Flèche de distribution de béton : 6 types et comment choisir la bonne

La flèche de distribution est l'équipement de construction de grande hauteur dont la plupart des personnes extérieures au secteur n'ont jamais entendu parler. C'est l'appareil à quatre bras situé au sommet de chaque tour moderne qui répartit le béton sur le plancher pendant que la pompe le pousse dans la colonne montante. Sans elle, votre équipe sur les gratte-ciels traîne des tuyaux d'extrémité autour des colonnes pendant 12 heures par jour.

Les flèches de distribution existent en six configurations et l'acheteur qui en spécifie une a un véritable choix à faire. TRUEMAX fabrique les six (nous sommes l'un des rares fabricants à proposer une gamme complète de la série B8 — grimpant sur colonne, grimpant sur coffrage, araignée, mobile sur roues, tour treillis et mobile sur bateau). Ce guide explique ce que fait chaque type, quand spécifier lequel et comment dimensionner la flèche en fonction du travail.

Ce que fait réellement une flèche de distribution

Une flèche de distribution est un bras articulé hydraulique traversé par un tuyau de refoulement du béton. La flèche tourne à 360° sur sa base et les bras se déploient pour livrer le béton à un point situé de 21 à 51 m de la base (selon le modèle). Le béton arrive à la base de la flèche depuis la colonne montante d'une pompe ; la flèche le distribue horizontalement là où l'équipe en a besoin.

Pourquoi c'est important : au sommet d'un gratte-ciel, la sortie unique du tuyau d'une pompe ne peut livrer le béton qu'à un seul point. L'équipe doit soit traîner un tuyau d'extrémité sur le plancher (lent, dangereux sur de grosses coulées), soit utiliser une flèche de distribution (un opérateur à la télécommande, de 28 à 35 m de portée radiale depuis une position de montage fixe). Au-dessus de 50 m de hauteur de bâtiment, les flèches de distribution deviennent un équipement standard.

Les six types de flèches de distribution

La série B8 de TRUEMAX couvre les six. Chaque type résout un problème différent :

Flèches de distribution grimpant sur colonne — Le bourreau de travail des gratte-ciel

Une flèche grimpant sur colonne est montée sur un mât vertical ancré à intervalles réguliers aux colonnes structurelles du bâtiment. À mesure que le bâtiment s'élève, la flèche s'auto-hisse sur le mât d'un étage à la fois. Le cycle de montée prend 30 à 60 minutes et est généralement chronométré pour correspondre au cycle de coulée typique de l'étage afin que la flèche soit toujours un étage en dessous du niveau de travail.

TRUEMAX construit cinq modèles dans cette catégorie :

• PB28A-3R-II — rayon de 27,7 m, pliage R à trois bras, notre modèle d'entrée grimpant sur colonne

• PB32A-3R-II — rayon de 31,7 m, pliage R à trois bras, milieu de gamme

• PB33A-4R-II — rayon de 32,4 m, pliage R à quatre bras, hydraulique robuste de 30 MPa pour les plus grosses coulées

• PB33B-4R — rayon de 32,55 m, quatre bras, version légère de 16 tonnes avec pliage de la section finale à 200°

• PB35A — rayon de 35 m, notre plus grande flèche grimpant sur colonne, avec une puissance de 22 kW et une hauteur autoportante de 16,2 m (peut fonctionner soit en grimpant sur colonne soit sur mât court autoportant)

Le choix au sein de la gamme grimpant sur colonne dépend de l'empreinte du bâtiment. La portée doit dégager de la zone du mât de la flèche jusqu'au coin le plus éloigné du bâtiment. Pour une tour résidentielle typique de 30×30 m, une flèche de 27 à 32 m suffit. Pour les dalles de plancher dépassant 35 m de diagonale, la PB35A ou une tour en treillis est nécessaire. Nous avons fourni des flèches grimpant sur colonne pour des projets de grande hauteur à travers le Moyen-Orient, l'Afrique et l'Asie du Sud-Est, y compris des projets atteignant environ 280 m de haut.

Flèches de distribution grimpant sur coffrage — Pour les murs de noyau

Les flèches grimpant sur coffrage s'attachent au système de coffrage grimpant ou auto-grimpant du bâtiment plutôt qu'aux colonnes structurelles. À mesure que le coffrage monte, la flèche monte avec lui. C'est la spécification idéale pour les structures hautes construites principalement avec des murs de noyau en coffrage glissant — tours résidentielles à murs de cisaillement, tours de bureaux à noyau de béton, tours de communication.

