Stabilité du chariot élévateur : centre de gravité, renversement et basculement

Renversement ou basculement : deux accidents différents

La recommandation R.489A sépare deux formes d'instabilité : la stabilité latérale, dont la perte donne le renversement du chariot sur le côté, et la stabilité longitudinale, dont la perte donne le basculement vers l'avant (R.489A, annexe 2, § E, p. 27). Le test théorique les interroge séparément : 3 points pour les facteurs de renversement latéral, 3 points pour ceux du basculement frontal (p. 32).

L'enjeu n'est pas théorique. L'INRS compte en moyenne chaque année, pour les chariots automoteurs, 8 300 accidents avec arrêt de travail, 580 avec séquelles et 10 salariés tués, et précise que dans un cas sur deux, le décès est lié au renversement latéral. Le scénario le plus courant : le cariste est éjecté de son siège et se retrouve écrasé par la structure de protection du chariot (INRS ED 979).

Évaluer la charge : masse, centre de gravité, équilibre

Le barème range ces trois notions sous « évaluer les charges à manutentionner » (p. 32), et le référentiel de formation parle d'évaluer la masse et la position du centre de gravité des charges habituellement manutentionnées (annexe 2, § D, p. 26). Autrement dit : avant de lever, le cariste doit savoir ce qu'il prend.

• La masse se compare à la capacité lue sur la plaque du chariot, jamais à un ordre de grandeur. Elle ne doit jamais dépasser la capacité indiquée pour le chariot avec son équipement porte-charge (ED 766, § 2.5). La méthode de lecture est détaillée dans la fiche lire la plaque de charge.
• Le centre de gravité est le point où l'on peut considérer que toute la masse de la charge est concentrée. Il est souvent au milieu de la charge, pas toujours : on ne soulève jamais une charge sans connaître sa distance à la face avant des bras de fourche (ED 766, § 2.3).
• L'équilibre de la charge : à la préhension, la charge doit être équilibrée, stable, voire amarrée sur son support ; une charge large ne doit pas pouvoir basculer de la fourche (ED 766, § 2.5). Lever une charge mal équilibrée, ou avec un seul bras de fourche, fait partie des interdictions (ED 766, § 3.9).

L'équilibre du chariot : une affaire de moments

Sur un chariot frontal en porte-à-faux (catégories 3 et 4), la charge est placée en porte-à-faux par rapport aux roues et équilibrée par la masse du chariot (R.489A, p. 20). L'ensemble élévateur et la charge sont en avant de l'essieu avant ; le contrepoids, à l'arrière, assure la stabilité (INRS ED 812, p. 17). L'essieu avant joue le rôle d'axe de basculement.

Le référentiel parle de « conditions de stabilité (moments, renversement, basculement) » (annexe 2, § D, p. 26). Un moment, c'est une masse multipliée par sa distance à l'axe : ce n'est donc pas seulement le poids de la charge qui compte, mais le poids multiplié par la distance. Exemple d'illustration (chiffres ronds, pas ceux d'un chariot réel) : 1 000 kg dont le centre de gravité est à 0,5 m en avant de l'essieu font tourner le chariot autant que 500 kg placés à 1 m. Éloigner la charge de 0,5 m à 1 m double son effet de basculement, à masse égale.

Pour la stabilité latérale, la règle est la même vue de dessus : le centre de gravité de l'ensemble chariot et charge doit rester au-dessus de la surface délimitée par les appuis au sol, le polygone de sustentation (le terme est employé par l'INRS, ED 812, p. 20). Sur un chariot frontal, l'essieu arrière est articulé au châssis (« bras arrière oscillant », INRS ED 125, p. 3) : vis-à-vis du châssis, l'arrière ne s'appuie qu'au point d'articulation. La surface d'appui se réduit alors à un triangle, les deux roues avant et l'articulation arrière : c'est le « triangle de stabilité » des cours de cariste. Il est étroit vers l'arrière, ce qui explique pourquoi le renversement sur le côté survient vite.

