Palowanie to proces inżynieryjny polegający na wbijaniu lub wierceniu pionowych konstrukcji głęboko w ziemię w celu podparcia konstrukcji nad ziemią. Palowanie jest stosowane od tysięcy lat i jest niezbędne do zapewnienia wytrzymałości i stabilności, aby przenosić duże obciążenia budynków, mostów i innych dużych projektów budowlanych. Palowanie jest szczególnie konieczne do przygotowania gruntu, gdy podłoże jest słabe lub nasycone wodą, a także w przypadku wysokich konstrukcji, takich jak wieżowce. Jednak palowanie jest hałaśliwym i inwazyjnym procesem. W tym artykule przyjrzymy się obecnym trendom w technologii palowania i temu, w jaki sposób usprawnią one budownictwo.
Spis treści
Rozwijający się rynek budownictwa i palowania
Trend w kierunku bardziej ekologicznego palowania
Wykorzystanie technologii do rozwoju inteligentnego palowania
Wdrażanie nowych metod palowania
Końcowe przemyślenia
Rozwijający się rynek budownictwa i palowania
Szacuje się, że globalny rynek budowlany wzrośnie z wartości 10.7 bilionów dolarów w 2020 r. do 15.2 trylionów USD przez 2030, z czego około 58% pochodzi z rynków wschodzących, w szczególności ze Stanów Zjednoczonych, Chin, Indii i Indonezji. Wspierając to, przewiduje się, że globalny rynek maszyn do palowania w budownictwie będzie rósł w tempie średniorocznego wzrostu (CAGR) 3.6% od 2021 do 2028 r, z wyceny z 2020 r. 5.08 USD. Azja i Pacyfik były dominującym regionem na światowym rynku maszyn do palowania do 2020 r., 49.7% udziału w rynku pod względem wolumenu, a następnie USA i Europa. Przy tak wysokim wzroście, rośnie presja na firmy budowlane, aby spełniały nowe normy środowiskowe i wykorzystywały technologię w celu zwiększenia efektywności.
Trend w kierunku bardziej ekologicznego palowania
Każdy, kto miał pecha mieszkać w pobliżu dużego placu budowy, zna ciężkie dudnienie-pauza-dudnienie pobliskich maszyn do wbijania pali w ziemię o każdej porze. Wbijanie pali młotkiem, wbijanie stalowych lub betonowych pali w ziemię, pozostaje jedną z najpopularniejszych metod wybieranych przez konstruktorów, ale nie jest popularne wśród tych, którzy mieszkają w pobliżu i cierpią z powodu głośnego, powtarzającego się walenia.
Na obszarach miejskich zamiast wbijania pali metodą młotkową często stosuje się pale hydrostatyczne, wbijając pale przy użyciu wibracji. Wibracje są jednak powszechne i uciążliwe dla mieszkańców domów i biur niemal tak samo jak wbijanie pali metodą młotkową.
wariacja na temat wbijanie pali prefabrykowanych, jest do użycia pale rurowe puste które są wkręcane (śrubowane) w ziemię. Materiał wewnętrzny jest wyciągany, a następnie wypełniany betonem i odlewany na miejscu. Pale wiercone wytwarzają mniej wibracji niż inne metody, dlatego są czasami preferowane w budownictwie miejskim.
Każda z tych typowych metod ma swój wpływ na środowisko lub jest niezgodna z lokalnymi przepisami, dlatego producenci szukają rozwiązań bardziej przyjaznych dla środowiska, a jednocześnie opłacalnych.
Z diesla na hydraulikę
Tradycyjnie walec do wbijania pali był napędzany olejem napędowym, jednak coraz większe obawy dotyczące zagrożeń związanych z olejem napędowym jako zanieczyszczeniem ekologicznym doprowadziły do powstania ruchu mającego na celu zastąpienie silników wysokoprężnych moc hydrauliczna. Chociaż jest to pozytywny ruch, olej hydrauliczny przecieka i jest również uważany za zanieczyszczenie.
Dodatkowo ani młoty dieslowskie, ani hydrauliczne nie rozwiązują problemu wpływu hałasu młotkowania na środowisko w okolicy. Wiele miast ma kontrole hałasu, aby ograniczyć emisję hałasu z placów budowy, co skłoni firmy budowlane do korzystania z cichszych opcji.
Redukcja wibracji
Aby zmniejszyć hałas powstający podczas wbijania pali młotem, metodą hydrostatyczną lub wibracyjne palowanie jest preferowany w obszarach mieszkalnych i biurowych. Zmniejsza to skargi na hałas, a także zmniejsza zanieczyszczenie pyłem, ale dodaje wpływ na środowisko nadmiernych wibracji.
