Une grue à tour est une grue fixe capable de transporter de lourdes charges à des hauteurs précaires.

Alors que le monde se métamorphose en jungle urbaine, les bâtiments semblent être en compétition pour s’élever plus haut les uns que les autres.
Cependant, quelque chose de banal – mais fascinant!- s’élève encore plus haut que le plus haut bâtiment que l’on ait jamais vu, pour disparaître une fois son travail terminé.

Oui, nous parlons de grues.

Nous ne perdons guère un instant de vue, et encore moins de temps pour comprendre comment ils fonctionnent. Alors aujourd’hui, faisons exactement cela.

Qu’est-ce qu’une grue ?

Une grue est une machine capable de soulever des marchandises lourdes à de grandes hauteurs avec peu d’assistance humaine. Selon la nature du projet, les grues peuvent être fixes ou mobiles. Les grues fixes, comme leur nom l’indique, restent sur place pendant toute la durée du projet et doivent être démontées avant d’être déplacées vers un autre emplacement. Les types courants de grues fixes comprennent les grues à tour et les ponts roulants.

Les grues mobiles, quant à elles, sont généralement montées sur des plates-formes mobiles pouvant être actionnées manuellement ou motorisées. Ils ont souvent des flèches télescopiques qui s’étendent pour augmenter leur portée. Cependant, leurs capacités portantes sont inférieures à leurs équivalents de contrepartie fixes.

Qu’est-ce qu’une grue à tour ?

Une grue à tour est une structure en forme de L inversé capable de soulever plusieurs tonnes de poids à des hauteurs précaires.
La caractéristique la plus frappante de cette grue est qu’elle est auto-construite et peut permettre la construction d’un bâtiment adjacent ou même autour de celui-ci.

Composants d’une grue à tour

Malgré sa capacité à soulever beaucoup de poids, une grue à tour est extrêmement simple dans sa construction et son fonctionnement. Il est composé des parties suivantes:

Base

C’est la partie la plus cruciale de la grue qui supporte toute la structure. Il est fait de béton qui a été coulé quelques semaines avant le début de l’assemblage de la grue. La grue est ancrée à cette base.

Mât

Le mât se réfère aux colonnes en forme de treillis qui donnent à la grue sa hauteur de travail. Au lieu d’être une colonne continue, ils sont conçus pour être boulonnés les uns aux autres et aux autres composants de la grue. La base en béton et les colonnes du mât confèrent de la stabilité à la grue et l’empêchent de basculer.

Unité d’orientation

L’unité d’orientation comprend un agencement d’engrenages et de moteurs permettant la rotation de la grue.

Bras de travail

Également appelé flèche, il s’étend perpendiculairement au mât et abrite le crochet et le chariot qui soulèvent la charge.

Bras de machinerie

Également connu sous le nom de contre-flèche, il abrite les contrepoids et les poulies qui équilibrent la grue.

Crochet et chariot

Le crochet est le composant porteur principal qui transporte les charges. Il est fixé à un chariot qui permet au crochet de s’élever et de s’abaisser, ainsi que de se déplacer vers et loin du mât. Cela se fait à l’aide de câbles et de poulies fixés au chariot.

Cabine d’opérateur

Il s’agit du centre de commande de la grue et est fixé à l’unité d’orientation. Pour se rendre à la cabine, l’opérateur doit monter une série d’échelles à l’intérieur du mât.

Comment fonctionne une grue à tour?

Le principe de fonctionnement d’une grue à tour est étonnamment simple. Il est conçu de telle sorte que toutes les forces de renversement soient contrecarrées par le plot de béton et les contrepoids suspendus au bras de la machine.
Une grue déchargée est donc légèrement déséquilibrée par les contrepoids et ne devient stable que lors du transport de charges. Les charges sont tirées au moyen d’un treuil fixé au chariot avec des câbles en acier.

La distance du mât à laquelle la charge est transportée affecte la stabilité de la grue, en raison de la génération de forces de renversement. Afin de minimiser ces forces, des charges plus lourdes sont soulevées plus près du mât, par rapport à des charges plus légères.
Afin d’éviter la surcharge de la grue, la grue est équipée d’une limite de charge maximale et d’un interrupteur de fin de course de moment de charge. Ces commutateurs mesurent la quantité de « collapse » et alertent l’opérateur lorsque le seuil est dépassé.

Comment une grue à tour se construit-elle?

Les grues à tour sont généralement assemblées jusqu’à une certaine hauteur au moyen de grues mobiles. La portée d’une grue mobile étant limitée, une grue à tour est équipée pour se construire en ajoutant des colonnes à son mât. Pour ce faire, un cadre grimpant est boulonné autour de la partie supérieure du mât. L’unité d’orientation et tous les composants ci-dessus sont ensuite déboulonnés du mât et fixés au cadre d’escalade, ce qui élève ceux qui utilisent de grands vérins hydrauliques.

L’espace maintenant ouvert est utilisé pour monter une autre colonne, qui a été mise en place au moyen de la grue elle-même. Lorsque la grue doit être démontée, le processus est inversé.

Les grues construites à côté des chantiers de construction utilisent la base en béton comme support. Ils ont également besoin de colonnes supplémentaires pour s’élever. Cependant, certaines grues sont construites dans des cages d’ascenseur et utilisent le bâtiment comme support lui-même. Dans de tels cas, ils peuvent déboulonner les sections inférieures et les utiliser pour se construire au fur et à mesure de la construction.

Charge nominale des grues à tour

La charge nominale d’une grue peut être comprise par la limite de 300 à mètres. La force de renversement sur la grue, également appelée moment de force, est calculée en multipliant la charge par sa distance du mât. Ainsi, une charge de 10 tonnes ne peut pas être maintenue à plus de 30 mètres et les charges plus lourdes doivent être transportées encore plus près. Une grue à tour peut hisser en toute sécurité jusqu’à 19,8 tonnes de poids contre un contrepoids de 20 tonnes.

Une note sur les différents types de grues à tour

Bien que le principe de fonctionnement des grues à tour reste le même sur tous leurs types, leur conception a été compactée pour répondre au manque d’espace opérationnel. Les grues relevables sont conçues avec des potences qui peuvent être soulevées à un angle pour réduire le rayon d’orientation. Les grues Derrick sont conçues pour s’adapter sur les toits et ne nécessitent pas de grands mâts pour les supporter. Les grues à tour mobiles sont montées sur des rails qui leur permettent de se déplacer latéralement. Leurs capacités portantes sont cependant inférieures à celles des grues à tour à flèche horizontale traditionnelles.

Avec les progrès technologiques et l’amélioration des matériaux, les grues sont devenues encore plus sûres et compactes. Alors que les gratte-ciel augmentent leur présence sur les toits du monde entier, cette grande variété de grues est devenue une partie indispensable de nos vies.