登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《桩基创新与定制工程如何重塑建筑业》

  • 来源专题：工程机械与高端装备
  • 编译者： 赵卫华
  • 发布时间：2025-04-29

  • 在全球基建热潮和可持续发展目标的双重推动下，桩基工程领域正经历着革命性变革。设备制造商和承包商在后疫情时代更加注重供应链韧性，同时积极响应环保要求，推动着桩基技术和定制化工程解决方案的快速发展。

    市场需求驱动技术创新

    根据Grandview Research数据，2023年全球桩基机械市场规模已突破50亿美元，预计到2030年将保持4.2%的年增长率。这一增长主要得益于可再生能源项目（如风电、太阳能和地热）的蓬勃发展，这些项目对地基稳定性提出了更高要求。

    英国桩基专家联合会(FPS)在2023年推出的可持续发展宪章，为行业设立了碳排放和ESG实践的新标准。Construction21国际论坛的研究更指出，设备维护问题导致的意外停机不仅造成经济损失，还会加剧环境污染。数据显示，行业平均每小时停机成本高达34万美元（经通胀调整）。

    定制化解决方案应对复杂挑战

    面对多样化的地质条件和环保要求，桩基承包商需要采用针对性技术：

    1.振动碎石桩技术：适用于商业和住宅建筑，能提高土壤密度和承载力，且不产生废料

    2.旋转钻孔技术：适合深层地基处理

    3.连续螺旋位移技术：针对软弱土质改良

    以英国Roger Bullivant公司为例，该公司与液压设备专家Koppen & Lethem合作，开发了双向提升系统。这套系统采用独特的"环形"设计，电缆两端固定，显著提高了定位精度和操作效率。改进后的CH210A提升机可提供21,000磅的首层拉力，工作压力从标准的200巴提升至300巴，能够应对更复杂的地质条件。

    Koppen & Lethem总经理Gavin Davies强调："在竞争激烈的桩基市场，性价比至关重要。我们的解决方案是将电缆固定在提升鼓两端，并设计专门的绳槽管理系统。"

    可持续发展成为核心考量

    新型桩基技术不仅提升效率，更注重环保效益：

    • 振动碎石桩技术可避免污染物扩散
    • 电动化设备减少碳排放
    • 精准施工缩短工期，降低环境扰动

    Roger Bullivant公司的新型4500振动打桩机在提升性能的同时，燃油效率提高了15%，助力其实现2030年碳减排目标。该公司桩基运营经理Andrew Clarke表示："新设备不仅增强了我们的地基处理能力，还帮助我们向环保目标迈进。"

    行业未来发展趋势

    桩基机械市场将呈现三大特征：

    • 智能化：物联网技术实现设备远程监控和预防性维护
    • 电动化：响应全球减排要求，电动桩机市场份额将持续扩大
    • 定制化：针对特殊地质和环保要求的个性化解决方案需求增长

    随着城市化进程加速和基建投资增加，桩基工程将继续向高效、精准、环保的方向发展。设备制造商、承包商和技术供应商的紧密合作，将推动这一传统领域焕发新的活力，为全球建筑业可持续发展提供坚实支撑。

    这一转型不仅关乎技术创新，更体现了建筑业对效率与环保双重目标的追求，预示着未来工程实践的新范式。


  • 原文来源：https://www.constructionbriefing.com/news/how-piling-innovations-and-custom-engineering-are-shaping-the-future-of-construction/8039848.article
8浏览量
原文链接
相关报告

