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DÉPARTEMENT : GENIE URBAIN ETENVIRONNEMENT
OPTION : GÉNIE CIVIL II
ECOLE SUPÉRIEURE DETECHNOLOGIE -SALE-
Les engins de terrassementroutier
Encadré par:
Mr. JALAL KETTAR
Présenté par:
Samia Es.Shaimi
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INTRODUCTION
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Les terrassements correspondent à la premièrephase de travaux en vue de l'édification d'unouvrage.
Les ouvrages de terrassement regroupentprincipalement l'exécution des travaux suivants :
Les fouillesLes déblais, les remblais
Les tranchées.
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UN ENGIN DE TERRASSEMENT
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LES ENGINS DE TERRASSEMENT
La pelle mécanique
la chargeusele bulldozer la décapeusela trancheuse
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Transport et règles de déplacement.
Les engins doivent être acheminés sur le chantier à l’aidede porte-engins.
Ils doivent être immobilisé par des cales et arrimés pardes câbles.
une reconnaissance préalable de l’itinéraire à suivre estnécessaire afin de s’assurer qu’aucun obstacle n’entravera
le passage du porte-engin et de son chargement.
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BULLDOZERS
Le bulldozer est une pelleniveleuse montée surun tracteur, L'outil de terrassement est une lameprofilée portée par deux bras articulés qu'unmécanisme hydraulique permet de rabaisser oude relever.
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LAME
Dans un terrain où lapénétration des dents estfacile, il y a intérêt àaugmenter le nombre de
dents.
Pour les terrains très durs etcompacts, il estgénéralement indiquéd'utiliser un seul soc avec lechoix d'une machine
puissante
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D’UTILISATION
Le bulldozer sont des engins commodes pour :Niveler des terrains ; décaper de la terre végétale ;
faire le régalage des terres ;pousser desdécapeuses ;
tirer des charrues ;
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BULLDOZER SUR CHENILLES
Ce type de bulldozers sur chenilles est équipé de moteur
diesel assurant un rendement énergétique élevé, une faiblepollution et donc de hauts rendements pour une faibleconsommation
Il est particulièrement recommandé pour un travail en solmou et instable
Pour déplacer des matériaux sur moins de 100m, le bouteursur chenille est l’engin de production le plus économique.
Les modèles sur chenilles sont bien adaptés aux travaux enterrains meubles, mais les vitesses de déplacement étant
faibles, ces engins ne sont rentables que sur desdéplacements courts (inf. à 100 m).
Offre beaucoup d'avantages tels qu'une efficience, unesécurité et une fiabilité élevées
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BULLDOZER SUR ROUES
sont plus indiqués sur des distances longues,ils sont cependant plus rares.
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COMPARAISON
Engins sur Masse (t Vitesse
(km/h
Effort
traction
(kN)
Largeur
de lame
(m)
Pneus 20 à 60 6 à 35 200 à 500 4,2
Chenilles 7 à 93 0 à 12 100 à 400 2,5 à 5,65
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PUSHDOZER
équipé spécifiquement d’une plaque de poussage. Il effectueégalement le défonçage des terrains avant le travail des
scaper.
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PRODUCTIVITE
• La production horaire est calculée ainsi : Cubagetransporté x Nombre de cycles.
• Le cubage dépend :• - de la nature du matériau• - de l’état et des pentes du terrain•
- de la méthode de travail appliquée• - de la capacité de la lame.• Le nombre de cycle dépend :• - de la distance de transport•
- du modèle de tracteur et de son système de liaison au sol• - des vitesses Aller et retour• - de l’efficience du travail (coeff. De chargement)
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LA PUISSANCE
• La puissance de l'engin est caractérisée par celledu tracteur et varie de 25 à 500 ch. La longueurde la lame est proportionnelle à la largeur de lamachine, elle varie de 1,80 m à 6,00 m.
• QUELQUES CHIFFRES• Poids de 7 à 93 Tonnes• Pression sur le sol environ 0.7 kg/cm²•
Vitesse de 0 à 12 Km/H sur chenilles et de 6 à 35km/h sur roues.
