EP3887603B1 - Procede de traitement d'un sol - Google Patents

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EP3887603B1
EP3887603B1 EP19835686.7A EP19835686A EP3887603B1 EP 3887603 B1 EP3887603 B1 EP 3887603B1 EP 19835686 A EP19835686 A EP 19835686A EP 3887603 B1 EP3887603 B1 EP 3887603B1
Authority
EP
European Patent Office
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tube
borehole
injection
soil
blocking element
Prior art date
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Active
Application number
EP19835686.7A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP3887603A1 (fr
Inventor
Francisco DA COSTA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Soletanche Freyssinet SA
Original Assignee
Soletanche Freyssinet SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Soletanche Freyssinet SA filed Critical Soletanche Freyssinet SA
Publication of EP3887603A1 publication Critical patent/EP3887603A1/fr
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Publication of EP3887603B1 publication Critical patent/EP3887603B1/fr
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil

Definitions

  • the present invention relates to the field of treatment of a floor in order to modify its physical properties such as, for example, waterproofing or solidity.
  • the invention relates more precisely to a process for treating such soil.
  • This tube makes it possible to maintain the side wall of the borehole and to carry out soil treatment independently of the state of the soil at the different depths considered along the borehole.
  • the tube is extracted from the borehole.
  • a disadvantage of this type of process is that during injection, the injection fluid is projected partly towards the tube so that it covers said tube and infiltrates between the tube and the wall of the borehole.
  • the injection fluid increases the friction between the tube and the ground, which makes it very difficult to move or extract the tube from the borehole.
  • the injection fluid solidifies so that the tube is caught in the injection fluid, especially when it is a stiffening product.
  • the tube is then blocked in the borehole by the injection fluid, in which case it must be left in the borehole, which is not desirable.
  • the injection fluid percolates and spreads step by step in the ground so that it bypasses the shutter.
  • the injection fluid possibly mixed with soil particles, then forms cuttings which finally infiltrate between the tube and the side wall of the borehole.
  • the shutter is therefore insufficient to overcome the blockage of the tube in the drilling, caused by the injection fluid.
  • An aim of the present invention is to propose a method of treating soil which remedies the aforementioned problems.
  • the method according to the invention makes it possible to treat one or more selected portions of soil using the injection fluid having physical properties adapted to the desired treatment.
  • Drilling is preferably carried out using a drilling machine comprising a ground cutting tool. It has substantially the shape of a cylinder having a diameter.
  • the drilling advantageously includes a edge in the upper part, opening out of the borehole.
  • the drilling is preferably carried out so as to pass through the portion of soil to be treated, and the drilling depth is chosen so that the portion of soil to be treated is located between the bottom and the edge of the drilling.
  • the drilling direction may be substantially vertical or inclined relative to the vertical.
  • the tube preferably has the shape of a cylinder having a diameter slightly smaller than the diameter of the borehole, so that it can easily be introduced into said borehole. It preferably has a length less than the drilling depth.
  • the tube is preferably configured to be placed in the borehole facing a portion of unstable or fractured soil, likely to collapse. It then makes it possible to maintain the side wall of the borehole at a height equal to the first predetermined depth, in order to prevent said side wall from collapsing.
  • the distal end of the tube is configured to face the bottom of the borehole when the tube is inserted into the borehole.
  • the first predetermined depth is the depth to which said distal end of the tube extends when placed in the borehole.
  • the tube preferably includes a proximal end configured to extend outside the borehole.
  • the drilling tube can be moved in the drilling so as to successively support the side wall of the drilling at different depths.
  • the tube can be moved in a direction opposite to the bottom of the borehole, so as to gradually increase the height of the injection zone.
  • the injection fluid can be injected successively at different depths in order to treat a plurality of portions of soil.
  • the method may comprise the supply and positioning of a plurality of tubes at different depths in order to consolidate the side wall of the borehole at said different depths.
  • the injection fluid is injected from the injection zone, inside the borehole, preferably towards the side wall of the borehole.
  • the first shutter element advantageously has a cylindrical shape and a diameter substantially equal to the diameter of the borehole. When introduced into the borehole, it preferably forms a barrier airtight to prevent the projection of fluid outside the projection zone and therefore directly towards the tube.
  • the injection fluid risks infiltrating into the ground and spreading there by percolation.
  • the injection fluid possibly mixed with soil particles, risks bypassing the first sealing element and coming into contact with the drilling tube, via the soil.
  • the injection fluid possibly mixed with the soil particles, then forms cuttings infiltrating between the tube and the side wall of the borehole. These cuttings disrupt the movement and extraction of the tube in relation to drilling.
  • the cuttings evacuation step then makes it possible to remove all or part of these cuttings and therefore the injection fluid in contact with the tube.
  • An advantage is to prevent the tube from being caught in the injection fluid, particularly if it is a stiffening product such as cement.
  • the cuttings evacuation step also makes it possible to lighten the tube and reduce the friction between the tube and the side wall of the drilling, generated by said cuttings.
  • the cuttings evacuation step therefore facilitates the movement of the tube in the drilling as well as the extraction of said tube out of the drilling.
  • the cuttings are evacuated outside the borehole and can be treated and reused later.
  • the evacuation of the debris can be carried out from the start of the injection of the injection fluid or in a delayed manner.
  • the cuttings evacuation step is preferably carried out before solidification of the injection fluid in contact with the tube, particularly when it is a grout, for example cement.
  • the step of removing the debris comprises cleaning the exterior surface of the tube.
  • the step of cleaning the exterior surface of the tube can be carried out by suction of the cuttings, by rubbing the exterior surface of the tube or by any other technique making it possible to reduce the quantity of debris covering said exterior surface of the tube.
  • the step of cleaning the exterior surface of the tube comprises rotating said tube around the drilling direction. This rotation makes it possible to avoid the solidification of the injection fluid in contact with the tube and therefore the blocking of the tube in the drilling.
  • rotating the tube tends to move the debris towards the ends of the tube and therefore clean the exterior surface of the tube.
  • rotating the tube generates friction between the outer surface of the tube and the side wall of the borehole making it possible to remove the cuttings covering said outer surface of the tube.
  • the speed of rotation of the tube is preferably relatively slow, of the order of a few revolutions per minute.
  • the rotation speed of the tube can advantageously be controlled, monitored and recorded.
  • Tube rotation can be manually controlled by an operator or triggered automatically in response to a trigger signal.
  • the step of rotating the tube is carried out using a displacement device configured to cause the tube to rotate around the drilling direction.
  • the movement device can also be configured to move the tube in translation, in particular according to the drilling direction. This makes it possible to easily introduce the tube into the borehole and to easily adjust the first determined depth to which the tube extends in the borehole, while rotating said tube.
  • the displacement device is advantageously arranged outside the borehole and cooperates with the tube so that the proximal end of the tube also extends outside the borehole.
  • the torque applied to the tube when it rotates can advantageously be controlled.
  • the distal end of the tube carries a cutting member, and the step of drilling the ground is carried out using the tube moved in the ground in the drilling direction up to the drilling depth.
  • the diameter of the tube is substantially equal to the diameter of the borehole, whereby the tube substantially matches the shape of the borehole.
  • the method comprises the steps according to which a torque sensor is provided, the resistant torque applied to the tube is measured using the torque sensor, and a possible presence of cuttings in contact with the tube is detected, thanks to the torque resistance measured.
  • An advantage is to be able to trigger the rotation of the tube only in the presence of debris in contact with said tube. This reduces wear on the tube as well as the fuel costs required to rotate it.
  • said at least one first shutter element has a retracted position in which it can be moved in the borehole and an deployed position in which it cooperates with the side wall of the borehole to seal the borehole in order to define said zone of injection.
  • Another advantage is to be able to adjust the position of the first shutter element at any time, for example when it is necessary to successively treat different portions of soil at different depths.
  • the first shutter element is placed in the retracted position, moved, then placed again in the deployed position. This also makes it possible to adjust the dimensions of the injection zone.
  • said at least one first shutter element is inflatable. In the retracted position, the sealing element is deflated while it is inflated when placed in the deployed position.
  • An advantage is to be able to easily and quickly place the first obturation element in the retracted position or in the deployed position.
  • Another advantage is that the first sealing element matches the side wall of the borehole more effectively once inflated, which reduces the risk of leakage and therefore infiltration of injection fluid between said side wall of the borehole and said first element. shutter.
  • the sealing element can be connected to an inflation member placed outside the borehole, allowing it to be inflated or deflated from outside the borehole.
  • the introduction of said at least one first shutter element into the borehole comprises the introduction of said first shutter element, in the retracted position, into the tube and the movement of said first shutter element along the tube until at the second predetermined depth.
  • the tube is therefore placed in the borehole before introducing and positioning the first sealing element.
  • the injection of the injection fluid is carried out using an injection device comprising an injection channel extending inside the tube and opening into the injection zone.
  • the injection channel is preferably connected to an injection fluid supply source located outside the borehole and makes it possible to bring the injection fluid from outside the borehole into the injection zone.
  • the tube helps protect the injection channel against the collapse of the side wall of the borehole and reduces the risk of damage to said injection channel.
  • the injection device comprises an injection nozzle disposed at the distal end of the injection channel and configured to be introduced into the injection zone, at a desired depth.
  • the injection device is preferably moved along the borehole, in the injection zone, in order to treat a plurality of portions of soil at different depths.
  • the injection channel passes through said at least one first sealing element, whereby the injection fluid can be easily injected into the injection zone, between the first element shutter and the bottom of the borehole.
  • the first sealing element therefore extends radially around the injection channel.
  • the first shutter element substantially matches the shape of the injection channel, so as to reduce the risk of injection fluid infiltration between said first shutter element and said injection channel. injection.
  • the first sealing element and the injection channel are introduced simultaneously into the borehole.
