I- Les différents types d’équipements longue portée
Monoboom (one-piece long boom) :
Cette configuration se distingue par une flèche allongée associée à un balancier raccourci. Le nombre réduit d’articulations apporte une meilleure rigidité et une grande stabilité. Elle est particulièrement adaptée aux travaux nécessitant une portée importante et aux opérations de terrassement à grande distance.
Ensemble flèche + balancier longue portée (two-piece) :
Ici, la flèche est plus compacte tandis que le balancier est nettement rallongé. Ce montage offre une grande liberté de mouvement, facilite le transport et permet de travailler sous des angles variés, ce qui le rend très polyvalent sur chantier.
Balancier télescopique :
Le balancier est extensible, ce qui permet d’ajuster la portée selon les besoins sans modifier la flèche. Cette solution est idéale pour les chantiers nécessitant une adaptation rapide des distances de travail.
Configurations spéciales (dragline-style ou structure mixte) :
Ces équipements sont conçus pour des applications spécifiques comme le dragage, le curage ou les travaux en milieu fluvial. Ils peuvent inclure des structures particulières et des outils dédiés aux opérations longue portée.
II- Critères principaux de choix
- Portée utile (m) : privilégier la portée horizontale en situation de travail plutôt que la longueur totale du bras.
- Profondeur de creusement (m) : vérifier que la profondeur maximale requise est atteignable.
- Compatibilité avec la machine :
- tonnage (ex. 14 t, 22 t, 30 t, etc.)
- points de fixation et gabarit des rotations
- pression hydraulique maximale et débit (L/min)
- dimensions de la bride et diamètres des broches
- Capacité de charge (au crochet / au godet) à portée maximale : s’assurer que la charge admissible ne provoque pas de dépassement des limites.
- Stabilité et contrepoids : la pelle doit être capable de compenser le bras long ; un contrepoids additionnel est souvent nécessaire.
- Fatigue et résistance : flèche réalisée en acier à haute limite d’élasticité, avec renforts et épaisseurs adaptés.
- Hydraulique et vérins : longueur, course et pression ; présence fréquente de lignes hydrauliques supplémentaires ou de valves différentielles.
- Transport et montage : longueur transportable par remorque, éléments démontables si nécessaire.
- Conditions d’utilisation (type de sol, outil, fréquence) : impact direct sur le dimensionnement et les renforts.
- Normes et assurance : conformité CE, certificats d’essais, plan de levage et notice constructeur.
3- Contraintes mécaniques et hydrauliques :
- Moment de renversement : l’augmentation de la portée accroît le moment de basculement → recalcul de la stabilité et du ROPS nécessaire.
- Charge aux pivots / broches : efforts plus élevés aux pivots → diamètres et matériaux à renforcer.
- Fatigue structurelle : sollicitations cycliques répétées → soudures spécifiques, traitements thermiques adaptés et contrôles (UT/MPI).
- Débit hydraulique & pression : course de cylindre allongée associée au débit moteur, pouvant nécessiter l’ajout d’une pompe supplémentaire ou d’une valve proportionnelle.
- Température & filtration : nécessité d’une filtration efficace (huile propre) et d’un refroidissement du circuit hydraulique.
- Fixation & bride d’adaptation (adapter plate) : usinage d’une plaque d’adaptation requis en cas de configuration non standard.
- Contrepoids : Typiquement +10 à +30 % selon la portée.
4- Méthode simplifiée d’estimation de la portée et de la profondeur
La portée maximale approximative peut être évaluée comme la somme de la longueur de la flèche (Lb) et du balancier/dipper (Ld) lorsque les deux éléments sont alignés.
En conditions réelles d’utilisation, portée utile, la portée horizontale est réduite par les angles de travail : on considère généralement Lb + Ld, diminué d’environ 0,2 à 0,5 m, selon la taille du godet et l’amplitude des mouvements.
La profondeur de creusement peut être approchée à partir de la hauteur du pivot de flèche par rapport au sol, à laquelle on retranche la projection verticale du bras déployé.
