Comment poser des canalisations par perforation : règles techniques et conseils d'experts

Si les communications souterraines traversent une route ou une voie ferrée, le démantèlement de ces objets peut être extrêmement difficile, voire totalement impossible. La pose de tuyaux en utilisant la méthode de perforation aidera à résoudre le problème. Cette méthode est beaucoup plus simple et moins coûteuse à mettre en œuvre.

Pour ceux qui souhaitent savoir comment poser des canalisations dans le sol sans perturber le revêtement du sol, démolir des bâtiments ou déplacer des objets mobiles, nous vous dévoilerons les spécificités de la technologie. Vous apprendrez ici quel matériel est utilisé pendant les travaux et comment sont effectués les crevaisons.

En plus de la méthode du titre, nous avons décrit des options alternatives pour la pose de tuyaux dans le sol à l'aide de la technologie sans tranchée, des schémas joints, des collections de photos et du matériel vidéo.

Quelle est la méthode de ponction ?

La méthode de ponction est une technologie dans laquelle il est possible d'obtenir un trou sans aménager et d'excaver le sol en le compactant.

Cette méthode convient à la pose de structures en acier. Le diamètre peut varier entre 100 et 500 mm, la longueur du trou est de 30 à 50 M. Le perçage sous la route est l'une des méthodes les plus populaires d'installation de communications sans tranchée.

De cette manière, les branchements souterrains d'approvisionnement en eau et d'assainissement sont aménagés et amenés sur le site gaz principal.

Une perforation contrôlée est utilisée pour la pose :

• communications en métal et en plastique;
• des caisses dans lesquelles sont ensuite posées des conduites de gaz et d'eau ;
• étuis pour câbles électriques, téléphoniques, etc.

Une crevaison n'est pas seulement utilisée dans les cas où il est nécessaire de traverser en toute sécurité une autoroute ou une voie ferrée.

La méthode convient pour poser des trous dans un puits (à condition que le diamètre de ce puits soit d'au moins un mètre et demi), le sous-sol d'une maison, si nécessaire, faire passer des fils sous un objet relativement petit, etc.

Le plus souvent, la crevaison contrôlée est effectuée dans un sol argileux épais sous diverses routes, par exemple sous une autoroute ou une voie ferrée. A cet effet, on utilise par exemple une unité de pression de pompage, telle qu'une installation Sorcière des fossés P80.

De plus, vous aurez besoin d'un ensemble d'extenseurs, de tiges, de têtes et d'autres outils avec lesquels les travaux de forage sont effectués.

Assurez-vous d'utiliser une station hydraulique. La force nécessaire est fournie par un vérin hydraulique, la puissance acceptable de l'unité est d'environ 36 tonnes. Le fonctionnement de la station doit être assuré par un moteur à combustion interne. Des équipements de localisation sans fil sont utilisés pour suivre l’avancement des travaux dans le sol.

A titre d'exemple, on peut considérer le mode opératoire du dispositif de localisation Éclipse. Une sonde est placée dans la tête de forage, qui transmet des informations sur la progression des opérations de forage.

La perforation contrôlée est l'une des méthodes les moins coûteuses d'installation sans tranchée de communications sous une route ou d'autres objets similaires (+)

Les informations sont envoyées au localisateur. Ici, les données sont analysées, ce qui permet de déterminer l'emplacement exact de l'outil de forage dans l'épaisseur du sol, l'angle d'inclinaison de la tête de forage et la conformité de son mouvement avec le plan de travail préalablement établi. En même temps, l'état de la batterie de la sonde à partir de laquelle les informations sont reçues est surveillé.

La tête de forage est conçue de telle manière qu'une partie de sa surface est biseautée. Cela améliore la productivité, mais affecte la qualité du travail.

En raison du biseau, lors du déplacement dans le sol, la position de la tête s'écartera constamment du vecteur d'influence. L'opérateur doit constamment ajuster la trajectoire de la tête, en vérifiant les résultats de localisation.

Pour que l'outil se déplace strictement en ligne droite, il doit tourner à une vitesse constante. La première étape de la crevaison commence dans la fosse de départ et se termine dans la fosse de réception. Ici, au lieu d'une tête de forage, un extenseur conique est fixé à l'installation.

