Foreuses de jet de coulis de tunnel

Installations de jet grouting pour tunnels Les installations de jet grouting pour tunnels sont des systèmes d'équipement spécialisés conçus pour exécuter des opérations de jet grouting contrôlées à haute pression dans des environnements souterrains, en particulier pour la construction de tunnels, le soutien d'excavation et la stabilisation du sol dans des espaces souterrains contraints. Ces systèmes injectent du coulis sous pression à travers des buses de précision dans des formations de sol et de roche, fragmentant et mélangeant partiellement le matériau in situ avec un liant cimentaire pour créer des colonnes de sol renforcées avec une capacité portante améliorée, une réduction de la perméabilité et une cohésion mécanique. Dans l'ingénierie des fondations profondes, les installations de jet grouting pour tunnels servent d'outils critiques pour le traitement du sol avant construction, la stabilisation après excavation et la création de rideaux de coupure pour contrôler l'écoulement des eaux souterraines à travers des strates faibles ou perméables. Les installations de jet grouting pour tunnels sont déployées dans diverses applications souterraines. Les utilisations principales incluent le jet grouting pour la stabilisation des faces de tunnel et les injections pilotes, la création de colonnes de jet grouting verticales et inclinées pour soutenir les murs de tunnel et prévenir l'effondrement des cavités, l'installation de rideaux d'étanchéité autour des excavations souterraines, l'amélioration de la roche de mauvaise qualité entourant les sections de tunnel, et des barrières de perméabilité dans les terrains karstiques. Ces installations sont essentielles dans le tunneling urbain où les vibrations et le bruit externes doivent être minimisés, et dans les sols saturés où les techniques traditionnelles de murs de diaphragme présentent des défis logistiques. Les applications s'étendent au coulis de consolidation sous des structures de surface existantes pendant l'avancement du tunnel et au renforcement du sol en amont des opérations de tunneling à bouclier. Le principe opérationnel repose sur un système de coulis à haute pression, comprenant généralement une pompe à piston ou centrifuge capable de fournir une pression de 350 à 800 bars, délivrant le coulis à travers un mât de forage télescopique à une tête de surveillance rotative équipée d'une, deux ou trois buses d'injection. Le mât de forage positionne l'ensemble de buses à des coordonnées spatiales précises à l'intérieur du tunnel, et la capacité de rotation de la tête de surveillance permet l'orientation horizontale et verticale des buses pour créer des motifs colonaires. À mesure que le mât est systématiquement retiré, le jet à haute vitesse (souvent supérieur à 200 m/s à la sortie de la buse) fragmente le sol et la roche environnants tout en les mélangeant simultanément avec la boue de coulis, résultant en une colonne sol-ciment compactée. La pression et le taux de retrait contrôlent le diamètre de la colonne, typiquement de 0,8 à 2,5 m selon le type de sol et la configuration de la buse. Les configurations d'équipement varient considérablement selon le contexte d'installation. Les systèmes à buse unique offrent un contrôle précis pour un traitement ciblé ; les arrangements à deux et trois buses accélèrent la création de colonnes et réduisent le temps opérationnel. Les mâts de forage sont couramment montés sur des plateformes sur chenilles ou à roues pour permettre la mobilité au sein des sections de tunnel, tandis que des installations stationnaires sont utilisées lorsque l'accès répété à des zones de traitement fixes est nécessaire. Des installations compactes spécialisées sont conçues pour des tunnels à faible hauteur ; des systèmes modulaires permettent le démontage et le remontage dans des chambres de lancement confinées. Les unités de mélange de coulis sont intégrées, souvent équipées de mélangeurs colloïdaux ou de dispositifs à haute cisaillement pour obtenir une boue homogène avec une rétention de granulats fins et une viscosité appropriée pour la pénétration de jet souterrain. Les critères de sélection pour les installations de jet grouting pour tunnels mettent l'accent sur la pression de fonctionnement maximale, le diamètre minimal de la buse, la profondeur de forage et la portée dans la géométrie du tunnel, la précision de rotation et la répétabilité de la tête de surveillance, la constance de l'approvisionnement en coulis, et l'adaptabilité aux environnements à hauteur de tête confinée. Une automatisation élevée — y compris le positionnement contrôlé par ordinateur du mât, la régulation de la vitesse de retrait et la surveillance de la pression — devient de plus en plus standard, permettant une géométrie précise des colonnes et une documentation de l'exécution du traitement. La fiabilité de l'équipement sous des cycles opérationnels prolongés et les capacités d'arrêt d'urgence sont critiques dans des environnements de tunnel actifs. Les normes pertinentes incluent la norme EN 12715 (exécution de travaux géotechniques spéciaux : coulis), la norme EN ISO 13286 (matériaux non liés et liés hydrauliquement — Partie 3 : jet grouting), et la norme DIN 4093 (jet grouting), qui spécifient les exigences de performance, la compatibilité des matériaux et les protocoles d'assurance qualité. Le traitement du sol spécifique aux tunnels est régi par la norme EN 14679 (exécution de jet grouting profond) et les codes de construction et d'exploitation minière nationaux pertinents.