Réalisé par : M. OURAHOU

Avril 2004

MATERIELS DU CHANTIER« TERRASSEMENTS »

Tome 1

Royaume du Maroc-=-=-=-

ORMVA de Tafilalet-=-=-=-

subdivision SERErfoud

SOMMAIRE

l- TRACTEURS ET LEURS EQUIPEMENTSI.1- Tracteurs à chenille

I.2- Tracteurs à pneus

I.3- Equipement des tracteurs en dozer

I.4- Equipement utilisant la poussée des tracteurs

I.5- Equipement pour le chargement

II- SCRAPERS OU DECAPEUSESII.1- Scrapers à vidage par l’arrière

II.2- Scrapers à vidage par avant

II.3- Scrapers tractés

II.4- Moto scrapers

II.5- Paya scrapers

II.6- Travail des scrapers

III- PELLES MECANIQUESIII.1- Pelles équipées en butte

III.2- Pelles travaillant en rétro

III.3- Pelles niveleuses

III.4- Equipement en bennes preneuses

III.5- Equipement en dragueline

IV- PELLES HYDRAULIQUES ET PELLES SPECIALESIV.1- Pelles hydrauliques

IV.2- Backhoe Loader

lV.2- Skoopers

IV.3- Pelle Gradall

V- EXCAVATEURSV.1- Excavateurs à godets

V.2- Excavateurs à roue

V.3- Excavateurs de tranchée

V.4- Chargeurs à godets

VI- NIVELEUSESVI.1-Motogradre

Vl.2- Grader

VII- LOADER

ENGINS DE TERRASSEMENT

I- TRACTEURS ET EQUIPEMENTS DES TRACTEURS:Un tracteur est un engin mobile automoteur capable de communiquer un mouvement

à d’autres matériels non automoteurs, soit en les tirant, soit en les poussant.

En travaux publics, on utilise essentiellement des tracteurs équipés d’un moteur diesel rapide plus puissant et économique que le moteur à essence.

I.1- Tracteurs à chenille (figures n° 1 et 2)Ils présentent plusieurs avantages:

ils répartissent le poids de l’engin sur une grande surface du terrain (pression faible sur sol de 0.3 à 0.6 kg/cm²) ;

on peut travailler sur des terrains peu consistants et en cas de mauvais temps ;

ils assurent une excellente adhérence au sol. Parmi ces inconvénients, on cite ;

vitesse faible (10 km/h) ;

dégradation des routes lors des déplacements par chenille.

I.2- Tracteurs à pneusIls sont utilisés dans les sols peu aptes à supporter des fortes pressions (terrain non

préparé et remanié). On distingue les tracteurs à 4 roues et les tracteurs à 2 roues.

I.3- Equipement des tracteurs en dozerUn dozer est une lame montée à l’avant du tracteur, mobile dans certaines conditions

et destinée à exécuter des travaux de terrassement.

On parle du:

- bulldozer : lorsque la lame peut s’abaisser et s’élever verticalement (figure n° 3);

- angledozer : si en plus la lame peut prendre des positions obliques en pivotant autour d’un axe vertical (figure n°4);

- tipdozer : si l’on peut faire pivoter la lame autour d’un axe horizontal. C’est à dire faire plus ou moins avancer son bord supérieur.

a- Emplois des dozersLes usages les plus fréquents sont:

préparation du terrain : par défrichement, débroussaillage et abattage des arbres ;

terrassement : la fouille se fait par bandes et par passes. La longueur de déplacements ne doit pas dépasser 60 m pour éviter que les pertes latérales et le temps mort deviennent importants ;

nivellement: étalage et nivellement des matériaux mis en dépôt par d’autres engins ;

chargement: chargement des camions et approvisionnements en gravier et sable des centrales à béton ;

travaux divers: creusement des fossés, dressage des talus, démolition des maçonneries, comblement des trous ou des tranchées, déblayage des obstacles variés, déneigement. . . . etc.

b- Evaluation du débitIl faut que le sol à travailler soit assez meuble. Sinon, il faudra auparavant l’ameublir

à l’aide d’un “rooter” ou d’un “scarificateur”.

