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1 ROTATION DE CAMIONS 1 INTRODUCTION L organisation des travaux de terrassements vise à optimiser l utilisation des matériels afin de déplacer le plus de terre possible en un minimum de tems. L idéal est obtenu lorsque le mouvement des terres à déplacer est continu (sans interruption). Pour cela il faut déblayer ou remblayer en continu c'est-à-dire en faisant travailler la pelle en continu. Les camions se relayent alors sous la pelle de telle sorte que dès qu un camion est entièrement chargé un autre est présent pour prendre le relais. L optimisation de l organisation de ce type de travaux est alors obtenue par la coordination du nombre de camions. La méthode graphique du planning chemin de fer peut être utilisée pour assurer cette coordination. 2 LES TEMPS DU CYCLE D UN CAMION La question qui se pose est de connaître les temps de chaque étape du cycle d un camion. Cela nécessite de définir tous les paramètres qui influent sur ces temps et de les quantifier. Le temps de chargement Le temps de chargement dépend principalement de la pelle et de la capacité du camion. Le temps de chargement d un camion est d autant plus rapide que le godet de la pelle est important et que la vitesse de travail de la pelle est forte. La rapidité de travail de la pelle est quantifiée par le temps que met la pelle pour charger son godet, le vider dans le camion et revenir de nouveau pour charger le godet. Ces opérations successives sont en effet cycliques. Elles définissent le cycle de la pelle. Ces temps de cycle peuvent être globalement appréciés selon la nature du sol (terrain) : NATURE DU SOL Terrains légers Terrains compacts Débris rocheux Bloc de rochers TEMPS DE CYCLE 25s 30s 40 à 1mn 1mn et plus 1

2 Le rapport entre ces deux facteurs contenance du godet par rapport au temps de cycle de la pelle indique : - Le rendement théorique de la pelle. Ce rendement est exprimé en m3/h. Ce rendement est théorique car il n intègre pas les conditions du chantier et la nature de la terre manipulée. En effet, les obstacles, la profondeur de travail, le chauffeur, la présence de personnels dans sa zone de travail et bien d autres facteurs encore peuvent ralentir la cadence de la pelle. Tous ces facteurs sont appréciés et intégrés dans un coefficient appelé coefficient d efficient. L intégration de ces facteurs au travers de l efficience permet de déterminer un rendement pratique plus proche de la réalité. CONDITIIONS DE CHANTIER K % - Matériaux : terre non compacte, sable, gravier. - Profondeur : inférieure à 40% de la profondeur maximale - Vidage sur déblais, sur camion en fond de fouille, avec un bon opérateur et sans obstacles - Matériaux : terre compacte, sols avec moins de 25% de roches - Profondeur : inférieure à 50% de la profondeur maximale - Vidage sur une zone large, avec quelques obstacles - Matériaux : terre très compacte, sols avec +/- 50 de roches - Profondeur : inférieure à 70% de la profondeur maximale - Vidage dans des camions proche de l excavateur, au même niveau - Matériaux : sol très compact ou avec +/- 75% de roches - Profondeur : inférieure à 90% de la profondeur maximale - Travail au dessus des canalisations, dans une tranchée - Matériaux : matériaux gelés - Profondeur : supérieure à 90% de la profondeur maximale - Chargement du godet dans une petite «boîte», ouvriers et obstacles dans la zone de travail 95 à L efficience peut également être appréciée de façon plus intuitive. EFFICIENCE MEDIOCRE MOYENNE NORMALE BONNE TRES BONNE THEORIQUE K % TRAVAIL EFFECTIF (mn/h) Malgré ces deux approches qui tentent de rationaliser l appréciation de l efficience en fonctions des facteurs les plus importants, la justesse de son appréciation repose essentiellement sur l expérience. 2

3 Il est également à observer que le niveau de remplissage du godet dépend de la nature de la terre. Ce facteur est intégré par le facteur de remplissage. NATURE DU SOL R % TERRAINS LEGERS 110 TERRAINS LOURDS 95 DEBRIS ROCHEUX 85 BLOCS DE ROCHERS 70 Godet rempli au dessus de sa capacité Ce facteur modifie également le rendement de la pelle. Le rendement réel «Rr» vaut : Rr = Rtheo. x K x R Application: Pour une pelle avec : - Un godet d une capacité de 1m3 - comportant un cycle de 25 - en excavant un terrain lourd Calculer le rendement «Rr» Le rendement théorique vaut : 1 x / 25 = 144m3/h Coefficient d efficience «K» : 75% Coefficient de remplissage «R» : 95% Rr = 144 x 0.75 x 0.95 = 103m3/h. On somme trois facteurs sont liées à la pelle : - Le temps du cycle du godet qui donne le rendement théorique de la pelle Rtheo. - Le coefficient d efficience «K» - Le facteur de remplissage «R» La conjugaison de ces trois facteurs donne le rendement de la pelle : Rr = Rtheo x K x R 3

