Un excavateur ou une excavatrice est une machine destinée à réaliser une excavation.
La forme masculine « excavateur » est employée . La forme féminine « excavatrice » est un générique parfois employé pour désigner les pelles hydrauliques et certains excavateurs légers comme la trancheuse.
Cette catégorie de machines comprend, entre autres:
une pelle mécanique hydraulique ; une excavatrice-aspiratrice ; une excavatrice à godets ; une excavatrice à chaîne à godets.
Étymologie Excavateur comme excavatrice proviennent de l'anglais . En anglais comme dans d'autres langues ( en espagnol), le mot désigne aussi la personne qui réalise une excavation (archéologique).
Le terme utilisé en allemand vient du néerlandais (baggeren) désignant à l'origine une draguePetri Fremdwörterbuch, 13. Auflage. 1888.. Histoire
vignette|American excavator. Popular Science Monthly, Volume 32. entre 1887 et 1888. Parmi les difficultés que présentait l'exécution de travaux de vaste envergure, comme le creusement des canaux par exemple, ou au les travaux de chemin de fer, se trouvait celui de réunir à un même ou divers endroits un nombre assez considérable d'acteurs « tout à la fois habiles dans leurs travaux et modérés dans leurs prétentions » . En l'absence de machines, beaucoup de travaux pouvaient être jusque fin réalisés par la contrainte, selon le principe de la corvée, de la réquisition ou du travail forcé; les outils consistaient en pics, pioches et pelles; pour le transport: paniers, brouettes et tombereau tracté par des bœufs ou des chevaux. À la Renaissance, malgré les besoins pressants d’innovation dans le creusement des canaux, hormis quelques machines élévatrices fixes, rien n'a encore réussi à remplacer ces outils. Léonard de Vinci employé dans le projet de déviation de l’Arno par Nicolas Machiavel, esquisse l'avenir des machines d'excavation et de dragage; une grue excavatrice de son invention aurait dû raccourcir les délais d'exécution du canal, qui finalement ne sera jamais finalisé, et qu'il a estimé à de travail d'ouvriers. Le canal de Briare, commencé en et achevée en 1642 emploie entre 6 et ouvriers. Singularité étonnante, pour le creusement du canal du Midi, commencé en 1667 et terminé en 1685, le plus gros chantier du , Pierre-Paul Riquet, se refuse, comme l'y autorise le roi, à employer des paysans suivant le régime de la corvée ou de la réquisition; on placarde des affiches partout dans le royaume en vue de recruter les que le chantier emploiera pendant 15 ans. Bien que bannie en France dès 1787, fellahs de la corvée égyptienne sont employés jusque 1863 sur le chantier du canal de Suez; sous la pression internationale un firman y met fin, et ce sont italiens, grecs, dalmates, marocains, syriens qui les remplacent. Les États-Unis d'Amérique au déjà riches en voies ferrées mais encore pauvres en population relativement à l'immensité de leur territoire souffrent de la rareté des travailleurs; ils vont donc innover dans les machines.
La première excavatrice à vapeur, la crane-excavator est brevetée en 1839 par William OtisCrane-excavator for excavating- and removing earth sur patents.google.com. Elle est appelée en France « excavateur américain, et c'est probablement la première occurrence du mot « excavateur » en français; le mot apparait dans le Littré de 1873, comme étant un terme de chemin de fer, un appareil destiné à faciliter les déblais. À Airion, en 1843, une brigade d'ouvriers belge empêche le déchargement d'une telle machine, pouvant les conduire à leur mise au chômage. Alphonse Couvreux invente en 1860 l'excavatrice à chaîne à godets, employée à Suez après la retraite des contingents, cinq cents ouvrier permettent d'en remplacer six mille; et au Panama : bien plus encore que pour Suez, les conditions climatique s'opposent pour le canal de Panama, débuté en 1880 et terminé en 1914, à la réunion d'un grand nombre d'ouvriers; la difficulté du travail en lui-même conduit définitivement à l'utilisation des machines. Les Américains reprenant le chantier en 1906, y ajouteront leur propre matériel dont les steam shovels (pelle en butte), efficace pour l'excavation à sec sur terrain rocheux et dur, mais inefficace sur terrain meuble. Les vieilles excavatrices à godets (ladder dredge) française restées inactives de 1888 à 1906 seront donc relancées par les Américains, s’avérant plus performantes que le matériel américain (dipper dredge)Philippe Bunau-Varilla, Panama, la création, la destruction, la résurrection, Paris, Librairie Plon, 1913. Les excavatrices seront employées pour tous travaux d'excavation, gagnant en gigantisme dans les excavations à ciel ouvert.
