Manuel de pose du béton à l aide de machines à coffrage glissant. Vol.1 : Barrières de sécurité, bordures, caniveaux et d autres applications

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1 Manuel de pose du béton à l aide de machines à coffrage glissant Vol.1 : Barrières de sécurité, bordures, caniveaux et d autres applications

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3 Manuel de pose du béton à l aide de machines à coffrage glissant Vol.1: Barrières de sécurité, bordures, caniveaux et d autres applications

4 Sommaire 1 Concept de base des petites machines à coffrage glissant Composants de la machine Poste de conduite Variantes de construction 16 2 Équipements et exemples d utilisation Types de machines et performances Machine à coffrage glissant SP Machine à coffrage glissant SP Machine à coffrage glissant SP Exemples d utilisation Bordures Bordures - caniveaux Barrières de sécurité Canalisations Plate-formes 33 3 Logistique des chantiers Principes Remarques relatives à la mise en place des fils de guidage 42 4 Préparation du substrat Substrat des profils en béton Préparation du substrat à l aide d un trimmer 52 5 Alimentation en béton Convoyeur à bande Convoyeur à vis Alimentation transversale Déversement du béton devant la machine Goulotte de déversement et trémie Bielle 66

5 6 Moulage du béton / coffrages Fonction / Conception du moule Variantes de moule Fonctions supplémentaires Moule combiné Déclinaison Plaques latérales Montage des moules Réglage en hauteur du moule Système de changement rapide Classification des différents types de moules Moules spéciaux 90 7 Compactage du béton Mode de fonctionnement des vibreurs Formes des vibreurs Vibreurs droits Vibreurs coudés Types d entraînement des vibreurs Vibreurs électriques Vibreurs hydrauliques Rayon d action théorique des vibreurs Positionnement des vibreurs Coulage en déporté Coulage de plate-formes Mesure de la fréquence Traitement ultérieur Protection contre les intempéries Traitement avec produits de curage Recouvrements solides Humidification continue 119

6 Sommaire 8.2 Réalisation de joints Joints de compression Joints de dilatation Colmatage des joints Méthodes d essai sur béton Essai sur béton frais Essais de consistance Mesure de la teneur en air par la méthode de compressibilité Essai sur béton durci Armature du béton Principes de l armature Types d armature Conduite des machines Nécessité d un système de controle Conduite des machines par fil de guidage Réglage de la hauteur Controle de la direction Comportement des machines en ligne droite en fonction de la position du palpeur de direction Comportement des machines dans les virages extérieurs sans palpeur de direction supplémentaire Comportement des machines dans les virages extérieurs avec palpeur de direction supplémentaire Comportement des machines dans les virages intérieurs Conduite des machines par système 3D Evaluation du système de controle 3D Modèle numérique du terrain avec GPS / GNSS Systèmes de mesure optiques Fonctionnement Avantages 171

7 11 Paramètres influant sur le processus Le béton Paramètres de pose Réglages de la machine Interaction poids de la machine / poussée du béton Défauts de pose et élimination des défauts Exemples d illustration et actions correctives recommandées Bases de calcul Exigences du béton Exigences pour coulage en déporté Exigences pour coulage de plate-formes Rendement de pose Rendement de pose déporté Rendement de pose plate-formes Capacité de chargement alimentation Capacité de chargement convoyeur à vis Capacité de chargement convoyeur à bande Science du béton Composition Granulat et courbe granulométrique Propriétés du béton Caractéristiques distinctives Production en centrale à béton Causes de la mauvaise qualité du béton Bibliographie et crédit photos 223

8 Les machines à coffrage glissant SP de Wirtgen une présence dans le monde entier depuis des décennies

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11 1 Concept de base des petites machines à coffrage glissant 1.1 Composants de la machine Poste de conduite Variantes de construction 16 8 // 9

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13 Les petites machines à coffrage glissant ont fait leurs preuves dans le domaine de la réalisation de canalisations d eaux usées, de barrières de sécurité ou de bordures, communément réunies sous l appellation de profils monolithiques. Monolithique signifie ici composé d un seul bloc, d un seul tenant ou sans joints. Les machines destinées à la pose monolithique de béton sont appelées machines à coffrage glissant car elles travaillent en continu et sans coffrages statiques. Le coffrage glissant est monté sur le côté pour une pose en déport, ou se trouve entre les trains de chenilles de la machine pour une pose par emboîtement. Les machines à coffrage glissant de Wirtgen présentant en outre de faibles dimensions d encombrement, les chantiers de pose par emboîtement peuvent se dérouler sans problème sur des espaces exigus. Il existe une multitude de coffrages glissants différents permettant de couvrir un vaste champ d applications. Les machines se distinguent par leur extrême souplesse : elles se chargent non seulement poser des profils monolithiques, mais également de réaliser des chaussées en béton de petite et moyenne largeur. 10 // 11

14 1.1 Composants de la machine Bras pivotable adaptant les trains de chenilles aux conditions du chantier Vis sans fin transversale alimentant un coffrage latéral éloigné du châssis Poste de conduite traversant offrant une vue dégagée sur tous les points importants de la machine et sur le chantier Réservoir d eau pour le nettoyage de la machine Trains de chenilles à commande hydraulique, dirigeables et réglables en hauteur séparément Partie avant du châssis, télescopique Coffrage glissant télescopique des deux côtés pouvant être monté de chaque côté de la machine

15 Châssis robuste Groupe d entraînement à moteur diesel Alimentation en béton, disponible au choix en version convoyeur ou vis d alimentation, dotée de nombreuses possibilités de réglage Coffrage glissant pour la pose en déport, à monter à gauche ou à droite de la machine Colonne de levage latéralement télescopique, munie d un vérin pour le réglage en hauteur des trains de chenilles 12 // 13

