SITECH France avec Fougerolle Ballot sur la LGV Est - Lot 35
Fougerolle Ballot Terrassements, entreprise spécialisée dans les terrassements de grande masse du groupe Eiffage TP, achève actuellement les réglages de la plateforme et les finitions du lot 35, un des chantiers phares de la LGV Est Européenne. Réalisé en deux ans, cet immense chantier de terrassement a permis à l'entreprise de valider les gains techniques et économiques du guidage 3D Trimble®, ainsi que la qualité de service de SITECH® France.
Les chiffres parlent d'eux-mêmes : 8 millions de mètres cubes de terre remués en moins de deux ans, près de 30km de plateforme LGV, près de 1 000 000 de tonnes de granulats pour les masques des talus - le tout avec une tolérance de précision de +/-3 cm. Pour répondre aux défis du lot 35 de la LGV Est, Fougerolle Ballot Terrassements a sorti son artillerie lourde. « Nous avons affecté la totalité de notre parc d'engins de terrassement sur ce chantier, soit plus de 120 machines : un échelon de décapeuses bouteur D10 + 5 décapeuses, trois pelles de 90 tonnes, quatre pelles de 65 tonnes et soixante-dix tombereaux articulés », explique Frédéric Bourgault, directeur de Fougerolle Ballot Terrassements « Nous avons également testé une pelle minière Liebherr 9100, de 110 tonnes, associée à des tombereaux rigides Caterpillar 773G ».
L'objectif est donc clair : s'orienter vers de nouveaux matériels qui favorisent un meilleur rendement ! « En première phase d'un tel chantier il faut toujours abattre des mètres cubes, en deuxième phase il faut aussi régler les mètres carrés ! », explique le terrassier. Tout cela en respectant les délais et les prescriptions de précision imposés par le maître d'ouvrage. « L'opération ayant été lancée au début 2010, nous avons vécu deux saisons complètes de terrassement, au cours de deux périodes de six mois - printemps/été 2010 et 2011 - clairement délimitées par les saisons hivernales. Bref, deux chantiers accélérés ! » indique Frédéric Bourgault.
15 Engins Guidés Simultanément
Pour répondre à ces impératifs de production, l'entreprise a résolument opté pour les techniques de positionnement et de guidage GPS 3D de Trimble. « Nous avons fait le choix d'exploiter dans les meilleures conditions les nouvelles technologies qui sont à notre disposition. Notamment en nous dotant d'un service Topographique important, fort de 5 équipes d'expérience encadrées par M. Mickaël Hurlain. Placé directement sous la direction de chantier, le responsable Topographie définit les technologies et les méthodes à appliquer afin d'obtenir le meilleur rendement ». Une stratégie confirmée par Vincent Godon, Directeur du chantier : « Les retours d'expérience que nous avons sur l'utilisation des solutions Trimble ne sont que positifs. Depuis l'A29, en 2003, cela fait plusieurs années que nous les testons. C'est un garant de fiabilité et d'efficacité. »
Sur ce chantier, les outils de positionnement Trimble ont donc été intégrés en amont des opérations, dès la phase projet, et systématisés sur les 26km du chantier en production. Un réseau de cinq bases fixes Trimble SPS852 (voir encadré) a donc été implanté et calibré le long du linéaire, permettant de fournir aux géomètres et aux engins, où qu'ils soient sur le projet, les corrections altimétries nécessaires pour atteindre la précision centimétrique du positionnement GPS. Les équipes topographiques disposaient de trois GPS mobiles SPS882 équipés du carnet de terrain TSC2 et d'une station totale universelle Trimble SPS730 pour les travaux de précision et les zones d'ombres.
Côté machines, tous les bouteurs du chantier, 8 engins Caterpillar D6 et D7, ainsi que 5 niveleuses et deux pelles hydrauliques de production sont équipés du système de guidage Trimble GCS900 3D double antenne (MS 992). Ces 15 engins, dotés de leur propre système, évoluent en toute autonomie avec le même plan 3D du projet repris sur leur propre boitier de contrôle CB460, en cabine.
Système de guidage le plus abouti de la gamme de guidage Trimble, le GCS900 Grade Control System s'adapte à tous les engins de chantier - bouteur, niveleuse ou pelle - et permet un guidage de précision centimétrique grâce aux différents capteurs positionnés sur les équipements de la machine et grâce aux deux antennes intelligentes MS992 qui communiquent constamment avec la base GPS la plus proche. Sur l'écran du boitier de contrôle CB460, l'opérateur visualise la position exacte de la lame, ou du godet, et son inclinaison par rapport aux cotes du projet numérique 3D du chantier. « Chaque opérateur sait ce qu'il doit faire et se positionne simplement et rapidement sur le chantier pour réaliser le meilleur rendement quotidien », résume Vincent Godon.
Du Décapage au Réglage Final
« Le travail de numérisation 3D du projet a demandé un an et demi, plus deux mois et demi pour la section courante, sur le logiciel AutoCad Covadis. Nous avons ensuite récupéré le fichier pour le mettre sur le logiciel Trimble Business Center et le convertir au format des machines », reprend Mickaël Hurlain. Purge, talutage, réglage, finition, toutes les phases de chantier sont désormais concernées par la mise en œuvre du guidage d'engin. Et les résultats sont là, impressionnants !
