Systèmes DTH en grappe

Les systèmes de forage Cluster Down-The-Hole (DTH) représentent une technologie de forage avancée conçue pour des forages profonds à fort volume dans des applications d'amélioration du sol et de stabilisation des sous-sols. Dans le contexte des murs de soutènement et des rideaux d'étanchéité, ces systèmes permettent aux entrepreneurs d'exécuter des programmes de forage complets avec plusieurs unités de forage opérant simultanément, accélérant ainsi considérablement les délais de projet pour les travaux de stabilisation du sol à grande échelle. Les systèmes DTH en cluster trouvent leur application dans plusieurs méthodologies de fondations profondes. Dans les opérations de jet grouting, ils créent les réseaux de forages principaux nécessaires pour les motifs d'injection multi-étapes dans la construction de rideaux d'étanchéité, où des colonnes chevauchantes étroitement espacées forment des barrières continues. Ils soutiennent la construction de murs de pieux sécants et tangentiels en pré-forant des trous pour faciliter l'installation des pieux et le conditionnement du sol. Dans les systèmes de murs d'étanchéité en sol-ciment-bentonite (SCB), ces systèmes offrent un forage efficace pour les installations de murs continus. De plus, les configurations en cluster servent aux applications de mélange de sol profond, où plusieurs colonnes de sol stabilisé doivent être créées pour atteindre l'étendue verticale et horizontale requise. Le principe opérationnel implique plusieurs unités de marteaux DTH montées sur un seul châssis de foreuse, chacune effectuant un forage percussif-rotatif de manière indépendante avec de l'air comprimé fourni par des systèmes de compresseurs centralisés. Contrairement au forage rotatif conventionnel ou au forage à câble, les marteaux DTH fonctionnent à la face de la mèche, délivrant l'énergie d'impact directement dans le trou. Cette configuration maximise la productivité de forage en répartissant la charge sur plusieurs forages tout en maintenant des taux de pénétration et une qualité de trou constants. Les opérateurs coordonnent le forage simultané grâce à la régulation de la pression et aux contrôles individuels des systèmes d'alimentation, permettant des motifs de grille de forage systématiques avec un espacement précis. Les configurations d'équipement varient en fonction des exigences du projet. Les systèmes en cluster standard comportent de 2 à 6 unités de marteaux DTH, avec des diamètres DTH typiquement compris entre 75 mm et 165 mm, montés sur des foreuses dédiées ou des châssis d'équipement CAT. La capacité des compresseurs varie généralement de 600 à 1 200 CFM, avec des systèmes haute pression (250-350 psi) offrant une pénétration supérieure dans des formations compétentes. L'équipement de soutien comprend des ensembles de collecteurs centralisés pour la distribution de l'air, des mécanismes d'alimentation individuels pour le contrôle de la profondeur, et des systèmes de manutention de tiges compatibles avec des tuyaux de forage standard (diamètre de 6-1/4" ou 7-7/8"). Les critères de sélection pour les systèmes DTH en cluster prennent en compte les exigences de profondeur de forage, la compétence de la formation, l'espacement et la configuration des forages requis, le calendrier du projet et la logistique opérationnelle. Les entrepreneurs évaluent la capacité des compresseurs par rapport à l'opération simultanée des marteaux, l'efficacité de la consommation de carburant pour des mobilisations prolongées et la disponibilité des pièces de rechange. La géologie de la formation influence de manière critique la sélection des marteaux : les roches fracturées et les couches de sol favorisent des marteaux plus petits et à haute fréquence, tandis que les formations compétentes bénéficient de conceptions plus grandes et à impact élevé. Les exigences de diamètre de forage (typiquement 75-115 mm pour le grouting) déterminent les spécifications des marteaux et les réglages de pression d'air. Les normes de l'industrie régissant la pratique de forage DTH en cluster font référence à l'ISO 11500 (sécurité des équipements), à l'EN 12716 (grouting dans la roche) et à l'API RP 65 (meilleures pratiques de grouting). Les normes nationales, y compris l'ASTM D7491, abordent les spécifications de qualité des trous, tandis que la DIN 4126 spécifie les exigences de jet grouting où les forages DTH servent de conduits d'injection. Les entrepreneurs doivent maintenir des dossiers de forage documentant les profondeurs des forages, l'espacement, les descriptions de formation et les paramètres de pression d'air pour démontrer leur conformité aux spécifications de conception et aux exigences d'assurance qualité du projet.