5. PRÉPARATION DU CHANTIER5.0 Introduction1. La préparation du chantier se fait habituellement en deux étapes: d'abord le défrichage de la végétation, puis l'extraction de la couche de terre végétale. Ces opérations peuvent être effectuées soit à la main, soit mécaniquement. Dans un cas comme dans l'autre, l'utilisation d'équipements spéciaux, tels que cordages, câbles et chaînes, peut s'avérer nécessaire. Dans un premier temps, vous allez apprendre ce qu'il faut savoir à leur sujet, de manière à pouvoir en faire le meilleur usage, en toute sécurité. 5.1 Cordages, câbles, chaînes, palans et accessoiresUtilisation du matériel1 . Cordages, câbles, chaînes, palans et accessoires divers sont utilisés habituellement pour abattre des arbres et débroussailler, pour extraire des rochers ou autres obstacles et pour déplacer des équipements lourds sur les lieux du chantier. Les principaux facteurs à prendre en compte sont la force de traction à exercer et la résistance des différents éléments; il peut s'agir d'une force de traction humaine, animale ou mécanique. Le tableau 21 indique des valeurs types des forces de traction réalisables. De plus, l'utilisation d'un système de poulies ou d'un palan permet de multiplier plusieurs fois ces valeurs. Choix du type de cordage2. Les cordages ont des propriétés différentes suivant qu'ils sont constitués de fibres végétales ou de fibres synthétiques; en particulier, la résistance des cordages synthétiques (c'est-à-dire la charge de rupture exprimée en kilogrammes) est plus importante. La charge de rupture d'un cordage augmente également en fonction de son épaisseur. 3. Pour déterminer le type de cordage à employer, reportez-vous au:
4. Déterminez ensuite la charge de rupture (CR) correspondant à un diamètre de cordage particulier. Pour déterminer la charge maximale d'utilisation (CMU), il suffit de diviser cette valeur CR par le coefficient de sécurité (CS) donné; on a donc CMU = CR ÷ CS 5. Les cordages en fibres végétales sont exposés au pourrissement ou à une altération de leur résistance s'ils sont trop anciens ou entreposés dans de mauvaises conditions. En cas de doute quant à la qualité du cordage, il convient de majorer le coefficient de sécurité ou, idéalement, de tester le cordage, en conditions de sécurité, avec une charge au moins trois à quatre fois plus élevée que celle à utiliser sur le chantier. 6. De façon analogue, si l'un des cordages a été surchargé, c'est-à-dire a été soumis à sa charge de rupture ou à une charge voisine, il présentera une résistance moindre lors d'un usage ultérieur, réduite de 50 pour cent ou davantage dans certains cas. Noeuds, épissures, plis à angle vif, etc. ont également pour effet d'affaiblir le cordage. 7. L'élasticité d'un cordage est un autre facteur important à prendre en considération. Un cordage souple et élastique peut certes convenir pour exercer une traction rapide, mais si le rebond du cordage est excessif au moment où la charge diminue (par exemple lorsqu'une souche d'arbre est extraite du sol ou en cas de rupture du cordage), l'effet de fouet risque d'être dangereux. Exemple a) Une corde de sisal de qualité standard mesure 24 mm de diamètre. D'après le tableau 22, la charge de rupture de ce cordage est CR = 2 720 kg. Si le coefficient de sécurité CS est égal à 20, la charge maximale d'utilisation CMU = 2 720 kg ÷ 20 = 136 kg. b) Une corde synthétique en polyester de 24 mm de diamètre a une charge de rupture CR de 9 140 kg (tableau 23). Si le coefficient de sécurité CS est égal à 20, la charge maximale d'utilisation CMU = 9 140 kg ÷ 20 = 457 kg.
