Les grues à tour sont des équipements indispensables sur les grands chantiers du monde entier. Déterminer le type de grue à tour adapté à un projet est l’une des décisions les plus importantes qu’une équipe de construction doit prendre en matière d’équipement.
Ce guide présente les principaux types de grues à tour et vous aide à choisir la configuration adaptée aux conditions de votre chantier.
Principaux types de grues à tour
Les grandes catégories de grues à tour se distinguent par la conception de leur flèche et leur mode d’orientation (rotation). Les flèches horizontales et relevables répondent très différemment aux contraintes d’espace aérien, tandis que les modèles à montage automatisé conviennent particulièrement aux projets de courte durée nécessitant une grande mobilité.
Grues à tour à flèche horizontale
La grue à tour à flèche horizontale présente la silhouette la plus reconnaissable du secteur de la construction. Elle est équipée d’une flèche horizontale fixe qui part du mât et est équilibrée par une contre-flèche. Un chariot se déplace horizontalement le long de la flèche pour positionner la charge.
La flèche restant toujours horizontale, l’ensemble supérieur pivote autour du mât pour couvrir la zone de travail. Cette conception à rotation supérieure assure des performances de levage constantes sur toute la portée, sans avoir à relever ou abaisser la flèche. En contrepartie, la flèche horizontale balaie une vaste zone et nécessite un dégagement aérien important.
- Idéale pour : les chantiers dégagés, les projets industriels et les grands travaux d’infrastructure.
- Atout principal : une excellente capacité de levage polyvalente, une large couverture et des abaques de charge très prévisibles.
- Limite : nécessite un vaste dégagement pour la rotation horizontale, ce qui complique son utilisation à proximité de bâtiments voisins.
Grues à tour à tête plate (sans chapeau)
La grue à tour à tête plate, également appelée grue sans chapeau, se passe de la structure traditionnelle en A (chapeau) au-dessus de la flèche. Au lieu de recourir à des tirants ancrés à un sommet élevé, la flèche repose sur une liaison spécialisée à profil bas qui maintient la partie supérieure entièrement plate.
Cette conception a principalement été mise au point pour résoudre les problèmes de dégagement sur les chantiers accueillant plusieurs grues. Lorsque plusieurs grues à tête plate interviennent sur un même projet, leurs flèches peuvent se croiser avec un dégagement vertical bien moindre qu’avec des modèles traditionnels à flèche horizontale.
- Idéale pour : les projets nécessitant plusieurs grues et les aménagements commerciaux complexes.
- Atout principal : réduit la différence de hauteur nécessaire entre des grues dont les zones de travail se chevauchent, limitant ainsi les interférences. Le montage est souvent plus rapide grâce à la simplification de la structure supérieure.
- Limite : si elle résout les problèmes de dégagement vertical entre les grues, elle nécessite toujours un espace de rotation horizontal pour la flèche.
Grues à tour à flèche relevable
Contrairement aux modèles dotés d’une flèche horizontale et d’un chariot mobile, une grue à flèche relevable modifie son rayon de travail en relevant ou en abaissant l’inclinaison de la flèche.
Ce mécanisme permet de relever et de rapprocher la flèche du mât, réduisant considérablement son rayon de rotation. Sur un chantier encombré, entouré de bâtiments existants ou de rues fréquentées, une grue à tour à flèche relevable peut être fortement inclinée pour éviter de survoler des espaces aériens réglementés ou les limites des propriétés voisines.
- Idéale pour : les chantiers urbains denses, les projets de grande hauteur en ville et les sites soumis à des contraintes strictes de limites de propriété.
- Atout principal : une capacité inégalée à travailler dans des espaces confinés et à éviter les conflits d’espace aérien.
- Limite : l’efficacité et la capacité de levage diminuent considérablement lorsque la flèche est abaissée pour atteindre de grandes portées. Ces grues sont également généralement plus complexes à monter que celles à flèche horizontale.
Grues à tour à montage automatisé
Les grues à tour à montage automatisé constituent une catégorie à part. Au lieu de nécessiter une grue mobile distincte pour un montage de plusieurs jours, elles arrivent sur une remorque et déploient le mât et la flèche à l’aide de leurs propres systèmes hydrauliques. Elles peuvent souvent être opérationnelles en quelques heures seulement.