La formule d’évaluation du débit d’un bulldozer ou d’un angledozer:

D = ρ ( C / f ) . (50 / t )

C : capacité de la lame en m3 des terres foisonnées estimé par C = 0.25 П h² L

t : durée d’un cycle en mn

p : rendement du chantier ( = 0.80).

h : hauteur de la lame:

L : longueur de la lame.

I.4- Equipement utilisant la poussée des tracteursOn peut utiliser l’effort de poussée des tracteurs pour les travaux suivants:

décrottage : enlever de gros blocs de rochers se trouvant dans le terrain, à l’aide d’un râteau muni de dents d’attaque en acier spécial très dur. Ces dents disloquent le roc, l’extrait et le transporte.

Défrichement : à l’aide d’un râteau monté à l’avant.

chasse-neige : à l’aide des étraves.

pousseurs des scrapers.

dessouchage : à l’aide d’un coin en acier dur spécial qui permet d’accrocher la souche et de l’arracher.

abattage des arbres : à l’aide d’une fourche qui sert à prendre appui sur l’arbre.

I.5- Equipement pour le chargement

a- Chargeurs sur chenilles- permettent de charger dans des conditions difficiles sur des terrains à pente;

- permettent d’effectuer certains terrassements ;

- certains godets permettent de remplir plusieurs fonctions à la fois (chargeur, bulldozer, décapeur ou benne preneuse,...).

La capacité du godet varie de 800 à 3.000 litres.

b- Chargeurs sur pneus (figure n°5)- plus utilisés car plus maniables et plus rapides:

- il existe deux types: à châssis articulé et à châssis rigide.

La capacité du godet varie de 400 à 6.500 litres.

I.6- Autres équipement des tracteurs- équipement pour le transport des arbres à l’aide des griffes;

- équipement en pelle mécanique;

- équipement en tarière pour sondage et forage:

- équipement en grue latérale avec contrepoids.

Il- LES SCRAPERS OU LES DECAPEUSESCe sont des engins mixte terrassement-transport et sont utilisés lorsque la distance

de transport est supérieure à celle possible pour un dozer (20 m à la rigueur).

On distingue:

II.1- Scrapers à vidage par l’arrière (figure n° 6)Ils sont délaissés.

II.2- Scrapers à vidage par l’avantCe vidage se fait soit par gravité, soit par éjecteur (figure n° 7) ou soit par tablier à

fond mobile (figure n° 8).

II.3- Scrapers tractésLa capacité de la benne varie de 4 à 20 m3 à ras avec un surplus de 25 à 30% en

dôme. Avec un tracteur à chenille, la distance de transport économique peut baller jusqu’à 300 à 400 m. Au-delà, le tracteur à pneus s’avère préférable (environ 1.000 m).

II.4- Scrapers automoteurs ou moto scrapersLa capacité de la benne varie de 15 à 40 m3.

II.5- Scrapers à tapis élévateurs ou scrapers autochargeurs ou payscrapersLe gain de rendement est de 10 à 20 % en terrain meuble. Ce matériel ne convient

pas bien pour un terrain trop compact.

La capacité de la benne oscille entre 15 et 24 m3.

II.6- Travail des scrapersLe maximum de l’épaisseur de la couche à découper est de 50 à 60 cm.

Le rendement des scrapers tractés par engins à chenilles est donné dans la figure n°9.

III- PELLES MECANIQUESCe sont des engins qui permettent l’exécution des déblais et leur chargement. On

distingue plusieurs types:

III.1- Pelles mécaniques équipée en butte (figure n° 10)Elles s’emploient dans les chantiers en carrière ou en ballastière et dans divers

terrains meubles ou rocheux. Dans ce dernier cas, on les disloque auparavant au moyen d’explosif.

