Pompage de béton pour grande hauteur — Ensemble d'équipements complet pour bâtiments élevés

Le béton qui doit s'élever à 200 mètres fait face à un problème que le béton coulé au sol ne voit jamais : la pression. Plus la structure est haute, plus la pompe travaille dur, et un seul maillon faible — un coude de tuyau usé, un appariement pompe-flèche inadapté, une alimentation de dosage sous-dimensionnée — peut arrêter une coulée de grande hauteur au pire moment possible. Construire sur des structures hautes demande plus à l'équipement que ce que les chiffres de capacité ne le suggèrent.

Notre équipement a géré des coulées de grande hauteur sur le stade Lusail de la Coupe du Monde de la FIFA 2022, la tour Katara au Qatar, l'Exposition Universelle de Dubaï 2020 et des dizaines de chantiers à l'échelle d'une ville à travers le Moyen-Orient, l'Afrique et l'Asie du Sud-Est. Cette page explique en quoi l'ensemble de pompage pour grande hauteur diffère d'une installation commerciale typique, ce qu'il faut spécifier pour un bâtiment de votre hauteur et de votre empreinte au sol, et où s'intègre la gamme TRUEMAX.

Ce qui compte comme pompage de « grande hauteur »

Il n'y a pas de hauteur unique qui sépare une coulée normale d'une coulée de grande hauteur — le seuil est ce que votre pompe peut soutenir. La plupart des pompes à flèche sur camion plafonnent autour de 60 à 65 m de portée verticale à pleine extension. Les pompes stationnaires à haute pression poussent le béton beaucoup plus loin : la SP100.23.360D de TRUEMAX fonctionne à une pression système de 23 MPa, ce qui suffit pour élever un mélange 1:4 à environ 400 m à la verticale à travers un tuyau en acier de 125 mm, ce qui constitue le plafond pratique pour les systèmes actuels fonctionnant uniquement avec des pompes. Au-delà, l'ingénierie passe de l'achat d'une pompe à la conception d'un système logistique vertical pour le béton.

Trois éléments séparent le pompage de grande hauteur du travail de pompe classique monté sur camion :

• Une haute pression soutenue, et non des chiffres de pointe. Une pompe évaluée à 23 MPa en pointe n'est pas la même chose qu'une pompe qui fonctionne à 23 MPa toute la journée. Le service de grande hauteur exige le second.

• Une conduite verticale ancrée à la structure. Le tuyau de la colonne montante est soudé ou boulonné dans le bord de la dalle du bâtiment, avec des coudes en acier trempé et des colliers de qualité béton tous les deux étages.

• Une flèche de distribution au sommet, et pas seulement un tuyau. Au-dessus de 100 m, l'opérateur ne peut pas traîner un tuyau d'extrémité sur le plancher de travail — une flèche de distribution à l'étage de travail est la façon dont le béton atteint réellement la colonne ou le mur.

L'ensemble d'équipements de grande hauteur TRUEMAX

Nos coulées de grande hauteur sont construites à partir de quatre éléments qui fonctionnent ensemble. Chaque élément est une véritable gamme de produits, et non une option de configuration :

1. Sélection de la pompe — la pression d'abord, puis le débit

Sur un bâtiment de 50 étages, la question n'est pas « combien de mètres cubes par heure » avant « combien de bars du côté du refoulement ». Une pompe de 60 m³/h à 10 MPa ne peut pas atteindre le 35e étage ; une pompe de 50 m³/h à 23 MPa le peut. Une fois que la pression franchit la hauteur, le débit prend de l'importance.

TRUEMAX construit la série A9 de pompes stationnaires spécifiquement pour cela. La SP100.23.360D délivre une pression de béton de 23 MPa avec un débit théorique de 100 m³/h — la taille et la spécification utilisées sur la tour Katara au Qatar. Pour les constructions de moins de 200 m environ, une unité A9 plus petite (SP90.18.253D, 18 MPa) est généralement le bon choix ; pour les constructions dépassant 300 m, la SP100.23.360D est celle que nous recommandons par défaut.

2. Flèche de distribution — grimpant sur colonne ou autoportante

Au-dessus de 5 à 6 étages, le travail au tuyau d'extrémité sur le plancher devient le goulot d'étranglement. Une flèche de distribution grimpant sur colonne à l'étage de travail est la façon dont le taux de coulage reste élevé. TRUEMAX construit une famille B8 de cinq modèles dans cette catégorie — de la PB28A-3R-II de 27,7 m jusqu'à la PB35A de 35 m, la plus grande de la ligne grimpant sur colonne, avec une hauteur autoportante de 16,2 m et une unité de puissance de 22 kW.

