Tapezs de grues à tour de construction
Les grues à tour utilisées dans la construction se répartissent en plusieurs catégories principales, qui se distinguent principalement par leur configuration de base et la manière dont elles sont montées ou soutenues sur le chantier. Les principaux types comprennent les grues autoportantes, liées (fixées au bâtiment), grimpantes (montant à l'intérieur du bâtiment à mesure qu'il s'élève) et montées sur rails. , chacun adapté aux différentes hauteurs de bâtiment, aux contraintes du site et aux besoins de séquençage du projet.
| Type | Configuration |
|---|---|
| Grue à tour autonome | Ancré à une base fixe, non supportée par le bâtiment, utilisée pour des projets de hauteur inférieure à moyenne |
| Grue à tour amarrée | Ancré à la base et fixé à la structure du bâtiment à intervalles réguliers au fur et à mesure de sa montée, pour les bâtiments plus hauts |
| Grue à tour grimpante | Positionné à l'intérieur du noyau du bâtiment, grimpant vers le haut à mesure que la construction progresse |
| Grue à tour sur rail (mobile) | Monté sur rails, permettant un mouvement horizontal le long d'une voie fixe sur un grand site |
| Grue à tour à montage automatique | Conception compacte qui se monte toute seule sans grue d'assistance externe, utilisée sur des sites plus petits |
Principe de fonctionnement de la grue à tour
Une grue à tour fonctionne selon des principes mécaniques simples appliqués à grande échelle : un mât vertical assure la hauteur et le support structurel, une flèche horizontale assure la portée et une contre-flèche avec contrepoids équilibre la charge levée du côté travail. Le chariot court le long de la flèche pour ajuster le rayon de la charge par rapport au mât, tandis que le mécanisme de levage lève et abaisse lui-même la charge à l'aide d'un système de câble métallique et de moufle à crochets.
L’équilibre est le principe fondamental
La stabilité de la grue dépend du système de contrepoids sur la contre-flèche qui équilibre le moment créé par la charge sur la flèche de travail. Cet équilibre, combiné à l'intégrité structurelle du mât, permet à une grue à tour de soulever de lourdes charges en toute sécurité à une hauteur et une distance horizontale importantes.
L'ensemble supérieur (flèche, contre-flèche et cabine de l'opérateur) tourne autour du mât via un mécanisme de rotation, permettant à la grue de positionner les charges n'importe où dans son rayon de travail circulaire sans avoir à déplacer la base de la grue elle-même.
Comment fonctionne une grue à tour : systèmes clés
- Mécanisme de levage : soulève et abaisse la charge via un câble métallique, contrôlé depuis la cabine de l'opérateur
- Mécanisme de rotation : fait pivoter l'ensemble de la flèche autour du mât pour positionner les charges sous différents angles
- Mécanisme de chariotage : déplace le chariot le long de la flèche pour ajuster la distance horizontale de la charge par rapport au mât
- Mécanisme d'escalade (pour grues grimpantes) : soulève les sections du mât de la grue à mesure que la hauteur du bâtiment augmente
Structure et composants de grue à tour
| Composant | Fonction |
|---|---|
| Base/fondation | Ancre la grue et transfère toutes les charges au sol |
| Mât (tour) | Section structurelle verticale fournissant la hauteur de la grue |
| Unité de rotation | Mécanisme rotatif reliant le mât à l'ensemble supérieur |
| Flèche (flèche de travail) | Bras horizontal portant le chariot et la charge |
| Contre-flèche | Bras opposé plus court supportant les contrepoids et les machines |
| Contrepoids | Équilibrer le moment de charge du côté de la flèche de travail |
| Cabine de l'opérateur | Poste de commande où l'opérateur gère toutes les fonctions de la grue |
| Bloc à crochet | Attache la charge au câble métallique du palan |
Comment les grues à tour sont installées et exploitées
L'installation commence par une fondation en béton armé conçue pour supporter toute la charge de base de la grue, dimensionnée en fonction du poids et du moment de charge maximal du modèle de grue spécifique. La grue est ensuite érigée par étapes, généralement à l'aide d'une grue mobile pour soulever et assembler la base, les sections initiales du mât et l'unité d'orientation. , suivi de l'assemblage de la flèche et de la contre-flèche et de l'installation du contrepoids.
Pour les bâtiments de grande hauteur, des sections de mât supplémentaires sont ajoutées progressivement à mesure que la hauteur de construction augmente, soit en attachant la grue à la structure du bâtiment à intervalles réguliers (configuration liée), soit en utilisant un mécanisme d'escalade interne qui élève la grue à l'intérieur du bâtiment lui-même. L'exploitation nécessite qu'un opérateur certifié travaille depuis la cabine en hauteur, souvent en coordination avec le personnel de transmission au sol ou par communication radio, pour positionner en toute sécurité les charges vers lesquelles l'opérateur n'a peut-être pas de vue directe.
Applications de grues à tour dans la construction
- Construction de bâtiments résidentiels et commerciaux de grande hauteur
- Construction de ponts et projets d’infrastructures lourdes
- Construction d'installations industrielles nécessitant le levage de composants lourds en hauteur
- Développements à grande échelle à usage mixte et de hauteur moyenne où la portée et la capacité de levage dépassent les limites des grues mobiles
Capacité de levage des grues à tour
La capacité de levage d'une grue à tour n'est pas un nombre fixe unique : elle varie en fonction de la distance horizontale (rayon) de la charge par rapport au mât, suivant une relation inverse où la capacité de levage maximale se produit au rayon minimum et la capacité diminue progressivement à mesure que le rayon augmente . Cette relation existe en raison du moment croissant (force de rotation) que la charge exerce sur la structure de la grue à mesure qu'elle s'éloigne du mât, même si le poids réel de la charge n'a pas changé.
Les fabricants publient des tableaux de charge spécifiques à chaque modèle de grue et configuration de flèche, indiquant la charge maximale autorisée à chaque incrément de rayon. Les opérateurs et les planificateurs de site référencent continuellement ces tableaux pour confirmer qu'un levage spécifique se situe dans la capacité de sécurité de la grue à la distance requise, plutôt que de s'appuyer sur un seul chiffre de capacité généralisée pour la grue dans son ensemble.
Grue à tour vs grue mobile
| Facteur | Grue à tour | Grue mobile |
|---|---|---|
| Capacité en hauteur | Très haut, adapté aux constructions de grande hauteur | Limité par la longueur de la flèche, hauteur maximale généralement inférieure |
| Mobilité | Fixé en place une fois érigé | Peut se déplacer autour du site ou entre les chantiers |
| Temps d'installation | Plus long, nécessite une fondation et une construction en plusieurs étapes | Plus rapide, généralement prêt à travailler peu de temps après son arrivée |
| Capacité de levage sur toute la durée du projet | Cohérent, dédié au chantier pendant toute la durée du projet | Souvent déployé pour des charges lourdes spécifiques plutôt que pour une utilisation continue |
| Idéal pour | Projets de grande hauteur et de longue durée avec des besoins de levage soutenus | Projets de plus courte durée, constructions de faible hauteur ou travaux lourds supplémentaires |
De nombreux grands projets de construction utilisent les deux types de grues ensemble : une grue à tour manipulant le levage continu de matériaux et de coffrages tout au long de la construction, complétée par une grue mobile pour des levages lourds ou surdimensionnés spécifiques, tels que la pose de grands éléments préfabriqués ou d'équipements mécaniques, qui se situent en dehors de la plage de fonctionnement la plus efficace de la grue à tour.
