Machine de forage de tunnel portable

Types de machines de forage de tunnels portables

La machine de forage de tunnels portable offre aux mineurs plus d'options lorsqu'ils décident quel type utiliser pour leurs besoins de creusement de tunnels. Chaque type a des caractéristiques qui conviennent à des conditions de creusement spécifiques.

• Foreuses de micro-tunnels :

  Les machines de micro-tunnels portables créent des tunnels plus petits avec des diamètres de 0,5 mètre à 2,0 mètres. Elles fonctionnent bien pour réaliser des tunnels de drainage, de services publics ou de canalisations. Les machines de micro-tunnels utilisent des méthodes de refoulement de tuyaux télécommandées pour une création de tunnel précise avec une perturbation de surface limitée. Les mineurs peuvent choisir parmi différents types de machines de micro-tunnels en fonction des conditions du sol et de l'objectif du tunnel.

• Machines de forage à tarière :

  Les machines de forage à tarière portables créent des tunnels horizontaux en utilisant une vis hélicoïdale appelée tarière. Cette vis transporte les matériaux excavés à travers le tunnel. Les machines de forage à tarière sont utiles pour réaliser des tunnels à faible inclinaison et horizontaux. Elles fonctionnent particulièrement bien dans des conditions de sol stable ou pour des tunnels de courte longueur. L'utilisation de machines de forage à tarière peut être rentable et efficace lorsque le projet de creusement de tunnel présente ces caractéristiques spécifiques du sol et de la longueur.

• Machines de creusement de tunnels à tête de fraisage :

  Les machines de creusement de tunnels à tête de fraisage portables sont efficaces pour réaliser des tunnels dans les formations rocheuses. Elles utilisent un petit mineur pour couper la roche. Les machines à tête de fraisage offrent également un support pour les projets de creusement de tunnels en évacuant les matériaux à mesure qu'ils sont excavés. Les têtes de fraisage portables sont bien adaptées à la création de tunnels pour le transport, les services publics ou l'exploitation minière souterraine. Leur polyvalence découle de leur capacité à gérer différents types de roche et de conditions de sol.

• Machines de forage directionnel :

  Les machines de forage directionnel permettent aux planificateurs de contrôler le tracé du tunnel. Les trépan peuvent se déplacer dans différentes directions, notamment horizontalement, verticalement et en biais. Les foreuses fonctionnent bien dans différentes conditions de sol et de roche. Avec ce type de précision, les industries offshore et onshore peuvent facilement l'utiliser pour leurs besoins de creusement de tunnels. De plus, ces machines permettent de creuser des tunnels sans avoir besoin de déterrer toute la surface où le tunnel sera situé.

Spécifications et entretien des machines de forage de tunnels portables

Spécifications

Les spécifications des foreuses de tunnels portables varient en fonction du fabricant et du modèle de la machine considérée. Les spécifications couvrent généralement des caractéristiques telles que le diamètre et la longueur des tunnels pouvant être forés, ainsi que le type de carburant et le système de flux utilisés pour alimenter la machine. Certaines machines plus avancées peuvent être dotées d'un mécanisme de rotation de la tête de coupe ou d'un mécanisme de convoyeur télescopique pour le creusement de tunnels.

Les spécifications peuvent également couvrir le poids et les dimensions de la machine de forage de tunnels. Les machines de forage peuvent aller d'environ 1 000 kg à des machines de grande taille pesant plusieurs tonnes, et leurs dimensions peuvent aller de 2,5 mètres à 3,2 mètres de longueur.

Les spécifications essentielles telles que la puissance nominale de la foreuse et les forces maximales de poussée et de recul disponibles sur la machine varient également en fonction de ses caractéristiques. La puissance nominale des machines de forage de tunnels peut varier d'environ 10 ch (comme dans le cas des foreuses à tarière de petite taille) à des valeurs beaucoup plus élevées pour les machines plus grandes. Les forces maximales de poussée et de recul varient en fonction de la technique et de la méthode de forage (par exemple, les foreuses HDD ont une capacité de force différente de celle des équipements de micro-tunnels).

Machines utilisées dans le forage de tunnels

En fonction de la méthode et de la zone de creusement de tunnels, des machines spécialisées sont utilisées pour la méthode. Voici quelques machines de forage de tunnels et leur fonctionnement.

• Machine de forage de tunnels à bouclier :

Cette machine construit des tunnels dans le sol pour se soutenir elle-même pendant qu'elle creuse. Elle utilise une grande pièce avant appelée tête de coupe pour découper des éléments comme la terre et les roches. Ensuite, elle repousse des éléments appelés « déblais » et les petites parties qu'elle a extraites. Après cela, des anneaux solides en métal ou en béton sont placés pour maintenir le nouveau tunnel ouvert.

