Mise en évidence des différences entre l’excavation pneumatique et l’hydro-excavation

Par Nick Bruhn

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Magazine professionnel de la prévention des dommages
Numéro de l’été 2018

L’excavation sous vide est une combinaison de deux sources non mécaniques pour excaver le sol et peut aller de petits systèmes montés sur remorque à de gros équipements montés sur camion. La première source est l’eau ou l’air sous pression, qui est utilisé pour ameublir le sol. Une fois le sol ameubli, un puissant système d’aspiration utilise le flux d’air et le vide pour ramasser et récupérer les matériaux. Le matériau est ensuite stocké dans une benne à débris ou une trémie pour être transporté hors site ou réutilisé.

Les camions d’hydro-excavation sont dotés d’un puissant système d’aspiration, d’une pompe à eau et d’un réservoir d’eau embarqués, de sorte que tout ce qui peut être pulvérisé, lavé ou aspiré peut être réalisé à l’aide de cet équipement. Pour creuser avec de l’air plutôt qu’avec de l’eau, le système d’eau n’est pas utilisé ou est remplacé par un compresseur d’air. Le compresseur d’air, tout comme la pompe à eau, peut avoir diverses utilisations, comme l’alimentation d’outils pneumatiques.

Avant de choisir entre l’aéro-excavation et l’hydro-excavation, il est utile de connaître la taille d’une application typique afin de sélectionner le corps de débris de la bonne taille pour effectuer le travail le plus efficacement possible. Il est essentiel de connaître les conditions du sol pour choisir le matériel adéquat. Les autres facteurs comprennent la distance à parcourir jusqu’à un site d’élimination, les restrictions de poids locales et nationales, la distance d’excavation par rapport à l’unité, les exigences du chantier et la disponibilité de l’eau.

De nombreux entrepreneurs et services publics exigent que tous les services publics soient exposés pour permettre une vérification visuelle de la tête de forage directionnel passant clairement à côté du service public. Cette méthode augmente considérablement la sécurité du chantier et prévient les dommages causés par les alésages transversaux.

Selon le rapport DIRT 2016 sur les dommages souterrains de la Common Ground Alliance (CGA), 317 868 événements connus de dommages à des installations souterraines ont été signalés en Amérique du Nord. Cela représente un sinistre toutes les deux minutes. Et il ne s’agit là que d’incidents connus. Le nombre réel d’incidents est probablement beaucoup plus élevé. Le rapport DIRT de la CGA fait également état des méthodes d’excavation employées lors de ces dommages :

Excavation mécanique

Selon le rapport DIRT de 2016, 40 % des dommages souterrains ont été causés par des pelleteuses et des trancheuses, qui sont utilisées plus fréquemment pour l’excavation.

Outils à main

Le rapport indique également que 26 % des dommages souterrains ont été causés par des outils à main, ce qui fait de ces derniers la deuxième cause de dommages souterrains connus. Cette situation est troublante si l’on considère que les outils à main qui ont causé ces dommages peuvent être utilisés dans la zone de tolérance établie.

De nombreux États et provinces ont établi des pratiques exemplaires en matière d’excavation qui précisent une zone de tolérance autour d’un service public. La zone de tolérance est une distance définie de chaque côté de l’installation souterraine où seuls des outils manuels ou une excavation par aspiration peuvent être utilisés. La taille ou la largeur de la zone de tolérance peut varier d’une province ou d’un État à l’autre. Cependant, lorsqu’on parle d’outils manuels, on pense que le travail d’excavation est effectué lentement et délicatement, comme un archéologue sur un site de fouilles. Mais creuser à la main avec une pelle peut être très dommageable pour les services publics enterrés.

Excavation sous vide

En revanche, selon le rapport DIRT de la CGA, l’excavation sous vide représente moins de 0,2 % des dommages souterrains. L’utilisation de l’excavation sous vide au lieu d’outils manuels pourrait réduire plus de 127 000 incidents connus de dommages souterrains chaque année.

Si l’excavation sous vide a été à l’origine de 252 incidents de dommages souterrains signalés en 2016, bon nombre de ces incidents auraient pu être évités. Il est probable que ces incidents soient dus à une mauvaise utilisation du matériel d’excavation sous vide.

