El apilamiento es el proceso de ingeniería de hincar o perforar estructuras verticales profundamente en el suelo para soportar la construcción sobre el suelo. Los pilotes se han utilizado durante miles de años y son necesarios para proporcionar resistencia y estabilidad para soportar las cargas pesadas de edificios, puentes y otros proyectos de construcción de gran envergadura. El pilotaje es especialmente necesario para preparar el suelo cuando el subsuelo es débil o está saturado de agua, y para construcciones altas como rascacielos. Sin embargo, el pilotaje es un proceso ruidoso e invasivo. Este artículo analiza las tendencias actuales en la tecnología de pilotes y cómo mejorarán la construcción.
Índice del contenido
El creciente mercado de la construcción y los pilotes
La tendencia hacia pilotes más ecológicos
Haciendo uso de la tecnología para desarrollar pilotes inteligentes
Adopción de nuevos métodos de pilotaje
Reflexiones finales
El creciente mercado de la construcción y los pilotes
Se estima que el mercado global de la construcción crecerá de un valor de 10.7 billones de dólares en 2020 a US $ 15.2 billones por 2030, con alrededor del 58% de eso proveniente de mercados emergentes, particularmente EE. UU., China, India e Indonesia. Apoyando esto, se proyecta que el mercado mundial de máquinas de pilotaje de construcción crezca a una tasa de crecimiento anual compuesto (CAGR) de 3.6% de 2021 a 2028, a partir de una valoración de 2020 de US $ 5.08 billones. Asia Pacífico fue la región dominante en el mercado mundial de máquinas de pilotaje hasta 2020, con 49.7% de cuota de mercado por volumen, y los Estados Unidos y Europa después. Con un crecimiento tan alto, existe una presión cada vez mayor sobre las empresas de construcción para que cumplan con los nuevos estándares ambientales y aprovechen la tecnología para lograr una mayor eficiencia.
La tendencia hacia pilotes más ecológicos
Cualquiera que haya tenido la mala suerte de vivir cerca de un gran sitio de construcción estará familiarizado con el fuerte golpe-pausa-golpe de las máquinas de pilotaje cercanas que martillan pilotes en el suelo a todas horas. El pilotaje con martillo, clavar pilotes de acero u hormigón en el suelo, sigue siendo uno de los métodos más populares elegidos por los constructores, pero no es popular para aquellos que viven cerca y sufren los fuertes golpes repetitivos.
En las áreas urbanas, los pilotes hidrostáticos se usan a menudo en lugar de los pilotes con martillo, utilizando la vibración para derribar los pilotes, pero la vibración es omnipresente y molesta a los ocupantes residenciales y de oficinas casi tanto como los pilotes con martillo.
Una variación de conducción en pilotes prefabricados, es usar pilotes de tubo hueco que se auguran (atornillan) en el suelo. El material interior se extrae y luego se rellena con hormigón y se coloca en posición. Los pilotes perforados generan menos vibraciones que otros métodos, por lo que a veces se prefieren en la construcción urbana.
Cada uno de estos métodos típicos tiene su propio impacto en el medio ambiente o se opone a las normativas locales, por lo que los fabricantes buscan soluciones que sean más respetuosas con el medioambiente y, al mismo tiempo, rentables.
Del diésel al hidráulico
Históricamente, los martinetes han funcionado con diesel, pero la creciente preocupación por los peligros del diesel como contaminante ecológico ha impulsado un movimiento para reemplazar la energía diesel con poder hidráulico. Aunque este es un movimiento positivo, el aceite hidráulico se filtra y también se considera un contaminante.
Sumado a eso, ni los martillos diesel ni los hidráulicos abordan el impacto ambiental en la comunidad circundante por el ruido del martilleo. Muchas ciudades tienen controles de ruido para limitar la emisión de ruido de los sitios de construcción, lo que empujará a las empresas constructoras a utilizar opciones más silenciosas.
Reducción de vibraciones
Para reducir el ruido del pilotaje con martillo, hidrostático o pilotes de vibración se prefiere en áreas residenciales y de oficinas comerciales. Esto reduce las quejas por el ruido y también reduce la contaminación por polvo, pero luego agrega el impacto ambiental de la vibración excesiva.