• Machine à pression de terre équilibrée (EPBM) :

  Les machines EPBM sont utilisées lorsqu'il y a du sol meuble sous terre. Elles ressemblent à des machines de forage de tunnels à bouclier, mais elles utilisent la terre du tunnel pour aider à pousser la pression vers l'intérieur pendant le creusement. Un convoyeur à vis évacue ensuite le matériau du sol et laisse le tunnel vide.

• Machine de creusement de tunnels à front ouvert :

  Ce sont des machines qui sont utilisées pour creuser des tunnels dans des zones ouvertes lorsque le sol est stable et peu susceptible de s'effondrer. Elles ont une tête de coupe exposée à l'avant qui creuse sans pièces de protection. Ensuite, des cadres sont placés derrière elle pour maintenir le tout en place.

• Unité de puissance à lit fluidisé :

  Quelques machines de forage de tunnels utilisent le système de puissance à lit fluidisé, où les particules de sol sont placées dans un espace aéré pour réduire la friction pendant que la foreuse avance. Cela fonctionne très bien pour les petites machines comme les engins de forage directionnel horizontal (HDD) conçus pour forer sous des rivières ou des routes.

• Machine de creusement de tunnels à front mixte :

  Ces machines plus complexes peuvent creuser à travers différents éléments comme la roche, la terre et l'eau. Elles sont équipées d'outils spéciaux qui leur permettent de couper facilement tout ce qui se trouve devant elles. Une partie importante de ces machines est une zone qui aide à empêcher l'eau de pénétrer dans le tunnel lorsqu'il traverse des endroits souterrains où des liquides peuvent être présents dans le sol.

• Bras robotisés :

  Certaines machines sont désormais équipées de bras robotisés qui peuvent retirer des éléments tels que des tuyaux cassés ou manipuler la boue et les débris plus facilement. Ces bras peuvent effectuer de nombreuses tâches, et au lieu de travailleurs humains, ils rendent le travail de déblayage des tunnels meilleur et plus sûr.

Entretien des machines

En raison de la taille immense et des exigences opérationnelles exigeantes des machines de forage de tunnels, l'accent mis sur l'entretien est crucial. Non seulement pour la longévité de la machine, mais aussi pour les mesures de prévention des risques.

Le bon fonctionnement d'une machine de forage de tunnels dépend en grande partie de la quantité d'huile et de graisse appliquée sur les pièces mobiles. Les chenilles, les roues et les pièces mobiles doivent être nettoyées de la saleté et des déchets avant d'être graissées, ce qui empêche les dommages causés par l'usure des éléments tels que la boue et la saleté. Ceci est particulièrement important lorsqu'on fonctionne dans des endroits plus chauds où les pièces peuvent devenir plus rigides et plus utilisées sous l'effet de la chaleur, ce qui les rend encore plus dépendantes de la graisse pour éviter les bris.

Il est important de maintenir correctement la pression et les niveaux de fluide en raison des efforts considérables déployés par la machine de forage de tunnels. Elle consomme beaucoup d'électricité pendant cette période, plus que les autres machines, en raison des efforts plus importants, ce qui nécessite une surveillance attentive des niveaux de fluide et de la pression des composants hydrauliques, ainsi que des vérifications des pièces du système de refroidissement et des niveaux de consommation d'énergie. Les connexions électriques, l'isolation des fils et les zones protégées de l'eau ou de la saleté à l'intérieur des tunnels doivent également être vérifiés et nettoyés pour éviter d'être endommagés comme les éléments hydrauliques.

En raison de l'accès difficile aux tunnels, une attention particulière doit être portée aux éléments tels que la graisse et l'huile pour toutes les pièces mobiles. Tout ce qui tourne doit faire l'objet d'une inspection et d'une application spéciales afin d'éviter l'usure due au poids et aux contraintes importants, en particulier les roulements, les moteurs d'entraînement, les pompes, les dissipateurs de chaleur utilisés pour le refroidissement et les joints autour des éléments nécessitant des vérifications et des nettoyages rigoureux. Le creusement de tunnels est un travail intense, il est donc nécessaire de faire plus attention aux pièces entretenues par rapport aux autres machines. Un examen attentif et une lubrification adéquate au-delà de la normale pour répondre à ces exigences plus difficiles sont importants.

