Machines à percer s

Types de machines à forer

Le terme machine à forer désigne une machine utilisée pour créer des murs, des lits, des tuyaux et d'autres éléments. Ces machines créent un trou pour l'approvisionnement en eau, le drainage et d'autres installations de services publics. Il existe de nombreux types de **machines à forer** en fonction de leurs fonctions, tels que :

• Machine à forer à tarière

  La machine à forer à tarière est un type de machine à forer qui utilise des vis pour creuser profondément dans le sol, ce qui facilite l'installation et la maintenance des canalisations souterraines et des murs de soutènement. Elle se compose d'une vis hélicoïdale rotative, appelée tarière. La vis permet à la machine de creuser des trous dans le sol en tournant à l'intérieur. La terre excavée est ensuite transportée vers le haut de la tarière pour être évacuée ou réutilisée.

• Machine à forer horizontale à tarière

  Semblable à une machine à forer à tarière typique, la version horizontale permet de forer un tunnel horizontal pour l'installation, le soutien et le drainage des canalisations. La machine se compose de différentes parties, comme un groupe d'entraînement, une tête de coupe, une tarière et un vérin.

  Son groupe d'entraînement alimente les tarières pour commencer le forage horizontal. Au fur et à mesure que les tarières tournent, elles retirent la terre excavée qui est repoussée vers l'arrière à travers les arbres de la tarière. Il ne reste alors qu'un tunnel dans lequel les entrepreneurs peuvent poser des canalisations ou installer d'autres équipements.

• Machine à forer terrestre

  Comme son nom l'indique, la machine à forer terrestre fore la terre verticalement et horizontalement. Elle le fait en utilisant une tarière ou un foret rotatif. Ensuite, la terre excavée est évacuée à l'aide d'un convoyeur de déblais, de l'air ou de l'eau. Ces trous permettent l'installation de conduites de services publics, de câbles de communication, de lignes de fibre optique, de drainage d'eau et de tubes d'essai géologiques.

  L'une des machines à forer terrestres les plus courantes est la machine à forer directionnelle. Elle crée un forage en forant à des angles horizontaux précis. Cela permet aux entrepreneurs de forer des services souterrains avec un minimum de perturbation de la surface. Ces machines sont utiles pour les projets à proximité de structures existantes, de routes et de voies navigables.

• Machine à forer pour microtunneling

  La machine à forer pour microtunneling est une machine télécommandée et à refoulement. Elle est utilisée pour créer des tunnels de petit diamètre dans une large gamme de conditions de sol. Tout comme la machine à forer terrestre, les machines à forer pour microtunneling créent des tunnels très précis avec un minimum de perturbation de la surface. Cela les rend adaptées aux projets où le contrôle précis et l'alignement sont des exigences essentielles.

  Une machine à forer pour microtunneling typique comprend une tête de coupe, un cadre de poussée et un système de refoulement. Elle dispose d'un système automatisé de refoulement des tuyaux qui relie la machine aux segments du revêtement du tunnel. Après le forage du tunnel, la tarière tourne dans le sens inverse. La terre excavée est évacuée à travers la tarière. Le tunnel est alors prêt pour l'installation des tuyaux.

Spécifications et maintenance

Les spécifications de la machine à forer de tunnel varient en fonction de son type et de son usage. Voici quelques spécifications clés :

• Diamètre et longueur

  Le diamètre d'une TBM varie de 3 à 20 mètres et sa longueur peut atteindre 30 mètres ou plus. Le diamètre et la longueur de la TBM déterminent la taille du tunnel qu'elle va forer.

• Tête de coupe

  Le type et la conception de la tête de coupe varient en fonction du modèle de TBM. Les TBM pour sols meubles ont une face sphérique ou en forme de disque. Les TBM pour roches dures utilisent un tambour rotatif à plusieurs faces. Le diamètre et la configuration de la tête de coupe influent sur l'efficacité du retrait du sol ou de la roche.

• Système de propulsion

  Le système de propulsion pousse la TBM vers l'avant. Il peut utiliser des vérins hydrauliques, des moteurs de poussée ou d'autres systèmes. Le type choisi dépendra des conditions du sol et de la conception de la TBM.

• Outils de coupe

  La TBM utilise divers instruments de coupe en fonction de la géologie et des exigences du tunnel. Ces outils comprennent des fraises à disque, des dragues et d'autres dispositifs spécialisés. Ils influencent directement le taux de creusement et la qualité de l'excavation.

• Poids

  Le poids d'une TBM varie de quelques centaines à quelques milliers de tonnes. La masse dépend principalement du type de TBM, de sa taille, de ses équipements et de sa charge utile.

