Differents Types D'engins de Chantier [PDF]

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LES ENGINS DE CHANTIERS KADJO KOUAMELAN JOSEPH Elève ingénieur des travaux publics 2e année

TABLE DES MATIERES INTRODUCTION .................................................................................................. 1 I.

DEFINITION................................................................................................. 1

II.

DIFFERENTS TYPES D’ENGINS DE CHANTIERS ............................................. 1 1.

La bétonnière ......................................................................................... 1 a.

La centrale à béton ............................................................................. 1

b.

Modèle spécifique .............................................................................. 2

c.

Pompe à béton ................................................................................... 3

2.

Un bulldozer .......................................................................................... 4 a.

Description.......................................................................................... 4

b.

Utilisation ........................................................................................... 5

3.

Le camion-citerne .................................................................................. 5

4.

Un chargeur à pneus .............................................................................. 6

5.

Un chargeur sur chenilles ....................................................................... 8

6.

La décapeuse ......................................................................................... 8

7.

Une dragline ........................................................................................ 10

8.

L'aspiratrice-excavatrice ...................................................................... 10

9.

La fraiseuse .......................................................................................... 11

10. Le finisseur ........................................................................................... 12 a.

Description........................................................................................ 12

b.

Fonctionnement ............................................................................... 13

11. Un camion à benne basculante ............................................................ 13 a.

Tribenne ........................................................................................... 14

12. Le malaxeur ......................................................................................... 14 a.

Description........................................................................................ 14

b.

Taille et capacité ............................................................................... 15

13. Niveleuse ............................................................................................. 16 a.

Description........................................................................................ 16

14. La pelle mécanique hydraulique .......................................................... 17

a.

Equipements ..................................................................................... 18

b.

Utilisation ......................................................................................... 19

15. Un rouleau compresseur ...................................................................... 19 16. La souffleuse à neige ............................................................................ 21 a.

Description........................................................................................ 21

17. Le tombereau....................................................................................... 21 18. La tractopelle ....................................................................................... 23 19. La trancheuse....................................................................................... 24 a.

La trancheuse à roues ....................................................................... 24

b.

La trancheuse à chaine ..................................................................... 25

c.

Les micros trancheuses ..................................................................... 26

d.

Application ........................................................................................ 26

CONVLUSION.................................................................................................... 26

LES ENGINS DE CHANTIERS

INTRODUCTION I. DEFINITION Un engin de chantier ou engin de génie civil est un engin utilisé sur les chantiers pour effectuer différents travaux de terrassement. Il en existe de différentes sortes.

II. DIFFERENTS TYPES D’ENGINS DE CHANTIERS 1. La bétonnière Une bétonnière est une machine servant à malaxer les différents constituants du mortier (ciment ou chaux, sable, eau) ou du béton. Le mot bétonneuse est parfois employé à la place de bétonnière, mais il s'agit d'un barbarisme.

Figure 1 : la bétonnière en utilisation a. La centrale à béton Sur les sites de production de béton prêt à l'emploi ou sur les gros chantiers on utilise des centrales à béton, qui permettent de produire de grandes quantités de béton. Il existe de nombreux types de centrales mais elles se caractérisent toujours par des composants communs :  un malaxeur horizontal ou vertical ;  un dispositif de pesée des agrégats et du ciment ;  un ou plusieurs silos de stockage du ciment et des éventuelles adjonctions (calcaire, cendres...) ;  des cuves de stockage des adjuvants ;  des éléments permettant le chargement des agrégats et du ciment (trémies et tapis roulants ou skip (chargeur d'agrégats) vertical à câble pour l'alimentation de stockages verticaux, rayons raclants). 1 KADJO Kouamelan Joseph

LES ENGINS DE CHANTIERS Les centrales actuelles sont équipées d'automates qui permettent la réalisation en continu de béton selon des formules préalablement saisies, tout en effectuant automatiquement des corrections de quantités d'eau en fonction de la teneur en eau des granulats.

Figure 2 : centrale à béton b. Modèle spécifique L'autobétonnière ou la bétonnière mobile est un petit engin, muni d'un réservoir de type « toupie » mais qui à la différence des camions malaxeurs a pour rôle de fabriquer le béton et non simplement de le transporter. Le chargement des agrégats et du ciment se fait par l'avant grâce à une benne articulée relevée par vérins qui se remplit directement en avançant dans le tas. La vidange de l'autobétonnière se fait par inversion du sens de rotation.

Figure 3 : l’autobétonnière Il existe également des bétonnières montées sur camion, fabriquant à la demande le béton sur le chantier : les constituants restent séparés dans différents réservoirs et se mélangent à l'arrière du camion, au moment d'être utilisés, dans un dégorgeoir à vis 2 KADJO Kouamelan Joseph

LES ENGINS DE CHANTIERS c. Pompe à béton Une pompe à béton est un matériel servant à transporter le béton dans un tuyau souple ou rigide, pour l'acheminer en hauteur ou au-delà d'un obstacle lorsque le camion malaxeur ne peut accéder directement au lieu de coulage ou de projection. On distingue :  Les pompes à béton statique : Ces pompes, de diverses tailles et débits, comprennent un bac déverseur dans lequel on déverse du mortier. Une pompe est située sous le bac, elle prend du béton dans un cylindre et le pousse dans un tuyau par un piston hydraulique.