Utilisations des machines de forage de tunnels portables

Les machines de forage de tunnels portables sont utilisées dans de nombreuses industries et applications en raison de leur polyvalence et de leurs capacités. Voici quelques utilisations et applications courantes des machines de forage de tunnels portables :

• Mines et projets de creusement de tunnels : Les machines de forage de tunnels portables permettent de creuser des tunnels dans les sociétés minières de planification pour l'extraction de divers minerais, tels que le charbon, les minerais ou les pierres précieuses. Elles peuvent créer les tunnels d'extraction principaux, les puits de ventilation ou les points d'accès. Leur mobilité leur permet de suivre facilement les schémas miniers.
• Projets d'infrastructure : Les machines de forage de tunnels portables sont utilisées pour des projets d'infrastructure comme la construction de routes ou de voies ferrées. Elles permettent de créer des tunnels pour les routes, les lignes de chemin de fer, les couloirs de conduites d'eau, les conduits de câbles et d'autres systèmes de tunnels.
• Creusement de tunnels en milieu urbain : Dans les zones urbaines, les machines de forage de tunnels portables permettent de construire des tunnels sous les structures et les rues existantes. Elles peuvent construire des tunnels de services publics pour l'eau, l'électricité, le gaz ou les systèmes de transport comme les lignes de métro.
• Projets de gestion de l'eau : Ces machines sont fréquemment utilisées dans les systèmes de gestion de l'eau pour construire des tunnels de drainage, des conduites d'égouts ou des canaux de débordement. Elles permettent un creusement de tunnels précis afin de minimiser l'impact environnemental et de faciliter les solutions de gestion de l'eau.
• Projets géothermiques : Dans le développement de l'énergie géothermique, les machines de forage de tunnels portables créent des puits de forage pour accéder aux réservoirs géothermiques ou installer des systèmes d'échange de chaleur géothermique pour le chauffage et la climatisation.
• Décharges et gestion des déchets : Dans la gestion des déchets, les machines de forage de tunnels portables permettent de créer des puits de collecte de gaz de décharge ou des systèmes de drainage du lixiviat pour améliorer la surveillance et le contrôle de l'environnement.
• Fracturation hydraulique : Dans l'industrie pétrolière et gazière, les machines de forage de tunnels portables sont utilisées pour la fracturation hydraulique (fracking) afin de créer les tunnels à partir desquels les fractures sont générées pour extraire le pétrole et le gaz des réservoirs.
• Forage horizontal : Les machines de forage de tunnels portables sont adaptées au forage horizontal, comme le forage directionnel pour les puits de pétrole et de gaz ou le forage pour les traversées de services publics sous les rivières ou les routes.

Comment choisir des machines de forage de tunnels portables

Lors de l'achat de machines de forage de tunnels portables pour l'exploitation minière ou la construction, il est important de tenir compte de plusieurs facteurs qui peuvent avoir une incidence sur l'efficacité et la sécurité du projet. Tout d'abord, il est important d'examiner l'évaluation des conditions du sol, car différents types de sol et de roche nécessitent des machines de forage de tunnels spécifiques conçues pour les gérer. De plus, le diamètre et la longueur des tunnels doivent également être pris en compte, car cela déterminera la taille de la machine de forage nécessaire pour le travail.

Il est également important d'évaluer la capacité de forage et la puissance de la machine afin de s'assurer qu'elle est adaptée au projet. De plus, l'examen de la portabilité et de la maniabilité de la machine permettra de s'assurer qu'elle peut être facilement déplacée vers différents endroits sur le chantier. La prise en compte des fonctions d'automatisation et de sécurité de la machine de forage peut également améliorer l'efficacité opérationnelle et réduire les risques. Enfin, la détermination du budget du projet peut aider à réduire les options en comparant les coûts de location.

FAQ

Q1 : Quelle est la performance de la machine de forage de tunnels portable dans des conditions de roche tendre ?

A1 : Les performances d'une machine de forage de tunnels portable peuvent varier en fonction du modèle et de la conception. Cependant, de manière générale, ces machines sont souvent capables d'atteindre des taux de forage élevés dans des conditions de roche tendre.

Q2 : Les machines de forage de tunnels portables sont-elles faciles à transporter vers différents chantiers ?

A2 : Oui, l'un des principaux avantages des machines de forage de tunnels portables est qu'elles sont relativement faciles à transporter d'un chantier à un autre.

Q3 : Une machine de forage de tunnels portable peut-elle gérer des tunnels de grand diamètre ?

A3 : Cela peut dépendre de la taille et des spécifications de la machine de forage de tunnels portable, mais beaucoup sont conçues pour construire des tunnels latéraux.

Q4 : Quelles sont les exigences de puissance des machines de forage de tunnels portables ?

A4 : Les exigences de puissance d'une machine de forage de tunnels portable peuvent varier en fonction de la taille, du modèle et des caractéristiques de conception. Cependant, ces machines nécessitent généralement une source d'alimentation avec une puissance en chevaux ou en kilowatts spécifiée pour gérer efficacement les opérations de forage.