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Rapport technique / domaine des machines / matériel
Contenu : grue télescopique à bras rotatif à 360°
Rédaction
Date
: Fabrice Forré / étudiant ETC 3 / 1700 Fribourg
: 14 janvier 2011
Grue télescopique à bras rotatif
Introduction
L’engin que je vais vous présenter est un engin que vous avez
certainement déjà tous rencontré et qui est depuis peu, utilisé sur les
chantiers. Le chariot élévateur à bras télescopique existe depuis
longtemps, au départ il était essentiellement utilisé par les fermiers et
les forestier pour sa fonction tout terrain. Depuis quelques années, les
constructeurs ont mis au point une machines avec comme
particularité la possibilité de faire pivoter son bras à 360°. C’est
maintenant que cette machine devient intéressante pour nous, car cet
engin possède quasiment les mêmes caractéristiques qu’une petite
grue de chantier, mais avec le principal avantage de pouvoir se
déplacer très facilement sur tous types de terrain sans frais
d’installation. De plus, grâce aux nombreux accessoires disponibles,
elle est très polyvalente.
Utilisation
Mon choix s’est porté sur cette machine, car c’est ce moyen de levage qui a été choisi pour exécuter les
murs de soutènement sur le chantier de la nouvelle gare CFF de Prilly-Malley. Lors de la première étude
d’installation, il était prévu de mettre deux grues à chenilles pour exécuter les murs de soutènement de la
plateforme des voies. Mais très vite on s’est retrouvé confrontés au nombreuses contraintes de sécurités
concernant les lignes et voies CFF. C’est-à-dire qu’à chaque déplacement, une nouvelle configuration de
blocages du chariot des grues devait être programmée.
Vu la longueur du chantier, 1 km, et avec peu de place en certains endroits, cet engin s’est avéré être
l’engin idéale pour ce genre de travaux. Très facilement déplacé et équipé d’un treuil, il devient un excellent
moyen de levage, ses stabilisateurs sont rapidement mis en place, même sur les terrains accidentés, et
permettent une parfaite stabilité lors de son utilisation. Les hauteurs de murs d’environ 9m en certains
secteurs n’ont posés aucun problème pour la mise en place des coffrages.
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Descriptif de l’engin
−
Modèles : pour définir les modèles, chaque engin porte un
numéro bien spécifique, exemple 2150 : les deux premiers chiffres
désignent la hauteur de levage max et les deux derniers la
capacité max de levage en KN. Suivant le constructeur, les chiffres
peuvent êtres inversés, avec la capacité en premier et la hauteur
de levage en second.
−
Maniabilité : c’est un engin extrêmement maniable, grâce à
ses 4 roues directrices, son rayon de braquage est très court et
permet donc une mise en place aisée et précise même dans des
endroits confinés.
−
Déplacement : avec ses 4 roues motrices, il peut se déplacer
sur quasiment tous les types de terrains.
−
Compacité : ses dimensions réduites font de lui un engin passe
partout, il prend également peu de place lorsqu’il est en
configuration de levage.
−
Mise en place : il possède des stabilisateurs télescopiques mis
en place hydrauliquement, donc rapidement, qui lui garantissent
une stabilité parfaite lors d’une utilisation en levage.
−
Multidirectionnel : l’avantage qu’à cet engin, par rapport à
ses prédécesseurs, c’est que son bras peut pivoter à 360°, c’est
principalement cette caractéristique qui le rend intéressant pour le
domaine de la construction.
−
Polyvalence : de par ses multiples accessoires disponibles, il
peut faire aussi bien de la manutention, que du levage de personnes, ou de la mise en place d’éléments
tels que coffrages, éléments préfabriqués, mise en place de béton, etc.
−
Déplacement : on peut circuler aisément sur les routes à conditions d’avoir des plaques
minéralogiques valables, il se déplace à une vitesse de 40km/h et peut donc se déplacer sans moyens de
transports lorsque le chantier se trouve à proximité.
−
Permis nécessaire : la législation concernant les permis pour l’utilisation d’une machine de ce type
est encore floue, elle est régie au niveau cantonal et non fédéral. Elle varie aussi selon l’utilisation que
l’on en fait, en manutention par exemple il y a besoin de permis de machiniste, en levage il est
nécessaire d’avoir un permis de grutier. Mais comme décrit plus haut, la loi n’est pas encore clairement
définie.