  • the treatment method comprises a step according to which a second sealing element is introduced into the drilling at a third predetermined depth between the second predetermined depth and the drilling depth, so that it is between said at least a first sealing element and the bottom of the borehole, said second sealing element being configured to seal the borehole so that the injection zone extends between the first sealing element, the second sealing element and the side wall of the borehole.
  • the second sealing element prevents the injection of fluid directly between the bottom of the borehole and said second sealing element.
  • the second shutter element is preferably identical to the first shutter element. It is preferably inflatable and can be easily moved inside the borehole.
  • the first and second shutter elements are fixed relative to each other so that the distance separating them remains constant and they can be moved together.
  • the first and second shutter elements can be movable relative to each other.
  • the height of the injection zone, considered according to the drilling direction can be adjusted by moving the first and second shutter elements relative to each other, in order to modify the distance separating them.
  • the first and second sealing elements are introduced into the borehole at the same time. They are preferably both introduced into the tube in the retracted position, positioned in the borehole then placed in the deployed position.
  • the injection fluid is chosen from a sealing product and a hardenable mud configured to consolidate the soil.
  • the waterproofing product is particularly suitable when it is necessary to treat the ground to reduce water infiltration, for example under a dam.
  • the use of a hardenable mud is particularly suitable for reinforcing the ground, when it is intended to support a building.
  • the injection fluid may be a grout or a concrete.
  • the injection fluid is preferably a fluid capable of infiltrating and percolating in porous soil, in order to spread there to treat an extended portion of soil around the borehole.
  • the step of cleaning the exterior surface of the tube comprises the injection of a washing fluid around the tube.
  • the washing fluid is advantageously projected evenly over the entire exterior surface of the tube.
  • the injection of the washing fluid can be triggered as soon as the injection fluid is injected or in a delayed manner.
  • the step of cleaning the outer surface of the tube includes injecting the washing fluid or rotating the tube simultaneously with the injection of the washing fluid.
  • the washing fluid is injected if the presence of cuttings in contact with the tube is detected using the torque sensor.
  • An advantage is not to inject the washing fluid unnecessarily, in the absence of debris in contact with the tube. This reduces the amount of washing fluid needed and therefore the costs associated with cleaning the tube.
  • the injection of the washing fluid can be triggered when the quantity of cuttings detected in contact with the tube is greater than a predetermined threshold.
  • the washing fluid is injected through the distal end of the tube towards the bottom of the borehole.
  • the tube is used as a conduit, such that fluid is introduced into the tube from its proximal end, then brought to the distal end of the tube and finally injected into the borehole through its distal end.
  • the washing fluid fills then an upper part of the borehole located above the first sealing element and infiltrates between the exterior surface of the tube and the side wall of the borehole.
  • the cuttings present in this upper part of the drilling then mix with the washing fluid and are carried towards the upper end of the drilling.
  • the washing fluid then flushes the cuttings out of the borehole. This step allows the debris to be evacuated and the exterior surface of the tube to be effectively cleaned.
  • the step of injecting a washing fluid is carried out using an injection head configured to inject the washing fluid into the tube, the injection head comprising a fixed part and a pivoting part, the pivoting part being configured to cooperate with the tube.
  • the injection head is preferably configured to be connected to a washing fluid supply source.
  • the injection head can advantageously be removably mounted at the proximal end of the tube, so that the pivoting part cooperates with said proximal end of the tube.
  • the fixed part can be integral with a device for moving the tube.
  • the injection head advantageously comprises a hole passing through the fixed and pivoting parts in the drilling direction.
  • the hole therefore passes through the injection head, preferably right through.
  • Said hole is configured to receive an injection channel.
  • the first sealing element can advantageously be introduced through said through hole and guided into the borehole via the injection head then the tube.
  • the injection head advantageously comprises a side wall in which an orifice is provided. Said orifice passes through the fixed part and the pivoting part and opens into the through hole. Said orifice is configured to be connected to a washing fluid supply source. Also, the fluid is injected into the hole passing through the injection head, via the orifice made in its side wall. The washing fluid is then guided into the tube. The washing fluid flows advantageously between the tube and the injection channel.
  • the cuttings evacuation device comprises a displacement device configured to rotate the tube around the drilling direction.
  • the debris evacuation device comprises an injection head for injecting a washing fluid around the tube.
  • the invention relates to a method of treating soil. This process makes it possible to modify the physical properties of a portion of soil to be treated, by injecting an injection fluid.
  • the ground S notably comprises a first unstable part S1 and a second unstable part S2 extending above the first unstable part S1.
  • a hollow and cylindrical tube 10 having a proximal end 10a and a distal end 10b, opposite the distal end 10a.
  • the distal end 10b corresponds to the lower end of the tube and the proximal end 10a corresponds to the upper end of the tube 10.
  • the tube 10 comprises at its distal end 10b a plurality of cutting teeth 12 forming a cutting member for cutting the ground S.
  • a drilling machine 14 provided with a mast 16 and a movement device 18.
  • the movement device 18 is mounted sliding along the mast 16.
  • the tube 10 cooperates with the displacement device 18 so that said displacement device 18 is configured to drive said tube 10 in rotation.
  • the speed of rotation of the tube 10 can advantageously be controlled and adjusted.
  • the displacement device 18 also comprises a torque sensor 19, making it possible to measure a resistant torque applied to the tube 10, opposing its rotation.
  • the method comprises a first step of carrying out a drilling using the tube 10.
  • the displacement device 18 is translated along the mast 16, downwards, so as to move the tube 10 substantially vertically downwards.
  • the movement device 18 drives the tube 10 in rotation, in order to cut the ground using the cutting teeth 12, so as to carry out said drilling F.
  • the tube therefore constitutes a drilling tube.
  • drilling F could be carried out using a drilling tool independent of the tube.
  • the drilling F is carried out so as to at least partially pass through the portions of soil Z1, Z2 to be treated.
  • the borehole includes a bottom Fa and a side wall Fb.
  • said drilling F extends in a drilling direction Y and up to a drilling depth Pf.
  • the drilling also passes through the first and second parts of unstable soil S1, S2.
  • a second step is carried out according to which the displacement device 18 is translated along the mast 16, upwards.
  • the tube 10, cooperating with the movement device 18, is therefore also moved upwards and goes up along the borehole F.
  • the tube is then positioned in the borehole at a first predetermined depth P1. More precisely, the tube is positioned so that its distal end 10b extends to said first predetermined depth P1.
  • Said predetermined depth P1 is less than the drilling depth Pf and less than the depth to which the first portion of soil Z1 to be treated extends. Also, the tube extends above the portion of soil to be treated and opposite the first and second parts of unstable soil S1, S2, likely to collapse. The tube 10 extends in the borehole F, in the drilling direction Y.
  • the tube then makes it possible to maintain the side wall Fb of the borehole at a height equal to the first predetermined depth P1, and therefore in particular at the level of the first and second parts of unstable ground S1, S2, in order to prevent said side wall Fb from s 'collapse.
  • the diameter of the tube 10 is very slightly less than the diameter of the borehole F so that it substantially matches the side wall Fb of the borehole F.
  • the tube 10 is provided at its proximal end 10a with an injection head 20.
  • An example of an injection head 20 is illustrated in figures 12 and 13 . It is preferably mounted removably at the proximal end 10a of the tube.
  • the injection head 20 comprises a fixed part 22 secured to the displacement device 18, via a rod 23.
  • the injection head 20 further comprises a pivoting part 24 configured to pivot relative to the fixed part 22.
  • the injection head 20 comprises a hole 26 passing through the fixed 22 and pivoting 24 parts and therefore passing through the injection head, from top to bottom along an axis. Said axis coincides with the drilling direction Y when the tube 10 extends in said drilling.
  • the fixed 22 and pivoting 24 parts have a substantially cylindrical shape.
  • the pivoting part 24 cooperates with the proximal end 10a of the tube 10, so that it pivots in the drilling direction Y when the tube is rotated.
  • the injection head further comprises an orifice 25 passing through the fixed 22 and pivoting 24 parts radially.
  • the orifice 25 opens into the through hole 26. Said orifice 25 is configured to be connected to a washing fluid supply source.
  • the injection head also includes pivoting joints 27 arranged between the pivoting part 24 and the fixed part 22.
  • a first shutter element 30 is then introduced into the borehole, as can be seen in the Figure 3 .
  • the first shutter element 30 is inflatable and has a retracted position in which it is deflated, and an deployed position in which it is inflated. It is further mounted on an injection channel 32, so that said injection channel 32 passes through the first closing element 30.
  • the first closing element 30 is further connected to an inflation member disposed outside the drilling via an inflation pipe. For reasons of readability, said inflation member and said pipe are not shown.
  • the first closing element 30 is initially placed in the retracted position, around the injection channel 32. Said injection channel and said first closing element in the retracted position are then introduced jointly into the tube 10, via the hole 24 passing through the injection head 20 , and translated towards the bottom Fa of the borehole F. They are moved until the first sealing element 30 exits the tube through its distal end 10b.
  • the first shutter element is brought to a second depth predetermined depth P2, between the first predetermined depth P1 and the drilling depth Pf.
  • the first sealing element 30 then extends between the tube 10 and the bottom of the drilling Fa.
  • the inflation pipe and the injection channel 32 extend in the tube 10 and in the through hole 26 of the injection head 20 and open out of said injection head through its upper end.
  • Air is then injected into the first closing element 30, via the pipe, using the inflation member.
  • the first obturation element is then inflated and placed in the deployed position, illustrated in Figure 4 . It can therefore be deployed from outside the borehole.
  • the first shutter element 30 matches the side wall Fb of the borehole F so that it forms a plug between the drilling parts arranged above and below said first shutter element 30.
  • the first element shutter then defines an injection zone 34 located between said first shutter element 30, the bottom Fa of the borehole F and the side wall Fb of the borehole.
