Foreuses à double fluide

Les installations à double fluide représentent un équipement spécialisé conçu pour exécuter le jet grouting à double fluide, une technique d'amélioration du sol utilisant deux flux de fluide distincts pour créer des structures souterraines stables et des barrières de perméabilité. Ces installations sont fondamentales pour la construction de murs de diaphragme, de rideaux d'étanchéité, de murs de pieux secants et d'autres éléments de fondations profondes nécessitant une stabilisation et un scellement précis du sol. La technologie sert de catalyseur essentiel pour les entrepreneurs en fondations profondes travaillant dans des conditions de sol inondées, contaminées ou instables où les méthodes traditionnelles s'avèrent insuffisantes ou non rentables. Les systèmes de jet grouting à double fluide fonctionnent sur le principe de l'injection simultanée d'un flux de coulis primaire et d'un fluide secondaire d'érosion/transport, généralement de l'eau ou des combinaisons air-eau, à travers des buses spécialement conçues positionnées dans le trou de forage. Le fluide secondaire à haute vitesse érode la matrice de sol environnante tandis que le coulis remplit la cavité créée et se fixe dans le sol assoupli. Cette approche à double flux permet aux entrepreneurs d'atteindre des diamètres de colonne plus importants, une homogénéité améliorée et un meilleur contrôle de la qualité par rapport aux systèmes à fluide unique. Les jets sont déployés de haut en bas, soit dans une application statique pour former des murs verticaux, soit dans un motif rotatif pour créer des colonnes cylindriques servant de barrières d'étanchéité interverrouillées ou d'éléments porteurs. Les applications s'étendent à plusieurs scénarios de fondations profondes. Dans les rideaux d'étanchéité pour les eaux souterraines, les installations à double fluide créent des colonnes de jet grouting continues ou chevauchantes qui minimisent les infiltrations à travers les aquifères et les zones contaminées. Pour la construction de murs de diaphragme, les colonnes de jet grouting préliminaires améliorent la résistance du sol et réduisent l'infiltration des eaux souterraines lors de l'excavation ultérieure des panneaux de mur de diaphragme. Dans les murs de pieux secants, les éléments en jet grouting servent de pieux principaux fournissant à la fois un soutien structurel et un contrôle de la perméabilité. Ces installations traitent également la stabilisation du sol sous des structures existantes, atténuant les risques de tassement et de subsidence dans les environnements urbains. Les configurations d'équipement varient en fonction des exigences opérationnelles. Les installations à double fluide standard comprennent des unités de pompe haute pression (typiquement 20–40 MPa pour les lignes de coulis et 10–20 MPa pour les lignes d'eau), des systèmes de distribution de fluide double avec dosage indépendant, des têtes de forage rotatives avec buses de jet intégrées, et des machines de levage/positionnement. Certains systèmes intègrent une capacité à triple fluide, introduisant de l'air comprimé comme troisième flux pour une érosion améliorée et une optimisation du diamètre de colonne. Les avancées incluent des systèmes de contrôle de profondeur automatisés, une surveillance en temps réel de la pression et du débit, et une vérification assistée par ordinateur de la superposition des colonnes pour garantir la formation continue de barrières. Les critères de sélection se concentrent sur plusieurs paramètres techniques. La pression de fonctionnement maximale détermine le diamètre de colonne et la profondeur de pénétration réalisables ; des pressions plus élevées permettent des colonnes plus grandes mais nécessitent une conception structurelle robuste. Les débits de coulis doivent équilibrer la vitesse d'injection par rapport à la capacité de l'équipement et aux conditions souterraines. La vitesse de rotation et la précision de positionnement affectent la géométrie de la colonne, particulièrement critique pour les applications de murs chevauchants. La classification du profil de sol—y compris le type de sol, la résistance à la compression non confinée et les conditions des eaux souterraines—influence directement la sélection des buses, les combinaisons de fluides et les paramètres opérationnels. Les contraintes environnementales, telles que les limites de vibration et les réglementations sonores dans les zones urbaines, favorisent les systèmes à double fluide plus silencieux par rapport aux alternatives à base d'air. Les normes de l'industrie régissant le jet grouting à double fluide incluent la norme DIN EN 12716 (Exécution de travaux géotechniques spéciaux), qui spécifie les exigences de conception, d'exécution et d'assurance qualité, et la norme ISO 15702-1 abordant la terminologie et la classification du jet grouting. Des orientations supplémentaires proviennent des normes nationales (NF P94-155 française, directives DGGT allemandes) et des recommandations techniques spécialisées de l'ICOLD et des organisations professionnelles. Les spécifications contractuelles exigent généralement des colonnes d'essai, des tests de résistance et une documentation photographique du positionnement des colonnes pour vérifier la continuité de la barrière et l'adéquation structurelle.