TREUILS ET WINCHS

Comprendre pour choisir ses treuils et winchs en élagage 

 Généralités sur le démontage. 

Le démontage d’un arbre est réalisé quand on ne peut pas pratiquer un abattage direct, soit à cause d’obstacles au sol (habitation…), soit à cause d’obstacles aériens (ligne à haute tension…). 

Le démontage est la technique qui consiste à couper un arbre par fractionnement, d’abord en coupant les branches, puis le tronc par tronçons en partant du haut (appelé billonnage). 

Le démontage peut se réaliser sans rétention, c’est-à-dire quand le sol peut supporter la chute de branches ou fûts lourds et volumineux, ou avec rétention quand les obstacles au sol et aériens nécessitent d’amortir, voire guider les charges.   

Un peu de physique pour comprendre son matériel ! 

Que l’on fasse du démontage avec ou sans rétention, il existe des règles de physique particulières qu’il ne faut pas oublier : « L’effet poulie » . 

L’effet poulie : En démontage comme la poulie est positionnée en haut du tronc et la charge dessous (appelé système poulie simple), on appelle « effet poulie » le phénomène qui fait que la force exercée sur le point d’ancrage (sur lequel est fixé la poulie) est égale à la force nécessaire pour retenir la charge + la masse de la charge !   

En simplifiant, si la charge est de 100kg, il y aura le double soit 200kg de force sur la poulie, son connecteur et son point d’ancrage. En effet, aux 100kg de charge, il faudra exercer 100kg de force pour lever la masse. 

Dans le cas d’un mouflage, cet effet pervers est en revanche plus avantageux si la poulie est installée sur la charge directement et positionnée en bas (on appelle ce système poulie simple mobile). On obtiendra l’effet inverse, pour lever la masse, il faudra la moitié de la force. 

Si la charge est de 100kg, il ne faudra exercer qu’une force de 50kg pour la lever. En revanche, pour lever la charge de 1 mètre, il faudra 2 mètres de corde. 

C’est ce second phénomène qui sera exploité dans la création des mouflages et la démultiplication. 

Le facteur de chute : le facteur de chute défini la dureté d’une chute. Il est essentiellement connu en escalade et se calcule en divisant la hauteur de chute par le nombre de mètres de cordes filées entre l’assureur et le grimpeur en tête.   

Par exemple, si on est 2 mètres au-dessus du point de renvoi (dégaine clippée à l’ancrage dans le rocher) et que l’assureur est 10m mètres en-dessous, la chute va être de 4m, donc le facteur de chute théorique sera de 4/10 = 0,7. 

Le facteur maximum en escalade est de 2, mais les forces engendrées par le choc due à une chute de fort facteur sera toujours absorbée par la chaîne d’assurage et essentiellement par la corde d’escalade qui est très dynamique et s’allonge beaucoup (70% à la rupture !). 

Alors quel rapport entre le facteur de chute en escalade et le démontage ? 

En démontage avec rétention, la plupart du temps le fût est au-dessus de la poulie. Il va donc faire une chute libre et prendre de l’énergie jusqu’à être retenu par le système de rétention. Donc il y a bien un facteur de chute quand on fait tomber le fût. 

Or ce système de rétention est constitué contrairement à l’escalade non pas d’une corde dynamique, mais d’une corde très statique à très faible allongement (certaines cordes de rétention ne dépassent pas 4% à 50% de sa rupture !). 

On l’aura compris, couper un fût d’un certain poids au-dessus de son point de renvoi, impliquera le développement de très grandes forces qui s’appliqueront en premier lieu sur la poulie, son élingue et le point d’ancrage, c’est-à-dire l’arbre lui-même. 

 En effet ce n’est pas simplement le poids du fût qui sera doublé sur la poulie, mais l’énergie générée par sa chute libre. Par conséquent, il faudra toujours limiter cette hauteur de chute. 

Tout savoir sur le CMU : 

Il existe d’autres conséquences à ces phénomènes physiques de la verticalité : le matériel est soumis à des forces extrêmement importantes (parfois 8 fois le poids de la masse !). Il est donc nécessaire de surdimensionner le matériel et de le réglementer. 

Comme en levage, il est appliqué un coefficient de résistance sur le matériel de démontage avec rétention. Ce coefficient de sécurité est de 5 pour les éléments métalliques, et de 7 pour les produits textiles. 

Cette différence est due au fait que le textile aura tendance à s’user plus vite que le métal, d’autant que cette usure n’est pas toujours visible. 

