Le choix du marteau se fait selon le diamètre du trou
Chaque marteau possède une plage de forage utile. Choisissez le marteau dont la plage couvre votre diamètre avec le plus faible recouvrement aux extrémités — un marteau trop gros dans un petit trou gaspille l'air et casse les taillants.
Cette règle paraît simple, et c'est pourtant celle qui est le plus souvent transgressée. La raison en est que le diamètre du trou n'est pas une valeur unique sur un chantier réel : il varie avec l'usure du taillant, avec la pratique d'alésage et avec la nature du terrain. Un gradin spécifié à 115 mm avec alésage peut forer en pratique entre 125 et 130 mm, ce qui le fait basculer dans une autre famille de marteaux. La première question n'est donc pas « quel marteau couvre 115 mm », mais « quel diamètre le taillant va-t-il réellement couper, et pendant quelle proportion du temps ».
La deuxième chose à comprendre est ce que signifie la classification sur la plaque signalétique. Basse pression, moyenne pression et haute pression décrivent la plage d'air dans laquelle le marteau est conçu pour fonctionner, et non sa taille :
- Basse pression (L2, L2.5) : 0.5–0.7 MPa. Petits trous, air simple, petit compresseur. Le L2 couvre 68–88 mm à 5 m³/min.
- Moyenne pression (M30C, M3A, M3AK) : 0.6–2.5 MPa. Conçus pour la plage 90–110 mm et tolérants à une large plage de pression, ce qui en fait le choix habituel lorsque le groupe d'air est partagé ou lorsque la pression au marteau chute le long d'un flexible de grande longueur.
- Haute pression (K3 à K10) : 1.0–2.5 MPa, avec le K80 à 1.7–3.5 MPa et le K10 à 1.0–3.0 MPa. Ce sont les marteaux de production.
La physique compte parce qu'elle explique pourquoi la consommation d'air indiquée au catalogue est une plage et non une valeur unique. Le marteau consomme de l'air proportionnellement à la vitesse de son cycle ; injectez davantage de pression dans le K5 et il frappe plus fort et plus vite, en consommant plus d'air ; réduisez la pression et il consomme moins, mais pénètre plus lentement et, en roche dure, se met à polir au lieu d'écailler.
La consommation d'air détermine le compresseur
Le tableau des marteaux indique la consommation d'air par modèle. Cette valeur, majorée d'une marge, constitue le débit d'air libre minimal du compresseur. La pression de service doit également être couverte — la plupart des marteaux fond de trou modernes fonctionnent entre 10 et 25 bar selon leur taille.
Relevez la consommation à la pression à laquelle vous comptez travailler, et non en bas de la plage. Nos données publiées le montrent clairement : le K3 consomme 4.8 m³/min à 1.0 MPa, 9.6 m³/min à 1.8 MPa et 12.6 m³/min à 2.4 MPa — le même marteau, 2.6 fois plus d'air, pour la simple raison qu'un marteau haute pression effectue plus de cycles par minute et que chaque cycle déplace plus d'air. Si vous dimensionnez votre compresseur sur la valeur basse puis travaillez à la valeur haute parce que la roche l'exige, la machine est sous-dimensionnée dès le premier poste.
Deux règles empiriques en découlent : dimensionnez pour le haut de votre plage de pression prévue, puis ajoutez 10–20 % pour les fuites, les pertes de charge dans les flexibles et la perte de charge du filtre (et davantage en altitude). Un K5 à 19 m³/min plus la marge se situe dans la classe 21–23 m³/min, exactement là où se placent les LGCY-21/21-23/18 et LGCY-23/23-25/18.
