Norme GB/T 37605-2019 pour grues : protection antivent et antiglissement
La norme GB/T 37605-2019 « Appareils de levage — Dispositifs antivent et antiglissement » est la référence dédiée à la sécurité des grues extérieures face au vent. Elle définit la classification, les exigences techniques, les paramètres de performance, les méthodes d'essai et les règles d'inspection des dispositifs antivent et antiglissement. Elle s'applique aux appareils de levage extérieurs tels que les ponts roulants, les grues à portique, les grues à portique de base et les ponts de déchargement, qui doivent résister au glissement sous l'effet du vent.
La norme GB/T 37605-2019 est le texte de référence pour les dispositifs antivent et antiglissement des grues extérieures. Elle précise la classification, les exigences techniques et les méthodes d'essai des pinces de rail, des dispositifs d'ancrage et des câbles anti-vent. La sécurité face au vent est un critère éliminatoire pour toute grue extérieure, et elle revêt une importance critique dans les régions côtières exposées aux typhons.
Classification des dispositifs antivent et antiglissement
La norme GB/T 37605-2019 classe les dispositifs antivent et antiglissement en trois grandes catégories : la pince de rail, qui génère une force de frottement en serrant la tête du rail avec ses mâchoires pour résister à la charge de vent. C'est le dispositif anti-vent le plus répandu, applicable à tous les types de grues extérieures sur rails. Selon le mode d'entraînement, on distingue la pince de rail manuelle (actionnement manuel, structure simple, coût réduit, adaptée aux grues à portique de petite et moyenne taille) et la pince de rail électrique (hydraulique) (entraînement électrique ou hydraulique, commande à distance et automatisation possibles, adaptée aux grandes grues à portique de base et aux ponts de déchargement).
Le dispositif d'ancrage — il fixe la grue au sol ou à la fondation de rail à l'aide de goupilles ou de tirants. Sa force d'ancrage est nettement supérieure à celle d'une pince de rail, mais il ne peut verrouiller la grue qu'en position de travail (l'ancrage n'est pas possible à n'importe quel point du rail). Il est destiné à l'ancrage d'urgence en cas d'alerte typhon. Le câble anti-vent — des câbles métalliques sont tendus de part et d'autre de la grue pour la relier à des points d'ancrage au sol. Ce système convient aux grandes grues à portique de base et aux portiques de quai (STS). La norme exige que toute grue extérieure soit équipée d'au moins deux types de dispositifs antivent et antiglissement différents, fonctionnant en secours mutuel : si l'un des dispositifs vient à défaillir, l'autre doit garantir seul la tenue au vent.
Exigences de résistance au vent
La norme définit des exigences distinctes pour la condition de travail et la condition hors travail : en condition de travail — le dispositif antivent et antiglissement doit empêcher tout glissement de la grue sous une charge de vent correspondant à une vitesse ≤20m/s (force 7 sur l'échelle de Beaufort). Au-delà de 20m/s, les opérations doivent être arrêtées et la grue doit rejoindre sa position d'ancrage. En condition hors travail — la grue étant à l'arrêt et ancrée, le dispositif doit résister : dans les régions non exposées aux typhons (zones intérieures), à une charge de vent correspondant à une vitesse ≤30m/s (force 11) ; dans les zones à risque de typhon (ports côtiers), à une charge de vent correspondant à une vitesse ≤55m/s (force 16).
Pour le calcul de la charge de vent, le coefficient de force du vent est pris entre 1,2 et 1,6 selon la norme ISO 4301 / FEM 1.001 (en fonction de la forme de la grue et de la direction du vent), et le coefficient de variation de la pression du vent avec la hauteur est déterminé selon la norme GB 50009. La force totale antiglissement (somme des forces antiglissement de chaque dispositif) doit vérifier : Fanti ≥ 1,25 × Fvent (où Fvent est la force de glissement générée par la charge de vent calculée). Le coefficient de sécurité de 1,25 garantit une marge de sécurité suffisante dans des conditions de vent extrêmes.
