support rigide pour la ligne de l’ice berlin-magdebourg...
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Job Report machine à coffrage glissant
Support rigide pour la ligne de l’ICEBerlin-Magdebourg: « Gross Behnitz »
Wirtgen machine à coffrage glissant:
Support rigide pour la ligne de l’ICEBerlin-Magdebourg: « Gross Behnitz »Association momentanée « Gross Behnitz » Strabag/Leonhard Weiss Crailsheim
Dipl.-Ing. Andreas Moser
Longueur de la double voie : 17 km
dont :
ligne droite, total 14 km
2 virages d’env. 1 km chacun,
pour voies surélevées de 145 mm 2 km
1 virage pour voies surélevées
de 30 mm; longueur 1 km
Les travaux à effectuer sont les suivants :
Pose d’une couche de base en béton maigre pervibré,
sur une longueur de 34 km et une largeur de 3,80 m.
Pose d’une auge en béton armé continu du type
RHEDA, sur une longueur de 34 km et une largeur de
3,20 m.
Mise en place des traverses dans l’auge en béton
RHEDA, et fixation des rails et/ou ajustement de la
hauteur et de la direction des rails avec une précision
maximale.
Remplissage du compartiment des traverses à l’inté-
rieur de l’auge RHEDA avec du béton, afin de fixer les
rails et les traverses dans leur position définitive.
La tranche de travaux représente un marché d’une valeur
totale de 47,2 millions de DM. Etant fournis par la Deutsche
Bahn AG, les rails n'ont pas été pris en compte dans cette
somme.
Le marché correspondant à la tranche de travaux « Gross
Behnitz » a été adjugé à l’association momentanée
Strabag/Leonhard Weiss par la Deutsche Bahn AG en juillet
1997. La date fixée pour l’exécution du tronçon complet
était le 15 février 1998.
Le planning suivant a été défini en conséquence :
Pose de la couche de base: de la mi-août 1997 à fin
septembre 1997.
Réalisation de l’auge RHEDA: du début octobre 1997 à
la troisième semaine de novembre 1997.
L’association momentanée a pris la décision d’utiliser des
machines à coffrages glissants, non seulement pour la mise
en œuvre de l’auge RHEDA en béton riche, mais aussi pour
la mise en œuvre de la couche de base en béton maigre
pervibré. Les délais brefs impartis pour l’exécution des
travaux ont obligé l’association momentanée à rechercher
des méthodes de construction rationnelles permettant de
réaliser la couche de base et l’auge RHEDA dans les délais
déterminés.
Données techniques de la tranche « Gross Behnitz » :
2 // 3
Du fait de la date tardive de l’adjudication par la Deutsche
Bahn AG, les machines et équipements spéciaux nécessai-
res au chantier n’ont pu être commandés que durant la
deuxième semaine de juillet 97, imposant ainsi l’acceptation
et le respect de délais de livraison très courts pour la fourni-
ture des équipements.
Les membres de l’association momentanée, Strabag et
Leonhard Weiss, ont pu chacun mettre une machine à
coffrages glissants provenant de leur propre flotte à la
disposition du chantier (une SP 850 pour Strabag et une
SP 500 pour Leonhard Weiss).
Pour la construction de l’auge RHEDA, une troisième
machine à coffrages glissants SP 500 a été louée, comme
engin supplémentaire, auprès de l’entreprise Herhof.
Les engins et équipements suivants ont été spécialement
développés et fournis pour ce projet:
Moules spéciaux pour la mise en œuvre de la couche de
base.
3 moules spéciaux pour l’auge RHEDA, dont deux
devaient être équipés d’un nouveau dispositif destiné à
percer des orifices de drainage de 60 mm de diamètre
dans les parois latérales de l’auge en béton.
2 alimentateurs latéraux spéciaux, montés chacun sur
un tracteur SP 500 utilisé comme engin porteur.
Au total, cinq machines Wirtgen ont donc été utilisés pour la
réalisation de ce chantier. La section de la couche de base
et de l’auge RHEDA à réaliser se présente comme suit:
Section typique du support rigide
Orifices dedrainage, 50mm de diam.
Remblai de gravierpour protection contrele gel et l'érosion de la sous-structure
Traverses W302-60 / W 303-60, écartement:650 mm, trou de 50 mm de diam.
Armature transversale, 16 de diam.,écartement: 400 mm
Armature longitudinale, 20 de diam.,écartement: 200 mm
Armature longitudinale, 16 de diam.Armature transversale, 16 de diam.
Béton deremplissage
Axe
de
sym
étrie
Remblai de gravier
Béton bitumineux100 mm
Joint d'étanchéité
Support rigide sans surélevation
Chemin latéral Chemin latéral
Axe
de
la v
oie
Axe
de
la v
oie
Support rigide avec surélevation u = 145
Axe
de
la v
oie
Axe
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Chemin latéralChemin latéral
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Phases de construction
Phase n° 1: Mise en œuvre de la couche de base
Composition du béton maigre de la couche de base:
Ciment: CM I 32,5 R-ST 160 kg
Eau: 145 kg
Agrégats: 8 % Sable 0/2 161 kg92 % Granulats minéraux 1.857 kg
Additif: FA 60 kg
Poids du béton frais: 2.383 kg
Le béton de la couche de base a été posé à l’état « mouillé ».