  • the injection zone 34 is arranged opposite the first portion of soil to be treated Z1.
  • the injection channel 32 is preferably connected to a supply source of injection fluid. As we see on the Figure 4 , the injection channel 32 passes through the injection head 20 and also extends inside the tube 10. It comprises a proximal end 32a projecting from the proximal end 10a of the tube and from the upper end of the injection head 20. The proximal end 32a of the injection channel 32 is connected to the injection fluid supply source. The injection channel 32 also comprises a distal end 32b then extending into the injection zone 34, below the first obturation element 30. The distal end of the injection channel 32 is provided with a nozzle injection 36 configured to project an injection fluid. The injection channel 32 and the injection nozzle 36 form part of an injection device.
  • the injection fluid may consist of a sealant if it is necessary to seal the ground or a hardening slurry if it is necessary to consolidate the ground. It can also be a grout.
  • the injection fluid is introduced into the injection channel 32, at the proximal end 32a of said injection channel and propagates in said injection channel from its proximal end to its distal end 32b. It is then injected into the injection zone 34 thanks to the injection nozzle 36 which allows it to be projected substantially radially towards the side wall Fb of the borehole F.
  • the injected injection fluid is represented by the arrows in solid lines.
  • the injection fluid then infiltrates into the soil S and spreads into the first portion of soil Z1 to be treated. This is how the soil is treated.
  • the first closing element 30 makes it possible to avoid direct projection of the injection fluid towards the tube 10.
  • the injection fluid is however likely to bypass the first closing element and to accumulate between said first closing element 30 and the tube 10 or to infiltrate between the tube 10 and the side wall Fb of the drilling.
  • the injection fluid possibly mixed with soil particles, forms cuttings which risk infiltrating between the side wall of the borehole and an exterior surface 11 of the tube. This is not desirable to the extent that these cuttings risk disrupting the movement of the tube 10 or even blocking the tube in the drilling.
  • a step is carried out for evacuating the cuttings located between the tube 10 and the side wall Fb of the drilling, simultaneously with the injection of the injection fluid into the injection zone 34, so as to remove the debris in contact with said tube. More precisely, we carry out a step of cleaning the exterior surface 11 of the tube. Advantageously, only the part of the tube which is in the ground is cleaned.
  • the resistant torque applied to the tube is measured using the torque sensor 19.
  • this resistant torque is greater than a predetermined threshold, it is measured. deduces the presence of cuttings, and in particular injection fluid, in contact with the tube 10 and the cleaning of the tube and the evacuation of the cuttings are then triggered.
  • the cuttings evacuation step could be triggered from the start of the injection of the injection fluid into the injection zone 34.
  • the tube 10 In order to clean the tube 10 and evacuate the debris, the tube 10 is rotated, using the displacement device 18, around an axis of rotation substantially coincident with the longitudinal direction Y of the drilling F. Thanks at this rotation, the injection fluid in contact with the tube does not risk drying out and solidifying. The risk of the tube getting stuck in the ground is therefore greatly reduced. Furthermore, the rotational movement of the tube 10 has the effect of moving the cuttings located between said tube and the side wall Fb of the borehole towards the proximal end 10a of the tube.
  • Rotating the tube therefore makes it possible to effectively clean its exterior surface 11 and quickly evacuate the debris.
  • the exterior surface 11 of the tube could comprise at least one helix making it possible to convey the cuttings towards the proximal end 10a of the tube and therefore towards the exterior of the tube, to facilitate its evacuation.
  • a step of injecting a washing fluid is also carried out around the tube 10.
  • the washing fluid may comprise an aqueous solution and cleaning agents.
  • the washing fluid is introduced into the tube, at its proximal end 10a, via the orifice provided in the fixed 22 and pivoting 24 parts of the injection head 20.
  • the injection head 20 therefore allows inject the washing fluid into the tube 10.
  • the tube is then used as a conduit, so that the washing fluid flows between the injection channel 32 and the tube 10.
  • the washing fluid is brought up to at the distal end 10b of the tube where it is injected into the borehole F.
  • the pivoting part 24 of the injection head 20 is also rotated.
  • the washing fluid then gradually fills the upper part of the borehole located above the first sealing element and infiltrates between the exterior surface 11 of the tube 10 and the side wall Fb of the borehole.
  • the cuttings, including the injection fluid, present in this upper part of the drilling then mix with the washing fluid, so that the washing fluid carries the cuttings towards the upper end of the drilling and flushes them out of the drilling. This step makes it possible to evacuate the debris and clean the exterior surface 11 of the tube 10 more effectively.
  • the coupled action of the washing fluid and the rotation of the tube makes it possible to detach the debris even more effectively in contact with the tube.
  • Rotating the tube together with the injection of the washing fluid therefore allows very effective cleaning of the exterior surface 11 of the tube 10, significantly reducing the risk of blockage of the tube 10 in the borehole F.
  • the injection head 20 and the movement device 18 form a device for cleaning the tube 10 and therefore a device for evacuating the debris located between the tube 10 and the side wall Fb of the borehole F.
  • the injection fluid has propagated into the first portion of soil Z1, from the injection zone, so that this first portion of Z1 soil has been treated.
  • the dimensions of the first portion of soil Z1 treated depend in particular on the injection time and the quantity of injection fluid injected.
  • THE figures 7 to 10 illustrate the treatment of the second portion of soil Z2 distinct from the first portion of treated soil Z1 .
  • the second portion of soil Z2 to be treated extends between the first portion of unstable soil S1 and the second portion of unstable soil S2.
  • the tube 10 is moved towards the top of the borehole F and positioned at a first predetermined secondary depth P1' less than the first predetermined depth P1.
  • the tube 10 is then located opposite the second part of unstable ground S2 and makes it possible to maintain the side wall Fb of the borehole F at the level of this second part of unstable ground S2.
  • the first shutter element 30 is deflated and placed in the retracted position. It is then moved up the borehole F to a second secondary predetermined depth P2' less than the second predetermined depth P2.
  • the first shutter element 30 is inflated so as to be placed in the deployed position in which it matches the side wall Fb of the borehole.
  • the first shutter element then defines a secondary injection zone 34' located between the first shutter element 30, the bottom Fa of the borehole F and the side wall Fb of the borehole.
  • the secondary injection zone 34' is arranged in particular facing the second portion of soil Z2 to be treated, as can be seen in Figure 9 .
  • the injection channel 32 and the injection nozzle 36 are also raised in the borehole, facing the second portion of soil Z2 to be treated.
  • the injection fluid is injected into the secondary injection zone 34' so as to treat the second portion of soil Z2.
  • the tube is cleaned and the cuttings located between the tube 10 and the side wall Fb of the borehole F are removed.
  • the tube 10 is rotated using the displacement device 18 and a washing fluid is injected into the borehole F and around the tube 10 using the injection head 20. There- again, the circulation of the washing fluid prevents the cuttings, including the injection fluid, from blocking the tube in the drilling.
  • the injection fluid has infiltrated into the soil S so that the first portion of soil Z1 and the second portion of soil Z2 are treated.
  • a second shutter element 31 into the drilling at a third predetermined depth P3 between the second secondary predetermined depth P2' and the drilling depth Pf.
  • the second shutter element 31 is then located between the first sealing element 30 and the bottom of the borehole Fa.
  • the second shutter element 31 is similar to the first shutter element 30 and can also be placed in an deployed position. It therefore makes it possible to reduce the secondary injection zone 34', so that said secondary injection zone 34' therefore extends between the first closing element 30, the second closing element 31 and the wall. lateral Fb of the drilling. An advantage is not to project the injection fluid towards the bottom Fa of the drilling and therefore to locate the injection more precisely.
  • the second shutter element 31 may have been introduced at the same time as the first shutter element 30 or after.
  • the treatment of the first and second portions of soil Z1, Z2 was therefore carried out by going back, in two successive injection stages, towards the top of drilling F.

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Description

    Domaine Technique
  • La présente invention concerne le domaine du traitement d'un sol afin d'en modifier les propriétés physiques telles que par exemple l'étanchéité ou la solidité. L'invention porte plus précisément sur un procédé de traitement d'un tel sol.
    • Technique antérieure
  • Il est connu d'injecter dans un sol des fluides d'injection tel que des produits d'étanchéification ou de rigidification. En particulier, lorsqu'un produit de rigidification est injecté dans un sol, il comble les aspérités dudit sol ou les fissures présentes en cas de sol rocheux, afin de consolider ce dernier.
  • Pour traiter un sol en profondeur, il est connu des procédés dans lesquels on réalise un forage puis on injecte le fluide d'injection depuis une zone d'injection à l'intérieur du forage, vers la paroi latérale dudit forage. Le fluide d'injection se répand alors dans le sol, de sorte qu'une portion de sol est alors traitée. En présence de terrain fortement fracturé ou très instable, il peut toutefois être nécessaire de renforcer la paroi latérale du forage. Aussi, pour éviter que cette paroi ne s'effondre et bouche le forage, on introduit traditionnellement un tube dans le forage, au-dessus de la zone d'injection, au niveau des portions de sol instables.
  • Ce tube permet de maintenir la paroi latérale du forage et de procéder au traitement du sol indépendamment de l'état du sol aux différentes profondeurs considérées le long du forage. Lorsque l'injection du fluide est terminée, le tube est extrait du forage.
  • Un inconvénient de ce type de procédé est que lors de l'injection, le fluide d'injection est projeté en partie vers le tube de sorte qu'il couvre ledit tube et s'infiltre entre le tube et la paroi du forage. Le fluide d'injection augmente les frottements entre le tube et le sol, ce qui complique fortement le déplacement ou l'extraction du tube hors du forage. Dans le pire des cas, le fluide d'injection se solidifie de sorte que le tube est pris dans le fluide d'injection, notamment lorsqu'il s'agit d'un produit de rigidification. Le tube est alors bloqué dans le forage par le fluide d'injection, auquel cas il doit être abandonné dans le forage, ce qui n'est pas souhaitable.
