Histoire de la mécanisation de la construction

First tracked vehicule

First tracked vehicle ever photographed, 1857,  tested during the Crimean War

Les États-Unis ont joué un rôle de premier plan dans les innovations visant des économies de main-d’œuvre, d’abord en agriculture,et ensuite en construction. Un racleur tiré par des chevaux a été inventé en 1805 à des fins agricoles. Cependant, la moissonneuse-batteuse mécanique était peut-être la plus importante innovation au niveau de l’agriculture. Elle étaient développée dans les années 1840 et précurseur, à travers l’ingénieux moissonneuse de 1871 (imagine un mécanisme pour attacher un nœud dans un bout de ficelle!) de la moissonneuse-batteuse automotrice  d’aujourd’hui. Il a remplacé les faucilles et les faux, augmentant ainsi la productivité de plusieurs d’ordres de grandeur, permettant la culture extensive des prairies canadiennes et américaines malgré une pénurie chronique de main-d’œuvre en milieu rural.

Comme il se doit, les travaux de construction lourds, dangereux et sales ont toujours exigés des salaires élevés sur les deux continents. Bien que les navvies (en grande partie des travailleurs irlandais ) du 19ème siècle gagnaient plus ou moins de salaires moyens aux alentours de 15 pence par jour (d’un pouvoir d’achat actuel d’environ 9 GBP ou 14 USD) , ils ont normalement réussi à négocier des primes de 50%. Travaillant  certes, mais étant moins dociles que les machines contemporaines, ils laissaient échapper leur propres excès de vapeur en prenant des coups assommants. Néanmoins, les travaux à forte intensité de main-d’œuvre continuaient être encore favorisés par les entrepreneurs au Royaume-Uni au début du siècle, assistés par des pelles mécaniques et des chemins de fer temporaires à vapeur.

En Amérique du Nord, par contre, les niveaux des salaires étaient beaucoup plus élevés (environ 1,35 USD par jour au tournant du siècle c’est à dire 20 USD au pouvoir d’achat actuel), en raison des difficultés de recrutement du main d’œuvre pour les grand projets de construction. Ils augmentaient rapidement, se situant à deux dollars par jour en 1910 et à quatre dollars dix ans plus tard. au cours de ce siècle, ils se sont multipliés par un facteur de sept en termes réels pour atteindre les niveaux actuels d’au moins trente dollars de l’heure.

L’histoire de l’amélioration des engins, qui s’est déroulée principalement aux États-Unis, fournit une illustration fascinante du principe que la forme doit suivre sa fonction. La spécialisation progressive de l’équipement de terrassement, reliée à la distance de transport, donnait lieu à la niveleuse, au grattoir, au bulldozer, au compacteur, au chargeur et au tracteur de ferme maintenant omniprésente, a eu lieu à partir des années 1880 jusqu’à la fin de la Première guerre mondiale. À cette époque, ils avaient adopté leurs formes maintenant bien connues. Ainsi le design élégant et fonctionnel du tracteur agricole n’a changé que peu depuis près de cent ans.

Au départ les niveleuses et les compacteurs étaient tirés par des animaux, mais l’effort de traction nécessaire exigeait des équipes animaliers de taille excessive, coûteuse et difficile à gérer (on mentionne des équipes de plus de seize mules), il ne fallait pas longtemps avant que le tracteur, sur roue et ensuite sur chenilles les remplace sur les grands chantiers. Ensuite ils s’autopropulsaient. L’ajout de la lame du bulldozer au tracteur sur chenilles, une innovation forte importante pour déplacer la terre sur de courtes distances, est venu un peu plus tard.

Le moteur à combustion interne a été adopté rapidement aux États-Unis. Cependant la traction à la vapeur, ici moins populaire qu’au Royaume-Unie, ou elle était alimentée par du charbon bon marché , sans oublier son indestructibilité (les machines à vapeur victoriennes restaient souvent en service pendant un demi-siècle ou plus) a peut-être ralenti l’introduction des machines avec les moteurs à combustion interne, relativement légères et agiles. Sans aucun doute, le rapport puissance-poids et la commodité générale du moteur à combustion interne a fortement stimulé l’emploi de ces engins. Bien que le démarrage d’un moteur à l’huile ne s’agit pas d’une tâche insignifiante à des températures glaciales, les procédures de démarrage d’une machine à vapeur accaparait les trois premières heures de chaque journée.

