Choisir correctement le nombre et le type de bras de forage pour une foreuse de roche
Le choix du nombre de bras de forage et de leurs types pour une installation de forage de roche doit tenir compte de multiples facteurs, notamment les conditions de construction, les performances de l'équipement, l'efficacité opérationnelle et la compatibilité avec le site. Cette décision peut être organisée autour de deux axes principaux, avec les considérations clés suivantes.
I. Facteurs clés pour déterminer la quantité de flèches de forage
Caractéristiques de la section transversale d'excavation : La surface de la section transversale est le paramètre de base. Pour les grands tronçons de tunnel de 50 à 150 m², on calcule généralement 1 à 2 forages par mètre carré ; les tronçons plus importants nécessitent généralement davantage de bras de forage pour répartir la charge de travail. La forme de la section transversale (par exemple, circulaire, rectangulaire) influe sur la répartition des forages ; les profils complexes peuvent nécessiter des bras de forage supplémentaires pour répondre aux besoins de forage dans différentes zones.
Exigences relatives au cycle d'avancement et au calendrier : Le temps alloué au forage dans le cycle d'avancement du tunnel limite directement le nombre de bras de forage. Lorsque l'avancement mensuel dépasse 100 m, le temps de forage est souvent limité à 4 à 8 heures ; en cas de contraintes de temps, il est nécessaire d'utiliser davantage de bras de forage afin de réduire la durée des opérations. Plus le calendrier global est serré, plus il est important de prévoir un nombre adéquat de bras de forage pour garantir la progression des travaux et éviter que le forage ne devienne un goulot d'étranglement.
Productivité des foreuses : L’efficacité varie considérablement selon le type de foreuse. Les foreuses pneumatiques lourdes atteignent une vitesse de pénétration effective d’environ 0,5 m/min en roche dure, tandis que les foreuses hydrauliques peuvent atteindre environ 0,8 m/min. La vitesse de pénétration réelle n’atteint généralement que 60 à 70 % de la vitesse de forage théorique et dépend également de l’habileté de l’opérateur. Une productivité moindre implique un nombre accru de bras de forage nécessaires pour obtenir le même volume de forage. Il faut également tenir compte de la capacité de la zone de travail par foreuse : les foreuses pneumatiques lourdes couvrent généralement 15 à 20 m² de front de taille, tandis que les foreuses hydrauliques couvrent 20 à 30 m². Ces chiffres permettent d’estimer rapidement le nombre de bras de forage requis.
II. Facteurs clés pour le choix du type de flèche de forage
Compatibilité des équipements et rayon d'action : Les grandes foreuses doivent être équipées de flèches hydrauliques robustes pour répondre aux besoins de support et d'exploitation des marteaux perforateurs sur rails. Pour les grands tronçons de tunnel, les flèches télescopiques présentent des avantages : leur portée étendue permet de couvrir une plus grande section transversale pendant le forage, tandis que leur longueur rétractée raccourcit la foreuse pour le transport, améliore la gestion du centre de gravité et accroît la mobilité et l'adaptabilité au chantier. Pour les tronçons de petite taille ou à portée fixe, les flèches à longueur fixe sont généralement suffisantes.
Exigences de précision de forage : Si des trous périphériques sont nécessaires pour contrôler le profil d’excavation, choisissez des bras de forage équipés de rails de guidage rotatifs/pivotants afin que la foreuse puisse travailler au plus près des limites de la section et contrôler précisément le contour de l’excavation. Pour les gradins internes ou les trous auxiliaires où la précision des bords est moins critique, les bras de forage non pivotants sont acceptables et permettent de réduire les coûts d’équipement.
Compatibilité avec la marque et les conditions de travail : Les principaux fabricants, tels qu’Atlas Copco et Tamrock, proposent des modèles de foreuses standard avec des configurations de flèche éprouvées ; respectez ces normes de compatibilité pour garantir l’interopérabilité des équipements et simplifier la maintenance. Adaptez également le type de flèche aux conditions du terrain : dans la roche très dure, les flèches hydrauliques offrent généralement une meilleure durabilité et une plus grande efficacité, réduisant ainsi l’usure des équipements et les temps d’arrêt.
En évaluant ensemble ces facteurs (géométrie de l'excavation, calendrier, productivité de l'engin, portée de la flèche, besoins de précision et compatibilité de l'équipement), vous pouvez déterminer le nombre approprié de flèches et sélectionner le type de flèche qui convient le mieux au projet.