Les flèches grimpant sur colonne se déplacent sur un mât ancré aux colonnes structurelles du bâtiment. Chaque cycle de montée prend 30 à 60 minutes et est généralement programmé pour suivre le cycle d'étage typique du bâtiment. Pour les constructions où la structure ne peut pas supporter les charges de grimpe, les flèches sur tour treillis (PB38BT-4R-E à 38 m, PB51AT-4R-E à 51 m) sont autoportantes sur leur propre fondation jusqu'à 40-46 m, avec une plus grande indépendance vis-à-vis de la géométrie du bâtiment.

3. Centrale à béton — dimensionnée pour le taux de coulage, et non pour le pic de la pompe

La centrale est dimensionnée pour maintenir la pompe alimentée, ce qui signifie qu'elle doit correspondre à son débit soutenu plutôt qu'à la plaque signalétique de la pompe. Une pompe évaluée à 100 m³/h atteint en pratique une moyenne de 60 à 70 m³/h une fois que l'on tient compte du nettoyage, des changements de tuyaux et de l'attente des camions malaxeurs. Ainsi, une centrale stationnaire CBP120S (120 m³/h théoriques, malaxeur à double arbre JS2000) est l'association typique pour une pompe de grande hauteur fonctionnant à pleine capacité. Les constructions à plus grand volume — longues coulées de radiers continus, podiums — passent au modèle CBP180S ou CBP240S.

4. Camions malaxeurs — le dimensionnement de la flotte suit la distance de transport

Chaque camion malaxeur est en mouvement 80 % de sa journée. Un CTM12 de 12 m³ sur un châssis SINOTRUK 6×4 chargé à la centrale prend environ 10 à 15 minutes pour se remplir, conduit jusqu'à la pompe, décharge et revient. Sur un immeuble de grande hauteur urbain typique, nous prévoyons un malaxeur pour chaque tranche de 6 à 8 m³/h de débit soutenu de la pompe, ce qui signifie qu'une pompe de 70 m³/h a besoin de 9 à 12 camions en rotation pour maintenir la trémie alimentée. Sous-dimensionner la flotte ici est la cause la plus fréquente des retards de pompage de grande hauteur que nous constatons sur le terrain.

Éprouvé là où le pompage de grande hauteur est le plus difficile

L'équipement TRUEMAX a fourni du béton sur certains des projets de grande hauteur les plus exigeants de la dernière décennie :

• Stade Lusail de la Coupe du Monde de la FIFA 2022 (Qatar) — pompage de béton pour la structure du toit de la cuvette et les éléments en béton de soutien

• Tour Katara (Qatar) — pompage vertical avec des pompes stationnaires à haute pression et des flèches de distribution grimpant sur colonne

• Tunnel d'eaux pluviales de l'Exposition Universelle de Dubaï 2020 — livraison de béton continu à grand volume

• Projet de métro de Qatar Rail (Doha) — plus de 60 ensembles d'équipements lourds et 7 000 tonnes de structures en acier de tunnels, répondant aux normes britanniques et qatariennes

• Des centaines de gratte-ciels commerciaux et résidentiels au Moyen-Orient, en Afrique et en Asie du Sud-Est

Chaque projet nous a demandé de faire plus que d'expédier une pompe. Nous avons dimensionné la disposition des tuyaux de la colonne montante, planifié le cycle de montée de la flèche de distribution et sommes restés sur place jusqu'à la mise en service. C'est à ce travail que fait référence la ligne de la page d'accueil « un fournisseur, une équipe de service, une seule responsabilité ».

Lorsque vous spécifiez un ensemble d'équipements pour béton de grande hauteur

Envoyez-nous quatre éléments et nous pourrons chiffrer un ensemble complet en une semaine de travail :

1. La hauteur du bâtiment, l'empreinte au sol et le plan structurel

2. Le taux de coulage cible (m³/h) — généralement le cycle de dalle de votre programme

3. Les spécifications du béton (conception du mélange, classe de résistance, affaissement)

4. L'accès au chantier et la disponibilité d'une grue pour l'installation de la pompe et de la flèche

Nous répondons dans les 24 heures pour les demandes initiales et dans les trois minutes pour les requêtes de service des clients existants. L'équipement est livré avec une installation sur site, une formation des opérateurs et un système de surveillance intelligent à distance afin que les problèmes puissent être diagnostiqués sans faire venir d'ingénieurs sur site par avion.