Exigences techniques pour les pinces de rail
La norme impose aux pinces de rail les exigences spécifiques suivantes : force de serrage — sous l'effort de serrage nominal, le coefficient de frottement statique entre la pince et le rail est pris entre 0,12 et 0,15 (acier sur acier sans lubrification). La force antiglissement ainsi générée doit être au moins égale à 1,25 fois la charge de vent calculée. Mâchoires — les mâchoires doivent être réalisées en acier résistant à l'usure (par exemple 40Cr ou 42CrMo, avec une dureté après trempe de HRC40 à 50). La largeur de contact entre la mâchoire et la tête du rail doit être ≥20mm. Lorsque la quantité d'usure des mâchoires atteint 20 % de l'épaisseur d'origine, celles-ci doivent être remplacées.
Course de serrage — la course de la pince, de l'ouverture complète au serrage complet, doit être adaptée à la hauteur de la tête du rail (généralement de 105 à 130 mm), avec une marge de réglage de 10 à 15 mm. Pince à serrage automatique — en cas de coupure d'alimentation électrique ou de défaillance du système de commande, la pince automatique doit se serrer sur le rail par la force de ressort (protection contre la perte de tension), avec un temps de réponse ne dépassant pas 2 secondes. Pince manuelle — la force d'actionnement ne doit pas dépasser 200 N (actionnable par une seule personne), et la poignée de commande doit être munie d'un mécanisme de verrouillage pour éviter tout relâchement accidentel.
La norme exige également que les pinces de rail soient équipées d'un indicateur d'état d'ouverture et de fermeture (mécanique ou électrique), afin que l'opérateur puisse visualiser clairement la position de la pince depuis le sol ou depuis la cabine de commande.
Dispositifs d'ancrage et câbles anti-vent
La norme impose les exigences suivantes pour les dispositifs d'ancrage et les câbles anti-vent : dispositif d'ancrage — le diamètre de la goupille d'ancrage est déterminé par le calcul de charge ; la profondeur d'insertion doit être au moins égale à 1,5 fois le diamètre de la goupille. L'embase d'ancrage doit être scellée dans la fondation en béton du rail de grue. Chaque dispositif d'ancrage doit porter une indication claire de sa force d'ancrage nominale (par exemple 500 kN par point). Les points d'ancrage doivent être répartis aux extrémités du rail de pont roulant et à plusieurs positions intermédiaires prédéfinies, afin que la grue puisse toujours être ancrée à proximité immédiate de sa position de travail. Câble anti-vent — les câbles sont en câble métallique ; leur force minimale de rupture doit être au moins égale à 3 fois l'effort de traction nominal (coefficient de sécurité ≥ 3). Chaque extrémité du câble doit être équipée d'une tige filetée de réglage permettant d'ajuster la précharge. L'angle de connexion entre le câble et le point d'ancrage au sol doit être compris entre 30° et 60° (angle par rapport à l'horizontale) : un angle trop faible réduit la composante horizontale de la force, tandis qu'un angle trop important génère une composante verticale excessive risquant d'arracher le point d'ancrage.
Kelude équipe ses grues à portique extérieures d'une solution de sécurité redondante associant pince de rail électrique et dispositif d'ancrage manuel, garantissant une utilisation sereine dans les régions côtières.
Méthodes d'essai et maintenance quotidienne
Les méthodes d'essai prévues par la norme comprennent : l'essai de force de serrage — mesure de la force de serrage réelle de la pince à l'aide d'un capteur de force ; la valeur mesurée ne doit pas être inférieure à 95 % de la valeur de calcul. L'essai de résistance au glissement — la grue est placée sur la pente maximale admissible du rail (généralement une pente longitudinale ≤0,3 %) ; sous la charge de vent maximale de calcul, le glissement de la grue le long du rail ne doit pas dépasser 5 mm. L'essai de force d'actionnement manuel — la force d'actionnement d'une pince de rail manuelle, mesurée à la force de serrage maximale, ne doit pas dépasser 200 N.
Exigences de maintenance : les mâchoires de la pince de rail doivent être nettoyées chaque semaine (élimination des graisses et de la rouille, car les graisses peuvent réduire le coefficient de frottement de plus de 50 %). La goupille d'ancrage doit faire l'objet d'une inspection mensuelle afin de détecter toute déformation ou usure. Le câble anti-vent doit être contrôlé chaque trimestre pour vérifier la rupture de fil du câble métallique et la corrosion de la tige de réglage du tendeur.
