Brevet FR2635799A1 — publié le 19900302

La technique du bouclier de forage est celle, généralement employée, pour des canalisations dont le diamètre dépasse 1000 mm et, ce, jusqutà un diamètre pouvant atteindre plusieurs mètres. Dans les terrains secs, on peut également utiliser un procédé de forage manuel à l'abri d'une virole cylindrique équipée vers l'avant d'une trousse coupante. Par trousse coupante, on entend une sorte de couteau circulaire entraSné convenablement. Dans un cas comme dans l'autre, l'effort d'avancement est transmis au bouclier ou à la trousse coupante par des forces axiales appliquées sur le dernier élément de tube. On comprend que l'effort tranmis à la tête de forage est la différence entre l'effort total appliqué depuis le puit et le frottement du vérin à l'extrados du tuyau. Lorsqu'il est prévu de mettre en place des canalisations de faible diamètre, par exemple comprises entre 300 et 2000 mm, on emploie très souvent la technique dite du tube poussé entre deux puits. Ceci désigne un procédé qui est réalisé de la façon suivante On creuse un premier puits vertical P1 d'un diamètre suffisant, en général de plusieurs mètres, puis, à une certaine profondeur E, on met en place un bouclier de forage et lorsque le tunnel est suffisamment long on place derrière ce bouclier des tubes qui sont poussés les uns après les autres derrière le bouclier qui continue à se déplacer sur un parcours déterminé jusqu'à un deuxième puits P2 situé à une certaine distance D, en général comprise entre 100 et 140 mètres. Cette dernière distance est, à l'heure actuelle, pratiquement un maximum du fait du frottement extérieur important des tronçons de tubes dans le sol. Or le cotit des travaux est en grande partie défini par le nombre de puits verticaux à creuser et le fait d'allonger la distance séparant chaque puits, donc de diminuer le nombre de puits nécessaires, permettrait d'obtenir une économie très substantielle d'au moins 10 z des frais actuellement exposés pour la mise en place d'une canalisation en tubes poussés. La présente invention a pour donc pour objet un procédé et des moyens pour la réalisation d'une canalisation en tubes poussés mais dont les frottements sont diminués au moyen d'injections permettant de "graisser" l'extrados d'un tube. Conformément à l'invention, le procédé pour la mise en place entre deux puits dans une galerie creusée par un bouclier de canalisations souterraines, est caractérisé en ce qu'un coulis sous pression est injecté à l'extérieur de la canalisation par des buses convenablement disposées derrière le bouclier. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. La fig. 1 est une coupe longitudinale schématique d'un chantier en cours de travail et comportant le dispositif d'injection permettant la mise en oeuvre du procédé de l'invention. La fig. 2 est une vue à plus grande échelle de la partie droite de la fig. 1 représentant le puits et le microtunnelier. La fig. 3 est une coupe transversale selon la ligne III-III de la fig. 2. La fig. 4 est une coupe partielle à grande échelle d'une partie de la fig. 1 montrant l'une des buses d'injection dans la zone séparant le bouclier du débit de la canalisation. La fig. 5 est une élévation partiellement en coupe montrant la pose d'une canalisation en utilisant le procédé et les moyens de l'invention. La fig. 6 est une coupe partielle ? grande échelle d'un élément de liaison entre tronçons de tube. Afin de remédier aux inconvénients énoncés ci-dessus, la présente invention se rapporte - un ensemble comprenant en tette un bouclier muni des organes nécessaires au creusement du canal horizontal situé entre deux puits P1 et P2. Ce bouclier qui est d'une technique connue n'a pas besoin d'être spécialement décrit. (voir fig. 1) Ce bouclier comporte un plateau circulaire tournant 1 dont la face avant porte des outils 2 qui sont répartis convenablement et présentent des surfaces de travail en rapport avec le sol où l'on travaille. Egalement, comme cela est normal, ce bouclier 1 est associé S des éléments d'évacuation des déchets, les organes distribuant l'eau sous pression aux outils si ceux-ci ont besoin de travailler en zone humide, ou produits asséchants dans des terrains très imprégnés d'eau et des organes de téléguidage et de contrôle. La zone arrière circulaire 3 du bouclier comporte des supports qui permettent (voit fig. 4) la mise en place de buses 4, par le présent exemple au nombre de trois, qui peuvent être disposées par exemple , 1200 les unes des autres (voir fig. 1). Ces buses 4 sont reliées par des canalisations rigides, souples ou semi-souples A une station d'alimentation ou mélangeur de produits pâteux.Ce produit piteux venant graisser l'extrudos du tube varie en fonction de la nature du terrain et peut être par exemple des marnes, de la glaise verte, une charge quelconque, une boue chargée de fines inertes couramment dénommée "fille" dans un terrain étanche, ou de produits plus nobles étanchant les terrains plus sableux tels que bentonites polyacrilamides... qui mélangés soit à l'eau, soit A un liquide approprié, forment un coulis qui est injecté par les buses 4 sous des pressions variables, derrière le bouclier, entre la paroi extérieure du tube 10 et la galerie creusée par le bouclier 1. Les buses peuvent être plus nombreuses et disposées de manière égale sur le pourtour de la face arrière du bouclier. La pression d'injection peut varier selon la nature du terrain. Dans les terrains qui peuvent absorber plus aisément, la pression est élevée pour combler les vides et pour assurer une certaine étanchéité entre la galerie et la face du tube. Dans l'exemple ci-dessus, on creuse deux puits dont la distance peut varier entre 200 à 250 mètres. Dans le puits P1, on descend d'abord le bouclier. On installe derrière le bouclier un plateau presseur 11 (voir fig. 2) contre lequel prennent appui les tiges 12 des vérins 13. Ces vérins appuient eux-mêmes contre un plateau 14 placé en fond de puits contre les parois verticales après étaiement du puits et après alimentation par une source Pi en surface. On pousse alors le bouclier 1 selon une pression en rapport avec la nature du sol le bouclier. Dès que le tunnel creusé est suffisamment long (voir fig. 1), on arrête l'ensemble, on le démonte et on met en place entre la partie arrière 3 du bouclier au moins une longueur de tube 10. On branche alors les buses d'injection 4 pour l'alimentation en coulis afin de permettre à l'arrière du bouclier 1 d'injecter du coulis qui assure un correct glissement, entre la face externe du tunnel et la face externe du tube 10 considéré. On replace le plateau presseur et les vérins. Puis on continue à creuser le tunnel après mise en place de la première longueur de tube. On répète avec une deuxième longueur de tube en prévoyant toujours l'évacuation des déchets depuis le bouclier 1. Entre chaque tronçon de tube on réalise un élément de jonction (voir par exemple fig. 6). Dans ce cas, les extrémités des tubes 10 comportent des gorges circulaires 15 sur lesquelles se placent les anneaux toriques 16 en matières plus ou moins souples pour assurer l'étanchéité. Puis une bague 17 est fixée sur l'ensemble de la zone de jonction en assurant ainsi une étanchéité correcte entre les tubes. Ce mode de jonction entre les tubes 10 peut être modifié à volonté surtout dans le cas où chaque tronçon 10 comporte extérieurement un revêtement métallique pouvant ainsi se substituer à la bague 17. Il est également prévu également, de par l'invention, d'injecter la boue chargée de fines inertes ("filler") ou par des produits plus nobles tels que ceux cités précédemment soit juste derrière le bouclier mais également en un point quelconque des éléments de canalisation afin de réduire au minimum les efforts de frottement sur l'extrados des tuyaux. REVENDICATIONS I. Procédé pour la mise en place entre deux puits (P1, P2) dans une galerie creusée par un bouclier (1) de canalisations souterraines (10), caractérisé en ce qu'un coulis sous pression est injecté l'extérieur de la canalisation (10) par des buses convenablement disposées derrière le bouclier (1). 2. Dispositif pour la réalisation du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coulis est injecté au moyen d'au moins une buse (4) placée A l'extérieur du tube et reliée à une station d'alimentation en coulis sous pression. 3. Dispositif pour la réalisation du procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les buses (4) sont disposées derrière le bouclier (1) sensiblement suivant 120 . 4. Dispositif suivant les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le coulis employé est soit une marne, une glaise verte avec ou sans charge, un produit du commerce avec ou sans charge. 5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'injection du produit grais sans entre la surface de contact des tubes et des vérins se fait en un point quelconque situé entre l'arrière du bouclier (1) et la zone où sont appliqués les efforts axiaux présentant les derniers éléments de tubes.