Choix d'un câble d'acier8. Un câble est un cordage d'acier constitué de trois parties:
9. Un câble est défini par son nombre de torons(âme non comprise) et par le nombre de fils dans chaque toron. Il importe en outre de connaître la grosseur du câble et la qualité d'acier utilisée. Exemple Le câble de type 6 x 19 est très répandu: il est constitué de six torons, et chaque toron comprend 19 fils. Ces fils peuvent être disposés par exemple en trois couches de nature variable, comme suit:
10. Les caractéristiques de certains des câbles en acier à six torons les plus courants, d'une charge de rupture CR = 140 kg/mm2, sont indiquées au tableau 24, pour des diamètres de 10 mm à 26 mm:
11. Pour déterminer le câble d'acier à six torons qu'il convient d'utiliser, trouvez, d'après les indications du tableau 24, le diamètre de câble nécessaire pour supporter la charge que vous prévoyez de lui appliquer. Exemple Vous utilisez un treuil manuel d'une force de traction de 3 tonnes. D'après le tableau 24, il vous faudra un câble 6 x 19 de 18 mm de diamètre, de type « 12 + 6 + 1 » avec une âme en fibre (colonne 2) ou de type «9 + 9 + 1 » avec une âme en acier, de façon à obtenir une charge maximale d'utilisation d'au moins 3 000 kg.
Maintien des qualités d'un câble12. Les câbles doivent être fixés aux autres éléments au moyen de cosses ou de serre-câbles et ne doivent pas être noués. Une cosse convenablement fixée réduit la charge limite de rupture globale de 10 à 15 pour cent (voir paragraphe 20). 13. Les câbles doivent être soigneusement lubrifiés ou graissés en permanence, posés ou suspendus sans être repliés (câbles de faible longueur) ou convenablement enroulés. Méfiez-vous tout particulièrement si vous utilisez un câble plié, aplati, rouillé ou dont certains torons sont rompus. Si vous devez vous en servir, réduisez les charges d'au moins 50 pour cent et évitez de l'employer aux endroits où il risque d'adhérer ou de se coincer (par exemple sur des palans). Vous devez en permanence vous tenir à l'écart du câble lorsqu'il est en charge. Note: Utilisez si possible un pied à coulisse pour mesurer correctement le diamètre d'un câble.
Choix d'une chaîne d'acier14. Les chaînes sont constituées d'une série de maillons d'acier accrochés les uns aux autres, par exemple en acier forgé ou en acier haute résistance. La chaîne est d'autant plus résistante que le diamètre de la section des maillons d'acier est important. Dans une moindre mesure, cette résistance dépend également de la taille et de la forme des maillons: les chaînes à maillons courts sont certes plus résistantes, mais risquent davantage de se vriller. 15. Les caractéristiques de deux types de chaînes sont indiquées au tableau 25. Avant d'acheter une chaîne, demandez toujours quelle est la qualité d'acier utilisée pour pouvoir comparer avec les caractéristiques indiquées ici à titre d'exemple. 16. Afin de déterminer le type de chaîne qu'il convient d'employer, trouvez, d'après les indications du tableau 25, quelle est l'épaisseur de maillon requise, en fonction du type de travail à accomplir, pour une qualité d'acier donnée. Exemple La charge maximale d'utilisation requise est CMU = 3 tonnes = 3000 kg et vous envisagez d'acheter les chaînes les moins chères, en acier forgé. Le tableau 25 vous indique qu'il vous faut alors des maillons d'au moins 14 mm d'épaisseur. Le poids d'une chaîne de 10 m constituée de maillons de 14 mm d'épaisseur sera de 440 kg x (10 m / 100 m) = 440 kg x 0,10 = 44 kg. 17. Les chaînes sont préférées aux câbles lorsque la ligne de traction risque de racler le sol ou d'être vrillée ou tordue. Une chaîne pliée à angle vif est en effet moins abîmée qu'un câble. Elle résiste aux frottements et peut être aisément attachée, détachée, allongée ou raccourcie. Les chaînes sont également plus faciles à réparer. Il faut cependant signaler qu'une chaîne corrodée, vrillée par endroits ou usée (par exemple après avoir servi à amarrer des bateaux) se caractérise par une résistance réduite. Une précaution simple à prendre consiste à mesurer l'épaisseur des maillons à l'endroit où ils sont le plus minces (après avoir fait tomber les traces de rouille éventuelles) et à calculer la résistance de la chaîne sur cette base. Choix des accessoires forgés à utiliser avec les lignes de traction18. En général, les lignes de traction doivent être munies à leurs extrémités d'un type quelconque d'accessoire pour pouvoir être fixées soit à la source d'énergie motrice, soit à l'objet à mouvoir. 19. Les serre-câbles sont habituellement des pinces en acier forgé de dimensions standard, constituées d'un boulon en U, d'un étrier et de deux écrous. Le câble est doublé en étant plié sur lui-même et les deux épaisseurs sont coincées entre l'étrier et le boulon en U en appliquant aux deux écrous la même force de serrage. Vous devez utiliser au moins deux pinces par câble. Augmentez leur nombre d'autant plus qu'il s'agit d'un câble de plus fort diamètre.
