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UNI DES CHAUSSEES
UNI LONGITUDINAL :UNI LONGITUDINAL :
MAITRISE DE LA MISE EN MAITRISE DE LA MISE EN ŒŒUVRE UVRE
DES ENROBESDES ENROBES
UNI DES CHAUSSEES
Plan de l’exposé
Rappel des principes de fonctionnement d’un finisseur
Influence des paramètres de réglage du finisseur sur la couche d’enrobé (épaisseur, uni et compacité)
Causes possibles de la génération de défauts d’uni
Modes de guidage des finisseurs
En résumé pour obtenir une bonne qualité d’uni…
Evolution des compacteurs pour améliorer l’uni
UNI DES CHAUSSEES
Principe de fonctionnement d’un finisseur
Avancement du finisseur
MatériauxVis de
répartition
Table
UNI DES CHAUSSEES
Flux des matériauxLe finisseur pousse les roues arrières du camion
0,50m
Arrêt- pousser
Rouleauxpousseurs
Le flux de matériaux est réglé par :- la vitesse des convoyeurs = f(vitesse d’avancement, épaisseur de la couche)
- la vitesse de la vis de répartition
Le volume des matériaux doit être gardée aussi constanteque possible pour obtenir un uni satisfaisant
UNI DES CHAUSSEES
Bras de nivellementCommanded’épaisseur
Mécanismede compaction
Table
Articulation
Engin tracteur
Point d’attache des bras
Le fonctionnement est identiqueà celui d’un canot-ski nautique
Principe d’équilibre de la table flottante
Théorie
selon Blaw Knox
UNI DES CHAUSSEES
Les vérins de nivellement
Point de fixationou d’accroche
Vérin de relevage de table
Vérin de nivellementréglage hydraulique
Réglagemécanique
Screed outable
Vis de répartition
Positionnement des vérins de nivellement
UNI DES CHAUSSEES
Réglage de la table du finisseurLes vérins permettent de modifier verticalement la position des pointsd’accroche, ce qui modifie l’angle d’attaque (incidence) de la table et l’épaisseur de la couche d’enrobé
La table monte si :- montée du point d’accroche- augmentation du volume de matériaux- augmentation de la vitesse d’avancement- baisse de la température des matériaux
La table descend si :- descente du point d’accroche- baisse des volumes de matériaux- réduction de la vitesse d’avancement- augmentation de la température des matériaux
La table est stable si tous les facteurs précédentssont constants
UNI DES CHAUSSEES
L’angle d’attaque de la table
Screed /Table
Vis de répartition
α doit varier en fonction de l’épaisseur et du type de matériauexemple : 0,1° à 0,4° selon les finisseurs pour 10 cm d’épaisseurValeurs faibles pour enrobés et les plus élevées pour les GB
L’épaisseur d’enrobés répandue est proportionnelleà la valeur de l’angle d’attaque (incidence) α
UNI DES CHAUSSEESdu débit de la centrale
Influence des paramètres du finisseurVariation du Epaisseur Compacité
paramètre sortie de table sortie de table
Vitessed’avancement
Niveau de l’enrobé -------dans la vis -------
Fréquencedes tampers
Amplitude des tampers
Fréquence vibreurs
Fonctionnementen vis calées
Températuredes enrobés
UNI DES CHAUSSEES
Causes possibles de la génération de défauts d’uni (1)
• Table pas assez chaude• Démarrage le matin à vitesse trop élevée• Enrobés trop froid• Démarrage au joint transversal sans les cales• Tas d’enrobé devant les chenilles
• Mauvais fonctionnement des dameurs• Finisseur qui patine sur l’émulsion• Freins du camion bloqués devant le finisseur• Arrêt - pousser non respecté• Conduite sinueuse du chauffeur du finisseur• Actions répétées du régleur sur les boutons de réglage
Dans le cadre de la conduite du chantier
UNI DES CHAUSSEES
• Mauvais réglage du palpeur ou pendule• Mauvais réglage des palpeurs des vis de répartition• Mauvaise hauteur des vis de répartition• Manque d’alimentation dans les vis de répartition• Vitesse d’avancement irrégulière• Variation de la fréquence dameurs vibreurs• Stationnement longue durée avec la table pleine (défaut en PO)
Génération de défauts d’uni (2)Dans le cadre des réglages du finisseur
Exemple
UNI DES CHAUSSEES
Alimentateur en continu Franex
- Cas des grands chantiers (type autoroutiers)- Pas d’arrêt du finisseur- Suppression des défauts d’uni dus à
l’arrêt du finisseur
UNI DES CHAUSSEES
Vis calées : hauteur d ’articulation fixe, auto nivellement
On ne recopie pas la géométrie du support
1
Guidage court : commande des hauteurs des points de fixation par ski et par ultra-sons
Guidage par référence fixe : Fils, laser, DPS
Pseudo vis calées : commande manuelle des hauteurs d ’articulation des bras (action sur les vérins de nivellement)
2
Guidage par référence mobile : poutres > 11 m
Modes de guidage des finisseurs
3
5
4
On recopie la géométrie du support
UNI DES CHAUSSEES
Guidage automatique court- Palpeur avec contact physique (ski , patin ou tube)
Un ski monté sur un potentiomètre transmetdes informations électriquesaux bobines qui pilotent les vérinsde nivellement du finisseur
- Palpeur sans contact physique (ultra-sons) Sans contact avec le sol, maisplus sensible aux températures élevées.
