Méthodes de forage utilisées pour les travaux de fondations spéciales
Lors de la construction de ponts, tunnels, gratte-ciels et autres structures profondément ancrées dans le sol, le choix de la méthode de forage joue un rôle essentiel. Il existe plusieurs méthodes pour réaliser des pieux en tant qu'éléments de fondation stables et sécurisés pour une structure. Les méthodes de forage les plus courantes incluent le forage Kelly, le forage à tarière continue tubée ou non tubée, ainsi que le forage de pieux FDP (Full Displacement Pile).
Forage Kelly
Le forage Kelly implique un système de pieux classique qui peut également être utilisé pour construire des fondations profondes. Le couple et la force de poussée sont transférés à l'outil à l'aide d'une tige carrée télescopique. Un coulis ou un tubage sont utilisés pour soutenir la paroi du trou de forage. Les tubages sont installés à l'aide de l'entraînement rotatif, d'un convertisseur de couple (BTM) ou d'un oscillateur de tubage. La méthode de forage Kelly peut être utilisée dans tous les types de sol (y compris les roches). En fonction de l'état du sous-sol, différents outils de forage peuvent être utilisés. Les diamètres de forage traités par cette méthode varient entre 600 mm et 3 000 mm, la profondeur maximale de forage étant de 125 m.
Forage à la tarière continue (CFA)
Le forage à la tarière continue est la méthode de forage en une seule passe la plus courante. Cette procédure peut être réalisée à l'aide de foreuses BG, d'engins de battage de pieux RTG et de grue treillis sur chenilles MC, ainsi que des accessoires correspondants. La paroi du trou de forage est stabilisée par la terre qui est ameublie et transportée par les spirales de la tarière. Une unité de poussée active permet de pénétrer dans les strates de sol dur et de s'enfoncer dans la roche jusqu'à 20 MPa. Le bétonnage du pieu est réalisé à l'aide d'une pompe par l'intermédiaire de la tige creuse de la tarière. Les systèmes d'assistance B-Tronic contrôlent les procédés d'extraction et de bétonnage. La méthode de forage à la tarière continue permet d'atteindre des diamètres de 600 mm à 1 200 mm, ainsi que des profondeurs de forage maximales de 50 m.
Forage à la tarière continue tubée (CCFA)
Le forage à la tarière continue tubée est principalement utilisé pour la construction de parois en pieux sécants. En comparaison avec les systèmes conventionnels avec pieux entièrement tubés utilisant la méthode de forage Kelly ou le forage à tarière continue standard, le CCFA offre plusieurs avantages en termes de coûts et de délai :
- Des temps d'installation plus courts
- Une grande précision verticale
- Une protection du pieu contre l'impact du sol environnant (par exemple en raison de la présence d'eaux souterraines)
- Des performances de forage et de bétonnage uniformes grâce à l'utilisation de systèmes d'assistance
- Un chantier propre grâce à l'excavation en terrain sec
- Un post-équipement simple de la foreuse
- Une pénétration possible dans les sols durs
- De faibles nuisances sonores par rapport aux pieux tubés utilisant la méthode de forage Kelly
Un forage FDP (Full Displacement Pile)
Les pieux à déplacement de sol sont des pieux en béton coulé sur place, réalisés en introduisant une tête de forage à déplacement dans le sol et en l'enfonçant à l'aide d'une foreuse. Cette méthode nécessite une foreuse moderne dotée d'un couple élevé, d'une force de poussée et de rétraction importante, ainsi que d'un mât de forage haut et résistant à la torsion. Les avantages du forage FDP sont les suivants :
- Une réduction des matériaux excavés
- Un processus de construction sans vibrations
- Une réduction de la consommation de béton excédentaire
- Une grande portance