Suite à la cadence rapide du développement technologique pendant les trente ans précédant la guerre, les années 1920 et ’30 marquaient une période de consolidation. La taille et la puissance des moteurs ont augmenté, les moteurs diesel sont devenus  universels, tout comme les systèmes hydrauliques. Au moment de la Seconde Guerre mondiale, les engins étaient plus ou moins identiques à ceux d’aujourd’hui.

 

Niveleuse

La première reconnaissable date de 1886. Grader 1886

Elle a pu arriver à s’autopropulser vers 1910.

Grader 1909

Même tirée par des chevaux, elle se ressemble quand même à son descendant, photographié au même endroit cent ans plus tard. et peu changé a travers les années

Grader 1986

Grattoir

Le grattoir de Fresno, très populaire à son époque, fut l’ancêtre des monstres d’aujourd’hui, qui peuvent déplacer 240 mètres cubes par heure sur une distance de 100 m

 

Scraper 1900

 

   L’histoire du bulldozer commence par le développement du véhicule qui mettait en place sa propre voie. Un tel appareil ( voir en haut) a été utilisé pour la première fois en Crimée en 1854. Ils ont pris beaucoup de temps pour trouver leur forme idéale. Ensuite il a fallu que le contrôle différentiel de la vitesse des chenilles afin de changer leur direction devienne général pour ensuite permettre à supprimer l’essieu avant. On apprécie comment le moteur à combustion interne très compact a facilité le mariage de forme et fonction.

 

Bulldozzer 1908

L’union vitale de chenille (terme générique utilisée pour la première fois autour de 1909) et lame a pris du temps. Le lame, fait du bois, fut déjà employé avec la traction animale  depuis le début du dix-neuvième.  Bulldozzer 1917

L’engin fut presque identique avec ceux d’aujourd’hui à partir de 1914.

 

 

 

 

Bulldozzer 1914

Le tracteur est né pour remplacer la traction animale à la ferme, dont le coût devenait rapidement prohibitif. Nourrir un cheval pendant un an nécessitait deux hectares, ainsi qu’une heure ou plus par jour pour les soins. Le premier tracteur reconnaissable fait son apparition en 1890. Tractor

Le tracteur approche rapidement de sa conception optimale juste après la Première Guerre mondiale, lorsque le moteur et la transmission formaient une structure rigide afin remplacer le châssis conventionnel en acier.

 

Traction Engine

 

Le tracteur agricole avait bien sûr été précédé, notamment au Royaume-Uni, par ces engins agricoles à vapeur, mais leur poids et leur coût les empêchaient de remplacer le cheval dans les différentes tâches quotidiennes de la ferme. Ils étaient largement loués à la journée comme moteurs fixes pour le labour (généralement par câble) et le battage au moment de la récolte. Une fois libre pour se promener sur les routes sans restriction ils continuaient à travailler  pour tirer des lourdes charges, comme par exemple, les wagons de cirque pour ensuite faire tourner le générateur électrique destinait à alimenter les carrousels et les nombreuse ampoules colorées.

Le Royaume-Uni a été à la tête du développement des compacteurs mécaniques, probablement à cause de la construction des routes en macadam au 19e siècle, exigeant une bonne compactage. Les premiers rouleaux compresseurs,  Compactor 1867

fabriqués par Aveling et Porter ont été utilisés pour la première fois en 1865 (c’est un nom connu pour nous tous maintenant suffisamment âgés pour se rappeler de leur progrès lent et bruyant, de leur énorme roues et les conséquences macabres, notre imagination nourrie par des bandes dessinées de l’époque, si on soit écrasé sous les énormes roues grinçantes).

Celles-ci étaient, tout comme les machines agricoles, exportées en grande nombre vers les États-Unis pour ensuite être fabriqué sur place. Ces engins à vapeur sont restés populaires jusqu’au début du 20e siècle. Compactor 1905

Cependant, la quantité de travail nécessaire pour obtenir d’énormes quantités de charbon et d’eau au départ, ensuite pour chauffer l’eau afin de produire le vapeur à une pression suffisantes s’approvisionner en eau, et les déplacer lentement d’un site à un autre a entraîné sa disparition des routes européennes dans les années cinquante. Quelques-uns  sont encore utilisés ailleurs, notamment en Inde.