Principe
Le caractère fréquent d'une excavatrice est la présence d'un godet, qui va être mu de différentes manières pour prélever, creuser ou racler le sol. Le godet peu présent en simple exemplaire ; ou en multiples exemplaires, comme dans les excavatrices à godets. Une distinction peut-être fait dans le principe d'entrainement, par câble, par vérin hydraulique, par roue, Dans les pelles à benne traînante, appelées aussi d'après l'anglais, dragline, le travail se fait par raclage au moyens d'un godet particulier appelé benne trainante.
Aperçu des machines excavatrices
Excavatrices Excavatrices terrestres Pelles à câble
machine à fonction uniquePelle en butte. En anglais, dipper shovel, front shovel, face shovel, forward shovel, crowd shovel. vignette|340x340px Les pelle en butte à câble, équipées en machine à usage unique, sont utilisées dans les grandes mines à ciel ouvert, dans l'extraction du charbon et autres minerais. Ils désagrègent directement le sol ou ramassent des matériaux préalablement désagrégés et les chargent dans des camions-bennes ou vers des concasseurs mobiles (mobile brecher) via bande transporteuse (bandanlagen)#. Pelle à benne traînante, en allemand, schürfkübelbagger, en anglais dragline.vignette|340x340px Dans les mines à ciel ouvert, les grandes excavatrices à chenilles équipées de benne trainante sont utilisées pour extraire les gravats meubles. Elles ont un mécanisme de déplacement.#machines polyvalentes Pelle en butte vignette|340x340px Les excavatrices à câbles en butte en tant que machines polyvalentes étaient utilisées sur des travaux de terrassement plus importants et sont aujourd'hui largement remplacées par des excavatrices hydrauliques. Des carrières plus petites ont également utilisé ces excavatrices universelles avec des équipements godets chargeurs-butte.#Rétrocaveuse à câblevignette|340x340px Des pelles rétrocaveuses à câble étaient utilisées sur les chantiers de construction pour établir les fouilles, avant l’extension de la pelle hydraulique; c'étaient l’une des machines les plus courantes sur les chantiers de construction jusque dans les années 1960.#Benne preneuse, en allemand greifer, en anglais clamshell grab ou clamshell bucket, digging type sampler)vignette|340x340px Pour la manutention dans les usines et les ports, ainsi que sur les chantiers de chargement et de déchargement des camions à benne, l'excavatrice à câble avec benne preneuse était la machine standard du . En dépit de la migration vers les pelles hydrauliques, des pelles à câble munies de bennes preneuses sont encore utilisées occasionnellement, car leur rayon d'action est plus élevé que les pelles hydrauliques, en raison de la flèche.#Benne traînante vignette|340x340px Les excavatrices sur chenilles polyvalentes avec équipement de raclage sont principalement utilisées dans les carrières de sable et de gravier. Sur les lacs de gravier, ces machines sont utilisées pour extraire les matériaux de dragage de l'eau pendant que la pelle est à terre. Trépan-benne. Hammergrab en anglais.vignette|453x453px Pour creuser les fossés des parois moulée, on utilise des excavatrices à usage général dotées d'une benne lourde équipée de coquilles ouvrantes appelée trépan-benne. En raison de la profondeur d'excavation, ce travail est difficilement réalisé avec les machines hydrauliques#.