TRUEMAX construit un seul modèle : PB21AM-3R grimpant sur coffrage, rayon de 21 m. La portée de 21 m est dimensionnée pour l'empreinte typique du mur de noyau ; des portées plus longues n'aident pas sur une structure qui est fondamentalement un tube vertical. Pour ce même modèle PB21AM-3R, nous construisons également une version mobile sur bateau pour les applications de préfabrication marine — même flèche, mais montage et cas d'utilisation complètement différents.

Flèches de distribution araignée — Polyvalence sur un seul étage

Les flèches araignées reposent sur quatre pieds stabilisateurs extensibles qui s'appuient contre la dalle. Elles ne grimpent pas — lorsque le plancher est coulé, la flèche est soulevée par une grue jusqu'à l'étage suivant et redéployée. Cela en fait le choix idéal pour les coulées d'étages où le bâtiment n'est pas assez haut pour justifier une flèche grimpante, ou lorsque le système structurel ne supporte pas les charges de grimpe sur colonne.

TRUEMAX construit deux modèles araignées :

• PB17B-3R-II — rayon de 17 m, la plus petite araignée, avec un poids de l'unité de levage principale de 1 520 kg qui en fait la plus légère de la gamme TRUEMAX à soulever avec une grue à tour

• PB21B-3R — rayon de 21 m, rotation par engrenage, pour les coulées d'étages moyens où la plus grande portée est nécessaire

Les flèches araignées sont rentables pour les travaux de moyenne hauteur (10-30 étages) où une flèche grimpant sur colonne est sur-spécifiée. Leur inconvénient est l'exigence de levage par grue entre les étages — vous avez besoin d'une grue à tour sur le site qui peut soulever de 1 500 à 3 000 kg et placer la flèche à l'étage suivant, et cette grue doit être disponible lorsque vous en avez besoin.

Flèches de distribution mobiles sur roues — Coulées de grandes dalles

La flèche mobile sur roues (TRUEMAX PB17D-3R) repose sur un chariot à roues qui peut être remorqué à travers la dalle sans l'aide d'une grue. C'est le bon choix pour les très grandes coulées de plancher — podiums, bâtiments commerciaux à grands étages, parkings — où une flèche doit couvrir le plancher en se repositionnant plutôt que par sa seule portée.

C'est un produit de niche. La plupart des acheteurs de flèches de distribution optent pour des flèches grimpantes sur colonnes ou des araignées. La PB17D-3R gagne sa place lorsque l'empreinte du plancher dépasse la portée de la flèche et que l'équipe préfère faire rouler la flèche plutôt que de la lever à la grue.

Flèches de distribution sur tour treillis (autoportantes) — Portée maximale

Les flèches sur tour treillis reposent sur un mât en treillis de style grue à tour qui est autoportant — ancré à une fondation en béton, et non au bâtiment. Cela signifie que la flèche ne dépend pas de la structure du bâtiment pour grimper, et qu'elle peut atteindre plus loin que les flèches grimpant sur colonne car le mât en treillis supporte plus de charge latérale.

TRUEMAX construit deux modèles :

• PB38BT-4R-E — rayon de 38 m, quatre bras, hauteur autoportante de 40 m

• PB51AT-4R-E — rayon de 51 m, quatre bras, hauteur autoportante de 46 m, avec une section de mât robuste de 2×2 m — la plus grande flèche de distribution de la gamme TRUEMAX

Elles sont spécifiées pour les projets où le bâtiment ne peut pas supporter les charges de grimpe sur colonne, où la dalle de plancher est trop grande pour être couverte par une flèche de 35 m, ou lorsque la séquence de construction place la flèche de manière adjacente à (et non sur) la structure en cours de construction. La PB51AT-4R-E en particulier est celle qui est spécifiée pour les plus grandes coulées commerciales et pour la construction de podium sur podium.

Flèches de distribution mobiles sur bateau — Opérations au-dessus de l'eau

La flèche mobile sur bateau (PB21AM-3R, même numéro de modèle que la version grimpant sur coffrage mais configuration fournie différente) est montée sur un bateau ou une barge. Utilisée pour : la fabrication de composants de ponts préfabriqués au-dessus de l'eau, les opérations de coulée de franchissement de rivières, la livraison de béton maritime.

Produit de niche réel, utilisation réelle. Nous l'avons fournie pour des programmes de ponts maritimes où les composants de ponts préfabriqués sont coulés sur un navire à proximité de l'endroit où ils seront installés, éliminant ainsi le long transport terrestre.

Dimensionner une flèche de distribution pour votre chantier

Trois questions décident du modèle :

1. Quelle est l'empreinte du bâtiment ou la dalle de plancher à couvrir ? Le rayon de la flèche doit atteindre du point de montage au coin le plus éloigné. Ajoutez 1 à 2 m de marge pour un fonctionnement sûr. Une empreinte de 30 m × 30 m nécessite une portée diagonale d'environ 32 m au minimum.