Note: Appliquez toujours la surface inférieure rainurée de l'étrier contre l'extrémité sollicitée du câble. 20. Une cosse métallique est habituellement fixée à l'extrémité des câbles pour éviter de les endommager. La taille de la cosse et celle de sa gorge doivent bien correspondre à la grosseur du câble. Des serre-câbles permettent de fixer solidement la cosse à l'intérieur de la boucle de câble.
22. Les manilles peuvent servir à de nombreux usages, en guise d'anneaux ou de crochets. Elles sont très pratiques pour accrocher entre eux des câbles ou des chaînes. Il faut faire attention à les fixer correctement (de la façon indiquée ci-contre). Elles permettent en outre de faire des réparations d'urgence sur les chaînes. Les caractéristiques de plusieurs manilles standard en acier forgé (charge de rupture allant de 50 à 65 kg/m m2) sont mentionnées au tableau 26 à titre indicatif.
Note: Si vous utilisez une manille à vis, refermez-la avec la vis-goupille appropriée, que vous visserez à fond. Dévissez-la ensuite d'un demi-tour pour éviter qu'elle se coince. Veillez à ce que la vis-goupille soit bien lubrifiée.
23. Un palan est constitué d'une ou de plusieurs roues de poulies installées sur un axe, à l'intérieur d'un carter en bois ou en acier. Le palan peut être fixé à une ou deux lignes de traction, de préférence par un crochet à émerillon. Les palans à cliquet sont semblables, mais d'un usage beaucoup plus facile puisqu'il est possible d'introduire et de retirer le câble par le côté du palan.
24. Il est important de choisir une poulie dont la gorge corresponde bien à la grosseur du câble. N'oubliez pas que la gorge doit toujours avoir une largeur légèrement supérieure au diamètre du câble, mais jamais inférieure.
25. L'utilisation des poulies est présentée plus loin dans ce chapitre (voir section 5.4, paragraphes 10 et suivants). Les palans doivent toujours être bien lubrifiés et leurs poulies doivent tourner librement. Des poulies aplaties ou gauchies doivent être remplacées. Rappelez-vous: Lorsque vous montez un système de cordages, de chaînes, de câbles, d'accessoires divers, etc., l'élément le moins résistant déterminera la force de traction de l'ensemble. 5.2 Défrichage du site1 Le site doit être dégagé de tous les obstacles, tels que:
Où faut-il défricher2. Définissez de façon précise la zone concernée avant de commencer à défricher. Déterminez les coins extérieurs de la superficie contenant les étangs, qui doivent comprendre intégralement la surface occupée par les digues. Vous pouvez délimiter cette zone par des piquets en bois, des cordages ou des poteaux. Une fois cette tâche accomplie, délimitez une surface supplémentaire, au-delà des digues, qui servira de zone de travail et de passage autour du site. Vous êtes alors prêts à commencer. a) Défrichez la zone comprenant les digues des étangs en la débarrassant de toute la végétation, des arbustes, des arbres (y compris des racines ligneuses et des souches) et de toutes les grosses pierres. b) Défrichez la zone de travail et de passage autour des digues. c) Défrichez tous les arbres et arbustes sur une bande de 10 m autour des digues et des ouvrages, autour des voies de desserte et autour des installations d'alimentation en eau et de drainage.