Cette valeur de coefficient est exprimée par la CMU (Charge Maximum d’Utilisation) 

En simplifiant, si vous désirez déplacer 1000kg de charge, vous devrez vous procurer un mousqueton de sécurité et une élingue avec un CMU correspondant au minimum à votre charge de 1000kg (souvent aussi exprimé en daN: 1000 daN) mais leur charge de rupture ne sera pas la même et en réalité 5000kg pour le mousqueton (Beal Air Smith 5000kg) et 7000kg pour l’élingue. 

Attention, car pour la poulie de renvoi sommitale, cette dernière va supporter 2 fois le poids du fût augmentée de la force et l’énergie générées par sa chute… 

Par conséquent, il faudra particulièrement soigner le système complet de rétention notamment l’expérience de l’homme de pied et la communication souvent par talkie-walkie intégrée au casque et coquilles de protection auditive de l’élagueur) entre le grimpeur et ce dernier afin de bien coordonner le moment de la chute du fût et le freinage de la corde, afin d’absorber au maximum l’énergie de la masse qui chute. 

Si la masse est bien amortie par le système de frein (type Hulk de courant ou Totem de L’équipeur) et votre expérience, vous soumettrez beaucoup moins votre matériel aux efforts considérables liés aux phénomènes physiques de la verticalité.   

Le pire étant de bloquer la charge au sommet au moment de la chute ! Un tel choc pourrait aller jusqu’à la rupture de l’élingue ou de la corde (voir de l’arbre)! 

Choisir son matériel de démontage 

Démontage sans rétention 

Même si les branches ou encore les fûts tombent au sol sans la retenue d’une corde, il sera nécessaire d’utiliser du matériel spécifique de démontage, comme : 

Une longe armée réglable (longe armée Petzl Microflip) 

Une sangle d’étranglement positionnée sous la longe armée pour reposer les pieds 

Des cônes mécaniques (cônes mécaniques de chez Conifair) qui facilitent le basculement des billons. 

Des tubes au diamètre de la lame de la tronçonneuse, glissés entre le tronc et le fût pour le faire rouler et ainsi le faire chuter tout en évitant de coincer sa tronçonneuse (tubes Rollotube). 

Dans le cas où on ne peut pas déterminer le penchant naturel de l’arbre, on peut utiliser une corde qui servira à guider l’orientation des branches ou du fût au moment de leur chute : on utilisera une corde spécialisée comme pour la rétention, afin de bénéficier de son très bon rendement grâce à un très faible allongement. On pourra aider à orienter l’arbre ou les branches en couplant la corde à un système démultiplicateur comme un mouflage, un treuil cabestan manuel, un treuil cabestan électrique, ou encore treuil winch. 

Les mousquetons devront être de préférence en acier grâce à leur très grande résistance, mais aussi leur capacité à supporter des usages non conventionnels notamment lors des étranglements. 

Démontage avec rétention   

1. Rétention statique : 

On appelle rétention statique, l’usage d’une corde pour descendre les différentes charges, mais sans jamais qu’il n’y ait de chute. Ces charges sont simplement retenues après leur coupe puis guidées vers le lieu de stockage au sol. 

La poulie sera toujours positionnée au-dessus de la charge. 

Par conséquent, la poulie de renvoi de la corde de rétention sera toujours placée au-dessus de la charge à déplacer. Ce déplacement sera freiné selon son poids par des techniques adaptées. 

Il pourra être vertical ou latéral, avec éventuellement la mise en place d’une tyrolienne. 

Le matériel à rajouter au matériel de démontage sans rétention sera donc : 

• Élingue pour fixer la poulie et la charge 
• Poulie de rétention 
• Corde de rétention      
• Un système complet pour faire : tyroliennes, mouflages, poulies, bloqueurs, multiplicateurs d’amarrages, émerillons, connecteurs… 

2. Rétention dynamique : 

On pratique la rétention dynamique quand le point d’ancrage de la poulie de renvoi sommitale est fixé sous la charge à déplacer, afin de retenir sa chute. 

Il s’agira alors de mettre en place des techniques très sérieuses pour freiner et retenir la chute des charges qui pourront atteindre plusieurs mètres et accumuler énormément d’énergie. 

A l’ensemble du matériel précité, on rajoutera : 

• Un frein efficace pour grosse charges fixé sur un ancrage basal 
• Un winch pour relever de grosses branches