L'accatastamento è il processo ingegneristico di guidare o perforare strutture verticali in profondità nel terreno per supportare la costruzione fuori terra. La palificazione è stata utilizzata per migliaia di anni ed è necessaria per fornire forza e stabilità per trasportare i carichi pesanti di edifici, ponti e altri grandi progetti di costruzione. La palificazione è particolarmente necessaria per preparare il terreno quando il sottosuolo è debole o saturo d'acqua e per costruzioni alte come i grattacieli. Tuttavia, l'impilamento è un processo rumoroso e invasivo. Questo articolo esamina le tendenze attuali nella tecnologia delle palificazioni e come miglioreranno la costruzione.
Sommario
Il crescente mercato delle costruzioni e delle palificazioni
La tendenza verso palificazioni più ecologiche
Sfruttare la tecnologia per sviluppare una palificazione intelligente
Abbracciare nuovi metodi di impilamento
Conclusioni
Il crescente mercato delle costruzioni e delle palificazioni
Si stima che il mercato globale delle costruzioni cresca da un valore di 10.7 trilioni di dollari nel 2020 a US $ 15.2 trilioni di 2030, di cui circa il 58% proveniente dai mercati emergenti, in particolare Stati Uniti, Cina, India e Indonesia. A supporto di ciò, si prevede che il mercato globale delle macchine per palificazione da costruzione crescerà a un tasso di crescita annuale composto (CAGR) di 3.6% da 2021 a 2028, da una valutazione del 2020 di US $ 5.08 miliardi. L'Asia Pacifico è stata la regione dominante nel mercato globale delle macchine per impilare fino al 2020, con Quota di mercato del 49.7% in volume, e gli Stati Uniti e l'Europa a seguire. Con una crescita così elevata, vi è una crescente pressione sulle società di costruzioni per soddisfare i nuovi standard ambientali e sfruttare la tecnologia per una maggiore efficienza.
La tendenza verso palificazioni più ecologiche
Chiunque abbia avuto la sfortuna di vivere vicino a un grande cantiere avrà familiarità con il pesante tonfo-pausa-tonfo delle vicine macchine per l'infissione che martellano pali nel terreno a tutte le ore. L'infissione a martello, l'infissione di pali in acciaio o cemento nel terreno, rimane uno dei metodi preferiti dai costruttori, ma non è popolare per coloro che vivono nelle vicinanze e subiscono i forti colpi ripetuti.
Nelle aree urbane, la palificazione idrostatica viene spesso utilizzata al posto della palificazione a martello, utilizzando la vibrazione per abbattere i pali, ma la vibrazione è pervasiva e disturba gli occupanti di abitazioni e uffici quasi quanto la palificazione a martello.
Una variazione su infissione in pali prefabbricati, è da usare pile di tubi cavi che sono augurati (avvitati) nel terreno. Il materiale interno viene estratto e poi riempito di cemento e gettato in posizione. I pali trivellati creano meno vibrazioni rispetto ad altri metodi, quindi a volte sono preferiti nell'edilizia urbana.
Ciascuno di questi metodi tipici ha il proprio impatto sull'ambiente o si scontra con le normative locali, quindi i produttori sono alla ricerca di soluzioni più rispettose dell'ambiente, ma convenienti.
Dal diesel all'idraulico
I battipali sono stati storicamente alimentati a diesel, ma le crescenti preoccupazioni sui pericoli del diesel come inquinante ecologico hanno spinto un movimento per sostituire l'alimentazione diesel con potenza idraulica. Sebbene questa sia una mossa positiva, l'olio idraulico perde ed è anche considerato un inquinante.
In aggiunta a ciò, né i martelli diesel né quelli idraulici affrontano l'impatto ambientale sulla comunità circostante a causa del rumore del martellamento. Molte città hanno controlli del rumore per limitare l'emissione di rumore dai cantieri, il che spingerà le imprese di costruzioni a utilizzare opzioni più silenziose.
Riduzione delle vibrazioni
Per ridurre il rumore da palificazione a martello, idrostatica o accumulo di vibrazioni è preferito nelle aree residenziali e commerciali degli uffici. Ciò riduce i disturbi del rumore e riduce anche l'inquinamento da polvere, ma poi aggiunge l'impatto ambientale delle vibrazioni eccessive.
