Innovatieve trends in heimachines

Heien is het technische proces van het heien of boren van verticale structuren diep in de grond om constructies boven de grond te ondersteunen. Heien wordt al duizenden jaren gebruikt en is noodzakelijk om sterkte en stabiliteit te bieden om de zware lasten van gebouwen, bruggen en andere grote bouwprojecten te dragen. Heien is vooral noodzakelijk om de grond voor te bereiden wanneer de ondergrond zwak of verzadigd is met water, en voor hoge constructies zoals wolkenkrabbers. Heien is echter een lawaaierig en invasief proces. Dit artikel bekijkt de huidige trends in heitechnologie en hoe deze de bouw zullen verbeteren.

Inhoudsopgave
De groeiende bouw- en heimarkt
De trend naar milieuvriendelijker heien
Gebruikmaken van technologie om intelligente heitechnieken te ontwikkelen
Nieuwe methoden van heien omarmen
Laatste gedachten

De groeiende bouw- en heimarkt

De wereldwijde bouwmarkt zal naar verwachting groeien van een waarde van 10.7 biljoen dollar in 2020 naar US $ 15.2 biljoen van 2030, waarvan ongeveer 58% afkomstig is uit opkomende markten, met name de VS, China, India en Indonesië. Ter ondersteuning hiervan wordt verwacht dat de wereldwijde markt voor heimachines voor de bouw zal groeien met een samengestelde jaarlijkse groei (CAGR) van 3.6% van 2021 tot 2028, uit een waardering van 2020 van US $ 5.08 miljard. Azië-Pacific was tot 2020 de dominante regio op de wereldwijde markt voor heimachines, met 49.7% marktaandeel in volume, en de VS en Europa volgen. Met zo'n hoge groei is er toenemende druk op bouwbedrijven om te voldoen aan nieuwe milieunormen en technologie te benutten voor grotere efficiëntie.

De trend naar milieuvriendelijker heien

Iedereen die het ongeluk heeft gehad om in de buurt van een grote bouwplaats te wonen, zal bekend zijn met het zware bonk-pauze-bonk van nabijgelegen heimachines die op elk uur van de dag palen in de grond slaan. Hamerpalen, stalen of betonnen palen in de grond slaan, blijft een van de populairste methoden voor bouwers, maar is niet populair voor degenen die in de buurt wonen en last hebben van het luide, repetitieve gebonk.

In stedelijke gebieden wordt vaak gebruikgemaakt van hydrostatische heitechnieken in plaats van heihamers. Hierbij worden trillingen gebruikt om de palen in de grond te slaan. Trillingen zijn echter alomtegenwoordig en veroorzaken bijna net zoveel overlast voor bewoners en kantoorbewoners als heihamers.

Een variatie op inslaan van prefabpalen, is om te gebruiken holle buispalen die in de grond worden geboord (geschroefd). Het binnenmateriaal wordt eruit gehaald en vervolgens gevuld met beton en op zijn plaats gegoten. Boorpalen veroorzaken minder trillingen dan andere methoden, dus worden soms de voorkeur gegeven in stedelijke bouw.

Elk van deze typische methoden heeft zijn eigen impact op het milieu of botst met lokale regelgeving. Fabrikanten zijn daarom op zoek naar oplossingen die milieuvriendelijker, maar toch kosteneffectief zijn.

Van diesel naar hydraulisch

Heimachines werden historisch gezien aangedreven door dieselmotoren, maar de toenemende bezorgdheid over de gevaren van diesel als milieuvervuiler heeft geleid tot een beweging om dieselmotoren te vervangen door hyralische krachtHoewel dit een positieve ontwikkeling is, lekt hydraulische olie wel degelijk en wordt het ook als een vervuilende stof beschouwd.

Bovendien pakken noch diesel- noch hydraulische hamers de milieu-impact op de omliggende gemeenschap aan door het geluid van hameren. Veel steden hebben geluidsbeheersing om de geluidsemissie van bouwplaatsen te beperken, wat bouwbedrijven ertoe zal aanzetten om stillere opties te gebruiken.

Vermindering van trillingen

Om het geluid van heiwerkzaamheden te verminderen, zijn hydrostatische of trillingspalen heeft de voorkeur in residentiële en commerciële kantoorruimtes. Dit vermindert klachten over geluid en vermindert ook stofvervuiling, maar voegt dan de milieu-impact van overmatige trillingen toe.

