Hydrauliske hammer til tunnelkonstruktion: Særlige krav og tilpasningsevner

Tunnelmiljøet forværrer alle almindelige udfordringer

Tunnelbygning udsætter hydraulikhammeren for den mest krævende kombination af driftsbetingelser inden for udstyrets anvendelsesområde: begrænset geometri, der begrænser placeringen af bæremaskinen, dårlig ventilation, der accelererer opvarmningen af oliekredsen, våd eller vandmættet jord, der accelererer forurening af frontenden, akustisk refleksion, der forstærker støjen til niveauer, der skader operatørens hørelse hurtigere end ved arbejde på åbne lokaliteter, samt begrænset adgang til vedligeholdelse, hvilket betyder, at hver fejl tager længere tid at diagnosticere og rette end på en overfladeanlæg. Ingen af disse udfordringer er i sig selv unikke for tunnelarbejde. At alle fem optræder samtidigt, på hver skift, gennem et projekt, der potentielt kan vare flere år, er specifikt for tunnelbygning og kræver både udstyr og operatørpraksis, der er tilpasset netop denne kombination.

Problemet med termisk styring er det, der oftest undervurderes. På et overfladestandsted bemærker operatøren og vedligeholdelsespersonale, at olie temperaturen stiger, fordi de føler omgivende luft blive varmere rundt om maskinen. I en tunnel er omgivende luft allerede varm på grund af udstyrets varmelast og begrænset ventilation; operatørens termiske signal er derfor fraværende. Olietemperaturen når regelmæssigt 80–90 °C ved tunnelbrydningsarbejde uden, at operatøren er opmærksom herpå. Akkumulator-diaphragmen, der cyklisk belastes ved disse temperaturer, hærdner inden for 500–700 timer ved brug af standard-NBR-materiale. HOVOO FKM-diaphragmsæt, der er godkendt til kontinuerlig drift ved 120 °C, udvider diaphragmens levetid til 1.200–1.500 timer ved typisk tunneldrift – hvilket svarer til forskellen mellem én og to uplanlagte udstyrsstop pr. maskine pr. år ved en stor tunnelkontrakt.

Problemet med forurening ved fronthovedet er lige så specifikt. Tunnelmudder – cementslam, kvartsstøv og vand – trænger ind i fronthovedet gennem en slidt eller standard støvtætning mere aggressivt end overfladebygningsstøv, fordi den lukkede miljø koncentrerer partiklerne i den arbejdende luftsøjle. HOUFU PTFE-komposit-støvtætningsringe med sekundær læbe med fugtspærre anbefales til alle tunnelanvendelser, hvor bundpladen er våd eller cementslam er til stede i luften.

Justeringsanpassningen, der reducerer tætningsfejl

Geometrien for tunnelboring tvinger bærende konstruktionen til at antage udhængskonfigurationer, som sjældent anvendes ved overfladearbejde: fuldt udstrakt vandret rækkevidde på en svag hældning, arbejdsvinkel tæt på 45° fra lodret, eller drift med udhænget trukket ind tæt til tunnelvæggen. Hver af disse positioner ændrer belastningsmønsteret for stempelringene fra den lodrette orientering, hvortil ringene er designet. Ved længerevarende arbejde i 30–45°-vinkler i disse positioner koncentreres olie-sidelasten på én sektor af stempelstangen-ring i stedet for at blive fordelt cirkulært. At rotere mejslen 90° ved hver genpositionering – en teknik, der er almindelig blandt erfarna tunneloperatører – fordeler belastningsmønsteret på tværs af fire kvadranter af boringen i løbet af en skift og udvider levetiden for stempelstangen-ring fra ensidig slid til jævnt slid. Det kræver ingen ekstra tid og kræver kun, at operatøren udvikler vanen af at rotere, før han genpositionerer. Effekten af forlængelse af ringens levetid er målelig over en hel sæson af tunnelarbejde.