Notre gamme de marteaux fond de trou (paramètres publiés)
| Modèle | Plage de diamètre de trou | Consommation d'air | Pression de service |
|---|---|---|---|
| L2 | 68–88 mm | 5.0–5.0 m³/min | 5.0 bar |
| K3 | 90–105 mm | 4.8–12.6 m³/min | 10.0 bar |
| K30C | 90–105 mm | 8.5–14.0 m³/min | 10.0 bar |
| M30C | 90–110 mm | 5.5–12.0 m³/min | 6.0 bar |
| M3A | 90–110 mm | 5.5–12.0 m³/min | 6.0 bar |
| M3AK | 90–110 mm | 5.5–12.0 m³/min | 6.0 bar |
| K40 | 105–130 mm | 5.0–14.0 m³/min | 12.0 bar |
| K40C | 105–130 mm | 5.0–14.0 m³/min | 12.0 bar |
| K46 | 105–130 mm | 6.0–15.0 m³/min | 12.0 bar |
| K4 | 110–130 mm | 6.0–15.0 m³/min | 10.0 bar |
| K5 | 135–165 mm | 7.0–19.0 m³/min | 10.0 bar |
| K50 | 135–165 mm | 7.0–19.0 m³/min | 10.0 bar |
| K6 | 155–190 mm | 9.0–26.0 m³/min | 10.0 bar |
| K8 | 195–254 mm | 12.0–31.0 m³/min | 10.0 bar |
| K80 | 195–254 mm | 12.0–35.0 m³/min | 17.0 bar |
| K10 | 254–311 mm | 22.0–65.0 m³/min | 10.0 bar |
Dimensions, raccords et plages de travail
| Modèle | Poids | Longueur | Diamètre extérieur | Raccord de queue | Filetage de tige |
|---|---|---|---|---|---|
| L2 | 12.0 kg | 763 mm | Φ66 mm | L2.5 / DIR80 | carré 48×10 |
| K3 | 25.0 kg | 889 mm | Φ82 mm | K3 / IR3.5 | API 2 3/8" REG |
| K30C | 24.0 kg | 813 mm | Φ81 mm | K30 | API 2 3/8" REG |
| M30C | 20.0 kg | 772 mm | Φ81 mm | M3 / DIR90 | carré 48×10 |
| M3A | 21.0 kg | 780 mm | Φ82 mm | M3 / DIR90 | carré 48×10 + API 2 3/8" REG |
| M3AK | 21.0 kg | 780 mm | Φ82 mm | M30K / K30 | carré 48×10 + API 2 3/8" REG |
| K40 | 31.5 kg | 791 mm | Φ99.5 mm | K40 | API 2 3/8" REG |
| K40C | 34.5 kg | 825 mm | Φ101.5 mm | K40 | API 2 3/8" REG |
| K46 | 34.0 kg | 821 mm | Φ101.5 mm | K40 | API 2 3/8" REG |
| K4 | 40.0 kg | 985 mm | Φ99.5 mm | K4 / COP44 / DHD340 | API 2 3/8" REG |
| K5 | 67.0 kg | 1107 mm | Φ125 mm | K5 / COP54 / DHD350 | API 2 3/8" REG / API 3 1/2" REG |
| K50 | 63.0 kg | 923.5 mm | Φ127.5 mm | K50 | API 2 3/8" REG / API 3 1/2" REG |
| K6 | 111.0 kg | 1238 mm | Φ148 mm | K6 / COP64 / DHD360 | API 3 1/2" REG |
| K8 | 192.0 kg | 1355 mm | Φ185 mm | K8 / COP84 / DHD380 | API 4 1/2" REG |
| K80 | 183.5 kg | 1309 mm | Φ185 mm | K80 | API 4 1/2" REG |
| K10 | 304.0 kg | 1484 mm | Φ225 mm | K10 | API 5 1/2" REG |
Ce tableau renferme plus d'informations qu'il n'y paraît.
Le poids n'est pas un argument commercial ; c'est une contrainte de manutention. Un L2 de 12 kg se soulève à la main et se remplace au collet du trou. Un K10 de 304 kg exige une grue ou un engin de forage doté d'un bras de manutention, et le train de tiges qui le suit doit pouvoir reprendre ce poids en plus de la force d'avance. Si votre site ne dispose d'aucun moyen de levage pour le marteau, vous arbitrez entre des modèles de marteaux et du matériel de manutention, pas seulement entre des modèles.
La longueur et le diamètre extérieur sont des limites au même titre que la plage de forage. Un marteau doit entrer dans le trou avec un jeu suffisant pour l'évacuation des débris ; un corps surdimensionné dans un trou serré est une cause directe de coincement des trains de tiges. C'est pourquoi la colonne du diamètre extérieur et la plage de forage doivent se lire ensemble.
La colonne raccord de queue est la ligne la plus utile de la page. Notre K4 utilise la queue K4, interchangeable avec les taillants COP44 et DHD340 ; le K6 utilise la K6, interchangeable avec les COP64 et DHD360 ; le K8 utilise la K8 avec les COP84 et DHD380. Cela compte à deux moments : à l'achat des taillants, et lorsqu'un site possède déjà des taillants d'un autre fournisseur. Cette intercompatibilité est ce qui permet à un client de passer à notre marteau sans mettre au rebut son stock de taillants — mais elle doit être confirmée en fonction de la famille de queues, et non présumée à partir du diamètre du trou. Deux marteaux qui forent tous deux des trous de 130 mm peuvent recevoir des taillants totalement différents.
La queue du taillant doit correspondre au marteau
La queue du taillant (par exemple K40, L3) n'est pas interchangeable entre familles de marteaux. Lorsque vous commandez des taillants, indiquez le modèle de marteau et la queue pour que le fournisseur expédie le taillant correspondant.
Une queue proche mais erronée ne se logera pas correctement. Le mode de défaillance n'est pas un refus net de montage : le taillant peut s'engager partiellement, les cannelures peuvent porter sur une fraction de leur longueur, et le marteau travaille alors avec une énergie de frappe transmise par une surface de contact trop faible. Il en résulte des queues fissurées, des taillants cassés et, dans les cas graves, un taillant abandonné au fond du trou. Indiquez le modèle de marteau et le code de queue ensemble, à chaque fois, y compris lors des réapprovisionnements.
La même rigueur s'applique au filetage des tiges. La colonne filetage ci-dessus va du carré 48×10 sur les petits marteaux à l'API 2 3/8" REG et 3 1/2" REG jusqu'à l'API 5 1/2" REG sur le K10. Ces filetages ne sont pas interchangeables, et des adaptateurs existent mais ajoutent un joint au train de tiges et un point faible à son alignement.