16 1.2 Poste de conduite La commande de la machine s effectue depuis un poste de conduite traversant particulièrement ergonomique. Le poste de travail peut être positionné à gauche ou à droite, selon les chantiers, assurant au conducteur une vue optimale sur les éléments de commande, sur le chantier ainsi que sur toutes les principales fonctions de la machine. Le concept de conduite simple, au nombre réduit d éléments de commande et aux nombreuses fonctions automatisées, permet un travail rapide et productif. Vue panoramique dégagée depuis le poste de conduite

17 Visibilité optimale et liberté de mouvement pour le conducteur 14 // 15

18 1.3 Variantes de construction Dotées d une structure modulaire, les machines à coffrage glissant se distinguent par leur grande souplesse. Offrant diverses possibilités pour la disposition des trains de chenilles, le montage du coffrage ou encore le positionnement de l alimentation, elles s adaptent pratiquement à toutes les situations rencontrées sur le chantier. Les machines à coffrage glissant sont équipées de trois ou quatre trains de chenilles. Pour la pose de petits profils monolithiques, seuls trois trains de chenilles suffisent. Les trains de chenilles avant peuvent être fixes ou munis d un bras pivotant permettant un déplacement du train de chenilles vers la gauche ou vers la droite. Disponibles avec une fixation supplémentaire déplaçable pour un train de chenille à l avant du châssis, certains modèles offrent encore d autres possibilités de réglage à gauche ou à droite. Toutes ces possibilités de réglage servent à adapter la stabilité de la machine aux situations rencontrées sur le chantier. Selon l application, les trains de chenilles avant peuvent être positionnés à l intérieur ou à l extérieur du châssis de la machine. Afin d augmenter la stabilité pour la pose de chaussées sur de grandes largeurs, certains modèles sont équipés de trains de chenilles arrière pouvant être sortis individuellement de manière télescopique. Le coffrage glissant chargé du moulage du béton peut être aussi bien monté à gauche qu à droite de la machine. Une fixation télescopique permet d éloigner ou de rapprocher le coffrage du châssis. Ce dispositif peut en outre être déplacé en hauteur et perpendiculairement au sens de la marche. Le réglage en hauteur permet de monter des coffrages glissants de hauteur différente, mais aussi d éviter les obstacles ou les profils en béton déjà posés. L alimentation en béton, disponible en version convoyeur ou vis, peut être montée à différents endroits de la machine. Pouvant être tournée, déplacée dans le sens de la longueur et inclinée selon des angles différents, elle assure un acheminement direct du béton dans le coffrage, que ce soit pour des applications de pose en déport ou par emboîtement ou bien en cas d utilisation d un coffrage télescopique. Conseil d expert : Positionnez les trains de chenille selon les contraintes du chantier! Selon la marge de manœuvre restante, orientez les trains de roulement de façon à obtenir une stabilité optimale de la machine!

19 Alimentation en béton par vis d alimentation Sens du déplacement Train de roulement arrière pouvant être rentré de manière télescopique Train de roulement avant Coffrage à gauche Barrière de sécurité (déport) Variante 1 : Engin sur 3 chenilles pour la pose en déport d un profil en béton 16 // 17

20 1.3 Variantes de construction Vis transversale Sens du déplacement Coffrage à droite Alimentation en béton par vis d alimentation Train de roulement avant pivotable Barrière de sécurité (déport) Train de roulement arrière télescopique rentré Variante 2 : Engin sur 4 chenilles pour la pose en déport d un profil en béton

21 Alimentation en béton par convoyeur Sens du déplacement Train de roulement arrière télescopique sorti Train de roulement avant pivotable Coffrage entre les trains de roulement Piste cyclable / chemin rural (emboîtement) Variante 3 : Engin sur 4 chenilles pour la pose par emboîtement d une chaussée en béton 18 // 19

22 1.3 Variantes de construction Train de roulement avant pivotable Sens du déplacement Train de roulement arrière télescopique rentré Coffrage à gauche Alimentation en béton par convoyeur et vis transversale Barrière de sécurité (déport) Variante 4 : Engin sur 4 chenilles pour la pose en déport d un profil en béton

23 Alimentation en béton par convoyeur Sens du déplacement Train de roulement arrière droit télescopique rentré Train de roulement arrière gauche télescopique rentré Train de roulement avant pivotable Coffrage à gauche Piste cyclable / chemin rural (déport) Variante 5 : Engin sur 4 chenilles pour la pose en déport d une chaussée en béton 20 // 21

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25 2 Équipements et exemples d utilisation 2.1 Types de machines et performances Machine à coffrage glissant SP Machine à coffrage glissant SP Machine à coffrage glissant SP Exemples d utilisation Bordures Bordures-caniveaux Barrières de sécurité Canalisations Plate-formes // 23

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27 Les machines à coffrage glissant pour la pose en déport se distinguent par un vaste champ d applications pour la réalisation de profils monolithiques. Les diverses machines diffèrent en taille, poids, motorisation et équipement, ce qui leur permet de répondre aux exigences auxquelles elles sont confrontées. Elles peuvent produire des formes de profil d une géométrie extrêmement variée : drains, canalisations, bordures, chemins étroits, ou encore hautes barrières de sécurité pouvant atteindre 2,20 m. Les profils peuvent être au standard des différentes normes nationales, ou bien de fabrication spéciale et prenant presque toutes les formes possibles et imaginables. La structure modulaire des machines à coffrage glissant aux points de montage standardisés garantit un montage aisé des différents moules du coffrage. 24 // 25

28 2.1 Types de machines et performances Machine à coffrage glissant SP 150 Cette machine à coffrage glissant de Wirtgen se prête tout particulièrement à la pose en déport de petits profils en béton tels que les bordures ou les caniveaux ce qui ne l empêche pas de réaliser également des profils de plus grandes dimensions ou encore de poser d étroites chaussées en béton. De dimensions compactes, cette machine peut être transportée sans aucun problème. Machine à coffrage glissant SP 150 Largeur de pose * Hauteur de pose max. Motorisation Poids en marche ** Nombre de trains de roulement 3 Propulsion Coffrage pour la pose de profils en déport * = Largeurs de pose spéciales et options sur demande ** = Les poids dépendent des équipements et de la largeur de travail jusqu à 1,5 m / 4 11 par emboîtement mm / 3 3 en déport 60 kw / 82 CV / 80 HP 8,8 11,1 tonnes / livres hydraulique / trains à chenilles oui