  • Il est connu par exemple du document FR2529612A1 d'utiliser un obturateur disposé entre le fond du forage et le tube, afin de délimiter une zone d'injection. L'obturateur permet d'empêcher la projection du fluide d'injection directement sur le tube et donc de limiter le risque de blocage du tube dans le forage.
  • On comprend toutefois qu'une fois injecté, le fluide d'injection percole et se propage de proche en proche dans le sol de sorte qu'il contourne l'obturateur. Le fluide d'injection, éventuellement mélangé à des particules de sol, forme alors des déblais s'infiltrant finalement entre le tube et la paroi latérale du forage. L'obturateur est donc insuffisant pour s'affranchir du blocage du tube dans le forage, causé par le fluide d'injection.
    • Exposé de l'invention
  • Un but de la présente invention est de proposer un procédé de traitement d'un sol remédiant aux problèmes précités.
  • Pour ce faire, l'invention porte sur un procédé de traitement d'un sol comprenant les étapes suivantes :
    • on fournit un tube ayant une extrémité distale ;
    • on réalise un forage dans le sol, le forage ayant un fond, une paroi latérale, une profondeur de forage et s'étendant selon une direction de forage;
    • on positionne le tube dans le forage à une première profondeur prédéterminée inférieure à la profondeur de forage ;
    • on introduit au moins un premier élément d'obturation dans le forage à une deuxième profondeur prédéterminée comprise entre la première profondeur prédéterminée et la profondeur de forage, de sorte qu'il s'étend entre l'extrémité distale du tube et le fond du forage, ledit au moins un premier élément d'obturation étant configuré pour obturer le forage afin de définir une zone d'injection située entre ledit au moins un premier élément d'obturation, le fond du forage et la paroi latérale du forage ; puis
    • on injecte un fluide d'injection dans la zone d'injection tout en réalisant une étape d'évacuation des déblais situés entre le tube et la paroi latérale du forage, l'étape d'évacuation des déblais comprenant le nettoyage de la surface extérieure du tube, l'étape de nettoyage de la surface extérieure du tube comprenant l'injection d'un fluide de lavage autour du tube.
  • Le procédé selon l'invention permet de traiter une ou plusieurs portions de sol choisies à l'aide du fluide d'injection ayant des propriétés physiques adaptées au traitement souhaité.
  • Le forage est de préférence réalisé à l'aide d'une machine de forage comprenant un outil de découpe du sol. Il présente sensiblement la forme d'un cylindre ayant un diamètre. Le forage comprend avantageusement un bord en partie supérieure, débouchant hors du forage. Le forage est préférentiellement réalisé de manière à traverser la portion de sol à traiter, et la profondeur de forage est choisie de sorte que la portion de sol à traiter est située entre le fond et le bord du forage.
  • La direction de forage peut être sensiblement verticale ou inclinée par rapport à la verticale.
  • Le tube présente de préférence la forme d'un cylindre ayant un diamètre légèrement inférieur au diamètre du forage, de sorte qu'il peut aisément être introduit dans ledit forage. Il présente de préférence une longueur inférieure à la profondeur de forage.
  • Le tube est de préférence configuré pour être disposé dans le forage en regard d'une portion de sol instable ou fracturée, susceptible de s'effondrer. Il permet alors de maintenir la paroi latérale du forage sur une hauteur égale à la première profondeur prédéterminée, afin d'empêcher ladite paroi latérale de s'effondrer.
  • L'extrémité distale du tube est configurée pour être orientée vers le fond du forage lorsque le tube est introduit dans le forage. La première profondeur prédéterminée est la profondeur à laquelle s'étend ladite extrémité distale du tube lorsqu'il est placé dans le forage.
  • De plus, le tube comprend de préférence une extrémité proximale configurée pour s'étendre à l'extérieur du forage.
  • Préférentiellement, le tube de forage peut être déplacé dans le forage de manière à soutenir successivement la paroi latérale du forage à différentes profondeurs. En particulier, le tube peut être déplacé dans une direction opposée au fond du forage, de manière à augmenter progressivement la hauteur de la zone d'injection.
  • Le fluide d'injection peut être injecté successivement à différentes profondeurs afin de traiter une pluralité de portions de sols.
  • Sans sortir du cadre de l'invention, le procédé peut comprendre la fourniture et le positionnement d'une pluralité de tubes à différentes profondeurs afin de consolider la paroi latérale du forage auxdites différentes profondeurs.
  • On injecte le fluide d'injection depuis la zone d'injection, à l'intérieur du forage, de préférence vers la paroi latérale du forage.
  • Le premier élément d'obturation présente avantageusement une forme cylindrique et un diamètre sensiblement égal au diamètre du forage. Lorsqu'il est introduit dans le forage, il forme de préférence une barrière hermétique afin d'empêcher la projection de fluide hors de la zone de projection et donc directement vers le tube.
  • On comprend toutefois que le fluide d'injection risque de s'infiltrer dans le sol et de s'y propager par percolation. Aussi, le fluide d'injection, éventuellement mélangé avec des particules de sol, risque de contourner le premier élément d'obturation et de venir en contact avec le tube de forage, via le sol. Le fluide d'injection, éventuellement mélangé avec les particules de sol, forme alors des déblais s'infiltrant entre le tube et la paroi latérale du forage. Ces déblais perturbent le déplacement et l'extraction du tube par rapport au forage.
  • L'étape d'évacuation des déblais permet alors d'ôter tout ou partie de ces déblais et donc du fluide d'injection en contact avec le tube. Un intérêt est d'empêcher que le tube ne soit pris dans le fluide d'injection, notamment s'il s'agit d'un produit de rigidification tel un ciment. L'étape d'évacuation des déblais permet également d'alléger le tube et de réduire les frottements entre le tube et la paroi latérale du forage, générés par lesdits déblais.
  • L'étape d'évacuation des déblais facilite donc le déplacement du tube dans le forage ainsi que l'extraction dudit tube hors du forage. Les déblais sont évacués vers l'extérieur du forage et peuvent être traités et réutilisés ultérieurement.
  • De manière non limitative, l'évacuation des déblais peut être réalisée dès le début de l'injection du fluide d'injection ou de manière différée. L'étape d'évacuation des déblais est de préférence réalisée avant solidification du fluide d'injection en contact avec le tube, notamment lorsqu'il s'agit d'un coulis, par exemple de ciment.
  • Selon l'invention, l'étape d'évacuation des déblais comprend le nettoyage de la surface extérieure du tube. Un intérêt est d'enlever tout ou partie du fluide d'injection s'étant infiltré entre la paroi latérale du forage et ladite surface extérieure du tube. Le nettoyage de la surface extérieure du tube permet de décoller et évacuer les déblais jusqu'à ce que la surface extérieure du tube soit sensiblement allégée en fluide d'injection et en déblais. Ceci permet encore de réduire les frottements entre le tube et ladite paroi latérale du forage de manière à faciliter d'autant plus le déplacement ou l'extraction du tube hors du forage.
  • On nettoie de préférence la partie du tube qui est disposée dans le sol.
  • De manière non limitative, l'étape de nettoyage de la surface extérieure du tube peut être réalisée par aspiration des déblais, en frottant la surface extérieure du tube ou par toute autre technique permettant de réduire la quantité de déblais couvrant ladite surface extérieure du tube.
  • Avantageusement, l'étape de nettoyage de la surface extérieure du tube comprend la mise en rotation dudit tube autour de la direction de forage. Cette mise en rotation permet d'éviter la solidification du fluide d'injection en contact avec le tube et donc le blocage du tube dans le forage. En outre, la mise en rotation du tube à pour tendance de déplacer les déblais vers les extrémités du tube et donc de nettoyer la surface extérieure du tube. Par ailleurs, la mise en rotation du tube génère des frottements entre la surface extérieure du tube et la paroi latérale du forage permettant de décoller les déblais couvrant ladite surface extérieure du tube.
  • La vitesse de rotation du tube est de préférence relativement lente, de l'ordre de quelques tours par minute. La vitesse de rotation du tube peut avantageusement être contrôlée, surveillée et enregistrée.
  • La mise en rotation du tube peut être commandée manuellement par un opérateur ou déclenchée automatiquement en réponse à un signal de déclenchement. Préférentiellement, l'étape de mise en rotation du tube est réalisée à l'aide d'un dispositif de déplacement configuré pour entraîner le tube en rotation autour de la direction de forage.
  • De manière non limitative, le dispositif de déplacement peut être également configuré pour déplacer le tube en translation, notamment selon la direction de forage. Ceci permet d'introduire facilement le tube dans le forage et d'ajuster aisément la première profondeur déterminée à laquelle s'étend le tube dans le forage, tout en mettant ledit tube en rotation.
  • Le dispositif de déplacement est disposé avantageusement hors du forage et coopère avec le tube de sorte que l'extrémité proximale du tube s'étend également hors du forage. Le couple appliqué au tube lors de sa mise en rotation peut avantageusement être contrôlé.
  • De manière avantageuse, l'extrémité distale du tube porte un organe de coupe, et l'étape de forage du sol est réalisée à l'aide du tube déplacé dans le sol selon la direction de forage jusqu'à la profondeur de forage. Un intérêt est de réaliser le forage et l'introduction du tube dans le forage en une seule étape. On s'affranchit de l'utilisation d'un outil de forage distinct du tube et d'une étape d'introduction du tube ultérieure au forage. Ceci permet de gagner du temps et de réduire le nombre d'outils nécessaires pour la mise en oeuvre du procédé de traitement.
  • Avantageusement, le diamètre du tube est sensiblement égal au diamètre du forage, grâce à quoi le tube épouse sensiblement la forme du forage. Un intérêt est de réduire au maximum l'affaissement de la paroi latérale du forage vers l'intérieur du forage. Le risque d'effondrement de la paroi latérale du forage est d'autant plus réduit.
