Grúas Antiguas

Las gruas antiguas han venido evolucionando desde el puntal de carga para realizar diversas tareas.

Existen documentos antiguos donde se evidencia el uso de máquinas semejantes a grúas por los Sumerios y Caldeos, transmitiendo estos conocimientos a los Egipcios.

Historia de las gruas antiguas

Grúa en el antiguo Egipto

La mayoría de las piedras que componen los casi 140 pirámides egipcias descubiertas tienen un peso de “solamente” 2 a 3 toneladas cada una, pero todas estas estructuras (construidas entre 2750 y 1500 A.C.) también tienen bloques de piedra que pesan 50 toneladas, a veces más.

El templo de Amon-Ra en Karnak contiene un laberinto de 134 columnas, de una altura de 23 metros de alto y vigas transversales que pesan 60 a 70 toneladas cada una.

La incógnita ya tiene respuesta gracias a un grupo de científicos de la Universidad de Amsterdam y la Foundation for Fundamental Research on Matter (FOM), quienes descubrieron cuáles fueron las técnicas que permitieron levantar estos monumentales edificios en una época en que no existían grúas.

En esta pintura se observa la ingeniosa técnica. El agua habría sido el elemento clave. Según el estudio, los antiguos egipcios humedecían la arena por donde se desplazaban los trineos de madera sobre los que se transportaban los bloques de piedra. La clave habría sido derramar la cantidad precisa de agua.

Grua Griega

Grúas en la antigua Grecia

Los primeros vestigios del uso de las grúas aparece en la Antigua Grecia alrededor del s. VI a. C. Se trata de marcas de pinzas de hierro en los bloques de piedra de los templos.

Se evidencia en estas marcas (cortes distintivos c. 515 a. C.) su propósito para la elevación ya que están realizadas en el centro de gravedad o en pares equidistantes de un punto sobre el centro de gravedad de los bloques. La introducción del torno y la polea pronto conduce a un reemplazo extenso de rampas como los medios principales del movimiento vertical.

Edificios Griegos

Por los siguientes doscientos años, los edificios griegos contemplan un manejo de los pesos más livianos, pues la nueva técnica de elevación permitió la carga de muchas piedras más pequeñas por ser más práctico, que pocas piedras más grandes.

Contrastando con el período arcaico y su tendencia a los tamaños de bloque cada vez mayores, los templos griegos de la edad clásica como el Parthenon ofrecieron invariable cantidad de bloques de piedra que podían ser usados para cargar no menos de 15-20 toneladas.

También, la práctica de erigir grandes columnas monolíticas fue abandonada prácticamente para luego usar varios ruedas que conforman la columna.

Aunque las circunstancias exactas del cambio de la rampa a la tecnología de la grúa siguen siendo confusas, se ha discutido que las condiciones sociales y políticas volátiles de Grecia hacían más convenientes al empleo de los equipos pequeños para los profesionales de la construcción que de los instrumentos grandes para el trabajo de inexpertos, haciendo la grúa preferible a los polis griegos que la rampa que requería mucho trabajo, esta había sido la norma en las sociedades autocráticas de Egipto y Assyria.

La primera evidencia literaria inequívoca para avalar la existencia del sistema compuesto de poleas aparece en los ejercicios mecánicos (Mech. 18, 853a32-853b13) atribuido a Aristóteles (384-322), pero quizás elaborado en una fecha poco posterior.

Alrededor del mismo siglo, los tamaños de bloque en los templos griegos comenzaron a parecerse a sus precursores arcaicos otra vez, indicando que se debe haber encontrado la forma de usar polea compuesta más sofisticada en las obras griegas más avanzadas para entonces.

Gruas Romanas

Grúas de la antigua Roma

El apogeo de la grúa en épocas antiguas llegó antes del Imperio Romano, cuando se incrementó el trabajo de construcción en edificios que alcanzaron dimensiones enormes. Los romanos adoptaron la grúa griega y la desarrollaron.

Polipasto romano

Trispastos

La grúa romana más simple, el Trispastos, consistió en una horca de una sola viga, un torno, una cuerda, y un bloque que contenía tres poleas.

Teniendo así una ventaja mecánica de 3:1, se ha calculado que un solo hombre que trabajaba con el torno podría levantar 150 kilogramos (3 poleas × 50 kg = 150 kg), si se asume que 50 kilogramos representan el esfuerzo máximo que un hombre puede ejercer sobre un período más largo.

Pentapastos

Tipos más pesados de grúa ofrecieron cinco poleas (Pentaspastos) o, en el caso más grande, un sistema de tres por cinco poleas (Polyspastos) con dos, tres o cuatro mástiles, dependiendo de la carga máxima.

Polispastos

El Polyspastos, cuando era operado por cuatro hombres en ambos lados del torno, podría levantar hasta 3000 kg (3 cuerdas × 5 poleas × 4 hombres × 50 kg = 3000 kg). En caso de que el torno fuera substituido por un acoplamiento, la carga máxima incluso dobló a 6000 kg con solamente la mitad del equipo, puesto que el acoplamiento posee una ventaja mecánica mucho más grande debido a su diámetro más grande.

Esto significó que, con respecto a la construcción de las pirámides egipcias, donde eran necesarios cerca de 50 hombres para mover un bloque de piedra de 2,5 toneladas por encima de la rampa (50 kg por personas), la capacidad de elevación del Polyspastos romano demostró ser 60 veces más alta (3000 kg por persona).

Edificios Romanos

Sin embargo, los edificios romanos ofrecen numerosos bloques de piedra mucho más pesados que ésos.

Dirigidos por el Polyspastos indican que la capacidad de elevación total de los Romanos iba mucho más allá que la de cualquier grúa sola.