Figure 4 : Une petite pompe à béton.  Ces pompes sont couramment intégrées à des camions, alors dits eux aussi « pompes à béton ». Ces engins sont équipés d'un bras hydraulique qui se déplie et qui peut se diriger dans plusieurs directions. Sur ce bras est fixé le tuyau métallique dans lequel passe le béton ; c'est le chauffeur qui contrôle le bras à l'aide d'une télécommande. Un tuyau souple en caoutchouc permet d'ajuster simplement en le poussant le point de déversement du béton. Il existe des camions malaxeurs équipés de leur propre pompe et bras hydraulique. À cause du poids de l'ensemble, la contenance de la cuve s'en trouve amoindrie, souvent autour de 5 m3.

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Figure 5 : Pompe à béton devant un chantier

2. Un bulldozer Un bulldozer (ou bouteur, en français du Canada, selon la recommandation officielle1 ; en France, la recommandation de 1986 a été retirée du Répertoire terminologique de la Commission générale de terminologie et de néologie dans son édition de 2000, ce terme n’ayant pas réussi à s’imposer) est un tracteur à chenilles, chaînes ou pneus équipé d'au moins une lame orientable et servant à pousser des matériaux ou à démolir.

Figure 6 : bulldozer a. Description Le bulldozer est un tracteur à chenilles muni d'une lame frontale. L'outil de terrassement est une lame profilée portée par deux bras articulés qu'un mécanisme hydraulique permet de rabaisser ou de relever. Si la lame est en position basse, l'engin fait un terrassement par raclage avec une profondeur de 4 KADJO Kouamelan Joseph

LES ENGINS DE CHANTIERS coupe de 20 à 30 centimètres. En mettant la lame en position intermédiaire, on peut régler des tas de déblais en couches d'épaisseur de 20 à 30 centimètres également. La position haute est une position de transport. Dans certains engins, la lame est inclinable par pivotement autour d'articulations horizontales. Ce mouvement est commandé par des bras poussoirs hydrauliques. La puissance de l'engin est caractérisée par celle du tracteur et varie de 25 à 1 000 chevaux pour un poids de 5 à 100 T. La longueur de la lame est proportionnelle à la largeur de la machine, elle varie de 1,80 à 6,00 mètres. Dans certains bulldozers, la lame est également orientable dans le sens de la marche de l'appareil. Ces engins sont appelés les angledozers. Cet appareil a la possibilité d'aplanir des tas de déblais en les rejetant sur le côté. Généralement, les bulldozers sont équipés d'un dispositif de ripage monté à l'arrière de la machine. Il peut être à soc unique ou à plusieurs socs. Le nombre de socs à adopter résulte de l'analyse du sol à traiter : dans un terrain où la pénétration des dents est facile, il y a intérêt à augmenter le nombre de dents. Pour les terrains très durs et compacts, il est généralement indiqué d'utiliser un seul soc avec le choix d'une machine puissante. b. Utilisation Le bulldozer et l'angledozer sont des engins commodes pour :       

niveler des terrains ; décaper de la terre végétale ; faire le régalage des terres ; déboiser ; pousser des décapeuses ; tirer des charrues ; faire du ripage.

3. Le camion-citerne Un camion-citerne est un véhicule de la catégorie des camions utilisé pour le transport de liquides, de gaz ou encore de pulvérulents stockés en vrac. Les camions-citernes sont caractérisés par une longue cuve (ou citerne) d'acier inoxydable placée à l'arrière de la cabine, parfois sur une remorque articulée, avec une apparence similaire aux wagons-citernes des trains, constituée d'un cylindre et de deux extrémités hémisphériques. Les cuves peuvent être de 5 KADJO Kouamelan Joseph

LES ENGINS DE CHANTIERS différents types suivant la cargaison à contenir : pressurisée, réfrigérée ou isolée, divisée en plusieurs compartiments, résistante à l'acide, conçue pour transporter des produits alimentaires et munies d'une ou plusieurs ouvertures trous d’homme (dites trappes de visite). La capacité typique d'un transporteur d'essence varie entre 15 et 35 m3 par cuve, bien que l'on trouve de petits camions de 10 m3 ou parfois moins utilisés pour la vidange de fosses septiques, et d'autres de moins de 4 m3 pour le transport du GPL sous pression. Le nombre d'essieux est bien entendu en fonction du poids total au sol, soit le poids du véhicule plus la charge, et varie d'un pays à l'autre. La forme des citernes transportant les pulvérulents est influencée par les contraintes liées à la vidange. Il y a deux principaux concepts :  La citerne « plate » ou les pis, la vidange se fait par dessous, par des orifices coniques  La citerne « basculante », la citerne entière est soulevée vers l'arrière, à la manière des camions-benne. La basculante a en général un volume bien supérieur à la plate. Les cuves pour les pulvérulents sont généralement en aluminium pour diminuer la tare ce qui permet de charger plus.

