compacteurs - FVB Constructiv

Fonds de Formation professionnelle de la Construction
CONDUCTEURS D’ENGINS DE CHANTIER
Engins de chantier
Compacteurs
2
engins de chantier
Compacteurs
avant-propos
Situation
La plupart des publications consacrées aux engins de chantier sont dépassées. Il y a donc un besoin criant d’un
manuel moderne qui aborde également les nouvelles techniques.
Le ‘Manuel modulaire Conducteurs d’engins de chantier’ a été rédigé à la demande du fvb-ffc Constructiv
(Fonds de Formation professionnelle de la Construction). Le service Métiers mécanisés (MECA) du ffc a mis sur pied
l’équipe de rédaction en collaboration avec différents opérateurs de formation.
Le présent manuel se compose de plusieurs fascicules et est en outre divisé en modules. La structure et le
contenu du manuel ont été adaptés et complétés en fonction des nouvelles techniques que l’on rencontre
dans la construction et parmi les engins de chantier.
Le texte du référentiel comporte un maximum d’illustrations qui donnent au lecteur une présentation plus
visuelle de la matière.
Nous voulons rester proches de la réalité et nous en tenir aux principes de l’apprentissage des compétences.
Voilà pourquoi nous avons opté pour une description axée sur la pratique et complétée d’exercices pratiques.
Autonomie vis-à-vis de la formation
Ce manuel a été développé de façon à être accessible à différents groupes cibles.
Dans un souci de formation permanente, le manuel peut aussi bien être utilisé par un élève conducteur
d’engins, un demandeur d’emploi dans le secteur de la construction ou un travailleur d’une entreprise de
construction.
Une approche intégrée
Les thèmes sécurité, santé et environnement tiennent particulièrement à cœur à la rédaction. Il est
extrêmement important, pour un conducteur d’engins de chantier, d’y être attentif et de ne pas laisser faiblir
son attention. Ces sujets ont été intégrés au maximum dans le manuel afin d’optimiser leur application.
Robert Vertenueil
Président du fvb-ffc Constructiv
3
© fvb•ffc Constructiv, Bruxelles, 2012
Tous droits de reproduction, de traduction
et d’adaptation, sous quelque forme que
ce soit, réservés pour tous les pays.
F042CE - version août 2012.
D/2011/1698/83
4
Contact
Pour adresser vos observations,
questions et suggestions, contactez:
fvb•ffc Constructiv
Rue Royale 132/5
1000 Bruxelles
Tél.: +32 2 210 03 33
Fax: +32 2 210 03 99
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engins de chantier
Compacteurs
sommaire
1. Compactage artificiel du sol���7
1.1. Objectif principal������������������������������������������������������������8
1.2. Paramètres qui influencent le compactage���9
1.2.1. Travaux préparatoires��������������������������������������������9
1.2.2. Quelques notions de base�������������������������������10
1.2.3. Qualité du compactage������������������������������������11
1.2.4. Essai Proctor�����������������������������������������������������������12
1.2.5. Détermination de la meilleure teneur
en eau�����������������������������������������������������������������������13
1.3. Sols cohérents et non cohérents�����������������������14
1.3.1. Sols cohérents�������������������������������������������������������14
1.3.2. Sols non cohérents���������������������������������������������14
1.4. Compactage statique – dynamique����������������16
1.4.1. Compactage statique����������������������������������������16
1.4.2. Compactage dynamique���������������������������������17
1.5. Vibrations��������������������������������������������������������������������������18
1.5.1. Génération des vibrations��������������������������������18
1.5.2. Amplitude���������������������������������������������������������������19
1.5.3. Fréquence���������������������������������������������������������������19
1.5.4. Vitesse de travail���������������������������������������������������20
1.5.5. Dans les pentes�����������������������������������������������������21
1.5.6. Compacteur vibrant et oscillant��������������������22
2. Composition générale
d’un rouleau compacteur����������23
3. Différents Engins
à compacter�����������������������������������������������������������27
3.1. Pilonneuses et plaques vibrantes����������������������27
3.1.1. Pilonneuses������������������������������������������������������������27
3.1.2. Plaques vibrantes�������������������������������������������������28
3.2. Rouleaux compacteurs��������������������������������������������29
3.2.1. Généralités��������������������������������������������������������������29
3.2.2. Rouleau tricycle����������������������������������������������������32
3.2.3. Rouleau tandem���������������������������������������������������33
3.2.4. Rouleau tandem vibrant�����������������������������������34
3.2.5. Rouleau compacteur à pneus������������������������35
3.2.6. Rouleau mixte monocylindre�������������������������37
3.2.7. Rouleau monocylindre vibrant����������������������37
3.2.8. Rouleau à pieds de mouton (stamping)����38
3.2.9. Compacteur de tranchées�������������������������������38
3.3. Procédures de démarrage��������������������������������������39
3.4. Contrôle automatique du compactage��������40
4. Entretien des engins
de compactage��������������������������������������������������41
5. TRansport d’un rouleau
compacteur������������������������������������������������������������45
5
6
1. Compactage artificiel du sol
engins de chantier
Compacteurs
1.Compactage artificiel du sol
Compacter le sol veut presque toujours dire compacter un
remblayage récent. Quand nous parlons de sol, nous voulons
dire:
• le matériau présent dans le sol: argile, limon, sable, terre
arable, ...
• les mélanges destinés aux remblayages, aux sousfondations et aux fondations. Il peut s’agir de toutes sortes
de matériaux, mais c’est en général un mélange de sable
et de pierraille avec ou sans liant.
