Pylone

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INSTALLATION D’UN PYLÔNE
ET DES ANTENNES
Dans cette page nous allons voir comment installer un pylône haubané, un pylône
autoportant et différentes configurations d’antennes.
Je n’ai pas la prétention de faire un cours technique sur le sujet, mais de vous faire
partager mon expérience dans ce domaine pour que vous puissiez installer vos
antennes en toute sécurité pour vous comme pour vos voisins.
La tempête de décembre 1999 m’a conduit à réviser sérieusement mon approche sur
la solidité de nos installations. Je pars donc du principe que « trop fort n’a jamais fait
défaut ».
CHAPITRE 1
Pour commencer, mon installation en photos étape par étape.
Photo 1 Détail de l’embase
L’embase est constituée de fer en U de 50 mm
x 30 mm.
A l’horizontal, 3 tubes aciers en carré de 40
mm épaisseur 3 mm.
On notera l’aération au pied du support pour
l’écoulement de l’eau.
Les brides sont en diamètre 12 mm avec
rondelles de blocage.
Le tout est galvanisé à chaud à raison de 300
microns.
Le tube galvanisé fait 50 mm de diamètre pour
une épaisseur de 3 mm.
Le support est ancré dans le béton à l’aide 6
tiges filetées galvanisées de 18 mm de
diamètre avec contreplaques.
Photos 2 et 3 Cage rotor
La cage est constituée d’une structure
tubulaire de diamètre 40 mm
et de fer plat de 30 mm épaisseur 3 mm.
Le tout est galvanisé à chaud à raison de 300
microns.
Les plaques sont en aluminium de 1 cm
d’épaisseur, elles ont reçu une couche de
primaire phosphatant de 20 microns (Wash
primer) et deux couches de peinture
Polyuréthanne bi-composants de 60 microns
(merci Stéfan !).
Les tiges filetées sont de diamètre 18 mm en
galvanisé.
Les 4 tiges filetées prennent « en sandwich »
les 3 plaques, des écrous + contre-écrous +
rondelles assurent la fixation de l’ensemble et
assurent une totale rigidité.
Photo 4 Cage rotor assemblée avec
rotor KR 600
La cage mesure 1 mètre de haut et 30 cm
de coté.
La plaque soutenant le rotor est
positionnée à 150 mm au-dessus de la
plaque d’embase.
La cage est installée sous le pylône et ce,
pour deux raisons :
La première raison est la facilité d’accès
au rotor en cas de panne.
La seconde raison est un meilleur
équilibrage du poids en tête de pylône
pour réduire la prise au vent et limiter le
point de basculement vertical.
La cage est haubanée en trois points.
On distingue la plaque supérieure
haubanée qui supporte le pylône.
Ceci dit, elle est également conçue pour
être fixée en tête de pylône si
nécessaire.
Je rappelle que l’utilisation d’une cage à
rotor munie d’un palier à roulements à
billes à pour but de soulager le rotor du poids des antennes et de transférer, à
l’ensemble de la structure portante, les charges verticales et horizontales dans un but
de répartition.
A propos du rotor et des paliers, il faut penser à remplir de graisse type marine (non
soluble dans l’eau) les trous de fixations dessus (fixation mâchoires) et dessous
(fixation sur cage) avant de mettre en place les vis. La corrosion de l’aluminium finie
par « souder » les vis (même en inox) et l’on court le risque de casser, lors d’un
démontage, les têtes de vis à ras. Il est ensuite très difficile d’extraire la partie
restante dans le corps du rotor ou du palier.
A propos de la qualité des pièces inox, je vous recommande vivement la qualité
marine A4 316L plutôt que la 304.
Photos 5, 6 et 7 Détails de la cage
On notera l’haubanage de la cage en trois points avec manilles inox de diamètre 12
mm, les étriers de serrage du câble en diamètre 10 mm (3 étriers par point).
Le serrage se fait toujours sur le bout mort !
Photo 8 La cage et le pylône en
place
Le pylône mesure 3 mètres de haut
pour une section triangulaire de 27
cm.
Une plaque d’haubanage située au
sommet supporte le palier supérieur
chargé du poids de la flèche et des
antennes.
La fixation du pylône sur la cage est
assurée par 6 boulons inox de 12 mm
de diamètre.
Photos 9, 10, 11, Détails
haubans
Probablement le point le
plus important, ici une
queue de cochon galvanisée
de diamètre 20 mm qui
passe de part en part le mur
de béton.
Fixation avec contre-plaque
de 20 x 20 (répartition de la
charge) et rondelle de
blocage.
La chaîne est en inox avec maillon soudé de 10 mm.
Les manilles en U sont en inox et autobloquantes.
Les ridoirs (tendeurs) de 12
mm sont en inox qualité
marine avec écrous de
blocage autoserrants.