29 2.1.2 Machine à coffrage glissant SP 250 La SP250 est elle aussi utilisée pour la pose de profils monolithiques en déport. Les coffrages peuvent être montés à droite comme à gauche. Pour la pose en déport, cette machine dans sa version standard (trois trains de roulement) permet de poser des chaussées en béton sur des largeurs pouvant atteindre 1,80 m (5 11 ), voire 2,50 m (8 2 ) dans sa version à quatre trains de roulement. Utilisée pour la pose par emboîtement, la machine peut poser sur des largeurs allant jusqu à 2,50 m (8 2 ), voire 3,50 m (11 6 ) lorsqu elle est équipée d un adaptateur spécial. La SP 250 convient aussi à d autres situations de pose car elle peut s adapter aux exigences spécifiques du client. Machine à coffrage glissant SP 250 Largeur de pose * 1,00 3,50 m / Hauteur de pose max. Motorisation Poids en marche ** Nombre de trains de roulement Propulsion Coffrage pour la pose de profils en déport * = Largeurs de pose spéciales et options sur demande ** = Les poids dépendent des équipements et de la largeur de travail mm / 5 11 en déport 74 kw / 101 PS / 99 HP 12 18,5 tonnes / livres 3 (4 en option) hydraulique / trains à chenilles oui 26 // 27

30 2.1 Types de machines et performances Machine à coffrage glissant SP 500 D utilisation universelle, cette machine à coffrage glissant est principalement utilisée pour la réalisation de chaussées en béton selon le procédé de pose par emboîtement. Néanmoins, le concept modulaire de la SP 500 lui permet également de poser des barrières de sécurité pouvant atteindre 2,20 m (7 3 ) de hauteur selon le procédé de pose en déport. La SP 500 convient aussi à d autres situations de pose car elle peut s adapter aux exigences spécifiques du client. Machine à coffrage glissant SP 500 Einbaubreite * 2,00 6,00 m / Max. Einbauhöhe Motorleistung Betriebsgewicht ** mm / 7 3 Offset 131 kw / 178 PS / 176 HP Anzahl Fahrwerke 3 (optional 4) Fahrantrieb Profilschalung Offset * = Largeurs de pose spéciales et options sur demande ** = Les poids dépendent des équipements et de la largeur de travail t / 31,000 92,500 lbs hydraulisch / Kettenfahrwerke ja

31 2.2 Exemples d utilisation Bordures Selon les exigences, il est possible de monter le coffrage soit à droite, soit à gauche du châssis de la machine. Le passage du coffrage du côté droit au côté gauche, ou inversement, s effectue directement sur les chantiers en un minimum de temps. La pose de bordures à l aide d une machine à coffrage glissant est particulièrement rapide et efficace. Les coffrages peuvent prendre pratiquement toutes les formes souhaitées. Les bordures peuvent donc s intégrer de façon optimale à leur environnement ou aux bâtiments existants. Conseil d expert : Augmentez le nombre de supports de fil dans les virages pour obtenir un profil rond en béton le plus régulier possible! 28 // 29

32 2.2 Exemples d utilisation Bordures-caniveaux largeur allant de 250 à mm ( ) selon le type de la machine. Conseil d expert : Une autre forme réalisable est le profil bordure-caniveau, en anglais «curb and gutter», l ensemble constitué par la bordure et le caniveau étant posé en une seule opération. Le coffrage peut prendre presque toutes les formes possibles. Les bordures-caniveaux peuvent être posées sur une Réglez l écart de hauteur entre le fil de guidage et le bord supérieur du profil sur une valeur ronde par ex. 200 mm pour que le contrôle soit plus facile pour le personnel opérant. Attention! Risque de trébuchement! Informez le personnel de chantier des risques encourus en cas de contact avec le fil de guidage.

33 2.2.3 Barrières de sécurité Les machines à coffrage glissant peuvent réaliser de façon économique des barrières de sécurité stables pouvant atteindre 2,20 m (7 3 ) de hauteur, garantissant ainsi une sécurité passive maximum. Des profils de barrières de sécurité aux géométries et hauteurs variables sont disponibles sur demande. Les câbles en acier formant l armature ou les treillis d armature préconfectionnés sont introduits dans le coffrage lors de la pose et donc intégrés au profil. D une grande rigidité, les barrières de sécurité en béton sont extrêmement résistantes au franchissement. Elles peuvent être réalisées aussi bien en modèle standard qu en modèle spécial Elles peuvent former aussi bien un terre-plein central qu une délimitation en bordure de chaussée. 30 // 31

34 2.2 Exemples d utilisation Canalisations Les machines à coffrage glissant peuvent réaliser des canalisations de sections et formes les plus diverses, aussi bien en déport (cf. photo ci-dessus) que par emboîtement (cf. photo de gauche). Les applications possibles sont, par exemple, les caniveaux d eaux pluviales, les canalisations de câbles ou encore les grandes canalisations de rivières artificielles. La réalisation de profils spéciaux ne pose aucun problème. Conseil d expert : Haubanez les coffrages montés à une certaine distance de la machine à l aide de ridoirs pour éviter que le coffrage s affaisse ou bouge pendant la pose!