  • 《打桩创新和定制工程如何塑造建筑装备》
    • 来源专题：工程机械与高端装备
    • 编译者：Hazel
    • 发布时间：2024-12-20
    • 建筑行业高度重视专为效率和可靠性而设计的专用设备。疫情过后，设备制造商和运营商对全球推动可持续发展以及制造业供应链弹性必要性的认识不断提高。 打桩和地基加固的需求不断增长，这源于全球和本地基础设施和建筑的扩张。城市化、工业活动以及对所有地面条件下稳定地基的需求正在推动这一市场的发展。 打桩机耐用性、减少停机时间和环保意识之间的联系越来越明显。在使用起重机的地方，对功率、速度、精度和可靠性的要求是相互交织的。 对于 OEM 而言，采购耐用部件至关重要，不仅为了运营绩效，也为了满足环境、社会和公司治理 (ESG) 标准。 Grandview Research 的数据显示，2023 年全球打桩机市场规模将超过 50 亿美元，预计到 2030 年年增长率将达到 4.2%。风能、太阳能和地热能等可再生能源项目是这一增长的主要驱动力，因为可持续能源会影响商业和住宅建筑。 建筑业正在逐渐放弃低效、污染严重的施工方法。受成本上升、法规越来越严格以及环保压力的推动，人们越来越注重提高施工效率、减少能源使用和减少排放。 2023 年，总部位于英国的打桩专家联合会 (FPS) 推出了可持续发展宪章，以支持碳减排和更广泛的 ESG 实践。该宪章为会员设定了最低标准，涵盖现场运营和企业实践。 国际可持续发展论坛 Construction21 最近将环境影响与设备维护问题导致的计划外停机联系起来。 延长项目可能会影响地表和大气污染，因为为潜在径流或栖息地退化创造了更大的机会。保持竞争力需要避免环境和监管陷阱，同时减少时间和成本超支。 打桩承包商面临的压力 打桩承包商面临着越来越大的压力，需要优化现场效率，同时减少浪费，最大限度地提高安装灵活性，优化改善地面稳定性的方法，增强软土的岩土性能。 根据具体的现场条件和项目要求，采用不同的方法来解决土壤质量、深度和负载需求，例如振动石柱、旋转钻孔和连续螺旋位移等技术。 打桩机是复杂的机器，必须经过精心设计才能以高精度施加巨大的力量。操作员依靠专门定制的设备来满足特定场地要求、环境法规、当地法令和生产力需求。 在商业建筑和住宅建设等领域，振动石柱的吸引力在于它们能够提高土壤密度和强度，最大限度地降低污染物扩散的风险，并且不会产生任何废料。 这对于需要增加土壤承载能力的软弱地面和人造地面条件非常理想，有助于缓解沉降问题并加快固结，对于涉及受污染土壤的项目特别有用。 依靠生产力 建筑行业专家 Roger Bullivant 制造用于打桩和地面改良应用的机器。他们寻求一种工程解决方案来解决起重机组件的性能和可靠性问题，这些问题导致现场工作时间损失和速度降低。 疫情后制造业劳动力供应链问题被归因于零件供应波动和生产延迟。为了制定解决方案，Roger Bullivant Limited 与 Koppen & Lethem 合作，后者是一家总部位于英国的液压设备开发商和 Paccar Winch 产品分销商，包括 Braden 绞盘和提升机。 Koppen & Lethem 与打桩机制造商密切合作，设计了一套定制的双向提升系统，以满足他们的规格和要求，促进了工程团队之间的全面需求评估和协作。他们着手重新设想一种双向打桩提升机，采用固定环设计，电缆牢固地固定在两端，以确保精确定位和持续高效的运行。 Roger Bullivant 设备和独特起重装置的详细图像支持了这一方法。