Le point d’ancrage est
réalisé avec du fer plat de
1 cm d’épaisseur soudé sur
une plaque de 20 x 20 cm
qui est fixée dans le béton
juste sous les tuiles à
l’aide 4 chevilles RAWL de
diamètre 12 mm.
L’étanchéité est assurée
par du Rubson non siliconé
recouvert d’une peinture
caoutchouteuse DIP spéciale étanchéité pour terrasse et toiture.
Assurer une tension moyenne des haubans pour éviter de fatiguer le pylône !
Une autre vue permet de
voir la fixation des ridoirs
sur les tronçons de
chaînes ; elles-mêmes
fixées sur un anneau
galvanisé de diamètre 10
cm pour une épaisseur de
10 mm.
L’anneau permet une
bonne répartition des
forces en fonction de
l’angle de traction.
L’anneau est fixé au point
d’ancrage par une manille
en U de 12 mm.
Les tronçons de chaînes ont deux fonctions :
- Dégager les ridoirs pour pouvoir les manipuler et régler.
- Permettre une amplitude de réglage de tension des haubans selon les saisons.
Les haubans sont en inox qualité marine de 4 mm de diamètre.
Photo 12 et 13 Le pylône
+ la flèche et le moteur
de site KR 500
Le pylône est maintenant
haubané, le roulement
supérieur (KR 065) est
installé, la flèche de 4
mètres, diamètre 50 mm
et épaisseur 3 mm en
galvanisé est à poste.
Le mat horizontal,
diamètre 40 mm, traverse
le rotor de site pour
assurer la rotation des
futures antennes
satellites.
Ci-dessous le rotor de site
+ le mat de diamètre 40
mm.
On distingue les deux
supports intermédiaires
qui permettent de
grimper au sommet de la
flèche. Juste en dessous
la plaque supérieure
d’haubanage.
Photo 14 Sommet du
pylône avec le bras de
déport de l’antenne filaire
Détail de la plaque
d’haubanage, on voit, sous
le bras de déport la liaison
entre la flèche de 50 mm
et le tube de 40 mm qui
est chargé d’assurer la
rotation.
Il y maintenant à cet
endroit un palier
intermédiaire et une nappe
de haubans (3) pour éviter
le couple de flexion du au
différentiel de poids.
Le roulement GS-050 avec la plaque support fixée dans la membrure du pylône.
Photo 15 Raccordement
des câbles
Les antennes sont installées,
les préamplificateurs aussi.
Notez le harnais de sécurité
avec deux longes pour
assurer une totale sécurité.
L’installation commence à
prendre tournure, les
boucles de câble coaxial sont
sérieusement arrimées et
protégées des frottements.
L’étanchéité des raccords est
assurée par du ruban
caoutchouc auto gulvanisant
anti U.V. ruban dit « peau de
chat ».
Les relais et systèmes de
commutations sont logés
dans un boîtier étanche
« Legrand » de 40 x 30.
Attention, l’étanchéité de
ces boîtiers n’est pas
parfaite et il convient, avant
de fermer le couvercle, de
réaliser
Un joint en silicone.
Ne pas oublier de percer 2
trous de 3 mm dans la partie
inférieure du boîtier pour
l’écoulement de l’eau.
Placer dans ces trous un
cordon en coton de 5 cm
avec un nœud de chaque
coté, ce qui permettra l’écoulement de l’eau tout en évitant que les insectes ne
rentrent.
Les antennes sont à 12 mètres du sol.
L’ensemble pèse environ 100 kg.
Note importante : Cette installation a évoluée et les antennes satellites on été
inclinées à 45 ° par rapport au mat horizontal qui les supporte pour éviter d’altérer le
diagramme de rayonnement.
Vous pouvez aussi opter pour un tube en fibre de verre et dans ce cas nous n’êtes pas
obligé de modifier les fixations.
Photo 16 Fin prêt pour le
trafic !
Première partie de
l’installation en juillet
2000 avec les antennes
satellites 144 et 435 MHz.
Antenne 35 éléments
horizontale pour l’ATV en
1255 MHz.
Antennes décamétriques
verticale R7 et dipôle
filaire 40/80 mètres.
Antenne verticale
colinéaire bi-bandes
144/435 MHz.
Parabole 60 cm pour ATV
10 GHz.
Station météorologique Davis.
La suite cet été en 2003…
CHAPITRE 2
Avant d’aller plus loin, nous allons parler un instant de la sécurité lors des
opérations de montage ou de maintenance sur les pylônes et antennes.
Première chose, évaluez votre aptitude physique et votre niveau de compétence,
soyez humble, il n’y a pas à rougir d’avoir le vertige lorsque les pieds reposent sur une
surface de quelques centimètres carrés à 15 mètres du sol. C’est encore plus
impressionnant lorsque le pylône se situe sur la terrasse d’un immeuble à 40 mètres
du sol.