W budownictwie morskim drgania te wpływają na życie wodne, co skłoniło USA, Europę i Australazję do wprowadzenia surowych środków regulacyjnych w celu ochrony ekosystemu morskiego. Stworzyło to trend dla producentów wprowadzenie maszyn palujących o niższych wibracjach.
Wykorzystanie technologii do rozwoju inteligentnego palowania
Producenci wykorzystują technologię do opracowywania inteligentnych systemów wbijania pali, aby zwiększyć wydajność swoich maszyn. Te innowacje wykorzystują zaawansowane systemy monitorowania, Internet rzeczy (IoT), WiFi i zdalny dostęp do sterowania i raportowania, a nawet systemy GPSS do śledzenia. Niektóre z zaawansowanych aplikacji obejmują:
- Funkcje łączności Wi-Fi zapewniające natychmiastową komunikację danych między operatorem a sprzętem, co pozwala na szybkie wprowadzanie zmian
- Zaawansowane systemy sterowania i algorytmy pozwalają operatorowi zachować kontrolę nad palowaniem, optymalizować energię młota i szybkość uderzeń młota w czasie rzeczywistym, aby zmniejszyć zużycie energii i zwiększyć wydajność maszyny
- Dzięki natychmiastowej informacji zwrotnej możliwe jest monitorowanie poziomu drgań i dźwięku
- Ulepszone dane i wydajne raportowanie zapewniają ciągły monitoring procesu palowania w celu wykrycia wszelkich niestabilnych ruchów i zapobiegania uszkodzeniom sprzętu
- Biopaliwa i oleje są bardziej użytecznymi opcjami zapewniającymi czystsze spalanie
Wdrażanie nowych metod palowania
Wciskanie pali
Wciskanie pali odbywa się za pomocą metoda penetracji statycznej który nie powoduje takich samych problemów z hałasem i wibracjami jak dynamiczne metody penetracji młotkowania lub wibracyjnego wbijania pali. Wciskanie pali jest innowacyjną metodą instalowania ścianek szczelnych, która jest przyjazna dla środowiska i bezpieczniejsza niż inne metody.
Maszyny do wciskania pali są kompaktowe i mogą pracować w ograniczonej przestrzeni. Grodzice są instalowane przy użyciu sił reakcji z całkowicie zainstalowanych pali, aby wygenerować obciążenie statyczne i siłę docisku zamiast siły dynamicznej. To podejście oferuje metoda montażu pali bez hałasu i wibracji.
Pale z ewakuacją próżniową (zerowe przycięcie)
Nowa technika odsysania próżniowego do pali redukuje hałas i zapewnia bezpieczne podejście do palowania. Tradycyjne palowanie betonowe ma problem z przelaniem betonu, a nadmiar betonu musi zostać następnie wybity. To stwarza problemy ze zdrowiem i bezpieczeństwem pracowników, a częste są obrażenia, a także zabiera niepotrzebny czas i wysiłek. Metoda, zwana również metodą „zero trim”, polega na odsysaniu nadmiaru betonu, gdy jest on jeszcze mokry, przy użyciu techniki ekstrakcji próżniowej, która wcześniej nie była stosowana w ten sposób w budownictwie. Zero trim zużywa mniej betonu, a wydobyty beton jest używany w innym miejscu na placu budowy jako wypełnienie, co pozwala zaoszczędzić na kosztach i wpływie na środowisko.
Końcowe przemyślenia
Globalny popyt na więcej budownictwa mieszkaniowego i infrastrukturalnego również tworzy potrzebę większej ilości pali, co ma wpływ na środowisko. Przepisy rządowe i ogólne obawy dotyczące środowiska i ekologii zwiększają zapotrzebowanie na maszyny, które są bardziej wydajne i przyjazne dla środowiska.
Wyzwaniem dla firm budowlanych jest to, że maszyny do palowania są bardzo trwałe i nie trzeba ich często wymieniać, można je kupić z drugiej ręki i używać przez dłuższy czas. Czy te firmy nadal stosują te same podejścia i ewentualnie znajdą małe ulepszenia w tych metodach, takie jak przejście z oleju napędowego na hydrauliczny, a następnie będą nadal naciskać na grupy ekologiczne i lokalne skargi.
Alternatywnie, czy firmy budowlane podejmą decyzje inwestycyjne, aby przyjąć inteligentną technologię palowania, aby zapewnić większą kontrolę, lepsze wykorzystanie i efektywność kosztową oraz być bardziej akceptowalnym dla środowiska? Czy też dokonają większej zmiany, aby przyjąć nowe metody palowania, z nowymi maszynami i konstrukcjami palowania? Są to wybory, które stoją przed producentami i firmami budowlanymi.