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LES RENDEMENTS DES ENGINS
Connaître le rendement d'un engin à effectuer untravail déterminé, permet le calcul de son coûtd'exploitation. Il se mesure en comparant laproduction horaire d'une machine et son coût
horaire d'exploitation et s'exprime suivant cetteformule
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DÉFINITION DU RENDEMENT DE PRODUCTION
Production : c'est le taux horaire auquel on déplace le matériau
Le rendement de production d'un matériel peut se définir
comme la quantité de travaux qu'il est capable de produirependant un certain nombre d'heures de travail
LERENDEMENTHOR IREDE
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LE RENDEMENT HOR IRE DE BULLDOZER
LESDIFF RENTESMOD LESDE
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LES DIFF RENTES MOD LES DE BULLDOZER
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PELLE MÉCANIQUE HYDRAULIQUE
• La pelle mécanique hydraulique est un engin dechantier
également connu sous le nom de pelleteuse• Elles sont très utiliser sur les chantiers de petite taille,et elles remplacent une chargeuse
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DOMAINE D’UTILISATION :
• d'extraction (chargement de matériaux dans une carrière...)• d'assainissement (terrassement de fouille, pose detuyaux...)
• de réalisation et nettoyage de fossés et de talus...
• fondations spéciales (forage, parois moulées...)
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PRINCIPAUX PARAMÈTRES D'UTILISATION
la capacité du godet (de 300 litres à 42 m³)la hauteur de chargement et de déversement du
godet,la profondeur maximale de chargement du godeten équipement rétro,
la force de pénétration (cavage),la force d'arrachage.
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CATÉGORIES
Une pelle de 500 kg à 7 tonnes estune Mini pelleUne pelle de 5 à 10 tonnes estune Midi pelle Une pelle de 10 à 30 tonnes estune pelle de taille
moyenneUne pelle de 30 à 100 tonnes estune pelled'excavation de masse (lourde)
Une pelle de 100 tonnes et plus estune pelle
minière dite de production
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QUELQUES CHIFFRES
• Le poids d'une pelle hydraulique sur pneus peut aller jusqu'à
127 tonnes environ et jusqu'à 980 tonnes environ pour cellessur chenilles
• La puissance peut aller jusqu'à 490 CV environ pour les pelles
sur pneus et jusqu'à 1900 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.
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LE
RENDEMENT
•
Son rendement est difficile a calculer, il dépend de la capacité desa benne, du remplissage imparfait selon la nature dumatériau, de la durée de cycle
Généralement de :
Terrain meuble : 120 m3/h Argile humide : 100 m3/h
LESDIFF RENTESMOD LESDES
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LES DIFF RENTES MOD LES DES PELLES
LESCHARGEURS:
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LES CHARGEURS :
• Un chargeur est un engin de chantier polyvalent. Ilcomporte un corps automoteur articulé et une benne degrande taille à l'avant. Celle-ci, aussi appeléegodet, peut
effectuer un mouvement vertical et pivoter autour de sonaxe porteur,
DOMAINED’UTILISATION
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DOMAINE D’UTILISATION
Il creuse par le mouvement de l’engin, soulève,transporte ou décharge les matériaux sur descourtes distances.
Il permet, outre le chargement des camions, de créer, modifier, et déplacer de manière rapidedes tas de terres excavées.
UNEPELLEFIXÉSÀL’ARRIÈREDELA
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UNE PELLE FIXÉS À LARRIÈRE DE LACHARGEUSE DONNE À L’ENGIN LE NOM DE
• Le tractopelle ou chargeuse pelleteuse est un véhicule qui secompose d'un tracteur, d'une pelle sur l'avant et d'une petite
pelle à l'arrière• Le tractopelle est alors commode pour bon nombred'utilisations : transport léger des matériaux deconstruction, trous creusant excavant, et pavement desroutes.
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SPÉCIFICATIONS PRINCIPALES DE LA CHARGEUSE SUR PNEUS :
• Longueur (avec godet au sol) 8696(mm)• Largeur (à l'extérieur de pneu) 3099(mm)• Largeur du godet 3266(mm)• Hauteur (jusqu'au haut de la cabine) 3730(mm)• Charge nominal 7500(Kg)• Portée 1275(mm)
•
Durée de levage du godet 6.1(sec.)• Durée d'abaissement du godet 3.8(sec.)• Puissance de sortie nominale 216(Kw)
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CAPACITÉ DUGODET
RENDEMENT DECHARGEUR
LESDIFF RENTESMOD LESDES
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LES DIFF RENTES MOD LES DESCHARGEURS
É
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RÉCAPITULATION
Le poids : 7 à 93 Tonnes La vitesse : 6 à 35 Km/H
La puissance : 25 à 500 ch Rendement : 70-280m3/H
Prix: -----
Le poids 1 à 100 tonnes
La vitesse :4 à 35 km/h La puissance : 490à 1900
ch
Rendement:120 à 100 m3/h Prix
Les bulldozers
Lespelles mécaniques
Chargeur
Le poids : 8 à 75 TonnesLa vitesse ;12 Km/HLa puissance : 75 à 110 chRendement :90 à 115 m3/H
Prix :
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LA DÉCAPEUSE
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DÉFINITION
La décapeuse appelée aussi scraper oumotor- scraper, est un engin de travaux publics. Cetengin possède une benne avec tiroir éjecteur
pouvant se surbaisser et qui, par l'effet dudéplacement de la machine, permet de découperla terre et d'extraire les matériaux.
