La recherche incessante du monde de la construction de méthodes efficaces et peu perturbatrices pour l'installation de services publics et de tunnels souterrains a conduit au développement de machines hautement spécialisées. Parmi ces innovations, le Machine de levage de tuyaux de roche s'impose comme une technologie cruciale pour les projets impliquant des conditions géologiques difficiles. Cet équipement puissant est conçu pour creuser et installer simultanément des sections de tuyaux dans des environnements de roche dure ou à faces mixtes, offrant une alternative robuste aux méthodes traditionnelles de creusement de tranchées à ciel ouvert ou de creusement de tunnels conventionnels.
Fonction principale et mécanisme
La fonction première d'un Machine de levage de tuyaux de roche consiste à créer un tunnel foré avec précision tout en faisant avancer les sections de tuyaux préfabriqués depuis un puits de lancement vers un puits de réception. La machine fonctionne selon le principe de poussée et excavation :
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Tête de fouille : A l'avant de la machine, une tête de coupe rotative, souvent équipée de coupe-disques fabriqué en acier trempé, broie, écrase et enlève la paroi rocheuse. La conception de cette tête dépend fortement des caractéristiques géologiques de la roche, telles que sa résistance (Uniaxial Compressive Strength ou UCS) et son abrasivité.
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Enlèvement de la boue : La roche excavée, appelée « déblais », est collectée dans la chambre de la machine. En fonction de la conception et du type de roche, ce matériau est ensuite transporté en continu vers le puits de lancement via un système de boue (en excavation humide) ou un système de bande transporteuse/benne (en excavation sèche).
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Système de levage : La machine est entraînée vers l'avant par de puissants vérins hydrauliques situés dans le puits de lancement. Ces vérins poussent contre un bloc de poussée (la paroi stable du puits de lancement) et appliquent une force immense au train de tiges, qui à son tour pousse la tête de la machine à travers le sol.
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Pilotage et guidage : Des systèmes de guidage laser sophistiqués et des joints d'articulation à l'intérieur du corps de la machine permettent aux opérateurs de contrôler avec précision l'alignement de la machine, garantissant ainsi que le pipeline installé répond aux tolérances de conception strictes en matière de ligne et de pente.
Principales caractéristiques pour les conditions rocheuses
Ce qui distingue le Machine de levage de tuyaux de roche à partir des équipements standards de forage de terre ou de microtunnelage, se trouvent les caractéristiques spécifiques adaptées au forage à travers la roche solide :
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Structure robuste et capacité de poussée élevée : Ces machines sont construites avec des structures considérablement renforcées pour résister aux forces élevées nécessaires pour écraser et briser la roche. Les systèmes de vérins hydrauliques fournissent des centaines, parfois des milliers de tonnes de poussée.
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Coupe-disques : Contrairement aux trépans ou aux dents de coupe du sol utilisés dans les sols mous, la tête de coupe utilise des disques de coupe durcis. Ces fraises fonctionnent en concentrant une haute pression sur la surface de la roche, créant une rupture par traction et écaillant la roche, une méthode très efficace pour la géologie dure.
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Entretien et Intervention : Le travail en roche dure entraîne une usure rapide des outils de coupe. Beaucoup avancés Machine de levage de tuyaux de roches incorporer des fonctionnalités permettant l'inspection, la réparation ou le remplacement des couteaux sous pression (c'est-à-dire depuis l'intérieur de la machine), minimisant les temps d'arrêt et garantissant la sécurité des travailleurs.
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Système de jointoiement : Au fur et à mesure que le train de tiges avance, l'espace annulaire (l'espace entre la paroi excavée du tunnel et l'extérieur de la canalisation) doit être comblé. La machine intègre un système d'injection de coulis cimentaire spécialisé, qui fournit un support structurel au tuyau et empêche le tassement du sol au-dessus.
Applications et avantages
La demande principale d'un Machine de levage de tuyaux de roche se situe dans des zones où la roche dure doit être traversée et où la perturbation de la surface est inacceptable. Cela comprend :
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Infrastructures urbaines : Installation de conduites d'égout profondes, de conduites d'eau principales ou de conduits de services publics sous des routes très fréquentées, des voies ferrées ou des zones environnementales sensibles.
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Tunnels de transport : Création de passages souterrains pour piétons, vélos ou véhicules courts.
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Ouvrages de drainage et d’émissaire : Construction de tunnels pour la gestion des eaux pluviales ou l'évacuation des eaux usées, notamment à travers les formations rocheuses côtières ou montagneuses.
Les principaux avantages de l'utilisation d'un Machine de levage de tuyaux de roche les techniques de forage et de dynamitage ou d'autres techniques de creusement de tunnels sont vibrations réduites , perturbation minimale de la surface , haute précision , et sécurité renforcée pour les travailleurs, ce qui en fait la méthode privilégiée pour les installations de pipelines complexes de grand diamètre dans des environnements géotechniques exigeants.
