Comment Fonctionnent Les Grues De Chantier ?
Les horizons métropolitains sont parsemés de grues, d’installations constantes dans les centres-villes avec des bâtiments qui s’élèvent de plus en plus haut. Sans grues de construction, il serait impossible de construire des gratte-ciel, mais avec les grues, nous sommes en mesure de construire des structures imposantes avec une relative facilité. Les grues sont capables de déplacer des objets extrêmement lourds en place, permettant des méthodes de construction qui étaient impensables il y a quelques centaines d’années.
Bien que la plupart d’entre nous voient fréquemment des grues, beaucoup de gens ne savent pas exactement comment fonctionnent les grues. Comment les grues à tour atteignent-elles des hauteurs aussi incroyables? Comment aident-ils à construire un bâtiment? Que fait l’opérateur lors du contrôle d’une grue?
Dans cet article, nous répondrons à toutes ces questions. Bien qu’il existe de nombreux types de grues, nous nous concentrerons spécifiquement sur les grues à tour, qui sont celles que vous voyez le plus souvent sur les grands chantiers de construction commerciaux. Ces grues sont extrêmement sophistiquées, et elles peuvent également être chères, coûtant parfois plus de 15 000 $ par mois à louer.
Vous pouvez accéder directement à notre infographie ou en savoir plus sur:
- Les différentes parties d’une grue
- Comment les grues à tour sont stabilisées et assemblées
- Comment les grues à tour effectuent les ascenseurs
- Comment un opérateur contrôle une grue
Parties d’une grue
Pour comprendre le mouvement d’une grue, il est utile d’avoir une bonne compréhension des différentes parties qui composent une grue de construction. Toutes ces pièces fonctionnent ensemble pour rendre possible l’incroyable puissance de levage d’une grue.
Lorsque vous regardez une grue, vous pouvez facilement identifier toutes les pièces en commençant à la base de la grue et en remontant, puis en faisant courir vos yeux sur toute la longueur de la grue de l’extrémité longue à l’extrémité courte.
- Fondation en béton: Une grue à tour repose toujours sur une fondation en béton, où des ancres sont placées pour fixer la grue au sol.
- Tour ou mât: De sa base, la grue s’élève avec la tour, également appelée mât, qui se compose de sections en treillis empilées les unes sur les autres.
- Plateau tournant: Au sommet de la tour, la grue dispose d’un plateau tournant qui lui permet de tourner à 360 degrés.
- Cabine de l’opérateur: Près du plateau tournant, la cabine de l’opérateur permet au grutier de contrôler la grue avec une vue dégagée.
- Flèche: S’étendant vers l’avant de la cabine se trouve la flèche, la longue section horizontale d’une grue.
- Chariot et bloc de crochet: Le long de la flèche, un chariot avec un bloc de crochet va et vient, permettant de déplacer les charges sur toute la longueur de la grue.
- Contrepoids et contrepoids: Derrière la cabine se trouve le contrepoids, où des contrepoids sont placés pour stabiliser la grue au repos et pendant le mouvement.
- Treuil principal et moteurs: À l’arrière de la contre-flèche se trouve le treuil principal et les moteurs, ce qui permet d’abaisser ou de soulever la longue corde pour hisser de lourdes charges.
- Sommet de la tour ou sommet: Au-dessus de la cabine se trouve le sommet de la tour, également appelé sommet, où les pendentifs s’étendent pour soutenir la flèche et la contre-flèche.
Rappelez-vous qu’il existe de nombreuses variétés de grues à tour, et certaines auront des pièces qui ne sont pas mentionnées ici. Par exemple, une grue à flèche relevable a un bras capable de monter et descendre, et une grue à sommet plat n’a pas le système de sommet et de suspension illustré dans la grue ci-dessus.
Certaines grues à tour ont également des systèmes hydrauliques auto-grimpants, ce qui leur permet de grimper à l’intérieur lorsqu’un gratte-ciel est construit autour d’elles.
Dans l’ensemble, cependant, les pièces de base des grues à tour sont assez similaires, et cette liste vous donnera une bonne compréhension des pièces qui composent les grues que vous voyez dans votre vie quotidienne.
Comment sont construites les grues
Avant que les grues puissent effectuer les opérations de levage essentielles qui les rendent précieuses sur les chantiers, elles doivent être stabilisées et assemblées.
Une grue à tour est toujours construite en trois phases distinctes:
- Une fondation en béton est préparée pour que la grue soit ancrée en toute sécurité au sol et stable pendant le levage.
- Une grue mobile assemble la grue à tour, soulevant plusieurs segments de la tour en place ainsi que des composants de base.
- La grue à tour construit le reste de sa propre structure à mesure qu’elle atteint sa hauteur ultime.
Les fondations en béton sont essentielles au bon fonctionnement de la grue. Les calculs complexes prennent en compte toutes les forces qui vont agir sur la grue lors des ascenseurs, des rotations et des mouvements de chariot. Lorsque la fondation est préparée, une attention particulière est prise pour s’assurer que les services publics souterrains ne sont pas affectés par le placement de la grue. Une fois la fondation prête, la base de la grue est ancrée et le reste de la grue est prêt à être assemblé.