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DOMAINE D’UTILISATION
L'arasement des sols.
Eliminer les matériaux compactés .
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LES DIFFÉRENTES TYPES DE LADÉCAPEUSE.
La décapeuse autonomeLa décapeuse en duo appelée « poussée »La décapeuse à bimoteur « push-pull »
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1.la décapeuse autonome
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DÉFINITION
La décapeuse « automoteur »est une décapeusequi se charge et se décharge par ses propresmoyens, utilisée souvent dans les terrainsdifficiles.
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PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DESDÉCAPEUSES À ÉLÉVATEUR :
Chargement/transport/régalage avec peud'équipements de support.
Conditionne le matériau qui va dans la benne.
Capacité de travail autonome.
Transport en charge : 500 ft - 3000 ft
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PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DES DÉCAPEUSES À ÉLÉVATEUR :
Faible résistance au roulement.
Machine idéale pour les zones de coupes courtes.
Capable d'une grande précision dans les levages.
Chargement, transport,réglage avec peud'équipements de support.
Transport en charge : 500 ft - 3000 ft
Capacité de travail autonome.
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CARACTÉRISTIQUES
Modèle
Puissance
nette -
Tracteur/D
écapeuse
Capacité à
refus
Vitesse de
translatio
n
maximale
623G 246 KW
(334 ch)17.5 m3 51.5 km/h
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CES ENGINS TRAVAILLENT
GÉNÉRALEMENT EN DUO CAR ILS SONTPOUSSÉS PAR UN BULLDOZER ÉQUIPÉD'UNE LAME SPÉCIALE DITE « POUSSE ».CE TYPE DE SCRAPER DIT « POUSSÉ »
EST LE PLUS RÉPANDU
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LES CARACTÉRISTIQUES DE LA DÉCAPEUSE
+ Elle s'adapte facilement aux exigences duchantier.
+ Elle possède un angle de coupe réglable depuisle poste de conduite.
+ Elle a une suspension à balanciers quatre roues
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La décapeuse à bimoteur « push-pull »
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UTILITE ET CARACTERISTIQUE
Ces décapeuses sont utilisées lors de roulagesur des pistes avec une forte résistance auroulement ou fortes pentes mais sur desdistances courtes inférieures à 800m environ.
Une variante spéciale de ces scrapers bimoteurreprésente les scrapers dits « push-pull », munisd'un étrier amovible à l'avant et d'un crochet à
l'arrière
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LA TRANCHEUSE
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2.DOMAINE D’UTILISATION
Mise en place de drainage .
Réaliser les tranchés .
LESDIFFÉRENTESTYPESDELA
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LES DIFFÉRENTES TYPES DE LATRANCHEUSE.
Les trancheuses à roues les trancheuses à chaînes les micro-trancheuses.
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TRANCHEUSES À ROUES
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La trancheuse à roue est une méthode plusrapide et plus économique comparée à latrancheuse à chaîne.
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AVANTAGES
En effet grâce à sa conception, la roue permetd'atteindre des profondeurs variables avec lemême outils, tout en gardant un angle de travailconstant avec une roue de diamètre relativement
faible
Les dents sont placées dans une configuration
semi sphérique afin d'augmenter l'éliminationdes matériaux de la tranchée.
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TRANCHEUSES À CHAÎNES
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La trancheuse à chaîne est l'outil idéal pourl'ouverture de tranchées pour des réseaux à fortdiamètre.
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AVANTAGE
Pour réaliser la tranchée elle utilise une chaînetournant autour d'une armature en métal. Celaressemble à une « grosse tronçonneuse ».
Ce type de trancheuse peut creuser enprofondeur et pour de fortes largeurs. La plupartdu temps ce type de trancheuse est équipé avec
un tapis d'excavation des déblais.
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MICRO TRANCHEUSES
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DEFINITION
Elle est équipée d'une roue qui réalise destranchées de faibles dimensions.
