Lorsqu’on évoque les opérations de construction, de démolition ou de transport de matériaux lourds, la grue est souvent le premier équipement qui vient à l’esprit. Symbole de force et de précision, ces métronomes dominent souvent le paysage des chantiers.
Près de 80% des opérations de manutention requièrent l’utilisation d’un dispositif de levage. Autrement dit, la grue devient un équipement indispensable sur tout chantier de construction.
Cependant, toutes les grues ne se ressemblent pas et ne sont pas adaptées à tous les besoins. Dans cet article, nous allons explorer les différents types de grues de levage et comment elles sont installées.
1. Types de Grues de levage et leurs installations sur chantier :
a. Grues à montage par éléments (GME)
I. Grue à tour
Reconnaissables entre toutes, elles se caractérisent par un mât vertical, une flèche horizontale (pouvant aller jusqu’à 100 m de portée pour les modèles les plus imposants), et une contre-flèche. Certains modèles possèdent une flèche haubanée, d’autres sont dépourvus de perroquet (topless). La grue à tour est le modèle le plus fréquent en France.
La cabine de l’opérateur est installée en haut de cette structure, le grutier a une visibilité complète de son champ d’action. Un chariot se déplace le long de la flèche, permettant de soulever et de déplacer des charges.
Il existe 2 type de chariots:
Le double chariot, permettant d’augmenter la capacité en bout de flèche mais sa manipulation est contraignante.
Le chariot automatique, avec une meilleure ergonomie que le modèle précédent mais une moins bonne capacité portante en bout de flèche.
L’ensemble repose sur une embase solide pour la stabilité, et des lests sont utilisés pour équilibrer la grue et éviter tout basculement lors du levage. Son atout majeur réside dans son efficacité pour les travaux de longue durée.
II. Grue à flèche relevable
Dépourvue de chariot, cette variante de grue arbore le câble de levage à l’extrémité de sa flèche.
La contre-flèche de ces grues est plus courte que celle des GME à flèche horizontale, ce qui leur permet d’être installées à proximité immédiate d’obstacles. L’ajustement de l’inclinaison de la flèche permet de rapprocher ou d’éloigner la charge, évitant ainsi d’élever excessivement la grue. Deux GME à flèche relevable peuvent être montées à la même hauteur et se croiser sans se toucher, offrant une flexibilité unique.
Bien que peu courante en France, elle trouve son application principalement sur les chantiers impliquant des immeubles de grande hauteur (IGH) ou dans des zones où les charges en vol sont restreintes.
III. Les embases spécifiques
a. Fûts scellés
Crédit :@grutiers.net
Avant le bétonnage
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Fûts scellés perdus
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Pieds de scellement récupérables
Lorsque la zone d’installation est étroite, l’option des fûts scellés est envisagée. Il existe divers types de fûts scellés, avec des pieds de scellement récupérables (fixant le mât de la grue à des éléments spécifiques sur le massif de fondation) ou perdus (noyés dans le béton, nécessitant une coupe au démontage).
b. Montage sur portique
Crédit :@grutiers.net
Montage sur portique
(pour ne pas bloquer la circulation urbaine)
Montage sur portique
Crédit :@grutiers.net
Dans certaines situations particulières, placer la grue sur un portique peut être avantageux. Cela offre un contrôle précis de la descente de charge, permettant une transmission ciblée des forces. Par exemple, lors de la réhabilitation d’un bâtiment, la grue peut être positionnée sur le toit pour rediriger les efforts vers les éléments porteurs de la structure. Le portique offre également la flexibilité de réduire l’emprise au sol, permettant l’installation d’équipements de chantier en dessous ou le maintien de la circulation lors du levage, même sur une voie très fréquentée.
c. Montage sur voie
Crédit :@grutiers.net
Zoom sur boggie
Montage sur rail
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Autrefois courante, mais aujourd’hui moins usitée en raison d’incidents passés (renversements dus au vent, absence de butée en bout de piste), la méthode d’installation sur châssis à rails peut être envisagée avec des solutions compensatoires. Cette approche offre l’avantage d’une plus grande aire de déplacement en vol de la grue.
d. Châssis plat ou en croix
Crédit :@grutiers.net
Châssis plat
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Châssis en croix
La solution la plus répandue reste le montage sur châssis. Il est impératif de respecter les normes des fournisseurs, notamment la norme européenne EN 14439, et de lester adéquatement la base de la grue pour réduire les risques de renversement.
IV. Les stabilisations particulières du mât
a. Ancrage en façade
Crédit :@grutiers.net
Ancrage en façade d’un immeuble
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Ancrage sur la pile du viaduc (de Millau)
Lorsqu’une grue de levage est dotée d’un mât excessivement long, celui-ci peut être exposé à des forces de vent engendrant des contraintes de torsion ou de flambement sous son propre poids. Pour contrecarrer ces effets, on réduit la longueur de flambement (et le bras de levier des forces du vent) en fixant la grue à la structure existante.
b. Télescopage
Parfois, l’ancrage en façade n’est pas réalisable, comme dans le cas des immeubles de grande hauteur (IGH). C’est alors que la grue monte simultanément avec la structure. Une cage spéciale est préalablement installée sur le mât, et au moyen d’un système de vérins, la cabine de la grue est élevée pour ajouter un élément de mât supplémentaire. Cette opération est effectuée à vide, en dehors des heures de production et dans des conditions météorologiques favorables.
b. La grue mobile
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Grue sur pneus
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Grue sur chenilles
I. Sur pneus
Offrant une plus grande souplesse, la grue mobile est conçue pour être déplacée d’un emplacement à un autre au sein d’un chantier. Munie de roues, sa capacité de levage dépend de sa dimension et de sa configuration, couvrant une plage allant de 35 à 800 tonnes. Il faut néanmoins la stabiliser sur des patins ou des plaques de répartition afin de bien diffuser les charges au sol lors du levage.