Pour compacter de grandes surfaces, nous utilisons un
rouleau compacteur ou une plaque vibrante. Pour compacter
le fond de tranchées étroites, il vaut mieux utiliser un vibrodameur (p.ex. pour compacter des remblayages à côté de
tuyaux d’égout).
On appelle compactage artificiel toute forme mécanique
de compactage par compression, corroyage, vibrage ou
pilonnage (ou une combinaison de ces formes). En cas de
remblayage en construction routière, il est important de très
bien compacter le sol immédiatement.
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engins de chantier
Compacteurs
1. Compactage artificiel du sol
1.1.Objectif principal
L’objectif principal du compactage est de réduire le
nombre de cavités remplies d’eau ou d’air dans le sol.
Qu’est-ce qui change dans le sol?
• Le sol devient plus ferme et sa résistance à la rupture
augmente par conséquent.
• La résistance en compression augmente. Le sol doit être
compacté de telle manière que son volume ne change
plus par la suite. De la sorte, il n’y aura plus de crevasses ou
de fissures lorsqu’on parachèvera la route.
• La perméabilité diminue: l’eau s’infiltrera plus difficilement
dans le sol. (Tenez-en compte si vous compactez de la
terre arable.)
Il est aussi possible d’améliorer le sol: dans ce cas, nous
essayons de rendre le sol plus ferme qu’à l’origine. Cela peut
se faire:
• en mélangeant différents types de terres;
• en mélangeant de la chaux ou du ciment avec la terre;
• en abaissant le niveau de la nappe phréatique.
Compacter le sol veut dire resserrer les particules de sol. Pour
ce faire, nous devons vaincre deux forces:
• le frottement entre les particules de sol;
• la cohésion (les particules de sol sont collées les unes aux
autres).
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1. Compactage artificiel du sol
engins de chantier
Compacteurs
1.2.Paramètres qui influencent le compactage
1.2.1. Travaux préparatoires
Il est conseillé de connaître une série de caractéristiques
fondamentales du sol avant de débuter le compactage. Les
principales caractéristiques sont:
• l’essai Proctor nous donne une idée très exacte de la
densité du sol en fonction de sa teneur en eau. L’essai
Proctor nous permet donc de savoir à quelle teneur en eau
le sol sera le mieux compacté;
• la teneur en eau.
Avant de procéder au compactage, il faut que le sol apporté
soit suffisamment épais et homogène (qu’il ait partout la
même épaisseur). Il y a lieu d’adapter l’épaisseur de la couche
à la profondeur de travail du compacteur qui sera utilisé. Un
sol composé de grains arrondis se compactera mieux et plus
profondément car ces grains s’accrochent moins les uns aux
autres.
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engins de chantier
Compacteurs
1. Compactage artificiel du sol
1.2.2. Quelques notions de base
Foisonnement / sol non remanié / sol remanié / tassement /
coefficient de foisonnement
Toutes ces notions sont expliquées dans le cours Techniques
de terrassement - Notions de base. Il faut quand même
ajouter ceci: plus le foisonnement est élevé et plus le sol est
difficile à compacter. Un sol argileux ou limoneux forme de
grosses mottes lors de la fouille et rend le compactage plus
difficile. Un sol sableux forme des mottes plus petites et est
donc beaucoup plus facile à compacter.
Tous les types de sols contiennent des grains de différentes
tailles. Pour savoir quels grains sont présents dans le sol,
nous devons faire réaliser un essai de tamisage (dans un
laboratoire). Les sols qui se compactent le mieux sont ceux
qui contiennent des grains de toutes sortes, du très fin au très
gros. Les vides entre les gros grains peuvent ainsi se remplir
de grains plus petits.
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1. Compactage artificiel du sol
engins de chantier
Compacteurs
1.2.3. Qualité du compactage
La qualité du compactage est indiquée en pour-cent (on
parle souvent de pourcentage Proctor):
• Un sol non remanié a une qualité de 100%.
• Quand ce sol est compacté après avoir été creusé,
transporté et déchargé, il y a lieu de se rapprocher le plus
possible de ces 100%.
Le cahier des charges d’un travail stipule les exigences
minimales imposées au compactage. L’exigence peut être,
p.ex., de 98%. En pratique, une densité de 100% est difficile à
atteindre.
L’argile (sol cohérent) est difficile à compacter!
A la fin d’une journée de travail ou avant le week-end, les tas
de sol argileux:
• ne seront, si possible, pas abandonnés sans compactage;
• seront convenablement nivelés dans le haut
Si un tas de terre argileuse de quelques mètres de haut est
détrempé (par une forte averse la nuit ou le week-end):
• le tas reste parfois impraticable pendant des semaines;
• cela peut provoquer des glissements de terrain.
Pour compacter de l’argile, la meilleure méthode consiste
souvent à combiner mise en charge par le haut et corroyage.
Les rouleaux compacteurs à pieds de mouton conviennent
bien pour cette opération.
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engins de chantier
Compacteurs
1. Compactage artificiel du sol
1.2.4. Essai Proctor
Pour l’essai Proctor, une certaine quantité de terre, sable ou
stabilisé est placée dans un cylindre d’acier et l’on fait tomber
une dame sur le mélange afin de compacter le sol. L’essai est
effectué à différentes teneurs en eau.
L’essai Proctor sert à déterminer la compacité d’un
échantillon de sol à différentes valeurs de la teneur en eau.
Cet essai s’effectue en laboratoire.