Différences entre l’excavation à l’air et l’excavation à l’eau

L’excavation sous vide d’air est souhaitée dans les applications où le sol est meuble, où l’eau n’est pas facilement disponible, dans les projets d’excavation à petite échelle ou lorsqu’il est nécessaire de remblayer immédiatement le trou. Lorsque l’on travaille à proximité de lignes électriques enterrées ou de services publics fragiles, l’excavation sous vide d’air est souvent préférée en raison des pressions de fonctionnement plus faibles.

Les unités d’hydro-excavation (eau) fonctionnent bien dans les sols gelés ou lorsque l’on travaille avec des matériaux plus durs. Des chauffe-eau embarqués peuvent être utilisés pour réchauffer l’eau et l’aider à couper le sol. L’eau sert également de lubrifiant et contribue à prolonger la durée de vie du matériel d’excavation en réduisant l’usure du tuyau d’aspiration et d’autres composants dans le flux d’air. L’hydro-excavation ne produit pas l’effet de sablage que produit l’excavation sous vide.

Machines combinées air/hydro

Le fait de disposer d’une excavatrice sous vide dotée à la fois de capacités d’hydro-excavation et d’excavation pneumatique accroît la polyvalence de la machine et permet à l’entrepreneur d’effectuer toutes les excavations sous vide nécessaires. Certains services publics et ministères des transports commencent à exiger l’excavation sous vide à l’air pour une myriade de raisons. L’air permet également de remblayer le matériau pour les applications d’ingénierie des services publics souterrains (SUE), tandis que l’eau permet de découper des surfaces plus dures ou gelées.

La vitesse de l’hydro-excavation est trop importante pour être négligée pour la spéléologie générale, c’est pourquoi les entrepreneurs de services publics recherchent souvent une machine dotée des deux capacités.

Applications de l’hydro-excavation

Il existe un large éventail d’applications pour les services publics, les entreprises de construction et les municipalités, notamment l’installation de poteaux d’éclairage, la réparation de ruptures de conduites d’eau, les longues tranchées pour l’enfouissement de câbles, la réparation de fibres optiques, la protection cathodique pour les conduites de gaz et d’eau, les essais de pression, le transport d’eau douce vers un chantier, la traction d’une remorque et même l’installation d’un puits de fenêtre.

Les équipements d’hydro-excavation peuvent souvent être utilisés pour le nettoyage des réservoirs, des fosses ou le nettoyage général. Grâce à la pompe à eau haute pression embarquée, les hydro-excavateurs peuvent effectuer de nombreuses applications alternatives qui ne peuvent être réalisées avec des excavateurs pneumatiques.

Applications de l’excavation pneumatique

L’excavation à l’air permet aux entrepreneurs de localiser un service public et de vérifier son emplacement, tout en permettant le remblayage à sec du trou avec la même terre que celle qui a été excavée. Cette méthode ne nécessite pas l’élimination de boues humides ou boueuses.

Les principaux avantages de l’excavation pneumatique sont que l’air est illimité et que les déblais peuvent souvent être déchargés sur place. Les compresseurs embarqués génèrent la pression nécessaire à la demande, de sorte qu’il n’est pas nécessaire de refaire le plein d’eau. L’utilisation des déblais pour les remblais réduit la nécessité de se déplacer et de payer une décharge. Lors de l’aspiration autour de fils électriques sous tension, l’excavation à l’air peut être préférée à l’excavation hydraulique car l’air n’est pas conducteur.

Les options augmentent la productivité et la polyvalence

Les entrepreneurs doivent choisir une excavatrice à vide qui offre de nombreuses options pour répondre à leurs besoins spécifiques afin d’atteindre une productivité maximale sur le chantier. Plusieurs options sont également disponibles, notamment un compresseur d’air pour les travaux d’excavation ou l’utilisation d’outils pneumatiques, des chauffe-eau pour aider à traverser les sols gelés et l’argile, un ensemble d’outils hydrauliques, un deuxième poste de conduite, des options de déchargement et de résistance au froid, et des coffres à outils supplémentaires.

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