Méthodes spéciales
Le forage est essentiel non seulement pour les pieux, mais aussi pour les ancrages, les puits, la géothermie ou les injections. Ces méthodes spéciales nécessitent des procédures et des équipements qui leur sont propres.
Forage d'ancrage
Les tirants d'ancrages sont utilisés pour protéger les structures de soutènement, par exemple. Ils soutiennent les parois latérales d'un puits de fondation afin qu'elles ne cèdent pas sous la charge générée par la pression de la terre, l'ancrage d'une structure de soutènement rendant les étais inutiles. Un tirant d'ancrage se compose de trois éléments principaux : une tête d'ancrage, une longueur d'ancrage libre (tendon en acier) et une longueur de transmission de force qui est reliée au sol de la construction par un corps de coulis. Lors de la construction du tirant d'ancrage, le tendon en acier de l'ancrage est inséré dans un trou de forage. Le trou est foré avec de la bentonite dans la longueur d'application de la force. Après le durcissement du ciment, le tirant est mis en tension à l'aide d'un vérin à partir de l'extrémité libre. Les torons sont ensuite fixés dans la zone de la tête d'ancrage.
Injection à haute pression (HDI)
La méthode HDI est utilisée pour étayer ou renforcer les fondations existantes, pour combler les lacunes, pour les bases hautes et basses, comme injection d'écran dans la construction de tunnels et pour la fabrication de parafouilles. Le principe sous-jacent : un train de tiges est inséré dans le sol à l'aide d'une foreuse. À l'extrémité inférieure du train de tiges HDI, une buse latérale injecte un fluide (eau ou suspension de liant) sous haute pression (400-600 bars). Le « jet de coupe » à haute énergie qui est généré désagrège le sol de sa position naturelle et le déplace grâce à un liant. En tournant et en tirant simultanément le train de tiges HDI, le jet de coupe trace une spirale serrée dans le sol, créant ainsi une cavité en forme de colonne. Celle-ci est remplie de suspension de liant et de terre. Le liant durcit le mélange pour produire une colonne HDI robuste.
Les avantages de cette méthode à faible vibration sont les suivants
- Sécurité élevée grâce à la construction avant l'excavation
- Application dans des conditions spatiales restreintes et à des hauteurs de travail limitées
- Profondeurs de forage quasi-illimitées
Exploration et construction de puits d'eau
Les plateformes BAUER RB peuvent être utilisées pour de nombreuses méthodes de forage (avec des équipements spéciaux en option selon les besoins et les conditions géologiques) ;
- Méthode de forage par soufflage (air lift)
- Autres méthodes de forage par circulation inverse (par exemple, forage par aspiration)
- Forage par injection d'eau sous pression directe
- Carottage au câble
- Carottage à percussion
- Forage au marteau fond de trou
- Forage rotary à sec (forage à la tarière)
- Forage avec table de rotation
Avec la méthode de forage par soufflage (air lift), l'insufflation d'air génère un mouvement ascendant dans le train de tiges qui transporte le mélange d'un fluide de forage à base d'eau et d'un fluide de forage vers la surface. Après la séparation des déblais et du fluide de forage, le fluide injecté retourne dans la tige de forage. Cette méthode est utilisée pour la construction de puits d'eau, l'exploitation minière (par exemple, murs de drainage, échantillonnage de masse, forage de puits de ventilation), pour le pré-forage en vue de l'installation de tubages d'ancrage pour l'énergie géothermique profonde, et dans le domaine du pétrole brut/gaz naturel. Cette méthode de forage est considérablement plus efficace en particulier pour les trous de grand diamètre (> 300 mm), car elle ne nécessite pas de grosses pompes de rinçage.
Pour le forage au marteau fond de trou, le marteau de forage est positionné dans le trou de forage et est fixé au train de tiges rotatif. Le marteau est actionné par de l'air comprimé qui est acheminé par le train de tiges jusqu'au marteau et qui sert également d'agent d'injection. L'air quittant les déblais de forage achemine ces dernies sous forme dissoute dans l'espace angulaire au-dessus du niveau du sol. Cette méthode est principalement utilisée pour forer dans des roches dures et fermes dans le domaine de la construction de puits et de l'exploitation minière, ainsi que dans les carrières de pierre. Le forage au marteau fond de trou peut également être utilisé avec la méthode de circulation inverse, ce qui est particulièrement avantageux pour les grands diamètres de forage dans le domaine minier.
Dans la méthode de forage par injection d'eau sous pression, le fluide de forage à base d'eau est pompé à travers le train de tiges jusqu'au trou de forage et mélangé avec les déblais de forage. Le mélange est ensuite transporté vers le haut dans l'espace annulaire entre le train de tiges et la paroi du trou. Après la séparation des déblais et du fluide de forage, le fluide retourne dans le train de tiges. La méthode de forage par injection est utilisée pour les diamètres de forage plus petits (< 300 mm) dans la construction de puits d'eau, l'exploitation minière, le forage de pétrole brut et de gaz naturel, ainsi que pour la géothermie.
