Page 1 / 6 Rapport technique / domaine des machines / matériel Contenu : Pelle à bras télescopique pour benne preneuse Rédaction : Normand Fahrni / Etudiant ETC3 / 1700 Fribourg Date : 16 janvier 2015 Introduction De nos jours, nous avons de plus en plus de travaux à réaliser dans des chantiers où la place est réduite. Je prendrai pour exemple les travaux en ville ou encore sur des parcelles dont la place d installation est très limitée. De plus, la construction actuelle nous amène souvent à économiser de la surface afin d utiliser la profondeur du terrain. Lors de terrassement à grande profondeur, la difficulté principale est de savoir comment sortir le matériel excavé du terrassement. La machine que je vais vous présenter est une pelle hydraulique sur chenille, équipée d un bras télescopique pour benne preneuse. C est une machine qui est utilisée dans le cadre de terrassement à grande profondeur. Grâce à son bras télescopique, il est possible d aller chercher les matériaux excavés à une profondeur de 25 mètres pour les sortir et les charger directement dans un camion ou les stocker hors de la fouille. Description et spécifications La pelle hydraulique Zaxis-5 avec bras télescopique pour benne preneuse a été conçue pour augmenter la productivité sur des projets d excavation complexe et exigeante. On peut l utiliser pour extraire des matériaux jusqu à une profondeur de 25 mètres et les charger dans des camions qui transporteront ces matériaux hors du site. Le bras télescopique fait appel à l association avancée d un câble et de vérins hydrauliques pour s étendre et se rétracter en quelques secondes à pleine charge. Ces nouveaux modèles de pelles sont plus rapides que les modèles à grue traditionnels pour l excavation souterraine. De plus, la pelle peut aussi être dotée d un bras standard en option, qui offre une plus grande polyvalence sur les sites encombrés. La pelle est également composée d une cabine située 960mm plus loin que sur les modèles Hitachi conventionnels. Elle peut également coulisser sur 1300 mm vers l avant. De ce fait, 2260mm supplémentaires peuvent ainsi être gagnés par rapport à un engin conventionnel. Le plancher de la cabine coulissante a été conçu avec une vitre de grande taille en polycarbonate, qui offre à l opérateur une excellente visibilité sur le terrain en dessous de l engin. Ces différentes modifications permettent d obtenir une meilleure visibilité sur le site souterrain et de travailler avec une sécurité accrue.
Page 2 / 6 Données techniques Pour la creuse dans les terrains de types graveleux, le bras télescopique sera monté d un godet creuseur (illustration ci-dessous). En ce qui concerne l évacuation de matériaux de types rocheux, il est préférable d utiliser un grappin à 4 doigts pour un meilleur rendement. Systeme de bras télescopique S-TC200R-8 Unités: mm A Profondeur de fouille verticale max. 25'000 B Rayon à la profondeur de fouille vert. max. 6'640 C Rayon de fouille verticale max. 8'400 D Profondeur au rayon de fouille vert. max. 20'510 E Rayon de travail max. 11'170 F Hauteur de déversement max. 5'570 G Rayon de rotation avant min. 5'300 H Hauteur de rotation avant min. 15'660 I Distance de coulissement de la cabine 1'300 Godet type S-SP130 Capacité de godet m3 1,30 Force d excavation max. kn 79,4 Hauteur max. mm 2 960 Hauteur max. ouverte mm 2 650 Largeur fermée mm 2 030 Largeur ouverte mm 2 320 Largeur du godet mm 1 230 Nombre de dents pc 9 Poids kg 1 960
Page 3 / 6 Le transport Pour le transport de cette machine, il faut prévoir un premier camion remorque surbaissée pour la pelle et un camion standart pour le bras et le godet. Un transport spécial est nécessaire au vue de la largeur de la machine Ci-dessous, vous trouverez les dimensions et poids de la machine et de ses accessoires. % 3460% Largeur: Poids : 3 190 mm 35 220 kg! 10 000 1 180 2650 12 130 2 320 Largeur : 760 mm Poids : 5'470 kg Largeur : 1 230 mm Poids : 1 240 kg Installation de la machine sur le chantier Avant la livraison de la pelle sur le chantier, un premier contrôle doit être effectué au niveau du terrain. La machine devant être située en bord de fouille pour pouvoir effectuer les travaux d excavation, il faut s assurer que le terrain sous les chenilles soit assez solide. La pression au sol exercée par la machine à l état de marche est de 0.82kg/cm2. Si le terrain n est pas assez résistant, l idéal est de créer une plateforme en béton armé sur laquelle sera stationnée la machine. La position du bras de la machine en position de travail doit être comprise entre 90 et 110. Il n est pas possible d aller chercher des matériaux à plus de 9 mètres du bord de fouille pour une profondeur de 25 mètres.
