Grue (machine)

Une grue est un type de machine , généralement équipée d’un câble de levage , de câbles métalliques ou de chaînes , et de poulies , qui peut être utilisée à la fois pour soulever et abaisser des matériaux et pour les déplacer horizontalement. Il est principalement utilisé pour soulever des objets lourds et les transporter vers d’autres endroits. L’appareil utilise une ou plusieurs machines simples pour créer un avantage mécanique et ainsi déplacer des charges au-delà de la capacité normale d’un humain. Les grues sont couramment utilisées dans le transport pour le chargement et le déchargement de marchandises, dans la construction pour le déplacement de matériaux et dans la fabrication .pour l’assemblage d’ équipements lourds .

Schéma d’une grue mobile moderne avec stabilisateurs . La flèche treillis est équipée d’une flèche . Grue manuelle de la fin du XIXe siècle utilisée pour décharger de petites charges (balles, caisses, etc.) des navires au port de Barcelone, en Espagne.

La première machine à grue connue était le shadouf , un dispositif de levage d’eau qui a été inventé dans l’ancienne Mésopotamie (l’Irak moderne) puis est apparu dans la technologie égyptienne antique . Les grues de construction sont apparues plus tard dans la Grèce antique , où elles étaient actionnées par des hommes ou des animaux (comme des ânes), et utilisées pour la construction de bâtiments. Des grues plus grandes ont ensuite été développées dans l’ Empire romain , utilisant l’utilisation de roues de roulement humaines , permettant de soulever des poids plus lourds. Au Haut Moyen Âge, des grues portuaires ont été introduites pour charger et décharger les navires et aider à leur construction – certaines ont été construites dans des tours de pierre pour plus de solidité et de stabilité. Les premières grues ont été construites en bois, mais la fonte , le fer et l’ acier ont pris le relais avec l’avènement de la révolution industrielle .

Pendant de nombreux siècles, l’énergie était fournie par l’effort physique des hommes ou des animaux, bien que les palans des moulins à eau et à vent puissent être entraînés par l’énergie naturelle exploitée. La première puissance mécanique a été fournie par des moteurs à vapeur , la première grue à vapeur ayant été introduite au 18e ou 19e siècle, beaucoup restant en usage jusqu’à la fin du 20e siècle. ^[1] Les grues modernes utilisent généralement des moteurs à combustion interne ou des moteurs électriques et hydrauliquessystèmes pour fournir une capacité de levage beaucoup plus grande que ce qui était auparavant possible, bien que des grues manuelles soient toujours utilisées là où la fourniture d’énergie ne serait pas économique.

Il existe de nombreux types de grues, chacune adaptée à un usage spécifique. Les tailles vont des plus petites grues à flèche, utilisées à l’intérieur des ateliers, aux grues à tour les plus hautes, utilisées pour la construction de bâtiments de grande hauteur. Les mini-grues sont également utilisées pour la construction de bâtiments de grande hauteur, pour faciliter les constructions en atteignant des espaces restreints. Les grandes grues flottantes sont généralement utilisées pour construire des plates- formes pétrolières et sauver des navires coulés.

Certaines machines de levage ne correspondent pas strictement à la définition ci-dessus d’une grue, mais sont généralement connues sous le nom de grues, telles que les grues gerbeuses et les grues de chargement.

Étymologie

Les grues étaient appelées ainsi à cause de la ressemblance avec le long cou de l’ oiseau , cf. Grec ancien : γερανός , français grue . ^[2]

Histoire

Proche-Orient ancien

Le premier type de machine à grue était le shadouf , qui avait un mécanisme à levier et était utilisé pour soulever l’ eau pour l’ irrigation . ^{[3] [4] [5]} Il a été inventé en Mésopotamie (Irak moderne) vers 3000 av. ^{[3] [4]} Le shadouf est apparu par la suite dans la technologie égyptienne antique vers 2000 av. ^{[5] [6]}

La Grèce ancienne

Trispastos gréco-romain (“grue à trois poulies”), un type de grue simple (charge de 150 kg)

Une grue pour soulever de lourdes charges a été développée par les Grecs de l’Antiquité à la fin du VIe siècle av. ^[7] Le dossier archéologique montre qu’au plus tard c. 515 av. J.-C., des boutures distinctives pour les pinces de levage et les fers de Lewis commencent à apparaître sur les blocs de pierre des temples grecs. Comme ces trous indiquent l’utilisation d’un dispositif de levage, et qu’ils se trouvent soit au-dessus du centre de gravité du bloc, soit par paires équidistantes d’un point au-dessus du centre de gravité, ils sont considérés par les archéologues comme le signe positif preuves nécessaires à l’existence de la grue. ^[7]

L’introduction du treuil et du palan à poulie a rapidement conduit à un remplacement généralisé des rampes comme principal moyen de mouvement vertical. Au cours des 200 années suivantes, les chantiers de construction grecs ont connu une forte réduction des poids manipulés, car la nouvelle technique de levage a rendu l’utilisation de plusieurs petites pierres plus pratique que moins de grosses. Contrairement à la période archaïque avec son modèle de tailles de blocs toujours croissantes, les temples grecs de l’âge classique comme le Parthénon comportaient invariablement des blocs de pierre pesant moins de 15 à 20 tonnes métriques. De plus, la pratique consistant à ériger de grandes colonnes monolithiques a été pratiquement abandonnée au profit de l’utilisation de plusieurs tambours de colonne. ^[8]

Bien que les circonstances exactes du passage de la technologie de la rampe à la grue restent floues, il a été avancé que les conditions sociales et politiques instables de la Grèce étaient plus propices à l’emploi de petites équipes de construction professionnelles que de grands corps de main-d’œuvre non qualifiée, rendant la grue préférable à la polis grecque par rapport à la rampe à plus forte intensité de main-d’œuvre qui avait été la norme dans les sociétés autocratiques d’ Égypte ou d’ Assyrie . ^[8]

La première preuve littéraire sans équivoque de l’existence du système de poulies composées apparaît dans les Problèmes mécaniques ( Mech . 18, 853a32–853b13) attribués à Aristote (384–322 av. J.-C.), mais peut-être composés à une date légèrement ultérieure. À peu près à la même époque, la taille des blocs dans les temples grecs a recommencé à correspondre à celle de leurs prédécesseurs archaïques, ce qui indique que la poulie composée plus sophistiquée devait avoir trouvé son chemin vers les chantiers de construction grecs à ce moment-là. ^[9]

Empire romain

Pentaspastos gréco-romain (“Grue à cinq poulies”), une variante de taille moyenne (charge d’environ 450 kg) Reconstruction d’un Polyspastos romain de 10,4 m de haut propulsé par une roue dentée à Bonn , Allemagne

L’apogée de la grue dans l’Antiquité est survenue pendant l’ Empire romain , lorsque l’activité de construction a explosé et que les bâtiments ont atteint des dimensions énormes. Les Romains ont adopté la grue grecque et l’ont développée davantage. Nous sommes relativement bien informés sur leurs techniques de levage, grâce aux récits assez longs des ingénieurs Vitruve ( De Architectura 10.2, 1–10) et Héron d’Alexandrie ( Mechanica 3.2–5). Il existe également deux reliefs survivants de grues romaines à roue de roulement , la pierre tombale Haterii de la fin du premier siècle après JC étant particulièrement détaillée.