Les tailles de tranchées allant de 30 mm à 130mm de large et au maximum à 500 mm deprofondeur
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UTILITÉ
Ces micros tranchées sont utilisées pour
minimiser l'impact sur le trafic et l'impactsur la route.
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AVANTAGES
Travailler dans des espaces urbains
Permet de minimiser la gène .
Travailler sur les trottoirs ainsi que dans les ruesétroites des villes.
Peut trancher dans des sols plus dures qu'unetrancheuse à chaîne
Trancher dans le bitume pour les travaux d'entretiendes routes
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LE BRISE ROCHE
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DEFINITION
Brise-roche hydraulique,marteau perforateurde forte puissance destiné à abattre les rochesdures.
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DIFERENTS TYPES
D’UN BRISE ROCHE
GAMMEPOURPORTEURS
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GAMME POUR PORTEURSLÉGERS
Force d'impact élevée
Réservoir d'énergie à membrane Version insonorisée standard
Contre-pression élevée admise
Changement des douilles aisé sur chantier
Auto Power: régulateur automatique de lapression de travail
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POSSIBILITÉ DE MONTER EN OPTION UNEPLAQUE DE COMPACTAGE OU UN GODET.
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CARACTÉRISTIQUES
Poids (kg)
Poids
porteur
(tonnes)
Débit
d'huile
(litres/mi
n)
Pression
(bar)
Outil
(mm)
SC 6 65 0,7 - 1,2 12- 23 125 37SC 8 80 0,8 - 1,7 15 - 30 120 45
SC 12 120 1,2 - 2,2 17 -35 120 47
SC 16 160 1,5 - 3,7 25 - 50 120 55
SC 22 220 2,2 - 5,3 30 - 65 120 65
SC 28 280 3 - 7,5 40 -75 120 72
SC 36 360 4 - 10 55 - 100 125 76
SC 42 440 5 - 12 70 - 120 125 84
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GAMME MOYENNE
Force d'impact élevée
Réservoir d'énergie à membrane
Auto Power: régulateur automatique de lapression de travail
Opti power: augmentation automatique de laforce de frappe
Possibilité de graissage automatique
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POSSIBILITÉ DE PRESSURISATION POUR LES TRAVAUX SOUS EAU
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CARACTÉRISTIQUES
Poids (kg)Poids
porter
(to!!es)
D"#itd$%i&e
(&itres'i!)
Pressio!(#r)
Oti&()
*C +, 500 7 - 14 75 - 125 130 95
M -,, 800 12 - 20 80 - 140 140 112
M .,, 900 15 - 25 100 - 150 125 118
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GAMME LOURDE
Réservoir d'énergie à membrane
Force d'impact élevée par rapport au poids
Opti power: augmentation automatique de laforce de frappe
Auto Power: régulateur automatique de lapression de travail
BRV: réglage automatique de la fréquence defrappe selon le terrain
Graissage automatique
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POSSIBILITÉ DE PRESSURISATION POURLES TRAVAUX EN TUNNEL
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CARACTÉRISTIQUES
Poids (kg)Poids
porter(to!!es)
D"#itd$%i&e
(&itres'i!)
Pressio!(#r)
Oti&()
V /0,, 1600 18 - 30 120 - 170 155 122
V 10 1500 18 - 30 120 - 170 135 122
V /2,, 1800 20 - 35 140 - 220 165 140
V0+,, 2500 27-40 175 - 250 155 160
V 3+ 2550 27 - 40 180 - 265 165 150
V ++ 3500 35 - 60 240 - 320 165 170
V 3+,, 4500 45 - 80 280 - 380 185 190
V 4+ 5650 55 - 90 380 - 420 165 202
LEBRISEROCHEMONOBLOC
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LE BRISE ROCHE MONOBLOCINSONORISÉ
La suppression des tirants élimine la principale caused’intervention sur lesbrises roche ; il est donc plusfiable, les réparations sont donc plus aisées, plusrapides et surtout moins coûteuses.
CHOIXETUTILISATIONDESENGINS
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CHOIX ET UTILISATION DES ENGINS
En terrassement, on distingue en principe deux ateliers :
- l'atelier d'extraction - chargement - transport,
- l'atelier de mise en œuvre et compactage,qui font en général l'objet de prix distincts. L'échelon se définit comme un ensemble d'engins et de personnelcapable d'assurer la production de l'un ou l'autre de ces ateliers.
