), la tige de forage 18 est mise en rotation par la
tete
d'entraInement 14 en meme temps que le chariot 10 descend le long du mat 6.
La tige de forage 18 continue donc a forer le sol S, au-dela de l'extremite
inferieure du tube de protection 22. Pendant toute l'etape (K), le fluide de
forage
est, d'une part, injecte, via la tete d'entraInement 14, a travers la tige de
forage
18 pour ressortir au niveau de l'outil de coupe 28, puis, d'autre part,
circule, via
l'espace tubulaire intercalaire, jusqu'a l'extremite superieure du tube de
protection 22. L'extremite superieure du tube de protection 22 etant libre et
se
situant legerement au-dessus de la surface forte, le fluide de forage chargé
en
matiere forte peut alors ressortir tout seul, sous l'effet de la pression
d'injection,
et venir couler dans le reservoir des deuxiemes moyens de recuperation 32 pour
etre aspire ensuite par les moyens d'aspiration. Ainsi, tout au long de
l'etape (K),
le fluide de forage est recupere au fur et a mesure de son injection dans la
tige
de forage 18, ce qui permet de limiter l'impact de sa circulation sur la zone
entourant le forage.
[0069] A l'etape (L), le chariot 10 portant la tete d'entraInement 14 est
d'abord
remonte partiellement de maniere a faire remonter la tige de forage 18
suffisamment pour pouvoir la desolidariser de la tete d'entraInement 14, puis
le
Soletanche Freyssinet
1H245840 C 282 CA BN
Texte pour extension (version au propre) 9 juin
2020
Date Recue/Date Received 2020-06-12
13
chariot 10 est completement remonte en haut du mat 6 de maniere a pouvoir
reproduire, autant de fois que souhaitees, les &tapes (I) a (L).
[0070] Une fois les &tapes d'installation de la tige de forage 18 effectuees,
un coulis
de ciment peut alors etre injecte dans la tige de forage afin de sceller celle-
ci
dans le sol S et obtenir ainsi un micro-pieu de pyldne de catenaire.
[0071] Ainsi, on obtient un micro-pieu forme d'une part par une tige de forage
et
d'autre part par un tube de protection venant renforcer le maintien de la tige
de
forage dans le sol. Le tube de protection est positionne dans le sol, a
travers une
couche de ballast, sans que cette demiere ou la surface de la zone a forer ne
soit
impactee par le forage effectue.
[0072] Par ailleurs, grace a sa compacite, notamment en raison de sa simple
tete, et
de son poids limite, la machine pour forer 1 est adaptee pour etre installee
sur un
wagon ferroviaire et pour circuler rapidement, avec des virages importants.
Ainsi,
il est possible d'obtenir un train travaux 34, dont une partie est illustree
sur la
figure 5, comportant une machine pour forer 1 telle que decrite precedemment,
et
permettant d'installer les micro-pieux de pyldnes de catenaires le long de la
voie
ferree sur lequel il circule.
[0073] Le train travaux 34 peut ainsi comprendre, en plus de la machine pour
forer 1,
des moyens d'alimentation et de circulation, sous pression, d'un fluide de
forage
(non representes), relies a la tete d'entraInement, des moyens de fournitures
d'un coulis de ciment (non representes) configures pour etre relies a la tete
d'entraInement 14 lors du scellement de la tige de forage 18 dans le forage.
[0074] Le train travaux 34 peut egalement comprendre des moyens d'aspiration
36
du fluide de forage chargé de matiere forte, configures pour etre relies aux
premiers ou aux deuxiemes moyens de recuperation 30, 32, ainsi qu'un bac de
decantation 38 monte en aval des moyens d'aspiration 36 et permettant de
separer le fluide de forage et la matiere forte, afin de permettre une
reutilisation
du fluide de forage.
[0075] Ainsi, grace a la machine a forer et au train travaux comportant une
telle
machine a forer, il devient possible d'installer facilement des micro-pieux de
pyldnes de catenaire, le long d'une voie ferree, tout en preservant la couche
superieure de ballast, et plus generalement l'environnement de la voie ferree.
Soletanche Freyssinet
1H245840 C 282 CA BN
Texte pour extension (version au propre) 9 juin
2020
Date Recue/Date Received 2020-06-12