En la construcción marina, esta vibración afecta la vida acuática, lo que llevó a EE. UU., Europa y Australasia a adoptar medidas reglamentarias estrictas para proteger el ecosistema marino. Esto ha creado un tendencia para los fabricantes introducir máquinas apiladoras con vibraciones más bajas.
Haciendo uso de la tecnología para desarrollar pilotes inteligentes
Los fabricantes están aprovechando la tecnología para desarrollar sistemas inteligentes de hincado de pilotes, para lograr una mayor eficiencia en sus máquinas. Estas innovaciones utilizan sistemas de monitoreo avanzados, Internet de las cosas (IoT), WiFi y acceso remoto para el control y la generación de informes, e incluso sistemas GPSS para el seguimiento. Algunas de las aplicaciones avanzadas incluyen:
- Funciones de conectividad WiFI que brindan comunicación de datos inmediata entre el operador y el equipo para realizar ajustes rápidamente
- Sistemas de control avanzados y los algoritmos permiten al operador mantener el control del pilotaje, optimizar la energía del martillo y la velocidad de golpe del martillo en tiempo real, para disminuir el consumo de energía y aumentar la eficiencia de la máquina
- Con retroalimentación de datos inmediata, se pueden monitorear los niveles de vibración y sonido
- Los datos mejorados y los informes eficientes proporcionan monitoreo continuo del proceso de pilotaje para detectar cualquier movimiento inestable y prevenir daños al equipo
- Los biocombustibles y los aceites son opciones más utilizables para proporcionar una combustión más limpia
Adopción de nuevos métodos de pilotaje
Pilotaje a presión
Los pilotes a presión utilizan un método de penetración estática eso no crea los mismos problemas de ruido y vibración que los métodos de penetración dinámica de martilleo o pilotaje vibratorio. El pilotaje a presión es un método innovador para instalar tablestacas que es respetuoso con el medio ambiente y más seguro que otros métodos.
Las máquinas de pilotaje a presión son compactas y pueden operar en un espacio limitado. Tablestacas se instalan utilizando las fuerzas de reacción de los pilotes completamente instalados para generar una carga estática y una fuerza de presión en lugar de una fuerza dinámica. Este enfoque ofrece una método libre de ruido y vibración para instalar pilotes.
Pilotes de evacuación por vacío (corte cero)
Una nueva técnica de excavación por vacío para pilotaje reduce el ruido y proporciona un enfoque seguro para el pilotaje. El pilotaje de hormigón tradicional tiene el problema de que el hormigón se vierte en exceso y el exceso de hormigón debe romperse. Esto tiene problemas de salud y seguridad para los trabajadores y hay lesiones frecuentes, además de tomar tiempo y esfuerzo innecesarios. El método, también llamado método de 'corte cero', consiste en aspirar el exceso de hormigón mientras aún está húmedo, utilizando una técnica de extracción por vacío que no se ha aplicado previamente a la construcción de esta manera. Zero trim utiliza menos hormigón, y el hormigón extraído se utiliza en otra parte del sitio como relleno, lo que ahorra costes e impacto medioambiental.
Reflexiones finales
La demanda global de más construcciones residenciales y de infraestructura también crea la necesidad de más pilotes, con el consiguiente impacto en el medio ambiente. Las regulaciones gubernamentales y las preocupaciones ambientales y ecológicas generales están impulsando la necesidad de máquinas que sean más eficientes y más respetuosas con el medio ambiente.
El desafío para las empresas de construcción es que las máquinas de pilotaje son muy duraderas y no necesitan ser reemplazadas con frecuencia, se pueden comprar de segunda mano y se pueden usar para prolongar la vida útil de la máquina. ¿Esas empresas continúan usando los mismos enfoques y tal vez para encontrar pequeñas mejoras en esos métodos, como el cambio de diésel a hidráulico, y luego seguir presionando contra los grupos ambientalistas y las quejas locales?
Alternativamente, ¿las empresas de construcción tomarán las decisiones de inversión para adoptar la tecnología de pilotes inteligente, para proporcionar más control, mejor uso y eficiencia de costos y ser más aceptables para el medio ambiente? ¿O harán un cambio más grande para adoptar nuevos métodos de pilotaje, con nuevas máquinas y estructuras de pilotaje? Estas son opciones futuras tanto para los fabricantes como para las empresas de construcción.