Figure 7 : Camion-citerne Volvo de la société Shell sur le tarmac de l'aéroport d'Helsinki.

4. Un chargeur à pneus Un chargeur sur pneus, ou chargeuse sur pneus, est un engin de chantier sur pneus. Il comporte un corps automoteur articulé et une benne de grande taille 6 KADJO Kouamelan Joseph

LES ENGINS DE CHANTIERS à l'avant. Celle-ci, aussi appelée godet, peut effectuer un mouvement vertical et pivoter autour de son axe porteur. Utilisation

Figure 8 : Chargeur Case 921C.  Travaux publics : Très largement utilisé dans les chantiers de terrassement, il permet, outre le chargement des camions, de créer, modifier, et déplacer de manière rapide des tas de terres excavées.  Opérations portuaires : Le chargeur est utilisé sur les navires vraquiers à la fin du déchargement, au lieu des pelleteuses et autres engins à chenilles qui sont plus adaptés à rouler sur des cargaisons instables ; le chargeur permet de décoller la cargaison collée aux parois et sur le sol de la cale, car ses pneus font moins de dommages.  Travaux souterrains : Pour l'exploitation des mines et pour excaver des tunnels, on utilise un type particulier de chargeuse, appelé charge-etroule (de) ; il s'agit d'une chargeuse étroite et basse, sur laquelle le conducteur est placé latéralement. Il existe des versions électriques de ces engins, alimentés par un câble à enrouleur sur la machine, pour pallier les inconvénients liés au moteur Diesel, notamment les gaz d’échappement et les surchauffes.

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Figure 8 : Un charge-et-roule

5. Un chargeur sur chenilles Un chargeur sur chenilles, ou track, est un engin de chantier sur chenilles. Il comporte un corps automoteur et un godet à l'avant qui peut effectuer un mouvement vertical et pivoter autour de son axe porteur.

Figures 9 : Un chargeur sur chenilles

6. La décapeuse La décapeuse est un engin de travaux publics. La décapeuse appelée aussi scraper ou motor-scraper et de catégorie CACES 8, est généralement utilisée pour l'arasement des sols. Cet engin possède une benne avec tiroir éjecteur pouvant se surbaisser et qui, par l'effet du déplacement de la machine, permet d'extraire les matériaux. Ceux-ci seront ensuite transportés sur le lieu de déchargement pour finalement y être répandus en couches.

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Figure 10 : Une décapeuse (ou scrapper). Il existe différents types de scrapers : les scrapers à poussée hydraulique, les scrapers à culbute, les scrapers pour vignes et vergers, etc. Ces engins ne sont généralement pas autonomes pour décaper, et sont poussés (un tampon se trouve à l'arrière) par un bulldozer équipé d'une lame spéciale dite « pousse ». Ce type de scraper dit « poussé » est le plus répandu. Ils permettent des cadences élevées, supérieures à celles permises par des pelles mécaniques chargeant des tombereaux, mais ne peuvent servir qu'aux décaissements en grande masse, et pas à des terrassements de faible importance. L'emploi d'un échelon de scrapers (plusieurs machines faisant des rotations) se justifie ainsi sur les grands chantiers, à condition que la distance à parcourir entre l'emprunt et le dépôt de matériau soit faible, car la vitesse de pointe de ces machines est modeste ; il est nécessaire en outre que les opérations n'imposent pas de quitter l'enceinte du chantier car une décapeuse ne peut pas circuler sur la voie publique en raison de son gabarit. L'engin peut aussi être autonome, du type « automoteur ». Par le biais d'une chaîne élévatrice, il se charge et se décharge par ses propres moyens. Il existe enfin un type assez peu courant appelé « bimoteur », car équipé de deux moteurs, un à l'avant et l'autre à l'arrière, qui peut ainsi se passer d'un bulldozer pour travailler. Une variante de ces scrapers bimoteurs est dite « push-pull » : munis d'un étrier amovible à l'avant et d'un crochet à l'arrière, ils peuvent être couplés durant la prise de matériaux qui se fait successivement par l'un puis par l'autre. C'est parce que la puissance d'un seul ne suffirait pas toujours pour cela. Après le chargement, les deux véhicules se dirigent séparément vers le lieu de déchargement puis se réunissent pour la prochaine prise de terre. 9 KADJO Kouamelan Joseph

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7. Une dragline Une dragline est un engin d'excavation utilisé dans le génie civil et les mines à ciel ouvert. Cet engin est aussi appelé pelle à benne traînante. Cette pelle mécanique à câbles sert à extraire les matériaux meubles, comme la terre, le sable, le gravier, etc. Elle agit en raclant le terrain. Elle comprend un godet suspendu à une flèche de grue, traîné sur le sol par un câble de halage. Une fois rempli, le godet est relevé à l'aide d'un câble de levage fixé à la potence et mû par un treuil.

