Adapter les machines aux contraintes du sous-sol

Le secteur du forage mise sur des équipements très techniques afin de répondre à la spécificité de chantiers dont la complexité ne cesse de croître.
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Adapter les machines aux contraintes du sous-sol

Trois grandes familles de matériels se partagent le terrain dans le secteur du forage. Celles dédiées aux pieux, aux parois moulées et aux travaux d’injection et de confortement, auxquelles s’ajoutent, chez nous, les travaux d’accès difficile, explique André Cornavin, directeur matériel fondations profondes chez NGE Fondations.

Ces chantiers d’une grande technicité nécessitent une étude approfondie en amont pour adapter les méthodes de forage et le matériel. Un choix effectué en fonction des spécificités et des contraintes des chantiers - travaux sous hauteur limitée, à proximité d’un aéroport ou d’une ligne à haute tension… - et de l’épaisseur de l’ouvrage à réaliser. « Sur le chantier du Grand Paris, les ouvrages à réaliser en paroi moulée sont d’une épaisseur de 1,2 à 1,8 m, poursuit André Cornavin. Il faut donc des machines puissantes et une longueur de corps d’outil suffisante pour éviter les déviations, d’autant que pour préserver l’existant, on creuse de plus en plus profond. Nous attendons donc des équipements qu’ils soient de plus en plus performants. » Cela est la conséquence d’une exploitation forte du sous-sol, avec des constructions déjà présentes sous lesquelles il faut passer, comme le métro par exemple, ou de l’implantation dans une zone où la qualité des terrains et des sols, fortement dégradée, nécessite de forer plus profond.

Des données plus compétitives

Par ailleurs, les matériels de fondation (foreuses, outils de coupe, systèmes de soutènement et d’injection…) ont aussi beaucoup gagné en précision et digitalisation. « Ces apports techniques existent depuis plus de trente ans, mais ils se sont beaucoup développés. Avant, nous avions des clés USB et des cartes mémoire. Maintenant, les cartes SIM permettent l’envoi direct et quotidien des informations au bureau. Les données sont également plus précises, ce qui a notamment permis de faire baisser la surconsommation de béton », explique Khalid Hébrard, chef de chantier chez Fayat Fondations. Optimisation des matériels et des chantiers, gain de productivité : la data s’invite forcément chez ces machines à haute performance. Et a fortiori dans un contexte réglementaire qui évolue. Le 12 septembre dernier, le règlement européen sur les données (Data Act) est entré en application. Il doit encadrer le développement d’une économie de la donnée plus ouverte et plus compétitive. « Ainsi les données produites par les machines, autrefois chasse gardée des fabricants d’équipements d’origine (OEM), doivent désormais être accessibles facilement et sans frais, précise Clément Bernard, président de Hiboo. Mais l’appropriation de la donnée dépend de la maturité du client, selon qu’il a une approche multi-marques ou non. Il reste encore un très fort travail d’acculturation à faire, qui concerne aussi bien les petites que les grandes entreprises. Car les sociétés qui se privent de la data aujourd’hui se priveront de la croissance dans quelques années. »

D’autant que la donnée permet également aux entreprises de suivre leurs indicateurs environnementaux. « Quel que soit le secteur d’activité, nous faisons tout pour décarboner les matériels et les matériaux », affirme Bertrand Capelle, directeur matériel chez Bouygues Travaux publics & VSL.

Malgré cela, l’électrification fait une entrée très discrète dans les métiers du forage en France. Le Royaume-Uni se montre bien meilleur élève en passant du cap de la préconisation à l’obligation d’investir dans les chantiers zéro émission. L’Asie agit aussi en faveur du verdissement du secteur, avec l’électrification des machines de forage. « Nous avons fait construire par Bauer un Cutter (engin de forage de paroi moulée) alimenté par un moteur électrique de 550 kW pour notre entité Intrafor. Cette machine a été déployée sur le chantier de la ligne Tung Chung du métro de Hong Kong, des travaux de forage réalisés en 2023 et qui ont duré plus d’un an », explique Bertrand Capelle.

Bouygues Travaux publics & VSL démarrent également le chantier de Lower Thames Crossing, qui est un double tunnel au Royaume-Uni. « Ils ont une forte volonté d’inciter les acteurs à amener des solutions de décarbonation », ajoute Bertrand Capelle. Un autre projet est donc lancé, toujours avec le fabricant allemand : la construction de la première machine CSM (Cutter soil mixing) électrique de 450 kW avec possibilité de branchement soit au réseau électrique, soit à des groupes électrogènes à hydrogène. « Nous travaillons également sur les solutions hydrogène, qui représentent une phase intermédiaire pertinente, car passer de la motorisation thermique à l’électrique est très compliqué dès lors que le réseau d’infrastructures de recharge n’est pas assuré. » Pour André Cornavin, « la vraie évolution serait que demain, la machine soit 100 % électrique, au moins pour les organes qui consomment de l’énergie, comme les moteurs des treuils, de la table de rotation, des réducteurs de forage ». Les constructeurs se lancent timidement dans le prototypage. A la dernière édition Bauma, Liebherr a présenté la première pelle à câbles entièrement électrique. La HS 8100.2 dual power, dotée d’une batterie intégrée, peut être alimentée par le courant du chantier ou par un générateur diesel embarqué en option, afin de répondre au manque d’infrastructure de chargement sur le chantier. Ces matériels sont attendus pour les projets urbains, les travaux nocturnes ou les travaux en milieu confiné.