Ce dispositif fait passer le puits horizontal résultant dans le sens opposé, ce qui lui permet d'agrandir et de compacter les parois.

Pour réaliser la pose de canalisations sans tranchée selon la méthode de ponction, il est nécessaire de réaliser au préalable deux fosses : de départ et de finition (ou de réception)

Après cela, un tuyau du diamètre requis ou un boîtier pour la pose des communications est inséré dans le long trou résultant. Selon la situation, vous pouvez poser non pas un, mais plusieurs tuyaux. D'autres actions consistent à établir ces communications et à les connecter au système général.

Lors des travaux préparatoires, il est également nécessaire de considérer le lieu de stockage des canalisations, qui doit être situé à proximité du chantier de forage.

Habituellement, une plate-forme pour les tuyaux est prévue à côté de la fosse de départ. Les dimensions de la zone de stockage dépendent de la longueur des canalisations, qui peuvent atteindre six mètres. Il est conseillé que tuyaux sélectionnés pour la pose ont été stockés horizontalement. Cela simplifiera l'installation et réduira le risque de dommages à la structure.

De plus, il est nécessaire de prévoir des routes d'accès à la fosse de départ afin d'acheminer librement les matériaux et équipements nécessaires aux travaux.

La méthode de perforation contrôlée vous permet de poser avec succès des tuyaux en plastique et en métal dans un boîtier métallique. Tout d'abord, une piqûre pilote est réalisée, puis le joint est inversé, le tubage est inséré, puis les canalisations sont posées.

Dans un premier temps, une étude préliminaire du chantier est réalisée sur le terrain. Dans ce cas, les spécialistes utilisent une documentation de conception sur la base de laquelle, ainsi que sur les résultats de l'analyse de l'objet, un plan de perforation est établi.

S'il est nécessaire de percer sous un objet soumis à des charges de circulation importantes (voies de tramway, autoroutes, voies ferrées, métros, etc.), les canalisations sont posées dans des cas particuliers.

Si vous devez poser plusieurs câbles sous la route, posez d'abord un tuyau ou un boîtier dont le diamètre permet d'accueillir toutes les communications nécessaires

Un tel boîtier doit avoir un diamètre qui dépasse d'environ 15 à 20 cm les dimensions des tuyaux.Tout d'abord, le boîtier est placé, puis les tuyaux y sont installés et l'espace entre ces communications est rempli d'une solution, pour laquelle vous pouvez utiliser un produit peu coûteux ciment M-100. Les boîtiers réduisent la charge sur les communications souterraines et réduisent le risque de dommages.

Hydro-, perforation par vibration et poinçonnage

Il y a des crevaisons hydrauliques et vibratoires. Dans le premier cas, un jet d'eau est utilisé comme outil pour pousser la terre, qui jaillit d'une pointe spéciale sous haute pression.

Cette méthode est particulièrement efficace sur les sols sableux cohérents qui sont facilement érodés par les jets.Il permet de réaliser un trou d'un diamètre d'environ 50 cm en un minimum de temps. Mais la longueur maximale d'un puits à ponction hydraulique est de 30 m.

La perforation vibratoire, comme son nom l'indique, est réalisée par vibration. Le dispositif pour effectuer une crevaison utilise des installations de compression par choc-vibration avec des excitateurs de vibrations dirigées longitudinalement.

L’indentation statique est combinée à l’impact d’un vibromasseur sur le sol. La méthode est utilisée sur des sols sableux saturés d'eau et à faible teneur en humidité, à la fois pour la pose des tuyaux et pour leur retrait. Le diamètre du puits peut atteindre 50 cm et sa longueur – 60 m.

La méthode de poussée s'effectue à l'aide de vérins, tout comme la crevaison. Mais dans ce cas, le tuyau est dirigé vers le sol avec son extrémité ouverte. Au fur et à mesure que la structure avance, un bouchon dense de terre se forme dans le tuyau, qui est ensuite retiré.