Figure 11 : Dragline d'extraction Les plus petits modèles de dragline sont utilisés en génie civil pour la construction de routes ou de ports ; les plus gros pour l'extraction à ciel ouvert. Selon leur taille, ils peuvent se déplacer sur chenilles ou sur patins. Les draglines sur patins sont aussi appelées « draglines marcheuses ».

8. L'aspiratrice-excavatrice L'aspiratrice-excavatrice ou camion aspirateur est un engin utilisé dans les travaux publics et l'industrie. Les fabricants historiques sont RSP et MTS, basés en Allemagne, qui produisent en petit nombre des engins presque identiques. D'autres constructeurs, notamment français, existent comme Rivard. Ces engins de travaux publics mettent en œuvre la technique du terrassement par aspiration, depuis de très nombreuses années en Europe et particulièrement en France. Le gain de productivité est associé à l'apport sécuritaire, notamment dans la prévention du risque d'endommagement de réseaux enterrés.

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Figure 12 : Une aspiratrice-excavatrice.

9. La fraiseuse Une raboteuse ou fraiseuse routière ou fraiseuse à froid (par opposition à l'ancienne technologie des fraiseuses à chaud) est un engin de génie civil utilisé pour la réfection des chaussées, des aires industrielles ou des pistes d'aéroports, par exemple pour améliorer la rugosité d'une piste. Elle agit par fraisage pour enlever les matériaux durs tels que béton de ciment ou bitumineux.

Figure 13 : Réfection de parking au moyen d'une fraiseuse Wirtgen W100F. Les petits modèles sont équipés de roues, et les grosses machines les plus courantes de trains à chenilles réglables individuellement en hauteur pour 11 KADJO Kouamelan Joseph

LES ENGINS DE CHANTIERS obtenir une position horizontale. Un tambour de fraisage tournant en sens inverse de l'avance de la machine enlève et concasse les revêtements de chaussée ; ce tambour est muni de pointes amovibles en métal dur (carbure de tungstène), similaires aux pointes équipant les scies à rocher. Une bande de déversement frontale, orientable et désaccouplable, assure l'enlèvement. La roue d'appui est repliable, à réglage hydraulique. La largeur de travail maximale dépasse 4 m pour les machines les plus puissantes. Le fraisat, récupéré dans la benne d'un camion, peut être réutilisé dans des centrales de recyclage ou d'enrobage. La fraiseuse peut aussi servir pour l'égalisation de chaussées (fraisage fin).

10.

Le finisseur

Un finisseur (ou finisher) est un engin mobile destiné à appliquer les enrobés bitumineux sur les chaussées. Il existe également des finisseurs pour l'application de béton, pour des chaussées, des canaux, glissières, caniveaux, bordures, etc.

Figure 14 : Un finisseur en cours d'application a. Description Un finisseur est composé des éléments suivants :  une trémie1 disposée à l'avant, dans laquelle les camions déversent la matière ;  une plate-forme de commande depuis laquelle le chauffeur pilote l'engin ;  une convoyeuse située en dessous destinée à amener les matériaux depuis le fond de la trémie vers la table de réglage ; 12 KADJO Kouamelan Joseph

LES ENGINS DE CHANTIERS  des chenilles ou des roues ;  une table de réglage, disposée à l'arrière, par où l'enrobé ou le béton est déversé sur la chaussée, et sur laquelle il est possible de déplacer les éléments latéraux et verticaux afin de définir l'épaisseur et la largeur de l'application ;  dans le cas de coulage d'éléments en béton, le dernier organe est appelé « coffrage glissant ». b. Fonctionnement Pour effectuer l'application d'enrobé pour une chaussée, le camion contenant l'enrobé recule et soulève sa benne afin de la déverser lentement dans la trémie du finisseur, puis c'est le finisseur qui pousse celui-ci jusqu'à ce que la benne soit vide, et qu'un autre camion vienne prendre sa place. Au cours de l'opération, l'engin garde une vitesse la plus constante possible, tout en restant aligné à l'axe de la chaussée à couvrir, le régleur a pour responsabilité de régler en permanence la table de réglage afin d'assurer une application d'épaisseur et de largeur correcte, tout cela sous le contrôle d'un chef d'application. L'épaisseur peut être réglée « automatiquement », grâce à un palpeur glissant sur un « fil-guide » tendu et réglé au préalable, ou par un système intégré comprenant soit un équipement GPS, soit une station totale. Il peut être intercalé entre le finisseur et les camions de transport une benne mobile, permettant d'avoir un « tampon » d'enrobé plus important que le simple déversoir du finisseur, afin de ne pas risquer d'interrompre l'avancée de l'engin pour cause de rupture d'approvisionnement.

11.