Attention si vous intervenez sur une installation inconnue, vérifiez, avant toute
manœuvre, la solidité de l’installation, les points d’ancrages, la tension des haubans
et l’état général de corrosion. Juste un chiffre : 80 % des accidents ont lieu lors de la
maintenance sur des installations anciennes ou lors du démontage des antennes.
Evidemment ayez une assurance appropriée surtout si vous intervenez sur
l’installation d’un ami, personne n’est à l’abri d’un accident ou même d’un incident
qui peut porter préjudice.
Il m’est arrivé cette mésaventure lors du démontage d’une beam particulièrement
endommagée, un des éléments à trappes est tombé, a rebondit sur le parapet de la
terrasse pour aller se planter 20 mètres plus loin à 1,50 mètre de la chaise longue ou
un papy faisait sa sieste ! Sans commentaires…
La sécurité passe également par le matériel, ne prenez pas à la légère la
préparation du matériel et l’organisation des manœuvres, même si celles-ci paraissent
très simples et faciles. Je ne compte plus le nombre d’installations réalisées et cette
longue expérience doublée d’une pratique de l’escalade m’autorise à vous mettre en
garde sur le non-respect des règles les plus élémentaires de sécurité.
Tout le monde ne possède pas un pylône télescopique basculant et c’est
souvent l’opérateur qui monte aux antennes et non l’inverse. Aussi, il convient de
posséder (ou de se faire prêter) le matériel de base adéquat, un baudrier-torse est
indispensable pour un maintien et une excellente sécurité lors d’une chute, en effet
cet équipement qui prend à la taille, aux cuisses et à la poitrine a son centre de
gravité au niveau du plexus, ce qui évite un basculement, la tête en bas,
contrairement au cuissard dont le centre de gravité se situe au niveau du nombril et
qui sera réservé aux personnes expérimentées.
Baudrier complet
Cuissard
simple
Sur ce baudrier, nous fixerons à l’aide d’un mousqueton verrouillable une longe
double munie de deux mousquetons à sécurité d’ouverture. Ce système permet
d’évoluer sur le pylône en étant toujours assuré par un point, avant de débloquer le
deuxième mousqueton on vérifiera la parfaite tenue du premier.
Longe double
Mousqueton à verrouillage
Mousqueton à sécurité
Si vous intervenez à deux personnes, il sera possible d’aller fixer en tête un
mousqueton dans lequel vous passerez une corde, ce qui permettra au collègue de
vous assurer depuis le sol. Attention, ne mettez en œuvre cette technique que si vous
maîtriser la pratique de l’assurage. D’autre part, la personne qui assure depuis le sol
doit s’écarter pour éviter de prendre un outil sur la tête ! une simple vis qui tombe de
10 mètres peut crever un œil ! Pensez-y avant de commencer.
Les outils justement, ne prenez que le nécessaire et accrochez solidement un
petit sac en toile (surtout pas de sac plastique) avec un mousqueton. Il arrive que les
manœuvres obligent à la montée répétitive d’outils, installez une poulie sur
mousqueton pour que le collègue vous fasse passer le nécessaire en vous évitant les
aller-retour épuisants et source d’accident.
Poulie classique
Nœud d’encordement en double huit
Munissez-vous de cordes solides et appropriées (8 à 10 mm), la personne qui
assure au sol sera également équipée d’un baudrier. Il me semble superflu de parler
des conditions météorologiques quand on intervient sur des antennes ! Si vous
intervenez avec une échelle assurez-vous de sa stabilité, attachez-la solidement pour
éviter qu’elle ne glisse ou bascule. La mise en place d’une beam décamétrique vous
emmène un bonhomme avant que vous ayez compris ce qui se passe !
En matière de sécurité on en fait jamais trop et il est à regretter, hélas, de
nombreux accidents dont certains mortels et le cas de Christian FY5AN est dans les
esprits de chacun. Il est tombé de quelques mètres en allant refixer dans un arbre le
bout de son dipôle cassé par le vent.
Moyennant une bonne préparation et une organisation sans faille du matériel il
ne vous arrivera rien et vos installations réalisées avec professionnalisme et
compétences vous permettront de dormir tranquille. N’oublions pas que nous devons
donner une image irréprochable de notre activité et que nos antennes sont souvent le
point de mire des regards inquiets de nos voisins ou, de ceux plus avisés des
représentants de l’administration.
Enfin, vérifiez que votre contrat d’assurance habitation et RC couvre ce
domaine spécifique, si ce n’est pas le cas renseignez-vous pour étendre votre
couverture ou consultez le REF qui vous orientera vers une compagnie qui propose un
contrat adéquat.
CHAPITRE 3
Nous allons aborder dans ce chapitre l’installation d’un pylône haubané en
considérant trois cas les plus courants : pylône haubané au sol, pylône en toiture et
pylône en terrasse.