Une grue mobile est utilisée pour soulever les composants initiaux de la grue à tour en place. La grue mobile attache plusieurs sections de la tour jusqu’à ce qu’elle atteigne une certaine hauteur. Après cela, la grue mobile charge les composants clés en place, comme la flèche, la contre-flèche, la cabine, le plateau tournant et le moteur. À ce stade, la grue à tour peut fonctionner seule.
Pour le reste du travail, la grue à tour pourra construire sa propre tour à l’aide d’un mécanisme unique:
- Une unité d’escalade est assemblée à la base de la tour et soulevée jusqu’au sommet.
- Une nouvelle section de tour est soulevée par le crochet, puis se déplace en chariot pour se fixer à l’unité d’escalade.
- Un vérin hydraulique soulève la tour, créant un espace pour ajouter la nouvelle section de la tour, qui est ensuite boulonnée à la tour.
Ce processus est répété pour ajouter de nouvelles sections à la tour, en élevant la grue plus haut à chaque section de tour supplémentaire. Lors de l’ajout de sections de tour de cette manière, les contrepoids sont utilisés avec soin afin que la grue agisse comme une balance parfaitement équilibrée pour éviter le basculement.
Avec une solide compréhension de l’assemblage de grues, vous pourrez apprécier le travail incroyable d’une grue à tour.
Comment une grue à tour effectue des ascenseurs
Une grue à tour effectuera des centaines de ascenseurs au cours d’un projet de construction, déplaçant des matériaux lourds comme l’acier et le béton en place pour les travailleurs de la construction assemblant un bâtiment.
Chaque levée implique les mêmes mouvements de base:
- La corde est abaissée avec le crochet pour que la charge puisse être fixée.
- Un équipage de gréeurs attache solidement la charge au crochet, en suivant les principes de base de la physique pour assurer une portance stable.
- Le grutier effectue une série de mouvements, y compris des palans, qui soulèvent la charge avec la corde, des rotations, qui font tourner la grue, et la course du chariot, qui déplace la charge le long de la flèche.
Avec ces manœuvres, un grutier est capable de déplacer une charge dans une très grande surface. En fait, la plus grande grue à tour autoportante, la Kroll K10000, couvre la superficie de six terrains de football avec sa portée de 330 pieds. En raison de leur puissance énorme, les grues de construction déplacent des quantités massives de poids — des milliers de livres — avec la simplicité d’un joystick.
Ce que fait un grutier
Les grutiers sont assis à l’intérieur de la cabine et utilisent les commandes pour manœuvrer la grue. Chaque jour, un grutier doit gravir une échelle à l’intérieur de la tour — parfois des centaines de pieds — pour se rendre à la cabine et commencer à travailler pour la journée. Il est important de noter qu’un grutier doit toujours effectuer des contrôles de sécurité quotidiens avant de commencer les opérations.
Une fois dans la cabine, le grutier a plusieurs responsabilités clés:
- Communiquez avec des signaux radio et manuels pour assurer un levage en toute sécurité.
- Surveillez les systèmes de sécurité informatiques qui gardent une trace de la vitesse du vent et des limites de capacité de poids.
- Utilisez des joysticks pour effectuer des manœuvres de grue comme des balançoires, des palans et des déplacements sur chariot.
Pour assurer la sécurité des opérations de levage, un grutier se fie toujours à une personne signaleuse, qui communique avec des commandes radio et des signaux manuels visuels. Une bonne communication empêche les accidents et les collisions avec des dangers potentiels, comme les lignes électriques.
Garder un œil sur les systèmes de sécurité informatique est vital pour un ascenseur sûr. Un grutier doit toujours garder à l’esprit la vitesse du vent, car les vents violents rendent les manœuvres de grue plus compliquées et potentiellement risquées. De plus, une grue a des capacités de poids différentes en fonction de la distance entre la charge et la tour, de sorte qu’un opérateur de grue utilise un indicateur de moment de charge pour s’assurer que l’ascenseur reste à tout moment dans les paramètres de sécurité.
Pour faire fonctionner une grue, un opérateur utilise deux joysticks. Le joystick gauche contrôle l’oscillation et la course du chariot tandis que le joystick droit contrôle le palan. Avec des mouvements prudents, l’opérateur peut utiliser uniquement ces deux joysticks pour déplacer en toute sécurité une charge n’importe où dans le rayon de fonctionnement de la grue.
Les grues Rendent possibles des bâtiments de grande hauteur
Des skylines emblématiques n’existeraient tout simplement pas sans les grues à tour, qui ont rendu sûr et efficace le déplacement de l’acier et du béton essentiels à la construction de gratte-ciel. Avec une compréhension approfondie des grues de construction, il est possible de se déplacer et de voir des grues avec une nouvelle appréciation de leur ingénierie impressionnante.
Les mêmes principes de base qui sous-tendent les grues à tour permettent également d’utiliser des grues à pont roulant et des grues mobiles pour les petits travaux de construction.
La prochaine fois que vous verrez une grue, n’hésitez pas à impressionner vos amis avec vos connaissances des grues à tour auto-grimpantes et des composants impressionnants comme les potences, les treuils et les blocs à crochets.