Un camion à benne basculante

Un camion à benne basculante ou camion benne est un type de camion utilisé généralement pour le transport de matériaux en vrac tel que du sable, du gravier, de terre ou de gravats. Un camion à benne basculante est ordinairement équipé d'un vérin hydraulique qui soulève l'avant de la benne à la demande, permettant ainsi de la vider par gravité, en partie ou totalité, que le camion soit immobile ou en déplacement.

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Figure 15 : Camion à benne basculante à l'arrêt, sa benne à mi-hauteur. a. Tribenne Certain camions, destinés aux travaux publics, ont leur benne qui bascule au choix également à droite et à gauche, afin de verser leur chargement le long du véhicule et non plus seulement à l'arrière.

12.

Le malaxeur

Un camion malaxeur ou bétonnière portée, appelé communément camion toupie, désigne un camion spécialisé dans le transport du béton frais. Le camion est pour l'essentiel pourvu d'un réservoir rotatif en forme de toupie et incliné suivant un axe presque horizontal.

Figure 16 : Camion malaxeur équipé d'une pompe à béton a. Description Le mouvement du réservoir, transmis généralement par un ensemble moteurpompe hydraulique, permet le brassage continu du matériau et empêche la ségrégation du béton pendant le transport. 14 KADJO Kouamelan Joseph

LES ENGINS DE CHANTIERS Contrairement à l'idée reçue, le mouvement n'empêche pas la prise du béton. Ainsi, pour garder toutes ses qualités, le béton ne doit pas séjourner durant une trop longue période dans le camion (on se fixe en général un maximum de deux heures). Des adjuvants retardateurs peuvent augmenter ce temps mais les conditions atmosphériques et notamment la température ambiante sont des contraintes importantes. Le malaxage en continu a également pour but de compléter l'action de la centrale à béton. L'intérieur du réservoir est pourvu d'une vis sans fin, formée par une cloison hélicoïdale, qui entraine le béton au fond de la cuve lorsqu'elle tourne dans un sens (opération de malaxage), et vers le sommet ouvert de la cuve lorsque la "toupie" est mise en rotation dans le sens inverse (opération de vidange). Ainsi la cuve peut se vider complètement sans avoir à être inclinée Le camion est également muni d'un entonnoir situé au-dessus de l'ouverture, pour faciliter son remplissage sous la centrale à béton, de canalisations amovibles, appelées « goulotte » qui permettent de faire couler le béton directement à l'endroit où on en a besoin, et d'une cuve d'eau, pour le nettoyage du camion et l'ajout éventuel d'eau pour fluidifier le béton à la livraison (ceci est à éviter [et même formellement interdit] pour ne pas faire chuter la résistance du béton). Certains camions peuvent être équipés d'une cuve d'environ 60 litres contenant du fluidifiant qui évite de rajouter beaucoup trop d'eau et qui évite une chute trop importante de la résistance du béton. Les camions toupies sont parfois équipés d'un tapis convoyeur à béton embarqué ou d'une pompe à béton (pumy ), permettant de transporter le béton directement sur le lieu de coulage. b. Taille et capacité Selon leur taille, les camions peuvent transporter de 4 à 10 m3 de béton. Les toupies se trouvent sous trois formes de porteurs et une semi-remorque :  le 4x2 ou 4x4 (19 tonnes maximum) pouvant transporter 4 m3 de béton (soit environ 9,2 t) ;  le 6x4 (26 t maxi) pouvant transporter 5.5 m3 de béton (soit environ 13,2 t) ;

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LES ENGINS DE CHANTIERS  le 8x4 (32 t maxi) pouvant transporter 7,5 m3 de béton (soit environ 18 t) ;  le semi-remorque 2 essieux (38 t maxi) pouvant transporter 10 m3 de béton (soit environ 24 t). Le code de la route limitant le PTAC, le poids résultant de l'adjonction de matériels de déversement peut limiter le volume utile. À noter que, au tout début de l'industrie du BPE, dans les années 1930, de petits camions portaient alors 2 m3. Nb: Poids à titre indicatif sur une base moyenne de 2 400 kg/m3.)

13.

Niveleuse

Une niveleuse est un véhicule de génie civil constitué essentiellement de six roues, d'une lame de grande largeur qui permet de régler en hauteur des couches de matériaux ; éventuellement, elle est équipée également d'une lame frontale (appelée lame bull en rapport avec la lame du bulldozer ou bouteur), et d'un ripper (sorte de dents qui permettent de décompacter des couches de matériaux en place).

Figure 17 : Niveleuse type 120H de Caterpillar a. Description La niveleuse, est souvent appelée par son nom "anglo-saxon" le grader. La lame prépondérante de la niveleuse est la grande lame qui peut se régler depuis la cabine de pilotage avec des angles allant pratiquement de 0° (lame horizontale) à 90° (lame verticale). C'est cette lame qui permet de régler les différentes couches de chaussée (fondation et base) constituée de graves hydrauliques, naturelles ou bitumineuses (grave bitume).