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Domaines d’utilisation
Cette grue mobile peut servir dans bien des domaines, en voici quelques-uns :
−
Manutention : peut être utilisé aussi bien sur le chantier qu’au
dépôt pour l’organisation et le rangement du matériel. C’est un
grand avantage par rapport à une grue de chantier traditionnelle,
lorsqu’elle est au dépôt elle peut être utilisée, tandis qu’une grue
sera mise en dépôt et sera inutilisable jusqu’à son prochain
engagement, ce qui engendre des frais de stationnement plus
importants.
−
Inspection et petits travaux : avec sa nacelle, il est aisé
de procéder à des vérifications ou d’effectuer de petits travaux en
hauteur, tels que réparation de lignes électriques, toitures,
cheminées, vérifications de ponts également ou autres ouvrages
difficiles d’accès depuis le sol.
−
Petits chantiers : il peut être avantageux d’opter pour un
moyen de levage tel que celui-ci sur un chantier de petite taille et
de courte durée. Il est polyvalent, il permet aussi bien de mettre
en place les coffrages que le béton et autres éléments
préfabriqués, et permet de gagner de la place par rapport à une
grue à montage rapide, et en cas de besoin peut être déplacé sans
frais d’installation. Pour un chantier de durée plus longue, son prix
de location peut devenir un point négatif.
−
Grands chantier : cette grue mobile peut très bien venir
appuyer des grues plus importantes, contrairement à une grue
stationnaire, il peut être déplacé, ou travailler sur de petites
hauteurs et diminue donc considérablement le risque de conflits
avec les autres grues.
−
Chantiers de génie civil : sur les chantiers de longues
distances, il est plus adapté qu’une pelle hydraulique pour la
manipulation et mise en place de coffrages, lors de l’exécution de
murs de soutènements par exemple. Une grue stationnaire
engendrerait des frais importants lors de chaque déplacement.
−
Travaux souterrains : de par sa taille compacte, il peut
aisément se déplacer dans des galeries souterraines et
réapprovisionner en matériel, mettre en place des éléments de
renforcement, servir de plateforme de travail en hauteur ou encore
effectuer des travaux de gunitage.
−
Construction métallique et charpente : il est beaucoup
utilisé dans ces domaines pour la mise en place d’éléments
préfabriqués tels que des structures porteuse, fermes, etc.
Avant l’engagement d’un engin tel que celui-ci, il est important d’effectuer une
étude approfondie tant sur le plan financier que sur le plan technique.
Par exemple :
− le poids des éléments préfabriqués, coffrages ou autre, et la distance de mise en place des éléments.
− le coût de location et installation afin d’effectuer la balance entre une grue stationnaire et une grue
mobile de ce type.
− la durée du chantier car une grue de ce type est moins rapide qu’une grue stationnaire.
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Accessoires
Les principaux accessoires qui nous intéressent dans la construction
sont les suivants :
−
Les treuils : un système de treuil permet de lever les charges
avec un câble et non avec le bras directement, ce qui permet une
manipulation des charges avec le bras le plus vertical possible et
permet donc d’augmenter la capacité de charge. Prix environ
12’000fr.
−
Les nacelles : pour effectuer divers travaux ou inspections en
hauteurs et en sécurité. Il existe également un type de nacelle 3D,
articulée, permettant de se rendre dans des endroits difficiles, sous
un pont par exemple. Prix environ 10’000fr pour une nacelle
standard et environ 35’000fr pour une nacelle 3D comme celle de
la photo de droite.
−
Les bennes à béton : adaptées à ce type d’engin, ne permet
pas de transporter de grande quantités de béton, idéale pour des
petits éléments d’ouvrages
−
Les potences : permettent de prolonger le bras et donc
d’augmenter la portée.
−
La télécommande : pour des travaux à l’aveugle elle peut
s’avérer très utile. Prix environ 12’000fr.
−
Les fourches à palettes : pour la manutention et la gestion
des stocks.
−
Les godets malaxeurs
−
La lame de remblayage
−
La balayeuse
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Tableau comparatif
Ce tableau permet de comparer les capacités de charges en KN selon les portées et
hauteurs entre une grue à montage rapide et une grue mobile à bras rotatif.