Exigences de maintenance

Une maintenance régulière est essentielle pour maintenir les performances de la machine à forer de tunnel et éviter les pannes. Les opérateurs doivent respecter scrupuleusement le programme de maintenance du fabricant de la TBM. Ils doivent également l'inspecter minutieusement chaque jour. Régler tous les systèmes et composants conformément aux instructions prescrites. Mettre en œuvre un remplacement régulier et en temps opportun des pièces critiques. Créer un journal de maintenance et y enregistrer toutes les activités. Ils doivent former le personnel et s'assurer qu'il est bien expérimenté dans le fonctionnement de la TBM.

Voici quelques procédures d'entretien de routine de la TBM :

• Inspections quotidiennes pour vérifier l'usure, les dommages, les fuites, etc.
• Lubrification des composants conformément au manuel de maintenance
• Remplacement programmé des pièces usées, comme les outils de coupe, les chenilles, les joints, etc.
• Étalonnage des systèmes critiques tels que les systèmes hydraulique et électrique
• Nettoyage des composants clés, y compris le système de refroidissement, les radiateurs, les filtres à air, etc.
• Vérifications détaillées de pièces spécifiques, par exemple, remplacement des courroies de la TBM après 1 500 heures d'utilisation
• Révision annuelle des principaux ensembles tels que les pompes hydrauliques, les flexibles haute pression, etc.
• Stockage des pièces de rechange essentielles pour les réparations urgentes
• Journaux de maintenance détaillés pour toutes les réparations, la maintenance et les remplacements
• Formation du personnel pour renforcer la sécurité pendant les opérations de maintenance de la TBM

Scénarios d'utilisation des machines à forer

• Industrie de la construction : Dans l'industrie de la construction, les pieux de fondation et les supports structurels doivent souvent être forés et percés avec précision. Les machines à forer permettent de créer des trous de grand diamètre pour les fondations de pieux. Elles créent également de l'espace pour les conduites de services publics, ce qui est essentiel pour des projets comme le soutènement de structures existantes et la réduction du frottement du sol. La présence de ces machines garantit que tous les besoins de la construction sont satisfaits.
• Projets de tunnelage : Les projets de tunnelage nécessitent des machines à forer pour aider à créer des tunnels. Il s'agit notamment des tunnels de grand diamètre et des tunnels de forage profond. Le type de machine à forer utilisé pour les projets de tunnelage peut varier de celui utilisé pour la fondation dans les projets de construction. En effet, l'accent est mis ici sur l'excavation de grandes quantités de terre pour créer des tunnels fonctionnels.
• Projets de forages routiers : Les projets de forages routiers impliquent l'utilisation de machines à forer pour créer des chemins pour les tuyaux de drainage sous les chaussées et les rues existantes. Il peut également être nécessaire d'effectuer des passages de services publics à faible impact. Les machines à forer permettent de créer les chemins nécessaires sans perturber considérablement la surface routière existante.
• Conduites d'eau et de gaz : Les machines à forer sont souvent utilisées dans les projets de pose de canalisations. Les machines créent des trous avec précision pour poser des conduites d'eau, des conduites de gaz et des canalisations d'égouts. Grâce aux machines à forer, la perturbation du sol ou des couches superficielles est minimale lors de la pose de ces canalisations.
• Industrie minière : La machine fore des trous dans le sol pour la découpe au fil diamanté. Ces trous sont utilisés pour extraire des pierres naturelles comme le granit, le marbre et le calcaire. Les machines sont parfaites pour ce travail car elles offrent un meilleur contrôle et une meilleure précision lors de la coupe des pierres. Les machines à forer, en particulier les machines de forage au carottage, sont également utilisées pour prélever des échantillons de roche et de formations de sol dans l'industrie minière.

Comment choisir des machines à forer

• Évaluation des besoins de l'entreprise :

  Les entreprises doivent d'abord déterminer le type de matériau et la taille du trou qu'elles forent généralement. Il s'agit de la première étape essentielle. Elles doivent également réfléchir au nombre de trous qu'elles forent par mois ou par an pour voir quelle machine est la plus logique. Est-il rentable d'acheter une grande machine à forer horizontale, ou une petite machine de table serait-elle plus abordable et plus adaptée à ce qu'elles forent ? Une machine à forer CNC est-elle nécessaire pour ce volume de travail généralement élevé ? Pour les travaux de forage plus typiques, une machine plus simple fera l'affaire.

• Prise en compte des capacités de la machine :

  Lorsqu'on examine les machines à forer, il est utile de savoir quelle taille et quelle complexité de trous chaque modèle peut gérer. Les machines plus grandes, comme une machine à forer horizontale, ont la force de forer des trous plus grands, tandis que les machines plus petites et plus simples ne peuvent forer que des trous de taille plus standard. Les trous plus complexes avec des formes élaborées nécessitent une machine dotée de fonctionnalités plus avancées.