  • Préférentiellement, le procédé comprend les étapes selon lesquelles on fournit un capteur de couple, on mesure le couple résistant appliqué au tube à l'aide du capteur de couple, et on détecte une éventuelle présence de déblais en contact avec le tube, grâce au couple résistant mesuré.
  • La présence de déblais, et notamment de fluide d'injection, au contact du tube induit des frottements s'opposant à la mise en rotation dudit tube. Ceci génère un couple résistant s'opposant à l'entrainement du tube en rotation. Aussi, en détectant la présence d'un tel couple résistant, ou d'un couple résistant supérieur à un seuil prédéterminé, appliqué au tube, à l'aide du capteur de couple, on peut déduire la présence de déblais perturbant la rotation du tube.
  • Un intérêt et de pouvoir déclencher la mise en rotation du tube uniquement en présence de déblais au contact dudit tube. Ceci permet de réduire l'usure du tube ainsi que les coûts en carburant nécessaires à sa mise en rotation.
  • De préférence, ledit au moins un premier élément d'obturation présente une position rétractée dans laquelle il peut être déplacé dans le forage et une position déployée dans laquelle il coopère avec la paroi latérale du forage pour obturer le forage afin de définir ladite zone d'injection. Un intérêt est de pouvoir introduire facilement l'élément d'obturation dans le forage. Il est préférentiellement introduit dans le forage en position rétractée, déplacé jusqu'à la deuxième profondeur prédéterminée puis placé en position déployée.
  • Un autre intérêt est de pouvoir ajuster la position du premier élément d'obturation à tout moment, par exemple lorsqu'il est nécessaire de traiter successivement différentes portions de sols à différentes profondeurs. Dans ce cas, le premier élément d'obturation est placé en position rétractée, déplacé, puis de nouveau placé en position déployée. Ceci permet également d'ajuster les dimensions de la zone d'injection.
  • Avantageusement, ledit au moins un premier élément d'obturation est gonflable. En position rétractée, l'élément d'obturation est dégonflé tandis qu'il est gonflé lorsqu'il est placé en position déployée. Un intérêt est de pouvoir placer facilement et rapidement le premier élément d'obturation en position rétractée ou en position déployée. Un autre intérêt est que le premier élément d'obturation épouse plus efficacement la paroi latérale du forage une fois gonflé, ce qui réduit le risque de fuite et donc d'infiltration de fluide d'injection entre ladite paroi latérale du forage et ledit premier élément d'obturation.
  • De manière non limitative, l'élément d'obturation peut être relié à un organe de gonflage disposé hors du forage, permettant de le gonfler ou le dégonfler depuis l'extérieur du forage.
  • Préférentiellement, l'introduction dudit au moins un premier élément d'obturation dans le forage comprend l'introduction dudit premier élément d'obturation, en position rétractée, dans le tube et le déplacement dudit premier élément d'obturation le long du tube jusqu'à la deuxième profondeur prédéterminée. Le tube est donc mis en place dans le forage avant d'introduire et de positionner le premier élément d'obturation. Un intérêt est de réduire le risque que ledit premier élément d'obturation ne soit endommagé à cause d'un effondrement de la paroi latérale du forage. En outre, le tube permet de guider le déplacement du premier élément d'obturation dans le forage. Les dimensions transversales du premier élément d'obturation en position rétractée sont inférieures au diamètre du tube.
  • De manière avantageuse, l'injection du fluide d'injection est réalisée à l'aide d'un dispositif d'injection comprenant un canal d'injection s'étendant à l'intérieur du tube et débouchant dans la zone d'injection.
  • Le canal d'injection est de préférence connecté à une source d'alimentation en fluide d'injection située hors du forage et permet d'amener le fluide d'injection depuis l'extérieur du forage jusque dans la zone d'injection. Le tube permet de protéger le canal d'injection contre l'effondrement de la paroi latérale du forage et réduit les risques d'endommagement dudit canal d'injection.
  • De préférence, le dispositif d'injection comprend une buse d'injection disposée à l'extrémité distale du canal d'injection et configurée pour être introduite dans la zone d'injection, à une profondeur voulue. Le dispositif d'injection est de préférence déplacé le long du forage, dans la zone d'injection, afin de traiter une pluralité de portions de sol à des profondeurs différentes.
  • Avantageusement, le canal d'injection traverse ledit au moins un premier élément d'obturation, grâce à quoi le fluide d'injection peut être aisément injecté dans la zone d'injection, entre le premier élément d'obturation et le fond du forage. Le premier élément d'obturation s'étend donc radialement autour du canal d'injection. Lorsqu'il est en position déployée, le premier élément d'obturation épouse sensiblement la forme du canal d'injection, de manière à réduire le risque d'infiltration de fluide d'injection entre ledit premier élément d'obturation et ledit canal d'injection.
  • De préférence, le premier élément d'obturation et le canal d'injection sont introduits simultanément dans le forage.
  • Préférentiellement, le procédé de traitement comprend une étape selon laquelle on introduit un deuxième élément d'obturation dans le forage à une troisième profondeur prédéterminée comprise entre la deuxième profondeur prédéterminée et la profondeur de forage, de sorte qu'il se trouve entre ledit au moins un premier élément d'obturation et le fond du forage, ledit deuxième élément d'obturation étant configuré pour obturer le forage de sorte que la zone d'injection s'étend entre le premier élément d'obturation, le deuxième élément d'obturation et la paroi latérale du forage.
  • Le deuxième élément d'obturation empêche l'injection de fluide directement entre le fond du forage et ledit deuxième élément d'obturation. Un intérêt est de délimiter une zone d'injection de hauteur réduite, considérée selon la direction de forage. Ceci permet de traiter une portion de sol réduite et localisée. On évite ainsi de traiter le sol jusqu'au fond du forage, si cela n'est pas nécessaire.
  • Le deuxième élément d'obturation est de préférence identique au premier élément d'obturation. Il est préférentiellement gonflable et peut être déplacé aisément à l'intérieur du forage. De manière avantageuse, les premier et deuxième éléments d'obturation sont fixes l'un par rapport à l'autre de sorte que la distance les séparant reste constante et qu'ils peuvent être déplacés conjointement.
  • Selon une variante non limitative, les premier et deuxième éléments d'obturation peuvent être mobiles l'un par rapport à l'autre. Aussi, dans cette variante, la hauteur de la zone d'injection, considérée selon la direction de forage, peut être ajustée en déplaçant les premier et deuxième éléments d'obturation l'un par rapport à l'autre, afin de modifier la distance les séparant.
  • De manière avantageuse, les premier et deuxième éléments d'obturation sont introduits dans le forage en même temps. Ils sont de préférence tous les deux introduits dans le tube en position rétractée, positionnés dans le forage puis placés en position déployée.
  • De préférence, le fluide d'injection est choisi parmi un produit d'étanchéification et une boue durcissable configurée pour consolider le sol. Le produit d'étanchéification est particulièrement adapté lorsqu'il est nécessaire de traiter le sol pour réduire les infiltrations d'eau, par exemple sous un barrage. L'utilisation d'une boue durcissable est particulièrement adaptée pour renforcer le sol, lorsqu'il est destiné à soutenir un bâtiment.
  • En variante, le fluide d'injection peut être un coulis ou un béton.
  • Le fluide d'injection est de préférence un fluide apte à s'infiltrer et percoler dans un sol poreux, afin de s'y propager pour traiter une portion de sol étendue autour du forage.
  • Selon l'invention, l'étape de nettoyage de la surface extérieure du tube comprend l'injection d'un fluide de lavage autour du tube. Un intérêt est d'éliminer efficacement les déblais s'étant infiltrés entre le tube de forage et la paroi latérale du forage. Le fluide de lavage emporte les déblais situés entre le tube et la paroi latérale du forage et nettoie efficacement la surface extérieure du tube. Le risque que le tube reste coincé dans le forage est d'autant plus réduit.
  • Le fluide de lavage est avantageusement projeté de manière homogène sur toute la surface extérieure du tube. L'injection du fluide de lavage peut être déclenchée dès l'injection du fluide d'injection ou de manière différée.
  • L'étape de nettoyage de la surface extérieure du tube comprend l'injection du fluide de lavage ou la mise en rotation du tube simultanément à l'injection du fluide de lavage.
  • Préférentiellement, Le fluide de lavage est injecté si une présence de déblais en contact avec le tube est détectée à l'aide du capteur de couple. Un intérêt est de ne pas injecter le fluide de lavage inutilement, en absence de déblais en contact avec le tube. Ceci réduit la quantité de fluide de lavage nécessaire et donc les coûts associés au nettoyage du tube.
  • De manière non limitative, l'injection du fluide de lavage peut être déclenchée lorsque la quantité de déblais détectée au contact du tube est supérieure à un seuil prédéterminé.
  • De manière avantageuse, le fluide de lavage est injecté par l'extrémité distale du tube vers le fond du forage. Le tube est utilisé comme une conduite, de sorte que le fluide est introduit dans le tube depuis son extrémité proximale, puis amené jusqu'à l'extrémité distale du tube et enfin injecté dans le forage par son extrémité distale. Le fluide de lavage remplit alors une partie supérieure du forage située au-dessus du premier élément d'obturation et s'infiltre entre la surface extérieure du tube et la paroi latérale du forage. Les déblais présents dans cette partie supérieure du forage se mélangent alors au fluide de lavage et sont entraînés vers l'extrémité supérieure du forage. Le fluide de lavage chasse ensuite les déblais hors du forage. Cette étape permet d'évacuer les déblais et de nettoyer efficacement la surface extérieure du tube.
