Quels sont les machines couramment utilisées pendant la construction de routes ?

Les machines utilisées pendant la construction routière sont diverses, chacune ayant sa fonction et son objectif uniques, garantissant ensemble l'efficacité, la sécurité et la qualité de la construction routière. Voici une introduction à certaines machines couramment utilisées :

1. Machines de construction de plateformes

1.1 Bulldozer

Le bulldozer coupe principalement ou transporte sur de courtes distances du sol et des matériaux en vrac. C'est une machine de terrassement et de transport auto-propulsée, caractérisée par une opération flexible, une rotation pratique et une petite surface de travail requise. Selon le dispositif de déplacement, les bulldozers peuvent être divisés en types à chenilles et à pneus. Leur capacité de production est principalement déterminée par la puissance du moteur, et les bulldozers utilisés dans la construction routière sont divisés en moyens (59~103kW), grands (118~235kW) et très grands (supérieurs à 235kW). Les bulldozers conviennent généralement aux environnements de construction avec une forte saisonnalité et une charge de travail concentrée. Ils sont principalement utilisés pour des opérations sur de courtes distances de 50~100m, telles que la construction de plateformes, l'excavation de fosses, le nivellement de sites, l'enlèvement des racines d'arbres, le poussage de scories de pierre, etc., et peuvent également desserrer le sol pour les machines de transport à godets et les machines de creusement, aider au creusement et remorquer divers dispositifs de travail remorqués. Lorsqu'un bulldozer pousse en montée, il utilise la distance de fonctionnement économique minimale, et lorsqu'il pousse en descente, il utilise la distance de fonctionnement économique maximale. La distance de fonctionnement économique du bulldozer, lorsqu'elle est choisie de manière appropriée, peut maximiser son efficacité. Dans des circonstances normales, le bulldozer a une productivité plus élevée dans une distance de 100m, mais la productivité diminuera significativement au-delà de 100m. Dans la distance de fonctionnement économique, le bulldozer a une productivité plus élevée que la machine de transport à godets. Les bulldozers sont généralement pilotés par deux conducteurs.

1.2 Scraper

Le scraper est une machine de transport de terrassement à opération cyclique, qui peut être divisée en types remorqués et auto-propulsés en fonction de la méthode de déplacement. Sa pelle est située entre les dispositifs de mouvement avant et arrière, et sa méthode de travail est une opération cyclique, composée de trois parties : creusement de la terre, transport de la terre et marche arrière. La capacité de production du scraper est principalement déterminée par le volume de la pelle. Il est généralement divisé en petit (moins de 5m³), moyen (5~15m³), grand (15~30m³) et très grand (supérieur à 30m³) selon le volume de la pelle. La distance de fonctionnement économique pour les volumes de pelle petits et moyens est de 100~350m, tandis que pour les volumes de pelle grands et très grands, elle est de 800~1500m. Le scraper est principalement utilisé pour des projets de transfert de terrassement à grande échelle sur des distances moyennes et est largement utilisé dans la construction routière et ferroviaire. Le scraper doit travailler dans un sol de classe I, et s'il rencontre un sol de classe II ou III, il doit être préalablement desserré. En termes d'humidité du sol, il est le plus adapté pour la construction dans du sable lâche et de l'argile avec une faible humidité (teneur en eau inférieure à 25%), mais il n'est pas adapté pour travailler dans du sable limoneux sec et de l'argile humide, encore moins dans des zones avec un niveau d'eau souterraine élevé, des zones humides et des zones rocheuses. Le scraper est généralement piloté par deux conducteurs.

1.3 Excavateurs

Les excavatrices sont principalement utilisées pour l'excavation et le chargement de la terre et de la pierre, comprenant des excavatrices à godet unique et des excavatrices multi-godets (de type godet à roue), les excavatrices à godet unique étant généralement utilisées dans la construction routière. Une excavatrice à godet unique fonctionne avec un godet continu rigide ou flexible dans un cycle intermittent et répétitif, et c'est un type de machine de terrassement auto-propulsée qui fonctionne par cycles. Les excavatrices à godet unique conviennent pour creuser et charger tous les types de terre ainsi que de la roche explosée. La capacité de production d'une excavatrice est principalement déterminée par la capacité du godet, qui varie de 0,1 à 3m³, avec plus de vingt modèles différents. En fonction du type de châssis, les excavatrices à godet unique peuvent être divisées en type à chenilles, type à pneus et type camion. En fonction du dispositif de travail, elles peuvent être catégorisées en quatre types : excavatrices à godet frontal, excavatrices à godet arrière, excavatrices à godet traînante et excavatrices à benne preneuse.

