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TUYAUX EN BETON

Mark Küppers, CPI worldwide, Allemagne

C’est en 1932, il y a près de 80 ans, quel’entreprise familiale actuelle GammelrandA/S fait ses premiers pas. Autrefois dénom-mée Svallerup Zementfabrik, l’entreprise aété fondée par Svend Pederson qui posaitainsi la première pierre de cette entreprisefructueuse depuis plusieurs générations. En1946, Svend Pederson acquiert une car-rière d’où sont extraites, aujourd’huiencore, des roches de haute qualité. Le

matériau extrait – du granite, du gneiss, dusilex et du calcaire entre autres – lui sert debase pour produire des bétons de qualitéexceptionnelle. La vente des rochesextraites constitue en outre une secondesource de revenus pour l’entreprise. Aucours des années qui suivent, Gammelrandne cesse de s'accroître et d’étendre sagamme de produits, considérableaujourd’hui. Depuis le 01.01.2001, et après plusieursmodifications, l’entreprise, aujourd’hui

dénommée Gammelrand Beton A/S, estune entité aux dimensions suprarégionalesqui opère dans le secteur des éléments pré-fabriqués en béton pour le génie civil et laconstruction routière ainsi que pour l’amé-nagement paysager et horticole. Gammel -rand est également un important produc-teur de béton prêt à l’emploi. Tandis que, dans un hall de production, lesblocs béton et les pavés en béton sont fabri-qués, la production des tuyaux et desregards s’effectue dans un deuxième halléquipé d’un parc de machines important.La fabrication des différents produits enbéton se déroule sur des machines entière-ment automatisées, garantissant une qualitéélevée et constante des produits en béton.Grâce à sa flotte de camions, Gammelrandpeut réagir avec flexibilité aux commandesdes clients et approvisionner rapidement leschantiers correspondants. L’entreprise estdonc compétitive non seulement grâce à laqualité de ses produits, mais aussi grâce àcelle de ses prestations de services. L’entreprise familiale est aujourd’hui dirigéepar Ole Pederson et son fils, Morten, pourla 3ème et 4ème génération.

Coulés et fraisés – des fonds de regards en béton monolithiques au Danemark

Prinzing GmbH, 89143 Blaubeuren, Allemagne

Deux ans à peine après la mise en service de la première installation de fabrication de fonds de regards en béton monolithiques dotée dusystème Primuss de la Maison Prinzing, en 2009 (voir PBI 5/2009), dix usines utilisent déjà ce système dans six pays d’Europe. Au Danemark,l'entreprise familiale Gammelrand Beton A/S a franchi le pas, il y a peu, et a investi dans le système Primuss. Après la période de rodaged’usage, la remise finale de l’installation a été effectuée fin mai par un technicien Prinzing.Tandis que, dans les neuf autres usines dotées de l’installation de fabrication Primuss, les cunettes et les ouvertures de raccordement sontfraisées par un robot de fraisage dans des ébauches de béton partiellement durcies, réalisées quelques heures auparavant à partir de bétonà consistance de terre humide dans une installation de fabrication Atlas de la Maison Prinzing, Gammelrand a, elle, opté pour une solutionavec ébauches de béton coulées en béton autoplaçant. Comme l’entreprise ne produit que des fonds de regards d’un diamètre donné, maisde hauteurs variables, les besoins concernant les moules sont plutôt limités. Tous les moules en réserve peuvent être ainsi utilisés pour cha-cune des commandes.

Gammelrand Beton A/S à Svebolle, au Danemark

Fond de regard en béton monolithique réalisé avec l’installation Primuss

Station de fraisage Primuss et ses deux postes de travail

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Fabrication de fonds de regard sans polystyrène

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TUYAUX EN BETON

Des monolithes en BAP

Au cours de la première étape de produc-tion des fonds de regards en béton, l’onretrouve naturellement, chez Gammelrandcomme ailleurs, la fabrication desébauches de béton aux dimensions exté-rieures requises (diamètre et hauteur) pourle futur élément de regard. Gammelrand estle premier exploitant d’une installation defabrication Primuss à avoir choisi délibéré-ment une combinaison d’équipements com-prenant des moules de coulage et un robotde fraisage. Les avantages d’une telle com-binaison pour l’entreprise résident essentiel-

lement dans la qualité de la surface desproduits finis comparativement aux élé-ments produits avec des machines conven-tionnelles à partir d’un béton à consistancede terre humide. L’entreprise n’aspire pas,de plus, à des quantités de productioncolossales. Les huit moules de coulage exis-tants assurent actuellement la fabricationde huit éléments de regards monolithiquespar équipe postée. Une extension du parcde moules est probable. La production jour-nalière demeurera toutefois dans cet ordrede grandeur, lequel n’irait pas de pair avecles performances d’une installation Atlaspour la fabrication des ébauches deregards en béton.