UNI DES CHAUSSEES
Les poutres enjambeuses 18 m
Longueur variable entre 12 et 18 et mètres.Elle prend sa référence en amont du finisseurainsi que sur le tapis répandu en aval de la table. La relation des écarts de ces deux ensembles est transmise par deux éléments qui sontarticulés en leur axe. Le palpeur va donc lire la variation de ces valeurs pour corriger le nivellement dans le profil en long.
UNI DES CHAUSSEES
Guidage automatique des finisseurs sur fils
Fil et potence
Inconvénients :
- Mise en place des potences et des fils
- Maintenir la tensiondes fils
- Coût supplémentaire
Distance inter- potences< 10 m(6 à 7 m)
UNI DES CHAUSSEES
Guidage automatique des finisseurspar plan laser
Laser tournant
Récepteurs sur mâts
Plusieurs machines peuvent être équipées sur un même chantier
- un plan + une pente- 1 ou 2 mâts récepteurs
sur 1 ou plusieurs engins- calcul des positions table / plan- action sur les vérins
UNI DES CHAUSSEES
Mode de guidage longitudinal en fonction del’épaisseur de la couche d’enrobés
ModeDe
guidage < 3 cm 3 à 5 cm 5 à 10 cm > 10 cm
Épaisseur d’application en cm
Vis calées
Poutres enjambeuses
Poutres courtes
Fils
Laser
UNI DES CHAUSSEES
Apports du guide techniqueApports du guide techniqueRésultats statistiques sur une série de chantiers
UNI DES CHAUSSEES
Guidage automatique des finisseurspar système DPS
Objectif : Asservir l’altimétrie et la pente de la table du finisseur en temps réel par rapport au projet mathématique
Principe :- Sur la machine : un prisme 360° monté
sur un mât solidaire d’un des bras dela table ( ≤ 4 m )
un inclinomètre
un ordinateur avec logiciel de calcul
un automate de régulation
- En un point connu de la polygonale :un théodolite vidéo-asservi en station
UNI DES CHAUSSEES
Guidage automatique des finisseurspar système DPS
Fonctionnement :
1- L’ordinateur « connait » la géométrie du projet (points X,Y,Z tous les 5 m, profils en travers fictifs avec dévers)par enregistrement d’un fichier
2- Le théodolite mesure en permanence la position de la machine en 3 D et envoie les paramètres à l’ordinateur
3- L’ordinateur calcule en temps réel le différentiel entre ces paramètres et ceux du projet (plage maximale 300 m)
4- L’automate de régulation traduit les écarts mesurés en commandes hydrauliques sur les vérins
UNI DES CHAUSSEES
Tableau comparatif FIL / PLAN LASER / DPSFIL PLAN LASER DPS
Avantages
Inconvénients
- référence visuelle
- référence pour la direction de l’engin
- travail possible par tout temps
- en cours d’abandon
- implantation fils et potences- coût élevé
- obstacle dangereux
- risque d’erreurs humaines
- adapté pour plates-formes
- peut guider plusieurs enginsà la fois
- travail sur un plan, ne donne pas les coordonnées X, Y
- doit être associé à un fil ou GPS
- perturbé par les écrans
- 2 émetteurs pour linéaires > 400 m
- donne coordonnées X, Y, Z
- mise en œuvre rapide, souple
- contrôle de conformité facilité
- personnel topo qualifié- matériel topo agréé
- acquisition des données de guidage du finisseur
- polygonale très précise- matériel sensible à l’eau et au brouillard
- perturbé par les écrans - 2 émetteurs pour linéaires > 400 m- 1 DPS = 1 prisme = 1 engin
UNI DES CHAUSSEES
En résumé…
Modesde
guidage GO OM POAteliers
Vis calées
Poutres enjambeusesPlan laser, DPS
Poutres courtes
Fils,Plan laser, DPS
Guidage
Influencesprépondérantes
Gammes d’ondes concernées
RépandageCompactage
RépandageCompactage
Répandage
UNI DES CHAUSSEES
En résumé…
Modesde
guidage Plates formes
Couches de forme
Couches d’assise
Couches liaison
Vis calées
Poutres enjambeusesPlan laser, DPS
Poutres courtes
Fils,Plan laser, DPS
Couches roulement
UNI DES CHAUSSEES
Apparition de bourrelets à l'avant des billes
Causes :•• Absence de couche d’accrochage, • Surdosage en gravillons 2/4 ou 4/6• Trop grande maniabilité de l’enrobé ( formulation : granularité tropfine, teneur en liant élevée)
• Le compacteur est trop lourd
Défauts d’uni générés lors du compactage
UNI DES CHAUSSEES
Système VARIOMATIC (BOMAG) :
Adaptation automatique de l’amplitude suivant la rigidité de la couchecompactée
Evolutions permettant d’améliorer l’uni (1)
- Capteurs d’accélération situé sur la bille avant qui mesurent les modules de vibration
- Avantages :Orientation automatique de l’énergie de compactage suivant la progression de celui-ci (Evite les effets rebonds).Amélioration de l’uni et de la macrorugosité (cf constructeur)
UNI DES CHAUSSEES
Système oscillatoire (HAMM) :
Evolutions permettant d’améliorer l’uni (2)
Deux masses tournent dans le même sens.
Création d’un moment autour de l’axe de la bille.
Le changement de direction du moment d’excentriqueprovoque l’oscillation de la bille.
Les forces tangentielles sont transmises vers le bas dansle sol.
UNI DES CHAUSSEES
Haute fréquence (Dynapac) :Petite amplitude associée à une fréquence élevée (60-70 hz)
Evolutions permettant d’améliorer l’uni (3)
Avantages :
Amélioration de laqualité de l’uni (rapprochement depoints d’impact)Amélioration de lamacrorugosité(compactage moinsagressif)
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