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Entreprise : Horizontal Drilling International S.A. (HDI), entreprise française créée en 1984 et pionnière du forage horizontal dirigé dans de très nombreux pays (dont la première réalisation en France dès 1986).

Le projet présenté, réalisé il y a déjà 3 ans, correspond bien aux critères édités dans le règlement général des Trophées du Sans Tranchée, et reste à ce jour un ouvrage remarquable.

Sur ce projet, réalisé dans et sous le port du Havre, HDI a mis en oeuvre simultanément plusieurs techniques très innovantes afin de réaliser pour son client Total une traversée par forage horizontal dirigé de 1500 m en pour une canalisation acier de DN 850 mm, un projet hors du commun à bien des égards :

i Forage pilote d’exploration de 1500 m avec prise d’échantillons de sol carottés sous le port,

i Mise en place de deux gaines inclinées en acier de dia. 1620 mm et de 200 m chacune de part et d’autre du franchissement par la technique du microtunnelier rétractable,

i Forage pilotes centrés de part et d’autre dans les gaines, avec intersect en section centrale,

i Alésages en tandem jusqu’au dia. 1200 mm avec deux foreuses face à face,

i Préfabrication de la canalisation acier DN 850 mm en un seul tronçon, sur pieux aériens et en courbe afin de ne pas gêner le trafic terrestre du port,

i Ballastage de la canalisation pendant son tirage afin de préserver son revêtement,

i Contrat en partenariat incluant l’ingénierie, les achats de gaine et pieux, et tous les travaux de microtunnelage et de forage horizontal dirigé.

Sur le port du Havre, TOTAL possède une de ses plus grandes raffineries; elle est alimentée par une canalisation de 34’’(DN 850 mm) de diamètre qui chemine dans le port depuis la compagnie

Industrielle Maritime, la CIM. En raison de problèmes récurrents de maintenance au niveau d’une écluse, TOTAL a souhaité dévier sa canalisation selon un trajet plus direct, franchissant en souterrain les voies maritimes séparant la CIM de la raffinerie ; mais l’encombrement du site portuaire, ainsi que la géologie défavorable du site, nécessitaient qu’une étude approfondie soit menée.

Pour évaluer la faisabilité d’un franchissement de 1500 mètres sous la Darse de l’Océan et le Grand Canal, HDI a proposé à TOTAL de travailler en partenariat en réalisant un forage parallèle d’exploration, qui a permis non seulement de récupérer des échantillons représentatifs des terrains à forer, mais aussi de prendre de l’avance sur la réalisation des travaux. Après 2 mois de forage, et 1 mois d’ingénierie, HDI a ensuite développé une solution technique combinant de manière innovante les techniques du forage horizontal dirigé et du microtunnel. La réalisation d’un tel ouvrage présentait plusieurs gageures techniques que les équipes d’HDI ont su relever avec ingéniosité et savoir faire :

La première difficulté se situait au niveau du franchissement lui-même. En effet, les profondeurs de passages sous les voies maritimes imposées par les autorités du port obligent la traversée d’une couche de galets de silex très impropres à la technique du forage horizontal dirigé. HDI s’est affranchi de cette contrainte en installant de part et d’autres de la traversée une gaine d’acier de 1620 mm de diamètre depuis la surface jusqu’aux marnes calcaires situées sous les silex, à 35 mètres de profondeur. Après presque 6 mois de dur labeur, les marnes ont été atteintes, et les deux gaines de 200 mètres chacune mises en place de part et d’autre de la traversée par un micro tunnelier AVN1200 de l’entreprise, spécialement modifié à cette occasion pour être rétracté à l’intérieur des gaines.

Les équipes de forage horizontal dirigé de HDI ont pu ensuite continuer le travail en forant un trou pilote avec deux foreuses de 100 et 400 tonnes, travaillant en vis-à-vis depuis chaque extrémité au travers de chacune des gaines, en prenant soin d’y centrer le train de tiges ; chaque trou pilote a été guidé l’un vers l’autre grâce à un système de guidage très perfectionné, appelé « intersect », et leur jonction s’est faite en position centrale sous la Darse de l’Océan à une profondeur de 70 mètres sous la surface après 1 mois de forage. Le trou pilote de 200 mm de diamètre a ensuite été alésé en 3 passes successives d’alésage avec des outils à molettes de diamètre 700 mm, puis 1000 mm, pour atteindre le diamètre final de 1200 mm nécessaire au tirage de la canalisation.

La dernière difficulté de ce projet était liée à l’encombrement du site et au maintien permanent du trafic de containers, tant par la route que par le fer. En effet, la technique du forage horizontal dirigé nécessite que la canalisation destinée au franchissement soit préparée en surface, si possible en un seul tronçon et dans l’alignement du forage. Or, le site n’offrait qu’une seule zone possible pour la préparation de la canalisation, située le long de la route menant à la CIM, mais fortement désaxée par rapport au trou de forage; HDI a donc dû concevoir un dispositif appelé « caténaire » pour permettre d’amener la canalisation dans l’axe du forage depuis cette aire de travail, en passant avec 7,20 m de tirant d’air par-dessus des routes et des voies ferrées, et sans que la canalisation ne subisse d’efforts inappropriés.

C’est ainsi que simultanément à la construction de la canalisation et aux travaux souterrains, une cinquantaine d’appuis suspendus équipés de rouleaux disposés selon un rayon de courbure de 600 mètres ont été implantées en 6 mois de temps : 43 pieux ont été battus de 15 à 20 mètres dans le sol, tandis que 14 ont été scellés dans des containers remplis de béton armé dans les zones sous lesquelles courent des pipelines en service.

Après 1 mois d’alésages jour et nuit, pendant lesquels le forage d’exploration parallèle a été mis à profit pour transférer les boues de forage d’un site à l’autre, la canalisation préfabriquée par l’entreprise SPAC a été mise en place sur la rampe de lancement par la foreuse 100T de HDI. Le tirage de la canalisation s’est ensuite déroulé sans problème: la conduite connectée au train de tiges par un joint tournant et un aléseur conique, a été introduite dans le trou par la foreuse 400T. Grâce à un système de ballastage permettant de contrer la poussée d’Archimède que subit la canalisation dans le forage, la force de tirage n’a jamais dépassé 50 tonnes. Cette opération de tirage a duré 24 heures pendant lesquelles les équipes se sont relayées pour ne pas interrompre l’opération.

La canalisation est maintenant raccordée à la raffinerie ; grâce au partenariat engagé très tôt dans ce projet par TOTAL et HDI, une situation gagnant – gagnant a été créée : elle a permis au maître d’ouvrage d’optimiser le délais de réalisation des travaux, tout en respectant son budget, et a donné à HDI l’opportunité d’exprimer pleinement son savoir faire et son expertise.