La grue romaine la plus simple, le Trispastos , se composait d’une flèche à une poutre, d’un treuil , d’une corde et d’un moufle contenant trois poulies. Ayant ainsi un avantage mécanique de 3: 1, il a été calculé qu’un seul homme travaillant le treuil pourrait soulever 150 kg (330 lb) (3 poulies x 50 kg ou 110 lb = 150), en supposant que 50 kg (110 lb) représentent l’effort maximal qu’un homme peut déployer sur une période plus longue. Les types de grues plus lourdes comportaient cinq poulies ( pentaspastos ) ou, dans le cas de la plus grande, un ensemble de trois par cinq poulies ( Polyspastos ) et étaient livrées avec deux, trois ou quatre mâts, selon la charge maximale. Les polyspastos, lorsqu’il était travaillé par quatre hommes des deux côtés du treuil, pouvait facilement soulever 3000 kg (6600 lb) (3 cordes x 5 poulies x 4 hommes x 50 kg ou 110 lb = 3000 kg ou 6600 lb). Si le treuil était remplacé par une roue de roulement, la charge maximale pourrait être doublée à 6000 kg (13000 lb) avec seulement la moitié de l’équipage, car la roue de roulement possède un avantage mécanique beaucoup plus important en raison de son diamètre plus grand. Cela signifiait que, par rapport à la construction des pyramides égyptiennes antiques , où environ 50 hommes étaient nécessaires pour déplacer un 2,5 tonnes ^{[ laquelle ? ]} bloc de pierre sur la rampe (50 kg (110 lb) par personne), la capacité de levage du polyspastos romain s’est avérée 60 fois supérieure (3 000 kg ou 6 600 lb par personne).^[dix]

Cependant, de nombreux bâtiments romains existants qui comportent des blocs de pierre beaucoup plus lourds que ceux manipulés par les polyspastos indiquent que la capacité de levage globale des Romains allait bien au-delà de celle d’une seule grue. Au temple de Jupiter à Baalbek , par exemple, les blocs d’ architrave pèsent jusqu’à 60 tonnes chacun, et un bloc de corniche d’angle même plus de 100 tonnes, tous élevés à une hauteur d’environ 19 m (62,3 pieds). ^[9] À Rome , le bloc capital de la colonne Trajane pèse 53,3 tonnes, qu’il a fallu soulever à une hauteur d’environ 34 m (111,5 pi) (voir construction de la colonne Trajane ). ^[11]

On suppose que les ingénieurs romains ont soulevé ces poids extraordinaires par deux mesures (voir l’image ci-dessous pour une technique comparable de la Renaissance) : d’abord, comme suggéré par Heron, une tour de levage a été mise en place, dont les quatre mâts ont été disposés en forme de quadrilatère avec parallèle côtés, un peu comme une tour de siège , mais avec la colonne au milieu de la structure ( Mechanica 3.5). ^[12] Deuxièmement, une multitude de cabestans ont été placés sur le sol autour de la tour, car, bien qu’ayant un rapport de levier inférieur à celui des roues dentées, les cabestans pouvaient être installés en plus grand nombre et dirigés par plus d’hommes (et, de plus, par des animaux de trait ). ^[13] Cette utilisation de plusieurs cabestans est également décrite par Ammianus Marcellinus(17.4.15) en relation avec la levée de l’ obélisque du Latranense dans le Circus Maximus (vers 357 après JC). La capacité de levage maximale d’un seul cabestan peut être établie par le nombre de trous de fer Lewis percés dans le monolithe. Dans le cas des blocs d’architrave de Baalbek, qui pèsent entre 55 et 60 tonnes, huit trous existants suggèrent une allocation de 7,5 tonnes par fer Lewis, c’est-à-dire par cabestan. ^[14] Soulever des poids aussi lourds dans une action concertée nécessitait une grande coordination entre les groupes de travail appliquant la force aux cabestans.

Grue portuaire médiévale (XVe siècle) pour le montage de mâts et le levage de marchandises à Gdańsk . ^[15]

Moyen-âge

Au Haut Moyen Âge , la grue à roue dentée a été réintroduite à grande échelle après que la technologie soit tombée en désuétude en Europe occidentale avec la disparition de l’ Empire romain d’ Occident . ^[16] La première référence à une roue dentée ( magna rota ) réapparaît dans les archives en France vers 1225, ^[17] suivie d’une représentation enluminée dans un manuscrit d’origine probablement aussi française datant de 1240. ^[18] En navigation, la première les utilisations des grues portuaires sont documentées pour Utrecht en 1244, Anvers en 1263, Bruges en 1288 et Hambourg en 1291, ^[19]tandis qu’en Angleterre la bande de roulement n’est pas enregistrée avant 1331. ^[20]

Grue à double bande de roulement dans La Tour de Babel de Pieter Bruegel

En règle générale, le transport vertical pourrait être effectué de manière plus sûre et moins coûteuse par des grues que par les méthodes habituelles. Les domaines d’application typiques étaient les ports, les mines et, en particulier, les chantiers de construction où la grue à roue dentée a joué un rôle central dans la construction des hautes cathédrales gothiques . Néanmoins, les sources d’archives et d’images de l’époque suggèrent que les machines nouvellement introduites comme les roues dentées ou les brouettes n’ont pas complètement remplacé les méthodes à plus forte intensité de main-d’œuvre comme les échelles , les hottes et les brouettes. Au contraire, les machines anciennes et nouvelles ont continué à coexister sur les chantiers de construction médiévaux ^[21] et les ports. ^[19]

Outre les roues de roulement, les représentations médiévales montrent également des grues actionnées manuellement par des guindeaux à rayons rayonnants , des manivelles et au XVe siècle également par des guindeaux en forme de gouvernail . Pour lisser les irrégularités d’impulsion et surmonter les «points morts» dans le processus de levage, les volants d’inertie sont connus pour être utilisés dès 1123. ^[22]

Le processus exact par lequel la grue à roue dentée a été réintroduite n’est pas enregistré, ^[17] bien que son retour sur les chantiers de construction doive sans aucun doute être considéré en relation étroite avec la montée simultanée de l’architecture gothique. La réapparition de la grue à roue de roulement peut résulter d’un développement technologique du guindeau à partir duquel la roue de roulement a évolué structurellement et mécaniquement. Alternativement, la roue dentée médiévale peut représenter une réinvention délibérée de son homologue romain tiré de Vitruve ‘ De architectura qui était disponible dans de nombreuses bibliothèques monastiques. Sa réintroduction peut également avoir été inspirée par l’observation des qualités d’économie de main-d’œuvre de la roue hydrauliqueavec lesquels les premières roues de roulement partageaient de nombreuses similitudes structurelles. ^[20]

Structure et placement

La roue de roulement médiévale était une grande roue en bois tournant autour d’un arbre central avec une bande de roulement suffisamment large pour que deux ouvriers marchent côte à côte. Alors que l’ancienne roue à “bras de boussole” avait des rayons directement entraînés dans l’arbre central, le type plus avancé à “bras de fermoir” comportait des bras disposés comme des cordes sur la jante de la roue, ^[23] donnant la possibilité d’utiliser un arbre plus fin et fournissant donc un plus grand avantage mécanique. ^[24]

Grue à bande de roulement unique travaillant du haut du bâtiment

Contrairement à une idée reçue, les grues des chantiers médiévaux n’étaient ni placées sur les échafaudages extrêmement légers utilisés à l’époque, ni sur les parois minces des églises gothiques, incapables de supporter à la fois le poids de l’engin de levage et celui de la charge. Au contraire, les grues ont été placées dans les premières étapes de la construction sur le sol, souvent à l’intérieur du bâtiment. Lorsqu’un nouveau plancher a été achevé et que des poutres de liaison massives du toit ont relié les murs, la grue a été démontée et remontée sur les poutres du toit d’où elle a été déplacée de baie en baie pendant la construction des voûtes. ^[25]Ainsi, la grue a “grandi” et “erré” avec le bâtiment, de sorte qu’aujourd’hui toutes les grues de construction existantes en Angleterre se trouvent dans des tours d’église au-dessus de la voûte et sous le toit, où elles sont restées après la construction du bâtiment pour apporter du matériel de réparation. . ^[26]

Moins fréquemment, les enluminures médiévales montrent également des grues montées à l’extérieur des murs avec le support de la machine fixé à des boulins. ^[27]

Mécanique et fonctionnement Grue à tour au port intérieur de Trèves à partir de 1413.