2. Comment la flèche grimpe-t-elle (ou se déplace-t-elle) avec le bâtiment ? Grimpant sur colonne pour les cycles de grande hauteur d'étage typiques. Grimpant sur coffrage pour les murs de noyau avec coffrage grimpant. Araignée pour les bâtiments de moyenne hauteur où la flèche se déplace entre les étages. Tour treillis pour les structures irrégulières ou une portée maximale.

3. Quelle est la capacité de charge structurelle du bâtiment (pour les flèches grimpantes) ? Les flèches grimpant sur colonnes appliquent des charges aux colonnes du bâtiment à chaque point d'ancrage. L'ingénieur en structure doit vérifier les charges par rapport à la capacité de la colonne à chaque niveau d'ancrage. Notre équipe fournit les tableaux de charge sur demande.

Foire Aux Questions

En quoi une flèche de distribution est-elle différente d'une pompe à béton ?

Des tâches différentes. La pompe pousse le béton de la centrale à béton à travers un tuyau vers l'endroit où il doit aller — livraison verticale. La flèche de distribution prend le béton à l'extrémité de la conduite de la pompe et le répartit sur la zone de travail — placement horizontal. Les deux travaillent ensemble. Une coulée de grande hauteur utilise une pompe stationnaire au niveau du sol (ou à un niveau bas) poussant le béton vers le haut dans une colonne montante jusqu'à une flèche de distribution sur le plancher de travail, qui le répartit sur la dalle.

À quelle hauteur une flèche de distribution fonctionne-t-elle généralement ?

Les flèches grimpant sur colonne fonctionnent à la hauteur atteinte par le bâtiment — la flèche grimpe d'un étage à la fois à mesure que le bâtiment s'élève. La PB35A a été utilisée sur des bâtiments allant jusqu'à 280 m. Les flèches sur tour treillis fonctionnent à leur hauteur autoportante (40-46 m pour les modèles TRUEMAX) ou plus haut lorsqu'elles sont attachées à une structure adjacente. Les flèches araignées fonctionnent à l'étage où elles sont levées par la grue.

Comment la flèche est-elle alimentée en béton ?

Via une colonne montante — typiquement une conduite en acier de 125 mm ancrée au bâtiment ou au mât de la flèche. Une pompe au sol (ou à un étage inférieur) pousse le béton vers le haut de la colonne montante jusqu'à l'entrée de la flèche, et la flèche le distribue à partir de là. La pompe et la flèche de distribution ont des pressions nominales correspondantes — il est inutile de pomper à 23 MPa vers une flèche prévue pour 18 MPa.

Pourquoi certaines flèches de distribution ont-elles trois bras et d'autres quatre ?

Les flèches à quatre bras vont plus loin — le bras supplémentaire ajoute une portée horizontale et la capacité de se plier plus étroitement autour des obstacles. Les flèches à trois bras sont plus légères et plus simples. Pour les portées allant jusqu'à environ 32 m, trois bras suffisent. Au-delà de 33 m, quatre bras deviennent la norme. TRUEMAX fabrique les deux : la PB28A et la PB32A sont à trois bras (désignation 3R), les modèles PB33A, PB33B, PB35A et à tour treillis sont à quatre bras (4R).

À quelle vitesse une flèche de distribution grimpe-t-elle sur un cycle d'étage typique ?

La montée elle-même prend 30 à 60 minutes, y compris la fixation de l'ancrage au nouveau niveau. Cela est normalement programmé dans le cycle de l'étage — couler le plancher le matin, faire grimper la flèche l'après-midi, s'installer pour l'étage suivant. Un cycle de plancher de 5 jours implique que la flèche est en position de coulage pendant 4 jours et en phase de grimpe pendant 1 jour en moyenne.

La même flèche de distribution peut-elle fonctionner sur plusieurs bâtiments ou est-elle dédiée à un seul projet ?

L'utilisation multi-projets est la norme. Les flèches grimpant sur colonne et sur tour treillis passent d'un projet à l'autre au cours de durées de vie de 10 à 15 ans et plus. Les sections de mât, les supports d'ancrage et les exigences de fondation de base doivent être configurés pour chaque projet, mais la flèche elle-même est réutilisée. Nous fournirons les supports spécifiques au projet et aiderons à la configuration de la flèche lors de chaque redéploiement.

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  TRUEMAX

  Fabricant d'équipements pour travaux de béton et de construction

  La société TRUEMAX a été fondée en 2003. Nous concevons, fabriquons et fournissons des pompes à béton, des installations de concassage et des engins de levage pour la construction depuis notre usine à Haining (Chine) vers des chantiers dans plus de 120 pays du monde.