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1. Compactage artificiel du sol
engins de chantier
Compacteurs
1.2.5. Détermination de la meilleure teneur en eau
L’essai Proctor nous apprend que la teneur en eau du sol
joue un rôle très important pour un bon compactage. Nous
savons, par la pratique, que le sol ne peut généralement pas
être trop sec ou trop mouillé pour un bon compactage. Nous
obtenons habituellement le meilleur compactage à une
humidité moyenne du sol:
• Un sol trop sec forme des grains ou des mottes entre
lesquels se trouvent de grandes quantités d’air. Par
conséquent, il faut mouiller un sol trop sec avant de le
compacter.
• Si le sol est trop mouillé, l’air reste captif dans les petits
pores de ce sol et ne s’échappe pas sous l’effet de la
compression. Un sol trop mouillé doit être asséché.
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engins de chantier
Compacteurs
1. Compactage artificiel du sol
1.3.Sols cohérents et non cohérents
Le degré de compactage et le prix des travaux sont
déterminés avant tout par le type de sol. En général, on
établit simplement une distinction entre sols cohérents et
sols non cohérents.
1.3.1. Sols cohérents
Les sols cohérents sont généralement des sols argileux
ou limoneux. Ils sont composés de grains très petits et
qui adhérent bien les uns aux autres. Leur compactage
s’effectuera de préférence avec les rouleaux compacteurs
suivants:
Caractéristiques
rouleau
Rouleaux compacteurs
lourds à pieds de
mouton (stamping)
Fonction de vibrage à
grande amplitude
Fonction de vibrage à
basse fréquence
Valeur
Entre 9 et 25
tonnes
Épaisseur de
couche
> 40 cm
Entre 1 et 1,9
> 40 cm
mm
Entre 25 et 35 Hz
1.3.2. Sols non cohérents
Il s’agit surtout de pierraille, de sable et de sablon. Ces sols
sont formés de gros grains qui n’adhèrent pas bien les uns
aux autres. Le compactage donne les meilleurs résultats à
faible amplitude (entre 0,5 et 1 mm).
Caractéristiques
rouleau
Rouleaux compacteurs
légers
Faible amplitude
Haute fréquence de
vibrage
14
Valeur
< 9 tonnes
Épaisseur de
couche
< 40 cm
< 1 mm
< 40 cm
Entre 35 et 45 Hz
1. Compactage artificiel du sol
engins de chantier
Compacteurs
Certains distributeurs fournissent avec chaque compacteur
des tableaux basés sur l’expérience pratique et la recherche
expérimentale. En voici un exemple:
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engins de chantier
Compacteurs
1. Compactage artificiel du sol
1.4. Compactage statique – dynamique
Quatre modes opératoires sont possibles: compression,
vibrage, damage et corroyage.
1.4.1. Compactage statique
Le compactage statique consiste à compacter uniquement
à l’aide de la pression du poids propre de l’engin. L’action en
profondeur étant limitée, on ne peut travailler qu’en couches
très minces. Deux engins courants de compactage statique
sont le rouleau à trois roues et le rouleau tandem (sans
fonction de vibrage).
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1. Compactage artificiel du sol
engins de chantier
Compacteurs
1.4.2. Compactage dynamique
Le compactage dynamique consiste à compacter avec le
poids propre de l’engin auquel s’ajoute une fonction de
corroyage, vibrage ou damage.
1.4.2.1. Vibrage
Le vibrage assure un compactage meilleur et plus profond.
Les ondes vibratoires mettent en mouvement les particules
de sol qui se redisposent de manière plus compacte. Ce
résultat s’obtient avec moins de passes qu’en compactage
statique. Le vibrage donne les meilleurs résultats dans des
terrains à granularité grossière, comme le sable. Les choses
sont un peu plus difficiles dans un terrain argileux. 90% des
rouleaux compacteurs possèdent actuellement une fonction
vibrage. Les plaques vibrantes recourent également à cette
technique.
1.4.2.2. Pilonnage
Les pilonneuses ont une hauteur de frappe très élevé, ce qui
provoque des chocs dans le sol. Ces chocs pénètrent très
profondément et exercent une forte pression. Dans les sols
cohérents (limon/argile), cette technique est plus efficace
que les plaques vibrantes.
1.4.2.3. Corroyage
Le corroyage est visiblement un très bon système pour
compacter l’argile (collante) et les sous-couches épaisses
en asphalte. Pour compacter l’argile, on utilise souvent des
rouleaux compacteurs à pieds de mouton (p.ex. pour les
tranchées dans l’argile: compacteur universel). Pour les souscouches épaisses en asphalte, on engage généralement des
compacteurs à pneus.
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engins de chantier
Compacteurs
1. Compactage artificiel du sol
1.5. Vibrations
Si nous vibrons le sol, nous obtiendrons le compactage voulu
plus rapidement que sans vibrer. Les rouleaux vibrants sont
généralement plus légers que les rouleaux qui ne vibrent pas.
Leur profondeur d’action varie entre 0,2 et 0,7 m.
1.5.1. Génération des vibrations
Les vibrations d’un rouleau compacteur et d’une plaque
vibrante sont produites par la rotation d’un arbre
excentrique.
Sur les petits rouleaux compacteurs, on utilise un seul arbre
excentrique, le vibrage peut uniquement être activé ou
désactivé, et l’arbre tourne ou ne tourne pas. Sur les plus gros
rouleaux compacteurs, il est possible de régler les vibrations.
Ce réglage s’effectue généralement à l’aide de petits poids
ou de cames. La rotation des cames crée un déséquilibre qui
met le rouleau compacteur en vibration.
