Gagner du terrain dans le domaine des systèmes d'auto-installation

Les grues à tour automontantes gagnent rapidement du terrain sur le marché de la construction américain grâce à leur capacité de levage, leur grande portée et leur installation rapide même dans des espaces restreints. Si leur conception compacte et leur processus de montage automatisé les distinguent des grues mobiles traditionnelles, une exigence essentielle demeure inchangée : un système de support adéquat est indispensable à leur installation.

Le bon fonctionnement des stabilisateurs des grues automontantes repose sur la compréhension des charges aux angles, qui correspondent aux forces de réaction maximales des stabilisateurs. Il existe cependant une différence fondamentale entre les grues automontantes et les grues mobiles.

À l'instar des grues mobiles, les automonteuses transmettent des charges importantes au sol grâce à leurs quatre stabilisateurs. Ces forces de réaction, appelées charges d'angle, peuvent être considérables, notamment sur les modèles de grande taille comme la Potain IGO T99. Avec la généralisation de l'utilisation des automonteuses dans les travaux de charpente, les bâtiments commerciaux légers, l'industrie et la location de matériel, de nombreux entrepreneurs sont confrontés à la nécessité d'évaluer les caractéristiques du sol, sa capacité portante et les dimensions des semelles de fondation pour ce type d'équipement.

Un marché en hausse

L'utilisation des grues à montage automatique a connu une croissance constante aux États-Unis, stimulée par les avantages qu'elles apportent aux environnements de levage répétitifs.

« Le marché américain continue d'adopter les grues à tour automontantes, avec une demande croissante pour une large gamme d'applications », a déclaré Chad Jacobs, spécialiste des grues à tour chez Stephenson Equipment, concessionnaire Manitowoc dans le Nord-Est. Les modèles de grande taille, tels que la Potain IGO T99, figurent parmi les plus utilisés, et les États-Unis représentent l'un des principaux marchés mondiaux pour les grues de cette dimension.

Ces grues sont particulièrement prisées des entreprises de charpente, qui travaillent souvent dans des espaces restreints et à forte densité de matériaux, où une seule grue peut remplacer les chariots élévateurs, les chariots télescopiques ou les petites grues mobiles. Elles conviennent également parfaitement aux travaux de charpente métallique légère, aux petits projets industriels et à la construction d'entrepôts.

« La plupart des entreprises qui montent elles-mêmes leurs grues accèdent aux chantiers par le biais de la location, les sociétés de location se chargeant souvent du transport et de l'installation », a déclaré Jacobs. « Selon le projet, le grutier est fourni soit par la société de location, soit par l'entrepreneur. Mais quel que soit celui qui se trouve dans la cabine, une responsabilité demeure essentielle : s'assurer que la grue est correctement soutenue dès son installation. »

Comprendre les charges d'angle

Le bon fonctionnement des stabilisateurs pour les grues automontantes repose sur la compréhension des charges aux angles, qui correspondent aux forces de réaction maximales des stabilisateurs. Ces charges déterminent les exigences de résistance, de rigidité et de surface des patins de stabilisateur ou des patins de grue.

« La grue repose sur quatre stabilisateurs et la charge totale aux angles dépend principalement de la combinaison de la charge levée et des forces exercées par le vent ou le câble de flèche », a expliqué Jacobs. « Ces facteurs interagissent pour déterminer la répartition de la charge sur chaque stabilisateur. »

Il existe toutefois une différence fondamentale entre les grues à montage automatique et les grues mobiles. Les forces exercées par les stabilisateurs des grues mobiles peuvent être calculées en fonction de la position de la flèche, de la charge et de la configuration.

« Pour les auto-dresseurs comme l'IGO T99, le fabricant ne fournit qu'une valeur définie "dans le pire des cas" », a déclaré Jacobs.

De plus, les grues à montage automatique doivent pouvoir pivoter librement avec le vent lorsqu'elles ne sont pas utilisées. Si la grue n'est pas parfaitement de niveau, le contrepoids s'affaissera naturellement du côté le plus bas, créant une contrainte excessive sur la structure et compromettant la sécurité.

La démarche reste toujours la même. Il est essentiel de comprendre et de déterminer les forces de réaction (charges aux angles), les dimensions et la forme des flotteurs de stabilisation, ainsi que la capacité portante admissible du sol, afin de choisir des matériaux de support appropriés. Ces matériaux doivent être suffisamment résistants pour supporter les charges et les pressions, suffisamment rigides pour les répartir efficacement et avoir une surface suffisamment grande pour maintenir l'équipement à niveau.

