L'empilage est le processus d'ingénierie consistant à enfoncer ou à forer des structures verticales profondément dans le sol pour soutenir la construction au-dessus du sol. Les pilotis sont utilisés depuis des milliers d'années et sont nécessaires pour fournir la force et la stabilité nécessaires pour supporter les lourdes charges des bâtiments, des ponts et d'autres grands projets de construction. L'empilage est particulièrement nécessaire pour préparer le sol lorsque le sous-sol est faible ou saturé d'eau, et pour les constructions hautes telles que les gratte-ciel. Cependant, l'empilage est un processus bruyant et invasif. Cet article examine les tendances actuelles de la technologie des pieux et comment elles amélioreront la construction.
Table des matières
Le marché croissant de la construction et des pilotis
La tendance vers des pieux plus écologiques
Utiliser la technologie pour développer un empilage intelligent
Adopter de nouvelles méthodes d'empilage
Réflexions finales
Le marché croissant de la construction et des pilotis
On estime que le marché mondial de la construction passera d'une valeur de 10.7 billions de dollars américains en 2020 à Milliards de dollars US par 15.2, dont environ 58 % proviennent des marchés émergents, en particulier des États-Unis, de la Chine, de l'Inde et de l'Indonésie. À l'appui de cela, le marché mondial des machines de construction de pieux devrait croître à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 3.6% de 2021 à 2028, à partir d'une valorisation 2020 de US $ 5.08 milliards. L'Asie-Pacifique était la région dominante du marché mondial des machines d'empilage jusqu'en 2020, avec 49.7 % de part de marché en volume, suivi des États-Unis et de l'Europe. Avec une croissance aussi élevée, les entreprises de construction subissent une pression croissante pour se conformer aux nouvelles normes environnementales et tirer parti de la technologie pour une plus grande efficacité.
La tendance vers des pieux plus écologiques
Quiconque a eu la malchance de vivre à proximité d'un grand chantier de construction connaîtra le bruit sourd-pause-bruit des engins de battage à proximité qui enfoncent des pieux dans le sol à toute heure. L'enfoncement de pieux au marteau, l'enfoncement de pieux en acier ou en béton dans le sol, reste l'une des méthodes de choix les plus populaires pour les constructeurs, mais n'est pas populaire pour ceux qui vivent à proximité et subissent les coups répétitifs forts.
Dans les zones urbaines, les pieux hydrostatiques sont souvent utilisés à la place des pieux à marteaux, en utilisant des vibrations pour enfoncer les pieux, mais les vibrations sont omniprésentes et dérangent presque autant les occupants des résidences et des bureaux que les pieux à marteaux.
Une variation sur battage de pieux préfabriqués, est d'utiliser pieux tubulaires creux qui sont forés (vissés) dans le sol. Le matériau intérieur est extrait puis rempli de béton et coulé en place. Les pieux forés créent moins de vibrations que les autres méthodes, ils sont donc parfois préférés dans la construction urbaine.
Chacune de ces méthodes typiques a son propre impact sur l'environnement ou se heurte aux réglementations locales, les fabricants recherchent donc des solutions plus respectueuses de l'environnement, mais rentables.
Du diesel à l'hydraulique
Les engins de battage ont toujours été alimentés au diesel, mais les préoccupations croissantes concernant les dangers du diesel en tant que polluant écologique ont poussé un mouvement pour remplacer l'énergie diesel par force hydraulique. Bien que ce soit un geste positif, l'huile hydraulique fuit et est également considérée comme un polluant.
De plus, ni les marteaux diesel ni les marteaux hydrauliques ne traitent l'impact environnemental sur la communauté environnante du bruit du martèlement. De nombreuses villes ont des contrôles du bruit pour limiter les émissions sonores des chantiers de construction, ce qui poussera les entreprises de construction à utiliser des options plus silencieuses.
Réduction des vibrations
Pour réduire le bruit du martèlement des pieux, hydrostatique ou empilement de vibrations est préféré dans les zones de bureaux résidentielles et commerciales. Cela réduit les plaintes de bruit et réduit également la pollution par la poussière, mais ajoute ensuite l'impact environnemental des vibrations excessives.
