Études de cas pratique

EGC

Calcul du Temps de Transport en Terrassement

Calcul du Temps de Transport en Terrassement

Comprendre le Calcul du Temps de Transport en Terrassement

Dans les projets de terrassement, le transport des matériaux (déblais à évacuer ou remblais à apporter) représente une part significative du temps et des coûts. Optimiser les cycles de transport des engins (camions, tombereaux) est donc crucial pour la productivité du chantier. Le temps de cycle d'un engin de transport comprend plusieurs phases :

  • Temps de chargement : Durée nécessaire pour remplir l'engin.
  • Temps de transport à charge : Durée du trajet du point de chargement au point de déchargement.
  • Temps de déchargement : Durée nécessaire pour vider l'engin.
  • Temps de transport à vide : Durée du trajet de retour du point de déchargement au point de chargement.
  • Temps d'attente et de manœuvre : Temps perdu en attente (avant chargement, avant déchargement, croisements) et pour les manœuvres.

La somme de ces temps constitue le temps de cycle total pour une rotation. Connaître ce temps permet d'estimer le nombre de rotations possibles par jour et donc le rendement des engins de transport.

Cet exercice se concentre sur le calcul du temps de cycle d'un camion et du nombre de voyages qu'il peut effectuer.

Données de l'étude

Un chantier de terrassement nécessite l'évacuation de déblais vers une décharge.

Caractéristiques du transport :

  • Distance entre le site de chargement et la décharge (\(D\)) : \(15 \, \text{km}\)
  • Vitesse moyenne du camion chargé (\(V_c\)) : \(40 \, \text{km/h}\)
  • Vitesse moyenne du camion à vide (\(V_v\)) : \(60 \, \text{km/h}\)
  • Temps de chargement du camion (\(T_L\)) : \(10 \, \text{minutes}\)
  • Temps de déchargement du camion (\(T_U\)) : \(5 \, \text{minutes}\)
  • Temps moyen d'attente et de manœuvre par cycle (\(T_A\)) : \(8 \, \text{minutes}\)
Schéma : Cycle de Transport d'un Camion
Chargement (TL) Déchargement (TU) Transport Chargé (Tc) Distance D, Vitesse Vc Transport à Vide (Tv) Distance D, Vitesse Vv Attente TA Attente TA Cycle de Transport des Déblais

Schéma illustrant les différentes phases du cycle de transport d'un camion de terrassement.

Questions à traiter

  1. Convertir les temps de chargement, déchargement et attente en heures.
  2. Calculer le temps de transport à charge (\(T_c\)) en heures.
  3. Calculer le temps de transport à vide (\(T_v\)) en heures.
  4. Calculer le temps de cycle total (\(T_{\text{cycle}}\)) pour un camion en heures.
  5. Convertir le temps de cycle total en minutes.
  6. Si une journée de travail effectif est de 7 heures, combien de cycles complets un camion peut-il effectuer par jour ?

Correction : Calcul du Temps de Transport en Terrassement

Question 1 : Conversion des Temps Fixes en Heures

Principe :

Les temps de chargement, déchargement et attente sont donnés en minutes. Pour les utiliser dans des calculs avec des vitesses en km/h, il est préférable de les convertir en heures. Il y a 60 minutes dans une heure.

Formule(s) utilisée(s) :
\[\text{Temps (heures)} = \frac{\text{Temps (minutes)}}{60}\]
Données spécifiques :
  • Temps de chargement (\(T_L\)) : \(10 \, \text{minutes}\)
  • Temps de déchargement (\(T_U\)) : \(5 \, \text{minutes}\)
  • Temps d'attente (\(T_A\)) : \(8 \, \text{minutes}\)
Calcul :
\[ T_L = \frac{10}{60} \, \text{h} \approx 0.1667 \, \text{h} \] \[ T_U = \frac{5}{60} \, \text{h} \approx 0.0833 \, \text{h} \] \[ T_A = \frac{8}{60} \, \text{h} \approx 0.1333 \, \text{h} \]
Résultat Question 1 :
  • \(T_L \approx 0.167 \, \text{h}\)
  • \(T_U \approx 0.083 \, \text{h}\)
  • \(T_A \approx 0.133 \, \text{h}\)

Question 2 : Temps de Transport à Charge (\(T_c\))

Principe :

Le temps de transport à charge est la durée du trajet lorsque le camion transporte les déblais. Il se calcule en divisant la distance du trajet par la vitesse moyenne du camion chargé.

Formule(s) utilisée(s) :
\[T_c = \frac{D}{V_c}\]
Données spécifiques :
  • Distance (\(D\)) : \(15 \, \text{km}\)
  • Vitesse du camion chargé (\(V_c\)) : \(40 \, \text{km/h}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} T_c &= \frac{15 \, \text{km}}{40 \, \text{km/h}} \\ &= 0.375 \, \text{h} \end{aligned} \]
Résultat Question 2 : Le temps de transport à charge est \(T_c = 0.375 \, \text{h}\).

