Solutions intégrées de levage et manutention

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Sommaire

Le levage par torons

Structures de levage et vérinage

Manutention de structures

Ripage d’ouvrages

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Freyssinet et sa filiale spécialisée Hebetec Engineering allient leurs expertises et savoir-faire pour offrir à leurs clients des solutions intégrées en matière de levage et de manutention de structures : conception des méthodes de

réalisation, fourniture des équipements hydrauliques, dimen-sionnement des structures temporaires et exécution des travaux spécialisés.

L’expertise de nos équipesAvec plus de 30 années d’expérience dans le levage et la manutention des structures les plus imposantes dans le domaine du génie civil mais aussi des bâtiments et du secteur industriel, Freyssinet et Hebetec Engineering ont pris part à de nombreux projets d’envergure en conception-réalisation. Ils ont ainsi acquis une expertise et un savoir-faire réputés dans le monde entier.

Freyssinet, le partenaire de vos projetsLes opérations de levage et de manutention sont des opérations complexes qui conditionnent souvent le bon déroulement du chantier. Nos équipes accom-pagnent nos clients tout au long de leurs projets, en étant généralement asso-ciées dès la phase de conception, afin d’analyser leurs objectifs et d’élaborer des solutions optimales répondant parfaitement à leur cahier des charges en terme de résistance des structures, de phasage de travaux, de budget et de délais.

Des technologies éprouvéesLe déplacement d’un ouvrage exige une maîtrise parfaite des contraintes intro-duites dans la structure du début à la fin de l’opération. C’est pourquoi Freyssinet et Hebetec Engineering ont développé une gamme de matériel de levage et de manutention spécifique, dont la précision et le pilotage en temps réel permettent de satisfaire aux exigences les plus strictes en matière de maîtrise des réactions et des déplacements aux points de vérinage.

Le groupe Freyssinet

Freyssinet réunit un ensemble d’expertises sans équivalent dans le secteur du génie civil spécialisé. L’entreprise met en œuvredes solutions à forte valeur ajoutée dansdeux grands domaines : la construction etla réparation.

Avec ses 5000 collaborateurs, Freyssinetcontribue à de nombreuses réalisations majeuressur les cinq continents qui en font le leadermondial dans ses spécialités : la précontrainte ;les méthodes de construction ; les structuresà câbles ; les équipements d’ouvrages ;la réparation, le renforcement et la maintenance de structures.

Très impliqué dans les problématiques dedéveloppement durable, Freyssinet multiplieles actions, notamment pour réduire l’impact environnemental des chantiers ou encorerenforcer sa politique de responsabilité sociale.

Freyssinet est une filiale du groupe SoletancheFreyssinet, leader mondial dans les métiersdes sols, des structures et du nucléaire.

Photos de couverture :Levage de travées entières à Oulianovsk (Russie)

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Gestion des risquesConformément à la politique de sécurité du groupe Freyssinet, chaque processus de levage et de déplacement est soumis à une analyse de type HAZID (HAZard IDenti-fication study) / HAZOP (HAZard and OPerability study), à laquelle sont associés les ingénieurs méthodes du projet et l’équipe spécialisée qui utilise les équipements.

Une offre globale de technologies exclusives• Levage par torons

- Système de vérins à câbles Hebetec• Structures de levage et vérinage

- Systèmes de profilés et tours MegaSteel®• Manutention de structures

- Vérinage de précision assisté par ordinateur : système LAO® ;- Poussage, ripage et rotation sur appuis Freyssinet par vérins grande course ;- Ripage sur appui glissant à coussin d’air APS.

• Ripage d’ouvrages- Autoripage® avec système de vérins à câbles Hebetec ;- Autofonçage® avec système de vérins à câbles Hebetec ;- Ripage sur appuis glissants à coussin d’air APS avec système de vérins à

câbles Hebetec ou un système de vérins poussant/tirant.

Un service intégré, depuis les études d’ingénierie jusqu’à la réalisation

• Études de la faisabilité et cinématique des opérations ;• Conception détaillée des méthodes de levage et de translation ;• Vérification des structures permanentes pendant les phases de travaux (en option) ;• Conception des structures temporaires MegaSteel® ;• Fourniture des équipements spécialisés ;• Fourniture et installation des structures temporaires MegaSteel® ;• Exécution des opérations de levage et manutention.

