Des Entreprises de Grues et de Gréements S’associent pour un Projet de Levage

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Eldon Ash, directeur de la grue Omega Morgan et Kai Farrar, ingénieur principal, ainsi que Kevin Koester, propriétaire d’Apex Steel, et Ron Roberts, ingénieur, ont été chargés de relever un défi de levage intrigant et compliqué. Plus d’un an de planification, d’ingénierie, d’essais et de simulations a été consacré à la conception du projet connu sous le nom de 2+U, nommé ainsi en raison de son emplacement sur la 2nd Avenue et University Street à Seattle, WA. Le projet de tour est développé par Skanska USA.

L’ingénierie des colonnes structurelles supportant le complexe de bureaux de 38 étages proposé a constitué un défi complexe pour garantir que les colonnes en forme de Y puissent répartir le poids de chaque étage de manière égale sur les fondations tout en maintenant un angle d’installation de 72 degrés.

Confrontés à plusieurs problèmes qui auraient pu bloquer le projet avant même qu’il ne commence, les ingénieurs d’Omega Morgan et d’Apex Steel ont passé en revue plusieurs options pour déterminer la meilleure façon d’effectuer les levages nécessaires lorsque l’espace disponible et le poids accru des colonnes ont entraîné la mise au rebut du plan de levage initial.

“Au départ, nous devions utiliser deux grues, puis une grue et un tri-élévateur, mais comme la charge devenait de plus en plus lourde et que le chantier devenait de plus en plus étroit pour l’accès, nous avons dû trouver des moyens plus novateurs de prendre et de poser ces choses, et c’est alors que j’ai eu cette idée”, a déclaré Farrar.

Matériel de Gréement

  • 37,5 tonnes JDN 37TI
  • Palan à chaîne à air avec HOL de 35 piedsCrane Seattle 2
  • 50 tonnes JDN 50TS
  • Palan à chaîne à air avec HOL de 35 pieds
  • 60 tonnes WLL
  • Blocs à une seule poulie, diamètre de 24 pouces et câble métallique de 2 pouces

Programme de Contournement

Chargés de mettre à profit leurs compétences et leur expérience pour trouver un moyen d’utiliser un espace limité et un calendrier strict de fermeture des routes pour poser les fondations du projet de tour de bureaux, Omega Morgan et Apex ont dû adapter un calendrier de contournement en fonction duquel les routes seraient fermées pour achever le projet tout en évitant de prendre du retard.

L’ingénierie des supports qui seront installés à un angle de 72 degrés – et qui commencent au deuxième étage et se poursuivent sur les cinq étages suivants – ne laisse aucune place à l’erreur dans la construction et le placement. De plus, l’ingénierie des ascenseurs de chaque section des colonnes posait son propre problème. Les colonnes étant assemblées en une sorte de “Y”, la hauteur et le poids de l’ensemble rendaient indispensable leur installation par sections. Entièrement assemblée, chaque colonne est arrivée avec sa base, installée séparément, pesant environ 50 000 livres, avec deux bras placés à un angle de 72 degrés qui s’étendent sur environ 60 à 70 pieds de haut, avec un poids final de 165 400 livres pour les colonnes les plus lourdes. Le gréement lui-même pesait 5.528 livres. Pour s’assurer que toutes les pièces étaient correctement alignées afin de répartir le poids de manière égale, avec seulement un espace suffisant pour une grue, les calculs devaient être précis.

Une fois sur le site, d’autres défis se sont présentés qui ont nécessité des ajustements à la volée. La position de la grue a dû être modifiée pour éviter de faire osciller le contrepoids trop près d’un tronc d’arbre, ce qui risquait de casser des branches. La grue a été déplacée de cinq pieds pour pouvoir attacher les branches en arrière et assurer l’absence de contact. Ce déplacement a nécessité de placer la grue sur une rampe en bois pour la mettre à niveau compte tenu de la pente de l’avenue University.

Une fois les colonnes fabriquées et pesées, les chiffres sont arrivés beaucoup plus lourds que prévu. L’étroitesse du chantier à l’intérieur du bâtiment n’a pas permis d’accueillir deux grues de la capacité requise. Il est devenu évident qu’un scénario de gréement dans lequel une seule grue pourrait prendre et redresser les colonnes serait nécessaire.

Le Gréement Créatif

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En raison de l’espace restreint sur le site, il n’a pas été possible d’utiliser un système de suspension de flèche pour stabiliser une flèche plus longue afin d’obtenir une capacité suffisante pour faire les prises, limitant la longueur de la flèche à 118 pieds sans suspension de flèche. La faible longueur de la flèche et la faible hauteur sous barrot exigeaient que le montage de la grue soit aussi court que possible.

Les deux grues utilisées étaient une grue tout terrain Liebherr LTM 1400 d’une capacité de 485 tonnes avec une flèche principale de 118 pieds et un rayon maximum de 45 pieds et une Grove GMK 7550 de 550 tonnes avec une flèche principale de 148 pieds et un rayon maximum de 70 pieds.

En équipant les grues d’un palan à chaîne à air de 37,5 tonnes et d’une paire de poulies de 60 tonnes, l’équipage a pu effectuer le travail habituellement effectué à l’aide d’un dispositif d’empennage tout en n’utilisant qu’une seule grue et en économisant la hauteur de chute nécessaire pour effectuer le levage.

“Une chose unique dans ce scénario de gréement était que l’utilisation des poulies et de la chaîne de levage de cette manière, lorsque la charge effectue sa rotation, la hauteur de la tête à la rotation finale est minimisée par rapport à d’autres systèmes qui sont similaires comme un tri-bloc qui fait descendre la ligne secondaire, mais la hauteur de gréement avec laquelle vous vous retrouvez était trop importante pour notre projet”, a déclaré Farrar. “Ce système de bloc roulant / palan minimise vraiment la hauteur de tête une fois que les colonnes sont en position verticale. Comme le site était très étroit, nous ne pouvions pas utiliser de suspension de bôme comme une méga aile ou des haubans, car ils dépassaient trop et auraient gêné le noyau du bâtiment et de nombreux éléments structurels, nous avons donc dû nous en tenir à une bôme principale de courte longueur seulement et ne pouvions pas avoir de gréement haut”.

Farrar a conçu l’installation des blocs roulants pour créer le choix le plus sûr et le plus efficace possible, ce qui leur a permis de faire fonctionner l’ascenseur avec une seule grue et de gagner de l’espace par rapport aux autres options. Les options viables étant limitées, l’utilisation d’un système à trois blocs ne fonctionnerait plus dans cette application. L’utilisation créative d’un palan à chaîne pneumatique associé à des blocs roulants a donc permis d’économiser du temps et de l’argent. Le fait de conserver sur place un palan à chaîne à air de 50 tonnes de rechange, qui n’a jamais quitté son conteneur d’expédition, a permis de réduire au minimum le risque d’arrêt imprévu en cas de panne mécanique.

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