Les caractéristiques de creusement avec une excavatrice à godet frontal sont : creuser vers le haut tout en avançant, avec une coupe forcée dans le sol. Ces excavatrices ont une grande force de creusement et une productivité élevée, et elles peuvent creuser des types de sol I à IV au-dessus de la surface de la machine.

Les caractéristiques de creusement avec une excavatrice à godet arrière sont : creuser vers le bas tout en reculant, avec une coupe forcée dans le sol. Ces excavatrices ont une force de creusement plus petite par rapport aux excavatrices à godet frontal et peuvent creuser des types de sol I à II sous la surface de la machine, adaptées pour creuser des fosses, des tranchées et des caniveaux d'environ 4 mètres de profondeur, ainsi que pour l'excavation dans des zones avec un niveau d'eau souterraine élevé.

Les caractéristiques de creusement avec une excavatrice à godets traînante sont : creuser vers le bas tout en reculant, en coupant dans le sol avec son propre poids. Ces excavatrices ont une plus grande profondeur de creusement et un plus grand rayon, capables de creuser des types de sol I à II sous la surface de la machine, mais elles ne sont pas aussi flexibles et précises que les excavatrices à godets. Elles conviennent pour creuser de grandes fosses et des sols sous-marins.

Les caractéristiques de creusement avec une excavatrice à benne preneuse sont : se déplacer verticalement, en coupant dans le sol avec son propre poids. Ces excavatrices ont une force de creusement plus petite et ne peuvent creuser que des types de sol I à II, utilisées pour creuser des fosses et des tranchées étroites et profondes, des caissons, et sont adaptées pour l'excavation sous-marine, ainsi que pour creuser des tranchées pour la construction de murs continus.

Pelleteuses à godet unique ont de fortes capacités de creusement, une bonne polyvalence et peuvent répondre à différents besoins opérationnels. Dans la construction de routes, lorsqu'il y a de grands volumes d'excavation, il est raisonnable d'utiliser des pelleteuses en combinaison avec des véhicules de transport pour une construction organisée.

Les pelleteuses à godet unique nécessitent généralement deux opérateurs.

1.4 Chargeurs

Chargeuses sont couramment utilisées dans la construction de routes pour le chargement et le transport de terre et de pierre, ainsi que pour le nivellement, le levage et diverses autres opérations. En fonction des caractéristiques du châssis, elles peuvent être divisées en type à pneus et en type à chenilles.

Les chargeuses à chenilles nécessitent généralement deux opérateurs, les chargeuses à pneus d'une capacité de 2m³ ou moins nécessitent généralement un opérateur, et les chargeuses à pneus d'une capacité de 3m³ ou plus et équipées de fonctions d'excavation nécessitent généralement deux opérateurs.

Lorsque la distance de transport est courte ou lorsque la distance et la pente de la route changent fréquemment, comme lors de l'utilisation de chargeuses en combinaison avec des camions-bennes pour des opérations de transport, l'efficacité du travail peut diminuer et les coûts peuvent augmenter. Dans de tels cas, les chargeuses peuvent être utilisées de manière indépendante comme équipement de chargement automatique. D'après l'expérience, si tout le cycle d'opération de chargement et de transport est inférieur à 3 minutes, il est conseillé d'utiliser la chargeuse comme équipement de chargement automatique.

La capacité du godet de la chargeuse doit correspondre au volume de la benne du camion-benne, et il est généralement approprié de remplir le camion avec 3 à 5 godets.

Les chargeuses de type pneus nécessitent généralement deux opérateurs, les chargeuses de type chenilles avec une capacité de 2m³ ou moins nécessitent généralement un opérateur, et les chargeuses de type pneus avec une capacité de 3m³ ou plus et équipées de fonctions d'excavation nécessitent généralement deux opérateurs.