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1. Compactage artificiel du sol
engins de chantier
Compacteurs
1.5.2. Amplitude
Si nous pouvions observer les vibrations au ralenti, nous
verrions un mouvement ascendant et descendant. Un
rouleau qui ne vibre pas est en état d’équilibre.
L’amplitude est la distance entre le point le plus haut (ou
le plus bas) du mouvement vibratoire et l’état d’équilibre,
exprimée en millimètres.
L’amplitude varie généralement entre 0,7 et 1,9 mm. Dans
la pratique, l’amplitude détermine surtout la profondeur du
compactage.
• Nous vibrons les matériaux fins à petite amplitude.
• Nous vibrons les matériaux grossiers à grande
amplitude.
1.5.3. Fréquence
La fréquence est le nombre de vibrations du rouleau par
seconde. Elle s’exprime en Hertz (Hz).
Une fréquence de 30 Hz veut donc dire 30 vibrations par
seconde. Nous modifions la fréquence en augmentant ou en
diminuant le régime du moteur hydraulique qui génère les
vibrations.
La fréquence varie habituellement entre 25 et 50 Hz. Dans
la pratique, ce sont surtout le poids propre de l’engin et la
fréquence qui déterminent le degré de compactage.
• Nous vibrons les matériaux fins à une fréquence élevée.
• Par contre, nous vibrerons les matériaux grossiers à une
basse fréquence.
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engins de chantier
Compacteurs
1. Compactage artificiel du sol
1.5.4. Vitesse de travail
Voici deux conseils pour un bon compactage:
• La meilleure vitesse du rouleau compacteur se situe
généralement entre 3 km/h et 6 km/h. En présence
d’asphalte, la vitesse peut être un peu plus élevée.
• Une ‘vitesse constante’ est importante pour la régularité du
compactage.
La vitesse à laquelle un rouleau compacteur progresse
détermine le temps pendant lequel le cylindre
compactera une surface donnée. Le nombre de vibrations
par seconde sur une surface donnée diminue si le
compacteur roule plus vite.
Les rouleaux compacteurs modernes sont généralement
équipés d’un système de ‘contrôle automatique des
vibrations’. Lorsque le compacteur roule en-deçà
d’une vitesse donnée, le système vibratoire se coupe
automatiquement.
Pourquoi?
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1. Compactage artificiel du sol
engins de chantier
Compacteurs
1.5.5. Dans les pentes
Le compactage des pentes (supérieures à 20%) peut produire
un résultat moins efficace.
Chez Hamm, notamment, toute une série d’interventions
techniques sont disponibles, entre autres pour déplacer le
centre de gravité de l’engin.
1.5.6. Compacteur vibrant et oscillant
Un mécanisme d’excentriques tournant en sens inverse est
placé dans le cylindre monobloc.
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engins de chantier
Compacteurs
1. Compactage artificiel du sol
1.5.6.1. Avantages du compactage oscillant
• Le bitume se détache moins vite du mélange asphaltique.
• En cas de rénovation de vieilles couches d’asphalte, les
anciennes sous-couches sont moins vite brisées. Un
compacteur statique peut d’ailleurs tout aussi bien faire ce
travail.
• Le temps de traitement de l’asphalte est plus long:
cela permet de bien travailler même des mélanges
asphaltiques plus froids.
• La nappe phréatique remonte moins vite que sous l’effet
des vibrations.
• Le compactage se déroule plus rapidement parce
qu’un moins grand nombre de passes sont nécessaires
(habituellement quatre passes).
1.5.6.2. Inconvénients des compacteurs oscillants
• un peu plus coûteux que les autres compacteurs;
• usure plus rapide (après 7.000 h environ);
• ne peuvent pas s’utiliser sur des sites à risques: structures
en béton (p.ex. ponts, toitures-parkings), à proximité
d’hôpitaux, de monuments, d’ordinateurs, ...
En raison de ces inconvénients, on applique souvent un
combiné; p.ex. vibrant à l’avant et oscillant à l’arrière.
22
2. Composition générale d’un rouleau compacteur
engins de chantier
Compacteurs
2.Composition générale
d’un rouleau compacteur
Un rouleau compacteur comprend les mêmes éléments que les autres engins: une cabine, un moteur à
éléments hydrauliques et deux essieux. Selon l’exécution, les essieux du rouleau compacteur sont construits
différemment (rouleau plein, vibrant ou non, pneus).
23
engins de chantier
Compacteurs
2. Composition générale d’un rouleau compacteur
Le siège du conducteur peut être déplacé de gauche à droite
sur la plupart des rouleaux compacteurs. Il y a également
deux volants: un à gauche et un à droite. Il existe aussi sur
le marché des versions où les manipulateurs suivent le
mouvement du siège. De cette façon, le conducteur peut
toujours voir le côté de son engin depuis la cabine.
Un exemple d’affichage est représenté ci-contre. Le nom
exact des différents boutons figure dans le manuel. Les
indications les plus importantes qui s’affichent à l’écran sont:
• la vitesse
• l’amplitude
• la fréquence
• la température
• la puissance vibratoire
24
2. Composition générale d’un rouleau compacteur
engins de chantier
Compacteurs
Le rouleau compacteur peut être exécuté avec un point
d’articulation, ce qui permet un rayon de braquage plus petit.
Mais des versions sans point d’articulation sont encore en
service.
Le capot moteur renferme tous les organes qui servent à
conduire et commander l’engin. L’accessibilité aisée de ces
éléments permet d’effectuer rapidement les entretiens et les
réparations.