Au bout de quelques semaines à peine,Gammelrand dispose déjà de valeursexpérimentales fiables quant au durcisse-ment partiel nécessaire pour les ébauchesde béton. Pour le fraisage des ouverturesde raccordement et des cunettes dans lastation de fraisage, une résistance initialesuffisante s’impose, mais le processus deprise ne doit pas être trop avancé non plus.Ce qui, en théorie, semble problématique,est rapidement devenu une tâche de routinechez Gammelrand. Le matin, au démarrage de la production,le malaxeur Fejmert, en place depuis long-temps déjà, est uniquement employé pourproduire le BAP destiné au coulage desébauches des fonds de regards en béton.Tous les moules requis en fonction de laproduction journalière ciblée sont remplisl’un après l’autre. De légères modificationsde la formulation du béton (au travers parex. de l'addition d’agents retardateurs) per-mettent d’influer sur les temps de prise. Il enrésulte une grande fenêtre de temps pour lefraisage ultérieur, réalisé par le robot.

Pour le remplissage des moules, Gammel -rand a misé sur un distributeur de bétonAvermann (d’une capacité de 2 m³). Le dis-tributeur de béton est alimenté par unconvoyeur à benne qui alimente égalementles autres installations de productionimplantées dans le hall. Le distributeur debéton rempli est suspendu à un pont roulantet transporté jusqu’aux moules préparés etfermés. Les moules en deux parties se composentde deux moitiés de coffrage qui sont pous-sées l’une vers l’autre et verrouillées. Lefond des moules se compose d’un chapeausupport supportant une rondelle, totale-ment enveloppé une fois les deux partieslatérales fermées. Il en résulte une unité demoulage complète. L’agent de démoulagepulvérisé garantit plus tard que l’ébauchede béton partiellement durcie pourra aisé-ment être désolidarisée du moule.Chaque moule est bétonné jusqu’à la hau-teur requise (hauteur de l’élément futur)«tête en bas». La surface de béton visibledans le coffrage constitue par conséquentla surface de pose, c’est-à-dire la surfaceinférieure, du fond de regard en béton fini. Quatre heures environ après son remplis-sage (cette indication de temps est variableet dépend des dimensions de l'élément, dela formulation du béton et de la tempéra-ture ambiante), le premier moule est ouvert.Après contrôle de la résistance moyennantune masse tombante, l’ébauche peut êtretransportée jusqu’à la station de fraisage.Pour la manipulation des ébauches,Gammelrand utilise un préhenseur spécial,faisant également partie du volume delivraison de l’installation Primuss de laMaison Prinzing. Le préhenseur est sus-pendu au pont roulant et est commandépar un dispositif de commande à distance.

Transfert du BAP du convoyeur à bennedans le distributeur de béton

Remplissage méticuleux d’un moule avec le BAP Les monolithes de béton peuvent être décoffrés au bout de quelques heures à peine


Le préhenseur encercle tout d’abord prudemment l’ébauche par-tiellement durcie, puis s’en empare par la rondelle inférieure et lasoulève du chapeau support. Un dispositif de désolidarisation spé-cial fait en sorte que le processus de décoffrage se déroule sansproblème. Le chapeau support reste au sol et l’ébauche de bétonest transportée sur sa rondelle jusqu’à la station de fraisage où elleest déposée comme elle a été coulée, c’est-à-dire tête en bas.