  • De préférence, l'étape d'injection d'un fluide de lavage est réalisée à l'aide d'une tête d'injection configurée pour injecter le fluide de lavage dans le tube, la tête d'injection comprenant une partie fixe et une partie pivotante, la partie pivotante étant configurée pour coopérer avec le tube. La tête d'injection est de préférence configurée pour être connectée à une source d'alimentation en fluide de lavage.
  • La tête d'injection peut avantageusement être montée de manière amovible à l'extrémité proximale du tube, de sorte que la partie pivotante coopère avec ladite extrémité proximale du tube. La partie fixe peut être solidaire d'un dispositif de déplacement du tube.
  • La tête d'injection comprend avantageusement un trou traversant les parties fixe et pivotante selon la direction de forage. Le trou traverse donc la tête d'injection, de préférence de part en part. Ledit trou est configuré pour recevoir un canal d'injection. En outre, le premier élément d'obturation peut avantageusement être introduit par ledit trou traversant et guidé jusque dans le forage via la tête d'injection puis le tube.
  • La tête d'injection comprend avantageusement une paroi latérale dans laquelle est ménagé un orifice. Ledit orifice traverse la partie fixe et la partie pivotante et débouche dans le trou traversant. Ledit orifice est configuré pour être connecté à une source d'alimentation en fluide de lavage. Aussi, le fluide est injecté dans le trou traversant la tête d'injection, via l'orifice ménagé dans sa paroi latérale. Le fluide de lavage est alors guidé dans le tube. Le fluide de lavage s'écoule avantageusement entre le tube et le canal d'injection.
  • L'invention porte également sur un dispositif de traitement d'un sol dans lequel est réalisé un forage ayant un fond, une paroi latérale, une profondeur de forage et s'étendant selon une direction de forage, le dispositif de traitement comprenant :
    • un tube ayant une extrémité distale, ledit tube étant configuré pour être positionné dans le forage à une première profondeur prédéterminée inférieure à la profondeur de forage ;
    • au moins un premier élément d'obturation configuré pour être introduit dans le forage à une deuxième profondeur prédéterminée comprise entre la première profondeur prédéterminée et la profondeur de forage, ledit au moins un premier élément d'obturation étant configuré pour obturer le forage afin de définir une zone d'injection située entre ledit au moins un premier élément d'obturation, le fond du forage et la paroi latérale du forage ;
    • un dispositif d'injection configuré pour injecter un fluide d'injection dans le forage ; et
    • un dispositif d'évacuation des déblais configuré pour évacuer les déblais situés entre le tube et la paroi latérale du forage lors de l'injection du fluide d'injection dans le forage, par nettoyage de la surface extérieure du tube en injectant un fluide de lavage autour du tube.
  • De préférence, le dispositif d'évacuation des déblais comprend un dispositif de déplacement configuré pour mettre en rotation le tube autour de la direction de forage.
  • Avantageusement, le dispositif d'évacuation des déblais comprend une tête d'injection pour injecter un fluide de lavage autour du tube.
    • Brève description des dessins
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
    • [Fig. 1]La figure 1 illustre une première étape d'un procédé de traitement d'un sol conforme à l'invention;
    • [Fig. 2]La figure 2 illustre une deuxième étape du procédé de traitement d'un sol conforme à l'invention;
    • [Fig. 3]La figure 3 illustre une troisième étape du procédé de traitement d'un sol conforme à l'invention;
    • [Fig. 4]La figure 4 illustre une quatrième étape du procédé de traitement d'un sol conforme à l'invention;
    • [Fig. 5]la figure 5 illustre une cinquième étape du procédé de traitement d'un sol conforme à l'invention;
    • [Fig. 6]La figure 6 illustre une sixième étape du procédé de traitement d'un sol conforme à l'invention;
    • [Fig. 7]La figure 7 illustre une septième étape du procédé de traitement d'un sol conforme à l'invention;
    • [Fig. 8]La figure 8 illustre une huitième étape du procédé de traitement d'un sol conforme à l'invention;
    • [Fig. 9]La figure 9 illustre une neuvième étape du procédé de traitement d'un sol conforme à l'invention;
    • [Fig. 10]La figure 10 illustre une variante de la neuvième étape du procédé de traitement d'un sol de la figure 9 ;
    • [Fig. 11]La figure 11 illustre le sol traité suite à l'étape illustrée en figure 10 ;
    • [Fig. 12]La figure 12 illustre une tête d'injection d'un dispositif de traitement selon l'invention ; et
    • [Fig. 13]La figure 13 illustre une vue en coupe de la tête d'injection de la figure 12 .
    Description des modes de réalisation
  • L'invention porte sur un procédé de traitement d'un sol. Ce procédé permet de modifier les propriétés physiques d'une portion de sol à traiter, par injection d'un fluide d'injection.
  • A l'aide des figures 1 à 9 , on va décrire un premier mode de réalisation du procédé, conforme à la présente invention, de traitement d'une première portion Z1 d'un sol S et d'une seconde portion Z2 dudit sol. Dans cet exemple, le sol S comprend notamment une première partie instable S1 et une seconde partie instable S2 s'étendant au-dessus de la première partie instable S1.
  • Conformément au procédé selon l'invention, on fournit un tube 10 creux et cylindrique, ayant une extrémité proximale 10a et une extrémité distale 10b, opposée à l'extrémité distale 10a. Dans cet exemple, l'extrémité distale 10b correspond à l'extrémité inférieure du tube et l'extrémité proximale 10a correspond à l'extrémité supérieure du tube 10. Le tube 10 comprend en son extrémité distale 10b une pluralité de dents de découpe 12 formant un organe de coupe pour découper le sol S.
  • De manière non limitative, on fournit également une machine de forage 14 munie d'un mât 16 et d'un dispositif de déplacement 18. Dans cet exemple non limitatif, le dispositif de déplacement 18 est monté coulissant le long du mât 16. Le tube 10 coopère avec le dispositif de déplacement 18 de sorte que ledit dispositif de déplacement 18 est configuré pour entraîner ledit tube 10 en rotation.
  • La vitesse de rotation du tube 10 peut avantageusement être contrôlée et ajustée. Par ailleurs, le dispositif de déplacement 18 comprend également un capteur de couple 19, permettant de mesurer un couple résistant appliqué au tube 10, s'opposant à sa mise en rotation.
  • Dans cet exemple non limitatif, le procédé comprend une première étape de réalisation d'un forage à l'aide du tube 10. Comme illustré en figure 1 , le dispositif de déplacement 18 est translaté le long du mât 16, vers le bas, de manière à déplacer le tube 10 sensiblement verticalement vers le bas. En parallèle, le dispositif de déplacement 18 entraine le tube 10 en rotation, afin de découper le sol à l'aide des dents de découpe 12, de manière à réaliser ledit forage F. En variante, il pourrait être envisagé de faire vibrer le tube 10 afin de découper le sol S. Le tube constitue donc un tube de forage.
  • Sans sortir du cadre de l'invention, le forage F pourrait être réalisé au moyen d'un outil de forage indépendant du tube.
  • Le forage F est réalisé de manière à traverser au moins partiellement les portions de sol Z1,Z2 à traiter. Comme on le constate sur la figure 2 , le forage comprend un fond Fa et une paroi latérale Fb. En outre, ledit forage F s'étend selon une direction de forage Y et jusqu'à une profondeur de forage Pf.
  • Dans cet exemple, le forage traverse également les première et seconde parties de sol instables S1,S2.
  • Lorsque le tube 10 a atteint la profondeur de forage Pf souhaitée illustrée en figure 1 , on réalise une deuxième étape selon laquelle le dispositif de déplacement 18 est translaté le long du mât 16, vers le haut. Le tube 10, coopérant avec le dispositif de déplacement 18, est donc également déplacé vers le haut et remonte le long du forage F. Le tube est alors positionné dans le forage à une première profondeur prédéterminée P1. Plus précisément, le tube est positionné de sorte que son extrémité distale 10b s'étende à ladite première profondeur prédéterminée P1.
  • Ladite profondeur prédéterminée P1 est inférieure à la profondeur de forage Pf et inférieure à la profondeur à laquelle s'étend la première portion de sol Z1 à traiter. Aussi, le tube s'étend au-dessus de la portion de sol à traiter et en regard des première et seconde parties de sol instable S1,S2, susceptibles de s'effondrer. Le tube 10 s'étend dans le forage F, selon la direction de forage Y.
  • Le tube permet alors de maintenir la paroi latérale Fb du forage sur une hauteur égale à la première profondeur prédéterminée P1, et donc notamment au niveau des première et seconde parties de sol instable S1,S2, afin d'empêcher ladite paroi latérale Fb de s'effondrer. En outre, on constate que le diamètre du tube 10 est très légèrement inférieur au diamètre du forage F de sorte qu'il épouse sensiblement la paroi latérale Fb du forage F. Un intérêt est d'empêcher d'autant plus efficacement l'effondrement de la paroi latérale du forage vers l'intérieur dudit forage F.
  • Le tube 10 est muni en son extrémité proximale 10a d'une tête d'injection 20. Un exemple de tête d'injection 20 est illustré en figures 12 et 13 . Elle est de préférence montée de manière amovible à l'extrémité proximale 10a du tube.
  • La tête d'injection 20 comprend une partie fixe 22 solidaire du dispositif de déplacement 18, par l'intermédiaire d'une tige 23. La tête d'injection 20 comprend en outre une partie pivotante 24 configurée pour pivoter par rapport à la partie fixe 22. Par ailleurs, la tête d'injection 20 comprend un trou 26 traversant les parties fixe 22 et pivotante 24 et traversant donc la tête d'injection, de haut en bas selon un axe. Ledit axe est confondu avec la direction de forage Y lorsque le tube 10 s'étend dans ledit forage. Les parties fixe 22 et pivotante 24 présentent une forme sensiblement cylindrique. La partie pivotante 24 coopère avec l'extrémité proximale 10a du tube 10, de sorte qu'elle pivote selon la direction de forage Y lorsque le tube est entraîné en rotation. La tête d'injection comprend de plus un orifice 25 traversant les parties fixe 22 et pivotante 24 radialement. L'orifice 25 débouche dans le trou traversant 26. Ledit orifice 25 est configuré pour être connecté à une source d'alimentation en fluide de lavage. La tête d'injection comprend également des joints pivotants 27 disposés entre la partie pivotante 24 et la partie fixe 22.