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1 - Levage du château d’eau de Duret (France)2 - Levage de la toiture du stade de Salzburg (Autriche)3 - Ripage de pont à Boissy Saint Léger (France)

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Le levage par torons permet de lever ou d’abais-ser pratiquement n’importe quelle charge, indé-pendamment de sa hauteur. C’est un système modulaire qui consiste à disposer en autant de points que nécessaire un vérin et son câble de levage. Tous les vérins sont ensuite actionnés et contrôlés simultanément.

Câbles de levage à torons

Chaque câble est constitué d’un faisceau de torons parallèles en acier à haute résistance, dont le nombre varie en fonction de la capacité de levage recherchée. Un faisceau peut comporter un maximum de 55 torons et sa charge de service maximale est calculée avec un coefficient de sécurité de 2,5. Une même opération de levage fait souvent appel à des câbles de différentes tailles, en prenant en compte les différences de raideur de chacun d’eux.

Vérins de levage à câbles Hebetec

Le faisceau de torons passe à travers le vérin creux, lequel est équipé de deux niveaux d’ancrage. Pendant le levage, les deux ancrages sont sollicités l’un après l’autre : lors du déploiement du vérin, seul l’ancrage supérieur est verrouillé et tire le câble, et lorsque le vérin se rétracte, seul l’ancrage inférieur est verrouillé et suspend la charge. En raison de leur rôle critique dans la réussite de l’opération de levage, les vérins sont conçus et fabriqués par Hebetec. Ces équipements robustes ont démontré leur durabilité et leur fiabilité pendant les opérations menées au cours de nombreux projets.

Caractéristiquesd’un toron de

levage :Selon EN 10138-1&3

Diamètre nominal : 15,2-15,7 mm Section transversale : 140-150 mm2

Résistance : 1 860 MPaCharge de rupture nominale : 260-279 kNModule d’élasticité : 195 Gpa

Propriétés des vérins Hebetec

LevageK=2.5 (kN)

100

400

700

1400

2000

4000

6000

Désignation

H-10

H-40

H-70

H-140

H-200

H-400

H-600

Poids (kg)

65

160

290

520

770

1800

3850

Dimensions (mm)

(L, l, h)

250 x 250 x 1054

300 x 300 x 1122

400 x 400 x 1194

400 x 400 x 1193

500 x 500 x 1330

700 x 700 x 1503

800 x 800 x 1745

Course(mm)

280

280

280

280

280

280

350

Le levage par torons

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Principe d’un vérin à câbles Hebetec

Peigne

Plaque d’ancrage

Clavettes

Bloc d’ancrage supérieur

Adaptateur

Valve de sécurité sur circuit retour

Chaise de vérin

Plaque d’ancrage

Bloc ancrage inférieur

Plaque d’appui

Raccord cicrcuit pression

Vérin creux

Raccord circuit retour

1

h

L

l

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Centrales hydrauliques

Afin de réaliser des opérations de levage dans un délai souvent limité à quelques heures, les vérins de levage sont alimentés par des centrales hydrauliques de très forte capacité. Ainsi, les charges les plus lourdes sont généralement levées à une vitesse comprise entre 5 et 10 m/h, alors que les charges plus légères sont levées à une vitesse pouvant atteindre 80 m/h.

Système de commande

Toutes les centrales hydrauliques sont commandées à partir d’un poste de contrôle centralisé assurant la gestion de tous les paramètres du levage : pressions et courses de tous les vérins, ainsi que les déplacements de la structure aux points critiques. En option, des équipements topographiques peuvent être uti-lisés pour les courses de levage importantes et dès lors qu’une précision géométrique élevée s’impose. Des caméras sont fréquemment employées pour les cinématiques complexes.

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1 - Levage de collecteurs à Malmö (Suède)2 - Poste de commande centralisé3 - Levage du pont de Shenzhen à Hong Kong (Chine) 4 - Équipements d’un point de levage à Francfort

(Allemagne)

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Structures de levage et vérinageMegaSteel® est un système de profilés et d’accessoires permettant de réaliser des poteaux ou des tours treillis temporaires de forte capacité et de très grande hauteur. Il constitue souvent le complément indispen-sable à la plupart des opérations de levage et vérinage.

Les colonnes de grande hauteur sont par nature susceptibles de flamber en compression verticale d’autant plus rapidement que leur charge en tête est excentrée en raison d’un défaut de rectitude, de verticalité et des effets des charges horizontales (y compris les effets du vent sur la charge en mouvement). Elles ne doivent en aucun cas constituer le point faible lors des opérations de levage ou vérinage.