35 2.2.5 Plate-formes Équipées de trains à chenilles en nombre suffisant et correctement positionnés, les machines à coffrage glissant de Wirtgen peuvent également poser des chemins ou autres chaussées en béton aussi bien déport (cf. photo ci-dessus) que par emboîtement (cf. photo de gauche). Elles sont utilisées tout particulièrement pour la pose de chaussées étroites telles que les accotements, les pistes cyclables ou encore les chemins ruraux. Conseil d expert : Contrôlez la stabilité et la position du centre de gravité des machines équipées de coffrages lourds fixés loin du châssis utilisez un contrepoids le cas échéant! 32 // 33

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37 3 Logistique des chantiers 3.1 Principes Remarques relatives à la mise en place des fils de guidage // 35

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39 De nos jours, les chantiers se caractérisent par leurs délais extrêmement serrés ainsi que l interdépendance de nombreux corps de métiers, le moindre écart par rapport au planning se traduisant par d énormes surcoûts. C est pourquoi il est indispensable de disposer d un planning détaillé des travaux à effectuer, et en particulier de la logistique d alimentation en béton, pour garantir un déroulement du chantier sans mauvaise surprise. Le trafic routier étant devenu de plus en plus dense, il n est plus concevable de fermer des tronçons de route entiers pour réaliser des chantiers de petite envergure. Désormais, les travaux doivent se dérouler sans interruption de circulation. 36 // 37

40 3.1 Principes Le véhicule de transport roule sur la voie laissée ouverte à la circulation puis déboîte sur la voie du chantier pour livrer le béton Bien coordonner le déroulement de la pose avec les autres corps de métier pour assurer l alimentation en béton Communiquer avec la (les) centrale(s) à béton pour s assurer que l approvisionnement se déroule comme prévu. Après le premier arrivage, contrôler l état et la qualité du béton et, le cas échéant, faire corriger la consistance du béton dans la plage autorisée. Tenir compte de la distance entre la centrale à béton et le chantier : il faut mettre en œuvre le béton dans les 90 minutes suivant sa préparation. Prévoir des voies d accès à la machine suffisamment larges. Vérifier si la machine, et en particulier les trains de roulement, peuvent rouler sur tout le tronçon à poser sans rencontrer aucun obstacle.

41 Avec la même facilité, le véhicule de transport se réinsère dans la circulation Organiser le nombre de véhicules de transport de manière à permettre une alimentation continue en matériau en limitant les temps d arrêt autant que possible. Éviter arrêts et redémarrages répétés afin de garantir une qualité optimale du produit fini. Pour les applications de pose en déport, veiller à ce que les véhicules de transport roulant sur la voie laissée ouverte à la circulation puissent se positionner devant la machine à coffrage glissant. Dans la mesure du possible, éloigner les autres véhicules le plus possible du chantier pour des raisons de sécurité. Avant le début des travaux, vérifier le bon fonctionnement du finisseur (niveaux, systèmes électriques et hydrauliques, etc.) 38 // 39

42 3.1 Principes Contrôle régulier du profil en béton En cas d utilisation d un système de nivellement automatique, s assurer que les palpeurs fonctionnent parfaitement. Maintenir une vitesse de pose aussi constante que possible sur toute la durée de la pose. Si l alimentation en enrobé se trouve réduite, il est préférable de poursuivre la pose lentement et de manière régulière que de l interrompre provisoirement. En cas d interruption prolongée de l alimentation en béton, il est recommandé de poser complètement tout le matériau disponible, puis de nettoyer l alimentation et le coffrage. En cours de travaux, vérifier régulièrement l épaisseur de pose, la qualité géométrique ainsi que la qualité de la surface afin d éviter toute erreur de pose.

43 Une alimentation continue en béton Contrôler régulièrement la composition du béton (contrôle interne ou externe). Si des armatures sont utilisées, prévoir de grandes quantités journalières de l armature prévue. Pour le traitement ultérieur des profils ou des chaussées en béton, prévoir un stock suffisant de matériel de recouvrement, de produits de cure, entre autres. Tenir compte des conditions météorologiques pendant la pose : travailler si possible uniquement par des températures situées entre 5 et 30 C. Effectuer une maintenance quotidienne de la machine à coffrage glissant une fois la journée de travail terminée ; la nettoyer soigneusement et enlever tout résidu de béton. 40 // 41

44 3.2 Remarques relatives à la mise en place des fils de guidage Pince Support de fil Tige de guidage Treuil à fil Clou d ancrage Clou d ancrage Composants requis pour la mise en place de fils de guidage

45 En ligne droite, enfoncez ou introduisez une tige de guidage tous les 7 mètres (23 ). Vous pouvez également utiliser des tiges de guidage munies d un socle massif. Veillez impérativement à ce que les tiges de guidage soient bien verticales afin de faciliter le réglage de précision du fil de guidage. Dans les virages, les tiges de guidage doivent être très proches les unes des autres pour que la machine puisse suivre le virage sans aucune difficulté. Pour les virages, utilisez le cas échéant des barres en plastique élastiques qui permettront de copier le rayon correspondant avec précision. Pour assurer un passage sans entrave des palpeurs de niveau le long des tiges de guidage, celles-ci doivent être placées environ 150 à 200 mm (6 8 ) derrière la position effective du fil de guidage. Il est recommandé de positionner le fil de guidage à environ 200 à 900 mm (8 35 ) du bord latéral à réaliser. La fixation du support du fil de guidage sur la tige de guidage s effectue au choix à l aide d une pince ou d un pied de serrage, la pince étant le plus souvent utilisée pour la pose en déport. Introduisez le support de fil dans les trous de la pince, ou bien, si vous utilisez un pied de serrage, introduisez le support de fil dans le trou du pied de serrage, puis sécurisez-le à l aide de la vis de serrage. Veillez à bien fixer tous les supports de fil du même côté des tiges de guidage afin de faciliter les travaux d installation. Faites glisser la pince sur la tige de guidage, ou bien, si vous utilisez un pied de serrage, faites glisser le pied de serrage sur la tige de guidage et sécurisez le pied de serrage à l aide de la vis ; vous pouvez également utiliser des supports à ressort autobloquants. Tendez le fil de guidage avant de le fixer aux supports de fil. La tension d un fil déjà inséré sur un support peut provoquer une orientation erronée. Fixation du support de fil à un pied de serrage 42 // 43

46 3.2 Remarques relatives à la mise en place des fils de guidage Fil de guidage dans un virage Les conditions de travail étant extrêmement diverses, l installation des fils de guidage doit être adaptée à chaque cas de figure, par exemple selon que le palpage se fait sur ou sous le fil. Pour que le bras du palpeur puisse passer sans problème le long du support de fil pendant la pose, le support de fil est légèrement recourbé vers le bas dans le cas d un palpage par dessous, et légèrement recourbé vers le haut dans le cas d un palpage par dessus. Il impératif de poser correctement les fils de guidage car la machine à coffrage glissant en copie la trajectoire. Toute erreur de mise en place des fils de guidage se répercutera inévitablement sur l ouvrage en béton posé. La stabilité de palpage des régulateurs peut diminuer lorsque la distance entre le fil de guidage et la machine augmente. Ainsi une grande distance peut-elle se traduire par des fluctuations lors de la mesure des données de consigne et donc aboutir à des résultats imprécis.