Pour effectuer ce type de travaux, on utilise de deux à huit vérins hydrauliques puissants (200-400 tonnes), dont le fonctionnement nécessite l'installation d'une paroi de poussée avec un châssis et un capuchon.

Le poinçonnage du sol est une méthode de pose de tuyaux sans tranchée, réalisée à l'aide d'unités hydrauliques spéciales de haute puissance.

Lors d'un quart de travail, un tel dispositif peut pénétrer jusqu'à 10 mètres de sol et la longueur totale du puits ne dépasse généralement pas 80 mètres. S'il est nécessaire de tracer un itinéraire plus long, celui-ci est divisé en sections distinctes ne dépassant pas 80 mètres.

Cette méthode nécessite également la construction d'une fosse initiale et finale, dans laquelle est installée l'hydraulique nécessaire.

Le perçage de chaque tronçon est effectué deux fois : dans le sens avant puis dans le sens opposé.Le fonctionnement des mécanismes et la qualité du pressage sont surveillés par l'opérateur qui se trouve dans la fosse.

Techniquement, cette méthode est plus compliquée qu’une crevaison classique, mais elle peut être utilisée sur presque tous les sols. Le diamètre de la structure peut atteindre 172 cm. Le prélèvement de la carotte formée à l'intérieur de la conduite peut se faire manuellement ou par des moyens mécanisés.

Avantages de la méthode de ponction

La demande pour la méthode de ponction s'explique par ses avantages significatifs par rapport aux autres options pour effectuer des travaux de ce type. Par exemple, une crevaison est possible à tout moment de l'année ; les températures élevées ou basses de l'air extérieur et du sol n'ont pas beaucoup d'importance.

L'un des avantages de la méthode de perforation contrôlée est que les travaux peuvent également être effectués dans des zones où le niveau des eaux souterraines est élevé.

Le fonctionnement de l'installation ne nécessite pas l'utilisation de solution de bentonite, l'apport d'eau ou de fluide de forage au puits. Il s'agit d'une unité compacte et puissante équipée d'un système de sécurité électrique fiable. Il n'est pas difficile de le livrer sur le site et de l'installer. Dans le même temps, ses dimensions compactes n'empêchent pas l'appareil de fonctionner avec des niveaux de puissance élevés.

Les méthodes de pose de canalisations sans tranchée, telles que la perforation contrôlée, peuvent être utilisées avec succès été comme hiver.

Le temps de travail est également plus court qu’avec d’autres méthodes. Même s'il y a une augmentation du niveau des eaux souterraines dans la zone où la ponction est réalisée, il n'est pas nécessaire de prendre des mesures pour évacuer l'eau de la zone.

Lors du passage du cône d'expansion, les parois de la tranchée sont également compactées, aucun travail supplémentaire à cet égard n'est donc nécessaire.

Effectuer des crevaisons sur différents objets

La complexité et la rapidité de ce type de travail dépendent en grande partie des conditions, c'est-à-dire en fonction du terrain et des caractéristiques de l'objet sous lequel la crevaison est réalisée. Forer sous une voie ferrée nécessite généralement beaucoup de paperasse. Vous devez d’abord coordonner le forage avec un certain nombre de services ferroviaires.

L'utilisation d'une méthode de crevaison contrôlée au sein de la ville permet de maintenir l'intégrité des itinéraires routiers afin de minimiser les coûts et de ne pas perturber la circulation.

En Russie, vous devez contacter les divisions d'ECh, ShCh, RCS NODG, PCh et d'autres services de JSC Russian Railways. Il est obligatoire d'établir des contrats pour l'encadrement technique, ainsi que pour la mise en place des packages d'assurance. Tous les documents exécutifs doivent être convenus et fournis aux autorités ferroviaires.

Un paquet de documents est transféré à distance à la fin du cycle de travaux de pose de canalisations. Dans les villes, une crevaison sous la route est très demandée lors de la pose de nouvelles communications, en particulier dans les lieux dotés d'attractions historiques.

La méthode permet non seulement de maintenir une circulation normale sur les routes, mais également d'éviter la destruction de l'ancienne chaussée lorsqu'il est nécessaire de poser des canalisations sous ces zones.

