Tipi di gru a torre e quale scegliere in base alla tipologia di edificio da realizzare

È impossibile la costruzione di un qualsiasi edificio senza prevedere l'utilizzo in cantiere di una gru a torre che costituisce l'apparecchio di sollevamento “principe” per poter portare a destinazione i materiali, quasi sempre pesanti e voluminosi, necessari per la realizzazione di qualsiasi manufatto edile.

Poiché è vastissima la gamma di edifici che è possibile realizzare è necessario scegliere la tipologia di gru a torre più idonea, in quanto una scelta non corretta, oltre a rallentare l'esecuzione dei lavori, può determinare anche problemi di sicurezza, dovendo per esempio utilizzare l'apparecchio sempre al limite delle portate o degli sbracci o essere costretti a servirsi, oltre che dell'apparecchio, anche di sollevatori a forche per la movimentazione dei carichi all'interno del cantiere, con conseguente necessità di successive imbracature dei carichi, operazioni queste che determinano sempre rischi aggiuntivi.

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Il primo elemento da attenzionare per poter effettuare una scelta oculata riguarda le dimensioni in pianta dell'edificio da realizzare in modo da poter decidere se è necessario montare la gru in postazione fissa (fig.1) o traslante su rotaie (fig. 2).

Naturalmente, in entrambe i casi, l'altezza della torre e la lunghezza del braccio devono essere tali da consentire la rotazione libera del braccio, sia in servizio che fuori servizio (fig. 3), al fine di evitare il rischio di un suo impatto contro la struttura in corso di realizzazione (fig. 4).

Sono certamente di aiuto nell'effettuare questa scelta le case costruttrici di gru a torre che, soprattutto per gli apparecchi di maggiori prestazioni, per uno stesso modello, prevedono la possibilità di montarlo con differenti lunghezze braccio, normalmente da 20 – 25 m sino a 50 – 60 m (fig. 5) e altezze torre, da 15 – 20 m sino a 40 – 45 m (fig. 6), in modo che l'utilizzatore che ha comprato l'apparecchio per le prestazioni massime lo possa montare secondo le specifiche esigenze del cantiere.

In caso di costruzione di edifici di notevole altezza, normalmente sopra i 40 - 45 m, o di strutture di sostegno di ponti o viadotti molto alti, la gru a torre non è più "autostabile", per cui, per assicurarne la stabilità in servizio e soprattutto fuori servizio con vento di tempesta, è necessario prevedere l'ancoraggio della torre alla struttura dell'edificio di cui è al servizio (fig. 7 e fig. 8).

Naturalmente in tutti questi casi è necessario ricorrere a gru con rotazione in alto.

Si ricorda che sino a una ventina di anni fa le gru a torre erano tutte con cuspide e tiranti di sostegno del braccio e del controbraccio (fig. 9) e, in caso di bracci di lunghezza superiore a 50 – 60 metri, si installavano due tiranti di sostegno del braccio stesso (fig. 10), mentre ormai tutte le case costruttrici, sia in Italia che all'estero, realizzano apparecchi senza cuspide e tiranti, con braccio completamente a sbalzo, riuscendo ugualmente a ottenere lunghezze di braccio anche di 60 metri (fig. 11).

Naturalmente per poter compensare l'elevato momento ribaltante generato dal carico massimo in punta, per questa tipologia di gru, è stato necessario aumentare, in particolare in corrispondenza della zona più vicina alla torre, la distanza tra correnti inferiori e corrente superiore del braccio stesso e aumentare le dimensioni dei profilati.

Nel caso di realizzazione di edifici di ragguardevole altezza per evitare sia il carico eccessivo sugli elementi più bassi di torre, dovuto al notevole peso proprio della struttura verticale partente da terra, che la predisposizione dei numerosi ancoraggi della torre stessa alla struttura in costruzione, una soluzione adottata da alcune imprese è quella di montare la gru direttamente sulla struttura autosollevante posizionata all’ultimo piano dell'edificio che viene via via realizzato (fig. 12).

Nelle gru con rotazione in alto la cabina di manovra è sempre realizzata nella parte girevole all'estremità della torre in modo da consentire la più ampia visibilità possibile al manovratore e nei modelli costruiti sino a qualche anno fa la cabina era sempre posizionata in prosecuzione della torre, subito dopo la ralla (fig. 13), mentre negli ultimi anni, soprattutto i costruttori francesi, hanno privilegiato la condizione di posizionare la cabina di manovra anziché in continuità della torre, a sbalzo rispetto alla stessa, naturalmente sempre fissata alla parte girevole (fig. 14).

Invece per la realizzazione di edifici di altezza ridotta, sino a 15 – 20 m, normalmente si utilizzano gru a torre a rotazione in basso (fig. 15), quasi sempre in postazione fissa, che, ove necessario, possono essere montate anche con braccio impennato, normalmente di 30° rispetto all'orizzontale, con carrellino fisso in punta o carrellino rampante lungo il braccio (fig. 16).

Le gru automontanti mediamente hanno portate in punta di 600 – 1.000 kg e portate massime sotto torre di 1.500 – 2.500 kg, sono quasi sempre in postazione fissa, su stabilizzatori, con altezza torre e lunghezza braccio che normalmente non superano i 20 - 25 m.

