SYSTÈME DE FORAGE SONIC SAMPDRILL

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Foreuse Wizard avec module de forage Sonic

Carottage de grande qualité avec

l’échantillonneur Aqua-lock.

Module tarière hélicoïdale.

Echantillon non remanié.

Bien que le forage sonique soit une technique décou-

verte il y a près de 20 ans, Eijkelkamp Agrisearch

Equipment a passé 4 ans d’intenses efforts à en

améliorer le principe, et est finalement parvenu à

développer et industrialiser une foreuse à la fois

compacte et économique. La grande vitesse de

pénétration autorisée par cette technique a nécessité

le développement de produits associés innovants afin

d’en exploiter au mieux les avantages. Les systèmes

de piézomètres Direct-Well et le carottier Aqua-lock

sont des exemples de cette innovation.

30.00 Foreuse classique Wizard

Le module de forage Sonic peut être installé sur

toute foreuse capable de fournir une puissance

hydraulique de 50 l/min à une pression minimum de

200 bar. Cependant, nous pouvons aussi vous

proposer une foreuse complète, la Wizard. Cette

machine se distingue par sa polyvalence, sa fiabilité

et sa robustesse, et peut être utilisée pour le forage

à percussion ou rotatif (tarière creuse). La machine

de base est fournie nue, sans tête de forage,

module Sonic, marteau, ou outils, etc...

30.01 Module de forage Sonic

Le cœur du module de forage Sonic consiste en

deux excentriques mus par deux petits moteurs

hydrauliques à haute célérité (12 000 rpm). La

vibration haute fréquence qui est générée (200 Hz)

est transférée efficacement par un dispositif

astucieux au train de tiges. Ces vibrations à haute

fréquence rendent meuble (fluide) le sol environ-

nant. La zone rendue fluide est en fait très limitée,

de l’ordre de 1 à 5 mm maximum d’épaisseur. Cette

zone fluide réduit donc la friction et permet au

dispositif de forage Sonic de pénétrer très rapide-

ment à travers les sols sableux, graveleux, ou à

argiles légers. La progression est moins aisée dans

les sols argileux plus compacts, toutefois plus facile

sous la nappe (en sol saturé).

Le module Sonic est aussi équipé d’un moteur de

forage rotatif intégré (max. 600 Nm), permettant

un couplage et un découplage très rapide des tiges

de rallonge. Le dispositif de rotation ne peut opé-

rer simultanément avec celui de vibration, une

seule fonction à la fois étant possible.

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ISO 9001-CERTIFIED

manufacturer of environmental

research equipment

Module de forage Sonic

Principe du module de forage Sonic

Le module sonique est fixé en suspension dans son

châssis via des amortisseurs en caoutchouc qui iso-

lent ses vibrations. Les forces de traction et de pous-

sée sont de ce fait partiellement absorbées par ces

amortisseurs et se limitent donc à 10 kN maximum.

Principe

❐ Vibration sonique pour la pénétration rapide

dans le sol.

❐ Rotation pour couplage rapide des tiges de forage.

❐ Pince hydraulique pour le découplage rapide.

❐ Tubes de forage rigides et résistants pour sup-

porter les vibrations.

❐ Pointes perdues (design spécial) en acier fondu,

restant économiques.

Performances

❐ Vitesse de pénétration jusqu’à 1 mètre en 5

secondes.

❐ Mise en place d’un piézomètre 1 pouce à 10 m

de profondeur prêt à l’emploi en 20 minutes.

❐ Pénètre les formation pédologiques de valeurs

CPT supérieures à 100 Mpa.

❐ Taux de récupération de 90 à 100% pour des

carottes de 2 mètres de long.

❐ L’utilisation des vibrations du Sonic lors de

l’extraction garantit la récupération du tubage

de forage.

❐ Les équipements mis en place dans le tubage

restent bien en place et ne sont pas emportés lors

de sa remontée grâce aux vibrations du Sonic.

Applications du système SonicSampDrill

❐ Mise en place de tous types de capteurs.

❐ Installation de piézomètres Direct-Well.

❐ Echantillonnage par carottage battu.

❐ Echantillonnage de haute qualité au grâce au

système Aqua-lock (pour divers domaines de

recherche tels que l’archéologie, le dragage,

l’eau potable, la géophysique, la prospection

aurifère).

❐ Mise en place de charges de tirs pour études

sismiques.

❐ Pose de tubes d’aération ou de rinçage pour les

projets de remédiation de sols.

❐ Extension des possibilités (profondeur/diamètre)

des machines de tests pénétrométriques.

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Exemples de carottes d’échantillons obtenues avec l’Aqua-lock

Extraction de la carotte de l’Aqua-lock Set de carottage Aqua-lock

Principe du système Aqua-lock en 5

étapes.

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Vibrto thdesidept

Valvclos

Pistoblockthe w

ww

g

opthe

pisfre

Remplissage àl’eau

Fonçagesoniquejusqu’àla profon-deurdésirée

La soupa-pe estfermée

Le pistonestbloquépar l’eau

Ouverturede lasoupape

Le pistonest libre

Remontée

Soupapefermée

Le piston est libre

Eau sous pression

Carottier Aqua-lock (échantillonnage non

remanié)

Cette méthode brevetée d’échantillonnage se révèle

réellement efficace quand elle est associée avec le

module de forage Sonic. Le carottier est foncé

jusqu’à la profondeur voulue aussi facilement et

rapidement que pour un tubage à pointe perdue.