47 Contrôle du niveau du fil de guidage dans un virage Le fil de guidage est généralement mis en place en dehors des dimensions de la machine, mais il est également possible de le positionner entre les trains de roulement, selon les conditions rencontrées sur le chantier. Pour garantir une grande qualité de pose, le fil de guidage une fois tendu, il est conseillé de le contrôler à nouveau avec soin, par exemple à l aide d un gabarit et d un niveau. 44 // 45

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49 4 Préparation du substrat 4.1 Substrat des profils en béton Préparation du substrat à l aide d un trimmer // 47

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51 La réussite de la pose du béton dépend en grande partie de l adhérence des matériaux utilisés avec le substrat sous-jacent. Pour obtenir des résultats optimaux, il existe différentes techniques de préparation du substrat. 48 // 49

52 4.1 Substrat des profils en béton En principe, il est conseillé de poser les profils en béton sur un substrat stabilisé ou compacté, comme une couche arable stabilisée ou une couche de base en macadam, éventuellement associée à une couche antigel sous-jacente. Mais en fonction de l appel d offre et de l utilisation visée, il arrive qu une couche de base traitée au ciment, par exemple, serve de fondation. En règle générale, les bordures-caniveaux et les profils de chemin sont réalisés sur une couche arable stabilisée ou une couche de base en macadam, les barrières de sécurité étant, elles, de préférence posées sur des couches de base. Profil Sol Sol meuble, non stabilisé Sol stabilisé Macadam Bordure-caniveau Piste cyclable / bande Barrière de sécurité partiellement approprié partiellement approprié partiellement approprié approprié selon la charge approprié selon la charge approprié selon la charge approprié selon la charge non approprié non approprié Enrobé approprié approprié approprié Couche de base traitée au ciment ou au liant hydraulique bien approprié bien approprié bien approprié

53 Pose d un profil sur macadam Réalisation d une barrière de sécurité sur enrobé 50 // 51

54 4.2 Préparation du substrat à l aide d un trimmer Une des méthodes de préparation du substrat consiste à aplanir un sol irrégulier en utilisant un trimmer. Cette technique permet d assurer une pose de béton homogène. Monté à l avant de la machine à coffrage glissant, le trimmer peut être intégré à droite ou à gauche en dessous de la machine. Ce module est composé d un châssis réglable en hauteur et sur les côtés, ainsi que d un tambour destiné à aplanir le substrat à la profondeur souhaitée. Sa conception modulaire permet d augmenter la largeur de travail (transformation de la machine nécessaire). Selon le type de tambour utilisé, le matériau enlevé peut être transporté soit vers l extérieur, soit vers l intérieur. Tambour de trimmer avec vis sans fin pour l évacuation du matériau

55 Substrat préparé à l aide d un trimmer Position du trimmer devant le coffrage glissant 52 // 53

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57 5 Alimentation en béton 5.1 Convoyeur à bande Convoyeur à vis Alimentation transversale Déversement du béton devant la machine Goulotte de déversement et trémie Bielle // 55

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59 Une alimentation continue en béton homogène dans le coffrage glissant en déport est une condition essentielle pour réussir des profils monolithiques de qualité optimale. C est pourquoi les machines à coffrage glissant sont équipées d un système de chargement à commande hydraulique pouvant être, selon la mission, un convoyeur ou une vis d alimentation. Ce dispositif est chargé d amener le matériau depuis le camion malaxeur jusqu à la trémie réceptrice située au-dessus du coffrage. Le convoyeur et la vis d alimentation se prêtent aussi bien à la pose de profils en béton en déport que par emboîtement. 56 // 57

60 5.1 Convoyeur à bande La grande largeur du convoyeur de béton à système hydraulique lui permet d assurer une alimentation en matériau constante et en quantité suffisante. Sa vitesse peut être réglée en continu, ce qui permet une adaptation optimale de la quantité de béton à la taille de la section du profil et à l avance de la machine à coffrage glissant. Selon les exigences du client, le positionnement du convoyeur peut s effectuer, soit manuellement, soit, pour gagner du temps, par commande hydraulique depuis le poste de conduite. Il est possible de faire pivoter le convoyeur, de le déplacer dans le sens longitudinal et en hauteur, ainsi que d en modifier l angle d inclinaison. Sur certaines machines, il peut même être positionné perpendiculairement au sens de la marche. Autant de réglages permettant de monter le coffrage à droite ou à gauche de la machine, de poser de hautes barrières de sécurité ou encore de réaliser des profils relativement éloignés du châssis. En outre, sur certaines machines, il est possible de fixer le convoyeur à différents endroits, et ce afin de faciliter l alimentation en matériau par le camion malaxeur, en particulier sur les chantiers exigus. Pour une souplesse accrue sur le chantier, le convoyeur peut être utilisé dans des versions courtes ou longues. Dans sa version repliable, un convoyeur peut être replié par commande hydraulique sur simple pression d une touche. Cette option permet de transporter la machine même sur de petits véhicules de transport. Enfin, le convoyeur se distingue par son extrême simplicité de maintenance : il peut être nettoyé sans problème et n est que peu exposé à l usure. Acheminement du béton par convoyeur dans le coffrage glissant en déport

