Travaux sans tranchées : forage dirigé ou fonçage, quelle technique choisir ?

12 avril 2018

Vous êtes une collectivité et vous devez créer de nouveaux réseaux. Cela fait plusieurs minutes que vous furetez sur internet à la recherche d’informations capables de vous dire comment faire, et surtout vous dire quelles techniques adoptées ? Ne bougez plus, nous vous proposons quelques éléments de réponse dans les lignes qui suivent…

Évidemment, sans entrer dans les détails (en savoir plus ici), nous ne serions que trop vous conseiller d’opter pour la solution de travaux sans tranchée, et, en matière de pose de canalisations sans tranchée, trois techniques principales s’offrent à vous.

Si la technique par éclatement concerne plutôt le remplacement de canalisations existantes dégradées, le forage dirigé et le fonçage sont les plus fréquemment utilisées : elles permettent la création pure et dure de réseaux souterrains.

La technique du forage dirigé

La trajectoire courbe du forage dirigé permet de diriger la tête de forage pour faire passer la conduite sous des obstacles en partant directement de la surface.

Après avoir effectué des sondages pour évaluer les éventuelles difficultés et déterminer la trajectoire optimale du forage, la procédure de forage s’effectue en trois phases :

> Le tir pilote constitue la première étape : il permet de créer un premier tunnel de faible diamètre qui servira ensuite de guide pour les opérations d’alésage. Cette opération nécessite une excellente coordination entre le foreur et l’ingénieur de guidage.
Durant le forage pilote, des tiges de faible diamètre (40-60mm) sont poussées par une foreuse. La tête de forage biseauté permet de diriger le forage. La sonde, dont elle est équipée, fournit en permanence sa localisation et son orientation. Selon la nature du terrain, le sol sera en partie comprimé, en partie extrait.

En terrain meuble, le forage est effectué avec un outil « jetting haute pression » pénétrant dans le sol sous l’action de la rotation et de la poussée.
En terrain rocheux, l’utilisation d’un moteur à boue équipé d’un tricône de forage permet de traverser les terrains durs. La pénétration dans le sol se fait également sous l’action combinée de la rotation et de la poussée. Technique s’applique dans les sols ne comportant ni cailloux, ni blocs (argile, sable).

Dans les deux cas, une fosse située au départ du forage sert à contenir les excédents de boue. Une fosse est également nécessaire à l’arrivée.

> Des alésages successifs – réalisés grâce à des aléseurs de différents diamètres et types selon la composition du sol – sont ensuite réalisés jusqu’au diamètre final. Ils permettront de tirer en toute sécurité le fourreau ou la canalisation.

> Enfin, lorsque le tunnel de forage a atteint à son diamètre final, le fourreau ou la canalisation sont tirés à l’aide d’une tête de tirage étanche empêchant l’entrée de boue de forage.

​La technique du fonçage

En détail, le fonçage consiste à pousser des tubes en acier dans le sol qui seront assemblées les uns aux autres, au fur et à mesure de leur progression, à l’aide d’un rail de guidage. On extrait ensuite les déblais, à l’aide d’une hydrocureuse, en prenant soin de laisser un bouchon ou une vis sans fin à l’avant de la gaine.

Dans le détail, on distingue deux types de fonçage.

Le fonçage pneumatique consiste à envoyer dans le sol une fusée pneumatique qui, en repoussant la terre, va créer un mini-tunnel.
Pour réaliser un fonçage pneumatique, on terrasse deux fosses de dimension proportionnelle à celle de la fusée utilisée – une de départ et une d’arrivée, de part et d’autre de l’ouvrage à franchir (voie ferrée, route, etc.) Ensuite, la fusée pneumatique est envoyée en direction de la fosse d’arrivée. Une fois parvenue à destination, on lui accroche la canalisation et on la renvoie vers la fosse de départ pour introduire la canalisation dans le sillon percé.

​Lorsque le diamètre du réseau créé dépasse un certain diamètre, la terre repoussée latéralement applique une pression trop importante. Il est  alors nécessaire de l’évacuer pour faire avancer la pénétration. On utilise alors un autre type de fonçage : le fonçage hydraulique. Cette technique permet de mettre en place un tube par poussée hydraulique. Il est possible de pousser des tubes en PP (Polypropylène) ou en béton, mais ils sont la plupart du temps en acier. Chaque tube est précisément positionné et avance grâce à la poussée d’un vérin hydraulique, qui prend appui sur le châssis de l’installation. Ensuite, on aligne le tube suivant, avec les tarières à l’intérieur, et on le soude au précédent (acier). Une fois la cellule d’arrivée atteinte, les éléments de la tarière sont retirés de l’intérieur du fourreau vers l’installation de forage pour être démontés. Le fourreau est alors en place pour l’usage prévu. Le châssis de ce système nécessite une buttée arrière pour être bloqué et stable, ce qui implique une certaine installation.

​Utiliser le fonçage ou le forage dirigé ?

À première vue, ces deux techniques semblent assez proches.

Dans les deux cas, les dommages causés aux sous-sols restent faibles et se limitent aux alentours de l’installation. Car, attention, quand bien même, on classe ces techniques dans cette catégorie, il faut toutefois rappeler qu’elles nécessitent le creusement de fosses de départ et d’arrivée ; sachant que les fosses nécessaires à la technique de fonçage sont plus larges et plus profondes que celles nécessaires à un forage, pour la simple et bonne raison que le tir de la tête pilote doit être droit.

C’est là l’une des principales différences entre les deux techniques. Alors que le forage dirigé permet la pose de canalisations (le plus souvent souples en PEHD) capables de prendre une trajectoire courbe, le fonçage fait le plus souvent appel à des tubes en acier qui sont posés de façon rectiligne. La technique du forage est donc plus précise et permet au futur réseau de contourner plus facilement les obstacles du sous sol (fleuves, rivières, routes, autoroutes ou voies SNCF). Il faut noter que dans certains cas, le rayon de courbure des canalisations en acier facilite le passage sous différents obstacles.

Mais ce qui fera pencher la balance pour l’une ou l’autre des techniques réside davantage dans la longueur et le diamètre des réseaux à créer. En effet, la longueur de pose autorisée d’une conduite et son diamètre sont différents d’une technique à l’autre.

Le fonçage permet la pose d’une conduite relativement courte (n’excédant pas les 60 à 80 mètres de long), pour des diamètres importants (jusqu’à 1200 mm), alors que le forage dirigé permet une longueur de pose plus longue (de 30 à 500 mètres habituellement), mais pour un diamètre de canalisation plus étroit (jusqu’à 800 mm).

​Les conditions naturelles du terrain et de l’environnement du chantier peuvent également définir le choix de la technique. Le fonçage est utilisé lorsque la conduite devra être posée sur un terrain peu homogène (galets et terre par exemple), alors que le forage dirigé sera plus à l’aise pour des poses sur un terrain favorable ou rocheux.

Pour avoir de plus amples informations sur ces techniques, contactez-nous.

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