- Capacité du godet 0.75 à 3 m3 ;

- Hauteur d’attaque H est de 1/4 à 2/3 de HA.

• Rendement:o Sans translation, le rendement horaire est estimé par:

R = C. n . a . b

R : rendement en m3/h de terre en placez

n : nombre de coups de pelle par heure;

a et b : coefficients numériques.

o Avec déplacement. on aura:

R = C. n . a . b . [(60 – t) / 60]

a = 0.50 en terrain facile ;

a = 0.30 en terrain difficile (argile) ;

a = 0.20 en terrain très difficile (argile détrempée) ;

b = 1.00 pour un angle de rotation de 90° et H moyenne = 2 . HA / 3 ;

b = 0.75 pour un angle de rotation de 180° et H moyenne = 2 . HA /3 ;

b = 1.30 pour un angle de rotation de 90° et H moyenne = HA /4;

b = 0.90 pour un angle de rotation de 180° et H moyenne = HA /4 ;

n = 180 pour les petits godets ( capacité < 0.5 m3) ;

n = 120 pour les grands godets ( capacité > 2.0 m3).

III.2- Pelles mécaniques travaillant en rétro (ou fouilleuse) (figure n° 11) utilisable dans divers terrains ;

permet de travailler sous l’eau ;

permet de curer les canaux ou les rivières ;

usage très répandu pour creusement des tranchées ;

le rendement est supérieur de 10 à 20 % par rapport à celui d’une pelle équipée en butte.

III.3- Pelles niveleuses (figure n° 12)

utilisées en terrain plat ou peu accidenté ;

permet d’obtenir une surface de fouille parfaitement plane ;

capacité du godet varie de 0.3 à 1 m3;

rendement presque identique à celui d’une pelle en butte ;

Pour ce type de travaux, il est préférable d’utiliser un dozer ou un scraper.

III.4- Equipement en benne preneuse (figure n° 13)

a- Types de bennes preneusesOn rencontre plusieurs types de bennes:

• Bennes cylindriques (figure n° 14)Elles conviennent bien aux terrains meubles ne présentant pas une trop forte

cohésion, en particulier aux dragages (vases, gravier. ...).

• Bennes hémisphériquesConviennent pour les terrains lourds et cohérents. comme l’argile humide par

exemple.

• Bennes Orange PeIl (O.P)Conviennent pour la reprise d’enrochements peu compacts où les dents peuvent

pénétrer dans les vides entre roches pour faire prise. Utilisées aussi pour les sols argileux compactes.

• Bennes Hammer Grab (figure n° 15)Souvent utilisées pour exécuter des forages cylindriques.

• Bennes à griffesUtilisées pour l’excavation des enrochements assez compacts comportant peu de vides.

b- EmploisCes bennes commandées par câble ou par couronne, servent pour:

creuser les puits:

exécuter des forages cylindriques:

creuser des tranchées lorsque excavation est encombré par des étais:

excaver des bancs de sable ou de gravier (intérêt en ballastière):

reprendre les matériaux et les mettre en tas:

conviennent particulièrement aux dragages sous l’eau.

III.5- Equipement en dragueline (figures n° 16 et 17)Les utilisations les plus courantes sont:

• Excavation en terrain meuble ou sous l’eau avec ou sans mise en remblai de part et d’autre:

• Chargement en trémie:

• Dragage en rivière en extraction de matériaux (sable. gravier) sous l’eau:

• Creusement des canaux.

L’inconvénient principal est l’imprécision de son déchargement. On y pallie en chargeant sur des engins d’assez grande surface, ou en trémie.

IV- PELLES HYDRAULIQUES ET PELLES SPECIALES

IV.1- Pelles hydrauliquesElles présentent plusieurs Avantages, à savoir:

conduite plus souple et plus facile:

rendement amélioré:

plus grande rapidité:

économie de main d’oeuvre.

Pour les grandes capacités les utilisateurs préfèrent utiliser la pelle mécanique (cas des exploitants de carrière).