Travaillant sur une largeur de 8,50 m, dimension usuelle pour les travaux de construction routière, la machine à coffrages glissants SP 850de Strabag a été principalement utilisée pour la construction simultanée deux bandes de béton maigre pervibré, et ce sur une ligne droited’une longueur totale de 14 km. A cet effet, deux sous-moules en acier inoxydable ont été montés sous l’équipement standard de pose dubéton, ainsi qu'une charrue destinée à séparer en deux bandes le béton déversé devant la machine.
Alimentation de la machine en béton maigre pour une largeur de travail de 8,50 m.
L’appareil existant à introduire les goujons a été modifié, afin de réaliser des joints de retrait dans le béton frais tous les 5 mètres.
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Les châssis vibrants avec fourches d’insertion des goujons ont été remplacés par un couteau vibrant, grâce auquel les joints transversauxont pu être entaillés dans le béton frais selon le même procédé que celui utilisé pour l’insertion des goujons, sans arrêt de la machine.
La machine de traitement de surface utilisée normalement dans les constructions routières a été également utilisée sur ce chantier pourasperger la surface d’un produit de cure.
En utilisant la centrale à béton du chantier, il a été possible de réaliser entre 600 et 780 mètres linéaires pendant un poste de 10 heures,avec un rendement journalier maximum de 1.500 mètres linéaires pour un travail en deux postes, c’est-à-dire avec une équipe de jour etune équipe de nuit travaillant 10 heures chacune.
Pour les tronçons sur lesquels les rails seront surélevés de 145 et de 30 mm, c’est la SP 500 de l’entreprise Leonhard Weiss qui a étéutilisée pour la pose des bandes individuelles de béton maigre.
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Le béton maigre a été amené à la machine, en alternance, soit par une autobétonnière (béton provenant d’un fournisseur externe), soit parun camion à benne (béton provenant de la centrale à béton du chantier), le but étant d'accroître le rendement global du chantier.
La photo représente la dalle de béton maigre pervibré de 3,80 m de large et de 300 mm d’épaisseur réalisée par la machine à coffragesglissants, au début d’un virage à inclinaison transversale ascendante.
Phase n° 2: construction de l’auge RHEDA
Composition du béton riche (auge RHEDA):
Ciment: CM I 32,5 R-ST 350 kg
Eau: 155 kg
Agrégats: 28% Sable 0/2 502 kg15% Gravier 2/8 270 kg22% Gravier 8/16 396 kg35% Gravillons 16/22 632 kg
Additif: Addiment LP SA 94 1,75 kg
Poids du béton frais: 2.306 kg
Large de 3,20 m, la dalle de l’auge RHEDA a 180 mm d’épaisseur dans sa partie médiane. La hauteur des parois latérales varie de 355 à 393 mm, en fonction de la pente et du changement d’inclinaison. Deux supports de 20 mm de haut et de 100 mm de large destinés àrecevoir les traverses des rails sont intégrés dans le profil de l’auge.
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Le béton de l’auge RHEDA est armé de façon continue,
avec 50 kg d’armature par mètre courant. L’armature étant
disposée à l’avance sur des supports, l’alimentation en
béton ne pouvait s’effectuer que par le côté.
En raison du délai très court imparti pour la réalisation des
travaux, et donc du rendement élevé exigé, il s’est avéré
indispensable d’utiliser des alimentateurs latéraux.
L’alimentation en béton devait être possible à partir de
camions, circulant à l’interieur de l’auge voisine déjà termi-
née. Or, en raison des parois latérales de cette dernière,
côté auge à construire, il était exclu de pouvoir utiliser des
alimentateurs latéraux conventionnels, avec des camions à
bennes basculant vers l'arrière.
La seule solution consistait à utiliser des camions dont
la benne basculait vers le côté. Afin de répondre à ces
conditions particulières, deux machines spéciales ont été
construites et livrées en un temps record. Elles se présen-
taient ainsi:
Un tracteur SP 500 rallongé et modifié, chargé de
transporter l’alimentateur latéral.
Un convoyeur à chaîne de 7,00 m de large et de 3,0 m
de long, couvert d’une courroie en polyerthane destinée
à protéger les éléments du convoyeur à chaîne. La
hauteur, l’inclinaison et le déplacement latéral du
convoyeur peuvent être réglés hydrauliquement, afin
de permettre l’alimentation en béton de l’alimentateur
à partir des camions bennes et la distribution du béton
dans toutes les situations du chantier.
Vue de l’une des deux machines avec alimentateur latéral.
Le chantier présentait des conditions particulières, dont il
fallait tenir compte:
La position du convoyeur devait être ajustée, de
manière à recevoir le béton livré par camions.
Les camions devaient pouvoir arriver sur le site, passer
à côté de la machine et repartir.