In de maritieme bouw heeft deze trilling invloed op het waterleven, waardoor de VS, Europa en Australazië strenge regelgevingsmaatregelen hebben ingevoerd om het mariene ecosysteem te beschermen. Dit heeft geleid tot een trend voor fabrikanten om heimachines met lagere trillingen te introduceren.

Gebruikmaken van technologie om intelligente heitechnieken te ontwikkelen

Fabrikanten maken gebruik van technologie om intelligente heisystemen te ontwikkelen, om hun machines efficiënter te maken. Deze innovaties maken gebruik van geavanceerde monitoringsystemen, Internet of Things (IoT), wifi en externe toegang voor controle en rapportage, en zelfs GPSS-systemen voor tracking. Enkele van de geavanceerde toepassingen zijn:

• WiFI-connectiviteitsfuncties die directe gegevenscommunicatie tussen de operator en de apparatuur bieden om snel aanpassingen te kunnen maken
• Geavanceerde besturingssystemen en algoritmen stellen de operator in staat om de controle over het heien te behouden, de hamerenergie en de slagfrequentie van de hamer in realtime te optimaliseren, het energieverbruik te verlagen en de efficiëntie van de machine te verhogen
• Met directe gegevensfeedback kunnen trillings- en geluidsniveaus worden bewaakt
• Verbeterde gegevens en efficiënte rapportage zorgen voor continue monitoring van het heiproces om onstabiele bewegingen te detecteren en schade aan de apparatuur te voorkomen
• Biobrandstoffen en oliën zijn bruikbaardere opties om schonere verbranding te bieden

Nieuwe methoden van heien omarmen

Inperspalen

Bij het indrukken van palen wordt gebruik gemaakt van een statische penetratiemethode die niet dezelfde problemen met geluid en trillingen veroorzaakt als de dynamische penetratiemethoden van hameren of trillen. Inpersen is een innovatieve methode om damwanden te installeren die milieuvriendelijk en veiliger is dan andere methoden.

Heimachines zijn compact en kunnen in beperkte ruimtes worden ingezet. Damwanden worden geïnstalleerd met behulp van de reactiekrachten van volledig geïnstalleerde palen om een ​​statische belasting en een inperskracht te genereren in plaats van een dynamische kracht. Deze aanpak biedt een geluids- en trillingsvrije methode voor het installeren van palen.

Vacuüm evacuatie (zero trim) heien

Een nieuwe vacuüm-graaftechniek voor heien vermindert het geluid en biedt een veilige aanpak voor het heien. Bij traditioneel betonheien is er het probleem dat er te veel beton wordt gestort en het overtollige beton vervolgens moet worden afgebroken. Dit brengt gezondheids- en veiligheidsproblemen met zich mee voor de werknemers en er zijn vaak verwondingen, en het kost onnodig veel tijd en moeite. De methode, ook wel een 'zero trim'-methode genoemd, houdt in dat het overtollige beton wordt weggezogen terwijl het nog nat is, met behulp van een vacuüm-extractietechniek die nog niet eerder op deze manier in de bouw is toegepast. Zero trim gebruikt minder beton en het gewonnen beton wordt elders op de bouwplaats gebruikt als opvulmateriaal, wat kosten en milieu-impact bespaart.

Laatste gedachten

De wereldwijde vraag naar meer residentiële en infrastructurele bouw creëert ook de behoefte aan meer heiwerk, met de bijbehorende impact op het milieu. Overheidsvoorschriften en algemene milieu- en ecologische zorgen zorgen ervoor dat er behoefte is aan machines die efficiënter en milieuvriendelijker zijn.

De uitdaging voor bouwbedrijven is dat heimachines erg duurzaam zijn en niet vaak vervangen hoeven te worden, tweedehands gekocht kunnen worden en een langere levensduur van de machine hebben. Blijven die bedrijven dezelfde benaderingen gebruiken en misschien kleine stapjes zetten om die methoden te verbeteren, zoals de overstap van diesel naar hydraulisch, en dan blijven ze zich verzetten tegen milieuorganisaties en lokale klachten.

Of zullen bouwbedrijven de investeringskeuzes maken om intelligente heitechnologie te omarmen, om meer controle, beter gebruik en kostenefficiëntie te bieden en milieuvriendelijker te zijn? Of zullen ze de grotere verandering maken om nieuwe heimethoden te omarmen, met nieuwe machines en heistructuren? Dit zijn keuzes die fabrikanten en bouwbedrijven te wachten staan.