L’équipement n’est qu’en pelle butte ou en rétro et même en benne preneuse.

IV.2- Backhoe loaders.Ce sont des engins combinés comprenant:

un châssis porteur à pneus ou à chenilles:

un équipement de chargeur à avant:

un équipement de pelle hydraulique en rétro à l’arrière.

IV. 3-skoopers.

Ce sont des engins que l’on pourrait classer indifféremment dans la catégorie des chargeur ou dans celle des pelles

IV.4- Pelle gradall (figure n° 18).La flèche est télescopique et peut s’allonger en raccourcissant et prendre toutes les

positions.

Sur la flèche, on peut monter différents outils: pelle pour terrassement, lame niveleuse, croc de déroctage. griffe, godet spécial pour fossés, lame remblayeuse de tranchée. . etc.

Elle est utilisé pour:

fouilles:

creusement de tranchés et de fossés:

dressage des talus:

piochage de sol:

déroctage;

transports et manutentions divers. . . . etc.

V- EXCAVATEURS

V.1- Excavateurs à godets: (figures n° 19 et 20)Ce sont des engins à fonctionnement continu, donc à grand rendement. Ils ne

peuvent être utilisés que sur des chantiers très importants. Il est préférable de les employer dans un sol meuble et pas trop résistant.

Il sont utilisables sur des chantiers de creusement des canaux, ou dans de graviers sablières ou ballastières. et peuvent être dune grande utilité pour les dragages.

Le profondeur normale de fouille exécutées est de l’ordre de 5 à 10 m. Les godets ont une capacité de 10 à 300 litres.

Le rendement horaire théorique est donné par:

Q = 60.n.q

n: nombre de godets passant sur le tourteau en une minute:

q: capacité du godet.

Le rendement pratique est de 50% du rendement théorique.

V.2- Excavateurs à roue: (figure n° 21)Ils sont surtout utilisés pour des fouilles larges et longues, en terrain moyens mais

meubles de préférence. Ils ne sont employés que pour un grand volume de terrassements.

Le débit théorique admis est de 240 m3/h pour un excavateur à roue à godets de 150 litre.

V.3- Excavateurs de tranchée.

Ils servent à creuser des tranchées, en terrain meuble, pour pose de canalisations d’eau, pipe, line, … etc. Il est préférable de ne pas les employer en terrain rocheux. On distingue plusieurs types:

• Excavateur de tranchées à élinde verticale: (figure n° 22)Il permet exécution des tranchées de faible largeur (45 à 60 cm).

• Excavateur de tranchées à élinde inclinable:

V.4- Chargeuse à godets (figure n° 23):

VI- NIVELEUSESOn distingue deux types:

VII- Niveleuse automotrice on “motorgrader” (figure n°24)

VI.2- Niveleuse tractée ou “grader”

a- Principe de fonctionnementLe principe de fonctionnement de ces deux niveleuses est le même, seul le dispositif

de mise en mouvement change. Le motorgrader est conduit par un seul homme qui commande à la fois les déplacements de l’engin et les mouvements de la lame, tandis qu’ils faut 2 hommes pour le grader ; un sur le tracteur et l’autre sur la niveleuse.

b- Utilisation des niveleuses.La niveleuse est un appareil de finition, mais on s’en sert pour travaux de

terrassement particulier en terrain meuble. Leurs emplois sont multiples:

débroussaillage et décapage ;

terrassement ;

creusement ou curages des fossés (figure n° 25);

dressage des talus ;

réglage de remblais et nivellement ;

déplacement de cordons et homogénéisation des matériaux ;

répandage de matériaux:

entretien des pistes.

Ces niveleuses peuvent être munies d’équipements annexes: lame de bull, lame chasse-neige, rouleau cylindrique léger ou d’un scarificateur permettant d’ameublir le terrain en particulier rocheux.

V- LOADERIls sont assimilés à un scraper plutôt qu’à une niveleuse.