• Vérification de la qualité de fabrication :

  Il est judicieux de vérifier la solidité de la construction d'une machine à forer. A-t-elle un cadre solide qui ne vibrera pas trop pendant le forage ? La table de travail est-elle suffisamment grande et solide pour maintenir les pièces plus grandes en toute sécurité ? La table coulisse-t-elle en douceur d'un côté à l'autre et de haut en bas ? Rechercher les réponses à ces questions peut aider à prévenir les problèmes futurs et les frais de réparation supplémentaires.

• Évaluation de l'approvisionnement en pièces :

  Les machines à forer auront besoin de pièces de réparation à un moment donné, il est donc bon d'évaluer si les pièces de rechange pour un modèle particulier sont facilement disponibles. Les pièces sont-elles faciles à trouver, ou est-ce difficile de les trouver ? Certains modèles plus anciens ont des approvisionnements limités en pièces, ce qui peut entraîner de longs temps d'arrêt en attendant les composants nécessaires. Il est judicieux de choisir une machine avec un approvisionnement stable et répandu en pièces pour minimiser les temps d'arrêt de service.

Questions-réponses sur les machines à forer

Q1. Quelles sont les tendances récentes dans la technologie des machines à forer ?

A1. L'industrie des machines à forer connaît des changements importants. Des machines à forer plus puissantes sont fabriquées pour mieux gérer les roches dures. Les machines sont désormais plus faciles à contrôler, grâce à de nouveaux contrôles informatisés qui permettent un forage précis. Des machines à forer de tunnel (TBM) de plus grand diamètre sont utilisées pour de grands projets comme les tunnels de lignes à grande vitesse. Les préoccupations environnementales ont augmenté, ce qui a conduit à des systèmes d'excavation fermés qui réduisent les déchets de sol. Les tailles des machines à forer vont désormais des très grandes TBM aux petites micro-TBM pour les mini-projets, répondant ainsi à différents besoins.

Q2. Combien de temps faut-il à une machine à forer pour créer un tunnel ?

A2. La machine utilisée et le type de terrain affectent le temps qu'il faut. Les machines à forer de tunnel (TBM) de différentes tailles creusent plus vite dans les sols meubles que dans les roches dures. Une TBM peut mettre 1 à 5 jours pour creuser 1 mètre dans un sol meuble, mais peut mettre une semaine ou plus dans une roche dure. La planification, l'excavation et le revêtement du tunnel ajoutent plusieurs mois, voire un an ou plus, au projet. Les micro-machines à forer (MBM) mettent plus de temps que les TBM. Les TBM plus grandes coûtent également plus cher.

Q3. Quels sont les besoins de maintenance d'une machine à forer de tunnel ?

A3. La maintenance et les inspections de routine sont cruciales pour le bon fonctionnement de la machine. Pendant chaque phase de tunnelage, tous les composants de la TBM doivent être examinés. Les pièces d'usure courantes, telles que le système d'entraînement, les outils de coupe, les roulements, les joints et les courroies transporteuses, doivent être vérifiées pour détecter tout dommage ou usure excessive. Tout problème constaté doit être résolu avant de reprendre le forage. Le nettoyage de la TBM est également important, en particulier les systèmes d'évacuation des déblais et les outils d'excavation, afin d'éviter les accumulations. De plus, la lubrification des pièces mobiles doit être effectuée conformément au calendrier indiqué dans le manuel du fabricant. Enfin, l'alignement et l'étalonnage de la TBM doivent être effectués dans les intervalles spécifiés pour garantir son fonctionnement précis et efficace.

Q4. Quels sont les avantages d'utiliser une machine à forer de tunnel ?

A4. L'utilisation d'une TBM offre plusieurs avantages importants. Le plus important est que ces machines peuvent creuser à travers presque tous les types de sols ou de roches. Même la roche dure n'arrêtera pas le travail. Un autre avantage est que les TBM peuvent créer des tunnels très précis et ronds. La forme du tunnel est meilleure que ce que peuvent faire les fraiseuses et les tarières. Cette précision facilite l'ajout de conduites de services publics. De plus, les TBM accélèrent le creusement des tunnels. Elles permettent de gagner plus de 20 % de temps par rapport aux autres méthodes. Les TBM effectuent également l'excavation, le soutien du tunnel et le revêtement en une seule étape. Ce processus tout-en-un réduit encore les coûts et le temps.

Q5. Combien de temps à l'avance une machine à forer doit-elle être préparée avant de commencer l'excavation ?

A5. Une préparation adéquate et en temps opportun de la machine à forer est cruciale pour la progression fluide et ininterrompue de l'excavation. À titre de ligne directrice générale, il est recommandé de préparer la machine au moins un mois avant le début de l'excavation. Ce délai d'un mois est important pour s'assurer que tous les composants de la machine à forer sont en parfait état et que toute maintenance ou réparation nécessaire est effectuée bien à l'avance. La préparation précoce permet d'éviter les retards et facilite un démarrage rapide des travaux d'excavation.