Une lame est montée à l’avant du rouleau afin de finir
proprement les bords. Lorsque cette lame est abaissée,
l’asphalte est recoupé de manière parfaitement droite.
25
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3. Différents Engins à compacter
engins de chantier
Compacteurs
3.Différents engins à compacter
3.1.Pilonneuses et plaques vibrantes
3.1.1.Pilonneuses
Nous utiliserons une pilonneuse vibrante aux endroits
difficilement accessibles avec une plaque vibrante. La surface
vibrante de la pilonneuse est plus petite que sur une plaque
vibrante. La pilonneuse vibrante est équipée, dans le bas,
d’une épaisse semelle de polyuréthanne à bords métalliques.
La fréquence de la pilonneuse tourne autour des 10 Hz.
Il existe des moteurs spéciaux pour pilonneuses vibrantes,
qui génèrent moins de pression acoustique à l’oreille de leur
utilisateur. Tous les éléments du moteur d’une pilonneuse
sont entourés d’un arceau qui les protège en cas de chute de
l’appareil.
Version standard
L’utilisateur doit pouvoir commander la pilonneuse vibrante
facilement et avec un minimum d’énergie. La profondeur
d’action est de 0,20 à 0,30 m. Les pilonneuses vibrantes sont
équipées d’un cylindre à ressort qui va et vient de bas en
haut. Elles pèsent de 55 à 80 kg.
Version avec roues de transport
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engins de chantier
Compacteurs
3. Différents Engins à compacter
3.1.2. Plaques vibrantes
Les plaques vibrantes s’utilisent pour vibrer des petites
surfaces ou des pavages. La plus simple des plaques
vibrantes est unidirectionnelle (on parle de ‘plaque marche
avant’): elle peut se déplacer uniquement vers l’avant. Le
vibrage est généré par un seul excentrique sur l’arbre. Les
plaques vibrantes unidirectionnelles sont généralement
plus petites, et pèsent de 60 à 120 kg. Les plaques vibrantes
légères fonctionnent généralement à haute fréquence mais à
petite amplitude (leur profondeur de travail est plus petite).
Plaque vibrante unidirectionnelle
Pour travailler plus facilement, il existe aussi une plaque
vibrante réversible, qui peut se déplacer aussi bien vers
l’avant que vers l’arrière. Ce principe est appliqué sur les
plaques vibrantes lourdes (plus de 400 kg). Le vibrage est
provoqué par le mouvement de deux excentriques. La
plaque vibrante avance ou recule selon le sens dans lequel
les excentriques vibrent. Cette plaque convient moins bien
pour vibrer les pavages.
Il existe des accessoires pour plaques vibrantes:
• des patins de caoutchouc qui se fixent sous la plaque afin
de ne pas endommager le pavage;
• des roues de transport qui se fixent sous la plaque afin
d’en faciliter le déplacement.
Le démarrage du moteur se fait généralement à l’aide d’un
starter. Les grandes plaques vibrantes (à moteur diesel)
ont aussi parfois un système de démarrage électronique.
Pour établir une comparaison entre différentes plaques
vibrantes, nous devons en examiner la force de frappe,
c.-à-d. la puissance du mécanisme vibratoire. Les facteurs
déterminants sont le poids propre, la fréquence et la masse
des balourds.
Les principaux paramètres de compactage des plaques
vibrantes sont:
• la pression de contact;
• l’amplitude;
• la vitesse de marche avant.
Plaque vibrante réversible
28
3. Différents Engins à compacter
engins de chantier
Compacteurs
3.2. Rouleaux compacteurs
3.2.1. Généralités
• Bonne visibilité, surtout sur les côtés. Le conducteur doit
pouvoir, de préférence, regarder le plus près possible
devant le rouleau et avoir une bonne vue sur les côtés.
C’est pourquoi les capots ont le plus souvent une forme
oblique.
• Ne pas faire de trous. C’est important surtout au moment
du démarrage et de l’arrêt. C’est pourquoi les rouleaux
compacteurs ont un ‘entraînement hydrostatique’.
Les moteurs hydrauliques sont alimentés par une
hydropompe unique à cylindrée réglable et deux sens
d’écoulement.
Par conséquent, le rouleau compacteur est équipé d’un
entraînement en continu et peut rouler aussi bien en
marche avant qu’en marche arrière. Pour permettre le
cylindrage en marche avant comme en marche arrière,
le siège des gros rouleaux compacteurs ainsi que les
commandes peuvent souvent pivoter à 360°.
• A part un frein de parc, il n’y a pas de freins sur un rouleau
compacteur. Pour freiner, vous ferez tourner l’hydropompe
plus lentement. Le conducteur de l’engin ne peut pas
actionner trop brusquement cette commande sous peine
de faire déraper le rouleau.
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engins de chantier
Compacteurs
3. Différents Engins à compacter
• Installation d’arrosage:
• Exigences: pour éviter que l’asphalte chaud colle
aux cylindres, ces derniers sont humidifiés à l’eau.
Un manque d’eau ou un excès d’eau sont tout aussi
mauvais l’un que l’autre. Un excès d’eau exerce une
succion sur l’asphalte et le refroidit plus. Les exigences
sont les suivantes:
• L’eau d’arrosage doit être répartie uniformément sur
le cylindre.
• La quantité d’eau doit pouvoir être réglée (pression et
ouverture/fermeture).
• À condition d’arroser raisonnablement, il ne faudra
pas remplir souvent les réservoirs, car ceux-ci ont une
très grande capacité.