Page 4 / 6 Les différentes applications Il y a deux méthodes de travail que nous pouvons utiliser avec cette machine. Cela dépend principalement du type de travail, du terrain à excaver et de la surface de notre fouille. Une première technique consiste à utiliser le godet à dents afin de creuser des puits. Cette méthode est uniquement utilisable dans des terrains sablonneux ou graveleux. Un terrain dur ne permettrait pas aux dents du godet de s enfoncer correctement dans le sol et de ce fait, la creuse serait très lente ou même impossible. (image de gauche) La seconde technique de travail consiste à utiliser notre bras télescopique uniquement pour reprendre les matériaux déjà creusés par une autre machine et les sortir de la fouille. En effet, une machine standard se situant en fond de fouille creuse, pique, et fait un tas avec les matériaux excavés. Ensuite la pelle à bras télescopique puise dans ce tas afin de sortir les matériaux de la fouille et de les charger sur un camion. (image de droite) Cas pratique Dans le cadre d un chantier à Rougemont (VD), un terrassement pour une villa de 20 mètres de profond par 35 mètres de largeur devait être réalisé. L accès à la partie basse du terrassement étant inaccessible, l évacuation des matériaux dut se faire par la route en amont du chantier. Autre particularité, la surface à terrasser était entièrement de la roche. La première partie du terrassement fut évacuée à l aide d une rampe qui remontait jusqu à la route mais la pente devint rapidement trop raide pour être montée avec des camions. C est à ce moment que la pelle équipée du bras télescopique prit le relais. Pour ce terrain de type rocheux, le bras fut équipé d un grappin à 4 doigts. Ce type de grappin arrive mieux à se remplir de morceaux de rocher que le double godet traditionnellement utilisé sur ce genre de machine.
Page 5 / 6 Etant donnée la grande surface à terrasser, il y avait deux pelles sur le chantier. Une pelle équipée d un marteau-pique commençait par casser une couche de roche puis changeait pour un godet à dents afin de ramener l entier des matériaux piqués en tas dans un endroit accessible pour la pelle équipée du bras télescopique. La pelle avec bras télescopique puisait dans le tas et chargeait les camions se trouvant en haut du chantier. Ci-dessous, voici une analyse de rendement des évacuations en m3 foisonnés par jour. On peut y observer une baisse de régime au fur et à mesure de l avancement du chantier. Cette baisse s explique par la distance séparant la pelle se trouvant en fond de fouille et le tas de gravas auquel la pelle à bras télescopique avait accès. Il fallait déplacer les matériaux deux à trois fois afin de les mettre en tas sous le grappin.
Page 6 / 6 Conclusion L utilisation d une pelle hydraulique à bras télescopique pour benne preneuse est un moyen idéal pour extraire les matériaux d un terrassement de grande profondeur ou d un puits. Il est plus rapide que les autres techniques de travail telles que la grue à grappin ou les bennes. Cependant, les rendements obtenus restent faibles et la meilleure technique est, si le chantier le permet, de travailler à l aide d une rampe d accès. De plus, il faut faire particulièrement attention à la mise en place de la machine sur le chantier et, en cas de mauvais terrain, la création d une plateforme pour stationner la machine peut s avérer coûteuse. Remerciements et sources Merci à Simon Rauber de chez Grisoni-Zaugg SA pour les informations concernant le chantier et à Hitachi Suisse pour les infomations concernant la machine. Documentation : Hitachi Suisse