1.5 Niveleuse

Une niveleuse est une machine de construction routière équipée principalement d'une lame de raclage de sol et d'autres dispositifs de travail interchangeables pour des opérations continues de nivellement et de mise en forme des terrains. Selon les différents modes de locomotion, elle peut être divisée en types remorqués et automoteurs. Le type remorqué, en raison de sa faible mobilité et de son fonctionnement pénible, est rarement utilisé. La niveleuse automotrice dispose d'un dispositif de marche sur pneus, est flexible et mobile, a une productivité élevée et est largement utilisée. La productivité d'une niveleuse est déterminée par la longueur de la lame et la puissance du moteur, qui sont divisées en type léger : longueur de lame inférieure à 3m, puissance du moteur 44~66kW ; type moyen : longueur de lame 3~3.7m, puissance du moteur 66~110kW ; type lourd : longueur de lame 3.7~4.2m, puissance du moteur 110~220kW.
La niveleuse est principalement utilisée pour le nivellement du sous-grade et de la surface de la route en gravier, la mise en forme du site dans les projets de terrassement et les opérations de nivellement. Elle peut également être utilisée pour ajuster la section transversale du sous-grade, réparer les remblais et les pentes de la route, creuser des fossés latéraux et des rainures de route, etc. De plus, elle peut être utilisée pour mélanger et stabiliser le sol ou d'autres matériaux de chaussée sur le sous-grade, étaler des matériaux, réparer et entretenir les routes en terre, desserrer le sol, remblayer, enlever les mauvaises herbes et déneiger, etc. Les niveleuses automotrices sont généralement opérées par deux conducteurs.

1.6 Rouleau

1.6.1 Classification des machines de compactage

En fonction du principe de la force de compactage, il peut être divisé en machines de compactage statique, machines de compactage vibratoire et machines de compactage par tamponnement.

Machines de compactage statique

Inclut divers modèles de rouleaux lisses, rouleaux à pneus (communément appelés rouleaux à pneus), rouleaux à pieds de mouton (communément appelés rouleaux à pieds de mouton), rouleaux à blocs (communément appelés rouleaux à blocs) et divers types de rouleaux remorqués.

Machines de compactage vibratoire

Les rouleaux vibrants monocylindres pèsent généralement entre 10~25t ou 30~50t. Avec le développement des autoroutes, les rouleaux vibrants de gros tonnage sont largement utilisés.
Les rouleaux vibrants à double cylindre sont principalement divisés en types légers (2~4t), moyens (5~8t) et lourds (10~14t).

Machines de compactage par tamponnement

Principalement utilisé pour compacter le sol, il peut être divisé en compactage vibratoire et compactage par impact. Principalement utilisé pour compacter les couches de sol sur des surfaces de travail étroites.

1.6.2 Champ d'application des machines de compactage

Rouleau lisse

Les rouleaux lisses ont une faible pression linéaire par unité et une profondeur de compactage peu profonde. Les rouleaux lisses légers et moyens conviennent pour compacter le sous-grade de sol général, le gravier et les couches de base en pierre concassée. Les rouleaux lisses lourds et extra lourds peuvent compacter les sous-grades remplis de pierres de blocs et les couches structurales en pierre concassée.

Rouleau à pieds de mouton

Les rouleaux à pieds de mouton ont une grande pression unitaire (y compris la force de compression du pied de mouton), une profondeur de compactage grande et uniforme, et peuvent écraser les blocs de sol, ce qui leur confère un bon effet de compactage et une productivité élevée. Ils sont largement utilisés pour le compactage en couches de sol cohésif. En raison de ces avantages, les rouleaux à pieds de mouton peuvent également ajuster la pression unitaire du pied de mouton en ajoutant ou en retirant des poids, et sont souvent utilisés pour compacter le sol cohésif imperméable dans la construction de barrages. Les rouleaux à pieds de mouton ne conviennent pas pour compacter le sol non cohésif et l'argile à haute teneur en eau en raison de leur faible effet de compactage.

Rouleau à pneus

Le rouleau à pneus a une bonne maniabilité et est facile à transférer. Pendant le travail de compactage, à la fois le sol et les pneus se déforment simultanément, ce qui entraîne une longue durée de pression totale, une grande surface de contact et un effet de pétrissage, ce qui conduit à un bon compactage. Les rouleaux à pneus conviennent pour compacter les sols cohésifs et non cohésifs, tels que l'argile, l'argile sableuse, le sable et le gravier.