Pelles hydrauliques Machines à fonction unique Machines à fonction unique Pelle en buttevignette|340x340pxPour l'extraction de matières premières, on utilise aujourd'hui des excavatrices hydrauliques avec godet chargeur-butte, dans des mines à ciel ouvert de petite et moyenne taille plutôt que les excavatrices à câble. Elles sont moins cher et nécessitent moins d'entretien que les excavatrices à câble. Dans les grandes exploitations à ciel ouvert, telles pour l'extraction du charbon aux États-Unis, des excavatrices à câble sont encore utilisées pour des opérations d'extraction discontinue.# machines multifonctions Pelles rétrocaveuse, en allemand tieflöffel, en anglais backhoe.vignette|340x340pxLes excavatrices avec pelles rétrocaveuses sont utilisées dans le monde entier sur tous les sites de terrassement. Elles servent à creuser des excavations et à déplacer des sols.Benne preneuse.vignette|340x340px Dans la construction, des excavatrices hydrauliques avec benne preneuse sont utilisées pour creuser des tranchées et charger des sols. Le changement vers un autre équipement de travail tel que la pelle rétro est possible par attache rapide dans un délai plus court. Par rapport aux pinces utilisées dans les dragues à câble et qui sont fermées par des câbles, ces pinces sont actionnées par des vérins hydrauliques.
Excavatrices flottantes Dragues flottantes Machines à fonction unique Drague à cuillère, ou drague à cuiller, ou drague à pelle droite, ou drague à pelle (en anglais, scoop dredger, ou dipper dredger)vignette|340x340px Les dragues à cuillère équipées d'une pelle en butte sont utilisées lorsque des forces de désagrégation nécessaires sont élevées, pour décoller les roches situées sous la surface de l'eau. C'est le cas, par exemple, lors de l'excavation de quais ou de canaux dans des zones rocheuses. Les dragues à pelle sont principalement utilisées en Amérique du Nord et en Angleterre. Là ils s'appellent dipper dredger. On ne les trouve pas en EuropeEncyclopedia Britannica, Vol. 7, Jahr unbekannt . La est une drague historique à Lyons (New York).Benne preneuse (zweischalengreifer )vignette|340x340pxvignette|340x340px Les dragues avec équipement de préhension sont utilisées en génie hydraulique ainsi que pour la manutention de matériaux en vrac. Alors que les dragues de petite et moyenne taille consistent en une superstructure conventionnelle du type à chenilles montée sur un ponton, les machines plus grandes sont des constructions spéciales, dont certaines ont également des échasses supplémentaires pour la stabilisation et leur propre entraînement. Les dragues avec équipement de préhension sont adaptées aux sols légers. La profondeur d'excavation maximale possible est de 35 m.vignette|340x340pxLes plantes à grappin flottant, également appelées grappin profond, sont utilisées dans l'extraction de gravier et de sable. Avec une profondeur de dragage allant jusqu'à 100 mètres, ils peuvent transporter des matières premières partout où l'utilisation de la chaîne à godets et des dragues suceuses n'est plus possibleWolfgang Dachroth: Handbuch der Baugeologie und Geotechnik. 3. Auflage. Springer-Verlag, 2002, S. 265.Nassgewinnung von Kies und Sand. In: Steine und Erden 1/2002, (Online).. pelles hydrauliques à usage machines Tieflöffel vignette|340x340pxLes dragues hydrauliques pour le dragage sont principalement constituées de superstructures conventionnelles montées sur un navire ou un ponton. Ils sont utilisés pour l'ingénierie hydraulique et la maintenance des eaux intérieures et des ports. En raison de la longueur limitée de la rampe, le rayon d'action est limité aux eaux peu profondes. Benne preneusevignette|340x340px
excavateurs multitronculaires