Modélisation d'un système d'auto-érection

Le centre de formation de l'Union internationale des ingénieurs d'exploitation (IUEM) de Crosby, au Texas, a récemment remplacé sa grue Potain IGO T70 par la grue automontante IGO T99, plus imposante. Cette modernisation a nécessité une réévaluation du terrain, des matériaux de support et des plateformes de levage.

John Callahan, assistant en formation et équipement, a expliqué qu'ils avaient commencé par faire évaluer le sol par un bureau d'études. Ce dernier a recommandé des améliorations, notamment l'ajout de calcaire concassé pour renforcer la couche de support.

« Nous avions également prévu de placer des plaques d'acier sous les patins de stabilisation, conformément à la pratique habituelle, comme nous l'avions fait sur la grue auto-montante Liebherr », a déclaré Callahan.

Pour finaliser l'installation, Callahan a recueilli les spécifications de la grue auprès de Manitowoc et a consulté DICA pour obtenir des recommandations concernant les plateformes.

« Pour ce qui est des stabilisateurs, il faut s’adresser à DICA », a-t-il déclaré. « Ils disposent des informations les plus précises et les plus récentes. » En se basant sur les données de la grue et les caractéristiques du sol, DICA a recommandé ses stabilisateurs EcoMax de 2,2 m² (24 pieds carrés) d’une capacité nominale de 72 575 kg (160 000 livres) pour la nouvelle grue IGO T99.

Les évaluations FIT de DICA s'appuient sur des informations telles que la réaction maximale des stabilisateurs, ou les charges d'angle dans ce cas, les dimensions de flottement des stabilisateurs et la capacité portante admissible du sol pour déterminer la taille et le matériau appropriés de la dalle.

Callahan apprécie la visibilité et la durabilité du système hybride composite-acier.

« J'apprécie la combinaison d'acier et de matériaux composites, et le fait de pouvoir observer la fabrication de la plateforme de la grue. Je trouve qu'elle est plus facile à inspecter », a-t-il souligné. Il a également salué sa grande durabilité : « Les produits DICA résistent à la chaleur et au soleil du Texas, encore mieux que certaines de nos grues. »

Demande croissante

Callahan résume ainsi l'évolution du secteur vers des patins de stabilisateurs conçus à cet effet.

« Le secteur exige désormais des patins de stabilisation professionnels et conçus sur mesure. C’est plus sûr que d’utiliser n’importe quel matériau disponible sur un chantier, car on sait que ces patins sont destinés à être utilisés avec cette grue spécifique et qu’ils sont conçus pour supporter les charges. »

L'adoption des grues à tour automontantes continue de progresser dans le secteur de la construction aux États-Unis, et les experts du secteur estiment que cette tendance va s'accélérer. Jacobs a souligné que l'IGO T99 représente une technologie de pointe.

« Ces machines offrent un fonctionnement extrêmement constant et sûr, et un revêtement approprié des stabilisateurs est essentiel pour maintenir cette constance et protéger l'intégrité de la grue et du sol », a-t-il déclaré.

Jacobs prédit que les États-Unis « commencent tout juste à exploiter tout le potentiel de ce qui est à venir ».

Avec la généralisation de ces grues, le besoin de les soutenir correctement se fait de plus en plus sentir. Des semelles de stabilisation conçues sur mesure – sélectionnées à partir de données précises sur la grue et d'évaluations rigoureuses du sol – sont essentielles pour garantir la stabilité, les performances et la sécurité à long terme des opérations de grues à tour automontantes.

À propos de l'auteur

Kris Koberg est président-directeur général de DICA, une entreprise familiale spécialisée dans la fabrication et la distribution de matériaux de soutien, de systèmes de protection des sols, de tapis d'accès aux chantiers et de produits connexes. Il est membre actif du comité P30 de l'ASME, membre du comité technique de la NAMA (North American Matting Association) et a présidé le groupe de travail de la SC&RA (Specialized Carriers & Rigging Association) chargé de la rédaction d'un document réservé aux membres, intitulé « Guide des matériaux, de la sélection et de l'utilisation des patins de stabilisation ».