ISO 23812:2019 Exigences techniques pour rails de grue
L'ISO 23812:2019 « Appareils de levage à charge suspendue — Rails — Exigences techniques » est la norme dédiée aux rails de grues. Elle définit les exigences relatives au choix du type de rail, aux tolérances d'installation, à la méthode de fixation, au traitement des joints et à la maintenance quotidienne. Elle est applicable aux systèmes de rail et aux travaux de génie civil associés des ponts roulants, des portiques et des grues à tour à déplacement au sol.
Types de rails et matériaux
L'ISO 23812:2019 définit les types de rails couramment utilisés pour les grues : le rail en acier carré (type A — profilé à section rectangulaire ou carrée, destiné aux ponts roulants en régime de travail léger ou moyen), la poutrelle en I (type B — poutrelle en I laminée à chaud standard utilisée comme rail, adaptée aux palans électriques et aux grues de faible capacité) et le rail de grue spécifique (type C — rail en acier spécial laminé selon la norme GB/T 25854 ou une norme équivalente, tel que QU70, QU80, QU100 et QU120, destiné aux grues en régime de travail lourd ou très lourd). L'acier recommandé pour les rails est l'U71Mn ou l'U75V (acier allié à haute résistance), avec une dureté de surface du champignon ≥ 260 HB.
Les dimensions de la section transversale et la masse du rail sont déterminées en fonction de la charge maximale par roue de la grue — paramètres courants : rail QU70, hauteur 120 mm, largeur de champignon 70 mm, masse linéique théorique 52,8 kg/m ; rail QU80, hauteur 130 mm, largeur de champignon 80 mm, masse linéique théorique 63,7 kg/m ; rail QU100, hauteur 150 mm, largeur de champignon 100 mm, masse linéique théorique 88,7 kg/m ; rail QU120, hauteur 170 mm, largeur de champignon 120 mm, masse linéique théorique 118,1 kg/m. Le matériau du rail doit être accompagné d'un certificat de qualité sortie d'usine — composition chimique (C 0,60 ~ 0,75 %, Mn 0,70 ~ 1,20 %, Si 0,15 ~ 0,35 %), propriétés mécaniques (résistance à la traction ≥ 880 MPa, limite d'élasticité ≥ 520 MPa) et rapport d'essai de dureté.
Tolérances d'installation du rail
Tolérances dimensionnelles pour l'installation du rail — écart admissible du niveau supérieur du rail : ± 5 mm (différence de hauteur entre points adjacents ≤ 3 mm sur toute longueur de 10 m), rectitude de l'axe du rail : écart ≤ 2 mm sur toute longueur de 10 m, tolérance sur la portée : ± 5 mm (mesurée entre les sections transversales correspondantes des deux rails). Jeu de joint — lors d'une installation à température ambiante : 1 à 2 mm (jeu de dilatation thermique ; augmenter de 0,5 mm pour chaque élévation de 10 °C de la température ambiante). Le désalignement vertical et latéral au niveau des joints de rail doit être ≤ 0,5 mm (contrôle à l'aide d'une règle de 300 mm).
Exigences d'installation des éléments de fixation — l'espacement des pinces de rail le long du rail ne doit généralement pas dépasser 600 mm (≤ 500 mm en régime de travail lourd) ; le jeu entre la pince de rail et la semelle supérieure du rail doit être ≤ 1 mm. Transition au niveau des joints de dilatation — largeur du joint de dilatation : 15 à 20 mm, avec des rails de transition de part et d'autre (longueur ≥ 200 mm, pour assurer un passage stable du galet de roulement). Installation des butoirs en extrémité de rail — le jeu entre le butoir et l'extrémité du rail ne doit pas être inférieur à 50 mm ; la hauteur du butoir doit être ≥ rayon de roue + 50 mm.
| Modèle | hauteur de rail(mm) | largeur de champignon de rail(mm) | masse(kg/m) | application Charge par galet |
|---|---|---|---|---|
| QU70 | 120 | 70 | 52.8 | ≤200kN |
| QU80 | 130 | 80 | 63.7 | ≤300kN |
| QU100 | 150 | 100 | 88.7 | ≤400kN |
| QU120 | 170 | 120 | 118.1 | ≤500kN |
Exigences relatives à la fondation du rail
La fondation du rail doit être conçue en fonction de la charge maximale par roue de la grue et des conditions géologiques. La fondation est généralement une fondation filante en béton armé, dont la largeur est déterminée par la charge par galet et la capacité portante du sol (largeur ≥ 800 mm, profondeur ≥ 600 mm). La classe de résistance du béton doit être ≥ C30 et l'acier d'armature de classe HRB400. Des boulons de fixation ou des pièces encastrées en acier sont prévus sur la face supérieure de la fondation pour le soudage des pinces de rail ou du rail lui-même. La précision de positionnement des pièces encastrées doit être ≤ 2 mm. La planéité de la face supérieure de la fondation doit respecter une tolérance de ≤ 5 mm sur toute longueur de 2 m, mesurée en tout point.