Note: Pour la construction d'un étang de barrage, il faut éliminer toute la végétation au-dessus du sol à l'emplacement du futur étang. Défrichez ensuite entièrement (racines comprises) l'emplacement des futures digues, ainsi que le terrain autour des installations de drainage prévues, dans un rayon de 10 m. Comment procéder au défrichage3. La méthode de défrichage à employer dépend principalement du type de végétation présent sur le site. Dans un pays de savane peu dense, il est relativement facile de procéder à cette tâche sans matériel spécial important. Par contre, dans les régions densément boisées, le défrichage exige généralement une main-d'oeuvre abondante et/ou l'utilisation d'engins. Si une zone est recouverte d'une forêt trop dense, il est parfois préférable de renoncer à y construire des étangs, à moins qu'il n'y ait pas d'autre alternative. 4. Il existe essentiellement deux méthodes pour déboiser un site:
5. Vous trouverez des indications sur ces deux méthodes aux sections 5.3 à 5.5. 6. Le défrichage du site doit comporter également le recueil de toute la végétation coupée, des souches, des racines et des grosses pierres, dont le site doit être débarrassé. Par temps suffisamment sec, le défrichage peut se faire en allumant un feu dont il faudra cependant soigneusement conserver la maîtrise.
5.3 L'abattage des arbres1 . L'abattage des arbres est un travail très dangereux. Il exige beaucoup de savoir-faire et d'expérience pour que les accidents soient évités. Si vous n'avez jamais abattu d'arbres auparavant, vous avez tout intérêt à confier cette tâche spécialisée à des gens réputés pour leur expérience pratique. Vous devez néanmoins connaître quelques règles de base qui vous aideront à mieux organiser cette opération de défrichage. 2. Les souches hautes sont plus faciles à extraire que les souches basses. Cela se vérifie en particulier si vous vous servez à cet effet soit d'un treuil, soit d'engins relativement peu puissants. Mais n'oubliez pas que le bois a de la valeur et que vous tirerez moins profit d'arbres plus courts.
Travail préliminaire3. Avant de commencer l'abattage des arbres, il convient tout d'abord de débroussailler. Cette précaution limitera les enchevêtrements avec les arbres abattus et réduira les risques encourus par le personnel du chantier. Principales étapes à suivre pour abattre des arbres4. L'abattage des arbres se fait en deux étapes:
Choix du matériel6. Les petits arbres peuvent être coupés à la hache ou sciés. Le sciage à la scie égoïne demande le concours de deux opérateurs et l'installation d'un coin dans la contre-encoche. Les scies mécaniques actionnées par une seule personne sont d'un usage de plus en plus répandu. (Si vous avez l'intention de vous servir de ce type d'équipement, reportez vous à l'ouvrage Utilisation des scies mécaniques dans les forêts tropicales, Collection FAO: Formation, nº 2).
5.4 Le dessouchage1 . Les méthodes classiques d'enlèvement des souches d'arbre du sol consistent soit à les excaver, soit à les extraire. Les petites souches sont faciles à dégager à la main, mais l'extraction des souches plus importantes doit parfois se faire mécaniquement. Cette opération consiste à placer un cordage, un câble ou une chaîne autour du tronc et à lui appliquer une force de traction selon l'une des méthodes suivantes:
2. Les sections qui suivent vous donnent les indications nécessaires sur les méthodes les plus appropriées. Excavation manuelle des souches3. Afin de faciliter la tâche, creusez des tranchées autour de la souche,dans l'ordre suivant, tout en sectionnant toutes les racines rencontrées.
4. Tirez le haut de la souche de la manière indiquée sur le schéma. Si vous ne réussissez pas à la déloger, creusez la tranchée 4 et sectionnez toutes les racines. Essayez à nouveau de déloger la souche. Note: Si le tronc a été sectionné au ras du sol, vous devez creuser tout autour de la souche.
6. Passez la ligne de traction sur un poteau entaillé, un chevalet de dessouchage ou un mât de charge, que vous pouvez fabriquer simplement vous-même. Pendant que plusieurs personnes tirent sur le câble, d'autres doivent soulever la souche au moyen de pieds-de-biche pour la dégager du sol. Enlèvement des souches au moyen d'un treuil manuel7. Un treuil manuel est constitué d'un carter métallique à l'intérieur duquel une double série de griffes enserre un câble d'acier. Un crochet est fixé à l'arrière du carter. Lorsqu'on tourne la manivelle du treuil, les griffes se déplacent horizontalement et tirent le câble vers l'intérieur du carter; la longueur de câble ainsi déplacée ressort par l'arrière. L'extrémité du câble est munie d'un crochet. Il existe plusieurs modèles de treuils, dont la force de traction va de 0,5 à 10 tonnes; parmi les plus courants, le treuil manuel de 3 tonnes (tire-fort) est extrêmement utile.
