In un moderno grattacielo, la consegna con gru a torre di solito significa un convoglio di camion a pianale che trasportano sezioni di montanti in acciaio, unità di rotazione, cilindri idraulici e armadi elettrici. La prima domanda che si pone un project manager non è se la gru verrà costruita, ma quanto velocemente la squadra potrà completarla come sono costruite le gru procedura e mettere in funzione la macchina. La risposta è importante perché ogni giorno in cui la gru resta inattiva ritarda l’intero programma di costruzione.
Come vengono costruite le gru: il metodo in tre fasi
Ogni gru a torre viene costruita esattamente in tre fasi. Innanzitutto, viene gettata e stagionata una fondazione in cemento armato per sostenere la falsa struttura della gru. In secondo luogo, una gru mobile di assistenza assembla le sezioni iniziali del montante, l'unità di rotazione, il braccio e il controbraccio. In terzo luogo, la gru a torre utilizza la propria struttura di arrampicata per aggiungere sezioni del montante man mano che l'edificio sale. Questa divisione tra assemblaggio esterno e autosollevamento è il motivo per cui una gru a torre può raggiungere altezze ben superiori a quelle che una gru mobile potrebbe mai supportare.
Fase uno: costruzione della fondazione
La fondazione è la parte più critica della costruzione di una gru a torre perché ogni percorso di carico nella macchina converge alla base. Una gru topkit da 6 tonnellate con un braccio da 60 m può imporre un momento base di oltre 1.000 kN-m sulla fondazione. Ecco perché la fondazione è progettata per le reazioni di lavoro della gru, non solo per il suo peso a vuoto.
La base viene preparata in tre modi: una base di cemento separata, una soletta di cemento armato con un blocco di zavorra o un telaio in acciaio ancorato a una copertura di palo di cemento. Indipendentemente dalla tipologia, la capacità portante del terreno deve essere verificata mediante un sondaggio geotecnico e il terreno deve raggiungere almeno 150 kPa prima della posa della fondazione.
- Bulloni di ancoraggio: ad alta resistenza, grado 8.8, con posizionamento preciso entro /-3 mm
- Armatura: acciaio ad alta resistenza, progettata per il momento di sollevamento di progetto
- Grado del calcestruzzo: C35/C40 con elevata resistenza iniziale per una polimerizzazione più rapida
- Carico parziale consentito dopo 7 giorni; carico di progettazione completo dopo 28 giorni
Fase due: costruzione dell'albero con una gru mobile
I primi 20-40 metri del palo vengono assemblati da una gru mobile di assistenza, che movimenta le sezioni in acciaio mentre sono ancora abbastanza basse da poter essere raggiunte da una gru su ruote. Questa gru temporanea ha una dimensione compresa tra 50 e 150 tonnellate, a seconda dell'altezza del montante e del peso della struttura superiore che dovrà essere sollevata successivamente.
Gru a torre QTZ80 Kit superiore con capacità di 6 t e lunghezze del braccio di 36-60 m La serie QTZ80 offre una capacità di sollevamento di 6 tonnellate con lunghezze del braccio da 36 a 60 metri, adatte per il montaggio anticipato del montante e per sollevamenti pesanti. Le sue configurazioni versatili supportano un'erezione efficiente e un allineamento verticale preciso. Visualizza il prodotto → Le sezioni standard del palo sono scatole modulari a traliccio in acciaio, tipicamente lunghe 3 metri, collegate con bulloni ad alta resistenza o perni in acciaio. L'albero deve essere a piombo con una tolleranza di 1:500 e ogni bullone deve essere serrato secondo le specifiche del produttore. Un errore di verticalità alla base diventa un grave disallineamento a 100 metri.
Un equipaggio esperto può imbullonare da tre a cinque sezioni di albero all'ora. A questo ritmo, un albero di 30 metri viene completato in un unico turno e la gru mobile può quindi prepararsi a sollevare l'unità di rotazione e il braccio.
Fase tre: come la gru si arrampica e cresce
La gru a torre si solleva salendo su un telaio idraulico attorno al palo. Questo processo, spesso chiamato autorampante, è ciò che consente alla gru di crescere insieme all'edificio senza una gru mobile. La sequenza di arrampicata viene ripetuta ogni volta che l'edificio si alza di una sezione del montante.
- Ancorare la struttura da arrampicata all'albero con blocchi scorrevoli.
- Liberare la struttura superiore dal montante e trasferirne il carico sul telaio idraulico.
- I cilindri idraulici spingono la struttura superiore verso l'alto di una sezione del montante (circa 3 metri).
- Fai scorrere una nuova sezione dell'albero nello spazio aperto e fissala all'albero sottostante.
- Riancorare la struttura superiore e spostare verso l'alto il telaio di arrampicata per il ciclo successivo.
Sezioni dell'albero della gru a torre realizzate in acciaio Q355B o Q460C sono lo standard per le moderne gru a torre e il telaio rampante è progettato per sopportare l'intero peso della struttura superiore più la nuova sezione del montante durante il turno.
L'intera salita dura 30-45 minuti una volta che l'equipaggio ha esperienza. Questa velocità è importante perché la gru deve liberare la parte superiore dell'edificio prima che il calcestruzzo possa essere versato al livello successivo.