Foire aux questions

À quelle hauteur une pompe à béton peut-elle réellement pomper ?

Le plafond pratique pour les systèmes actuels à pompe unique est d'environ 400 à 600 m, selon la conception du mélange, le diamètre du tuyau et la pression de la pompe. La SP100.23.360D de TRUEMAX fonctionne à 23 MPa, ce qui donne une portée verticale d'environ 350 à 400 m sur une conduite en acier de 125 mm avec un mélange pompable typique. Au-delà de 600 m, les projets passent au pompage à deux étages — le béton est pompé vers une trémie intermédiaire, puis re-pompé vers le sommet.

Pompe à flèche ou pompe stationnaire — laquelle convient le mieux pour un gratte-ciel ?

Les deux, utilisées ensemble. La pompe à flèche montée sur camion gère la livraison du béton jusqu'à environ 60 m — ce qui suffit pour les étages inférieurs. Au-delà, vous passez à une pompe stationnaire à haute pression qui pousse le béton dans un tuyau de colonne montante vers une flèche de distribution à l'étage de travail. La plupart des grandes coulées de grande hauteur utilisent une pompe stationnaire dès le premier jour, car déplacer la pompe à flèche sur camion pour entrer et sortir d'un terrain urbain exigu coûte plus cher que de faire fonctionner la colonne montante.

Pourquoi un projet de grande hauteur nécessite-t-il à la fois une pompe et une flèche de distribution ?

La pompe livre le béton à l'étage de travail à travers le tuyau de la colonne montante. La flèche de distribution est ce qui répartit le béton sur le plancher une fois qu'il y est arrivé. Sans flèche de distribution, l'équipe de travail traîne un tuyau d'extrémité sur 30 mètres autour des colonnes et des murs, ce qui ralentit le taux de coulage et crée des problèmes de sécurité. Une flèche de distribution transforme un point de livraison en un rayon de couverture de 28 à 35 m.

La flèche de distribution devra-t-elle grimper sur le bâtiment ou peut-elle rester au niveau du sol ?

Elle grimpe. Une flèche grimpant sur colonne (TRUEMAX PB28A à PB35A) est montée sur un mât vertical ancré aux colonnes du bâtiment et s'élève d'un étage toutes les 30 à 60 minutes pendant le cycle de l'étage typique. L'auto-grimpage maintient la flèche en permanence à l'étage de travail sans nécessiter de grue à tour pour la déplacer. Pour les structures non typiques, les flèches sur tour treillis (PB38BT-4R-E, PB51AT-4R-E) sont autoportantes sur leur propre fondation jusqu'à 40-46 m et peuvent être attachées à la structure pour de plus grandes hauteurs.

Quel est le délai de livraison d'un ensemble de pompage pour grande hauteur ?

Généralement 90 à 150 jours entre le bon de commande et la disponibilité pour l'expédition d'un ensemble complet (pompe + flèche de distribution + centrale à béton + camions malaxeurs). Le délai dépend de la configuration : plus de personnalisation le prolonge, mais les pompes de la série A9 et les flèches de distribution de la série B8 sont des produits phares que nous maintenons en production planifiée. Pour les projets urgents, nous pouvons planifier en priorité des machines individuelles en 45 à 60 jours.

L'équipement peut-il être réutilisé sur le prochain gratte-ciel après celui-ci ?

Oui — c'est le modèle normal. Les pompes stationnaires et les flèches de distribution ont une durée de vie de 10 à 15 ans et plus sur plusieurs projets. Les centrales à béton restent souvent sur place pendant toute la durée du développement d'un projet multi-tours. Les camions malaxeurs se déplacent entre les projets dans le cadre d'une flotte régulière. Nous concevons l'équipement pour une utilisation multi-projets sur toute sa durée de vie et fournissons un inventaire de pièces de rechange par l'intermédiaire de nos bureaux de service à l'étranger à Dubaï, en Arabie saoudite, au Nigeria, en Indonésie et ailleurs. Pour obtenir de l'aide supplémentaire, veuillez parler à nos ingénieurs.

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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.