Question 3 : Temps de Transport à Vide (\(T_v\))

Principe :

Le temps de transport à vide est la durée du trajet de retour du camion, une fois qu'il a déchargé les matériaux. Il se calcule en divisant la distance du trajet (la même que pour l'aller) par la vitesse moyenne du camion à vide.

Formule(s) utilisée(s) :
\[T_v = \frac{D}{V_v}\]
Données spécifiques :
  • Distance (\(D\)) : \(15 \, \text{km}\)
  • Vitesse du camion à vide (\(V_v\)) : \(60 \, \text{km/h}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} T_v &= \frac{15 \, \text{km}}{60 \, \text{km/h}} \\ &= 0.25 \, \text{h} \end{aligned} \]
Résultat Question 3 : Le temps de transport à vide est \(T_v = 0.25 \, \text{h}\).

Question 4 : Temps de Cycle Total (\(T_{\text{cycle}}\)) en Heures

Principe :

Le temps de cycle total est la somme de tous les temps composant une rotation complète du camion : chargement, transport à charge, déchargement, transport à vide, et les temps d'attente/manœuvre.

Formule(s) utilisée(s) :
\[T_{\text{cycle}} = T_L + T_c + T_U + T_v + T_A\]

Note : Certaines approches peuvent considérer \(T_A\) comme inclus dans les autres temps ou le répartir différemment. Ici, il est donné comme un temps fixe par cycle.

Données spécifiques (résultats précédents) :
  • \(T_L \approx 0.1667 \, \text{h}\)
  • \(T_c = 0.375 \, \text{h}\)
  • \(T_U \approx 0.0833 \, \text{h}\)
  • \(T_v = 0.25 \, \text{h}\)
  • \(T_A \approx 0.1333 \, \text{h}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} T_{\text{cycle}} &\approx 0.1667 + 0.375 + 0.0833 + 0.25 + 0.1333 \\ &\approx 1.0083 \, \text{h} \end{aligned} \]
Résultat Question 4 : Le temps de cycle total est \(T_{\text{cycle}} \approx 1.008 \, \text{h}\).

Quiz Intermédiaire 1 : Si la distance de transport D augmente, le temps de cycle total :

Question 5 : Conversion du Temps de Cycle Total en Minutes

Principe :

Pour convertir le temps de cycle des heures en minutes, on multiplie la valeur en heures par 60 (le nombre de minutes dans une heure).

Formule(s) utilisée(s) :
\[T_{\text{cycle (minutes)}} = T_{\text{cycle (heures)}} \times 60\]
Données spécifiques :
  • \(T_{\text{cycle (heures)}} \approx 1.0083 \, \text{h}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} T_{\text{cycle (minutes)}} &\approx 1.0083 \, \text{h} \times 60 \, \text{min/h} \\ &\approx 60.498 \, \text{minutes} \end{aligned} \]

On arrondit à \(T_{\text{cycle}} \approx 60.5 \, \text{minutes}\).

Résultat Question 5 : Le temps de cycle total est d'environ \(60.5 \, \text{minutes}\).

Question 6 : Nombre de Cycles Complets par Jour

Principe :

Pour déterminer combien de cycles (ou voyages aller-retour) un camion peut effectuer en une journée de travail, on divise le temps de travail effectif total par le temps nécessaire pour un cycle complet. On ne considère que les cycles complets.

Formule(s) utilisée(s) :
\[N_{\text{cycles}} = \text{Entier}\left(\frac{\text{Temps de travail effectif (heures)}}{T_{\text{cycle (heures)}}}\right)\]
Données spécifiques :
  • Temps de travail effectif : \(7 \, \text{heures}\)
  • Temps de cycle total (\(T_{\text{cycle}}\)) : \(1.0083 \, \text{h}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} N_{\text{cycles}} &= \text{Entier}\left(\frac{7 \, \text{h}}{1.0083 \, \text{h/cycle}}\right) \\ &= \text{Entier}(6.9423) \\ &= 6 \, \text{cycles} \end{aligned} \]

Le camion peut effectuer 6 cycles complets par jour.

Résultat Question 6 : Un camion peut effectuer \(6\) cycles complets par jour.

Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)

7. Le temps de cycle d'un engin de transport inclut généralement :

8. Si la vitesse moyenne d'un camion à vide augmente, le temps de cycle total :

9. Pour convertir des minutes en heures, on :

Glossaire

Temps de Cycle
Durée totale nécessaire pour qu'un engin de transport effectue une rotation complète (chargement, transport aller, déchargement, transport retour, attentes).
Déblai
Matériaux (terre, roche) enlevés d'un site lors de travaux de terrassement.
Remblai
Matériaux (terre, granulats) apportés et mis en place pour combler un vide ou surélever un terrain.
Posologie (en terrassement)
Terme non standard en terrassement. Fait référence ici à la quantité de matériau par unité de mesure (ex: capacité du camion).
Foisonnement
Augmentation du volume apparent d'un sol lorsqu'il est excavé et que sa compacité naturelle est perdue.
Calcul du Temps de Transport en Terrassement - Exercice d'Application

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