Contrairement aux grues modernes, les grues et les palans médiévaux – tout comme leurs homologues en Grèce et à Rome ^[28] – étaient principalement capables d’un levage vertical et n’étaient pas utilisés pour déplacer des charges horizontalement sur une distance considérable. ^[25] En conséquence, le travail de levage était organisé sur le lieu de travail d’une manière différente qu’aujourd’hui. Dans la construction de bâtiments, par exemple, on suppose que la grue a soulevé les blocs de pierre soit du bas directement en place, ^[25] ou d’un endroit opposé au centre du mur d’où elle pourrait livrer les blocs pour deux équipes travaillant à chaque extrémité du mur. ^[28]De plus, le maître de la grue qui donnait habituellement des ordres aux travailleurs de la roue de roulement depuis l’extérieur de la grue était capable de manipuler le mouvement latéralement par une petite corde attachée à la charge. ^[29] Des grues pivotantes qui permettaient une rotation de la charge et étaient donc particulièrement adaptées aux travaux à quai apparurent dès 1340. ^[ 30 ] placées auparavant dans des conteneurs tels que des palettes , des paniers , des caisses en bois ou des tonneaux . ^[31]

Il est à noter que les grues médiévales comportaient rarement des cliquets ou des freins pour empêcher la charge de reculer. ^[32] Cette curieuse absence s’explique par la force de friction élevée exercée par les roues de bande de roulement médiévales qui empêchaient normalement la roue d’accélérer au-delà de tout contrôle. ^[29]

Utilisation du port Une grue construite en 1742, utilisée pour monter des mâts sur de grands voiliers. Copenhague, Danemark

Selon “l’état actuel des connaissances” inconnu dans l’Antiquité, les grues portuaires stationnaires sont considérées comme un nouveau développement du Moyen Âge. ^[19] La grue portuaire typique était une structure pivotante équipée de doubles roues de roulement. Ces grues étaient placées sur les quais pour le chargement et le déchargement des marchandises, où elles remplaçaient ou complétaient les anciennes méthodes de levage comme les bascules , les treuils et les vergues . ^[19]

Deux types différents de grues portuaires peuvent être identifiés avec une répartition géographique variable : alors que les grues à portique, qui pivotaient sur un axe vertical central, étaient couramment trouvées sur les côtes flamandes et néerlandaises, les ports maritimes et intérieurs allemands comportaient généralement des grues à tour où le guindeau et les roues de roulement étaient situées dans une tour solide avec seulement le bras de flèche et le toit en rotation. ^[15] Les grues à quai n’ont pas été adoptées dans la région méditerranéenne et dans les ports italiens très développés où les autorités ont continué à s’appuyer sur la méthode à plus forte intensité de main-d’œuvre du déchargement des marchandises par rampes au-delà du Moyen Âge. ^[33]

Contrairement aux grues de construction où la vitesse de travail était déterminée par la progression relativement lente des maçons, les grues portuaires comportaient généralement des roues à double bande de roulement pour accélérer le chargement. Les deux roues de roulement dont le diamètre est estimé à 4 m ou plus étaient fixées de chaque côté de l’essieu et tournaient ensemble. ^[19] Leur capacité était de 2 à 3 tonnes, ce qui correspondait apparemment à la taille habituelle des cargaisons maritimes. ^[19] Aujourd’hui, selon une enquête, quinze grues portuaires à roues dentées de l’époque préindustrielle existent encore dans toute l’Europe. ^[34] Certaines grues portuaires étaient spécialisées dans le montage de mâts sur des voiliers nouvellement construits, comme à Gdańsk , Cologne et Brême . ^[15]A côté de ces grues fixes, des grues flottantes , qui pouvaient être déployées de manière flexible dans tout le bassin portuaire, ont été utilisées au 14ème siècle. ^[15]

Début de l’ère moderne

Une tour de levage similaire à celle des anciens Romains a été utilisée à bon escient par l’ architecte de la Renaissance Domenico Fontana en 1586 pour déplacer le lourd obélisque du Vatican de 361 t à Rome. ^[35] D’après son rapport, il devient évident que la coordination du levage entre les différentes équipes de traction nécessitait une quantité considérable de concentration et de discipline, car si la force n’était pas appliquée uniformément, la tension excessive sur les cordes les ferait se rompre. . ^[36]

Les grues ont également été utilisées au niveau national pendant cette période. La cheminée ou la grue du foyer servait à balancer les marmites et les bouilloires au-dessus du feu et la hauteur était ajustée par un crémaillère . ^[37]

• Exemples de premières grues modernes

• Érection de l’ obélisque du Vatican en 1586 au moyen d’une tour de levage

• Une photo de 1856 de la cathédrale de Cologne , alors inachevée, avec une grue du XVe siècle sur la tour sud.

• Grue de cheminée

Révolution industrielle

Sir William Armstrong , inventeur de la Grue hydraulique.

Avec le début de la révolution industrielle, les premières grues modernes ont été installées dans les ports pour charger les marchandises. En 1838, l’industriel et homme d’affaires William Armstrong a conçu une Grue hydraulique à eau . Sa conception utilisait un vérin dans un cylindre fermé qui était forcé vers le bas par un fluide sous pression entrant dans le cylindre et une vanne régulait la quantité d’admission de fluide par rapport à la charge sur la grue. ^[38] Ce mécanisme, la turlutte Hydraulique , tirait alors sur une chaîne pour soulever la charge.

En 1845, un plan a été mis en place pour fournir de l’eau courante à partir de réservoirs éloignés aux ménages de Newcastle . Armstrong a été impliqué dans ce projet et il a proposé à Newcastle Corporation que la pression excessive de l’eau dans la partie inférieure de la ville puisse être utilisée pour alimenter l’une de ses grues hydrauliques pour le chargement de charbon sur des barges à Quayside . Il a affirmé que son invention ferait le travail plus rapidement et à moindre coût que les grues conventionnelles. La société a accepté sa suggestion et l’expérience s’est avérée si réussie que trois autres grues hydrauliques ont été installées sur le quai. ^[39]

Le succès de sa Grue hydraulique a conduit Armstrong à établir les travaux d’Elswick à Newcastle , pour produire ses machines hydrauliques pour grues et ponts en 1847. Son entreprise a rapidement reçu des commandes de grues hydrauliques d’Edinburgh and Northern Railways et de Liverpool Docks , ainsi que pour machines hydrauliques pour portes de quai à Grimsby . L’entreprise est passée d’un effectif de 300 personnes et d’une production annuelle de 45 grues en 1850 à près de 4 000 ouvriers produisant plus de 100 grues par an au début des années 1860. ^[39]

Armstrong a passé les décennies suivantes à améliorer constamment la conception de sa grue ; son innovation la plus significative était l’ accumulateur Hydraulique . Là où la pression de l’eau n’était pas disponible sur le site pour l’utilisation de grues hydrauliques, Armstrong construisait souvent de hauts châteaux d’eau pour fournir un approvisionnement en eau sous pression. Cependant, lors de la fourniture de grues à utiliser chez New Holland sur l’ estuaire de Humber, il n’a pas pu le faire, car les fondations étaient en sable. Il réalise finalement l’accumulateur Hydraulique, un cylindre en fonte muni d’un piston supportant un poids très lourd. Le piston serait lentement soulevé, aspirant de l’eau, jusqu’à ce que la force descendante du poids soit suffisante pour forcer l’eau en dessous dans des tuyaux à grande pression. Cette invention a permis de forcer des quantités d’eau beaucoup plus importantes à travers des tuyaux à une pression constante, augmentant ainsi considérablement la capacité de charge de la grue. ^[40]

L’une de ses grues, commandée par la marine italienne en 1883 et utilisée jusqu’au milieu des années 1950, est toujours debout à Venise , où elle est aujourd’hui en mauvais état. ^[41]

Principes mécaniques

Il y a trois considérations majeures dans la conception des grues. Premièrement, la grue doit pouvoir soulever le poids de la charge ; deuxièmement, la grue ne doit pas basculer ; troisièmement, la grue ne doit pas se rompre.