Le drainage de la fondation du rail doit être assuré par une pente de drainage ≥ 1 % sur la face supérieure, inclinée vers les deux côtés pour éviter toute accumulation d'eau. Des caniveaux ou drains aveugles sont prévus de part et d'autre de la fondation. Les joints de dilatation sont espacés de 20 à 30 m à l'intérieur et de 15 à 20 m à l'extérieur, avec une largeur de joint de 20 mm remplie d'étoupe bitumée. La fondation doit être reliée à un dispositif de mise à la terre (résistance de mise à la terre ≤ 4 Ω). Un coussin isolant est intercalé entre le rail et la fondation dans les environnements sujets à une corrosion électrolytique sévère. Kelude propose des services de consultation en conception pour les fondations de rails.
Maintenance quotidienne et inspections
La maintenance quotidienne du rail comprend l'inspection mensuelle de la quantité d'usure du rail (usure normale ≤ 5 mm), le contrôle du serrage des pinces de rail (vérification du couple), le suivi des variations du jeu de joint dues aux changements de température, et le nettoyage de la surface du rail (absence d'huile et de corps étrangers). Un relevé complet des voies est effectué chaque année, incluant le niveau du rail (mesure au niveau de chantier sur toute la longueur), la rectitude du rail (contrôle au fil d'acier) et l'écartement (mesure au mètre ruban en acier). Les sections présentant une usure excessive ou des fissures doivent être remplacées rapidement. Kelude propose des services de relevé des voies et de remplacement des rails.
| point de contrôle | périodicité | méthode | critères d'évaluation |
|---|---|---|---|
| champignon de rail Usure | mensuel | examen visuel+pied à coulisse | ≤5mm |
| Pince de rail Serrage | mensuel | clé dynamométrique | Coupleconformité |
| jeu de joint | trimestriel | jauge d'épaisseur | 1~2mm |
| Niveau du Rail | annuel | niveau de chantier | ±5mm |
| Écartement | annuel | bobine d'acierpied à coulisse | ±5mm |
| sur toute la ligne Rectitude | annuel | traction Fil d'acier | ≤2mm/10m |
Questions fréquentes
Q : Quels sont les types de rail définis par la norme ISO 23812:2019 ?
A : QU70 (52,8 kg/m), QU80 (63,7 kg/m), QU100 (88,7 kg/m) et QU120 (118,1 kg/m). Le choix s'effectue en fonction de la charge maximale par roue : QU70 applicable à ≤200 kN, QU120 applicable à ≤500 kN. Matériau : U71Mn ou U75V, dureté de surface du champignon ≥260 HB.
Q : Quelles sont les principales tolérances pour l'installation du rail ?
A : Niveau ±5 mm (différence de hauteur ≤3 mm sur 10 m), rectitude ≤2 mm/10 m, écartement ±5 mm. Jeu de joint : 1 à 2 mm (compensation de température) ; différence de hauteur et désalignement latéral au raccord ≤0,5 mm. Espacement des pinces de rail ≤600 mm (≤500 mm en service intensif).
Q : Quelles sont les exigences de conception pour la fondation de rail ?
A : Béton de classe C30 ou supérieure, largeur de fondation ≥800 mm, profondeur ≥600 mm. Précision de positionnement des pièces encasées ≤2 mm. Pente de drainage de la surface supérieure de la fondation ≥1 %. Joints de dilatation : 20 à 30 m en intérieur, 15 à 20 m en extérieur. Résistance de mise à la terre ≤4 Ω.
Q : Quel est l'intervalle d'inspection du rail ?
A : Contrôle mensuel de l'usure du champignon et des pinces de rail, contrôle trimestriel du jeu de joint, et détection annuelle du niveau, de la rectitude et de l'écartement sur toute la ligne. Un remplacement est requis si l'usure dépasse 5 mm ou en cas de fissure. Kelude propose des services de conception, d'installation et de détection pour systèmes de rail.