Restaurer un tel objet peut s’avérer difficile, voire parfois impossible. Dans les villages de chalets, la pose de communications par perforation permet de réaliser tous les travaux avec un minimum de dommages aux objets déjà réalisés : routes, clôtures, etc.

Évaluation des alternatives

En plus de la méthode de ponction guidée, il existe d'autres options dispositifs de communication dans l'épaisseur du sol sans faire de tranchées. Parfois, l’alternative peut être plus acceptable qu’une crevaison, tout dépend de la situation spécifique.

Forage directionnel horizontal, également appelé directionnel incliné, est utilisé pour la pose de canalisations sous pression et sans pression. Le forage utilisant cette méthode est effectué à partir de la surface de la terre. Le diamètre du trou doit être 30 à 50 % plus grand que la taille des tuyaux qui sont censés y être posés.

Le trou n’est pas agrandi immédiatement, mais en plusieurs étapes. Dans ce cas, une solution de bentonite est utilisée, qui est mélangée à de la terre ameublie et facilite son retrait du tronc. De plus, ce fluide de travail est utilisé pour refroidir l'outil de forage, puis il forme une couche sur les parois du puits qui les protège de la destruction.

Une pompe à boues est utilisée pour pomper la solution de bentonite usée. Après le pompage, la solution inutile doit être acheminée vers une décharge pour être éliminée ultérieurement. Si le travail est effectué correctement, le résultat est un puits propre avec des parois solides.

Les appareils de forage destinés à ce type de travaux présentent des caractéristiques différentes, telles que le couple et la traction. La longueur des tuyaux qui seront posés dans l'épaisseur du sol, qui peut atteindre 1 000 mètres, en dépend.

Le diamètre de tuyau autorisé est de 120 cm. Les tuyaux en métal et en plastique peuvent être posés par forage directionnel horizontal.

Le forage s'effectue selon une trajectoire pré-calculée, le mouvement de l'outil de forage est contrôlé à l'aide d'un système de localisation. L'angle de perçage peut varier entre 26 et 34 degrés.

Un autre indicateur important lors de l'utilisation du disque dur est la courbure des tiges, qui peut être de 6 à 12 %, selon leur type. Une autre méthode populaire de pose de tuyaux sans tranchée est forage à la tarière. Pour ce faire, on utilise une installation hydraulique spéciale qui fait office de vérin.

Tout d'abord, les stands de départ et d'arrivée sont réalisés. La profondeur de chacun d'eux doit être d'un mètre plus profonde que le niveau du pipeline. Une installation hydraulique est descendue dans la fosse de départ, qui fait tourner la vis sans fin et les tuyaux de poussée. En conséquence, une partie du sol est enlevée et un puits pour le tuyau est obtenu.

Ensuite, des tuyaux, des boîtiers, etc. sont installés à l'intérieur. La longueur maximale de pose n'est généralement que de 100 mètres, mais le diamètre des communications peut atteindre 172 cm, les chiffres dépendent en grande partie du type de sol sur lequel le forage est effectué.

La méthode de poinçonnage des tubages en acier est souvent utilisée s'il est nécessaire de poser des canalisations ou des tubages de grand diamètre en utilisant des méthodes sans tranchée.

Pour contrôler le travail lors du forage à la tarière, un laser est utilisé, qui garantit l'angle d'inclinaison correct de la perceuse et vous permet également de suivre la direction du forage avec une grande précision. Une fois que la tarière atteint la fosse de finition, elle est retirée du puits résultant dans l'ordre inverse.

Microtunnelage est une méthode de haute précision de pose de communications sans tranchée, réalisée à l'aide d'un bouclier de tunnel spécial.

Une station de levage haute puissance est utilisée pour déplacer l'appareil. Cela affecte la colonne de tuyaux en béton armé qui est reliée au bouclier. Progressivement, la longueur du puits augmente, de sorte que la longueur de la colonne augmente en augmentant les structures en béton armé.

