Les engins de compactage
Extraire un sol revient à le décohésionner
,àl'aérer ,à le `'foisonner'' ,c'est à dire lui
donner un volume plus important que ce méme sol en place.Le foisonnement
est loin d'étre négligable et peut se traduire par des
augmentation de volume de l'ordre de 30 à 40 %.
Le compactage a pour objectif de ramener le teneur en vides du
sol à un niveau voisin de la teneur en vides qu'il avait avant
extraction ,sachant que cet objectif sera impossible à atteindre dans
certains cas comme les matériaux rocheux extraits à
l'éxplosif ou à la défonceuse.
La qualité du compactage est primordiale pour
éviter les tassements ulterieurs, et pour améloirer la portance
du sol (voir chapitre 8 Géotechnique routiére .Essais PROCTOR et
CBR).
Des expérimentations engagées, il ya plus de 20 ans
au centre d'Expérimentation Routiére de Rouen ont permis de
connaitre l'efficacité des engins de compactage sur différents
types de matériaux.
Cette efficacité est appréciée par la mesure
de la masse volumique séche moyenne Y dm sur l'ensemble de la couche
compacté et en fond de couche,ou les valeurs sont toujours plus
faibles(ces mesures sont réalisée à l'aide d'une double
sonde à rayonnement gamma).
Les objectifs de densification sont désignés
symboliquement pat:
q3:objectif requis pour les couches de forme (ydm >98 %de
ydopm)
q4:objectif requis pour les couches de remblais (ydm
>95 %de ydopm)
(Les objectifs q1 et q2 concernant les couches de base et de
fondation des chaussées).
Les engins de compactage les plus courament utilisés
sur les chantier de terrassement sont :
-Les compacteurs à pneus (Pi);
-Les compacteurs vibrants à cylindres lisses (Vi);
-Les compacteurs vibrants à pieds dameurs (VPi);
-Les compacteurs statiques à pieds dameurs (SPi);
-Les plaques vibrantes (PQi);
Ils sont classés de la maniére suivante dans le
fascicule I du G.T.R .:
Les compacteurs à pneus (Pi)
Le classement est basé sur la charge par roue CR
Fig 10 Compacteur à pneus automoteur
(que l'on obtient facilement en divisant la charge totale de
l'engin correctement lesté par le nombre de roues) 
P1=CR entre 25 et 40 KN,
P2=CR entre 40 et 60 KN,
P3=CR sipérieure à 60 KN,
La charge par roue conditionne l'efficacité en profondeur
tandis que la pression de gonflage des pneus conditionne l'efficacité
superficielle.
Les Compacteurs vibrants a cylindre lisse
Le phénoméne de vibration de l'engin est
généré par la rotation d'un balourd à l'interieur
du(ou des) cylindre(s).En agissant sur la vitesse de rotation ,on agit sur la
fréquence de vibration,et en jouant sur la masse du balourdet/ou son
excentricité on peut modifier l'amplitude de la vibration.
Le classement est effectué à partir de
paramétre (M1/L) et d'une valeur minimale pour AoM1/L(exprimé en
Kg/cm)est la masse par unité de largeur s'appliquant sur la
génératrice d'un cylindre .
Ao (en mm) est l'amplitude théorique à vide
fonction du rapport entre le moment des excentriques de l'arbre à
balourd et la masse de la partie vibrante sollicitée par l'arbre
à balourd.
On distingue cinq classes :
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V1:(M1/LAo) compris entre 1 et 25 et Ao >0.6 ou
supérieur à
25et 0.6 <ao<0.8
V2:(M1/LAo) compris entre 25 et 40 et Ao >0.6 ou
supérieur à
40et 0.8 <ao<1.0
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25et 0.6 <ao<0.8
V2:(M1/LAo) compris entre 25 et 40 et Ao >0.6 ou
supérieur à
40et 0.8 <ao<1.0
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V3:(M1/LAo) compris entre 40 et 55 et Ao >1.0 ou
supérieur à
55et 1.0 <ao<1.3
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V4:(M1/LAo) compris entre 55 et 70 et Ao >1.3 ou
supérieur à
70et 1.3 <ao<1.6
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V5:(M1/LAo) supérieure à 70 et <ao
>1.6
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De part leur polyvalence et leur efficacité, ce sont
aujourd'hui compacteurs les plus répandus sur les chantiers.
