Brevet FR2582717A1 — publié le 19861205

Procédé pour la réalisation et le soutènement de vides allongés dans lesquels on ne peut circuler, selon un mode de construction fermé. L'invention concerne un procédé pour la réalisation et le soutènement de vides allongés dans lesquels on ne peut circuler, selon un mode de cons- truction fermé, le creusement étant effectué, par exemple, à l'intervention d'un dispositif de creuse- ment commandé à distance, tandis que le soutènement introduit est utilisé comme canalisation à produits. En outre, l'invention se rapporte au dispositif pour la réalisation du procédé mentionné. Jusqu'à présent, il est de pratique habi- tuelle de poser, par exemple, des canalisations urbai- nes d'alimentation et d'évacuation ayant des sections nominales dans lesquelles on ne peut circuler, selon un mode de construction ouvert. A cet effet, on creuse des tranchées, on pose les canalisations à l'abri du talus, puis on comble à nouveau les tran- chées. Etant donné que la pose de canalisations tubulaires selon le mode de construction ouvert ren- contre de plus en plus d'opposition, en particulier, dans les zones urbaines, par exemple, par suite de blocage de tronçons de chaussées correspondants pen- dant plusieurs semaines, on a essayé, de préférence, de passer au mode de construction fermé pour la pose des canalisations. En l'occurrence, en fonction de la nature du sol et au départ d'un puits, on a tout d'abord essayé de réaliser l'espace vide au moyen d'une tête de déplacement ou d'une tête de forage en association avec une vis transporteuse sans fin ou par balayage, pour presser ensuite les tubes à produits réalisés principalement en acier dans l'espace vide formé, c'està-dire dans le tronçon situé entre le puits de départ et un puits cible, par exemple, en une longueur maximale de 80 m. En fonction de la lon- gueur de l'espace vide, pour le processus de pres- s sage des tubes, on doit recourir à un dispositif d'un poids conséquent, les tubes à produits devant également avoir des parois de fortes dimensions en fonction de la force de pressage qu'ils subissent. L'inconvénient majeur de ces procédés de pose de canalisations à produits selon le mode de construction fermé réside dans le fait qu'il existe des limites d'application en ce qui concerne la lon- gueur de creusement et la maîtrise des gradients. Actuellement, le développement prévu pour la réalisation d'espaces vides selon un mode de cons- truction fermé réside dans le fait que l'on prévoit des procédés de creusement que l'on peut diriger, que l'on contrôle et que l'on commande à distance à l'aide de dispositifs correspondants. Lors de l'application de tels procédés de creusement que l'on peut diriger, il subsiste, en particulier, lors de la réalisation de vides allongés, une grande diffi- culté pour équiper de tels vides d'un soutènement correspondant ou pour y introduire les canalisations à produits. En revanche, l'invention a eu pour objet de fournir un procédé pour la réalisation et le sou- tènement de vides allongés dans lesquels on ne peut circuler, selon un mode de construction fermé, procédé dans lequel on utilise tout d'abord les dispositifs de creusement connus pouvant être commandés à distance tandis que, à l'aide de ces dispositifs de creusement, on peut creuser économiquement de grandes longueurs, tout en ayant la possibilité de creuser des tracés de canalisations rectilignes et courbes, ce procédé permettant, en même temps, de réaliser des canalisa- tions à produits résistant à la corrosion indépendam- ment de la nature du sol et de l'influence de l'eau. Suivant l'invention, on réalise cet objet du fait qu'en injectant un agent d'injection sous pression dans l'espace annulaire formé entre un coffrage qui suit le creusement, et la roche, on forme au moins une coque intérieure sans fin. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse rentrant dans le cadre de l'invention, dans l'espace annulaire, on injecte un agent d'injec- tion moussant, par exemple, une résine synthétique réactive telle que le polyuréthane et, en fonction de la roche entourant l'espace annulaire, grâce à la pression d'injection et de formation de mousse, on réalise, en outre, une coque extérieure formant un système composite avec la coque intérieure. Grâce à la technique d'injection, là o une injection dans la roche environnante est possible, entre la coque intérieure et la coque extérieure, c'est-à-dire entre la roche portante, consolidée et/ou étanchée et la couche portante et/ou imperméable à l'eau, on réalise un système composite constituant un soutènement définitif. Selon l'invention, pour réaliser la coque intérieure, on peut, en outre, introduire, dans l'espace annulaire, des fibres, des charges ou des roches désagrégées non cohérentes. L'incoporation de ces matières dans l'espace annulaire formé entre le coffrage et la roche adjacente peut avoir lieu avant l'injection ou conjointement avec l'agent d'injection. Comme charges, on peut utiliser, par exemple, des roches désagrégées, de la farine de roche ou des cendres d'électrofiltres ou des matières semblables et, comme fibres, on peut utiliser des fibres d'acier, des fibres de matières synthétiques, des fibres de verre ou des fibres comparables. Le dispositif selon l'invention en vue de réaliser ce procédé est essentiellement caractérisé en ce que, en association avec le dispositif de creu- sement, on prévoit un coffrage à surface pleine pou- vant prendre appui, à son extrémité arrière, sur la coque intérieure consolidée et formant un espace annulaire avec la roche, ce coffrage comportant, sur sa face frontale, un coffrage frontal et, sur sa longueur, au moins un raccord pour l'agent d'injection. Le coffrage peut être réalisé sous forme d'un coffrage à déplacement ou à glissement. Selon une possibilité de l'invention, à son extrémité tournée vers le dispositif de creuse- ment, le coffrage est, en outre,réalisé