Pour la pose de tuyaux en béton armé et en acier, la méthode du microtunnelage est utilisée. Elle est réalisée à l'aide d'un bouclier tunnel spécial qui ameublit le sol

Cette méthode nécessite également la préparation préalable de deux fosses, la distance entre elles peut varier entre 50 et 500 mètres. L'installation de fonçage doit être descendue dans la fosse de départ à une profondeur correspondant au niveau des communications. Si la longueur du puits dépasse 200 mètres, une station de fonçage intermédiaire est généralement utilisée.

Le bouclier de tunnel ameublit le sol, qui est emporté par l'eau ou la solution de bentonite fournie par les conduites d'alimentation. Le liquide résiduaire, mélangé aux particules de terre, se déplace vers le puisard par les conduites de drainage. Une fois que le bouclier du tunnel est entré dans la fosse de finition, les travaux peuvent être considérés comme terminés.

Les méthodes d'établissement de communications sans tranchée sont réalisées à l'aide d'équipements spéciaux de haute puissance. Le respect exact de la technologie garantira un puits fiable

L'équipement est démonté et retiré. La méthode du microtunnelage peut être utilisée pour installer non seulement du béton armé, mais aussi tubes d'acier. Pour contrôler l'exactitude du travail, un système de navigation est utilisé, composé d'un laser, d'une cible et d'une roue de mesure.

Pour les sections longues (plus de 200 m), un système laser électronique équipé d'un niveau hydrostatique est considéré comme efficace, qui fournit des informations précises sur la profondeur d'installation des canalisations, quelle que soit la température de l'air à l'intérieur de la structure.

Subtilités du choix de la méthode appropriée

La méthode de pose des communications par forage horizontal est choisie au stade de la conception d'un processus spécifique. Si la pose de canalisations sans tranchée est réalisée dans le cadre de la construction d'une installation, par exemple un immeuble résidentiel, les travaux peuvent alors faire partie du projet de construction global.

Lors de la conception, les informations suivantes sont prises en compte :

• la longueur des communications qui doivent être posées à l'aide d'une méthode sans tranchée ;
• diamètre du boîtier ou du tuyau;
• le matériel à partir duquel les communications sont faites ;
• la profondeur à laquelle les canalisations doivent être posées ;
• type de pipeline (pression ou non-pression);
• la possibilité d'installer des fosses de départ et de finition d'une profondeur appropriée ;
• les routes d'accès au chantier;
• la présence d'un espace suffisamment spacieux pour stocker les matériaux, équipements, etc. ;
• niveau des eaux souterraines;
• autres caractéristiques géologiques du site ;
• un plan de localisation des communications déjà disponibles sur le site.

Lors du processus de construction, il est parfois nécessaire de modifier un projet déjà élaboré. Cela peut être dû au désir de réduire les coûts en utilisant par ex. tuyaux en plastique au lieu de l'acier. De plus, le plan de localisation des communications souterraines sur le site n'est pas toujours suffisamment précis.

Le diamètre du tuyau est l'un des indicateurs pris en compte lors du choix des méthodes d'installation des communications sans tranchée. Le puits devrait être un peu plus grand

Lors de l'exécution de travaux, de tels tuyaux ou câbles non comptabilisés peuvent être découverts. Tous ces points peuvent nécessiter des modifications du projet, ce qui peut affecter la décision sur la méthode de forage.

Si la profondeur des communications est faible, il existe un risque d'affaissement de la couche supérieure du sol, surtout si une solution de bentonite a été utilisée pendant le forage. Dans de tels cas, il est préférable de privilégier le forage à la tarière horizontale.

Très souvent, la méthode de forage est déterminée par le type d'équipement dont dispose l'organisation exécutant la commande.

Par exemple, si les constructeurs disposent de vérins ou d’une installation pour le forage directionnel horizontal, alors cette méthode sera préférée à la méthode de ponction. Le plus souvent, ces changements sont dictés par des considérations d’avantages économiques.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Le processus opératoire de l'installation permettant de réaliser un crevaison contrôlée est clairement présenté dans la vidéo :

La perforation contrôlée est un moyen très précis et relativement peu coûteux d'établir des communications sous une route ou un autre objet.. Dans le même temps, il est important de concevoir correctement tous les travaux et de suivre strictement la technologie.

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