Installazione dell'unità di rotazione, del braccio e del contro-braccio
L'unità di rotazione, il braccio e il controbraccio vengono solitamente assemblati a terra e sollevati in posizione da una gru mobile prima che la gru a torre inizi a salire. Questa è la parte più visibile della sequenza di costruzione e spesso viene completata entro un solo giorno lavorativo.
Il meccanismo di rotazione è costituito da una piattaforma girevole, un motore di rotazione e un riduttore che fa ruotare la struttura superiore. Il braccio è assemblato in sezioni dalla base dell'unità di rotazione verso l'esterno, con collegamenti a spillo tra ciascuna sezione. Il controbraccio è posizionato di fronte al braccio e dotato di contrappesi in calcestruzzo prefabbricato per bilanciare il momento di sollevamento della gru.
Per una gru a testa piatta, la struttura superiore è più semplice perché non sono presenti sommità della torre o tiranti. Ciò riduce l'altezza della gru e velocizza l'installazione del braccio. Per una gru topkit, l'apice e i tiranti vengono aggiunti prima che il braccio venga collegato, il che richiede circa mezza giornata in più al programma di montaggio.
Dispositivi di sicurezza, messa in servizio e test di carico
Una gru a torre non entrerà in servizio finché i suoi dispositivi di sicurezza non saranno installati, calibrati e verificati tramite una prova di carico di messa in servizio. Questo passaggio protegge il personale, l'edificio e la gru stessa.
- Finecorsa di carico: impedisce il funzionamento oltre la capacità nominale
- Limitatore di momento: impedisce il sovraccarico sulla punta del braccio
- Finecorsa altezza: ferma il gancio al limite superiore della corsa
- Finecorsa rotazione: impedisce la rotazione incontrollata
- Anemometro: avvisa l'operatore in caso di condizioni di vento forte
- Sistema anticollisione: necessario per operazioni di gruppo con gru a torre
Dopo la prova di carico, un ispettore certificato esamina il rapporto di messa in servizio, controlla i bulloni di fondazione, verifica l'impianto elettrico e firma il registro operativo della gru. Solo allora la gru potrà essere utilizzata per lavori di costruzione.
Scelta della struttura della gru adatta al sito
La struttura della gru scelta modifica la sequenza di montaggio e determina il modo in cui la macchina gestisce i vincoli del sito. Le gru Topkit, a testa piatta e con braccio impennabile sono le tre configurazioni dominanti.
| Caratteristica | Topkit | Testa piatta | Fiocco impennabile |
| Parte superiore della torre e tiranti | Sì | No | Nessun top tradizionale |
| Movimento del braccio | Carrello su braccio orizzontale | Carrello su braccio orizzontale | Braccio inclinabile |
| Potenziale altezza dell'albero | Alto | Molto alto | Medio |
| Migliori condizioni del sito | Grattacielo generale | Siti densi, gru di gruppo | Siti urbani stretti |
| Tempo di costruzione | 2-3 giorni | 2-3 giorni | 3-4 giorni |
Per un sito con più gru a torre che operano nelle immediate vicinanze, una gru a testa piatta può ridurre il rischio di collisione sulla sommità della torre. Per un edificio situato vicino al bordo di una strada trafficata, una gru a braccio impennabile consente all'operatore di spostare il braccio lontano senza superare la strada.
Gru a torre con braccio impennabile QTD80 con capacità di 6 t e braccio da 40 m La gru con braccio impennabile QTD80 è ideale per cantieri ristretti, poiché consente al braccio di orzare senza superare le strade. Con una capacità di 6 tonnellate e un raggio di 40 m, riduce al minimo i rischi di collisione in ambienti con più gru. Visualizza il prodotto → Fare questa scelta in anticipo è importante perché il piano di costruzione, i punti di ancoraggio per l'arrampicata e persino il progetto delle fondamenta dipendono tutti dalla struttura della gru che si acquista.
Domande frequenti
Quanto tempo ci vuole per costruire una gru a torre?
Il montaggio completo di una gru a torre richiede 3-5 giorni, esclusa la stagionatura delle fondamenta. La fase della gru mobile dura da uno a un giorno e mezzo, mentre l'installazione della rotazione e del braccio richiede da uno a due giorni. Portare la gru alla sua massima altezza di lavoro richiede tempo, solitamente da diversi giorni a diverse settimane, a seconda del programma di costruzione.
La gru a torre si costruisce da sola da zero?
No. Una gru mobile assembla i primi 20-40 metri di palo e la struttura superiore. Successivamente, la gru a torre si solleva salendo sul telaio idraulico e aggiungendo sezioni del montante. Questo è il motivo per cui il processo viene talvolta chiamato automontante, ma necessita comunque di un supporto esterno per l'assemblaggio iniziale.
Quante sezioni di albero può salire una gru in un giorno?
Un tipico equipaggio può scalare 8-12 sezioni di albero al giorno, a seconda del modello di gru, del design del telaio di arrampicata e delle condizioni del sito. Ogni salita dura 30-45 minuti, quindi un'intera giornata di arrampicata può aggiungere 30-40 metri di altezza dell'albero.
Qual è la parte più rischiosa del processo di costruzione della gru?
La preparazione della fondazione è la fase più rischiosa perché qualsiasi errore nel posizionamento dei bulloni di ancoraggio o nella resistenza del calcestruzzo crea un difetto strutturale che non può essere corretto dopo il montaggio della gru. Questo è il motivo per cui le indagini geotecniche e l'ispezione delle fondazioni sono obbligatorie prima del posizionamento della prima sezione del palo.