Grue à montage rapide
Grue mobile à bras rotatif
Portée de la charge en mêtre
Portée de la charge en mêtre
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 23 21 20 19 18
Hauteur sous crochet en mêtre
Hauteur sous crochet en mêtre
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
25 25 25
25 25 25 25 25 20
25 25 25 25 25 20 20 14
25 25 25 25 25 25 20 20 14 12
30 30 30 25 25 25 20 20 14 12
8
30 30 30 30 25 25 20 20 14 12
40 40 40 40 30 30 25 20 20 14 12
8
8
6
40 40 40 40 30 30 25 20 20 14 12
50 40 40 40 30 30 25 20 20 14 12
8
8
6
6
6
6
50 50 50 40 30 30 25 20 20 14 12
50 50 50 50 40 30 30 25 20 20 14 12
8
8
6
6
6
6
4
4
50 50 50 50 40 30 30 25 20 20 14 12
8
6
6
4
50 50 50 50 40 30 30 25 20 20 14 12
50 50 50 50 40 30 30 25 20 20 14 12
8
8
6
6
6
6
4
4
4
50 50 50 50 40 30 30 25 20 20 14 12
50 50 50 50 40 30 30 25 20 20 14 12
8
8
6
6
6
6
4
4
4
4
50 50 50 50 40 30 30 25 20 20 14 12
50 50 50 50 40 30 30 25 20 20 14 12
8
8
6
6
6
6
4
4
4
4
50 50 50 50 40 30 30 25 20 20 14 12
50 50 50 50 40 30 30 25 20 20 14 12
8
8
6
6
6
6
4
4
4
4
On constate qu’avec une grue à montage rapide, la capacité de charge est très bien répartie sur toute la
longueur de la flèche.
Avec la grue mobile à bras rotatif, la capacité de charge diminue fortement lorsqu’on s’éloigne de la
machine, ce qui réduit considérablement la marge de manœuvre. Cet inconvénient peut être atténué en
installant une potence en bout de bras, ce qui permet d’augmenter la portée de la flèche en la maintenant le
plus verticalement possible.
Ceci permet de se rendre compte de l’importance de bien étudier le projet avant de prendre une
décision concernant le choix du moyen de levage.
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Exemples de prix pour une machine de 21m ht sous crochet et 5to de
charge max
Exemple: calcul du taux de facturation interne pour une grue type 21m et 5to
Valeur d'achat:
Valeur de liquidation après 10'000h:
Longuévité :
Taux d'occupation par mois:
Taux d'occupation par semaines:
Taux d'occupation par jours:
275'000 fr
27'500 fr
10 ans
9 mois
36 semaines
120 jours
10%
Amortissement
275'000 fr 10 ans
Intérêts
6%
Stationnement
0.10%
Assurance feu et force
Assurance bris machine
27'500 fr
( 275'000 fr + 27'500 fr )
2
x
6%
9'075 fr
de
275'000 fr
275 fr
0.15%
de
275'000 fr
413 fr
1.50%
de
275'000 fr
4'125 fr
Total des frais fixes par année
Réparation et révision
24'750 fr
40%
38'638 fr
275'000 fr
x
10 ans
40%
FF + RR par ans
11'000 fr
49'638 fr
Location par mois
49'638 fr
9 mois
5'515 fr
Location par semaines
49'638 fr
36 semaines
1'379 fr
Location par jour
49'638 fr
120 jours
414 fr
Comparativement, une machine de même type louée auprès d’un fournisseur, nous serait
facturée :
−
8'500 fr par mois
−
3'000 fr par semaine
−
900 fr par jour
En
analysant
l’entreprise
plus
ces
peut
sérieusement
prix,
envisager
d’investir
dans une grue de ce type si,
bien évidemment, elle en a
l’utilité.
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Avantages et inconvénients par rapport à une grue stationnaire
Avantages :
−
Compacte
−
Facile à manœuvrer
−
Pas de frais de montage et démontage
−
Permets de multiples usages
−
Tout terrain
−
Peu de frais de stationnement
Inconvénients :
−
Portée plus courte qu’une grue
−
Capacité de charge moins bien répartie
−
Prix de location plus élevé
−
Rendement moins élevé qu’une grue stationnaire
Conclusion
C’est un engin très pratique et polyvalent qui est à prendre en compte lorsque l’on doit faire un choix entre
plusieurs moyens de levage. Il trouvera certainement sa place sur certains chantiers, soit comme moyen de
levage unique soit comme engin d’appoint en compléments des grues stationnaires. Il est important
d’étudier minutieusement les pours et les contres de chaque chantier afin d’envisager par la suite
l’engagement d’une grue mobile tels que celle que je viens de vous présenter.
Remerciement : Bernard Frei SA, 2114 Fleurier
Documentation : Bernard Frei SA, 2114 Fleurier
Photos : Consortium GPM gare Prilly-Malley, sites internet des constructeurs
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