61 Convoyeur standard et convoyeur repliable Convoyeur repliable en position de transport Conseil d expert : Avant de commencer la pose, pulvérisez un agent de démoulage sur les pièces du convoyeur entrant directement en contact avec le béton! Cette opération facilitera le nettoyage de la machine. Graissez régulièrement les éléments articulés! Cela prolongera la durée de vie du convoyeur. Nettoyez régulièrement le reprofileur du convoyeur! Convoyeur avec trémie pour réceptionner le béton du véhicule de transport 58 // 59

62 5.2 Convoyeur à vis À la différence du convoyeur, la vis d alimentation transporte le béton tout en le mélangeant une nouvelle fois soigneusement, empêchant ainsi efficacement toute ségrégation du matériau. On parle de ségrégation lorsque certains granulats d un mélange de béton sont agglomérés en forte concentration dans certaines zones, tout en étant sous-représentés dans d autres. Le régime variable de la vis garantit une alimentation en matériau tout aussi optimale dans le coffrage. La vis d alimentation en béton, actionnée par système hydraulique, offre des possibilités de réglage et de fixation identiques à celles du convoyeur. En outre, la vis peut être inclinée pour le transport du béton jusqu à 45, ce qui rend possible la pose de hauts profils ainsi que le travail sur des chantiers exigus. Présentant un grand diamètre de 400 mm (16 ), la vis d alimentation dispose d une capacité suffisante pour garder également d importantes quantités de béton en réserve. Ainsi, lors d un changement de camion malaxeur ou bien dans les virages serrés, le matériau est toujours disponible en quantité suffisante pour alimenter le coffrage en continu sans avoir besoin d interrompre le processus de pose. Les parois intérieures du carter de la vis d alimentation sont entièrement revêtues de tôle d usure, ce qui, en combinaison avec la facilité d accès à la vis d alimentation, permet ainsi de réduire les coûts de maintenance. La vis d alimentation fait ses preuves sur les chantiers exigus

63 La vis en rotation mélange de façon homogène le béton qu elle achemine 60 // 61

64 5.3 Alimentation transversale Certaines machines à coffrage glissant peuvent être équipées d une vis sans fin transversale garantissant encore plus de souplesse lors de la pose de profils monolithiques. Cette vis est nécessaire, par exemple, lorsque le coffrage glissant est éloigné du châssis et que le camion malaxeur est contraint de rouler sur la même voie que la machine. Dans ce cas, le béton est acheminé par convoyeur ou vis d alimentation vers la vis sans fin transversale pour arriver dans le coffrage en déport. Lorsqu une vis sans fin transversale est utilisée, la trémie réceptrice du système de chargement peut être centrée par rapport à la machine et le camion malaxeur peut rouler exactement dans son tracé, ce qui est avantageux à la fois sur les chantiers exigus, dans les virages ou lors d un changement de malaxeur. La vis sans fin transversale peut acheminer le béton vers la droite ou vers la gauche selon la disposition du coffrage. Elle peut être déplacée par commande hydraulique et servir de réserve de béton. La vis sans fin transversale offre davantage de souplesse sur le chantier

65 La vis sans fin transversale s adapte à tous les types de fixation du coffrage glissant Le béton est transporté jusque dans la trémie 62 // 63

66 5.4 Déversement du béton devant la machine Une machine à coffrage glissant peut également être utilisée pour réaliser des chaussées étroites, des pistes cyclables, etc. Pour une telle application, le matériau peut être aussi bien transporté par convoyeur ou vis d alimentation que directement déposé devant le coffrage.

67 5.5 Goulotte de déversement et trémie Le transfert du béton du camion malaxeur vers le système d alimentation (convoyeur ou vis) a lieu au point le plus bas du dispositif d alimentation. Le béton est ensuite acheminé dans le coffrage par une goulotte de déversement à réglage variable et une trémie réceptrice. Les grandes dimensions de la trémie assurent une réserve suffisante de béton frais. Goulotte de déversement à réglage variable sur la vis d alimentation Déversement du béton dans la trémie par la goulotte pivotable du convoyeur 64 // 65

68 5.6 Bielle La machine pousse le camion malaxeur Une bielle d attelage permet de relier l un à l autre la machine à coffrage glissant et le camion malaxeur. L écart constant ainsi maintenu entre les deux machines garantit un déversement du matériau à la fois propre, continu et sans pertes. La machine à coffrage glissant pousse le camion malaxeur, ce qui ménage l embrayage de ce dernier tout en déchargeant le conducteur du camion et le personnel au sol dans leur travail. En outre, le conducteur n a pas besoin de prêter une attention particulière à l écart à respecter.

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71 6 Moulage du béton / coffrages 6.1 Fonction / Conception du moule Variantes de moule Fonctions supplémentaires Moule combiné Déclinaison Plaques latérales Montage des moules Réglage en hauteur du moule Système de changement rapide Classification des différents types de moules Moules spéciaux // 69

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73 Les coffrages glissants servent à mettre le béton en forme en lui appliquant la pression nécessaire. Il existe d innombrables formes de profils, normées ou spécialement conçues pour répondre aux exigences spécifiques du client. 70 // 71

74 6.1 Fonction / Conception du moule Profil en béton posé Réception Trémie Coffrage bas Coffrage latéral Fondation Composants d un coffrage glissant La trémie du coffrage glissant réceptionne proprement le béton acheminé par l alimentation. Pendant la pose, la trémie doit toujours être remplie d une certaine quantité de béton afin d exercer une pression statique sur le béton moulé. Le béton introduit dans le coffrage est compacté par plusieurs vibreurs et moulé dans le coffrage grâce au mouvement d avance de la machine à coffrage glissant. Lorsque la fondation présente des irrégularités, des coffrages latéraux hydrauliques sont montés sur le coffrage glissant.

