Réalisation de tracé avec les Surface Miner de Wirtgen, pionniers en terrains rocheux

Les Surface Miner de Wirtgen peuvent bien plus qu’exploiter les minéraux utiles. En effet, ces engins ont été par exemple mis en œuvre dans le cadre de l’élargissement de la voie rapide Chisholm Trail Parkway au Texas, États-Unis. Leur mission : s’attaquer à la roche dure, en toute fiabilité.

Sur une route fédérale à Fort Worth, Texas, nous sommes témoins d’un spectacle peu ordinaire : là où l’on pourrait s’attendre à trouver des machines de construction routière, on peut en effet observer trois Surface Miner, dont la mission est de raboter le terrain rocheux. Cette fois, il ne s’agit pas d’extraire des minéraux utiles, mais de réaliser un tracé – ce qui est également possible avec les Surface Miner de Wirtgen. D’une longueur de 28 miles, la Chisholm Trail Parkway en train de voir le jour ici est construite par la North Texas Tollway Authority (NTTA). À l’avenir, cette route à péage reliera l’autoroute Interstate 30 au sud de Fort Worth à l’autoroute Highway 67 près de Cleburne.

Le design modulaire du 2200 SM – le plus petit des Surface Miner de Wirtgen avec une largeur de taille de 2,20 m et une profondeur de taille allant jusqu’à 30 cm – présente des avantages considérables dans la pratique : l’engin peut être utilisé en tant que Surface Miner classique dans dans le domaine minier et, en ajoutant un équipement adapté, comme fraiseuse de route haute performance. Ces deux options garantissent une utilisation maximum de la machine.

Le défi : réaliser un tracé sans forage ni minage

Lors de la planification du projet, la NTTA s’est vue confrontée à deux problèmes : d’une part, le tracé prévu passait par un terrain extrêmement rocheux en calcaire massif ; d’autre part, le procédé traditionnel de forage et de minage n’était pas autorisé pour ce projet. « Nous travaillons à l’intérieur de la zone urbaine de la ville de Fort Worth. Ici et aux alentours, le forage et le minage sont de l’histoire ancienne », explique Mike Manley, directeur de la division Équipement chez Mario Sinacola & Sons Excavating Inc.

Les conditions rencontrées sur le gros chantier de Fort Worth placent les hommes et les machines devant de grands défis. D’où l’utilisation d’engins lourds issus du secteur du Mining ; les Surface Miner de Wirtgen viennent à bout même des roches les plus dures.

L’entreprise chargée des travaux, l’une des plus grandes entreprises générales du nord du Texas, a trouvé d’emblée une solution peu conventionnelle. Pourquoi ne pas utiliser des Surface Miner en construction routière pour enlever ce sol calcaire extrêmement dur de manière sélective, rapide et au millimètre près ? Dans le secteur du Mining, l’entreprise Mario Sinacola & Sons utilise en effet ces machines avec succès depuis déjà des années pour l’extraction de minéraux utiles, étant donné que les Surface Miner de Wirtgen taillent, concassent et chargent le matériau en une seule et même opération. Il n’est donc pas nécessaire de recourir à d’autres machines, ce qui permet de faire des économies de matériel, de main d’œuvre et de temps. L’extraction, ou la réalisation de tracés comme dans le cas de Fort Worth, deviennent alors plus rentables.

Une solution peu ordinaire

« Les travaux de terrassement se déroulent sur une grande superficie, le volume de roche à extraire est énorme et les travaux sont particulièrement intensifs », explique Chris Logan, directeur de projet chez Mario Sinacola & Sons. Ce que confirment également les chiffres suivants : 2,14 millions de mètres cubes de calcaire d’un degré de dureté moyen compris entre 6 000 et 10 000 psi, certaines zones allant même jusqu’à 16 000 psi. « Lorsque les excavateurs arrivent à leurs limites, les Surface Miner sont d’une importance décisive. Ils permettent en effet de concasser la roche dure selon la granulométrie désirée et de l’utiliser directement sur site », poursuit Chris Logan. Et Channing D. Santiago, administrateur de projets de l’entreprise, d’ajouter : « Sans les Surface Miner de Wirtgen, les travaux ne pourraient avancer que très lentement. Une alternative aurait été de travailler pendant des mois au marteau pneumatique, ce qui aurait engendré des coûts considérables. Pour notre projet, les Surface Miner sont le choix idéal.».

Le 2500 SM de Wirtgen charge la roche taillée en une opération sur le camion déjà en place.

Qualité élevée, rentabilité maximum

Tandis que le Surface Miner 2500 SM, fournissant une puissance de 1 065 ch et pouvant atteindre une profondeur de taille de 600 mm, réalise un couloir central mètre après mètre, les deux 2200 SM, déployant leurs atouts avec leur petit rayon de braquage de seulement 2,5 mètres, se chargent de la construction des parties les plus étroites du tracé telles que les rampes et les carrefours. « Les systèmes de nivellement Wirtgen habituels, qui permettent de commander la profondeur de taille avec précision, associés à un système supplémentaire assisté par GPS permettent au conducteur d’adapter le processus de taille au profil du terrain d’une façon optimale », explique Robert Bauer, responsable de la division Mining de la succursale Wirtgen America du Wirtgen Group. Grâce à la technologie de taille unique en son genre, l’une des compétences clé de Wirtgen, l’usure des outils de taille est faible même dans du matériau dur et abrasif, et le rendement d’abattage reste constamment élevé. Channing D. Santiago apprécie en outre les avantages du changement simple et rapide des pics : « Pas besoin de pince ni de marteau pour changer les pics : le chasse-pics permet un changement en toute rapidité ».

L’engin compact 2200 SM a été utilisé pour la réalisation de rampes avec une profondeur de taille de 25 cm optimale dans de telles conditions d’utilisation. Le matériau taillé est déposé en ligne derrière le Surface Miner.

Parfaitement au point, les technologies Wirtgen permettent la réalisation impeccable d’un profil de radier à la profondeur voulue, le tracé constituant ainsi une couche de forme idéale pour les couches de revêtement. Sans oublier un autre avantage important : pendant toute la durée des travaux, les véhicules de transport peuvent rouler sur la surface plane sans l’endommager. À Fort Worth, une partie du matériau enlevé est utilisée comme couche de base inférieure de 20 cm d’épaisseur. Au final, la chaussée à trois voies se compose, outre la couche de forme, d’une couche de base supérieure de 10 cm d’épaisseur et d’une couche en béton renforcée en continu de 33 cm d’épaisseur.

Ménager l’environnement tout en réalisant des économies

Au final, la mise en œuvre de Surface Miners permet aussi à l’entreprise exécutante de ménager l’environnement. Par rapport à l’enlèvement au marteau pneumatique avec chargement ultérieur, la technique du Surface Mining réduit nettement les vibrations du sol ainsi que l’émission de bruit et de poussière. Les coûts étant eux aussi réduits, les clients sont de plus en plus nombreux à utiliser les Surface Miner également dans la construction routière, à l’image de Mario Sinacola & Sons.

À l’occasion du salon bauma 2013, l’entreprise Mario Sinacola & Sons Excavating Inc. a agrandi son parc de machines en faisant l’acquisition d’un Surface Miner 2200 SM de Wirtgen. Les propriétaires Michael Sinacola (à gauche) et James Sinacola (à droite) ont regardé de plus près l’engin en compagnie de Robert Bauer, Wirtgen America, sur le stand du Wirtgen Group.

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