重点介绍了设计和操作方面的挑战，以及对质量保证以及支持高负荷循环机器性能、现场效率和部件寿命的零件和生产能力的明确期望。 为了满足这些需求，Braden 设计了 CH210A 的变体，以创建双向“循环”提升机，第一层线拉力为 21,000 磅。线的一部分卷起，另一部分放出，以实现高级控制和钻头操纵。新系统集成到 Roger Bullivant Limited 的 4500 Vibro 打桩机中，显著提高了精度、生产率和部件耐用性。 Koppen & Lethem 总经理 Gavin Davies 表示，重点是打造可靠的解决方案，以满足市场的高要求。“提高生产率才是王道，”他指出，强调了打桩作业中精度和性能的重要性。 启用双电缆 Braden CH 系列起重机专为承受重型施工作业的严苛条件而设计，配备超越离合器和密封高效行星减速装置，可实现连续运行性能。 新型 CH210A 提升机采用环路系统，电缆两端牢固固定，确保定位精确、操作一致。 与标准的 200 bar 规格相比，按照打桩机 OEM 振动打桩机规格设计的提升机可以承受更高的工作压力，与可在 300 bar 下运行的活塞马达配合使用。这可以在密集或具有挑战性的土壤条件下打桩或拔桩时产生更大的力量。 据称，该提升机的设计可确保更好地控制设备，减少停机时间并提高现场效率。该系统可以更好地利用高强度钢丝绳，并且设计为在更高的转速和更高的输入扭矩下延长使用寿命。 “CH210 环形绞盘的规格很难确定，”戴维斯说。“一部分电缆从顶部穿过并安装在顶部，另一部分则安装在下方，可以上下拉动。” “打桩是一个竞争激烈的市场领域，性价比至关重要，”他继续说道。“我们想出的办法是将电缆的两端安装在提升滚筒内。滚筒上开有凹槽，因为绳索管理至关重要。” 计划外停机的真正成本 当建筑设备出现故障时，不仅会增加拥有成本，还会延长项目工期。项目延期可能会导致负面的环境后果，例如增加排放和径流，同时也会影响人们对公司可持续发展状况的看法。 根据 Aberdeen Strategy & Research 的数据，2016 年各行业的平均停机成本估计为每小时 26 万美元，经通货膨胀调整后，相当于现在每小时约 34 万美元。减少停机时间有助于降低劳动力成本、提高现场效率并减少碳足迹，符合 ESG 目标。 振打碎石桩等技术不会产生弃土，有助于减少施工现场的污染物径流、提高现场效率并加强生态保护，近几十年来取得了重要的发展。 提升机部件的性能优化对于减少意外停工和延长打桩设备的使用寿命起着至关重要的作用。 对于 Roger Bullivant 这样的原始设备制造商来说，在停机时间会直接影响环境和财务结果的行业中，优化制造供应链关系、提升机组件性能和打桩机可靠性至关重要。 打桩机市场的未来 由于基础设施项目需要动态地基改良和稳定解决方案，从而推动对符合建筑公司可持续发展目标和运营要求的设备的需求，打桩机市场持续增长。 Roger Bullivant Limited 已将更多的 CH210A 打桩机纳入其专用钻机队伍中，进一步增强其地基改良能力并提高燃油效率。 Roger Bullivant Limited 全国打桩运营经理 Andrew Clarke 表示：“引进新型 4500 Vibro 打桩机是对我们车队的又一重大补充，增强了我们 GI 部门的能力，提高了燃油效率和排放量。因此，有助于我们实现到 2030 年减少碳足迹的目标。” 根据客户需求量身定制的工程解决方案是竞争领域中的关键要素。通过保持设备正常运行并避免不必要的延误，建筑公司可以满足 ESG 目标，同时提高现场生产力。
    16浏览量
    原文链接