75 Alimentation en béton Compactage du béton Moulage Forme du produit fini Vue en coupe d un coffrage glissant Ils permettent de compenser les irrégularités de la surface et empêchent que le béton ne s échappe malencontreusement. Avant le moulage définitif dans le dispositif de moulage, le profil en béton fait l objet d un traitement de surface. Les profils en béton finis se distinguent par leur stabilité, leur précision aux tolérances minimes, leur surface sans joints, leur aspect agréable ainsi que leur simplicité d entretien. Les coffrages glissants peuvent en outre être montés de façon à permettre une pose de profils à l intérieur ou à l extérieur des dimensions de la machine. 72 // 73

76 6.2 Variantes de moule Bordure Bordure-caniveau

77 Caniveau Socle 74 // 75

78 6.2 Variantes de coffrage glissant Canalisation en U Canalisation en V

79 Barrière de sécurité Chaussée 76 // 77

80 6.3 Fonctions supplémentaires Moule combiné Élément de base Partie supérieure du coffrage Broche réglable modifiant la largeur de réception Coulisse pour coffrage latéral (réglable) Coulisse pour coffrage latéral (fixe) Tôles de guidage Embout du moule rapporté Moule rapporté 1 Moule rapporté 3 Moule rapporté 2 Profil en béton posé Structure d un coffrage glissant combiné Un coffrage glissant combiné se compose d un élément de base et de moules rapportés à insérer séparément. Grâce à leur différente largeur de travail et à leur géométrie variée, les moules rapportés couvrent un vaste champ d applications. Le coffrage glissant combiné est une alternative économique à l achat de plusieurs coffrages glissants à application unique, puisque les coûts de l élément de base ne sont déboursés qu une fois. La largeur de travail des moules rapportés est généralement comprise entre 250 et mm

81 ( ) ; la hauteur maximum est de 400 mm (16 ). Il est possible de passer sans problème d une variante de profil à l autre et de remplacer, par exemple, un moule à profil de canalisation par un moule à profil de bordure-caniveau. Une broche permet de déplacer manuellement (vers l intérieur) les coffrages latéraux réglables jusqu à ce que l écart entre les deux coffrages latéraux corresponde à peu près à la largeur de travail du moule rapporté à insérer. Le dispositif de serrage hydraulique sort, se place derrière les tôles de guidage du moule rapporté et ramène ce dernier vers la trémie du coffrage entre les coulisses. La pression exercée par le dispositif de serrage rend le système automatiquement hermétique. Ensuite, le coffrage latéral réglable est pressé contre le moule rapporté pour qu il soit bien aligné avec l élément de base du coffrage. L embout séparé permettant d orienter le coffrage avec précision est vissé aux tôles de guidage, puis positionné. Réalisation d un profil de bordure-caniveau à l aide d un coffrage combiné 78 // 79

82 6.3 Fonctions supplémentaires Déclinaison La tôle sort dans les zones aplanies Décrochages arrondis Les bordures posées en continue doivent souvent être aplanies pour que les véhicules puissent plus facilement accéder aux habitations, aux parkings etc. Dans une telle situation, utiliser deux coffrages différents serait extrêmement onéreux. On utilise donc une tôle qui s abaisse ou pivote dans les zones aplanies pour empêcher le béton d atteindre la partie supérieure du profil de hauteur. Si le profil doit ensuite être à nouveau posé en pleine hauteur, la tôle est tout simplement relevée. Ce principe de fonctionnement s appelle «curb depressor». Bordure non «tassée» Bordure «tassée» Curb depressor (tôle poussée vers le bas) Coffrage glissant Principe de fonctionnement du curb depressor

83 6.3.3 Plaques latérales Les vérins hydrauliques pressent le coffrage latéral contre la surface de fondation Pour minimiser les risques d échappement du béton sur le côté tout en assurant des bords nets, on utilise un coffrage latéral hydraulique. Les coffrages latéraux hydrauliques exercent une pression sur la fondation et rendent le coffrage glissant hermétique sur les côtés. Seules de faibles quantités de béton peuvent s échapper sur le côté. 80 // 81

84 6.3 Fonctions supplémentaires Montage des moules Coffrage glissant fixé à gauche Le coffrage glissant peut aussi bien être fixé sur le côté gauche que sur le côté droit du châssis. Un système de fixation télescopique permet de déplacer le coffrage horizontalement jusqu à la position souhaitée.

85 Coffrage glissant fixé à droite 82 // 83

86 6.3 Fonctions supplémentaires Réglage en hauteur du moule Coffrage glissant dans une tranchée Grâce à un dispositif hydraulique de réglage en hauteur, le coffrage glissant peut s adapter aux particularités du chantier sans avoir besoin d adaptateurs supplémentaires et s abaisser «en contrebas». Grâce à cette fonction, il devient également facile d éviter des obstacles tels qu une plaque d égout. La plage de réglage peut aller jusqu à 400 mm (16 ).

87 Coffrage glissant sur un sol de fondation 84 // 85

88 6.3 Fonctions supplémentaires Système de changement rapide Un système de changement rapide disponible en option permet de changer rapidement et simplement de coffrage glissant de pose en déport. Le principe de fonctionnement en est le suivant : la machine se rapproche latéralement du coffrage glissant posé sur le sol afin d insérer l étrier de fixation dans les réceptacles prévus à cet effet. Ensuite, il suffit d appuyer sur une touche pour fixer le coffrage sur son support grâce au dispositif de serrage hydraulique.

89 Étape 1 : Se rapprocher latéralement du coffrage glissant Étape 2 : Abaisser la plaque pourvue de l étrier de fixation Étape 3 : Insérer l étrier de fixation dans les réceptacles Étape 4 : Fixer le coffrage glissant à l aide de vérins hydrauliques 86 // 87

90 6.4 Classification des différents types de moules Type de coffrage Type 1 Type 2 Substrat plan, préparé non préparé Trimmer non nécessaire nécessaire Coffrage latéral hydraulique nécessaire non nécessaire On distingue généralement entre deux variantes de coffrage : Les coffrages de type 1 sont utilisés sur des substrats plans et préparés. Les coffrages latéraux hydrauliques garantissent une finition nette des bords. La machine n a donc pas besoin d être équipée d un trimmer. Les coffrages de type 2 sont équipés d un trimmer chargé d aplanir le sol avant la pose. La surface ayant été fraisée au préalable et le matériau amassé sur le côté, l utilisation d un coffrage latéral hydraulique est superflue.

