Entwurf und Bau eines Fundaments für Verarbeitungsgeräte

Aug 19, 2023

Die Vorbereitung eines Fundaments für Metallverarbeitungsgeräte ist viel komplizierter, als einfach ein Loch zu graben und es mit Beton zu füllen.

Wenn Sie jetzt oder in der Zukunft größere Anlagenmodifikationen in Betracht ziehen, müssen Sie verstehen, wie Fundamente für schwere Industrieanlagen geplant und erstellt werden.

Drei Faktoren – Design, Konstruktion und wirtschaftliche Faktoren – haben einen großen Einfluss auf den Erfolg Ihres Gerätefundamentprojekts und können den Unterschied zwischen reibungslosem Ablauf und großen Kopfschmerzen ausmachen.

Ihr Designprozess sollte Sie auf den Erfolg in zukünftigen Arbeitsphasen vorbereiten. Dazu benötigen Sie einen Konstrukteur mit Weitblick und Erfahrung mit Gerätefundamenten.

Eines der ersten Dinge, die der Konstrukteur tun wird, ist die Erstellung eines Bodenbohr- und Geotechnikberichts, um die Eigenschaften des Bodens unter Ihrem Fundament aufzuzeigen. Der Bericht umfasst den Grundwasserspiegel, den Tragdruck, die Kohäsion des Bodens und etwaige Bodenverunreinigungen, die dann bei der Fundamentplanung berücksichtigt werden können.

Als Nächstes untersucht der Planer Ihre bestehenden Gebäudebedingungen, einschließlich der Lage und Tiefe der vorhandenen Innenfundamente, Außenfundamente und Kranbahnfundamente. Auch die Aussteifung der Kranbahn, die Höhe des Gebäudes und die Lage der Versorgungsleitungen wirken sich auf die Gestaltung Ihres Fundaments aus. Stellen Sie dem Planer Zeichnungen vom ursprünglichen Bau des Gebäudes und allen nachfolgenden Projekten zur Verfügung, die in der Nähe der neuen Ausrüstung durchgeführt wurden, sofern Sie über solche verfügen.

Anschließend muss die Gerätebelastung genau berechnet und bestimmt werden. Teilen Sie dem Konstrukteur mit, wie viel Last auf jedes Gerät ausgeübt wird. Dazu gehören statische Lasten, dynamische Lasten und alle anderen Faktoren wie in der Nähe befindliche Geräte, die sich auf die Gesamtlast auswirken könnten. Mithilfe dieser Informationen kann der Planer dann sicherstellen, dass das Fundament für alle möglichen Belastungsszenarien ausgelegt ist.

Sie müssen auch die genauen geometrischen Abmessungen angeben, die für die Montage der Geräte auf oder in das Fundament erforderlich sind. Dazu gehören die Abmessungen und die Anordnung aller erforderlichen Gruben, Tröge und Gräben, die je nach Größe der Ausrüstung und Ihren Vorlieben stark variieren können. Auch das Ausschusssystem, das Zuführsystem und die Ausgangsabwicklung wirken sich auf diese Anforderungen aus.

Breite, Länge und Tiefe der Grube hängen hauptsächlich von der Ausrüstung und der Art des verarbeiteten Materials ab. Sobald die Tiefe bestimmt ist, müssen die Böden, das Wasser und das Grundgestein untersucht werden, um festzustellen, welche Art von Abdichtungssystem gegebenenfalls erforderlich ist. Es kann eine integrierte Abdichtung, ein Wasserstopper oder ein Außenabdichtungssystem verwendet werden. Bei der Gestaltung des Gerätefundaments muss auch berücksichtigt werden, wie die Geräte mit Strom versorgt werden, wie auch andere Steuerungen und etwaige hydraulische Rohrleitungskanäle. Darüber hinaus müssen gerätetragende Teile wie Stahlrahmen und -träger, Schienen, Ankerbolzen und Isolatoren in das Fundament eingebettet werden.

Nach Abschluss der Entwurfsphase kann mit dem Bau begonnen werden. Der erste Schritt besteht darin, einen Projektplan und einen Zeitplan festzulegen. Projektzeitpläne für diese Art von Aufträgen sind in der Regel starr und kompromisslos, müssen aber realistisch sein.

Oftmals hängt der gesamte Projektzeitplan davon ab, wann Ihre neue Ausrüstung geliefert wird. Stillstände, Feiertage, saisonale Überlegungen und sogar der Grundwasserspiegel haben Einfluss darauf, wie schnell die Arbeiten abgeschlossen werden können, und sind von entscheidender Bedeutung für die Erstellung eines genauen Bauzeitplans.

Bevor ein Unternehmen mit der Ausgrabung eines Fundaments beginnt, sollte es sich über die Kosten im Klaren sein, die mit allen für das Projekt erforderlichen Funktionen verbunden sind.

