Grúa torre autotrepante

Una grúa torre autotrepante alarga ella misma su mástil. Un bastidor que rodea la parte alta del mástil lleva la pluma y sus mecanismos; un cilindro hidráulico levanta ese bastidor y todo lo que hay encima la altura de un tramo, y un tramo nuevo se introduce por una abertura de su costado. Así la grúa puede mantener el gancho por encima de un edificio que sube planta a planta. Estas grúas aparecieron a mediados de los años cincuenta, en Francia y en Alemania. Según su propia historia, el fabricante francés Potain construyó una grúa con una jaula de trepado de este tipo, elevada al principio con cables; más tarde los cilindros hidráulicos sustituyeron a los cables. En la misma época, Liebherr diseñó en Alemania su grúa autotrepante 25H.

Qué es

Una grúa torre se apoya en un mástil vertical formado por tramos iguales de celosía de acero, unidos uno tras otro con bulones o tornillos. En lo alto del mástil está la parte giratoria, que gira en bloque: una larga pluma horizontal por la que un carro lleva el gancho, una contrapluma corta cargada con bloques de hormigón para equilibrarla, los cabrestantes y la cabina del gruista. La grúa se monta al principio de la obra, a menudo con ayuda de una grúa móvil, hasta una primera altura.

Después, una grúa autotrepante puede crecer sin otra grúa. Añade tramos a su propio mástil para que el gancho siga por encima del edificio a medida que suben las plantas, y los retira del mismo modo al final de la obra. Muchas grúas trepadoras lo hacen por fuera del edificio, sobre su propio mástil, arriostrado al edificio a intervalos para que se mantenga firme. Otras se colocan dentro del edificio y trepan por la propia estructura a medida que se levanta.

Cómo funciona

Para trepar por su propio mástil, la grúa lleva una jaula de trepado, un bastidor de acero que rodea la parte alta del mástil justo debajo de la parte giratoria y está unido a ella. Unos rodillos o guías en el interior de la jaula corren a lo largo de los montantes de las esquinas del mástil. Una cara de la jaula está abierta y, delante de esa abertura, sobresale un carril corto del que cuelga un carro. Un cilindro hidráulico fijado a la jaula empuja hacia abajo sobre un travesaño apoyado en unos tetones del mástil, y un pequeño grupo de bomba eléctrico alimenta el cilindro con aceite a presión.

El pie del cilindro: un travesaño se apoya en dos tetones del mástil y el cilindro empuja la jaula hacia arriba desde allí.

Para trepar, la grúa levanta primero un tramo nuevo con su propio gancho y lo cuelga del carro. El carro de la pluma se lleva al radio que indica el fabricante, a veces con una carga en el gancho, para que el centro de gravedad de todo lo que va a soportar la jaula quede sobre el cilindro de trepado. Así el cilindro puede levantar ese peso sin volcar la jaula contra sus guías. Se pone el cilindro a presión para que tome la carga y se deshace la unión entre el tramo de arriba y la parte giratoria. El cilindro empuja, y la jaula, la parte giratoria, la pluma y la contrapluma suben juntas a lo largo del mástil hasta que el hueco abierto dentro de la jaula tiene la altura de un tramo. El carro mete el tramo nuevo por la abertura, sobre el extremo del mástil, donde se une con bulones o tornillos al tramo de abajo. El cilindro baja la parte alta sobre él, se cierra la unión superior y la grúa tiene un tramo más.

Los pasos se repiten tramo tras tramo. Después del trepado, la jaula se baja hasta el siguiente arriostramiento o hasta el pie del mástil, o se desmonta. Un mástil exento no puede pasar de cierta altura, por eso un mástil que sube junto a un edificio se arriostra a él con brazos de acero fijados a sus forjados o muros. Una grúa de trepado interior funciona de otra manera: su mástil corto descansa sobre bastidores acuñados en huecos de los forjados, y el cilindro levanta toda la grúa de un juego de bastidores al siguiente, más arriba, de modo que es el edificio el que sostiene la grúa.

Cómo hacerlo

Esta maqueta de mesa muestra una jaula que trepa por un mástil con un gato de agua. Hacen falta de seis a ocho bloques de madera iguales de sección cuadrada, por ejemplo cortados de un listón de 4 cm, cada uno algo más bajo que el recorrido de las jeringas, un trozo de varilla de madera de 6 mm, una tabla como base, cartón grueso o contrachapado de 3 mm para la jaula, una regla de madera como pluma, dos jeringas de plástico del mismo tamaño, unos 40 cm de tubo que encaje bien apretado en ellas, agua, un palito de madera para remover el café, cinta adhesiva, una goma elástica pequeña, una chincheta, una pistola de cola caliente, un cúter, una base de corte y una regla de acero.