Atelier de forage 100 % électrique

Dans la chaîne de valeur, les bureaux d’études, consultés en amont, effectuent des sondages de reconnaissance. Le Groupe Fondasol, bureau d’études et d’ingénierie géotechnique, œuvre à la décarbonation du secteur. Ce dernier vient de déployer son atelier de forage 100 % électrique, baptisé « Clea ». « Cette machine répond à nos besoins. Nos chantiers concernent à 80 % des sondages et des essais de reconnaissance géotechniques et environnementaux de 15 à 20 m de profondeur et de 64 mm de diamètre », se félicite Marc Floreani, son directeur commercial.

Au regard des avancées technologiques et des perspectives de développement à venir, notamment via l’intelligence artificielle, les entreprises de fondations se montrent moins inquiètes pour l’évolution de leurs matériels que pour la préservation des savoir-faire et des expertises. En effet, le vieillissement de la pyramide des âges entraînera des départs massifs à la retraite. Une perte de compétences d’autant plus sensible que ces métiers très techniques peinent à attirer la nouvelle génération, rendant la transmission intergénérationnelle de plus en plus fragile.

« Une sélection fine des équipements pour éviter la surconsommation de la ressource »

Khalid Hébrard, chef de chantier chez Fayat Fondations

Les machines et équipements de forage sont adaptés avec précision aux exigences des chantiers. Cette sélection personnalisée du matériel contribue à éviter la surconsommation de béton et donc le gaspillage. Economique et écologique, cette démarche prend d'autant plus de sens dans les projets de production d'électricité décarbonée, comme à Beauchêne.

450 pieux sous l'installation photovoltaïque

Retour d'expérience

Démarré fin novembre, le chantier de Beauchêne, dans le Vendômois (41), entre dans la deuxième phase d'un projet d'envergure de construction de volières photovoltaïques dédiées à un élevage de gibiers à plumes.

Pour supporter l'ossature métallique, il faudra forer près de 450 pieux. Fayat Fondations a déployé la foreuse PK-85TT du constructeur espagnol Llamada. Capable de réaliser des pieux jusqu'à 20 m de profondeur et 800 mm de diamètre,en tarière creuse (CFA) ou refoulement, cette foreuse intervient ici sur des ouvrages plus modestes. « Nous forons des pieux de 3,5 m de profondeur et de 500 mm de diamètre.

Mais compte tenu de la qualité du sol, une terre végétale meuble, nous avions besoin d'une machine très stable », explique Khalid Hébrard, chef de chantier chez Fayat Fondations. Les pieux sont exécutés en tarière creuse (CFA), avec une alimentation en béton assurée simultanément par toupie. Une pelle JCB de 20 t complète l'équipement. Avec la transition énergétique, le chef de chantier prévoit « un fort développement des chantiers d'installations photovoltaïques ».

« Développer nos propres matériels nous permet de renforcer la sécurité »

Retour d'expérience

Clément Bois, directeur de l'agence de Grenoble de NGE Fondations

Notre priorité est de préserver la santé et la sécurité de notre personnel. L'Accrospeed est ainsi équipé de glissières à chaîne qui permettent de le doter d'un arrêt d'urgence. Cela n'était pas possible sur les modèles des constructeurs équipés de glissières à air. Développer nos propres matériels nous permet donc d'aller plus loin dans la prévention.

Des conditions extrêmes maîtrisées grâce au bon outil

Retour d'expérience

Le dérèglement climatique accentue les risques naturels, surtout en montagne. En février 2025, des chutes de blocs rocheux sur la RN90, unique route d'accès aux stations de ski de la Tarentaise, en Savoie, ont nécessité l'intervention de NGE Fondations. Un chantier vertigineux qui a hissé les cordistes-foreurs à une centaine de mètres de hauteur. « Cette zone est située sous des lignes à haute tension où l'héliportage des écrans est impossible. Nous y réalisons des travaux actifs de confortement de compartiments rocheux, en complément de l'installation d'écrans pare-blocs 8 000 kJ dans les zones hors ligne à haute tension », détaille Clément Bois, directeur de l'agence de Grenoble de NGE Fondations.

Pour s'adapter à ces contraintes, un équipement a été conçu en interne. L'Accrospeed est une foreuse de près de 400 kg, dotée d'une glissière de forage équipée d'une rotative combinant rotation et percussion. Elle réalise des forages de 5 à 6 m de profondeur et de 90 mm de diamètre, dans lesquels est injecté un coulis de ciment. D'ici le printemps prochain, à la fin du chantier, les équipes auront effectué une centaine de forages.

Adapter les machines aux contraintes du sous-solELODIE CERQUEIRA
11783_661921_k3_k1_1578872.jpg Les volières photovoltaïques de Beauchêne (41) produiront l'équivalent de la consommation électrique d'environ 3 295 habitants.
Adapter les machines aux contraintes du sous-solELODIE CERQUEIRA
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Adapter les machines aux contraintes du sous-solNGE FONDATIONS
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Adapter les machines aux contraintes du sous-solNGE FONDATIONS
11783_661921_k10_k9_1578892.jpg Le Cerema et Géotec ont fourni à NGE Fondations des préconisations techniques à l'issue de la reconnaissance des instabilités et du dimensionnement des travaux.
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