Denken Sie daran, dass bestimmte Baugeräte, eingebettete Stahlprofile und Bewehrungsstäbe Vorlaufzeiten für die Lieferung an die Baustelle haben. Berücksichtigen Sie die Lieferkette und alle anderen wirtschaftlichen Faktoren, die die Lieferzeiten verlängern könnten, und planen Sie diese ein, insbesondere im heutigen Umfeld.

Sobald mit den Bauarbeiten begonnen wird, wirkt sich der Zugang des Bauteams zum Arbeitsbereich darauf aus, wie schnell und einfach die Arbeiten erledigt werden können. Bautrupps benötigen ausreichende Sektionaltore, Gänge, Ladedocks und einen ebenerdigen Zugang. Sie müssen die Nähe vorhandener aktiver Geräte und Leitungen berücksichtigen, einschließlich der Art und Weise, wie Brückenkräne und die Bewegung von Pflanzenmaterial die Bauarbeiten beeinträchtigen. Die Nähe bestehender Gebäudefundamente, die Nähe des Ablege-/Bereitstellungsbereichs zum Arbeitsbereich, die Freiräume über Kopf und die Lage vorhandener unterirdischer Versorgungsleitungen müssen ebenfalls berücksichtigt werden.

Die Sicherheit der Bautrupps und des Anlagenpersonals hat stets höchste Priorität. Daher ist es wichtig, sicherzustellen, dass jeder, der in Ihrer Anlage arbeitet, die Sicherheitsverfahren wie Lockout/Tagout versteht, wie viel Gabelstaplerverkehr stattfinden wird und wann Heißarbeitsgenehmigungen erforderlich sind. Die Trennung und Isolierung des Arbeitsbereichs in der Anlage ist wichtig für die Sicherheit sowohl der Bauarbeiter als auch des Anlagenpersonals.

Die zum Bau der Grube verwendeten Bautechniken, einschließlich des Erdrückhaltesystems, des Entwässerungssystems und der Aushubtechniken, wirken sich auf Ihre Gesamtkosten und den Projektzeitplan aus.

Schließlich müssen während der gesamten Bauphase Maßnahmen zur Qualitätskontrolle vorhanden sein, um sicherzustellen, dass beim ersten Mal alles richtig gemacht wird, und um vermeidbare Rückrufe nach Abschluss der Arbeiten zu verhindern. Die Qualitätskontrolle sollte die Prüfung der Bodentragfähigkeit vor Ort umfassen; Betonprüfung; Baudokumentation; und ausreichende Foto-/Videodokumentation.

Mehrere Schlüsselfaktoren können einen erheblichen Einfluss auf die Gesamtkosten Ihres neuen Fundaments haben. Wenn Sie kluge Entscheidungen zu diesen Punkten treffen, erzielen Sie die größtmögliche Rendite Ihrer Investition.

Wie bereits erwähnt, haben die Größe und Tiefe der Hauptgrube sowie die Bodenbeschaffenheit und der Grundwasserspiegel großen Einfluss auf die Gesamtkosten des Projekts. Auch die Art des Erdrückhaltesystems, das beim Bau der Grube verwendet wird, wirkt sich auf die Kosten aus. Darüber hinaus erhöhen die Kosten, wenn mehr Hilfsgruben vorhanden sind, beispielsweise ein Schrottförderer oder eine Produkthandhabungsgrube.

Je mehr eingebettete Elemente Ihre Stiftung benötigt, desto höher sind die Kosten. Dazu gehören Einbettungen in den Gräben und Taschen, Geräteträger, Schienen und Tragplatten. Die Betongeometrie, einschließlich Höhenunterschiede, erforderliche Mulden und Taschen sowie andere Unterschiede in der Betongeometrie, wirken sich alle auf die Gesamtkosten aus.

Bestimmte Merkmale der bestehenden Anlage können sich auch auf die Kosten auswirken, wobei die größten Faktoren die Höhe über der Anlage und die Verfügbarkeit von Laufkränen während des Baus sind.

Schließlich kann die Auswahl des richtigen Designers/Auftragnehmers den größten Einfluss auf die Kosten Ihres Projekts haben. Ihr Planer/Auftragnehmer sollte in der Lage sein, Probleme vorherzusehen, Lösungen für Ihre individuelle Situation vorzuschlagen und dies unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit zu tun.

Beim Bau von Industrieanlagenfundamenten gibt es einige Kompromisse. Typischerweise sind die Baukosten umso höher, je mehr Automatisierung Sie in Ihrer Anlage einsetzen (oder planen). Mehr Automatisierung bedeutet komplexere Gruben und Hilfsgruben. Dies bedeutet kompliziertere Gerätegeometrien und -layouts. Am Ende können nur Sie selbst bestimmen, wie viel Sie bereit sind, im Voraus zu investieren, um das gewünschte Produktionsniveau zu erreichen. Es liegt jedoch an Ihrem Planungs- und Baupartner, Sie zu beraten und Ihnen dabei zu helfen, diese Investition sinnvoll zu nutzen, um die größtmögliche Rendite zu erzielen.