La norme insiste tout particulièrement sur le fait que, après chaque cycle de travail ou lorsque la vitesse du vent annoncée est supérieure ou égale à 20 m/s, l'opérateur doit s'assurer que le dispositif antivent et antiglissement est correctement engagé.
| Paramètre | pince de rail | dispositif d'ancrage | Câble anti-vent |
|---|---|---|---|
| principe de fonctionnement | Serrage Rail Frottement en tête | Goupille Fixationsur fondation | Câble Métallique Ancrage au sol |
| Résistance au glissement | dépend deforce de serrage×coefficient de frottement | dépend du cisaillement de la goupille Résistance | dépend de Câble Métallique Force de rupture |
| Arbitraire Tenue au vent en position | possible(chaque Railutilisable dans toutes les positions) | impossible(uniquement pré-Positionnementréglage) | impossible(uniquement préréglagepoint d'ancrage) |
| Niveau d | automatique/Manuel | Manuelprincipalement | Manuel |
| temps de réponsevitesse | Électrique≤2secondes | opération manuelle(plusieurs minutes) | opération manuelle(plusieurs minutes) |
| Types de machines compatibles | pont roulant et portique, Portique de baseappareil | tous les modèles extérieurs | grande capacité Portique de baseappareil, Grue de Quai |
Si l'angle est trop faible (60°) génère une composante verticale excessive qui risque d'arracher le point d'ancrage du sol. Le câble anti-vent est fabriqué en câble métallique ; sa force minimale de rupture doit être au moins égale à 3 fois l'effort de traction nominal (coefficient de sécurité ≥ 3). Des tiges de réglage filetées doivent être installées aux deux extrémités du câble afin de faciliter le réglage de la précharge. Pour les grues à portique Kelude installées en zone côtière, la solution de protection standard comprend trois niveaux : pince de rail électrique, ancrage manuel et câble anti-vent.
Questions fréquentes
Q : Pourquoi une grue extérieure doit-elle être équipée à la fois d'une pince de rail et d'un dispositif d'ancrage ?
A : La norme impose la configuration de deux dispositifs anti-vent à principes différents, fonctionnant en secours mutuel. La pince de rail génère une force de frottement en serrant la tête du rail, utilisable à n'importe quelle position sur la voie. Le dispositif d'ancrage, fixé par des broches à la fondation, offre une résistance au glissement supérieure mais ne peut être utilisé qu'à des emplacements prédéfinis. Au quotidien, la pince de rail assure la protection anti-vent ; en cas d'alerte cyclonique, la grue est déplacée vers la position d'ancrage pour être consolidée.
Q : Quelles sont les différences d'exigences anti-vent entre les zones côtières et l'intérieur des terres ?
A : En condition hors travail, la résistance au vent est calculée pour une vitesse de 30 m/s à l'intérieur des terres, contre 55 m/s dans les ports côtiers — la charge de vent dans ce dernier cas étant 3,4 fois supérieure. Les zones côtières doivent également être équipées d'un anémomètre enregistreur et d'un système de commande d'urgence anticyclonique, qui positionne automatiquement la grue vers son point d'ancrage dès l'approche de vents violents.
Q : Quelles sont les exigences techniques concernant l'angle du câble anti-vent ?
A : L'angle horizontal entre le câble et le sol doit être compris entre 30° et 60°. Un angle trop faible réduit la composante horizontale de la force, tandis qu'un angle trop important peut provoquer le déracinement du point d'ancrage par la composante verticale. La force minimale de rupture du câble ne doit pas être inférieure à 3 fois l'effort de traction nominal, et des tiges de réglage filetées sont installées aux deux extrémités pour ajuster la précharge.
Q : Comment la protection anti-vent automatique de la pince de rail électrique est-elle réalisée ?
A : La pince de rail électrique peut être couplée à l'anémomètre : dès que la vitesse du vent dépasse le seuil défini, la pince serre automatiquement le rail, avec un temps de réponse ≤ 2 secondes. En cas de perte d'alimentation électrique, la force de ressort assure le serrage automatique (protection en cas de coupure de courant). La force d'actionnement est ≤ 200 N et la poignée est munie d'un mécanisme de verrouillage empêchant tout relâchement accidentel.