Deux positions possibles pour les camions: le déchar-
gement du béton par les camions pouvait s’effectuer
soit à partir de la couche de base destinée à recevoir
l’auge, soit à partir d’une auge déjà terminée.
Hauteurs différentes du tracé dans les virages.
La capacité a été fixée à 8 m3 de béton compacté, ce qui
correspond à une charge de environ 17 tonnes.
Suivent quelques photos qui illustrent le déroulement des opérations:
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Vue frontale du système d’alimentation de l’alimentateur par un camion qui se déplace sur la couche de base voisine, dans le sens de lamise en œuvre du béton.
L’opération d’alimentation une fois terminée, le convoyeur est déplacé vers l’interieur de la machine pour permettre au camion de repartir.
Pose du béton sur une longueur de 7,00 m (correspondant à la largeur du convoyeur).
Le camion contient 8 m3 de béton. Etant donné qu’on a besoin de 5 m3 pour la pose sur une longueur de 7,00 m, l’alimentateur latéralcontinue à se déplacer pour répartir les 3 m3 de béton restants.
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L’alimentateur latéral est pourvu à l’arrière d’un registre assurant la répartition uniforme et volumétrique du béton répandu. Le profil à réaliserétant en forme de U, deux orifices sont aménagés à chaque extrémité du reprofileur, afin de distribuer une quantité plus importante de bétonsur les côtés.
La SP 850 lors de la réalisation de l’auge.
L’auge terminée.
Vue sur le deuxième train de machines, avec l’alimentateur latéral et la machines à coffrages glissants SP 500 sur un tronçon sur lequell’auge RHEDA est déjà terminée sur une bande. Le camion qui amène le béton se déplace à l’intérieur de l’auge. Pour des raisons inhérentesà la logistique du chantier, le camion a amené le béton sur ce tronçon dans le sens inverse de celui de la pose du béton.
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Le camion se trouve ici 180 mm plus haut que s’il déchargeait le béton en circulant sur la couche de base. C’est pourquoi le convoyeur estrehaussé exactement de ces 180 mm, par rapport au châssis, afin de garantir une réception parfaite du béton déversé latéralement par labenne du camion.
Après le départ du camion, le convoyeur est déplacé vers l’extérieur, afin de déverser le béton au milieu de chacune des voies.
Vue sur le train de machines. On reconnaît nettement à l’arrière de l’alimentateur latéral les vérins hydrauliques qui permettent au convoyeurà chaîne de prendre toute position souhaitée.
Vue sur l’avant du SP 500 avec le béton déjà réparti volumétriquement, surélevé sur les côtés.
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Les engins ont travaillé jour et nuit, en deux postes, afin de respecter le calendrier d’exécution très court.
La pose de la couche de base a pu être terminé dans les délais prévus. La réalisation de l’auge RHEDA a commencé début
octobre et a même pu être terminée plus tôt que prévu.
Tant pour la pose de la couche de base que pour la réalisation de l’auge RHEDA, le rendement était par la quantité de béton
fournie par la centrale à béton du chantier et par un fabricant de béton externe. On peut estimer raisonnablement que, pour
ces deux opérations, le rendement des machines à coffrages glissants Wirtgen peut être encore accru de 30 %.
Tout comme les travaux de pose du support de voies rigide en béton, les opérations qui ont suivi, telles que la pose des tra-
verses et des rails, l’ajustement des rails, le remplissage des compartiments des traverses avec du béton, et autres travaux
annexes, ont pu être également exécutés sans problèmes dans les délais impartis.
On reconnaît ici les trous de drainage aménagés dans les parois de l’auge afin
de permettre à l’eau de pluie de s’écouler. Jusqu’alors, ces trous étaient réali-
sés dans le béton durci à l’aide de perceuses, procédé très coûteux.
C’est pourquoi le premier kit de coffrage RHEDA livré fin septembre a été
équipé d’un dispositif innovateur permettant simultanément de percer des trous
dans le béton frais, dispositif qui a été expérimenté sur ce chantier.
A cet effet, le coffrage RHEDA a été rallongé vers l’arrière. La machine a été
stoppée tous les cinq mètres, pour percer les trous. Les trous sont réalisés par
deux poinçons guidés, fonctionnant à la manière de pistons, et actionnés par
des vérins. Cette opération, qui ne prend que quelques secondes, n’entrave
pas l’avancement des travaux.
Cet essai sur le site ayant été considéré comme tout à fait réussi, le deuxième
kit de coffrage RHEDA livré une semaine plus tard a été également équipé de
ce dispositif.
Un troisième kit de coffrage RHEDA, qui était prévu pour une troisième machine
à coffrages glissants utilisée pour réaliser d’autres tronçons, a été livré sans ce
dispositif. Le béton destiné à être mis en œuvre par cette machine était amené
par le côté à l’aide d’une pelle hydraulique.
Aucun engagement de notre part sur illustrations. Sous réserve de toutes modifications techniques. Rendements dépendent des conditions d’emploi. – No. 60-31 FR-03/06 © by Wirtgen GmbH 2006. Imprimé en RFA
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