Leur atout majeur? Leur disponibilité et leur adaptabilité. Ces grues sont omniprésentes, et leur capacité à être déployées de manière autonome sur les chantiers leur permet d’intervenir promptement là où elles sont nécessaires.
II. Sur chenilles
Particulièrement adaptée aux terrains difficiles, la grue sur chenilles offre une stabilité remarquable, notamment lors de la manipulation de charges lourdes dans des conditions peu idéales. Différents types de flèches existent pour ce type d’engin : les flèches treillis (de longueurs fixes avec le câble en bout de flèche, la variation de l’inclinaison de la flèche ajuste la portée horizontale) et les flèches télescopiques (dont la longueur peut être modifiée).
Sa principale caractéristique, contrairement aux grues mobiles à pneus, est qu’elle n’a pas besoin d’être stabilisée pour effectuer des levages !
III. Autres
Crédit :@sofima
Grues manuscopiques
Crédit :@Tracktor
Grues araignées
Grues manuscopiques :
Ces engins sont utilisés sur des chantiers ne requérant pas de capacités de levage excessives.
Grues araignées :
Leur capacité de levage peut ne pas être exceptionnelle, mais leur petite taille, leur maniabilité et leur stabilisation sur quatre pattes amovibles en font un atout précieux lors des chantiers de réhabilitation.
2. Sécurité et maintenance des grues de levage
La sécurité est un pilier central dans l’utilisation des grues. En raison de la taille imposante de ces équipements et de leur capacité à manœuvrer des charges massives, une légère négligence peut entraîner des conséquences désastreuses.
a. Protocoles de sécurité
Avant toute opération de levage, un ensemble strict de protocoles doit être suivi. Cela inclut la vérification de la charge, l’assurance que la grue est sur un terrain stable, et la confirmation que toutes les pièces mécaniques fonctionnent correctement. Les zones de travail doivent être clairement délimitées pour éviter que les personnes non autorisées ne pénètrent dans la zone dangereuse.
b. Formation des opérateurs
Les opérateurs de grues doivent suivre une formation rigoureuse. Celle-ci se compose généralement d’une partie théorique où l’opérateur apprend les principes de base du levage, et d’une partie pratique où il apprend à manipuler l’équipement en situation réelle. Les certifications et recertifications régulières sont également essentielles.
c. Inspections régulières
Une maintenance proactive est la clé de la longévité de toute grue. Les inspections régulières permettent de détecter les problèmes potentiels avant qu’ils ne deviennent critiques. Cela comprend la vérification des câbles, des poulies, des freins, des systèmes hydrauliques et électroniques.
d. Gestion des risques environnementaux
Les conditions météorologiques, telles que les vents forts, la pluie ou la neige, peuvent affecter la performance de la grue. Ainsi, des instruments météorologiques sont souvent installés sur les grues pour fournir des données en temps réel aux opérateurs, leur permettant d’ajuster ou d’arrêter les opérations si nécessaire.
e. Mesures d'urgence
Même avec toutes les précautions possibles, les incidents peuvent survenir. C’est pourquoi il est essentiel d’avoir un plan d’urgence en place. Cela peut inclure des équipements de sécurité tels que des extincteurs, des kits de premiers soins, et des plans d’évacuation clairement définis.
3. L'évolution technologique des grues
Avec le progrès technologique, les grues de levage ont connu d’importantes évolutions qui ont non seulement augmenté leur capacité de levage, mais aussi leur précision et leur sécurité.
a. Automatisation et numérisation
L’introduction de systèmes automatisés permet aux grues d’opérer avec une précision chirurgicale. Des capteurs avancés surveillent en permanence les conditions de fonctionnement et ajustent la machine en temps réel pour garantir une performance optimale.
b. Matériaux plus légers et plus résistants
Grâce à la recherche et au développement, les nouveaux matériaux utilisés dans la construction des grues sont à la fois plus légers et plus résistants, ce qui permet une meilleure efficacité tout en augmentant les capacités de levage.
c. Formations et simulations
Avec le développement de la réalité virtuelle et des simulateurs, les opérateurs de grues peuvent maintenant être formés dans des environnements virtuels. Cela permet une formation plus complète, dans diverses situations, sans mettre en danger la vie réelle.
Les grues de levage, bien plus que de simples machines, incarnent l’ingéniosité humaine dans le domaine de la construction. Choisir la bonne grue pour une installation donnée, en respectant les normes de sécurité et en tenant compte des évolutions technologiques, est un défi crucial pour le succès des projets.
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