• Réservoirs d’eau: l’eau d’arrosage est stockée dans des
réservoirs incorporés au cylindre. Un rouleau compacteur
contient souvent jusqu’à 1.000 litres d’eau. Les réservoirs
des rouleaux actuels sont souvent intégrés dans des
portillons à commande hydraulique autour du moteur
ou dans des réservoirs d’eau profilés, à l’avant et à
l’arrière de l’engin, ce qui maintient une bonne visibilité.
Les réservoirs d’eau contribuent à l’alourdissement du
cylindre (poids statique). Le rouleau compacteur est
d’autant plus stable que les réservoirs sont bas.
30
3. Différents Engins à compacter
racleurs
têtes d’arrosage
engins de chantier
Compacteurs
• Les réservoirs d’eau contiennent un filtre (qui retient les
impuretés) et une pompe immergée. La pompe aspire
l’eau et la met sous pression.
• Système d’arrosage: quatre à cinq têtes d’arrosage
répartissent l’eau uniformément sur le cylindre. Les têtes
d’arrosage proprement dites sont placées tout près du
cylindre afin que le vent perturbe le moins possible
l’arrosage. Elles sont faciles à nettoyer.
• Commande: sur les gros rouleaux compacteurs, il est
possible de réguler la quantité d’eau d’arrosage depuis
la cabine à l’aide d’un cadenceur facile à régler. Sur les
rouleaux plus petits, il n’est généralement pas possible
de régler la quantité d’eau d’arrosage.
• Racleurs: les rouleaux sont aussi équipés de racleurs qui
nettoient les cylindres quand cela devient nécessaire.
• L’illustration ci-dessous présente une vue d’ensemble des
différents engins de compactage.
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engins de chantier
Compacteurs
3. Différents Engins à compacter
3.2.2. Rouleau tricycle
• Un rouleau tricycle est un rouleau de type statique. Il
compacte uniquement par compression.
• Les deux cylindres arrière sont la plupart du temps
entraînés par un moteur hydraulique et sont équipés
d’une réduction finale à planétaires.
• La largeur de compactage totale est formée par les
cylindres arrière et le cylindre avant.
• La commande du cylindre avant est entièrement
hydraulique (commande orbitrol); ce cylindre est construit
en deux parties (pour travailler dans les virages).
• Les cylindres arrière peuvent généralement s’adapter au
profil de la route grâce à des essieux oscillants.
Applications:
Cylindrage et cylindrage ultérieur. Le rouleau tricycle passe
généralement après le compacteur à pneus afin d’effacer les
traces des roues. On utilise généralement un modèle lourd
de 10 à 12 tonnes. Le poids de service peut être augmenté
par un lest.
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3. Différents Engins à compacter
engins de chantier
Compacteurs
3.2.3. Rouleau tandem
• Un rouleau tandem qui compacte uniquement sous l’effet
de son poids est un rouleau statique. Le compactage
s’effectue seulement par compression.
• Un rouleau tandem possède deux cylindres d’acier qui
sont presque toujours identiques.
• Les cylindres sont généralement construits en deux parties
(pour travailler dans les virages).
• Il existe des rouleaux tandems vibrants à entraînement sur
un seul cylindre mais aussi sur deux cylindres.
Applications:
• Premier cylindrage: c’est souvent un rouleau tandem léger
(4 à 6 tonnes) qui est utilisé pour cette opération.
• Cylindrage proprement dit: on utilise pour cela un rouleau
tandem lourd (8 à 12 tonnes).
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engins de chantier
Compacteurs
3. Différents Engins à compacter
3.2.4. Rouleau tandem vibrant
• Les rouleaux tandems vibrants sont des engins plus légers,
munis d’un mécanisme vibratoire. La vibration du cylindre
renforce le compactage. Il s’agit donc ici d’un cylindrage
dynamique, le compactage s’effectuant à la fois par
compression et par vibration.
• Le mécanisme vibratoire est logé dans un des cylindres ou
dans les deux.
Applications:
Le rouleau tandem vibrant peut s’utiliser pour toutes
sortes de travaux de cylindrage. Il peut s’utiliser sans effet
vibratoire pour le premier cylindrage et avec effet vibratoire
pour le cylindrage proprement dit. Il est important que le
conducteur sache bien quand il peut vibrer et quand il vaut
mieux ne pas le faire.
NE PAS VIBRER:
• à des températures supérieures à 100°C (sans quoi il y a un
risque de briser des pierres);
• dans la descente d’une pente;
• quand il y a changement de sens de la marche (marche
avant/marche arrière);
• sur les ponts;
• en présence de couches minces;
• lors de la dernière passe de cylindrage.
PAR CONTRE, IL FAUT VIBRER:
• quand il faut obtenir le même degré de compacité qu’avec
un rouleau statique mais en moins de passes;
• quand le matériau refroidit plus vite par temps froid,
venteux ou humide.
Le levier du mécanisme vibratoire a généralement trois
positions:
• position 0 = mécanisme vibratoire désactivé;
• position 1 = haute fréquence combinée avec une petite
amplitude (pour le matériau fin);
• position 2 = basse fréquence combinée à une grande
amplitude (pour un matériau grossier).
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3. Différents Engins à compacter
engins de chantier
Compacteurs
3.2.5. Rouleau compacteur à pneus
• Le compacteur à pneus est équipé à l’avant et à l’arrière
de plusieurs pneumatiques (p.ex. quatre) à bande de
roulement lisse. Le conducteur peut régler la pression
des pneus à l’aide d’un compresseur incorporé. Une
modification du gonflage des pneus entraîne une
modification de l’effet de corroyage sur l’asphalte. Tout l’art
consiste à trouver la bonne pression des pneus:
pression trop basse  ornières convexes;
pression trop élevée  ornières concaves.
