Le forage directionnel horizontal peut être considéré comme un procédé révolutionnaire dans la pose des canalisations. La société Schenk AG, de Heldswil (CH), utilise cette technique depuis 1989 pour passer efficacement des conduites sous les cours d’eau, les voies ferrées, les routes et d’autres obstacles.
Dans l’herbe, la présence de taupes est reconnaissable aux monticules de terre. Les forages horizontaux dirigés, spécialité de Schenk AG, ne laissent quant à eux aucune trace. Une vingtaine de foreuses capables de creuser des diamètres de 10 à 180 cm se frayent élégamment un passage dans le sol. Le plus grand dispositif de forage peut franchir jusqu’à 2 km. Les paramètres de forage, soigneusement calculés au préalable, sont appliqués par des équipes expérimentées.
Dans un premier temps, un forage pilote est réalisé à partir du puits de départ. Pour ce faire, une tête de forage guidée est introduite dans le sol ou dans la roche à l’aide d’une tige de forage extensible en continu. Un système de localisation permet ensuite au maître foreur de piloter la tête de forage avec précision. En même temps, un fluide à base de bentonite est pompé dans la tige de forage afin d’obtenir une décomposition mécanique et hydraulique du sol. Les matériaux extraits sont acheminés vers le puits de départ, où le fluide de forage est traité et recyclé. Dans un second temps, le forage est élargi, et les déblais évacués jusqu’à obtenir le diamètre souhaité. Pour ce faire, un aléseur est fixé sur la tige de forage et ramené par rotation vers la foreuse. La troisième et dernière étape consiste à introduire dans le trou de forage un fourreau ou des tuyaux, tels que des conduites d’eau en fonte, dont le poids total peut atteindre 200 t.
Le système hydraulique de la foreuse constitue le coeur de l’installation. Grâce à un réglage précis de la pression et du débit, il alimente des dispositifs tels que la pompe à piston afin d’assurer le transport de la bentonite et des déblais. C’est l’entraînement de forage qui est le plus gourmand en énergie hydraulique. De plus, comme toutes les fonctions de pilotage et de manoeuvre font partie intégrante du système, l’huile hydraulique joue un rôle central dans la transmission des forces, la lubrification et le refroidissement des composants. Non seulement le dispositif doit fournir des performances élevées en continu, mais il doit aussi pouvoir composer avec une large plage de températures pour être utilisé toute l’année. En été, on observe des pics de température pouvant atteindre 100 °C, qu’une conductivité thermique optimale dans le système de refroidissement doit permettre de réduire. Avec ECOSYNT HEES 46, Schenk AG a obtenu d’excellents résultats à long terme dans différentes installations de forage. Les facteurs déterminants à cet égard sont la protection élevée contre l’usure, l’excellente résistance au cisaillement et la bonne compatibilité avec les matériaux du fluide hydraulique longue vie sans zinc. Dans le même temps, ECOSYNT HEES 46 est facilement biodégradable, conformément à la norme OCDE 301B.
Lors de travaux dans le sol et la roche, souvent à proximité de l’eau, il est indispensable d’utiliser des lubrifiants EAL (Environmentally Acceptable Lubricants / lubrifiants compatibles avec l’environnement). «Non seulement ces lubrifiants sont de plus en plus souvent exigés par le maître d’ouvrage, mais ils apportent aussi un plus en termes de sécurité. Y compris pour l’entreprise», confirme Beni Schenk (propriétaire). En effet, la contamination des eaux souterraines et du sol représente un risque coûteux qu’il convient de réduire au minimum. Les produits ECOGREASE B300 facilement biodégradables et ECOPASTE HT 400 sont respectivement utilisés pour lubrifier la machine et les filets des tiges de forage. Les lubrifiants solides contenus dans la pâte de séparation spéciale protègent les filets et empêchent toute soudure des surfaces fortement sollicitées. Même après l’infiltration d’humidité et de salissures, les tiges de forage se détachent sans problème et les interruptions dues au blocage des vis relèvent du passé.
Les avantages procurés par le fluide caloporteur sont remarquables. D’une part, l’effet lubrifiant du propylène glycol non toxique et facilement biodégradable, contenu dans ANTIFREEZE P4.4 RTU, a permis de réduire de moitié l’usure des pistons multiples en caoutchouc de la pompe haute pression servant à acheminer la bentonite, soit de doubler la durée de vie du dispositif. D’autre part, la biodégradabilité selon la norme OCDE 301B contribue à une meilleure durabilité en hiver, lors du rinçage de la foreuse et de la tête de forage en fin de journée. Le liquide de refroidissement évite en outre le gel tant redouté de la pompe à pistons et des conduites sur l’installation de forage.
La société Schenk AG, qui emploie plus de 100 personnes en Suisse et dans toute l’Europe, s’est spécialisée dans la réalisation d’infrastructures par forage HDD (Horizontal Directional Drilling). Ce procédé efficace ne nécessite pas d’excavation ni de démolition, réduit la durée des travaux, préserve les surfaces et diminue l’impact sur la vie publique.
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