• Exemples de principes mécaniques
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  Mouvements de grue

• Grue cassée au chantier naval Sermetal, ancien Ishikawajima do Brasil – Rio de Janeiro . La cause de l’accident était un manque d’entretien et une mauvaise utilisation de l’équipement.

• Les grues peuvent monter de nombreux ustensiles différents, en fonction de la charge (à gauche). Les grues peuvent être télécommandées depuis le sol, ce qui permet un contrôle beaucoup plus précis, mais sans la vue qu’offre une position au sommet de la grue (à droite).

La stabilité

Pour la stabilité, la somme de tous les moments autour de la base de la grue doit être proche de zéro afin que la grue ne se renverse pas. ^[42] En pratique, l’ampleur de la charge qu’il est permis de soulever (appelée «charge nominale» aux États-Unis) est inférieure d’une certaine valeur à la charge qui fera basculer la grue, offrant ainsi une marge de sécurité.

Selon les normes américaines pour les grues mobiles, la charge nominale à stabilité limitée pour une grue sur chenilles est de 75 % de la charge de basculement. La charge nominale à stabilité limitée pour une grue mobile supportée par des stabilisateurs est de 85 % de la charge de basculement. Ces exigences, ainsi que d’autres aspects liés à la sécurité de la conception des grues, sont établies par l’American Society of Mechanical Engineers dans le volume ASME B30.5-2018 Mobile and Locomotive Cranes .

Les normes pour les grues montées sur des navires ou des plates-formes offshore sont un peu plus strictes en raison de la charge dynamique sur la grue due au mouvement du navire. De plus, la stabilité du navire ou de la plate-forme doit être prise en compte.

Pour les grues fixes montées sur socle ou sur mât, le moment produit par la flèche, la flèche et la charge est résisté par la base du socle ou le mât. La contrainte à l’intérieur de la base doit être inférieure à la limite d’élasticité du matériau, sinon la grue échouera.

Les types

Portable

Il existe quatre principaux types de grues mobiles : montées sur camion, tout terrain, sur chenilles et flottantes.

Monté sur camion

La configuration de grue montée sur camion la plus élémentaire est un “camion à flèche” ou “chargeur de camion”, qui comprend une grue à flèche télescopique rotative montée à l’arrière sur un châssis de camion commercial. ^{[43] [44]}

Les grues « montées sur camion » plus grandes, plus lourdes et spécialement conçues sont construites en deux parties : le support, souvent appelé la partie inférieure , et le composant de levage, qui comprend la flèche, appelée la partie supérieure .. Ceux-ci sont accouplés par une plaque tournante, permettant à la tige de se balancer d’un côté à l’autre. Ces grues sur camion hydrauliques modernes sont généralement des machines monomoteurs, le même moteur alimentant le train de roulement et la grue. La partie supérieure est généralement alimentée par l’Hydraulique passant par le plateau tournant à partir de la pompe montée sur la partie inférieure. Dans les anciens modèles de grues hydrauliques sur camion, il y avait deux moteurs. L’un dans le bas a tiré la grue sur la route et a fait fonctionner une pompe Hydraulique pour les stabilisateurs et les vérins. Celui de la partie supérieure faisait passer la partie supérieure par une pompe Hydraulique qui lui était propre. De nombreux opérateurs plus âgés préfèrent le système à deux moteurs en raison de fuites dans les joints de la plaque tournante des grues vieillissantes de conception récente. Hiab a inventé la première Grue hydraulique montée sur camion au monde en 1947. ^[45]Le nom, Hiab, vient de l’abréviation couramment utilisée de Hydrauliska Industri AB, une société fondée à Hudiksvall, en Suède, en 1944 par Eric Sundin, un fabricant de skis qui a trouvé un moyen d’utiliser le moteur d’un camion pour alimenter des grues auxiliaires grâce à l’utilisation de l’Hydraulique.

Généralement, ces grues sont capables de se déplacer sur les autoroutes, éliminant ainsi le besoin d’un équipement spécial pour transporter la grue à moins que des contraintes de poids ou d’autres dimensions ne soient en place, telles que les lois locales. Si tel est le cas, la plupart des grues plus grandes sont équipées de remorques spéciales pour aider à répartir la charge sur plusieurs essieux ou peuvent être démontées pour répondre aux exigences. Un exemple est les contrepoids. Souvent, une grue sera suivie d’un autre camion transportant les contrepoids qui sont retirés pour le voyage. De plus certaines grues sont capables de retirer toute la tige. Cependant, ce n’est généralement un problème que dans une grande grue et principalement avec une grue conventionnelle telle qu’une Link-Belt HC-238. Lorsque vous travaillez sur le chantier, les stabilisateurssont étendus horizontalement à partir du châssis puis verticalement pour niveler et stabiliser la grue à l’arrêt et au levage . De nombreuses grues sur camion ont une capacité de déplacement lent (quelques miles par heure) tout en suspendant une charge. Il faut faire très attention à ne pas balancer la charge latéralement par rapport à la direction de déplacement, car la plus grande stabilité anti-basculement réside alors dans la rigidité de la suspension du châssis. La plupart des grues de ce type ont également des contrepoids mobiles pour une stabilisation au-delà de celle fournie par les stabilisateurs. Les charges suspendues directement à l’arrière sont les plus stables, car la majeure partie du poids de la grue agit comme un contrepoids. Cartes calculées en usine (ou protections électroniques) sont utilisés par les grutiers pour déterminer les charges maximales de sécurité pour le travail stationnaire (sur stabilisateur) ainsi que les charges (sur caoutchouc) et les vitesses de déplacement.

Les camions-grues ont une capacité de levage allant d’environ 14,5 tonnes courtes (12,9 tonnes longues ; 13,2 t ) à environ 2 240 tonnes courtes (2 000 tonnes longues; 2 032 t). ^{[46] [47]} Bien que la plupart ne tournent qu’à environ 180 degrés, les grues montées sur camion les plus chères peuvent tourner à 360 degrés.

• Exemples de grues montées sur camion

• Grue automobile des troupes ferroviaires de Russie

• Grue sur camion Liebherr construisant un pont

• Une grue montée sur camion Grove en configuration de déplacement sur route

• Un modèle de grue transportée par un camion plateau

Terrain accidenté Grue tout terrain

Une grue tout-terrain a une flèche montée sur un train de roulement au sommet de quatre pneus en caoutchouc qui est conçue pour les opérations de ramassage et de transport Hors route . Les stabilisateurs sont utilisés pour niveler et stabiliser la grue pour le levage. ^[48]

Ces grues télescopiques sont des machines monomoteurs, avec le même moteur alimentant le train de roulement et la grue, semblable à une grue sur chenilles. Le moteur est généralement monté dans le train de roulement plutôt que dans la partie supérieure, comme avec la grue sur chenilles. La plupart ont 4 roues motrices et 4 roues directrices pour traverser des terrains plus étroits et plus lisses qu’un camion-grue standard, avec moins de préparation du site.

Crawler Grue sur chenilles

Une grue sur chenilles a sa flèche montée sur un train de roulement équipé d’un ensemble de chenilles qui assurent à la fois stabilité et mobilité. Les grues sur chenilles ont une capacité de levage d’environ 40 à 4 000 tonnes longues (44,8 à 4 480,0 tonnes courtes; 40,6 à 4 064,2 t). ^[49]

Le principal avantage d’une grue sur chenilles est sa mobilité et son utilisation, car la grue est capable d’opérer sur des sites avec une amélioration minimale et stable sur ses chenilles sans stabilisateurs. Les chenilles larges répartissent le poids sur une grande surface et sont bien meilleures que les roues pour traverser un sol meuble sans s’enfoncer. Une grue sur chenilles est également capable de se déplacer avec une charge. Son principal inconvénient est son poids qui le rend difficile et coûteux à transporter. En règle générale, une grande chenille doit être démontée au moins dans la flèche et la cabine et déplacée par des camions, des wagons ou des navires vers son prochain emplacement. ^[50]

Flottant Grue flottante

Les grues flottantes sont principalement utilisées dans la construction de ponts et la construction portuaire , mais elles sont également utilisées pour le chargement et le déchargement occasionnels de charges particulièrement lourdes ou encombrantes sur et hors des navires. Certaines grues flottantes sont montées sur des pontons , d’autres sont des barges -grues spécialisées d’une capacité de levage supérieure à 10 000 tonnes courtes (8 929 tonnes longues ; 9 072 t ) et ont été utilisées pour transporter des sections entières de pont. Des grues flottantes ont également été utilisées pour sauver des navires coulés .