En el templo de Júpiter en Baalbek, los bloques pesan hasta 60 t cada uno, y las cornisas de la esquina bloquean incluso sobre 100 t, todas levantadas a una altura de 19 m sobre la tierra.

En Roma, el bloque capital de la columna Trajana pesa 53,3 toneladas que se levanto a una altura de 34 m.

Se asume que los ingenieros romanos lograron la elevación de estos pesos extraordinarios por dos medios:

• Primero, según lo sugerido por Heron, una torre de elevación fue instalada, cuatro mástiles fueron arreglados en la forma de un cuadrilátero con los lados paralelos, no muy diferente a una torre, pero con la columna en el medio de la estructura.
• En segundo lugar, una multiplicidad de cabrestantes fue colocada en la tierra alrededor de la torre, para, aunque tiene un cociente de una palancada más baja que los acoplamientos, el cabrestantes se podría instalar en números y funcionamiento más altos por más hombres (y por los animales).

Este uso de cabrestantes múltiples también fue descrito por Ammianus Marcellinus (17.4.15) con respecto a la elevación del obelisco de Lateranense en el circo Maximus. La capacidad de elevación máxima de un solo cabrestante se puede establecer por el número de agujeros del hierro en el monolito.

En el caso de los bloques del arquiitrave de Baalbek, que pesan entre 55 y 60t, ocho agujeros sugieren un peso de 7,5 t por el hierro de las empacaduras, que está por el cabrestante.

La elevación de tales pesos pesados en un acción concertada requirió una gran cantidad de coordinación entre los grupos de trabajo que aplicaban la fuerza a los cabrestantes.

Grúas medievales

La grúa de acoplamientos fue reintroducida en una escala grande después de que la tecnología hubiera caído en desuso en Europa occidental tras la caída del imperio romano occidental.

La referencia más cercana a un acoplamiento reaparece en la literatura archivada en Francia cerca del 1225, seguido por una pintura iluminada en un manuscrito probablemente también de origen francés con fecha de 1240.

Gruas marinas

En la navegación, las aplicaciones más cercanas de las grúas de puerto se documentan para Utrecht en 1244, Amberes en 1263, Brujas en 1288 y Hamburgo en 1291, mientras que en Inglaterra el acoplamiento no se registra antes de 1331.

Generalmente, el transporte vertical era más seguro y más barato hecho por las grúas que por otros métodos comunes para la época.

Las áreas de puertos, minas, y, particularmente, los edificio en donde la grúa de acoplamientos desempeñó un papel importante en la construcción de las catedrales góticas altas.

Sin embargo, las fuentes archivadas e ilustradas del tiempo sugieren que las máquinas fueron nuevamente introducidas como acoplamientos o carretillas, de manera que no substituyeran totalmente los métodos más dependientes de trabajo como escalas, artesas y parihuelas.

Algo que es importante mencionar es que la maquinaria vieja y nueva continuó coexistiendo en los emplazamientos de las obras medievales y en los puertos.

Grúa de rueda

Una grúa de rueda (latín: magna rota) es una grúa de madera, de tracción humana. Fue utilizada principalmente durante la época de los romanos y la Edad Media en la construcción de castillos y catedrales.

Las cargas a menudo pesadas eran elevadas mientras un individuo caminaba dentro de una rueda de madera tipo jaula. La cuerda conectada a una polea se enrolla sobre un huso por la rotación de la rueda permitiendo así que el dispositivo ice o baje la plataforma con la carga a desplazar.

Gruas antiguas de madera

La Grúa de Gdansk (Polonia), símbolo de la ciudad, fue la grúa más grande de Europa en época medieval. La primera mención de una grúa de madera en este lugar es de 1367.

En 1442 se quemó y de 1442 a 1444 se construyó en la Puerta del Espíritu Santo la grúa que se conoce actualmente.

La puerta era una de las entradas a la ciudadela, y sus torres de ladrillo servían para cargar y descargar las mercancías de los navíos.

En medio de las dos torres se colocó el elevador con su mecanismo de madera. La primera grúa levantaba las mercancías hasta 11 metros.

En el siglo XVII se construyó la grúa superior que levantaba las mercancías hasta los 27 metros. En el siglo XIX deja de ser la grúa de descargas de mercancías del puerto y se utiliza para fijar los mástiles de los barcos.

Más tarde se utilizaría para extraer las popas de los barcos a motor y reparar los timones. En 1858 murió el último maestro que controlaba la grúa y se instalaron en ella una fábrica de calzado, una peluquería, así como otras empresas locales.

Durante la Segunda Guerra Mundial, la zona de madera se quemó así como el 60% de las torres.

De 1955 a 1962 se reconstruyó siguiendo los planos originales y pasó a depender del Museo Marítimo Central junto el barco Soldek, primer buque construido en Polonia en los astilleros de Gdansk en 1948.

Grua medieval de Polonia

En la actualidad se ha utilizado para celebrar el concurso de saltos Red Bull Cliff Diving. El mecanismo que permitía descargar mercancías, especialmente trigo y cerveza, funciona a través de la fuerza motriz de los pies de los trabajadores.

Consta de dos tambores de dos metros de diámetros dónde se introducían los operarios. Estos operarios caminaban sobre unas tablas o escalones que hacían que el tambor girase.

El tambor al girar subía o bajaba la polea. Gracias a este mecanismo, cuatro operarios podían levantar dos toneladas. En la actualidad se puede visitar el interior de la “grulla”, como la llaman en Gdansk.

En esta visita se ve el interior del mecanismo además de la reconstrucción de una casa de cuentas de un comerciante, la oficina de impuestos de las tasas portuarias y la casa de un burgués. También se explica la vida de los estibadores, transportistas, comerciantes, patrones, fabricantes de velas, cordeleros, etc…

¿Quién inventó la grúa y en qué año?

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