de façon à pouvoir prendre appui, par exemple, sur le dispositif de creusement et/ou sur des cylindres d'appui supplé- mentaires. La longueur du coffrage peut être déterminée d'après la vitesse de creusement du dispositif de creusement utilisé, ainsi que d'après le temps de solidification de l'agent d'injection. Le progrès technique de l'invention est essentiellement basé sur le fait que, tout d'abord en réduisant les contraintes générales pour l'environ- nement lors de la réalisation de vides allongés dans lesquels on ne peut circuler, selon le mode de cons- truction fermé, on a la possibilité de creuser de tels vides sur de grandes longueurs exactement en fonction du but à atteindre, tout en introduisant en même temps un soutènement qui peut être mis en place continuellement en répondant aux conditions imposées et qui peut être utilisé comme canalisation à produits. Le procédé selon l'invention sera décrit ci-après en se référant à un exemple de réalisation illustré schématiquement dans l'unique dessin annexé. Dans ce dessin schématique en coupe, on représente la zone de creusement d'un vide allongé 1 dans lequel on ne peut circuler. A l'intérieur du vide 1 foncé dans la roche environnante 2, on indique, par le chiffre de référence 3, un dispositif de creusement non représenté, par exemple, une machine de creusement commandée à distance. On prévoit un coffrage à glissement 4 fermé par un coffrage frontal 11 et tiré par le dispositif de creusement 3 avançant automatiquement. Le diamètre intérieur du coffrage à glissement 4 correspond à la section nominale re- quise de la canalisation finale à produits. Le cof- frage 4 comporte au moins un raccord 8 pour la cana- lisation d'alimentation par laquelle l'agent d'injec- tion est injecté sous pression (par exemple, sous une pression allant jusqu'à 15 bars) dans l'espace annulaire 5. A son extrémité éloignée du dispositif de creusement 3, le coffrage 4 prend appui sur la coque déjà solidifiée 6. La longueur du coffrage 4 est déterminée en fonction de la vitesse de creuse- ment du dispositif 3 et en fonction du temps de soli- dification de l'agent d'injection. La pression d'in- jection est calculée de telle sorte que, d'une part, l'espace annulaire 5 soit complètement comblé et que, d'autre part, dans le cas d'une roche pouvant recevoir une injection, une zone déterminée soit simultanément consolidée en guise de coque extérieure 7. La coque intérieure 6 et la coque extérieure 7 permettent de réaliser un système composite entre la roche portante, consolidée et/ou étanchée 2,et la coque intérieure portante et/ou imperméable à l'eau 6. La coque inté- rieure 6 est utilisée comme canalisation définitive à produits. Lors de la réalisation de la coque inté- rieure 6, ainsi qu'on l'a déjà mentionné, on peut, en outre, ajouter à l'agent d'injection, des charges, des fibres ou des roches désagrégées non cohérentes. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la réalisation et le soutè- nement de vides allongés dans lesquels on ne peut circuler, selon un mode de construction fermé, le creusement étant effectué, par exemple, à l'interven- tion d'un dispositif de creusement (3) commandé à distance, tandis que le soutènement introduit est utilisé comme canalisation à produits, caractérisé en ce que, en injectant un agent d'injection sous pression dans l'espace annulaire (5) formé entre un coffrage (4) qui suit le creusement, et la roche (2), on forme au moins une coque intérieure sans fin (6). 2. Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que, dans l'espace annulaire (5), on injecte un agent d'injection moussant, par exemple, une résine synthétique réactive telle que le polyuré- thane et, en fonction de la roche (2) entourant l'es- pace annulaire (5), grâce à la pression d'injection et de formation de mousse, on réalise, en outre, une coque extérieure (7) formant un système composite avec la coque intérieure (6). 3. Procédé selon l'une quelconque des re- vendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on injecte l'agent d'injection sous pression dans un espace an- nulaire (5) formé par la roche (2) et un coffrage à déplacement ou à glissement (4) à surface pleine. 4. Procédé selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'espace annulaire (5) est comblé en injectant un agent d'in- jection sous pression et en ajoutant des additifs et des charges. 5. Dispositif pour la réalisation et le soutènement de vides allongés dans lesquels on ne peut circuler, selon un mode de construction fermé, de même que pour la réalisation du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, le creusement pouvant 8tre effectué, par exemple, à l'intervention d'un dispositif de creusement (3) commandé à distance, tandis que le soutènement introduit est réalisé sous forme d'une canalisation à produits, caractérisé en ce que, en association avec le dispositif de creu- sement (3), on prévoit un coffrage à surface pleine (4) pouvant prendre appui, à son extrémité arrière, sur la coque intérieure consolidée (6) et formant un espace annulaire (5) avec la roche (2), ce coffrage comportant, sur sa face frontale, un coffrage frontal (11) et, sur sa longueur, au moins un raccord (8) pour l'agent d'injection. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le coffrage (4) est réalisé sous forme d'un coffrage à déplacement ou à glisse- ment à surface pleine. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que, à son extrémité tournée vers le dispositif de creusement (3), le coffrage (4) est, en outre, réalisé de façon à pouvoir prendre appui, par exemple, sur le dispositif de creusement (3) et/ou sur des cylindres d'appui supplémentaires. 8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la longueur (10) du coffrage (4) peut être déterminée d'après la vitesse de creuse- ment du dispositif de creusement utilisé (3), ainsi que d'après le temps de solidification de l'agent d'injection.