Les navires-grues sont souvent utilisés dans la construction offshore . Les plus grandes grues tournantes se trouvent sur SSCV Thialf , qui dispose de deux grues d’une capacité de 7 100 tonnes (7 826 tonnes courtes ; 6 988 tonnes longues ) chacune. Pendant 50 ans, la plus grande grue de ce type était ” Herman l’Allemand ” au chantier naval de Long Beach , l’un des trois construits par l’Allemagne nazie et capturé pendant la guerre. La grue a été vendue au canal de Panama en 1996 où elle est maintenant connue sous le nom de Titan . ^[51]

Autres types Reach stacker

Un gerbeur est un véhicule utilisé pour la manutention de conteneurs de fret intermodaux dans de petits terminaux ou des ports de taille moyenne. Les gerbeurs sont capables de transporter très rapidement un conteneur sur de courtes distances et de les empiler sur plusieurs rangées en fonction de son accès.

Tout terrain Grue tout terrain

Une grue tout-terrain est un hybride combinant la maniabilité d’une grue montée sur camion et la maniabilité sur site d’une grue tout-terrain. Il peut à la fois se déplacer à grande vitesse sur les routes publiques et manœuvrer sur un terrain accidenté sur le chantier en utilisant toutes les roues motrices et la direction en crabe.

Les AT ont 2 à 12 essieux et sont conçus pour soulever des charges jusqu’à 2 000 tonnes (2 205 tonnes courtes ; 1 968 tonnes longues ). ^[52]

Choisissez et transportez

Une grue pick and carry est similaire à une grue mobile en ce sens qu’elle est conçue pour se déplacer sur la voie publique ; cependant, les grues pick and carry n’ont pas de pieds stabilisateurs ni de stabilisateurs et sont conçues pour soulever la charge et la transporter jusqu’à sa destination, dans un petit rayon, puis être en mesure de se rendre au travail suivant. Les grues Pick and Carry sont populaires en Australie, où de grandes distances sont rencontrées entre les chantiers. Un fabricant populaire en Australie était Franna, qui a depuis été acheté par Terex, et maintenant toutes les grues de prélèvement et de transport sont communément appelées “Frannas”, même si elles peuvent être fabriquées par d’autres fabricants. Presque toutes les moyennes et grandes entreprises de grues en Australie en possèdent au moins une et de nombreuses entreprises possèdent des flottes de ces grues. La gamme de capacité est comprise entre dix et quarante tonnes (9,8 et 39,4 tonnes longues ; 11 et 44 tonnes courtes) comme portance maximale, bien que celle-ci soit bien inférieure à mesure que la charge s’éloigne de l’avant de la grue. Les grues Pick and Carry ont remplacé le travail habituellement effectué par des grues sur camion plus petites, car le temps d’installation est beaucoup plus rapide. De nombreux chantiers de fabrication d’acier utilisent également des grues de sélection et de transport, car ils peuvent «marcher» avec des sections d’acier fabriquées et les placer là où cela est nécessaire avec une relative facilité.

Sidelifter Grue à levage latéral

Une grue à chariot élévateur est un camion routier ou une semi-remorque , capable de lever et de transporter des conteneurs aux normes ISO . Le levage de conteneurs se fait avec des palans parallèles de type grue, qui peuvent soulever un conteneur du sol ou d’un véhicule ferroviaire .

Pont de transport

Une grue de pont de transport est une petite grue à 4 roues avec une flèche rotative à 360 degrés placée en plein centre et une cabine d’opérateur située à une extrémité sous cette flèche. La section arrière abrite le moteur et la zone au-dessus des roues est un pont plat. Très bien une invention américaine, le pont Carry peut soulever une charge dans un espace confiné, puis la charger sur l’espace du pont autour de la cabine ou du moteur et ensuite se déplacer vers un autre site. Le principe du Carry Deck est la version américaine de la grue pick and carry et tous deux permettent de déplacer la charge par la grue sur de courtes distances.

Chariot télescopique Grue mobile à conteneurs

Les chariots télescopiques sont des chariots ressemblant à des chariots élévateurs qui ont un ensemble de fourches montées sur une flèche extensible télescopique comme une grue. Les premiers chariots télescopiques ne se soulevaient que dans une direction et ne tournaient pas; ^[53]cependant, plusieurs fabricants ont conçu des chariots télescopiques qui tournent à 360 degrés à travers une plaque tournante et ces machines semblent presque identiques à la grue tout terrain. Ces nouveaux modèles de chariot télescopique/grue à 360 degrés ont des stabilisateurs ou des pieds stabilisateurs qui doivent être abaissés avant le levage ; cependant, leur conception a été simplifiée afin qu’ils puissent être déployés plus rapidement. Ces machines sont souvent utilisées pour manipuler des palettes de briques et installer des fermes de châssis sur de nombreux nouveaux chantiers de construction et elles ont érodé une grande partie du travail des petites grues télescopiques sur camion. De nombreuses forces armées du monde ont acheté des chariots télescopiques et certains d’entre eux sont des types entièrement rotatifs beaucoup plus chers. Leur capacité tout-terrain et leur polyvalence sur site pour décharger des palettes à l’aide de fourches,

Port Grues au chantier naval de Kotka , Finlande en août 1968

Grues pour vrac sec ou conteneurs généralement dans les baies ou les voies navigables intérieures.

Travel lift

Un travel lift (également appelé portique pour bateaux ou grue pour bateaux) est une grue avec deux panneaux latéraux rectangulaires reliés par une seule poutre de portée au sommet d’une extrémité. La grue est mobile avec quatre groupes de roues orientables, une à chaque coin. Ces grues permettent aux bateaux avec des mâts ou de grandes superstructures d’être retirés de l’eau et transportés autour des quais ou des marinas. ^[54] A ne pas confondre dispositif mécanique servant au transfert d’un navire entre deux plans d’eau, également appelé ascenseur à bateaux .

Chemin de fer Grue ferroviaire

Une grue de chemin de fer a des roues à boudin pour une utilisation sur les chemins de fer. La forme la plus simple est une grue montée sur un wagon plat . Des appareils plus performants sont spécialement conçus. Différents types de grues sont utilisés pour les travaux de maintenance , les opérations de récupération et le chargement de marchandises dans les parcs à marchandises et les installations de manutention de ferraille.

Aérien Grue aérienne

Les grues aériennes ou “sky cranes” sont généralement des hélicoptères conçus pour soulever de grosses charges. Les hélicoptères sont capables de se déplacer et de soulever des zones difficiles d’accès avec les grues conventionnelles. Les hélicoptères-grues sont le plus souvent utilisés pour soulever des charges sur les centres commerciaux et les immeubles de grande hauteur. Ils peuvent soulever tout ce qui est dans leur capacité de levage, comme les climatiseurs, les voitures, les bateaux, les piscines, etc. Ils effectuent également des secours après les catastrophes naturelles pour le nettoyage, et pendant les incendies de forêt, ils peuvent transporter d’énormes seaux de l’eau pour éteindre les incendies.

Certaines grues aériennes, pour la plupart des concepts, ont également utilisé des aéronefs plus légers que l’air, tels que des dirigeables .