• Les pneus sont alternés à l’avant et à l’arrière et ne sont
donc pas alignés.
• Il est souvent possible de faire préchauffer les pneus
(jusqu’à 60°C au moins) afin d’éviter que l’asphalte y
adhère. Pour ce faire, on utilise un brûleur et un tamis
d’acier à mailles fines qui sert de répartiteur de flamme. La
flamme n’entre pas directement en contact avec le pneu,
mais le tamis se met à rougeoyer. En cas d’utilisation de
chauffage au gaz, il faut mettre tout le jeu de pneus à l’abri
de l’air extérieur. On utilise souvent des bâches isolantes
pour le faire:
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engins de chantier
Compacteurs
3. Différents Engins à compacter
• Les pneus ont souvent une suspension pendulaire. Ils
s’adaptent ainsi au profil de la route et leur pression au sol
reste uniforme.
• Le compactage effectué par un compacteur à pneus n’est
pas seulement l’effet de son poids propre; les pneus ont
une action de corroyage sur l’asphalte. Un compacteur
à pneus est donc un engin dynamique. Le compactage
s’effectue par compression et corroyage.
• Les compacteurs à pneus sont, eux aussi, équipés d’une
installation d’arrosage.
Applications:
• Un compacteur à pneus permet généralement de
compacter des couches plus épaisses qu’un autre type de
compacteur.
• Il convient très bien pour le compactage de toutes
les couches inférieures d’une chaussée (sol/pierraille/
asphalte). Comme il forme des ornières, il ne convient pas
pour les couches de finition.
• En raison de sa tenue de route limitée, il ne convient pas
pour terrasser des sols accidentés.
• Un compacteur à pneus ne peut pas s’utiliser sur un
asphalte antibruit (enrobés SMA ou ZOA) et l’asphalte
polymère, en raison du risque de formation de taches
grasses.
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3. Différents Engins à compacter
engins de chantier
Compacteurs
3.2.6. Rouleau mixte monocylindre
Un rouleau mixte monocylindre est une combinaison de
compacteur à pneus et de rouleau tandem vibrant. L’engin
est équipé, à l’arrière, de plusieurs roues gonflées et, à l’avant,
d’un cylindre vibrant. Cet engin sert surtout à compacter
l’asphalte, mais généralement sur des surfaces assez réduites.
3.2.7. Rouleau monocylindre vibrant
Il s’agit d’un rouleau vibrant combinant un cylindre vibrant
à l’avant et deux roues à l’arrière. La transmission s’effectue
sur les roues arrière, qui sont équipées de pneus à forte
adhérence, ce qui permet au rouleau de rouler même sur des
terrains très difficiles et sur des pentes (contrairement aux
rouleaux tandems). Ce type de rouleau s’utilise toujours pour
les travaux de terrassement.
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engins de chantier
Compacteurs
3. Différents Engins à compacter
3.2.8. Rouleau à pieds de mouton (stamping)
Lorsque le cylindre d’acier est muni de parties métalliques
saillantes, on parle de rouleau à pieds de mouton. Le rouleau
porte ce nom parce que, dans le temps, on utilisait des
moutons et des chevaux pour damer les digues. Lors des
premières passes, le compactage est réalisé à la fois par les
‘pieds’ et par le cylindre (les ‘pieds’ s’enfoncent entièrement
dans le matériau). Quand la qualité du compactage
s’améliore, le cylindre se met à rouler plus haut. Par contre, la
couche supérieure sera moins bien compactée. Le rouleau
à pieds de mouton s’utilise surtout pour compacter les sols
argileux lourds.
3.2.9. Compacteur de tranchées
Un compacteur de tranchées s’utilise pour compacter
les tranchées et surtout pour les couches supérieures
du remblai. Le compacteur est équipé de deux rouleaux
identiques à pieds de mouton. Comme le compacteur de
tranchées est télécommandé, le conducteur ne doit pas
toujours l’accompagner dans la tranchée. Si la commande se
fait par l’intermédiaire d’un câble, le compacteur est équipé
d’une protection de recul.
Le compacteur a un moteur diesel. Il existe des compacteurs
à châssis fixe et des versions articulées. Les deux cylindres
sont vibrants et munis de racleurs qui les maintiennent
propres. Un compacteur de tranchées peut s’utiliser dans le
sable, la pierraille, la terre mélangée et l’argile.
Actuellement, on utilise aussi deux cylindres compresseurs
non vibrants équipés de patins pour compacter les tranchées
des systèmes d’égout. Ce dispositif ne produit pas de bruit
ni de vibrations et ne nécessite pas d’engin supplémentaire.
Les résultats après compactage sont excellents. Mais le
conducteur doit avoir une certaine expérience pour utiliser
correctement cet équipement. Le but n’est pas de repousser
l’engin du sol lors du compactage, mais d’utiliser la force de
la grande et de la petite flèches.
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3. Différents Engins à compacter
engins de chantier
Compacteurs
3.3.Procédures de démarrage
Avant de faire démarrer l’engin, nous devons:
• effectuer l’entretien journalier;
• procéder à un contrôle visuel de l’engin;
• attacher notre ceinture de sécurité;
• vérifier que le levier de translation est en position neutre;
• placer l’interrupteur de commande de la vibration en
position ‘arrêt’;
• vérifier que l’interrupteur d’arrêt d’urgence est déverrouillé;
• placer le siège conducteur dans la bonne position;
• régler éventuellement la hauteur du volant.