Choisir à l'intérieur d'une gamme
Au sein d'une gamme, plusieurs modèles couvrent souvent le même diamètre de trou, et le choix se fait sur l'air et le régime de travail plutôt que sur le diamètre. Trois exemples issus de notre propre gamme :
- 90–105 mm : K3 et K30C. Les deux couvrent les mêmes trous ; le K30C demande plus d'air à basse pression (8.5 m³/min à 1.0 MPa contre 4.8 m³/min pour le K3) parce qu'il est réglé pour cycler plus vite. Si votre compresseur est fixé dans le bas de la plage, le K3 convient mieux ; si vous avez de l'air en réserve et que vous voulez de la pénétration, le K30C l'utilise.
- 105–130 mm : K4, K40, K40C et K46. Le K4 a la plage de pression la plus large (1.0–2.5 MPa) et le plus grand fût à 985 mm, tandis que la famille K40 est plus courte et plus légère, ce qui convient aux gradins étroits et aux engins à course d'avance limitée.
- 195–254 mm : K8 et K80. Le K8 travaille à 1.0–2.5 MPa avec 12–31 m³/min ; le K80 décale la plage vers le haut à 1.7–3.5 MPa et 12–35 m³/min pour la roche dure où la pression supplémentaire se convertit directement en pénétration.
Notez les données de vitesse de rotation et de fréquence de frappe qui sous-tendent ces chiffres : la famille K tourne à 20–35 r/min, tandis que les marteaux plus petits à moyenne pression tournent à 25–40 r/min, et les fréquences de frappe passent de 28 Hz sur les K30C et M30C à 20 Hz sur le K10. Frappes plus lentes et plus lourdes pour les gros trous ; frappes plus rapides et plus légères pour les petits. Les opérateurs qui font tourner un petit marteau à la vitesse de rotation d'un gros détruisent les taillants sans comprendre pourquoi.
Étapes de sélection
- Confirmez le diamètre du trou tel qu'il sera réellement foré, y compris l'alésage et l'usure du taillant.
- Déterminez la plage de pression à partir de la roche : moyenne pression pour les terrains tendres et fracturés, haute pression pour la roche dure et abrasive.
- Relevez la consommation d'air du marteau en haut de cette plage de pression.
- Vérifiez que le débit d'air libre de votre compresseur la couvre avec une marge à la pression de service.
- Adaptez la queue de taillant et le diamètre au marteau (voir le guide des taillants pour le choix de la face et des boutons).
- Confirmez le diamètre de tige et le filetage par rapport au raccord du marteau.
- Vérifiez la manutention : poids, dispositif de levage, et si l'engin peut avancer le marteau et le train de tiges.
- Planifiez les consommables : taillants par marteau, capacité de réaffûtage, délai d'approvisionnement des pièces détachées.
Liste de contrôle
- Confirmer le diamètre du trou et ses variations. 2) Relever la consommation d'air du marteau à la pression de service. 3) Confirmer le débit d'air libre du compresseur. 4) Faire correspondre le queue de tige et le diamètre du taillant. 5) Vérifier le diamètre et le filetage de la tige. 6) Planifier les consommables.
Erreurs courantes
- Choisir le marteau d'après le seul diamètre du trou, sans vérifier l'air disponible à la pression requise.
- Dimensionner l'air sur la borne basse de la plage de consommation, puis travailler sur la borne haute.
- Acheter les taillants d'après le diamètre du trou en ignorant le code du queue de tige.
- Supposer une interchangeabilité entre familles de queues de tige. Notre K4 accepte les taillants COP44/DHD340 ; un K40, non.
- Négliger le poids du marteau en l'absence de moyen de levage sur le site.
- Mélanger les vitesses de rotation entre tailles de marteaux sans ajuster les réglages d'avance et de rotation.
- Considérer la plage de pression comme une préférence et non comme une limite. En dessous du minimum, les boutons se polissent ; au-dessus du maximum, les joints et les queues de tige lâchent prématurément.
Conclusion
Choisir le marteau d'après le diamètre du trou, puis laisser la roche et l'air dicter la plage de pression ; la famille K4 pour 105–130 mm, K5/K50 pour 135–165 mm, K6 pour 155–190 mm et K8/K80 pour 195–254 mm couvrent la grande majorité des travaux en carrière et à ciel ouvert, tandis que le L2 et les marteaux à pression moyenne M30C/M3A/M3AK répondent aux situations de petit diamètre et de faible débit d'air. Faire correspondre ensuite le queue de tige et le filetage, en dimensionnant le compresseur à partir du marteau à la pression de service, avec une marge. Tout ce qui suit — taillants, tiges, programme de réaffûtage — découle de ces deux décisions.
Ensuite : choix des taillants DTH pour le queue de tige, la face et les boutons, meilleur compresseur pour le forage DTH pour l'ensemble d'air, et comment choisir une foreuse DTH pour le porteur. Gamme complète de marteaux : marteaux DTH.