Pour un calcul rapide et opérationnel, il est conseillé de :
- fixer les longueurs visées de flèche (Lb) et de balancier (Ld) (m),
- relever la hauteur du pivot de flèche (hp, m),
- considérer qu’avec le bras totalement abaissé, la profondeur atteignable est voisine de hp + (Lb + Ld) si le pivot est situé au-dessus de la plateforme (selon la géométrie constructeur).
Note : une évaluation rigoureuse nécessite la géométrie complète de la machine (angles maxi, position des pivots, courses de vérins).
5- Exigences d’interface à transmettre à RDS INTERNATIONAL
- Modèle et année de la pelle, masse en ordre de marche, empattement cabine/contrepoids, ainsi que la hauteur du pivot de flèche.
- Pression hydraulique maximale (en bar) et débit disponible (en l/min) au régime nominal.
- Diamètres et entraxes des broches existantes, plans de bride correspondants et documentation photographique.
- Type de coupleur rapide le cas échéant, ainsi que les raccords hydrauliques à pression.
- Portée et profondeur de travail recherchées (en mètres).
- Charge utile admissible en bout d’équipement (en kilogrammes) et capacité maximale du godet.
- Conditions de travail (altitude, température, milieu corrosif).
6- Checklist pour l’achat / retrofit / installation
- Étude de charge et de stabilité réalisée par un ingénieur qualifié.
- Plan de renfort structurel incluant les détails de soudage (procédure WPS).
- Certification de conformité accompagnée des rapports d’essais (essais de charge statique, tests de fatigue si applicables).
- Notice de montage et de démontage, ainsi que la procédure de transport.
- Formation des opérateurs sur les nouvelles limites de charge et le plan de travail.
- Mise à jour du plan de maintenance (graissage, contrôle des fissures, inspections périodiques).
- Fourniture d’un tableau charge/portée (load chart) spécifique à la machine et à l’équipement installé.
7 — Maintenance & sécurité
- Inspection quotidienne : recherche de fissures, usure des broches et jeux excessifs aux articulations.
- Contrôles non destructifs périodiques (UT / MPI) sur les zones à forte concentration de contraintes.
- Graissage conforme aux préconisations du fabricant, avec une attention particulière aux points sollicités par l’effort accru.
- Mesure régulière des jeux sur cylindres et broches ; remplacement préventif avant risque de rupture.
- Tenue d’un registre d’utilisation (nombre de cycles) pour le suivi de la fatigue.
- Installation, si nécessaire, de dispositifs anti-chute et de limiteurs de charge.
- Application de procédures de stabilisation sur chantier (retrait ou limitation du balancier lorsque le levage n’est pas prévu).
8 — Coûts indicatifs & logistique
- Les coûts varient fortement selon la longueur, le tonnage, le fabricant et les options retenues (contrepoids, valves, attache rapide).
- Transport et logistique : les bras longs sont généralement livrés en sections ; prévoir une grue pour les opérations de montage.
- Le retrofit inclut le coût de l’équipement, les modifications associées (contrepoids, hydraulique, brides), ainsi que les essais et certifications.
9- Conseils pratiques d’utilisation
- Travailler de préférence entre 50 et 70 % de la charge admissible à la portée maximale afin de conserver un facteur de sécurité suffisant.
- Éviter les mouvements brusques à pleine extension ; limiter les charges dynamiques pour réduire les efforts sur la structure.
- Pour les travaux de curage ou de dragage, utiliser des godets spécifiques long reach et surveiller régulièrement l’usure des éléments (couteaux, dents).
- En cas de travaux fréquents à très grande portée, privilégier une machine de tonnage supérieur plutôt qu’un bras excessivement long monté sur une pelle de petite capacité.
10- Exemple de fiche technique à compléter (à transmettre au fournisseur)
- Pelle : marque / modèle / année —
- Tonnage nominal : ___ t —
- Hauteur de pivot / centre de rotation : ___ m —
- Débit de la pompe principale : ___ l/min à ___ bar —
- Portée horizontale requise : ___ m —
- Profondeur de creusement requise : ___ m —
- Charge utile en bout (godet) : ___ kg —
- Type d’utilisation : (curage / talutas / maintien / dragage) —
- Contraintes de transport (longueur maximale de la remorque) : ___ m —
- Délai souhaité / budget estimatif : ___ €