4 La capacité de la benne influe sur le temps de chargement du camion. La capacité limite d une benne est le facteur le plus limitant entre la charge limite que peut transporter le camion et le volume maximum de terre que la benne peut contenir. La transformation du volume de terre foisonné en masse fait appel à la masse volumique foisonnée de la terre. Par exemple : TOMBEREAUX ARTICULES Soit un tombereau : - pouvant transporter 10.4m3 de terre - limité à une charge maximum de 23.6t - devant transporter une terre d une masse volumique foisonnée de 1.65t/m3 Lorsque la benne est entièrement remplie le tombereau contient une masse de terre de : 10.4 x 1.65 = 17.16t Lorsque le tombereau est entièrement rempli sa charge utile est inférieure à sa limite. Le volume de la benne limite ici la capacité du tombereau. Le temps de chargement est déterminé en associant la capacité de la benne avec le rendement réel de la pelle. Temps de chargement = : 4 volume de la benne / rendement réel de la pelle.

5 Par exemple : Ce tombereau est chargé par une pelle avec «Rr» de 103m3/h. Quel est le temps de chargement de la pelle? 10.4 x 60 / 103 = 6mns Les temps de transport Les temps de transport dépendent de la vitesse du camion, des conditions du trafic et de la distance à parcourir. La vitesse maximale d un camion est plus faible en charge qu à vide. Les vitesses en charges et à vide du camion représentent les vitesses moyennes en charge et à vide du camion sur le trajet. Les conditions du trajet sont à apprécier en observant celui-ci sur le trajet futur des camions, et selon les heures de circulation. La distance à parcourir est évaluée au moyen d une carte ou par mesure sur le terrain à l aide d un compteur kilométrique. Les temps de transports s obtiennent directement par chronométrage, ou en assemblant la collecte des informations précédentes. 5

6 Par exemples : - Une simulation avec chronométrage permet de déterminer le temps de transport : En charge : 28mns et à vide 24mn - Autre méthode : sur 3km de traversée du centre ville, le camion roule à 10km/h de moyenne. Il lui faut donc un temps : Sur le reste du parcours il lui faut : D où le temps total de transport : 3 x 60 / 10 = 18mns, pour le traverser. En charge : 5 x 60 / 30 = 10mn Et à vide : 5 x 60 / 50 = 6mn. En charge : = 28mn Et le temps total de transport à vide : = 24mn Les temps de déchargement Ces conditions sont appréciées directement par l observation du site. Elles donnent directement le temps de déchargement. Parfois ce temps est obtenu lors d une simulation chronométrée. Exemple : L observation du site de déchargement permet d estimer le temps de déchargement d un camion à 6mn. 3 LE NOMBRE DE CAMIONS Toutes ces informations analysées sont synthétisées par la représentation du planning chemin de fer. Le nombre de camion est alors déterminé en observant le nombre de camions qui s intercalent durant l absence du premier. Le temps d attente correspond au temps séparant le retour du camion et le moment ou la pelle recommencera à le charger. Ainsi tous les camions se coordonnent sous la pelle pour que la production soit continue. Le nombre de camions peut être aussi déterminé mathématiquement en divisant ce temps de cycle par le temps de chargement. Par exemple : Il faut : - Temps de chargement 5mn - Temps de cycle de camion 18mn 18 / 5 = 4 camions. 6

7 4 PRECISION DU MODELE Il est à observer qu un grand nombre de facteurs sont quantifiés par appréciation. D autre peuvent aussi être soumis à des aléas et à des variations importantes. C est notamment le cas des conditions de trafic routier pour déterminer les temps de transport. De ces faits, la rotation des camions ainsi déterminée reste un modèle. C est une approximation significative de la réalité. Il sera nécessaire d effectuer un suivi de chantier pour vérifier cette approche théorique et de moduler ces paramètres à l avancement du chantier. 7

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