  • On introduit ensuite un premier élément d'obturation 30 dans le forage, comme on peut le voir sur la figure 3 . Dans cet exemple non limitatif, le premier élément d'obturation 30 est gonflable et présente une position rétractée dans laquelle il est dégonflé, et une position déployée dans laquelle il est gonflé. Il est en outre monté sur un canal d'injection 32, de sorte que ledit canal d'injection 32 traverse le premier élément d'obturation 30. Le premier élément d'obturation 30 est en outre relié à un organe de gonflage disposé hors du forage via une conduite de gonflage. Pour des raisons de lisibilité, ledit organe de gonflage et ladite conduite ne sont pas représentés.
  • Le premier élément d'obturation 30 est initialement placé en position rétractée, autour du canal d'injection 32. Ledit canal d'injection et ledit premier élément d'obturation en position rétractée sont alors introduits conjointement dans le tube 10, via le trou 24 traversant la tête d'injection 20,et translatés vers le fond Fa du forage F. Ils sont déplacés jusqu'à ce que le premier élément d'obturation 30 sorte du tube par son extrémité distale 10b. Le premier élément d'obturation est amené à une deuxième profondeur prédéterminée P2, comprise entre la première profondeur prédéterminée P1 et la profondeur de forage Pf. Le premier élément d'obturation 30 s'étend alors entre le tube 10 et le fond du forage Fa. La conduite de gonflage et le canal d'injection 32 s'étendent dans le tube 10 et dans le trou 26 traversant de la tête d'injection 20 et débouchent hors de ladite tête d'injection par son extrémité supérieure.
  • On injecte alors de l'air dans le premier élément d'obturation 30, via la conduite, grâce à l'organe de gonflage. Le premier élément d'obturation est alors gonflé et placé en position déployée, illustrée en figure 4 . Il peut donc être déployé depuis l'extérieur du forage.
  • En position déployée, le premier élément d'obturation 30 épouse la paroi latérale Fb du forage F de sorte qu'il forme un bouchon entre les parties de forage disposées au-dessus et en dessous dudit premier élément d'obturation 30. Le premier élément d'obturation définit alors une zone d'injection 34 située entre ledit premier élément d'obturation 30, le fond Fa du forage F et la paroi latérale Fb du forage. La zone d'injection 34 est disposée en regard de la première portion de sol à traiter Z1.
  • Le canal d'injection 32 est de préférence connecté à une source d'alimentation en fluide d'injection. Comme on le constate sur la figure 4 , le canal d'injection 32 traverse la tête d'injection 20 et s'étend également à l'intérieur du tube 10. Il comprend une extrémité proximale 32a faisant saillie depuis l'extrémité proximale 10a du tube et depuis l'extrémité supérieure de la tête d'injection 20. L'extrémité proximale 32a du canal d'injection 32 est reliée à la source d'alimentation en fluide d'injection. Le canal d'injection 32 comprend également une extrémité distale 32b s'étendant alors dans la zone d'injection 34, en dessous du premier élément d'obturation 30. L'extrémité distale du canal d'injection 32 est munie d'une buse d'injection 36 configurée pour projeter un fluide d'injection. Le canal d'injection 32 et la buse d'injection 36 font partie d'un dispositif d'injection.
  • On procède alors à l'injection du fluide d'injection, illustrée en figure 5 . Le fluide d'injection peut consister en un produit d'étanchéification s'il est nécessaire d'étanchéifier le sol ou en une boue durcissable s'il convient de consolider le sol. Il peut également s'agir d'un coulis.
  • Le fluide d'injection est introduit dans le canal d'injection 32, à l'extrémité proximale 32a dudit canal d'injection et se propage dans ledit canal d'injection depuis son extrémité proximale jusqu'à son extrémité distale 32b. Il est alors injecté dans la zone d'injection 34 grâce à la buse d'injection 36 qui permet de le projeter sensiblement radialement vers la paroi latérale Fb du forage F. Le fluide d'injection injecté est représenté par les flèches en traits pleins. Le fluide d'injection s'infiltre alors dans le sol S et se propage dans la première portion de sol Z1 à traiter. On réalise ainsi le traitement du sol.
  • Le premier élément d'obturation 30 permet d'éviter une projection directe du fluide d'injection vers le tube 10. Comme on le constate sur la figure 5 , le fluide d'injection est toutefois susceptible de contourner le premier élément d'obturation et de s'accumuler entre ledit premier élément d'obturation 30 et le tube 10 ou encore de s'infiltrer entre le tube 10 et la paroi latérale Fb du forage. En particulier, le fluide d'injection éventuellement mélangé à des particules de sol, forme des déblais risquant de s'infiltrer entre la paroi latérale du forage et une surface extérieure 11 du tube. Ceci n'est pas souhaitable dans la mesure où ces déblais risquent de perturber le déplacement du tube 10 ou même de bloquer le tube dans le forage.
  • Conformément à l'invention, on procède à une étape d'évacuation des déblais situés entre le tube 10 et la paroi latérale Fb du forage, simultanément à l'injection du fluide d'injection dans la zone d'injection 34, de manière à retirer les déblais au contact dudit tube. Plus précisément, on procède à une étape de nettoyage de la surface extérieure 11 du tube. Avantageusement, seule la partie du tube qui est dans le sol est nettoyée.
  • Dans cet exemple non limitatif, en parallèle de l'injection du fluide d'injection, on mesure le couple résistant appliqué au tube, à l'aide du capteur de couple 19. Lorsque ce couple résistant est supérieur à un seuil prédéterminé, on en déduit la présence de déblais, et notamment de fluide d'injection, au contact du tube 10 et on déclenche alors le nettoyage du tube et l'évacuation des déblais.
  • Sans sortir du cadre de l'invention, l'étape d'évacuation des déblais pourrait être déclenchée dès le début de l'injection du fluide d'injection dans la zone d'injection 34.
  • Afin de nettoyer le tube 10 et d'évacuer les déblais, le tube 10 est mis en rotation, à l'aide du dispositif de déplacement 18, autour d'un axe de rotation sensiblement confondu avec la direction longitudinale Y du forage F. Grâce à cette mise en rotation, le fluide d'injection au contact du tube ne risque pas de sécher et de se solidifier. Le risque que le tube reste coincé dans le sol est donc fortement réduit. En outre, le mouvement de rotation du tube 10 a pour conséquence de déplacer les déblais situés entre ledit tube et la paroi latérale Fb du forage vers l'extrémité proximale 10a du tube.
  • La mise en rotation du tube permet donc de nettoyer efficacement sa surface extérieure 11 et d'évacuer rapidement les déblais.
  • Sans sortir du cadre de l'invention, la surface extérieure 11 du tube pourrait comprendre au moins une hélice permettant d'acheminer les déblais vers l'extrémité proximale 10a du tube et donc vers l'extérieur du tube, pour en faciliter l'évacuation.
  • En parallèle, pour nettoyer la surface extérieure 11 du tube et évacuer les déblais, on réalise également une étape d'injection d'un fluide de lavage autour du tube 10. Le fluide de lavage peut comprendre une solution aqueuse et des agents nettoyants. Pour ce faire, le fluide de lavage est introduit dans le tube, à son extrémité proximale 10a, via l'orifice ménagé dans les parties fixe 22 et pivotante 24 de la tête d'injection 20. La tête d'injection 20 permet donc d'injecter le fluide de lavage dans le tube 10. Le tube est alors utilisé comme une conduite, de sorte que le fluide de lavage s'écoule entre le canal d'injection 32 et le tube 10. Le fluide de lavage est amené jusqu'à l'extrémité distale 10b du tube où il est injecté dans le forage F. Dans la mesure où le tube 10 pivote, la partie pivotante 24 de la tête d'injection 20 est également entraînée en rotation.
  • Le fluide de lavage remplit alors progressivement la partie supérieure du forage située au-dessus du premier élément d'obturation et s'infiltre entre la surface extérieure 11 du tube 10 et la paroi latérale Fb du forage. Les déblais, comprenant le fluide d'injection, présents dans cette partie supérieure du forage se mélangent alors au fluide de lavage, de sorte que le fluide de lavage entraîne les déblais vers l'extrémité supérieure du forage et les chasse hors du forage. Cette étape permet d'évacuer les déblais et de nettoyer plus efficacement la surface extérieure 11 du tube 10.
  • Sur la figure 5 , le trajet du fluide de lavage lors de son injection est représenté par des flèches en pointillés.
  • L'action couplée du fluide de lavage et de la mise en rotation du tube permet de détacher d'autant plus efficacement les déblais au contact du tube. La mise en rotation du tube conjointement à l'injection du fluide de lavage permet donc un nettoyage très efficace de la surface extérieure 11 du tube 10, réduisant sensiblement les risques de blocage du tube 10 dans le forage F. La tête d'injection 20 et le dispositif de déplacement 18 forment un dispositif de nettoyage du tube 10 et donc un dispositif d'évacuation des déblais situés entre le tube 10 et la paroi latérale Fb du forage F.
  • Sur la figure 6 , on constate que le fluide d'injection s'est propagé dans la première portion de sol Z1, depuis la zone d'injection, de sorte que cette première portion de sol Z1 a été traitée. Les dimensions de la première portion de sol Z1 traitée dépendent notamment du temps d'injection et de la quantité de fluide d'injection injectée.