La garantie d’une prestation clé en main

• Une conception robuste basée sur le choix d’un système totalement modulaire avec des tours composées d’étages identiques et utilisées dans des configurations prédéfinies et maîtrisées ;• Une fabrication de grande qualité étudiée de façon à réduire

les contraintes internes et les défauts géométriques, permettant d’obtenir des pièces de précision ;• Un montage fiable basé sur des assemblages simples et

robustes, des accessoires d’appui au sol éprouvés ;• Une vérification structurelle prenant en compte les attaches

des colonnes et les haubans de stabilisation à plusieurs niveaux et selon différentes directions ;• Un chargement des tours maitrisé grâce à l’utilisation de

chevêtres de transfert standardisés.

Le système MegaSteel® est spécialement conçu pour permettre des montages et des démontages rapides. Sa modularité lui permet d’être transporté sans contraintes particulières.

Grâce à l’utilisation d’un matériel standard et robuste, Freyssinet offre avec MegaSteel® des prestations garantissant le plus haut niveau de sécurité.

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Structures de levage et vérinage

(*) La charge de référence est indiquée pour une longueur de flambementde 3 m pour les poteaux et de 40 m pour les tours

1 - Système de haubanage d’une tour treillis2 - Profilés MegaSteel® MS, MSt et Module Treillis 3, 4 et 5 - Levage de la toiture d’un hangar Airbus A380 à Francfort (Allemagne)

Longueurs des éléments (mm)

90 à 2700

2700

90 à 2700

2700

2700

1000

4000

2000

6000

6000

20

40

20

40

80

Désignations MegaSteel®

Série MS

Série MSt

Types

Poteaux

Tours treillis

Poteaux

Tours treillishaubanée en tête

Tours treillis haubanée

à 2 niveaux

Charges de référence

(kN) *

Hauteurs usuelles (m)

3

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Manutention de structures

1 - Centrale de commande LAO® / Vérinage pour remplacement d’appuis2 - Ripage transversal par vérin poussant-tirant à Treguey (France)3 - Ripage transversal de l’ancien et du nouveau pont d’Orgon (France)4 - Ripage sur module APS à Dijon (France)5 - Rotation du pont d’Allonne (France)

Les solutions Freyssinet de vérinage, pous-sage, ripage ou rotation sont idéales pour déplacer une structure neuve construite à proximité de son emplacement final ou en translater une ancienne vers une zone de déconstruction.

Vérinage de précision LAO®

Dès lors qu’une structure raide doit être soulevée en plu-sieurs points par des vérins hydrauliques, et afin de contrôler les contraintes introduites dans cette structure, un pilotage de précision en temps réel est nécessaire pour contrôler les diffé-rences de courses entre les vérins de levage. Le système LAO® coordonne automatiquement tous les vérins de façon simulta-née en analysant les paramètres de levage (pressions et courses de vérins, mouvements de la structure), tout en garantissant une précision de l’ordre de quelques dixièmes de millimètres. En tant qu’unité mobile, sa mise en oeuvre est facile et rapide. Le système LAO® permet de consigner toutes les données pendant l’opération de vérinage.

Poussage, ripage et rotation de structures

Les opérations de translation combinent des vérins hydrauliques et des appuis de glissement qui varient selon le matériau de la structure (acier ou béton), les charges à déplacer et les mouve-ments à réaliser.

En raison de l’imprécision des réactions qui leur sont réellement appliquées (distribution des charges, coefficient de frottement), les vérins et les appuis de glissement sont de conception très robuste.

• Vérins poussant-tirant : 200 t maxi • Vérins de levage à torons utilisés pour le halage : 1000 t maxi • Appuis en élastomère fretté avec interface de glissement• Appuis métalliques à rouleaux• Appuis mécaniques à pot permettant la rotation sous charge

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Appui glissant sur coussin d’air APS

L’appui glissant APS est un dispositif breveté permettant le déplacement de structures lourdes sur coussins d’air, garantis-sant un coefficient de frottement très faible (moins de 1%), qui autorise l’utilisation d’un équipement de translation léger.

Les appuis APS sont généralement disposés sur un chemin de glissement équipé de guidages latéraux et permettent d’at-teindre des vitesses de ripage de 20 à 80 m/h.Chaque système APS est équipé d’un vérin hydraulique de forte capacité servant à transférer sa charge avant et après la translation, ou à ajuster la réaction à tout moment pendant le déplacement. Le levage et le ripage multidirectionnel sont ainsi combinés dans un seul et même système compact.

Les centrales hydrauliques spécifiques et l’unité de commande centralisée permettent de piloter simultanément les vérins hydrauliques de plusieurs appuis de glissement APS.