Rouleau vibrant

Le rouleau vibrant a une pression de ligne unitaire élevée et la force vibratoire affecte une profondeur importante, ce qui lui confère une plus grande profondeur de compactage et réduit en conséquence le nombre de passages de roulement. Il existe de nombreux types de rouleaux vibrants et ils ont une large gamme d'applications. Les rouleaux vibrants à roues lisses conviennent pour compacter des sols non cohésifs (sable, gravier), de la pierre concassée et des blocs. Ce type de machine de compactage peut également être utilisé comme machine de compactage statique pour des opérations de nivellement lorsque le mécanisme de vibration est désengagé.

Machines de compactage

Les pilonneuses vibrantes sont adaptées pour compacter des sols non cohésifs tels que l'argile sableuse, le gravier et la pierre concassée, tandis que les pilonneuses à impact sont adaptées pour compacter de l'argile, de l'argile sableuse et du loess.

Un seul opérateur est nécessaire pour un rouleau à roues lisses, tandis que les rouleaux à pied de mouton remorqués, les rouleaux vibrants remorqués et les rouleaux vibrants nécessitent deux opérateurs.

1.7 Machines de forage et d'excavation de roche

Les machines de forage et d'excavation de roche comprennent les foreuses de roche, les machines de forage et leur équipement auxiliaire. Ce sont les machines d'excavation de roche utilisées pour le forage de trous de mine, les foreuses de roche étant adaptées pour le forage de petits trous de mine et les machines de forage adaptées pour le forage de gros trous de mine.

Dans la construction routière, les foreuses de roche sont couramment utilisées. Comparées aux grandes machines de terrassement, les foreuses de roche sont considérées comme des petits outils. Par conséquent, dans le devis de génie routier, leurs coûts sont inclus dans l'utilisation de petits outils et ne sont pas répertoriés comme les principales machines.

Les foreuses de roche sont classées en fonction du type de puissance de travail et sont divisées en quatre types : les foreuses de roche pneumatiques (couramment utilisées dans le génie routier), les foreuses de roche hydrauliques, les foreuses de roche électriques et les foreuses de roche à combustion interne.

2. Machines de génie routier

Les machines de génie routier comprennent principalement des mélangeurs de sol stabilisé et des équipements de mélange d'usine, des équipements d'émulsion d'asphalte, des camions de transport d'asphalte et des épandeurs, des mélangeurs d'agrégats noirs, des équipements de mélange de mélange d'asphalte et des finisseurs, ainsi que des finisseurs en béton de ciment, etc.

2.1 Mélangeurs de sol stabilisé et équipement de mélange d'usine

L'équipement de mélange d'usine de sol stabilisé se présente sous des formes structurelles telles que des types mobiles et stationnaires. Leurs capacités de production sont catégorisées en petites (<200 t/h), moyennes (200-400 t/h), grandes (400-600 t/h) et très grandes (>600 t/h). Ils sont largement utilisés pour la construction de couches de base et de sous-base dans les autoroutes et les routes urbaines. L'équipement de mélange d'usine mobile est souvent utilisé pour des projets de construction d'autoroutes dispersés nécessitant des déplacements fréquents, tandis que l'équipement de mélange d'usine stationnaire est adapté pour la construction de routes urbaines ou pour des projets de construction importants et concentrés.

La capacité de production des mélangeurs de sol stabilisé est déterminée par la largeur de mélange, la profondeur et la vitesse de déplacement. La largeur de mélange générale est de 2100 mm, avec des profondeurs de mélange allant de 100 à 485 mm, et une vitesse de travail inférieure à 1,5 km/h. Ils sont principalement adaptés aux méthodes de construction de mélange in-situ.

L'équipement de mélange d'usine de sol stabilisé nécessite généralement une équipe de trois opérateurs, tandis que les mélangeurs de sol stabilisé nécessitent généralement deux opérateurs.

2.2 Mélangeurs de sol stabilisé et équipement de mélange d'usine

L'utilisation de ces machines améliore significativement l'efficacité et la qualité de la construction routière, raccourcit la période de construction et réduit les coûts de construction. Lors du choix des machines de construction, il est nécessaire de faire un choix rationnel en fonction du volume de travail et de l'avancement de la construction du projet de construction routière pour garantir la maximisation de la qualité de construction et des avantages économiques.