Grue grimpante Grue grimpante Lagerwey, à WindEnergy expo, 2018

Au lieu d’installer une grande grue pour construire une tour d’éolienne , une grue grimpante plus petite peut aider à construire la tour, grimper avec elle jusqu’au sommet, soulever le boîtier du générateur à son sommet, ajouter les pales du rotor, puis descendre. Cela a été introduit par Lagerwey Wind et Enercon . ^{[ citations nécessaires ]}

Transporteur à cheval

Un Straddle Carrier déplace et empile des conteneurs intermodauxx

Fixé

Échangeant la mobilité contre la capacité de transporter des charges plus importantes et d’atteindre de plus grandes hauteurs grâce à une stabilité accrue, ces types de grues se caractérisent par le fait que leur structure principale ne bouge pas pendant la période d’utilisation. Cependant, beaucoup peuvent encore être assemblés et démontés. Les structures sont essentiellement fixées en un seul endroit.

Anneau

Les grues circulaires font partie des grues terrestres les plus grandes et les plus lourdes jamais conçues. Une voie en forme d’anneau supporte la superstructure principale permettant des charges extrêmement lourdes (jusqu’à des milliers de tonnes).

La tour

Les grues à tour sont une forme moderne de grue d’équilibre composée des mêmes pièces de base. Fixées au sol sur une dalle de béton (et parfois fixées sur les côtés des structures), les grues à tour offrent souvent la meilleure combinaison de hauteur et de capacité de levage et sont utilisées dans la construction d’immeubles de grande hauteur. La base est ensuite fixée au mât qui donne à la grue sa hauteur. De plus, le mât est fixé à l’unité de rotation (engrenage et moteur) qui permet à la grue de tourner. Au-dessus de l’unité d’orientation, il y a trois parties principales qui sont : la longue flèche horizontale (bras de travail), la contre-flèche plus courte et la cabine de l’opérateur.

L’optimisation de l’emplacement des grues à tour sur les chantiers de construction a un effet important sur les coûts de transport des matériaux d’un projet. ^[55]

La longue flèche horizontale est la partie de la grue qui porte la charge. La contre-flèche porte un contrepoids, généralement en blocs de béton, tandis que la flèche suspend la charge vers et depuis le centre de la grue. Le grutier est assis dans une cabine au sommet de la tour ou contrôle la grue par télécommande radio depuis le sol. Dans le premier cas, la cabine de l’opérateur est le plus souvent située au sommet de la tour fixée au plateau tournant, mais peut être montée sur la flèche ou à mi-chemin de la tour. Le crochet de levage est actionné par le grutier à l’aide de moteurs électriques pour manipuler les câbles métalliques à travers un système de poulies. Le crochet est situé sur le long bras horizontal pour soulever la charge qui contient également son moteur.

Afin d’accrocher et de décrocher les charges, l’opérateur travaille généralement en collaboration avec un signaleur (appelé «dogger», «rigger» ou «swamper»). Ils sont le plus souvent en contact radio et utilisent toujours des signaux manuels. Le gréeur ou le dogger dirige le calendrier des levages de la grue et est responsable de la sécurité du gréement et des charges.

Les grues à tour peuvent atteindre une hauteur sous crochet de plus de 100 mètres. ^[56]

• Exemples de grues à tour

• Grue à tour au sommet du Mont Blanc

• Cabine de grue à tour

• Grue à tour à flèche “relevable”

• Une grue à tour tourne sur son axe avant d’abaisser le crochet de levage.

Composants

Les grues à tour sont largement utilisées dans la construction et d’autres industries pour soulever et déplacer des matériaux. Il existe de nombreux types de grues à tour. Bien qu’ils soient de type différent, les pièces principales sont les mêmes, comme suit :

• Mât : la tour de support principale de la grue. Il est composé de profilés en acier qui sont reliés entre eux lors de l’installation.
• Unité d’orientation : l’unité d’orientation se trouve au sommet du mât. C’est le moteur qui permet à la grue de tourner.
• Cabine d’exploitation : sur la plupart des grues à tour, la cabine d’exploitation se trouve juste au-dessus de l’unité d’orientation. Il contient les commandes de fonctionnement, le système d’indication de mouvement de charge (LMI), la balance, l’anémomètre, etc.
• Flèche : la flèche, ou bras de manœuvre, s’étend horizontalement à partir de la grue. Une flèche “relevable” est capable de monter et descendre; une flèche fixe a un chariot roulant qui court le long du dessous pour déplacer les marchandises horizontalement.
• Contre-flèche : maintient les contrepoids, le moteur de levage, le tambour de levage et l’électronique. ^[57]
• Treuil de levage : l’ensemble de treuil de levage comprend le treuil de levage (moteur, boîte de vitesses, tambour de levage, câble de levage et freins), le contrôleur du moteur de levage et les composants de support, tels que la plate-forme. De nombreuses grues à tour ont des transmissions à deux vitesses ou plus.
• Crochet : le crochet (ou les crochets) sert à relier le matériel à la grue. Il est suspendu au câble de levage soit en pointe pour les grues à flèche relevable, soit dans le ventre du câble de levage sous le chariot pour les grues marteau.
• Poids : De grands contrepoids en béton mobiles sont montés vers l’arrière du contre-pont, pour compenser le poids des marchandises soulevées et maintenir le centre de gravité au-dessus de la tour de support. ^[58]

La flèche principale de cette grue s’est rompue en raison d’une surcharge. Assemblée

Une grue à tour est généralement assemblée par une grue à flèche télescopique (mobile) de plus grande portée (voir également “grue à montage automatique” ci-dessous) et dans le cas des grues à tour qui se sont élevées lors de la construction de gratte-ciel très hauts, une grue plus petite (ou derrick ) sera souvent soulevée sur le toit de la tour achevée pour démonter ensuite la grue à tour, ce qui peut être plus difficile que l’installation. ^[59]

Les grues à tour peuvent être commandées à distance, ce qui évite au grutier d’avoir à s’asseoir dans une cabine au sommet de la grue.

Opération

Chaque modèle et style distinctif de grue à tour a un tableau de levage prédéterminé qui peut être appliqué à n’importe quel rayon disponible, selon sa configuration. Semblable à une grue mobile, une grue à tour peut soulever un objet de masse beaucoup plus grande plus près de son centre de rotation qu’à son rayon maximum. Un opérateur manipule plusieurs leviers et pédales pour contrôler chaque fonction de la grue.

Sécurité

Lorsqu’une grue à tour est utilisée à proximité de bâtiments, de routes, de lignes électriques ou d’autres grues à tour, un système anticollision de grue à tour est utilisé. Ce système d’aide à l’opérateur réduit le risque d’interaction dangereuse entre une grue à tour et une autre structure.

Dans certains pays, comme la France, les systèmes anticollision des grues à tour sont obligatoires. ^[60]

Grues à tour à montage automatique Une grue à tour à montage automatique se replie à Erlangen, en Allemagne.

Généralement un type de grue à tour à conducteur accompagnant, les grues à tour à montage automatique sont transportées comme une seule unité et peuvent être assemblées par un technicien qualifié sans l’aide d’une grue mobile plus grande. Ce sont des grues à rotation inférieure qui reposent sur des stabilisateurs, n’ont pas de contre-flèche, ont leurs contrepoids et leur lest à la base du mât, ne peuvent pas monter seules, ont une capacité réduite par rapport aux grues à tour standard et ont rarement une cabine d’opérateur.

Dans certains cas, les petites grues à tour à montage automatique peuvent avoir des essieux fixés en permanence à la section de la tour pour faciliter la manœuvre de la grue sur site.

Les grues à tour peuvent également utiliser un châssis de vérin Hydraulique pour se soulever afin d’ajouter de nouvelles sections de tour sans qu’aucune autre grue supplémentaire n’aide au-delà de la phase d’assemblage initiale. C’est ainsi qu’il peut atteindre presque toutes les hauteurs nécessaires pour construire les plus hauts gratte-ciel lorsqu’il est lié à un bâtiment à mesure que celui-ci s’élève. La hauteur maximale sans support d’une grue à tour est d’environ 265 pieds. ^[61] Pour une vidéo d’une grue qui grandit, voir “Crane Building Itself” sur YouTube. ^[62]

Pour une autre animation d’une telle grue en cours d’utilisation, voir “Simulation de construction de tour SAS” sur YouTube. ^[63] Ici, la grue est utilisée pour ériger un échafaudage, qui, à son tour, contient un portique pour soulever des sections d’une flèche de pont.

