Sur les foreuses rotatives hydrauliques de pieux de fondation de ponts et gratte-ciel en Afrique et en Asie (SANY SR285/SR360, XCMG XR280/XR360, Bauer série BG), la tige télescopique Kelly (tige à verrouillage mécanique ou tige à friction) transmet des couples de rotation colossaux de 280 à 360 kN·m et une poussée verticale de 200 kN vers l'outil de forage jusqu'à 80 mètres de profondeur. Soumise aux granits durs et à la roche abrasive, diagnostiquer l'usure des clavettes de guidage, recharger les poches de verrouillage par soudage et éviter le grippage en trou prévient les accidents de coincement d'outils au fond du forage.
1. Tableau Comparatif : Tige Kelly à Verrouillage Mécanique vs. à Friction
| Spécification Technique | Tige Télescopique à Friction (Friction Kelly Bar) | Tige Kelly à Verrouillage Mécanique (Interlocking Rock Spec) |
|---|---|---|
| Mode de Transmission du Couple et Poussée | Frottement mécanique par adhérence des clavettes sous charge | Verrouillage positif rigide par encoches usinées et ergots métalliques |
| Capacité de Poussée Verticale (Crowd) | Limitée (env. 60 à 100 kN effectifs avant patinage) | Poussée maximale intégrale (200 à 300 kN de force hydraulique) |
| Nombre d'Éléments Télescopiques | 4, 5 ou 6 éléments minces grande profondeur | 3, 4 ou 5 éléments tubulaires massifs en acier allié forgé |
| Profondeur Maximale de Forage | Très grande profondeur : 60 m jusqu'à 110+ Mètres en terrains meubles | Profondeur de pieux standards : 40 m à 85 Mètres en roche dure |
| Terrains Géologiques Cibles | Argiles molles, sables de fleuve, alluvions, graviers meubles | Granit dur, calcaire massif, basalte volcanique, latérite rocheuse |
| Nuance d'Acier des Fûts Tubulaires | Tube sans soudure 27SiMn ou 35CrMo traité thermiquement | Tubes en acier allié au chrome-molybdène 35CrMo / 42CrMo forgé |
| Dureté des Clavettes de Guidage | Trempe par induction haute fréquence (Dureté 50 à 55 HRC) | Clavettes trempées avec rechargement anti-usure (58 à 62 HRC) |
| Facilité de Conduite pour le Foreur | Simple : Descente continue automatique sans indexation angulaire | Exigeante : Nécessite une rotation précise pour verrouiller et déverrouiller |
2. Fonctionnement du Verrouillage Mécanique (Interlocking)
Forer dans du granit à 80 MPa exige d'écraser les pointes en carbure avec tout le poids de la machine :
- L'Architecture des Poches Fraisées : Sur une tige Kelly à verrouillage, chaque fût tubulaire intérieur comporte des encoches d'arrêt fraisées tous les 2 à 3 mètres le long des clavettes de guidage.
- La Séquence de Verrouillage : Le foreur descend la tige à la profondeur voulue, puis fait tourner la table de rotation de 15 à 30 degrés en sens horaire. Les clavettes extérieures viennent se loger sous les talons de verrouillage du tube intérieur.
- Poussée Maximale de 30 Tonnes : Une fois verrouillé, le vérin de mât pousse vers le bas. La force descend directement dans le trépan sans aucun patinage, broyant le rocher avec une efficacité redoutable.
- Le Déverrouillage : Avant de remonter le godet plein, le foreur fait tourner la table de 30 degrés en sens anti-horaire pour libérer les clavettes et remonter au treuil principal sans résistance.
3. Tableau de Diagnostic des Pannes de Tiges Kelly
| Symptôme Constaté | Cause Racine Probable | Action Corrective Immédiate |
|---|---|---|
| La foreuse appuie mais la tige glisse sans verrouiller (Patine à vide) | Coins des encoches de verrouillage arrondis par l'usure ; clavettes usées de plus de 6 mm | Contrôler les clavettes à la jauge d'épaisseur ; recharger les crans par soudure anti-usure |
| La tige télescopique reste coincée en bas de trou ; le treuil force | Boue de forage et sable fin incrustés entre les fûts tubulaires ; fût cintré par effort radial | Donner des petits à-coups de rotation en hissant ; injecter de la bentonite liquide pour débourber |
| Chocs métalliques violents dans la table de rotation pendant le forage | Jeu excessif (>10 mm) entre les clavettes d'entraînement de table et les fûts extérieurs | Mesurer l'épaisseur des clavettes au pied à coulisse ; recharger les bandes d'usure à l'arc |
| Ressorts amortisseurs du pied de tige écrasés ou cassés | Le foreur laisse tomber la tige en chute libre sans amortir l'arrêt au treuil | Remplacer le paquet de ressorts hélicoïdaux inférieurs et les tampons d'amortissement en polyuréthane |
4. Protocole de Rechargement des Clavettes à l'Électrode Carbure
- Démontage sur Tréteaux Horizontaux : Sortez les fûts télescopiques sur chandelles métalliques planes. Lavez intégralement les boues de forage au nettoyeur haute pression.
- Mesure de l'Usure : Mesurez la hauteur des clavettes. Si l'épaisseur diminue de plus de 4,0 mm ou si les angles de verrouillage sont chanfreinés à 45°, le rechargement est obligatoire.
- Préchauffage du Tube 35CrMo : Chauffez la zone au chalumeau à 150 °C – 180 °C pour éviter la formation de criques sous cordon dans l'acier allié dur.
- Passe de Liaison Résiliente : Déposez une première passe de soudure avec une baguette basique douce (E7018) pour créer une accroche sans tension thermique.
- Rechargement au Carbure de Chrome (58–62 HRC) : Appliquez deux cordons avec du fil d'apport rechargement dur riche en carbure de chrome. Meulez soigneusement les arêtes à la meuleuse pour rétablir une arête d'appui vive à 90 degrés.
Questions Fréquemment Posées
Q : Pourquoi ne faut-il JAMAIS graisser l'extérieur des tubes de tige Kelly ?
A : Mettre de la graisse sur les tubes extérieurs attire les grains de sable et poussières de roche abrasives, formant une pâte à roder destructive qui scie les clavettes en moins de 100 heures. Les tiges Kelly travaillent impérativement à sec !
Q : Qu'est-ce qui provoque la fente longitudinale d'un tube Kelly ?
A : Le déchirement longitudinal arrive quand le foreur envoie le couple maximal alors que la clavette n'est engagée qu'à moitié dans son encoche, concentrant 300 kN·m de torsion sur une petite arête de 2 cm.
Q : Où acheter des tiges Kelly d'origine SANY, XCMG et outils de forage de pieux ?
A : Découvrez nos équipements dans le Catalogue Engins de Chantier ou consultez notre FAQ Internationale.
Demander un Devis de Tiges Kelly et Outils de Forage
Semi-Remorques Recommandées
 Remorque à plateau à 3 essieux |  Remorque lowboy à 3 essieux |  Remorque porte-conteneurs à 3 essieux |