Dès les étapes du décapage, les engins étaient guidés, ce qui a permis de travailler à la bonne cote du premier coup et d'éviter les travaux de reprise. « Etant donné le planning, nous nous sommes retrouvés avec pratiquement une grosse pelle dans chaque butte, et la plupart en postes ! », illustre le terrassier. « L'intégration de ces technologies amène des rendements supérieurs de l'ordre de 10 %, soit un gain de production de 50 à 60 m3/h », indique le directeur de travaux. « Dans les zones de purges, en général sur 4 à 5 m de profondeur, nous avons pu garantir la conformité de nos travaux grâce au guidage des grosses pelles de production tout en limitant les quantités excavées au strict nécessaire ; dans le cas contraire dépasser les cotes de 50cm voire 1m est un problème classique. Avec le GCS900, nous avions la garantie de ne pas descendre sous les cotes projet. Grâce à l'écran du boitier de contrôle CB460, même si le godet se trouve sous l'eau, l'opérateur sait exactement à quel niveau s'arrêter, sans aucune aide extérieure. C'est également un plus en termes de sécurité. »
+100% Dans Les Talus
Et dans les talus ? « On atteint aisément un rendement de réglage de 350 m2/h de surface avec un D6 LGP et 200 m2/h avec une pelle de finition », témoigne Vincent Godon. « Nous nous sommes aperçu qu'avec les bouteurs équipés en guidage, nous parvenons à doubler les surfaces réglées sur les talus. C'est un gain de productivité de 100% ! Plus aucun piquet, donc un gain de temps, d'efficacité et de sécurité. Les bouteurs règlent toutes les surfaces au fur et à mesure, à la bonne cote et du premier coup. »
« Avec les surfaces que nous devons couvrir, une simple erreur de 3 cm impacterait les volumes de fournitures extérieures », rappelle Frédéric Bourgault. Conséquence qui peut s'avérer d'autant plus désastreuse car le mode de rémunération du terrassier est « au forfait » sur ce chantier.
Quant au réglage de la plateforme : « Cette étape arrive en général en fin de planning et demande en conséquence d'atteindre les rendements maximum si l'on veut respecter les délais. « Nous avons mis tous les moyens nécessaires pour arriver avant l'hiver avec une plateforme qui soit pérennisée par le traitement au liant hydraulique, au rythme de 10 000 m2/jour ! à la nivelette, sans système de guidage, nous étions satisfaits si nous atteignions 6 000 m2/jour ! », souligne Vincent Godon.
La plateforme respecte un dévers de 4% pour les matériaux granulaires. Avec une tolérance de précision placée entre 18 et 21 cm d'épaisseur pour la sous-couche, le terrassier ne s'accorde pas de marge : « Nous visons le zéro au niveau tolérance », précise Mickaël Hurlain.
« Ce chantier nous a permis de confirmer les choix des méthodes de travail, des technologies et des matériels vers lesquels nous devons aller », conclut Frédéric Bourgault qui anticipe la montée en puissance des travaux sur le chantier de construction de la LGV Bretagne - Pays de la Loire dont Eiffage assume la conception et la réalisation. « Avec ses 30km de plateforme, le lot 35 de la LGV Est représente un plot d'essai significatif avant de traiter les 210km de Bretagne - Pays de la Loire. » Pour ce chantier en phase de démarrage le terrassier entend continuer le développement et l'application de ces technologies. Et notamment tendre vers des solutions pour le suivi mensuel des quantités, l'établissement précis et rapide des rapports de production, la transmission de données entre les machines et la base du chantier, etc.
Une chose est sûre, Trimble continuera à être un partenaire technologique privilégié, avec le support de son distributeur SITECH France.
Guillaume de Nonville
Encadré 1 - Positionnement « solaire »
Sur l'une des cinq bases fixes Trimble SPS852 installées sur le chantier du lot 35 de la LGV Est, SITECH France a mis en place sa première alimentation « écologique » via un panneau solaire. Ce dernier se substitue aux batteries usuellement employées et permet aux équipes topo de s'affranchir du travail quotidien de remplacement et de rechargement des batteries. « C'est un gain de temps et cela contribue aussi au respect de nos engagements envers l'environnement », se satisfait Frédéric Bourgault. « Cette première en France devrait être dupliquée sur d'autres chantiers d'envergure », poursuit Olivier Schmitt, ingénieur commercial pour la région Est de SITECH France avant de souligner en guise de conclusion : « En éprouvant la fiabilité de ce mode d'énergie sur une zone au climat aussi difficile que l'Est de la France, nous avons la garantie de pouvoir l'adapter partout ailleurs ! »
Un Suivi Particulier
C'est Yves Pinsard, ingénieur topo pour l'agence Nord-Est de SITECH France, qui a réalisé tout le suivi du chantier du lot 35 de la LGV Est. « J'ai travaillé en coopération étroite avec Mickaël Hurlain, le responsable topographique de Fougerolle Ballot Terrassements, tant pour la mise en place des matériels que des logiciels », explique-t-il. En jours ouvrés cumulés, cela représente plus d'un mois de présence sur le chantier pour l'année 2012, dont une semaine pour la calibration du réseau de bases fixes. « Il est vrai que la très bonne connaissance des systèmes et de leur gestion par Mickaël Hurlain lui a permis d'agir avec beaucoup d'autonomie. Mais nous étions présent dès que nécessaire pour le montage mécanique, les dépannages, les interventions liées aux mises à jour, l'utilisation et les formations. » à ce sujet, Yves Pinsard a assuré des sessions de formation sur le chantier, chacune sur une journée complète, afin de former un total de 28 personnes, chefs d'équipe, chefs de chantier et chauffeurs.