La ralla di rotazione è posta in corrispondenza del basamento, per cui ruota tutto il complesso braccio - torre e il braccio è sostenuto da un tirante rinviato in corrispondenza della cupide della torre e fissato al basamento.

Questa tipologia di gru non ha cabina di manovra per cui il comando normalmente avviene da terra attraverso una pulsantiera a cavo collegata al quadro di comando della gru o mediante un radiocomando, sempre più utilizzato in quanto consente all'operatore di comandare i movimenti portandosi nelle immediate vicinanze sia della zona di imbracatura dei carichi che in quella di deposito degli stessi (fig. 17). Questa tipologia di apparecchio chiamata "gru a montaggio automatico - GMA (self-erecting crane)" ha il vantaggio di avere un sistema di erezione "automatizzato" in modo da poter essere facilmente spostato nell'ambito dello stesso cantiere in considerazione delle diverse esigenze lavorative e montato in un tempo che spesso è inferiore a un’ora.

Nel caso di ristrutturazioni di edifici ubicati nei centri storici delle città, molto spesso caratterizzati da strade molto strette, in cui non è possibile installare la gru a torre all'interno del cantiere, può risultare indispensabile occupare, con il basamento dell'apparecchio, addirittura tutta la sede stradale della quale però non è possibile precludere l’utilizzo per un lungo periodo di tempo.

In questi casi l'unica soluzione possibile è quella di realizzare una struttura ad hoc idonea a sostenere il basamento della gru e consentire contemporaneamente il transito sia dei mezzi che dei pedoni, come indicato dalle figg. 18 e 19).

Naturalmente queste strutture di sostegno devono essere oggetto di una specifica progettazione da parte di un professionista abilitato e devono essere concordate tra il costruttore dell'apparecchio, che deve indicare i carichi massimi a cui può essere soggetto il basamento nelle condizioni più gravose di utilizzo, l'impresa che esegue i lavori e l'ufficio tecnico del Comune che deve dare l'autorizzazione all'installazione.

Per realizzare edifici molto alti oppure per operare in spazi particolarmente ristretti si possono utilizzare gru a torre con braccio impennato che, in funzione delle esigenze di lavoro, può essere impennato tra 15° e 75° rispetto all'orizzontale (fig. 20). Questa tipologia di gru è poco utilizzata nel nostro Paese, mentre è molto diffusa nei paesi scandinavi.

Per impieghi pesanti, come il montaggio di strutture prefabbricate in calcestruzzo, l'assemblaggio preliminare nel settore off-shore e la realizzazione di impianti eolici si utilizzano gru a torre su carro cingolato (fig. 21) che possono essere montate con bracci di lunghezza sino a 100 m e avere portate di diverse tonnellate.

Invece per la realizzazione o la ristrutturazione di edifici di dimensioni in pianta e altezza limitate, che necessitano portate ridotte e altezza di torre e lunghezza braccio sotto gli 8 – 10 m, possono essere utilizzati apparecchi che costituiscono un ibrido tra la gru a torre e la gru girevole a bandiera che, essendo molto maneggevoli, possono essere spostati facilmente all'interno del cantiere secondo le necessità di lavoro (fig. 22).

Il montaggio e lo smontaggio di questi apparecchi si effettua utilizzando una pompa elettroidraulica e queste “minigru” possono operare anche con braccio impennato.

In considerazione del numero e della gravità degli infortuni, spesso mortali che, negli anni si sono verificati nel corso dell’utilizzo dei diversi tipi di gru a torre, il legislatore ha previsto, oltre agli obblighi di manutenzione a carico del datore di lavoro proprietario dell’apparecchio che riguardano tutte le attrezzature di lavoro utilizzate in cantiere, degli obblighi specifici di sicurezza.

Infatti, a prescindere dalla tipologia e dalle modalità di installazione, tutte le gru a torre, essendo certamente di portata superiore a 200 kg, devono essere soggette a prima verifica, in seguito alla quale viene rilasciato il “libretto” dell’apparecchio (fig. 23), a verifiche periodiche annuali (fig. 24) e ad una particolare verifica dopo 20 anni di utilizzo (fig. 25) da parte degli organismi di controllo previsti dalla vigente normativa di sicurezza (INAIL, ASL, organismi notificati), come richiesto dall'art. 71, comma 11, del D.Lgs 81\08, come modificato dall'art. 44 del D.Lgs 106\09, e dal decreto del Ministero del lavoro dell'11 aprile 2011.

Inoltre il legislatore ha richiesto che le gru a torre, come anche gli altri apparecchi di sollevamento materiali e persone, devono essere manovrati da operatori forniti di “patentino”, conseguito dopo la partecipazione a specifico corso di formazione, come richiesto dall'Accordo Stato - Regioni del 22 febbraio 2012 (fig. 26).

Soltanto la corretta scelta dell'apparecchio più idoneo alla tipologia di lavori da effettuare e il rispetto delle prescrizioni di installazione e utilizzo riportate nel D.Lgs 81\08 e nei decreti collegati può consentire agli operatori di utilizzare in sicurezza questo apparecchio così complesso e pericoloso ma così indispensabile alla vita del cantiere.