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LES ENGINS DE CHANTIERS La niveleuse est pratiquement toujours associée à un cylindre (rouleau compresseur) ou à un compacteur (à roues uniquement). Elle est fréquemment utilisée au Québec comme véhicule de déneigement, où elle est appelée gratte dans la langue populaire. L'expression constitue cependant un calque de l'anglais grader et l'Office de la langue française recommande l'usage du mot « niveleuse ».

14.

La pelle mécanique hydraulique

La pelle mécanique hydraulique est un engin de chantier également connu sous le nom de pelleteuse ou excavatrice. Quand elle est de petite taille, on parle de minipelle ou de midipelle. Ce matériel ne doit pas être confondu avec un tractopelle qui est l'association d'une pelle hydraulique et d'un chargeur sur pneus ou d'un tracteur, et qui dispose de moins d'axes de mobilité (et notamment, qui ne dispose pas de la rotation de l'ensemble cabine / outil).

Figure 18 : Pelle à flèche monobloc.  Le poids d'une pelle hydraulique sur pneus peut atteindre 127 tonnes environ1 et 980 tonnes environ pour celles sur chenilles2.  La puissance peut atteindre 490 ch[réf. nécessaire] environ pour les pelles sur pneus et 3 800 ch (deux moteurs de 1 900 ch)3 environ pour les pelles sur chenilles.  La vitesse maximale de translation (déplacement) est de l'ordre de 4 km/h sur chenilles et 35 km/h sur pneus.  La capacité du godet (de 300 litres à 42 m3). 17 KADJO Kouamelan Joseph

LES ENGINS DE CHANTIERS a. Equipements Fleche Elle est reliée à la tourelle par l’intermédiaire d'une liaison pivot. Pour faire varier son inclinaison, deux configurations sont possibles :  un vérin sous la flèche (pour les pelles de moins de 10 tonnes) ;  deux vérins latéraux (pour toutes les autres). Il existe différentes conceptions de flèche :  les monoblocs : ce sont les plus robustes et donc les plus adaptées aux applications sévères (carrières, terrassement de grande masse, briseroche hydraulique (BRH), etc.) ;  les « volées variables » ou « triples articulations » : la flèche est séparée en deux, l'opérateur peut faire varier la volée de la flèche grâce à une articulation de celle-ci. On les trouve sur beaucoup de pelles à pneus, cela offre l'avantage de pouvoir travailler dans un espace plus restreint ;  les dé-portables : elles permettent de travailler parallèlement à l'axe du châssis sans être dans son alignement. Ce type de flèche est d'une conception plus fragile et est donc réservé à des applications où les contraintes ne sont pas trop importantes. Balancier Il s'agit de la pièce intermédiaire entre la flèche et le godet. La principale caractéristique de cet élément est sa longueur :  plus il est court, plus la force de creusement sera élevée (principe du bras de levier). Les balanciers courts sont essentiellement employés sur les pelles de production (> à 50 tonnes. Les temps de cycle sont réduits, le besoin de modifier la position du balancier se faisant moins sentir ;  plus il est long, plus la machine sera performante pour des opérations de talutage et de nivellement ;  il existe des pelles possédant un équipement « longue portée », il s'agit de l'association d'une flèche longue et d'un balancier long. Ces pelles sont amenées à travailler sur la création et l'entretien de berges, à des travaux de curage de plans d'eau, à des excavations profondes, etc. Godet

18 KADJO Kouamelan Joseph

LES ENGINS DE CHANTIERS Il existe différentes largeurs de godets, en fonction du débit recherché, du type de terrain, de la largeur de la fouille à ouvrir, etc. Certains godets ont une forme spécifique : triangulaires, ils permettent d'ouvrir des fossés de même géométrie, et peuvent être fabriqués sur mesure en fonction des dimensions recherchées pour l'ouvrage à terrasser. Le godet peut être remplacé par d'autres outils : briseroche hydraulique (BRH), pour casser les terrains très durs, ou pince, pour saisir et positionner finement des blocs d'enrochement. b. Utilisation La pelleteuse est utilisée pour des travaux :      



  

de terrassement (industries du bâtiment et travaux publics) ; d'extraction (chargement de matériaux dans une carrière…) ; maritimes (extension de port, désensablement, etc.) ; d'assainissement (terrassement de fouille, pose de tuyaux, etc.) ; de réalisation et nettoyage de fossés et de talus… ; de fouilles archéologiques (à la fois pour le décapage initial, le terrassement, l’évacuation des déblais, et la fouille par niveaux successifs d’une épaisseur d’environ un centimètre) ; de manutention (déchargement et pose de conduites d'assainissement, chargement-déchargement de bateaux, de camions ou alimentation de broyeur, etc.) ; de fondations spéciales (forage, parois moulées, etc.), la pelle sera équipée du matériel : mouton, sonnette, etc. ; de démolition ou de triage : la pelle peut être équipée de pinces hydrauliques ; d'essouchage…

15.

