Choix et Entretien des Machines de Terrassement

Choix et Entretien des Machines de Terrassement

Comprendre le Choix et Entretien des Machines de Terrassement

Vous travaillez en tant qu’ingénieur de projet pour une entreprise de construction chargée de réaliser un grand projet de terrassement pour la construction d’une nouvelle zone résidentielle.

Le site du projet a les caractéristiques suivantes :

  • Surface totale à terrasser : 15 hectares.
  • Type de sol : Argileux avec une couche de gravier à une profondeur de 2 mètres.
  • Profondeur moyenne de terrassement : 3 mètres.
  • Distance de transport des matériaux excavés vers le site de dépôt : 5 kilomètres.

Données

  1. Pelleteuse
    • Capacité du godet : 1,5 m³.
    • Vitesse moyenne de travail : 60 m³ par heure.
    • Coût d’exploitation : 120 €/heure.
  2. Camion de transport
    • Capacité de charge : 10 m³.
    • Vitesse moyenne de transport (aller-retour) : 40 km/h.
    • Coût d’exploitation : 80 €/heure.
  3. Compacteur
    • Largeur de travail : 2,5 mètres.
    • Vitesse moyenne de travail : 100 m² par heure.
    • Coût d’exploitation : 70 €/heure.

Tâches à Réaliser

  1. Calcul du Volume Total de Terrassement
    • Déterminer le volume total de sol à excaver.
  2. Sélection de la Machine
    • Choisir le nombre de pelleteuses nécessaires pour compléter le terrassement en 30 jours ouvrables.
    • Calculer le nombre de camions de transport nécessaires en considérant que chaque camion effectue un voyage aller-retour pour le transport des matériaux excavés.
  3. Coût d’Exploitation
    • Estimer le coût total d’exploitation des pelleteuses pour la durée du projet.
    • Estimer le coût total d’exploitation des camions de transport pour la durée du projet.
  4. Planification du Compactage
    • Déterminer le nombre de jours nécessaires pour compacter l’ensemble de la surface avec le compacteur.
  5. Maintenance et Entretien
    • En supposant que chaque machine nécessite une maintenance toutes les 100 heures de fonctionnement, calculez le nombre total de maintenances nécessaires pour chaque type de machine durant le projet.
    • Évaluer le coût d’entretien en considérant que chaque maintenance coûte 10% du coût d’exploitation horaire de la machine.

Correction : Choix et Entretien des Machines de Terrassement

1. Calcul du Volume Total de Terrassement

Volume = Surface x Profondeur

  • Surface : 15 hectares = 150,000 \(\text{ m}^2 \quad (1 \text{ hectare} = 10,000 \text{ m}^2)\)
  • Profondeur moyenne de terrassement : 3 mètres.

Volume

\[ = 150,000 \text{ m}^2 \times 3 \text{ m} \] \[ = 450,000 \text{ m}^3 \]

2. Sélection de la Machine

Pelleteuse

  • Capacité de production par jour

= Capacité par heure x 8 heures (journée de travail standard).

\[ = 60 \text{ m}^3/\text{h} \times 8 \text{ h} \] \[ = 480 \text{ m}^3/\text{jour} \]

  • Nombre de jours de travail = 30 jours
  • Volume total à excaver = 450,000 \(\text{ m}^3\)
  • Nombre total de pelleteuses:

= Volume total / ( Production par jour x Nombre de jours )

\[ = \frac{450,000 \text{ m}^3}{480 \text{ m}^3/\text{jour} \times 30 \text{ jours}} \] \[ \approx 3.13 \]

  • Arrondi à 4 pelleteuses pour avoir une marge.

Camion de Transport

  • Temps pour un voyage aller-retour:

\[ = \frac{\text{Distance}}{\text{Vitesse}} \] \[ = \frac{5 \text{ km}}{40 \text{ km/h}} \] \[ = 0.125 \text{ heures} = 7.5 \text{ minutes} \]

  • Nombre de voyages par jour:

\[ = \frac{8 \text{ heures}}{0.125 \text{ heures}} \] \[ = 64 \text{ voyages} \]

  • Capacité totale transportée par jour par camion:

\[ = 64 \text{ voyages} \times 10 \text{ m}^3 \] \[ = 640 \text{ m}^3 \]

  • Nombre de camions :

= Volume total transporté par jour des pelleteuses / Capacité totale par jour d’un camion

Volume total par jour des pelleteuses

\[ = 4 \times 480 \text{ m}^3/\text{jour} \] \[ = 1920 \text{ m}^3/\text{jour} \]

  • Nombre de camions:

\[ = \frac{1920 \text{ m}^3/\text{jour}}{640 \text{ m}^3/\text{jour/camion}} \approx 3 \]

Arrondi à 4 camions pour assurer une continuité dans le transport.

3. Coût d’Exploitation

Pelleteuse

  • Coût par pelleteuse par jour

= Coût d’exploitation par heure x 8 heures.

\[ = 120 \text{ €/h} \times 8 \text{ h} \] \[ = 960 \text{ €/jour} \]

  • Coût total pour 4 pelleteuses pour 30 jours

\[ = 960 \text{ €/jour} \times 4 \times 30 \text{ jours} \] \[ = 115,200 \text{ €} \]

Camion de Transport

  • Coût par camion par jour

= Coût d’exploitation par heure x 8 heures.

\[ = 80 \text{ €/h} \times 8 \text{ h} \] \[ = 640 \text{ €/jour} \]

  • Coût total pour 4 camions pour 30 jours

\[ = 640 \text{ €/jour} \times 4 \times 30 \text{ jours} \] \[ = 76,800 \text{ €} \]

4. Planification du Compactage

Compacteur

Capacité de compactage par jour

= Largeur de travail x Vitesse x heures.

\[ = 2.5 \text{ m} \times 100 \text{ m}^2/\text{h} \times 8 \text{ h} \] \[ = 2,000 \text{ m}^2/\text{jour} \]

  • Surface totale = 150,000 \(\text{ m}^2\)
  • Nombre de jours de compactage:

\[ = \frac{\text{Surface totale}}{\text{Capacité par jour}} \] \[ = \frac{150,000 \text{ m}^2}{2,000 \text{ m}^2/\text{jour}} \] \[ = 75 \text{ jours} \]

5. Maintenance et Entretien

Pelleteuse

  • Heures de fonctionnement total:

\[ = 8 \text{ heures} \times 30 \text{ jours} \] \[ = 240 \text{ heures} \]

  • Maintenance toutes les 100 heures:

\[ = \frac{240 \text{ heures}}{100 \text{ heures}} \] \[ = 2.4 \approx 3 \text{ maintenances} \]

  • Coût de maintenance par session:

\[ = 10\% \text{ de } 120 \text{ €/h} \] \[ = 12 \text{ €/h} \]

  • Coût total de maintenance

\[ = 12 \text{ €/h} \times 8 \text{ h} \times 3 \text{ sessions} \times 4 \text{ pelleteuses} \] \[ = 1,152 \text{ €} \]

Camion de Transport

  • Heures de fonctionnement = 240 heures.
  • Nombre de maintenances = 3 maintenances.
  • Coût de maintenance:

\[ = 8 \text{ €/h} \times 8 \text{ h} \times 3 \times 4 \] \[ = 768 \text{ €} \]

Compacteur

  • Heures de fonctionnement = 600 heures.
  • Nombre de maintenances = 6 maintenances.
  • Coût de maintenance:

\[ = 7 \text{ €/h} \times 8 \text{ h} \times 6 \] \[ = 336 \text{ €} \]

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