On distingue :
-Les monocylindres :
On pourra parfois leur reprocher bque la partie du poids de
l'engin qui repose sur les pneus n'est pas utiliée pour le
compactage.
Il présente toutefois une meilleurs capacité de
translation qu'un tandem
(Pneus sculptés contre jante lisse)
Fig 11 Rouleau vibrant automobile
monocylindre
Fig conpacteur vibrant à cylindre lisse de type tandem
longitudinal
-Les tandems :
La totalité de la masse de l'engin est utilisée
pour le compactage.
On distingue les tandems longitudinaux (possédant un
cylindre avant et un cylindre arriére), et les tandems tranversaux (les
2 cylindres sont fixés sur un seul essieu).
-Les compacteurs mixtes :
Il s'agit d'un compacteur hydride dont l'un des essieuxest
equipé comme un compacteur à pneu s, l'autre essieu entraine un
cylindre vibrant lisse.
Les compacteurs à pieds dameurs :
Ce type d'engin a pour ancetre le rouleau à pieds de
mouton qui avait été conçu au début de la
mécanisation des terrassements et qui s'fforçait de reproduire le
compactage réalisé par les troupeaux d'ovins sur les terrains
d'aviation recouverts de gazon.
Le cylindre à piedss dameurs comporte à la surface
un grand nombre se segments en acier de forme troconique dont le profil est
étudié pour cisailler le sol par pénétration et
pour que ces segments puissent se dégager en remontant sans arracher le
sol.Il est trés important que le sol à compacter ne colmate pas
les segments, faute de quoi, le rouleau serait transformé en cylindre
lisse.
Ces engins sont biens adaptés sur le sol fins plastiques
(surtout pas sur les sables propres) et donnent de bons résulats avec
une vitesse de travail de l'ordre de 10 à 12 km/h.
Précision que ces engins qui possédent une
puissance trés élevée sont souvant équipés
d'une lame de bouteur.
On distingue deux types de compacteurs à pieds dameurs:
-Les compacteurs vibrant à pieds dameurs classés
selon les mémes critéres que les compacteurs vibrant à
cylindres lisses.On retrouve les 5 classes VP1. VP2. VP3. VP4.et VP5.
-Les compacteurs statiques à pieds dameurs avec deux
classes selon la charge statique moyenne par unité de longueur du
cylindre:
SP1:30<M1/L<60 kg/cm
SP2:60<M1/L<90 kg/cm
Les plaques vibrantes :
Elles sont classées à partir de la pression
statique sous la semelle Mg/sexprimée en KPa.
On distingue quatre classes; seuls nous interessant en
matiére de terrassemnt les plus efficaces:
PQ3:10<Mg/s<15 Kpa
PQ4: Mg/s>15 Kpa.
Engin divers
Cette bréve description des engins de terrassemnt ne
serait pas compléte si l'on omettait d'énumérer rapidement
les engins dits''de servitude'' mais dont le role est souvent primordial:
L'arroseuse dont la capacité en eau doit étre en
rapport avec les cadences du chantier.Par exemple 10 000 m3 par jour sur un
chantier nécessitent 200 m3 d'eau (compte tenu de l'évaporation)
pour augmenter le teneur en eau de 1 % c'est à dire 10 voyages pour une
citerne de 20 m3.
-Les camions tous terrains pour ravitaillement en carburant, en
huile et pour les dépannages ;il n'est pas toujours facile ni rentable
de déplacer les engins d'un bout du chantier à l'autre pour les
opérations d'entretien.
-Les pompes permettent l'epuisement des venues d'eau, le
drainage, les rabattements de nappes, ect.
-les materiels divers tels que compresseur, groupes
éléctrogénes, perforatrices, ect.
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