Un rouleau compresseur

Un rouleau compresseur, appelé également compacteur, est un engin de compactage anciennement à traction animale, aujourd'hui motorisé, caractérisé par des roues cylindriques lisses ou à relief dit « pied de mouton », servant à tasser le sol support ou toute autre couche d'une voie carrossable. On distinue :     

Compacteurs à rouleau lisse Compacteur tandem Compacteur mono-bille Compacteur de tranchée Plaque vibrante 19

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LES ENGINS DE CHANTIERS      

Pilonneuse Compacteurs à pieds de mouton Compacteurs à rouleau à grille Compacteurs vibrants Compacteurs à pneumatiques Compacteurs à pneumatiques lourds

Figure 19 : Grand rouleau compresseur articulé.

Figure 20 : Rouleau articulé, Bomag BW 219 DH WR 2500.

Figure 21 : Rouleau compresseur de taille moyenne.

Figure 22 : Rouleau compresseur auto-tracté compact.

Figure 23 : Rouleau compresseur à pieds de mouton.

Figure 24 : Rouleau compresseur 1950

20 KADJO Kouamelan Joseph

LES ENGINS DE CHANTIERS

16.

La souffleuse à neige

Dans le domaine de la viabilité hivernale, une souffleuse à neige (ou juste souffleuse1), dénommée fraise de déneigement ou fraise à neige en Europe, est un outil utilisé pour évacuer la neige accumulée sur la chaussée ou ses abords pour la projeter à distance sur le sol ou dans un camion.

Figure 25 : Souffleuse à neige de type turbo-fraise pour trottoirs ou petites surfaces

Figure 26 : Souffleuse à neige derrière un tracteur

a. Description Une souffleuse à neige peut être automotrice ou être un accessoire ajustable à un véhicule comme un camion, un tracteur ou une locomotive. Tous les types de souffleuses comportent un caisson ouvert que l'on dirige vers la masse de neige à enlever. Le travail se fait en deux étapes : le ramassage et la désagrégation de neige, puis l'évacuation. Ces processus peuvent se faire à l'aide d'un seul mécanisme ou de deux. Les appareils les plus simples, et en général les plus petits, vont utiliser une seule étape alors que ceux plus robustes vont séparer la tâche en deux. Un organe rotatif, appelé tambour à aubes, dont l’axe de rotation est horizontal et perpendiculaire à l’axe d’avancement du porteur, est la partie la plus visible du système. Les souffleuses sont opérées à l'électricité, au pétrole ou au gaz selon le type de moteur utilisé. Elles varient en format depuis les très petites pour le déblaiement des entrées de garage par les propriétaires fonciers, aux plus grosses qui sont utilisées pour entretenir les routes, les voies de chemins de fer, ou encore les pistes d'aéroports.

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Le tombereau

Le tombereau est le nom donné au véhicule hippomobile, généralement agricole, destiné à transporter un matériau en vrac : terre, paille, fumier, gravats. 21 KADJO Kouamelan Joseph

LES ENGINS DE CHANTIERS Sa particularité est que la caisse peut basculer vers l'arrière pour vider le chargement. De là vient le nom, du verbe tomber, au sens ancien de basculer. Le tombereau est un outil de transport qui a été très utilisé en agriculture depuis le Moyen-Âge. Pour les remorques agricoles basculantes modernes on parle plutôt de benne. Par extension, un wagon tombereau est un véhicule ferroviaire également destiné au transport en vrac. Il est constitué d'une caisse ouverte en bois ou en tôle, bâchable ou non, à deux essieux ou à bogies. Le terme tombereau (dumper en anglais, les deux termes entrant en concurrence) est utilisé au Québec et aussi en France pour désigner un engin de chantier, ou de carrière, comportant une benne montée sur un châssis. Il est créé environ vers 1477. On peut les classer en trois catégories :  les engins de petite taille : Le modèle le plus simple est la brouette. On trouve aussi de petits engins, parfois nommés « basculeurs », que l'on rencontre sur les chantiers urbains, en raison de leur petite taille et de leur maniabilité. Leur charge utile varie de quelques centaines de kilogrammes à plusieurs tonnes ;

Figure 27 : Un petit tombereau Barford.  les tombereaux articulés : Ces machines résultent à l'origine de l'accouplement d'un tracteur agricole, auquel on avait retiré l'essieu avant, et d'une remorque ;

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LES ENGINS DE CHANTIERS

Figure 28 : Tombereau articulé Volvo A40D.  les tombereaux rigides : ros tombereaux à six roues pour le transport en carrière ou dans les mines à ciel ouvert. On les rencontre aussi sur les gros chantiers. Leur avantage demeure dans la robustesse et la capacité de charge élevée, mais ils pâtissent d'une mobilité médiocre sur mauvais terrain, car ils n'ont que quatre roues motrices pour la plupart. En revanche, leur vitesse est supérieure à celle de leurs homologues articulés. La charge utile atteint 360 tonnes pour le Liebherr T 282B. Il existe aussi de nombreux engins plus petits dont la charge oscille entre 30 et 50 tonnes pour les plus courants.