Télescopique Une grue mobile télescopique à flèche relevable en treillis

Une grue télescopique a une flèche composée de plusieurs tubes emboîtés les uns dans les autres. Un vérin Hydraulique ou un autre mécanisme motorisé étend ou rétracte les tubes pour augmenter ou diminuer la longueur totale de la flèche. Ces types de flèches sont souvent utilisées pour des projets de construction à court terme, des travaux de sauvetage, le levage de bateaux dans et hors de l’eau, etc. La compacité relative des flèches télescopiques les rend adaptables à de nombreuses applications mobiles.

Bien que toutes les grues télescopiques ne soient pas des grues mobiles, beaucoup d’entre elles sont montées sur camion.

Une grue à tour télescopique a un mât télescopique et souvent une superstructure (flèche) sur le dessus de sorte qu’elle fonctionne comme une grue à tour. Certaines grues à tour télescopiques ont également une flèche télescopique.

Requin-marteau Grue marteau ( Grue Finnieston )

La grue à “tête de marteau”, ou grue géante en porte-à- faux , est une grue à flèche fixe constituée d’une tour à contreventement en acier sur laquelle s’articule un grand porte-à-faux horizontal à double porte-à- faux ; la partie avant de ce porte-à-faux ou flèche porte le chariot élévateur, la flèche se prolonge vers l’arrière pour former un support pour la machinerie et un contrepoids. En plus des mouvements de levage et de rotation, il est prévu un mouvement dit de “racking”, par lequel le chariot élévateur, avec la charge suspendue, peut être déplacé vers l’intérieur et vers l’extérieur le long de la flèche sans modifier le niveau de la charge. Un tel mouvement horizontal de la charge est une caractéristique marquée de la conception ultérieure des grues. Ces grues sont généralement construites dans de grandes tailles et peuvent peser jusqu’à 350 tonnes^{[ lequel ? ]} .

La conception de Hammerkran a d’ abord évolué en Allemagne au tournant du 19ème siècle et a été adoptée et développée pour être utilisée dans les chantiers navals britanniques pour soutenir le programme de construction de cuirassés de 1904 à 1914. La capacité de la grue marteau à soulever des poids lourds était utile pour l’installation de gros morceaux de cuirassés tels que des plaques de blindage et des canons de fusil . Des grues cantilever géantes ont également été installées dans des chantiers navals au Japon et aux États-Unis . Le gouvernement britannique a également installé une grue en porte-à-faux géante à la base navale de Singapour (1938) et plus tard une copie de la grue a été installée àChantier naval de Garden Island à Sydney (1951). Ces grues servaient de support de réparation pour la flotte de combat opérant loin de la Grande-Bretagne .

Dans l’ Empire britannique , la société d’ingénierie Sir William Arrol Co Ltd était le principal fabricant de grues cantilever géantes ; l’entreprise en a construit quatorze au total. Parmi les soixante construites dans le monde, peu subsistent ; sept en Angleterre et en Ecosse sur une quinzaine dans le monde. ^[64]

Le Titan Clydebank est l’une des quatre grues écossaises sur la rivière Clyde et préservé en tant qu’attraction touristique.

Niveau de relevage Grue de relevage de niveau

Normalement, une grue avec une flèche articulée aura tendance à voir son crochet monter et descendre lorsque la flèche se déplace (ou guinde ). Une grue à relevage à niveau est une grue de cette conception courante, mais avec un mécanisme supplémentaire pour maintenir le crochet au même niveau lors du relevage.

Aérien Un pont roulant utilisé dans un atelier d’usinage typique. Le palan est actionné via une station à bouton-poussoir câblée pour déplacer le système et la charge dans n’importe quelle direction

Un pont roulant , également connu sous le nom de pont roulant, est un type de grue où le mécanisme à crochet et ligne s’étend le long d’une poutre horizontale qui s’étend elle-même le long de deux rails largement séparés. Souvent, il se trouve dans un long bâtiment d’usine et longe des rails le long des deux longs murs du bâtiment. Il s’apparente à une grue portique . Les ponts roulants sont généralement constitués d’une construction à poutre unique ou à double poutre. Ceux-ci peuvent être construits en utilisant des poutres en acier typiques ou un type de poutre-caisson plus complexe. Sur la photo de droite, un pont roulant à poutre-caisson unique avec le palan et le système commandés par un boîtier de commande. Les ponts bipoutres sont plus typiques lorsqu’ils ont besoin de systèmes de capacité plus lourde à partir de 10 tonnes ^{[ lequel ? ]}et ci-dessus. L’avantage de la configuration de type poutre-caisson se traduit par un système qui a un poids mort inférieur mais une intégrité globale du système plus forte. Un palan pour soulever les objets, le pont, qui enjambe la zone couverte par la grue, et un chariot pour se déplacer le long du pont seraient également inclus.

L’utilisation la plus courante des ponts roulants est dans l’ industrie sidérurgique . À chaque étape du processus de fabrication, jusqu’à ce qu’il quitte une usine en tant que produit fini, l’ acier est manipulé par un pont roulant. Les matières premières sont versées dans un four par une grue, l’acier chaud est stocké pour refroidissement par un pont roulant, les bobines finies sont soulevées et chargées sur des camions et des trains par un pont roulant, et le fabricant ou l’emboutisseur utilise un pont roulant pour manipuler l’acier dans son usine. L’ industrie automobile utilise des ponts roulants pour la manutention des matières premières. Les grues de poste de travail plus petites gèrent des charges plus légères dans une zone de travail, telle qu’une CNCmoulin ou scie.

Presque toutes les papeteries utilisent des ponts roulants pour l’entretien régulier nécessitant le retrait de rouleaux de presse lourds et d’autres équipements. Les ponts roulants sont utilisés dans la construction initiale des machines à papier car ils facilitent l’installation des lourds tambours de séchage du papier en fonte et d’autres équipements massifs, certains pesant jusqu’à 70 tonnes.

Dans de nombreux cas, le coût d’un pont roulant peut être largement compensé par les économies réalisées en ne louant pas de grues mobiles lors de la construction d’une installation qui utilise beaucoup d’équipements de traitement lourds.

Pont roulant électrique Un pont roulant EOT est utilisé pour déplacer et construire ce submersible , l’ Ictineu 3 , dans un entrepôt de Sant Feliu de Llobregat .

Il s’agit du type de pont roulant le plus courant, que l’on trouve dans de nombreuses usines. Ces grues sont actionnées électriquement par un pendentif de commande, un pendentif à distance radio/IR ou depuis une cabine d’opérateur fixée à la grue.

Portique Grue portique Une grue portique pour mettre une diligence sur un wagon plat

Un portique est équipé d’un palan dans un local machinerie fixe ou sur un chariot qui circule horizontalement sur des rails, généralement monté sur une poutre simple (monopoutre) ou sur deux poutres (bipoutre). Le châssis de la grue est supporté par un système de portique avec des poutres et des roues égalisées qui roulent sur le rail du portique, généralement perpendiculairement à la direction de déplacement du chariot. Ces grues sont de toutes tailles et certaines peuvent déplacer des charges très lourdes, en particulier les très grandes grues utilisées dans les chantiers navals ou les installations industrielles. Une version spéciale est la grue à conteneurs (ou grue “Portainer”, du nom du premier constructeur), conçue pour le chargement et le déchargement de conteneurs embarqués dans un port.

La plupart des grues à conteneurs sont de ce type.