  • Les figures 7 à 10 illustrent le traitement de la seconde portion de sol Z2 distincte de la première portion de sol Z1 traitée. La seconde portion de sol Z2 à traiter s'étend entre la première partie de sol instable S1 et la seconde partie de sol instable S2.
  • Dans un premier temps, le tube 10 est déplacé vers le haut du forage F et positionné à une première profondeur prédéterminée secondaire P1' inférieure à la première profondeur prédéterminée P1. Le tube 10 est alors situé en regard de la seconde partie de sol instable S2 et permet de maintenir la paroi latérale Fb du forage F au niveau de cette seconde partie de sol instable S2.
  • Comme illustré par le passage de la figure 7 à la figure 8 , le premier élément d'obturation 30 est dégonflé et placé en position rétractée. Il est alors déplacé vers le haut du forage F jusqu'en une deuxième profondeur prédéterminée secondaire P2' inférieure à la deuxième profondeur prédéterminée P2.
  • Comme précédemment, le premier élément d'obturation 30 est gonflé de manière à être placé en position déployée dans laquelle il épouse la paroi latérale Fb du forage. Le premier élément d'obturation définit alors une zone d'injection secondaire 34' située entre le premier élément d'obturation 30, le fond Fa du forage F et la paroi latérale Fb du forage. La zone d'injection secondaire 34' est disposée notamment en regard de la seconde portion de sol Z2 à traiter, comme on peut le voir en figure 9 .
  • Le canal d'injection 32 et la buse d'injection 36 sont également remontés dans le forage, en regard de la seconde portion de sol Z2 à traiter. Comme précédemment, le fluide d'injection est injecté dans la zone d'injection secondaire 34' de manière à traiter la seconde portion de sol Z2. En parallèle, le tube est nettoyé et les déblais situés entre le tube 10 et la paroi latérale Fb du forage F sont évacués. Pour ce faire, le tube 10 est mis en rotation à l'aide du dispositif de déplacement 18 et un fluide de lavage est injecté dans le forage F et autour du tube 10 à l'aide de la tête d'injection 20. Là-encore, la circulation du fluide de lavage permet d'éviter que les déblais, comprenant le fluide d'injection, ne bloquent le tube dans le forage.
  • Comme on le constate sur la figure 9 , le fluide d'injection s'est infiltré dans le sol S de sorte que la première portion de sol Z1 et la seconde portion de sol Z2 sont traitées.
  • Selon une variante non-limitative, et comme illustré en figure 10 , on aurait également pu introduire un deuxième élément d'obturation 31 dans le forage à une troisième profondeur prédéterminée P3 comprise entre la deuxième profondeur prédéterminée secondaire P2' et la profondeur de forage Pf. Le deuxième élément d'obturation 31 se trouve alors entre le premier élément d'obturation 30 et le fond du forage Fa.
  • Le deuxième élément d'obturation 31 est similaire au premier élément d'obturation 30 et peut également être placé dans une position déployée. Il permet par conséquent de réduire la zone d'injection secondaire 34', de sorte que ladite zone d'injection secondaire 34' s'étend dès lors entre le premier élément d'obturation 30, le deuxième élément d'obturation 31 et la paroi latérale Fb du forage. Un intérêt est de ne pas projeter le fluide d'injection vers le fond Fa du forage et donc de localiser plus précisément l'injection.
  • Sans sortir du cadre de l'invention, le deuxième élément d'obturation 31 peut avoir été introduit en même temps que le premier élément d'obturation 30 ou après.
  • Comme illustré en figure 11 , on peut alors extraire le tube 10 hors du forage, toujours en déplaçant l'organe de guidage 18 le long du mât. On extrait également le premier élément d'obturation 30 après l'avoir placé en position rétractée et le canal d'injection 32.
  • Le traitement des première et seconde portions de sol Z1,Z2 a donc été réalisé en remontant, en deux étapes d'injection successives, vers le haut du forage F.

Claims (17)

  1. Procédé de traitement d'un sol (S) comprenant les étapes suivantes :
    on fournit un tube (10) ayant une extrémité distale (10b);
    on réalise un forage (F) dans le sol, le forage ayant un fond (Fa), une paroi latérale (Fb), une profondeur de forage (Pf) et s'étendant selon une direction de forage (Y);
    on positionne le tube dans le forage à une première profondeur prédéterminée (P1) inférieure à la profondeur de forage ;
    on introduit au moins un premier élément d'obturation (30) dans le forage à une deuxième profondeur prédéterminée (P2) comprise entre la première profondeur prédéterminée et la profondeur de forage, de sorte qu'il s'étend entre l'extrémité distale du tube et le fond du forage, ledit au moins un premier élément d'obturation étant configuré pour obturer le forage afin de définir une zone d'injection (34) située entre ledit au moins un premier élément d'obturation, le fond du forage et la paroi latérale du forage ;
    ledit procédé de traitement de sol étant caractérisé en ce qu'on
    injecte un fluide d'injection dans la zone d'injection tout en réalisant une étape d'évacuation des déblais situés entre le tube et la paroi latérale du forage, l'étape d'évacuation des déblais comprenant le nettoyage de la surface extérieure (11) du tube (10), l'étape de nettoyage de la surface extérieure (11) du tube (10) comprenant l'injection d'un fluide de lavage autour du tube.
  2. Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de nettoyage de la surface extérieure (11) du tube (10) comprend la mise en rotation dudit tube autour de la direction de forage (Y).
  3. Procédé de traitement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'extrémité distale du tube (10) porte un organe de coupe (22), et en ce que l'étape de forage du sol (S) est réalisée à l'aide du tube déplacé dans le sol selon la direction de forage (Y) jusqu'à la profondeur de forage (Pf).
  4. Procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le diamètre du tube (10) est sensiblement égal au diamètre du forage.
  5. Procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on fournit un capteur de couple (19), en ce que l'on mesure un couple résistant appliqué au tube (10) à l'aide du capteur de couple, et en ce que l'on détecte une éventuelle présence de déblais en contact avec le tube, grâce au couple résistant mesuré.
  6. Procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit au moins un premier élément d'obturation (30) présente une position rétractée dans laquelle il peut être déplacé dans le forage (F) et une position déployée dans laquelle il coopère avec la paroi latérale (Fb) du forage pour obturer le forage afin de définir ladite zone d'injection (34).
  7. Procédé de traitement selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'introduction dudit au moins un premier élément d'obturation (30) dans le forage (F) comprend l'introduction dudit premier élément d'obturation, en position rétractée, dans le tube (10) et le déplacement dudit premier élément d'obturation le long du tube jusqu'à la deuxième profondeur prédéterminée (P2).
  8. Procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'injection du fluide d'injection est réalisée à l'aide d'un dispositif d'injection comprenant un canal d'injection s'étendant à l'intérieur du tube (10) et débouchant dans la zone d'injection.
  9. Procédé de traitement selon la revendication 8, caractérisé en ce que le canal d'injection traverse ledit au moins un premier élément d'obturation (30).
  10. Procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel on introduit un deuxième élément d'obturation (31) dans le forage à une troisième profondeur prédéterminée (P3) comprise entre la deuxième profondeur prédéterminée (P2) et la profondeur de forage (Pf), de sorte qu'il se trouve entre ledit au moins un premier élément d'obturation (30) et le fond (Fa) du forage (F), ledit deuxième élément d'obturation étant configuré pour obturer le forage de sorte que la zone d'injection (34') s'étend entre le premier élément d'obturation (30), le deuxième élément d'obturation et la paroi latérale (Fb) du forage.
  11. Procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le fluide d'injection est choisi parmi un produit d'étanchéification et une boue durcissable configurée pour consolider le sol (S).
  12. Procédé de traitement selon la revendication 5, caractérisé en ce que le fluide de lavage est injecté si une présence de déblais en contact avec le tube (10) est détectée à l'aide du capteur de couple (19).
  13. Procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le fluide de lavage est injecté par l'extrémité distale (10b) du tube (10).
  14. Procédé de traitement selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'étape d'injection d'un fluide de lavage est réalisée à l'aide d'une tête d'injection (20) configurée pour injecter le fluide de lavage dans le tube (10), la tête d'injection comprenant une partie fixe (22) et une partie pivotante (24), la partie pivotante étant configurée pour coopérer avec le tube (10).
  15. Dispositif de traitement d'un sol (S) dans lequel est réalisé un forage (F) ayant un fond (Fa), une paroi latérale (Fb), une profondeur de forage (Pf) et s'étendant selon une direction de forage (Y), ledit dispositif de traitement comprend:
    un tube (10) ayant une extrémité distale (10b), ledit tube étant configuré pour être positionné dans le forage à une première profondeur prédéterminée (P1) inférieure à la profondeur de forage ;
    au moins un premier élément d'obturation (30) configuré pour être introduit dans le forage à une deuxième profondeur prédéterminée (P2) comprise entre la première profondeur prédéterminée et la profondeur de forage, ledit au moins un premier élément d'obturation étant configuré pour obturer le forage afin de définir une zone d'injection (34) située entre ledit au moins un premier élément d'obturation, le fond du forage et la paroi latérale du forage ;
    un dispositif d'injection (32,36) configuré pour injecter un fluide d'injection dans le forage ;
    ledit dispositif de traitement de sol étant caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'évacuation des déblais (18,20) configuré pour évacuer les déblais situés entre le tube et la paroi latérale du forage lors de l'injection du fluide d'injection dans le forage, par nettoyage de la surface extérieure (11) du tube (10) en injectant un fluide de lavage autour du tube.
  16. Dispositif de traitement selon la revendication 15, caractérisé en ce que le dispositif d'évacuation des déblais comprend un dispositif de déplacement (18) configuré pour mettre en rotation le tube (10) autour de la direction de forage (Y).
  17. Dispositif de traitement selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que le dispositif d'évacuation des déblais comprend une tête d'injection (20) pour injecter un fluide de lavage autour du tube (10).
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