Hydromills basés sur des foreuses

Les hydromills basés sur des foreuses représentent une classe spécialisée d'équipement d'excavation et de traitement du sol qui intègre la technologie de jet haute pression avec des foreuses rotatives ou à percussion pour créer des barrières souterraines continues et des masses de sol stabilisées. Ces systèmes sont fondamentaux pour l'ingénierie des fondations profondes, permettant la construction de murs de diaphragme, de rideaux d'étanchéité, d'arrangements de pieux secants et tangentiels, et de zones d'amélioration du sol par jet grouting. La catégorie d'équipement englobe diverses configurations d'hydromills montées sur des foreuses ou des machines de forage conventionnelles, tirant parti du mât de la foreuse, de l'unité de puissance et des systèmes hydrauliques pour fournir la force et la précision nécessaires aux travaux souterrains. Les foreuses équipées d'hydromills sont déployées dans plusieurs applications géotechniques. Les applications principales incluent la création de panneaux de murs de diaphragme dans des sous-sols étanches, des structures souterraines et des systèmes de rétention ; l'installation de rideaux d'étanchéité à faible perméabilité pour les appuis de barrage, les digues et la réhabilitation environnementale ; des séquences de pieux secants et tangentiels pour des murs de soutènement en porte-à-faux ou soutenus ; des opérations de jet grouting pour la stabilisation du sol, le renforcement et le conditionnement du sol pour le passage de tuyaux ; et le mélange in situ de sol-ciment pour la stabilisation du sol et l'ingénierie des chaussées. Chaque application nécessite un contrôle précis de la profondeur, un alignement de jet constant et des paramètres de mélange ou d'excavation reproductibles. Le principe opérationnel repose sur des jets d'eau haute pression (typiquement 300–600 bar) dirigés vers le bas à travers des buses spécialement conçues montées sur la barre Kelly de la foreuse ou sur un tige oscillante. À mesure que la foreuse avance la chaîne d'outils verticalement ou avec une oscillation contrôlée, les jets ablative et suspendent les particules de sol tout en injectant simultanément une boue de ciment, créant une colonne stabilisée homogène ou en retirant le sol pour l'excavation de panneaux. La pression d'injection et le débit régissent le diamètre de la colonne d'hydromill et le degré d'homogénéisation sol-ciment. Pour la construction de murs de diaphragme, l'hydromill excave dans une tranchée de boue soutenue par de la bentonite ; pour les applications de jet grouting, il crée des corps de coulis de diamètre et de géométrie de chevauchement prédéfinis. Les variantes d'équipement clés incluent des hydromills à fluide unique (jet d'eau avec injection simultanée de boue), des systèmes à triple fluide (trois buses séparées pour un meilleur contrôle entre l'excavation et le coulis), des hydromills rotatifs-oscillants pour un guidage précis des panneaux, et des versions assistées par percussion qui combinent l'énergie d'impact avec l'action de jet pour des sols cohésifs ou densément cimentés. Les choix de configuration dépendent de l'épaisseur de mur requise, de la composition des strates de sol, de la capacité de pression d'injection et des taux de production. Les critères de sélection englobent la classification du sol (cohésion, angle de frottement interne, densité in situ, présence de cailloux ou de blocs), la profondeur et l'épaisseur de mur requises, les conditions des eaux souterraines, la température ambiante affectant la rhéologie de la boue, la capacité de mobilisation de la foreuse disponible, et les exigences spécifiques d'assurance qualité—typiquement inspection visuelle et enregistrement par percussion, avec confirmation géophysique optionnelle. Les spécifications de l'équipement doivent vérifier que l'unité de puissance de la foreuse (pression de pompe et débit) correspond aux paramètres de conception de l'hydromill et que les systèmes de guidage maintiennent la verticalité dans ±0,5–1,0 pour cent, selon les normes de conception. Les normes pertinentes incluent EN 1538 (Exécution de travaux géotechniques spéciaux—Murs de diaphragme), EN 12716 (Exécution de travaux géotechniques spéciaux—Coulis), EN ISO 14688 (Classification des sols), et API RP 2A-WSD pour les applications offshore. Les qualifications des entrepreneurs et la certification des opérateurs d'hydromill (souvent régies par des autorités régionales ou des fabricants d'équipement) sont obligatoires pour une exécution sécurisée.