La station de fraisage Primuss et ses deux postes de travail

La station de fraisage de l’entreprise Gammelrand dispose de deuxpostes de travail. Cela permet le travail continu du robot de fraisagesans perte de temps pour réajustement. Tandis que, sur un poste detravail, le robot accomplit de façon tout automatisée les opérationsde fraisage, le fond de regard précédemment fraisé est saisi par le

préhenseur et une nouvelle ébauche de béton mise à disposition surle deuxième poste de travail. Un seul opérateur suffit à assurer l’en-semble du processus de fraisage. La rondelle, qui supporte le fond de regard en béton jusqu’à laprise finale, tout comme les postes de travail de la station de frai-sage, disposent de points de fixation qui garantissent un ajustementprécis dans la bonne position.

Chaque fond de regard est conçu au préalable sur ordinateur. Unefois les paramètres produit entrés pour les ouvertures de raccorde-ment et les cunettes, le programme Prinzing crée l’élément completsur ordinateur et calcule les courses de fraisage exactes pour lerobot. Les données sont enregistrées au sein du système et une fichetechnique correspondante comportant toutes les informations pro-duit établie, laquelle accompagne les fonds de regards en béton,de la production de l’ébauche jusqu’au processus de fraisage final.Lorsque l’élément de regard se trouve dans la station de fraisage,un scanner manuel scanne le code-barres inscrit sur la fiche produit,lit les données produit enregistrées dans le système et le processusde fraisage entièrement automatisé peut démarrer. Pour chaque fond de regard, les cunettes sont fraisées en premier.Le bras du robot s’insère pour ce faire par le dessous dansl’ébauche de béton et commence à fraiser les cunettes avec unetête de fraisage sphérique à plaquettes de coupe PCD. La tête defraisage n’avance pas ce faisant directement jusqu’à la profondeurmaximale de la cunette: la découpe s’effectue couche par couche.Conformément à la géométrie d’une cunette, la largeur de la sur-face des couches à fraiser diminue au fur et à mesure que le robotavance en profondeur. Le machiniste a la possibilité d’intervenirdans le processus de fraisage via une télécommande. Mais cetteintervention est limitée à la commande de la vitesse de fraisage. Surla base des expériences déjà cumulées, le machiniste sait quand lavitesse peut être augmentée ou doit être réduite. L’avance du robotest sinon régulée automatiquement et adaptée à l’état de prise del‘ébauche.

L’évacuation automatique des fraisats

Gammelrand, comme d’autres entreprises utilisant les installationsPrimuss, a opté pour une évacuation des fraisats par bandes trans-porteuses. Les deux postes de travail se trouvent à hauteur de plan-cher dans le hall, avec juste en dessous une grande fosse de travaildans laquelle se meut le robot. Au fond de la fosse circule en per-manence une grande bande transporteuse qui évacue en continules fraisats de la fosse. Des plaques de glissement sur les parois laté-rales font en sorte que les particules de béton se trouvant dans deszones non couvertes par la bande transporteuse glissent sur labande transporteuse. Après avoir été transférés sur d’autres sys-tèmes de transport, les fraisats sont réintroduits dans le hall où ilssont collectés et peuvent être par exemple réinjectés dans le pro-cessus de production.

ALe changement d’outils automatique

Une fois la cunette réalisée, le bras du robot se déplace automati-quement avec la tête de fraisage jusqu’au magasin à outils, disposéà l’arrière de la station de fraisage. Le robot amène la tête sphé-rique dans le logement prévu à cet effet et la tête de fraisage estdésolidarisée du bras du robot. Le robot s’empare ensuite d’un nou-vel outil, normalement une fraise disque, et est ainsi prêt pourl’étape de travail suivante, le fraisage des ouvertures de raccorde-ment.Les ouvertures de raccordement sont toujours fraisées par l‘arrière.Le robot se meut ce faisant autour de l’axe médian de l’ouverture

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Désolidarisation du chapeau support

L’élément en béton décoffré est saisi par la rondelle inférieure



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de raccordement à fraiser. La découpe s’ef-fectue ici également couche par couche: lerobot avance progressivement sur toute lalargeur de l’ouverture de raccordementjusqu’à ce qu’il rencontre la cunette. Ainsila zone de raccordement du tuyau est-elleformée. Une fois la première ouverture de raccor-dement fraisée, le bras du robot revient enarrière et le monolithe de béton effectueautomatiquement une rotation de l’anglecorrespondant via le disque de fixationjusqu’à ce que la tête de fraisage se trouveà nouveau sur l’axe médian de la pro-chaine ouverture de raccordement. Le pro-cessus de fraisage est alors réitéré. Le pro-cessus de fraisage et la rotation préalablede l’élément de regard en béton sont réité-rés conformément au nombre et à la dispo-sition des différentes ouvertures de raccor-dement. Le fond de regard en béton mono-lithique est alors fini.Tandis que le robot de fraisage change deposte de travail et usine un nouveau mono-