  • 《3D打印重塑“快速原型” 或将彻底改变制造业格局》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2020-09-22
    • 随着最近行业和技术的进步，创新者们正在利用增材制造（AM）实现库存成本的大幅削减。企业在如何看待制造愿景的重构方面，发生了巨大的变化。增材制造在帮助全球的原始设备制造商（OEM）迎合世界各地不同行业和市场需求的同时，已将其范围扩展到快速原型制作之外，并且系统集成商也在致力于帮助工程、自动化和系统的集成。这种转变归因于增材制造具有制造复杂设计零件的卓越能力，降低制造材料损失的成本，减少因兼容性受限而进行的装配以及对机械和配件的需求。 快速原型向3D打印的发展以及相关创新正在扩展工业模式，其范围已超出人们的想象。如今，汽车、航空航天、建筑、消费产品、医疗保健、食品和制造业等工业领域，对增材制造及其应用的需求越来越大。 令人难以置信的是，自1981年日本的Hideo Kodama博士首次发表他的功能性快速原型系统报告并申请了专利以来，“快速原型”已经存在了35多年了。 从那时起，快速原型制作已成为第四次工业革命（工业4.0）中最大的技术颠覆者之一。 根据市场咨询公司Frost & Sullivan的一份研究报告显示，增材制造从2015年到2025年的复合年增长率（CAGR）有望达到15％。报告和数据预测，增材制造的市场价值将从2018年的80亿美元增长到2026年的230亿美元以上。一家总部位于美国加州估值25亿美元的初创企业，创建了世界上第一款通过订阅模式部署的增材制造硬件，以帮助用户更加轻松地将3D打印解决方案应用到数字化制造中。 降低更多成本 原型设计并不是一种新出现的技术观念，它最初的愿景是最大程度地减少制造生态系统和供应链成本。随着新技术对业务转型的干扰，制造业的未来依赖于更多元化的原型应用专家网络。这样做的目的是节省更多时间和资源，并减少误差和缺陷。这一愿景促使全球企业专注于增材制造的概念。 美国运动服装巨头耐克的未来愿景是将设计卖给客户，然后客户可以自行在家3D打印鞋子。耐克及其一些竞争对手，对鞋类领域增材制造的投资增加了一倍，这是面向未来的举措，可以通过消除人工成本，加快产品上市速度来提高产量。鞋的性能将由于使用了更轻、更透气的材料和更少的摩擦阻力而得到提高。唯一的缺点是取决于执行的准确性，这可能会增加成本，重点是精心的设计。 向增材制造的转变 尽管多年以来，快速原型制作已成为主流的方法，但它依赖于传统的制造工具和程序、生产准备情况以及供应商支持。因此，这是一个耗时且昂贵的过程。相比之下，增材制造则更侧重于原材料的采购和生产制造的设计方面。3D打印机完成设计的物理过程以创建原型，这样的自动化过程可以缩短周转时间。 系统集成商也推动了这些自动化过程。对于敏捷的增材制造流程，自动化执行需要集成命令。系统集成商调节增材制造的各个组件，并自动执行原型从设计到交付的过程。 加速发展的增材制造 在全球工业化的各个阶段，制造业一直是进步的动力。一般来说，产品的生命周期包括导入、成长、成熟和衰退4个阶段。像大多数产品一样，增材制造在“导入”阶段也受到生产障碍、专利限制以及机器成本高昂的困扰。这导致行业初期的利润低、市场渗透率低、成本高和质量低。 增材制造市场目前处于“成长”阶段，已获得各行业用户的好评。在开箱即用的思维方式时代，增材制造企业正在寻求降低成本，同时为用户提供性能卓越的解决方案。 尽管传统的制造方法，需要经过一段时间才能被替换，但是这个趋势已经势不可挡。增材制造是出于加快设计可视化的需要而诞生的。由于原型制作花费很长时间，业界寻求一种可以减少原型开发时间的方法，同时将更多的时间投入到复杂的设计上。设计思维和可视化方面的技术创新，减少了对供应商和支持生态系统的依赖。由于投入到设计和组件试验中的时间多了，精巧度增加了，周转时间也减少了。 增材制造的另一个值得注意的方面，是它主要用于开发复杂的设备组件。例如，在航空航天领域，增材制造被用于开发燃料喷嘴之类的组件。这些是关键部件，但没有大规模生产。在增材制造的帮助下，设计这些前沿的复杂组件变得更轻松，不但简化了设计，还减轻了这些零件的重量。所有这些都可以提高性能效率并减少库存。航空航天领域的一些领先企业，通过使用增材制造技术使库存成本降低了95％以上。 增材制造的关键领域包括3D打印、快速成型和直接数字制造（DDM）。这些概念在包容性和协作性思想中蓬勃发展。对于航空航天和汽车行业来说，增材制造主要是为了优化设计效率和减少生产时间，而医疗设备行业却从增材制造的定制功能中受益匪浅。 根据Frost＆Sullivan 2016年的报告，到2025年，汽车、航空航天和医疗设备行业，将占据3D打印市场的51％。从地理范围看，在2015-2025年期间，亚太地区（APAC）增材制造市场的复合年增长率为18.4％。中国将占亚太地区市场的70％。 工程应用的新范式 2017年，迈凯轮车队与专门从事3D打印的Stratasys公司合作，为MCL32生产可用于比赛的零件，以参加2017年国际汽联一级方程式世界锦标赛。合作背后的想法是“轻量化”或拓扑优化，Stratasys公司通过这种方式为赛车队成功生产出轻巧但耐用的零件。 在另一个案例中，全球医疗设备制造Stryker公司坚定地致力于其3D打印和制造医疗产品的承诺。一个价值929万美元的即时（JIT）植入物项目可实现为癌症患者生产定制的骨植入物。 得益于增材制造技术的发展，制造已可以完成具有复杂几何形状和极少浪费的独特工艺。将精力和专业知识集中在此类智能机器上进行工程设计，将进一步改变制造业。增材制造成功地为各领域生产了各种原型设备，未来，其规则或将彻底改变制造业格局。 增材制造的独特优势消除了供应链中的许多中间步骤。越来越多地采用增材制造，将进一步改变其应用领域和行业的发展。
    169浏览量
    原文链接