Nella costruzione marina, questa vibrazione influisce sulla vita acquatica, spingendo gli Stati Uniti, l'Europa e l'Australasia a introdurre rigide misure normative per proteggere l'ecosistema marino. Questo ha creato un tendenza per i produttori introdurre impilatrici con minori vibrazioni.
Sfruttare la tecnologia per sviluppare una palificazione intelligente
I produttori stanno sfruttando la tecnologia per sviluppare sistemi di infissione di pali intelligenti, per portare maggiori efficienze nelle loro macchine. Queste innovazioni utilizzano sistemi di monitoraggio avanzati, Internet of Things (IoT), Wi-Fi e accesso remoto per il controllo e la segnalazione e persino sistemi GPSS per il tracciamento. Alcune delle applicazioni avanzate includono:
- Funzionalità di connettività WiFI che forniscono una comunicazione immediata dei dati tra l'operatore e l'apparecchiatura per effettuare rapidamente le regolazioni
- Sistemi di controllo avanzati e gli algoritmi consentono all'operatore di mantenere il controllo dell'accatastamento, ottimizzare l'energia del martello e la velocità di percussione del martello in tempo reale, ridurre il consumo di energia e aumentare l'efficienza della macchina
- Con un feedback immediato dei dati, è possibile monitorare vibrazioni e livelli sonori
- Forniscono dati migliorati e report efficienti monitoraggio continuo del processo di palificazione per rilevare qualsiasi movimento instabile e prevenire danni alle apparecchiature
- I biocarburanti e gli oli sono opzioni più utilizzabili per fornire una combustione più pulita
Abbracciare nuovi metodi di impilamento
Accatastamento a pressione
L'impilamento a pressione utilizza a metodo di penetrazione statica che non crea gli stessi problemi di rumore e vibrazioni dei metodi di penetrazione dinamica del martellamento o della palificazione vibrante. L'infissione a pressione è un metodo innovativo per l'installazione di palancole rispettose dell'ambiente e più sicure rispetto ad altri metodi.
Le impilatrici a pressione sono compatte e possono operare in spazi limitati. Palancole vengono installati utilizzando le forze di reazione di pali completamente installati per generare un carico statico e una forza di compressione invece di una forza dinamica. Questo approccio offre a metodo privo di rumore e vibrazioni per l'installazione di palificazioni.
Accumulo con evacuazione sottovuoto (zero trim).
Una nuova tecnica di scavo sottovuoto per la palificazione riduce il rumore e fornisce un approccio sicuro alla palificazione. La palificazione tradizionale in calcestruzzo presenta il problema che il calcestruzzo viene versato in eccesso e il calcestruzzo in eccesso deve quindi essere rotto. Ciò ha problemi di salute e sicurezza per i lavoratori e ci sono frequenti infortuni, oltre a richiedere tempo e sforzi inutili. Il metodo, chiamato anche metodo "zero trim", prevede l'aspirazione del calcestruzzo in eccesso mentre è ancora umido, utilizzando una tecnica di estrazione del vuoto che non è stata precedentemente applicata alla costruzione in questo modo. Zero trim utilizza meno calcestruzzo e il calcestruzzo estratto viene utilizzato altrove in loco come riempimento, risparmiando sui costi e sull'impatto ambientale.
Conclusioni
La domanda globale di più costruzioni residenziali e infrastrutturali crea anche la necessità di più palificazioni, con il conseguente impatto sull'ambiente. Le normative governative e le preoccupazioni ambientali ed ecologiche generali stanno spingendo la necessità di macchine più efficienti e più rispettose dell'ambiente.
La sfida per le imprese edili è che le macchine per palificazione sono molto durevoli e non devono essere sostituite frequentemente, possono essere acquistate di seconda mano e utilizzate per una maggiore durata della macchina. Quelle aziende continuano a utilizzare gli stessi approcci, e forse per trovare piccoli miglioramenti in quei metodi, come il passaggio dal diesel all'idraulico, e quindi continuare a spingere contro i gruppi ambientalisti e le denunce locali.
In alternativa, le società di costruzioni faranno le scelte di investimento per adottare una tecnologia di palificazione intelligente, per fornire maggiore controllo, migliore utilizzo ed efficienza dei costi ed essere più accettabili dal punto di vista ambientale? O faranno il cambiamento più grande per abbracciare nuovi metodi di palificazione, con nuove macchine e strutture di palificazione? Queste sono scelte future sia per i produttori che per le società di costruzioni.