lithe, le machiniste prélève l’élément fini surla station de travail avec le préhenseur et ledépose sur une autre station de travail. Acet endroit, l’élément est balayé (des frai-sats s'accumulent dans la zone des ouver-tures de raccordement) et contrôlé. La ron-delle inférieure est ensuite retirée et le fondde regard retourné. Les surfaces fraiséesdes cunettes et des ouvertures de raccorde-ment sont totalement conformes aux exi-gences émises si bien que les fonds deregards en béton monolithiques peuventêtre directement conduits dans la zone destockage avant d'être transférés sur unchantier danois.

Gammelrand voit l’avenir en fond de regard monolithique

Ole et Morten Pederson sont convaincusd’avoir accompli un grand pas avec leurtout dernier investissement. Après unecourte période de mise en route, la fabri-cation des fonds de regards avec le pro-

cédé Primuss donnait déjà entière satisfac-tion. La production des ébauches en BAP,tout comme la station de fraisage, tournentà la quasi-perfection. Le directeur de la pro-duction a rapidement perçu quel était letemps de durcissement requis et quand pro-céder au décoffrage. Pour l’entrepriseGammelrand, le procédé Primuss est unesolution high-tech que l’on ne peut compa-rer aux systèmes standards utilisés jusque-là. La nouvelle installation permet à l’entre-prise d'approvisionner le marché en élé-ments de regards monolithiques d'une qua-lité exceptionnelle. Les fonds de regardsmonolithiques s’étant déjà imposés dans denombreux autres pays, Ole et MortenPederson leur prévoient un bel avenir auDanemark également.

Gammelrand a également apprécié le faitque les composants de l'installation pré-sents dans le hall de production puissentêtre encore utilisés et que l’installationPrimuss puisse être intégrée dans les pro-

La lecture du code-barres active le processus de fraisage Vue intérieure de la fosse de travail

Fraisage des cunettesTête de fraisage pour le fraisage des cunettes


cessus existants. Le malaxeur déjà en placeprécédemment produit par exemple le BAPpour les ébauches des éléments de regardset l’ancien convoyeur à benne alimente àprésent également la nouvelle installation. Ole et Morten Pederson sont très satisfaitsde la qualité des surfaces des fonds deregards en béton qui ne nécessitent aucunefinition. Les découpes sont très précises etles produits finis sont très appréciés desclients.

Outre la technologie des machines, la fia-bilité du personnel est naturellement un fac-teur d’une importance capitale, par exem-ple pour observer une fenêtre de temps cor-recte pour les opérations de fraisage.

Gammelrand s’en remet pour ce faire à unepersonne expérimentée qui bénéficie de laconfiance totale de la direction. Un jeunecollègue engagé est également actuelle-ment initié à l’utilisation du système.

Les propriétaires de l’entreprise familialetrouvent également avantageux que la pro-duction des fonds de regards ne produisequasiment aucun déchet. La production nerequiert que du béton, lequel est retiré desmonolithes en quantité plus ou moins impor-tante suivant le fraisage des cunettes, puiscollecté. Ces fraisats peuvent être ensuiteréintroduits dans le circuit de production àun autre endroit. �

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TUYAUX EN BETON

AUTRES INFORMATIONS

Gammelrand Beton A/SGl. Skovvej 6 A · 4470 Svebolle, Danemark T + 45 59 280100 · F + 45 59 280101 www.gammelrand.dk

Prinzing GmbHAnlagentechnik und FormenbauZum Weißen Jura 3 · 89143 Blaubeuren, AllemagneT +49 7344 1720 · F +49 7344 [email protected] · www.prinzing-gmbh.dewww.top-werk.com · www.PRIMUSS.eu

Une télécommande permet de commanderla vitesse de fraisage

Si besoin est, des joints DS Dichtungstechnik peuvent être intégrés par la suite

Morten et Ole Pederson sont très satisfaits de leur installation Primuss

Fraisage des ouvertures de raccordement


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