Compte tenu de la réglementation et quel que soit le cas retenu, le point de départ
avant travaux sera d’obtenir l’autorisation d’installation de la mairie, du propriétaire
ou du gestionnaire locatif. C’est évidemment la partie la plus difficile et la plus
longue, armez-vous de patience mais, surtout, soyez très bien préparé et renseigné.
En un mot, soyez professionnel et si j’ose dire dans notre cas, plus pro que les pros !
D’ou l’intérêt de préparer un dossier technique complet en y incluant textes
législatifs, plan, calculs, descriptif des matériaux, assurance.
Avant d’engager des travaux, vérifier votre environnement et les éventuelles
restrictions, site de l’armée, de télécommunications, aéroport, site historique classé
ou espace protégé (parc naturel ou réserve etc). Ne laissez rien au hasard car tôt ou
tard vous seriez engagé dans une inextricable procédure vous conduisant au
démontage.
N’hésitez pas à jouer, en étant responsable et de bonne foi, la carte de
l’environnement en expliquant que vous avez choisi judicieusement l’implantation
pour en minimiser l’impact visuel ou que vous avez volontairement opté pour des
dimensions moindres et/ou matériaux afin de respecter l’esthétique locale.
3-1 - Pylône haubané installé au sol
L’installation la plus simple car le pied du pylône et les points d’ancrages sont à
portée de mains sans efforts ni matériels spécifiques.
La nature du sol sera identifié afin de définir les dimensions des blocs de béton pour le
pied du pylône et des points d’ancrages des haubans.
Dans tous les cas, le dosage du béton sera de 350 kg de ciment par m² de béton.
Les blocs bétons seront ferraillés comme pour un pylône autoportant.
Les critères qui vont définir les dimensions des blocs bétons et le nombre de points
d’ancrages des haubans sont les suivants :
-
Hauteur du pylône
Section du pylône
-
Poids total avec les antennes et rotors
Dimensions et charges au vent des antennes
Exposition au vent selon la région
Altitude
De ces éléments, on en déduira la force verticale au pied du pylône, la poussée
horizontale et les forces conjuguées verticales et horizontales au niveau des points
d’ancrages.
Une règle absolue à respecter concernant le rayon d’haubanage : Le rayon de celui-ci
sera au strict minimum de la moitié de la hauteur du pylône.
En clair, si votre pylône mesure 12 mètres, le rayon minimum sera de 6 mètres.
En règle générale, l’haubanage se fait par nappe de 3 haubans à chaque tronçon de
pylône.
Chaque point d’ancrage étant distant de 120 ° l’un de autre pour une bonne
répartition des forces et l’équilibrage du pylône.
Dans la mesure du possible, on placera un des trois haubans face au vent dominant.
Dans le cas ou le rayon de haubanage est très court, on adoptera un haubanage en 4
points espacés de 90 °.
Cette disposition des haubans à 90 ° sera également adaptée dans les régions
particulièrement ventées.
Dans le cas d’un haubanage en 4 points, on orientera deux haubans sur quatre face au
vent dominant.
3-2 - Pylône haubané installé en toiture
L’installation d’un pylône en toiture est plus délicate et mérite une attention
particulière.
Dans ce cas, nous allons utiliser la structure portante murs et charpente pour réaliser
l’installation.
Au demeurant, il faut tenir compte du fait que cette structure n’a pas été pensée et
conçue à l’origine pour supporter ce poids et les efforts supplémentaires que nous
allons lui faire subir.
En examen très attentif de la structure, des dimensions, de son état, et de la nature
des matériaux de constructions employés doit être scrupuleusement fait avant
d’entreprendre quoi que ce soit.
Dans le doute, n’hésitez pas à faire appel aux compétences d’un maçon ou d’un
charpentier-couvreur pour vérifier vos hypothèses.
Dans le cas d’une installation en toiture c’est surtout la superficie, la pente de celleci et des possibilités de fixation de points d’ancrage des haubans qui vont définir le
rayon d’haubanage, donc la hauteur du pylône.
Là encore, de ces élément, on en déduira la force verticale au pied du pylône, la
poussée horizontale et les forces conjuguées verticales et horizontales au niveau des
points d’ancrages.
Une fois toutes ces informations en mains nous vérifierons que la nature et dimensions
des matériaux sont en mesure de supporter l’ensemble de ces efforts
supplémentaires. Voir pour exemple, le tableau ci-dessous (en cours).
Pensez également à la possibilité d’accès pour l’installation et la maintenance des
antennes ainsi qu’au passage (étanche) des câbles.
Selon votre région et exposition météorologique, envisagez une protection contre la
foudre.
3-3 - Pylône haubané installé en terrasse
A suivre…
Page mise à jour le : 22 août 2009 – F5GVA
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