Le gru a torre sono indispensabili nei moderni progetti di costruzione, perché consentono di sollevare e posizionare carichi pesanti a grandi altezze. La loro notevole portata e capacità di sollevamento derivano da una progettazione meccanica avanzata e da sistemi di alimentazione affidabili, che le rendono essenziali nei cantieri di grandi dimensioni.
Componenti fondamentali che alimentano le gru a torre
Le gru a torre utilizzano diversi sistemi essenziali per sollevare carichi pesanti in sicurezza. Il mast fornisce il supporto verticale, l’unità di rotazione fa ruotare la gru e il sistema composto da braccio e contrappeso mantiene l’equilibrio durante il funzionamento.
Mast, piattaforma girevole e unità di rotazione
Il mast è la struttura portante verticale della gru a torre, composta da sezioni modulari in acciaio ancorate a una base in cemento. Può raggiungere centinaia di piedi di altezza ed è fissato con tirafondi per garantirne la stabilità.
Sulla sommità del mast, l’unità di rotazione utilizza motori elettrici e ingranaggi per far ruotare la gru di 360 gradi. La piattaforma girevole distribuisce questa forza rotazionale e consente di posizionare con precisione i carichi in qualsiasi punto del raggio operativo della gru. La cabina dell’operatore è montata vicino all’unità di rotazione per garantire una buona visibilità ed è dotata di anemometri e di un indicatore del momento di carico (LMI) per la sicurezza.
Braccio, controbraccio e contrappeso
Il braccio orizzontale si estende dalla torre e sostiene il meccanismo di sollevamento. La sua lunghezza determina la distanza a cui è possibile spostare i carichi rispetto al mast. Il controbraccio, sul lato opposto, sostiene i contrappesi — blocchi di cemento o acciaio che mantengono in equilibrio la gru durante il sollevamento.
Questo design equilibrato impedisce il ribaltamento durante il sollevamento di carichi pesanti. Gli operatori regolano i limiti di sollevamento in base alla distanza percorsa dal carrello lungo il braccio: la forza esercitata dal carico aumenta con la distanza dal mast e può essere monitorata usando i dati di accumulo energetico.
Meccanismo di sollevamento e bozzello
Il meccanismo di sollevamento comprende motori elettrici, tamburi per funi metalliche e un carrello che si sposta lungo il braccio. Il motore del paranco solleva e abbassa il bozzello, mentre un altro motore sposta il carrello in orizzontale. Il bozzello, collegato a più cavi, consente di movimentare i carichi in sicurezza e può ruotare liberamente per evitare che i cavi si attorciglino.
Tutti i movimenti sono alimentati dall’impianto elettrico della gru e controllati dalla cabina dell’operatore, che permette di regolare la velocità del paranco, la posizione del carrello e la rotazione. L’LMI monitora queste operazioni per prevenire i sovraccarichi.
Come viene fornita e controllata l’energia nelle gru a torre
Motori elettrici e sistemi di alimentazione
L’energia delle gru a torre proviene solitamente da una fonte esterna a livello del suolo. Nella maggior parte dei casi, un generatore diesel o la rete elettrica del cantiere fornisce energia attraverso cavi che risalgono lungo il mast fino alla cabina dell’operatore; alcuni cantieri stanno però valutando soluzioni a batteria.
Diversi motori elettrici svolgono funzioni specifiche: il motore principale del verricello solleva e abbassa i carichi, un altro motore sposta il carrello e un terzo fa ruotare la gru. Ogni motore è alimentato dallo stesso impianto, ma funziona in modo indipendente, consentendo movimenti simultanei. Questi motori devono essere abbastanza potenti da sollevare carichi pesanti in modo fluido e sicuro.
Sistemi di controllo e comandi dell’operatore
L’operatore controlla la gru dalla cabina con joystick, interruttori e pedali. I display digitali mostrano il peso del carico, la posizione del gancio e la velocità del vento. Muovendo un joystick si inviano segnali al sistema di controllo, che attiva il motore appropriato alla velocità desiderata. Le tabelle di carico aiutano gli operatori a rispettare i limiti di sollevamento sicuri.
Dispositivi di sicurezza e strumenti di monitoraggio
L’LMI è un dispositivo di sicurezza fondamentale: misura costantemente il peso del carico e lo confronta con la capacità della gru. Se il carico è troppo pesante, il sistema attiva degli avvisi. I finecorsa impediscono movimenti non sicuri e gli anemometri monitorano la velocità del vento per garantire un funzionamento sicuro. Il sistema di controllo verifica anche il consumo energetico e, se rileva problemi, arresta i componenti per prevenire danni o incidenti.
Tipi di gru a torre e principi di funzionamento
Gru a martello, a braccio impennabile e mobili
Le gru a torre a martello sono le più diffuse. Hanno un braccio orizzontale che ruota di 360 gradi, offrendo un’ampia area di lavoro per lo spostamento dei carichi.
Le gru a braccio impennabile hanno un braccio inclinabile che riduce il raggio di rotazione: sono ideali per gli spazi urbani ristretti.
Le gru a torre mobili uniscono la capacità di sollevamento delle gru a torre alla mobilità, permettendo di spostarle rapidamente all’interno di un cantiere o da un progetto all’altro. Sono adatte a carichi più leggeri e lavori di minore entità che richiedono un allestimento rapido.
Procedura di salita e montaggio di una gru a torre
Per montare una gru a torre, una gru mobile assembla il mast iniziale, l’unità di rotazione e il braccio. Per raggiungere altezze maggiori, la gru utilizza un telaio idraulico di salita per sollevare la struttura superiore, creando lo spazio necessario per inserire e imbullonare nuove sezioni del mast. Nei progetti di edifici alti, le gru possono salire all’interno della struttura, riutilizzando le sezioni del mast secondo necessità.
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Domande frequenti
Quali sono le diverse fonti di alimentazione delle gru a torre?
La maggior parte delle gru a torre utilizza l’elettricità della rete locale. I generatori diesel forniscono energia quando non è disponibile l’allacciamento alla rete. I sistemi di alimentazione ibridi combinano entrambe le fonti per offrire maggiore flessibilità. Alcuni cantieri moderni stanno valutando soluzioni a batteria come alternativa sostenibile.
Le gru a torre possono funzionare durante un’interruzione di corrente?
No, in caso di interruzione completa della corrente le gru a torre non possono funzionare senza un’alimentazione di riserva. La maggior parte dipende da fonti elettriche esterne. Tuttavia, le gru dotate di generatori diesel o sistemi ibridi possono continuare a funzionare. Se l’alimentazione viene interrotta all’improvviso, i freni di emergenza si attivano automaticamente per mettere in sicurezza i carichi sospesi e impedirne la caduta.
Quali condizioni meteorologiche impediscono il funzionamento delle gru a torre?
Il vento forte è il principale fattore di rischio: la maggior parte delle gru viene fermata quando la velocità del vento supera i 35–40 km/h (12–14 m/s). Gli anemometri monitorano costantemente il vento e il sistema di controllo interrompe il funzionamento se vengono superati i limiti di sicurezza. Anche piogge intense, temporali con fulmini e temperature estreme possono limitare l’operatività. Dopo condizioni meteorologiche avverse, gli operatori devono ispezionare visivamente la gru prima di riprendere il lavoro.