Figure 29 : Tombereau rigide géant Lectra Haul.

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Figure 30 : Liebherr T 282B.

La tractopelle

Une tractopelle est un engin de génie civil combinant un chargeur sur pneus et une pelleteuse. La pelle, de petite taille, est surtout destinée à des travaux légers (creusement de tranchées, ou en agriculture pour le ramassage du fumier). 23 KADJO Kouamelan Joseph

LES ENGINS DE CHANTIERS Cet engin est aussi appelé « rétrocaveuse », « pelle rétro » ou « chargeusepelleteuse ». Au Québec, le surnom « pépine » est très courant.

Figure 31 : tractopelle JCB 1) Porte accès cabine, 2) Godet avant, 3) Pelle rétro 4) Béquilles stabilisatrices 5) Cabine

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La trancheuse

Une trancheuse est un équipement de construction utilisé pour creuser des tranchées. Typiquement on utilise la trancheuse pour poser des tuyaux (en PEHD ou PVC), des câbles ou encore pour réaliser des opérations de drainage. Les trancheuses peuvent être classées en trois catégories qui sont les trancheuses à roues, les trancheuses à chaînes et les micro-trancheuses. a. La trancheuse à roues La trancheuse à roue (ou scie à rocher) est l'outil idéal pour la réalisation de tranchées et de pose mécanisée simultanée, pour le déploiement de réseaux (télécommunication, électricité, drainage, eau, gaz, assainissement, etc.) en milieu rural et urbain. Elle peut être sur chenilles ou bien sur pneus. La trancheuse à roue est une méthode plus rapide et plus économique comparée à la trancheuse à chaîne.

Figure 32 : trancheuse à roue en Afrique du Sud 24 KADJO Kouamelan Joseph

LES ENGINS DE CHANTIERS En effet grâce à sa conception, la roue permet d'atteindre des profondeurs variables avec le même outil, tout en gardant un angle de travail constant avec une roue de diamètre relativement faible (ce qui permet de réduire le poids de la trancheuse et donc la pression au sol et sa hauteur à des fins de transport en particulier). Son autre avantage et non des moindres est proposé par les éléments de coupe. Ces segments (6 à 8 selon le diamètre) sont placés autour de la roue. Ils portent des dents qui sont plus ou moins denses selon le terrain rencontré. Ces outils qui peuvent être facilement modifiés manuellement permettent d'ajuster la largeur de coupe sur la même roue selon la largeur de tranchée souhaitée. Les dents sont placées dans une configuration semi-sphérique afin d'augmenter l'élimination des matériaux de la tranchée. Les dents sont amovibles et composées d'acier à haute résistance (acier HLE) et de carbure de tungstène. Lorsque la machine est en usage intensif, les dents peuvent avoir besoin d'être remplacées fréquemment, voire quotidiennement. b. La trancheuse à chaine La trancheuse à chaîne est l'outil idéal pour l'ouverture de tranchées pour des réseaux à fort diamètre (télécommunication, électricité, drainage, eau, gaz, assainissement…etc.) en milieu rural. Pour réaliser la tranchée elle utilise une chaîne tournant autour d'une armature en métal. Cela ressemble à une « grosse tronçonneuse ». Ce type de trancheuse peut creuser en profondeur et pour de fortes largeurs. La plupart du temps ce type de trancheuse est équipé d'un tapis d'excavation des déblais.

Figure 33 : trancheuse à chaine 25 KADJO Kouamelan Joseph

LES ENGINS DE CHANTIERS c. Les micros trancheuses La micro trancheuse est utilisée pour travailler dans des espaces urbains. Elle est équipée d'une roue qui réalise des tranchées de faibles dimensions. Les tailles de tranchées allant de 5 à 15 cm de large (cf. norme XP P98-333) et à une profondeur maximale de 50 cm. Ces micro tranchées sont utilisées pour minimiser l'impact sur le trafic et l'impact sur la route, en raison de la taille réduite des tranchées et de la réduction des matériaux de déblais excavés.

Figure 34 : micro trancheuse La micro trancheuse permet de minimiser la gêne au niveau du trafic piéton et automobile durant la pose du réseau. Elle peut aussi être utilisée pour installer des réseaux FTTx. Enfin, une micro trancheuse peut travailler sur les trottoirs ainsi que dans les rues étroites des villes. La micro trancheuse peut trancher dans des sols plus durs qu'une trancheuse à chaîne. Elle est aussi utilisée pour trancher dans le bitume pour les travaux d'entretien des routes. d. Application Une trancheuse peut aussi être utilisée pour la mise en place de drainage avec drain et géotextile. La pose dans la tranchée peut s'effectuer de façon mécanisée, c'est-à-dire que le drain et le géotextile sont posés dans la tranchée directement après l'ouverture à la trancheuse puis rebouché. La pose est réalisée en un seul passage.

CONVLUSION

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