La hauteur compte autant que la position : élever la fourche décale le centre de gravité vers le haut, même à vide, et diminue la stabilité (INRS ED 125, p. 2, fig. 1). Plus il est haut, plus un petit déport latéral suffit à le faire sortir du triangle.

Renversement latéral : les facteurs à savoir citer

• Le virage pris trop vite. Sous l'effet de la force centrifuge, le chariot tend à basculer vers l'extérieur du virage (INRS ED 125, p. 2 ; ED 979). La vitesse est un facteur aggravant : on l'adapte avant le virage (ED 125, p. 5).
• La fourche ou le mât en position haute. Le centre de gravité monte et la stabilité baisse ; en plus, un mât déployé peut heurter un élément du bâtiment et déséquilibrer l'engin (ED 125, p. 2 ; ED 979). D'où la règle de circuler fourche à environ 15 cm du sol, à vide comme en charge (ED 766, § 3.5 ; ED 979).
• Les manœuvres et virages sur plan incliné (ED 125, p. 2). Faire demi-tour sur un plan incliné est proscrit (ED 766, § 3.5).
• Le sol : sol meuble ou non stabilisé, trous, obstacles comme des rails ou des trottoirs (ED 125, p. 2). En passant un trou ou une bosse à vitesse élevée, un chariot peut se renverser même en ligne droite et à vide (ED 125, p. 5 ; ED 979).
• Les équipements montés sur le tablier, qui modifient la stabilité : la conduite doit s'y adapter (ED 979 ; ED 766, § 2.4).
• L'état du conducteur : conduite sous l'emprise de drogue, d'alcool ou de médicaments, et usage du téléphone en conduisant figurent parmi les facteurs listés par l'INRS (ED 125, p. 2).

Basculement frontal : les facteurs à savoir citer

Le basculement vers l'avant survient quand le moment de la charge l'emporte sur celui du chariot. Chaque facteur ci-dessous augmente la masse, la distance ou la hauteur de la charge, ou ajoute un effet d'inertie vers l'avant.

Une nuance utile sur la pente : si l'angle de la pente est très inférieur à l'inclinaison arrière maximale du mât, l'INRS admet la descente en marche avant, mât complètement incliné en arrière. Dans les deux cas : très faible vitesse et freinage très progressif (ED 766, § 3.5).

Côté protection, l'INRS note que si le risque de basculement frontal est identifié, la ceinture de sécurité ou une cabine fermée vitrée sont les seules protections efficaces disponibles (ED 125, p. 3, note 1).

Si le chariot se renverse

Le référentiel de formation inclut la conduite à tenir en cas de renversement (R.489A, annexe 2, § G, p. 27). Ce que disent les sources : le cariste est généralement éjecté de son siège puis écrasé par la structure de protection du chariot, et le maintien du cariste dans sa cabine évite son éjection (INRS ED 125, p. 1 et 3 ; ED 979). Tout se joue donc avant de rouler : fermer le portillon ou boucler la ceinture fait partie de la prise de poste, juste avant de démarrer (ED 766, § 3.1). Chercher à quitter le poste pendant la chute, c'est se mettre dans le scénario d'éjection décrit par l'INRS.

Les pièges du test

• « À vide, le chariot ne risque rien. » Faux : fourche levée, le centre de gravité monte même à vide, et un trou passé vite peut renverser un chariot vide en ligne droite (ED 125).
• Confondre les deux mots. Renversement = sur le côté ; basculement = vers l'avant. Le virage rapide relève du premier, la surcharge du second.
• Raisonner en poids seulement. À masse égale, une charge dont le centre de gravité s'éloigne du tablier fait davantage basculer : c'est le bras de levier qui change.
• Compenser par le contrepoids. Ajouter du poids ou faire monter quelqu'un à l'arrière est interdit (ED 766, § 3.9), quelle que soit la raison.