- Idéales pour : les chantiers de courte durée, les lotissements résidentiels et les projets commerciaux de faible hauteur.
- Atout principal : une mise en place extrêmement rapide, des coûts de mobilisation réduits et un déplacement facile sur le chantier.
- Limite : leur capacité de levage et leur hauteur maximale sont nettement inférieures à celles des grues à tour conventionnelles.
Options de soutien structurel et de grimpement
Les « types » de grues à tour sont généralement définis par la configuration de leur flèche (horizontale, tête plate, relevable ou à montage automatisé). Mais le mode de soutien de la grue et sa progression avec le bâtiment peuvent être tout aussi déterminants pour ses performances réelles, notamment dans les constructions de grande hauteur.
Autoportante ou ancrée au bâtiment
Une grue à tour peut fonctionner en structure autoportante jusqu’à sa hauteur autoportante nominale, soutenue uniquement par ses fondations et son mât. Lorsque la hauteur nécessaire dépasse cette limite, la grue est généralement ancrée au bâtiment à intervalles réguliers au moyen de cadres d’ancrage ou de tirants. Ces ancrages transmettent les forces latérales à la structure et permettent à la grue de travailler en toute sécurité à des hauteurs supérieures.
Du point de vue de la planification, les ancrages au bâtiment ont des conséquences qui dépassent le seul aspect technique. Ils influent sur le séquençage de la façade, les zones d’accès et le calendrier des travaux de structure, car les points d’ancrage doivent être installés au fur et à mesure de l’élévation du bâtiment.
Grimpement extérieur ou intérieur
Lorsqu’un projet exige que la grue s’élève avec la structure, on utilise des systèmes de grimpement. En règle générale :
- Le grimpement extérieur place la grue à l’extérieur de la structure. Sa hauteur augmente au fur et à mesure de la croissance du bâtiment, par l’ajout de sections de mât et de points d’ancrage.
- Le grimpement intérieur place la grue à l’intérieur de l’emprise du bâtiment, dans des ouvertures prévues à cet effet. La grue peut ainsi s’élever avec la structure tout en restant davantage protégée par le profil du bâtiment.
Ces deux méthodes nécessitent une coordination en amont, car le parcours de grimpement, l’emplacement des ancrages et la méthode de démontage doivent être définis avant que la construction n’atteigne les étages supérieurs.
Pourquoi ces éléments comptent dans le choix du type de grue à tour
Le choix du mode de soutien et de grimpement influe sur :
- La hauteur de travail maximale et la stabilité en grande hauteur
- Le comportement au vent et le risque d’interruption des travaux
- L’emprise nécessaire sur le chantier et les contraintes de dégagement
- Le plan de démontage en fin de projet
Même si deux grues sont équipées du même type de flèche, leur mode de soutien ou de grimpement peut modifier leurs performances, leur durée d’installation et la gestion du chantier pendant leur utilisation.
Comment choisir le type adapté à votre chantier
Pour choisir une grue adaptée à un chantier, il faut évaluer le rayon de travail, la configuration du site et le type de matériaux à manutentionner. La meilleure configuration couvre les zones de levage nécessaires sans créer de difficultés logistiques ou de sécurité.
- Pour les chantiers dégagés où les matériaux circulent en grande quantité : une grue standard à flèche horizontale est généralement l’option la plus rentable et la plus performante, à condition qu’aucune contrainte d’espace aérien ne s’applique.
- Pour les terrains urbains exigus : si la flèche ne peut pas survoler en toute légalité et sécurité un bâtiment voisin, une grue à flèche relevable est souvent la seule solution viable.
- Pour coordonner plusieurs grues : si le projet nécessite au moins deux grues dont les zones de couverture se chevauchent, les grues à tête plate offrent une configuration plus sûre et plus facile à gérer.
- Pour les chantiers par phases nécessitant de fréquents déplacements : si la grue doit changer d’emplacement toutes les quelques semaines, le déploiement rapide d’une grue à montage automatisé permet de gagner un temps considérable et de réduire les coûts de mobilisation.
Quel que soit le type de grue, il faut tenir compte des limites des fondations, des dégagements nécessaires et du poids total de la charge, y compris le poids du bloc et du crochet ainsi que des accessoires de levage. Pour les configurations à grimpement, il faut également planifier soigneusement le démontage final, qui implique souvent des colliers en acier et des supports ancrés au bâtiment.
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