Durant la pénétration, l’ouverture du carottier est

bouchée par un piston, maintenu en place en -

remplissant l’espace intérieur d’eau. Il n’y a donc pas

besoin de cône de pénétration au bout! Une fois la

profondeur à échantillonner atteinte, on permet à

l’eau emprisonnée de s’échapper vers le haut dans le

tubage. En utilisant le forage Sonic, on peut alors

réaliser un carottage de grande qualité jusqu’à 2.5 m

de longueur, dont seuls les 1 à 2 mm externes de la

carotte ont été perturbés par les vibrations. Cette

méthode permet d’échantillonner aussi bien dans les

argiles que dans les sables, même graveleux. Le carot-

tier suivant peut ensuite être foncé dans le même

trou, à une profondeur supérieure et ouvert à son

tour pour réaliser une autre carotte. Dans cette

méthode, il est donc nécessaire de remettre en place le

carottier avec une nouvelle extension à chaque fois,

mais étant donné la rapidité du couplage/découplage

et la facilité de l’opération de carottage, la méthode

reste très efficace. Une fois que le carottier est à la

surface, le mât est placé à l’horizontale, et est utilisé

comme une sorte de banc de travail. En injectant de

l’eau sous pression dans l’Aqua-lock, l’échantillon est

poussé hors du carottier, et est réceptionné dans une

gouttière à carotte, pour inspection visuelle, sous-

échantillonnage et/ou conditionnement pour analy-

ses ultérieures. L’Aqua-lock est disponible sous forme

de set complet, et différentes longueurs.

30.60 Set de carottage Aqua-lock, 1,5 m

Le carottier Aqua-Lock (système breveté) est dispo-

nible sous forme de set complet comprenant

l’échantillonneur lui-même (diamètre 50 mm et

longueur 1,5 m), deux trousses coupantes de

rechange, outils et pièces détachées pour le méca-

nisme de la soupape, deux pistons de rechange et

deux gouttières à échantillon de 1,5 m de long.

30.61 Set de carottage Aqua-lock, 2,0 m

Set complet de carottage Aqua-lock avec échantil-

lonneur de diamètre 50 mm et de longueur 2,0 m.

30.62 Set de carottage Aqua-lock, 2,5 m

Set complet de carottage Aqua-lock avec échantil-

lonneur de diamètre 50 mm et de longueur 2,5 m.

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manufacturer of environmental

research equipment

Consommables pour système Direct-well

Une fois le piézomètre Direct-well

installé, une bouche d’accès est mise

en place.

Cônes pour forage à pointe perdue

Eléments de forage particuliers

Equipement pour la pose de piézomètres

Direct-well

Le piézomètre Direct-well est un tube crépiné facile

à installer, d’un diamètre 32 mm et de longueur 1 m,

équipé de sa gaze filtrante, muni d’un embout en

acier inoxydable duquel part un petit tube de sortie

(ø 10x12 mm) qui rejoint la surface. Il s’installe dans

les trous de tarière de diamètre 45 à 70 mm ou dans

un tubage battu, de diamètre interne 40 mm

minimum, et externe de 70 mm maximum. Il est

destiné aux zones où la nappe est proche (moins de

9 m), et peut être utilisé aussi bien pour la mesure

de niveau de nappe que pour l’échantillonnage

d’eau souterraine. Le tube crépiné est emballé

individuellement prêt à poser. Des manchons de

bentonite sont glissés autour du tube de sortie, qui

se fixe ensuite sur l’embout inox du Direct-well. Le

Direct-well est alors descendu dans le tubage du

forage. Les manchons de bentonite assurent le

rebouchage du forage et le rétablissement de

l’étanchéité des horizons imperméables, évitant les

transferts éventuels d’eau entre les différentes

aquifères traversées, ou l’infiltration d’eau de

surface par le forage. Une fois l’ensemble en place,

on coupe le tube de sortie puis on termine le

colmatage avec les manchons de bentonite. Le tubage

du forage est alors extrait, et une bouche d’accès

est installée autour de la sortie du tube, terminant

l’installation. Cette méthode permet d’installer

des piézomètres peu profonds avec une grande

rapidité.

Equipement de forage par tubage à pointe

perdue

Divers équipements pour le forage à pointe perdue

sont disponibles. Cette technique est basée sur le

fonçage (par vibration, battage ou rotation) d’un

tubage (diamètre 40 mm) muni d’une pointe de

pénétration (diamètre 70 mm) en acier fondu.

Après extraction du tubage, la pointe et tout ce qui

y a été inséré restent dans le sol au fond du forage.

Divers tubages, mandrins, pointes, embouts porte-

pointe, etc. sont disponibles.

Equipements particuliers de forage

Fort de son expérience dans le matériel d’étude

des sols et étude sismique, ainsi que de ses outils

de production, Eijkelkamp Agrisearch Equipment

peut réaliser sur demande des équipements de

forage spéciaux. Des tubages, semelles de tubage,

adaptateurs, outils de récupération et d’extraction

particuliers peuvent être réalisés sur mesures.