Al apretar la jeringa de mano, el émbolo de la otra baja sobre una espiga del mástil y la funda sube.

Pegue un trozo de varilla de 2 cm en el centro de una cara de cada bloque, cerca de su borde superior, para que sobresalga como un escalón. Pegue el primer bloque de pie sobre la base y apile los demás encima, con las espigas del mismo lado. Haga la jaula como una funda cuadrada con tapa, algo más alta que dos bloques, que se deslice sobre los bloques sin mucha holgura. En la cara del lado de las espigas, corte una ranura en toda la altura, algo más ancha que ellas, para que puedan pasar. En la cara opuesta, justo debajo de la tapa, corte una ventana de la altura de un bloque. Pegue la regla sobre la tapa como pluma. Llene de agua una jeringa y el tubo sin burbujas de aire, y conecte la segunda jeringa con el émbolo metido. Pegue esa segunda jeringa en vertical por fuera de la funda, junto a la ranura, con el émbolo hacia abajo. Pegue un pequeño tope de madera atravesado en el extremo del émbolo. Corte del palito un pie de unos 3 cm y fíjelo bajo el tope con una bisagra de cinta adhesiva, de modo que pase por encima de la ranura. Clave la chincheta en la parte de arriba del tope y tienda la goma desde la chincheta hasta la punta del pie: la goma mantiene el pie levantado contra el tope, así que puede plegarse hacia abajo, pero no hacia arriba. Coloque la funda sobre el mástil, con la tapa sobre el último bloque y el pie apoyado en la espiga del bloque que queda justo debajo de la ventana.

Apriete despacio la jeringa de mano. El émbolo de la funda sale, el pie, que el tope mantiene horizontal, empuja sobre la espiga y la funda sube con su pluma hasta que la ventana queda libre por encima del último bloque. Meta un bloque nuevo por la ventana, con la espiga por delante, para que la espiga entre en la ranura, y tire despacio hacia atrás de la jeringa de mano. La funda se asienta sobre el bloque nuevo y el émbolo sube. Cuando el pie topa por debajo con la espiga del bloque siguiente, se pliega, pasa junto a ella y la goma lo devuelve a su posición horizontal por encima de la espiga. Cada ciclo añade un bloque, igual que la grúa real crece un tramo.

Seguridad. La boquilla de la pistola de cola caliente y la cola recién puesta pueden quemar: aparte los dedos y deje enfriar cada unión antes de tocarla.

Historia y evolución

Las grúas torre de pluma horizontal, por la que un carro lleva la carga al lugar exacto donde se necesita, se extendieron por las obras europeas durante la reconstrucción posterior a la Segunda Guerra Mundial. Fabricantes como Liebherr en Alemania y Potain en Francia las construían para llevarlas a la obra y montarlas deprisa, y algunas tenían ya mástil telescópico, pero la altura de esos mástiles estaba limitada por la longitud de sus propias piezas.

Una grúa de trepado interior se coloca dentro del edificio y se eleva de planta en planta a medida que sube la estructura.

Las grúas trepadoras aparecieron a mediados de los años cincuenta. Según la historia publicada por la empresa, un ingeniero de Potain llamado Janier ideó una jaula que se deslizaba alrededor del mástil y permitía añadir tramos para elevar la grúa. La jaula se elevaba al principio con cables; según la misma historia, más tarde los cilindros hidráulicos sustituyeron a los cables para introducir los tramos de mástil, lo que hizo el montaje más rápido y más seguro. En Alemania, Liebherr diseñó en esos mismos años una grúa torre autotrepante, la 25H. Engineering News-Record señala que estas grúas pronto se volvieron una herramienta importante para las estructuras altas. Desde entonces, las jaulas de trepado movidas por un cilindro hidráulico y un grupo cuya bomba acciona un motor eléctrico siguen siendo el método habitual. Los fabricantes las ofrecen para grúas que trepan por fuera de un edificio y para grúas que trepan por dentro, sostenidas por sus forjados. En Estados Unidos, la normativa federal exige que, antes de cualquier trepado, exterior o interior, un ingeniero compruebe que el edificio soporta los esfuerzos de los arriostramientos o de la propia grúa. La grúa sigue levantando con un gancho, un cabrestante y polipastos, y su mástil y su pluma son celosías de acero.