Capacitéde charge

verticale (kN)

2 500

3 850

Désignation

M 250

M 385

Dimensions en plan (mm)

1 125 x 1 125

1 125 x 1 125

Hauteuren positionrétractée

(mm)

Course(mm)

868

973

330

400

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Freyssinet a développé trois technologies différentes pour le ripage d’ouvrages complets depuis leur zone de fabrication jusqu’à leur site d’implantation. Elles consistent à préfa-briquer une structure à côté de la voie ferrée ou de la route et de la déplacer rapidement jusqu’à sa position finale pendant une brève période de fermeture de la voie (env. 2 jours), afin de minimiser la perturbation du trafic.

Autoripage®

Cette technique consiste à déblayer complètement le terrain et à faire glisser la structure sur un coulis en bentonite au moyen de vérins Hebetec de 1 000 t. Une fois le ripage terminé, l’opé-ration technique de remblaiement est réalisée en vue de rouvrir la voie à la circulation.

Autofonçage®

Cette technique consiste à déblayer partiellement le terrain, puis à faire glisser et à foncer la structure dans le remblai à mesure que l’excavation progresse, en utilisant le même équipement que pour la technique d’Autoripage®. Aucun remblaiement technique n’est nécessaire car le volume de terre excavé est identique au volume de la structure.

Ripage sur coussin d’air

Cette technique est identique à celle de l’Autoripage® moyen-nant l’utilisation d’appuis glissants à coussin d’air (modules APS) en remplacement de la bentonite. Elle consiste à déblayer complètement le terrain, à installer les chemins de ripage, puis à translater la structure sur les modules APS, avec un coefficient de frottement inférieur à 1 %. Une fois le ripage terminé, l’opéra-tion technique de remblaiement est réalisée en vue de rouvrir la voie à la circulation.

Ripage d’ouvrages

1 - Préfabrication de l’ouvrage à proximité de la voie et pose de l’avant-bec de fonçage2 - Démarrage de l’excavation le vendredi en fin de journée3 - Excavation et ripage

Les étapes de mise en place d’un ouvrage (Étampes - France)2 31

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4 - Ripage final et remblaiement5 - Remise en service de la voie le lundi matin

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Freyssinet a réalisé l’Autoripage® d’un ouvrage long de 60 m pesant 21 000 t en 14 heures lors d’une coupure des voies de 72 heures. 7 vérins de 1 000 t ainsi que 12 vérins de 500 t ont permis de déplacer l’ouvrage sur un lit de bentonite, atteignant une vitesse de pointe de 6,2 m/h.(photo page précédente)

Afin de supprimer le passage à niveau 36 de Saint Chéron, Freyssinet a réalisé l’Autoripage® d’un ouvrage long de 37 m pesant 2 400 t et muni de travées d’approches (procédé breveté par Freyssinet). L’Autoripage® sur 21,50 m s’est effectué en 4 heures lors d’une coupure des voies qui a duré 48 heures. 3 vérins de 1 000 t ont permis de déplacer cet ouvrage sur un lit de bentonite, atteignant une vitesse de pointe de 12 m/h.

Dans le cadre du projet de contournement de Dijon (LINO), Freyssinet a translaté sur 38 m, par la méthode du ripage sur coussins d’air, un ouvrage de 2 600 t. Sa mise en place s’est effectuée en 2 heures lors d’une coupure des voies de 45 heures. 12 modules APS (Air Pad Sliding), d’une capacité unitaire de 385 t et 4 vérins pousseurs de 1 200 mm de course, d’une capa-cité unitaire de 32 t, ont permis de déplacer cet ouvrage à la vitesse de 20 m/h.

Ripage APS d’un pont rail à Dijon (France)

Autoripage® d’un pont rail à Saint-Chéron (France)

Autoripage® à Micheville (Luxembourg)Record du monde

Zoom sur

© 2014 Soletanche Freyssinet - Les textes, photos et autres informations contenus dans le présent catalogue sont la propriété du Groupe Soletanche Freyssinet. Toute reproduction, représentation ou autre usage sans le consentement préalable de Soletanche Freyssinet est illicite. MegaSteel®, LAO®, Autoripage® et Autofonçage® sont des marques déposées par la société Freyssinet.

Soletanche Freyssinet encourage l’utilisation des pâtes à papier issues de la gestion durable des forêts. Le papier de ce catalogue a été certifié selon les règles très strictes du programme de reconnaissance des certifications forestières PEFC (Program for the Endorsement of Forest Certification). - Édition : 10/2014 - C VIII 0 - Imprimé en France

www.freyssinet.com

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