La composition d'un échelon variera donc d'un chantier à l'autre
et même au cours d'un même chantier. Lorsque, par exemple, ladistance de transport s'allonge, le nombre de camions deviendraprogressivement insuffisant par rapport à l'atelier d'extraction
dont la production est constante.
NOTION D’ECHELON
Û
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QUELQUES FACTEURS INFLUANT SUR LES COÛTS
Pour comprendre les préoccupations et les réactions d'undirecteur de chantier, il faut connaître les ordres degrandeur de quelques coûts et avoir à l'esprit quelquesprincipes fondamentaux
L'arrêt d'un engin pour cause de panne est une double
perte Son immobilisation désorganise la production des autres
engins et peut paralyser partiellement le chantier. Son coût horaire d'immobilisation représente quelques
70 % de son coût de fonctionnement. Ce sont les raisons pour lesquelles le service entretiendu matériel est toujours «sur les dents». Animé par desmécaniciens souvent disponibles, il est appuyé par des
moyens d'intervention rapides.
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L'amenée et le repli d'un engin de terrassement sur le chantier coûte en moyenne une semaine deproduction de cet engin.
On peut répartir ces frais en trois postes :
- préparation - montage - démontage;
- immobilisation pendant le transport; - coût du transport.
Pour cette raison, on préférera souvent faire exécuter un petit travail particulier par un engin mal adapté, maisdisponible sur le chantier, plutôt que d'en déplacer un spécialement.
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La construction d'une bonne piste de chantier peut entrer jusqu'au niveau de 30 % du prix du m3 terrassé.
Il y a donc lieu de choisir avec soin entre différentes solutions :
- pistes sommaires mais à coût d'entretien élevé,
- piste élaborées et traficables tout temps, mais à coût de construction important.
Les choix porteront sur :
- le tracé;
- la largeur ;
- la nature du matériau.
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L'entretien d'une piste de chantier est un élément important de la bonne marche de l'atelier detransport.
Il n'est pas rare de voir un chantier paralysé à la suite d'une pluie par un défaut d'entretien de la surface de
roulement. Là encore, un juste équilibre est à trouver entre les dépenses minimum nécessaires et des travauxplus importants pouvant faire appel à des techniques de stabilisation, à la chaux par exemple.
« L'usure » de la piste dépend donc de la nature du sol, de la pluviométrie et du trafic supporté. Dans desconditions normales, on prévoir en général une niveleuse réservée à l'entretien pour 15000 m3 /km de terres
transportées.
ENTRETIENDUMATERIELDETERRASSEMENT
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ENTRETIEN DU MATERIEL DE TERRASSEMENT
La mécanisation des chantiers de terrassement conduit à une surveillance plus grande de l'ensemble dumatériel.
du bon état de celui-ci découlent une parfaite exécution du travail, un moindre coût et une plus grande maîtrisedu chantier.
Il est donc indispensable d'avoir sur place une unité d'entretien et de prévention qui peut aussi intervenir pourdes réparations de petite et moyenne importance.
CONTRÔLE DE LA PRODUCTION ET DES COÛTS
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Les principaux coefficients d'efficience corrigeant les valeurs théoriqueset idéales de production d'un engin de terrassement seront abordés en
5.5. Masse déplacée
Elle peut être évaluée ou mesurée, pour éviter la surcharge desengins :
par pesage de la production, sur une balance publique, durant laphase de transport et d'évacuation des déblais. Ne pas oublier dedéduire le poids à vide de l'engin de transport...
Volume déplacé
Généralement, les calculs de mouvements de terre se font sur la basedes volumes de terre en place. Considérons un mètre cube clé sol en
place
CRITÈRESDECHOIXD’ENGINS
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CRITÈRES DE CHOIX D’ENGINS
Critères de choix d'une pelle hydraulique et Domainesd'emploi préférentiels
Critères de choix des chargeuses et Domainesd'emploi préférentiels
Critères de choix des décapeuses et Domainesd'emploi préférentiels
Critères de choix des trancheuses et Domainesd'emploi préférentiels
Critères de choix des brises roche (outils) etDomaines d'emploi préférentiels
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CONCLUSION
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Les routes exposées à des charges énormes serontun jour ou l'autre complètement usées. Aussitoutes les routes ont tôt ou tard besoin d'êtreentretenues. C’est pour cela que le choixtechnique-économique de l’engin à utiliser esttrès important pour obtenir un bon travail avecun budget minimum.
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MERCI POUR VOTRE ATTENTION