Le frein de parc s’enclenche automatiquement quand nous
coupons le moteur.
Le démarrage de l’engin et les premières manœuvres doivent
se passer dans le calme. En outre, le levier d’accélération
doit toujours rester en position ‘pleine charge’ pendant le
travail. Lorsque nous changeons de sens de marche, nous
devons laisser le levier de translation un petit moment dans
la ‘position 0’ jusqu’à ce que la machine soit à l’arrêt, puis
sélectionner le nouveau sens de marche.
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engins de chantier
Compacteurs
3. Différents Engins à compacter
3.4. Contrôle automatique du compactage
Un rouleau dynamique moderne est généralement équipé d’un système de contrôle du compactage géré par
ordinateur. Les rouleaux statiques ne comportent pas ce genre de système. Le système comprend:
• un système de compactage dynamique (un microprocesseur règle le système vibratoire optimal: vibrant,
oscillant ou une combinaison des deux);
• un compactomètre, qui mesure les vibrations du cylindre. La fréquence et la vitesse de travail, entre autres,
jouent un grand rôle. 25 à 50 Hz à une vitesse de translation de 3 km/h veut dire, par exemple, une vibration
environ tous les 3 cm;
• l’informatique, qui enregistre les données du compactomètre et les interprète. Toutes les données peuvent
être imprimées par la suite;
• un affichage, à l’aide duquel le conducteur peut consulter en permanence le degré de compactage à un
endroit donné. L’affichage fonctionne quand on vibre. Une valeur plus élevée procure un compactage
plus dense. Si le compteur ne monte plus, c’est que le compactage maximal est atteint et que l’on peut
poursuivre le travail ailleurs. L’affichage peut être classique ou digitale.
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4. Entretien des engins de compactage
engins de chantier
Compacteurs
4.Entretien des engins
de compactage
Il faut éviter de devoir interrompre le compactage à cause
d’un entretien mal fait. Pour assurer une longue durée de
vie à l’engin, il est nécessaire de procéder à un entretien
soigneux et correct. C’est pourquoi il faut être attentif aux
points suivants:
• Faites le tour du compacteur afin de vérifier visuellement
s’il n’y a pas de fuites.
• Avant de démarrer le moteur, contrôlez l’huile moteur,
l’huile hydraulique, l’eau de refroidissement, le système
d’arrosage, la tension de la courroie de refroidissement et
vérifiez si les cylindres ou les pneus sont bien propres (si
les racleurs sont correctement réglés).
• Faites chauffer le moteur au ralenti, surtout par temps
froid.
• Lubrifiez les points de graissage.
• Contrôlez la pression des pneus sur les compacteurs à
pneus et les rouleaux mixtes.
• Faites le plein du réservoir d’eau et du réservoir de
carburant.
• Effectuez les entretiens uniquement quand le moteur est
à l’arrêt.
• Utilisez toujours la barre de sécurité pour travailler à
proximité de la commande de basculement.
• Veillez à ce qu’il n’y ait pas de saletés ou autres impuretés
qui tombent dans le réservoir quand vous faites l’appoint
d’huile ou de carburant.
• Ne mélangez pas différents fluides de refroidissement ni
des additifs de différentes natures.
• Consultez le manuel de la machine pour connaître le
schéma d’entretien.
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engins de chantier
Compacteurs
4. Entretien des engins de compactage
Le schéma d’entretien d’un rouleau compacteur se présente comme suit:
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4. Entretien des engins de compactage
engins de chantier
Compacteurs
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5. Transport d’un rouleau compacteur
engins de chantier
Compacteurs
5.Transport d’un rouleau
compacteur
Comme tous les autres engins de terrassement, les rouleaux
compacteurs se transportent à bord d’un camion surbaissé.
C’est le poids du rouleau ou des rouleaux qui détermine
la taille du camion. Il est interdit de dépasser la masse
maximum autorisée.
Tenez également compte des recommandations suivantes:
• Utilisez uniquement des plates-formes de chargement
sans risque pour charger l’engin sur le camion.
• Veillez à ce que personne ne se trouve à proximité de
l’engin quand le rouleau compacteur grimpe sur la plateforme de chargement.
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engins de chantier
Compacteurs
5. Transport d’un rouleau compacteur
• Amarrez l’engin de manière à l’empêcher de rouler, de
glisser et de basculer.
• Ne circulez pas sous une charge en suspension.
• Utilisez toujours les anneaux des points d’arrimage pour
charger, arrimer ou lever l’engin.
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5. Transport d’un rouleau compacteur
engins de chantier
Compacteurs
• Montez la protection de la commande de basculement.
• Arrimez l’engin au moyen de transport en accrochant
l’anneau d’ancrage aux quatre œillets d’arrimage à l’avant
ou à l’arrière du camion.
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engins de chantier
Compacteurs
5. Transport d’un rouleau compacteur
• Utilisez aussi les quatre œillets et le moyen de chargement
pour lever l’engin.
Après le transport, détachez la protection de la commande
de basculement et rangez-la dans son étui.
48
NOTES
engins de chantier
Compacteurs
NOTES
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engins de chantier
Compacteurs
NOTES
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notes
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Manuels modulaires
Conducteurs d’engins de chantier
•• Engins de chantier
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COndUCtEUrs d’Engins dE ChantiEr
COndUCtEUrs d’Engins dE ChantiEr
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Engins dE ChantiEr
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Autres tômes :
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