Dans la construction marine, cette vibration affecte la vie aquatique, incitant les États-Unis, l'Europe et l'Australasie à mettre en place des mesures réglementaires strictes pour protéger l'écosystème marin. Cela a créé un tendance pour les fabricants d'introduire des machines de battage avec moins de vibrations.
Utiliser la technologie pour développer un empilage intelligent
Les fabricants tirent parti de la technologie pour développer des systèmes intelligents de battage de pieux, afin d'améliorer l'efficacité de leurs machines. Ces innovations utilisent des systèmes de surveillance avancés, l'Internet des objets (IoT), le Wi-Fi et l'accès à distance pour le contrôle et les rapports, et même des systèmes GPSS pour le suivi. Certaines des applications avancées incluent :
- Fonctionnalités de connectivité WiFI qui fournissent une communication de données immédiate entre l'opérateur et l'équipement pour effectuer des ajustements rapidement
- Systèmes de contrôle avancés et les algorithmes permettent à l'opérateur de garder le contrôle de l'empilage, d'optimiser l'énergie du marteau et le taux de frappe du marteau en temps réel, de réduire la consommation d'énergie et d'augmenter l'efficacité de la machine
- Avec un retour de données immédiat, les niveaux de vibration et de bruit peuvent être surveillés
- Des données améliorées et des rapports efficaces fournissent surveillance continue du processus d'empilage pour détecter tout mouvement instable et prévenir les dommages matériels
- Les biocarburants et les huiles sont des options plus utilisables pour fournir une combustion plus propre
Adopter de nouvelles méthodes d'empilage
Empilement à pression
Le pieu pressé utilise un méthode de pénétration statique cela ne crée pas les mêmes problèmes de bruit et de vibration que les méthodes de pénétration dynamique du martelage ou du pieu vibratoire. Les pieux pressés sont une méthode innovante d'installation de palplanches qui est respectueuse de l'environnement et plus sûre que les autres méthodes.
Les machines d'empilage par pression sont compactes et peuvent fonctionner dans un espace limité. Palplanches sont installés en utilisant les forces de réaction des pieux entièrement installés pour générer une charge statique et une force d'enfoncement au lieu d'une force dynamique. Cette approche offre une procédé d'installation de pilotis sans bruit ni vibration.
Évacuation sous vide (zero trim) empilage
Une nouvelle technique d'excavation sous vide pour les pieux réduit le bruit et offre une approche sûre pour les pieux. Les pieux en béton traditionnels ont le problème que le béton est trop coulé et que l'excédent de béton doit ensuite être cassé. Cela a des problèmes de santé et de sécurité pour les travailleurs et il y a des blessures fréquentes, ainsi que du temps et des efforts inutiles. La méthode, également appelée méthode "zero trim", consiste à aspirer l'excédent de béton alors qu'il est encore humide, en utilisant une technique d'extraction sous vide qui n'a pas été appliquée auparavant à la construction de cette manière. Zero Trim utilise moins de béton et le béton extrait est utilisé ailleurs sur le site comme remblai, ce qui permet d'économiser sur les coûts et l'impact environnemental.
Réflexions finales
La demande mondiale pour plus de constructions résidentielles et d'infrastructures crée également le besoin de plus d'empilements, avec l'impact qui en résulte sur l'environnement. Les réglementations gouvernementales et les préoccupations environnementales et écologiques globales poussent au besoin de machines plus efficaces et plus respectueuses de l'environnement.
Le défi pour les entreprises de construction est que les engins de battage sont très durables et n'ont pas besoin d'être remplacés fréquemment, peuvent être achetés d'occasion et utilisés pour une durée de vie prolongée de la machine. Ces entreprises continuent-elles d'utiliser les mêmes approches, et peut-être de trouver de petites améliorations dans ces méthodes, comme le passage du diesel à l'hydraulique, puis de continuer à lutter contre les groupes environnementaux et les plaintes locales.
Alternativement, les entreprises de construction feront-elles des choix d'investissement pour adopter une technologie d'empilage intelligente, pour fournir plus de contrôle, une meilleure utilisation et des économies de coûts et être plus acceptables sur le plan environnemental ? Ou vont-ils faire le plus grand changement pour adopter de nouvelles méthodes d'empilage, avec de nouvelles machines et structures d'empilage ? Ce sont des choix à venir pour les fabricants et les entreprises de construction.