8. Pour enlever une souche d'arbre avec un treuil manuel procédez comme suit: a) Utilisez comme point d'ancrage un arbre sur pied ou une souche bien solide, un rocher ou un véhicule lourd, pas trop éloigné de la souche à enlever. La distance qui les sépare ne doit pas dépasser la longueur du câble du treuil. b) Attachez une élingue (un câble d'acier muni de deux cosses) à la base de l'arbre sur pied ou de l'objet servant de point d'ancrage. Sivous utilisez un véhicule, attachez directement le crochet ou le câble à la barre de remorquage ou au point de fixation situé sur le châssis. c) Fixez le treuil manuel à cette élingue, à l'aide du crochet monté à l'arrière du carter.
Utilisation du treuil avec un seul palan11. Pour doubler la force appliquée par le treuil, vous pouvez vous servir d'un palan et d'un point d'ancrage (ou de préférence de deux points d'ancrage), en procédant comme suit:
a) Attachez le treuil à son point d'ancrage (voir paragraphe 8). Exemple Avec un petit treuil de une tonne (t), vous êtes maintenant en mesure d'extraire la souche par application d'une force de 2 t, comme suit:
Note: Si vous avez un second point d'ancrage, vous pouvez l'utiliser pour y fixer l'extrémité du câble du treuil; cela réduira de moitié la force de traction appliquée au point d'ancrage simple, comme indiqué sur le schéma ci-dessous. Utilisation du treuil avec deux palans12. Pour tripler la force de votre treuil, vous pouvez utiliser deux palans et deux points d'ancrage, en procédant comme suit: a) Attachez le treuil au point d'ancrage 1. Exemple Avec un petit treuil de 1 t, vous êtes maintenant en mesure d'extraire la souche par application d'une force de 3 t, comme suit:
14. Sur des sites relativement étendus, il est en outre utile de défricher des voies d'accès par lesquelles les arbres pourront être évacués. Enlèvement des souches au bulldozer15. Si vous disposez d'un tracteur muni d'une lame frontale, cet engin vous permettra d'accélérer considérablement le dessouchage, une possibilité particulièrement intéressante dans le cas d'un site boisé. Afin d'obtenir les meilleurs résultats, il convient de procéder de la façon suivante:
Utilisation d'un treuil et de palans pour déraciner un arbre entier3. Il vous sera beaucoup plus facile de déraciner un arbre si vous augmentez la force de traction de votre treuil au moyen par exemple de deux palans. Vous triplerez ainsi la force de traction du treuil (voir section 5.4). 4. N'oubliez pas que, dans ce cas particulier, il vous faudra trouver un arbre d'ancrage extrêmement solide.
Utilisation d'engins mécaniques pour déraciner un arbre entier5. Si vous disposez d'un bulldozer, celui-ci peut vous servir à déraciner des arbres, suivant une technique voisine de la méthode de dessouchage décrite plus haut (voir section 5.4). La différence essentielle tient au fait qu'il faut exercer une poussée après avoir placé la lame aussi haut que possible sur le tronc. Le bulldozer peut ensuite faciliter considérablement l'évacuation de la végétation défrichée, soit en repoussant les pierres et les branches vers un point de collecte, soit en tractant les troncs plus gros ou des fagots constitués de morceaux plus petits. Le défrichage de 1 ha de forêt moyennement dense prendra environ 10 heures avec un bulldozer de 80 CV, mais 1 000 heures environ si le travail se fait uniquement à la main. D'autres données de rendement des bulldozers concernant le débroussaillage et l'abattage des arbres sont indiquées au tableau 19.
Exemple Si la terre végétale a seulement quelques centimètres d'épaisseur, il est inutile de l'enlever. Vous devrez toutefois labourer soigneusement la zone sur laquelle les digues seront construites. Si l'épaisseur de la couche de terre végétale est en moyenne de 20 cm sur un carré de 20 m de côté (400 m2), il vous faudra enlever, transporter et stocker 20 m x 20 m x 0,20 m = 80 m3 de terre.
7. Entreposez cette terre à un endroit approprié, aussi près que possible du chantier. Vous pouvez utiliser par la suite ce sol organique fertile à différentes fins, telles que:
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