91 Coffrage de type 1 sans trimmer Coffrage de type 2 avec trimmer 88 // 89

92 6.5 Moules spéciaux La photo ci-contre montre la réalisation d une bordure avec conduite d eaux pluviales. La cavité est formée par une gaine en caoutchouc gonflée pendant la pose, puis dégonflée et retirée après la prise du béton. Les plaques de polystyrène introduites manuellement pour créer les fentes d écoulement sont retirées au bout de 5 à 6 heures de prise. Plaques de polystyrène Gaine en caoutchouc Conduite d eaux pluviales Bordure

93 Ici, un nouveau profil est posé à partir d un profil existant. La mise en place de fils de guidage n est pas nécessaire car le profil existant sert de référence. Nouveau profil Profil existant 90 // 91

94 6.5 Moules spéciaux Réglables en hauteur par commande hydraulique, les flancs latéraux s adaptent sans problème aux profondeurs les plus diverses. Les flancs latéraux épousent en permanence le contour de la tranchée. Coffrage glissant pour canalisations avec flanc latéral réglable Tranchée préparée

95 L environnement du chantier ici une déclivité vient parfois empêcher la machine de se positionner à l endroit de la pose. Cette construction spéciale équipée d un cadre porteur modifié et d une goulotte de déversement permet de poser une canalisation d eau relativement éloignée de la machine. Il est en outre recommandé de monter un contrepoids sur le côté opposé. Cadre porteur Canalisation d eau 92 // 93

96 6.5 Moules spéciaux Pendant la pose, la machine à coffrage glissant entraîne un profil solidement ancré à l intérieur du coffrage glissant. Ce procédé permet d éviter de recourir aux tubes de support devant être retirés ultérieurement et permet de créer une cavité continue dans le profil. Conduite d eaux pluviales Plaque de polystyrène Caniveau à fentes Profil traîné (acier)

97 La fente réalisée par le coffrage au dessus des conduites est obturée pendant la pose par des plaques de polystyrène retirées ultérieurement. Pour stabiliser le profil, une liaison est réalisée manuellement à intervalles définis entre les deux côtés séparés par la fente. La fonction du profil obtenu est d écouler les eaux pluviales qui seront elles-mêmes évacuées par une chaussé posée ultérieurement. Conduite d eaux pluviales Plaque de polystyrène Caniveau à fentes Profil traîné (acier) 94 // 95

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99 7 Compactage du béton 7.1 Mode de fonctionnement des vibreurs Formes des vibreurs Vibreurs droits Vibreurs coudés Types d entraînement des vibreurs Vibreurs électriques Vibreurs hydrauliques Rayon d action théorique des vibreurs Positionnement des vibreurs Coulage en déporté Coulage de plate-formes Mesure de la fréquence // 97

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101 Les profils posés en déport ne présentent les caractéristiques requises qu avec un compactage optimal du béton. Celui-ci est assuré par des vibreurs placés dans le coffrage qui, par leurs vibrations, compactent le béton frais de manière homogène. Il existe une grande palette de vibreurs qui se distinguent les uns des autres par leur construction, leur type d entraînement et leurs dimensions. 98 // 99

102 7.1 Mode de fonctionnement des vibreurs Selon sa consistance et les adjuvants entrant dans sa composition, le béton frais amené dans le coffrage glissant présente des vides en nombre plus ou moins important. Afin que le béton frais remplisse les caractéristiques requises telles que aptitude à la pose en coffrage glissant et résistance, il faut éliminer ces pores remplis d air. Le béton contiendra toujours une part minimale d air. La tige du vibreur est munie d un balourd qui se met à osciller lorsque le régime du vibreur augmente. Pendant le compactage, les différents vibreurs à haute fréquence transmettent les vibrations aux groupes de granulats présents dans le béton. L air peut alors remonter à la surface et s échapper ; les vides se referment. Malgré le compactage, la masse de béton en vibration se distingue par une meilleure fluidité du matériau, ce qui garantit un moulage homogène du profil. Ce processus est également appelé fluidification du béton. Le béton doit être compacté uniformément sur toute la section ; il faut veiller à ne pas avoir de zones non compactées. C est pourquoi les vibreurs doivent être disposés selon des intervalles définis en fonction de l application. D autre part, une avance continue de la machine à coffrage glissant est une condition essentielle à la réalisation de profils irréprochables. Conseil d expert : Une fois le travail terminé, nettoyez entièrement les vibreurs avec leur flexible! Si le flexible n est pas nettoyé, le vibreur risque de ne plus pouvoir vibrer, la puissance absorbée augmente et risque d entraîner une panne du vibreur. Béton de mauvaise qualité en raison d une trop forte teneur en air Béton de bonne qualité en raison d une faible teneur en air et d une répartition homogène des granulats

103 Connecteur La gaine de protection lisse évite que le béton ne «colle» Raccordements entièrement scellés pour éviter tout dommage mécanique et garantir l isolation et la dissipation de la chaleur La géométrie du vibreur intérieur empêche l abrasion de la gaine de protection contre le flexible Moteurs asynchrones triphasés intégrés Grand rayon d action et haut pouvoir de compactage grâce au balourd de grande dimension Paliers à rouleaux spéciaux Composants du vibreur électrique 100 // 101

104 7.2 Formes des vibreurs Vibreurs droits Vibreurs coudés Les vibreurs rectilignes sont généralement utilisés pour la pose en déport, en particulier pour la réalisation de profils hauts ou verticaux tels que les barrières de sécurité ou les bordures-caniveaux. Équipés d un flexible petit et étroit, les vibreurs rectilignes assurent un flux de béton optimal au niveau de la trémie. Les vibreurs curvilignes interviennent surtout pour la pose de chaussées en béton. Ils sont montés dans la chambre de compactage à l avant du coffrage glissant.