Plate-forme Grue de pont

Situés sur les navires et les bateaux, ils sont utilisés pour les opérations de fret ou le déchargement et la récupération des bateaux lorsqu’aucune installation de déchargement à terre n’est disponible. La plupart sont diesel-hydrauliques ou électro-hydrauliques.

Foc Grue à flèche

Une grue à flèche est un type de grue où un élément horizontal ( flèche ou flèche ), supportant un palan mobile, est fixé à un mur ou à un pilier au sol. Les grues à flèche sont utilisées dans les locaux industriels et sur les véhicules militaires. La flèche peut se balancer en arc de cercle, pour donner un mouvement latéral supplémentaire, ou être fixe. Des grues similaires, souvent appelées simplement palans, étaient installées au dernier étage des entrepôts pour permettre de soulever les marchandises à tous les étages.

Manutention en vrac Grue de manutention en vrac

Les grues de manutention en vrac sont conçues dès le départ pour transporter une benne preneuse ou un godet, plutôt que d’utiliser un crochet et une élingue. Ils sont utilisés pour les cargaisons en vrac, telles que le charbon, les minéraux, la ferraille, etc.

Chargeur Grue auxiliaire de chargement utilisant une extension de flèche

Une grue de chargement (également appelée grue à flèche articulée ou grue articulée ) est un bras articulé à commande Hydraulique monté sur un camion ou une remorque , et est utilisée pour charger/décharger la cargaison du véhicule. Les nombreuses sections articulées peuvent être pliées dans un petit espace lorsque la grue n’est pas utilisée. Une ou plusieurs des sections peuvent être télescopiques . Souvent, la grue aura un certain degré d’automatisation et pourra se décharger ou se ranger sans instruction de l’opérateur.

Contrairement à la plupart des grues, l’opérateur doit se déplacer autour du véhicule pour pouvoir visualiser sa charge ; par conséquent, les grues modernes peuvent être équipées d’un système de commande portable câblé ou radio pour compléter les leviers de commande hydrauliques montés sur la grue.

Au Royaume-Uni et au Canada, ce type de grue est souvent connu familièrement sous le nom de « Hiab », en partie parce que ce fabricant a inventé la grue de chargement et a été le premier sur le marché britannique, et en partie parce que le nom distinctif était affiché bien en évidence sur le bras de flèche. . ^[65]

Une grue de chargement est une grue de chargement montée sur un châssis avec des roues. Ce châssis peut rouler sur la remorque. Parce que la grue peut se déplacer sur la remorque, il peut s’agir d’une grue légère, de sorte que la remorque est autorisée à transporter plus de marchandises.

Empileur Transstockeur

Une grue avec un mécanisme de type chariot élévateur utilisé dans les entrepôts automatisés (contrôlés par ordinateur) (connu sous le nom de système automatisé de stockage et de récupération (AS/RS)). La grue se déplace sur un rail dans une allée de l’entrepôt. La fourche peut être relevée ou abaissée à n’importe quel niveau d’un rack de stockage et peut être étendue dans le rack pour stocker et récupérer le produit. Le produit peut dans certains cas être aussi grand qu’une automobile . Les transstockeurs sont souvent utilisés dans les grands entrepôts frigorifiques des fabricants de produits surgelés. Cette automatisation évite aux conducteurs de chariots élévateurs de travailler chaque jour à des températures inférieures à zéro.

Grue de pose de blocs

Une grue à pose de blocs est une forme de grue. Ils ont été utilisés pour installer les grands blocs de pierre utilisés pour construire des brise – lames , des taupes et des piliers en pierre .

Augmentation de l’efficacité des grues

La durée de vie des grues existantes constituées de structures métalliques soudées peut souvent être prolongée de plusieurs années grâce au post-traitement des soudures. Lors du développement des grues, le niveau de charge (charge de levage) peut être considérablement augmenté en tenant compte des recommandations IIW, ce qui conduit dans la plupart des cas à une augmentation de la charge de levage autorisée et donc à une augmentation de l’efficacité. ^[66]

Appareils similaires

Tournage d’un film depuis une grue

La définition généralement acceptée d’une grue est une machine pour soulever et déplacer des objets lourds au moyen de cordes ou de câbles suspendus à un bras mobile. Ainsi, un engin de levage qui n’utilise pas de câbles, ou qui n’assure qu’un mouvement vertical et non horizontal, ne peut pas être qualifié à proprement parler de « grue ».

Les types de machines de levage de type grue comprennent :

• Bloquer et tacler
• Cabestan (nautique)
• Palan (appareil)
• Treuil
• Treuil
• Cueilleuse de cerises

Les types plus avancés techniquement de telles machines de levage sont souvent appelés “grues”, quelle que soit la définition officielle du terme.

Exemples spéciaux

• Finnieston Crane , alias la grue Stobcross – Exemple classé en catégorie A d’une grue “hammerhead” (cantilever) dans les anciens docks de Glasgow , construite par la société William Arrol. – 50 m (164 pieds) de haut, capacité de 175 tonnes (172 tonnes longues; 193 tonnes courtes), construit en 1926
• Taisun – grue à double pont à Yantai , Chine . – Capacité de 20 000 tonnes (22 046 tonnes courtes; 19 684 tonnes longues), détenteur du record du monde – 133 m (436 pi) de haut, 120 m (394 pi) de portée, hauteur de levage 80 m (262 pi)
• Grue de Kockum – grue de chantier naval anciennement à Kockums , Suède . – 138 m (453 pieds) de haut, capacité de 1500 tonnes (1500 tonnes longues; 1700 tonnes courtes), depuis déménagé à Ulsan , Corée du Sud
• Samson et Goliath (grues) – deux portiques du chantier naval Harland & Wolff à Belfast construits par Krupp – Goliath mesure 96 m (315 pi) de haut, Samson mesure 106 m (348 pi) – portée 140 m (459 pieds), hauteur de levage 70 m (230 pieds), capacité 840 tonnes (830 tonnes longues; 930 tonnes courtes) chacune, 1600 tonnes (1600 tonnes longues; 1800 tonnes courtes) combinées
• Chemin de fer de grue de brise-lames – grue à vapeur automotrice qui courait autrefois le long du brise-lames à Douglas . – fonctionnait sur une voie à écartement de 10 pieds ( 3048 mm ), la plus large des îles britanniques
• Liebherr TCC 78000 ^[67] – Grue à portique pour charges lourdes utilisée pour le levage de charges lourdes à Rostock , en Allemagne . – Capacité de 1600 tonnes (1570 tonnes longues; 1760 tonnes courtes), hauteur de levage de 112 m (367 pieds)

Grutiers

Une femme conduisant une grue OET de 20 tonnes , 1914

Les grutiers sont des travailleurs qualifiés et des conducteurs d’équipement lourd .

Les principales compétences requises pour un grutier comprennent :

• Compréhension de l’utilisation et de l’entretien des machines et des outils
• Bonnes capacités de travail en équipe
• Attention aux détails
• Bonne conscience spatiale.
• Patience et capacité à rester calme dans des situations stressantes ^[68]

Voir également

• Certification de grutier accrédité
• Banquier
• Cueilleuse de cerises
• Bossoir
• Voilage flottant
• Grue portique
• Appareils de levage à un, deux et trois pieds :
  • derrick
  • voilages
  • gynécologue
• Pont roulant
• Palette
• Lève-personne
• Sidelifter
• Pelle à vapeur
• Taisun
• Chariot télescopique

Références

1. ^ “Comment les grues sont-elles alimentées?” . Bryn Thomas Grues. 22 février 2017 . Récupéré le 20 novembre 2017 .
2. ^ Chisholm, Hugh, éd. (1911). “Grues” . Encyclopædia Britannica . Vol. 7 (11e éd.). La presse de l’Universite de Cambridge. p. 368–372.
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Sources

Wikimedia Commons a des médias liés aux grues (machines) .

Wikisource a un texte original lié à cet article : La description d’une grue nouvelle et sûre, qui a quatre pouvoirs différents ; inventé par M. James Ferguson, FRS

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