Hvilken hydraulisk knuser er velegnet til tunnelbyggeprojekter?

Tunnelarbejde pålægger begrænsninger, som udvalgsprocedurer for åbne områder ignorerer

Tunnelmiljøet tilføjer tre begrænsninger, som vejledninger til overfladeinstallation aldrig tager højde for. For det første omvendt og næsten omvendt drift: Ved fjernelse af løst bjerg fra tunnelens kuppel arbejder knusere på materiale over bærende køretøj, nogle gange næsten fuldstændigt på hovedet. En standard knuser til åben installation, der bruges omvendt, slipper mekanisk smøremasse fra smørepunktet i frontenden direkte ned på de nederste tætninger og ind i boringsspaltet – en masse, der er beregnet til at blive mellem værktøjet og bushingen, fungerer i stedet som en kontaminationsvej ind i cylinderen. Knusere til tunnelbrug løser dette med et støvbeskyttelsessystem, der er certificeret til omvendt drift, samt rustfrie stålpistoner, der er godkendt til korrosionsmiljøet, der er almindeligt i frisk sprængte bjergtunneler.

For det andet: udstødningsemissioner. I en indskrænket tunnelgående med begrænset ventilation bidrager hver diesel-drevet transporter direkte til luftkvaliteten ved fronten. Reglerne for kvælstofdioxid og kulmonoxid i underjordiske arbejdsområder gælder på specifikke grænser udtrykt i dele pr. million, som varierer efter jurisdiktion, men kræver typisk, at fronten ventileres, før personale må genindtræde efter udstyrets brug. Batteri-el- eller el-hydrauliske transportere eliminerer udstødningsgas helt – hvilket er relevant for TBM-annulusarbejde, hvor ventilationen kan være minimal, samt for metro- og jernbanetunnelprojekter, hvor miljøovervågning foregår kontinuerligt. For det tredje: vibrationsoverførsel til nyligt anbragt jordstøtte. Sprøjtebeton, der er påført timer før den næste fremrykning, har endnu ikke opnået fuld styrke. Højenergipåvirkninger fra en for stor breaker overfører vibrationer til forklædningen og kan mindske bindingens styrke, inden betonen er hærdet.

Fem tunnelopgaver — begrænsning, breakerkrav og konfiguration

Tabellen viser de fem primære opgaver, hvor en hydraulisk hammer anvendes ved tunnelbygning, de specifikke begrænsninger, som hver opgave stiller, og som adskiller sig fra overfladearbejde, den korrekte hammerkonfiguration og værktøjsvalg samt det ikke-tydelige specifikationsproblem, som de fleste udstyrsvalgsvejledninger overser for hver opgave.

Hvad adskiller en tunnelgodkendt bruder fra en standardenhed

Ikke alle kompakte brudere er tunnelbrudere. Forskellen ligger ikke i størrelsen – men i konstruktionen af specifikke komponenter til de forhold, som tunneler stiller kontinuerligt – og ikke kun lejlighedsvis. Epiroc SB-tunnelserien udvider f.eks. stempellivscyklussen ved at anvende rustfrit stål (modstandsdygtighed over for korrosion i våde klippeomgivelser), minimerer slid på bushingsædet ved at anvende en presmonteret étdelsbushing, der fastholdes med en ekstra bolt i stedet for en standardfastgørelse, og tilføjer en udskiftelig slidplade til kroppen, der absorberer slidsskader forårsaget af kontakt med tunnelvægge og tunneltag uden at kræve udskiftning af hele kroppen. Disse tre ændringer adresserer de specifikke fejlmekanismer, der opstår ved brug i tunneler, men sjældent ved brug i kværne eller nedrivningsarbejde.

Den integrerede vandundertrykkelsesdyse — tilgængelig på Epiroc SB-tunnelmodeller og på BEILITE-enheder med støvundertrykkelseskonfiguration — adresserer en fare, der er unik for underjordisk brydning: indåndelig krystallinsk kvarts. Friskt sprængt eller mekanisk brudt bjergart frigiver kvartsstøv i koncentrationer, der kan nå skadelige eksponeringsniveauer inden for få minutter i en lukket frontsprængning uden aktiv støvundertrykkelse. Operatørens synsfelt forringes også hurtigt, hvilket reducerer præcisionen af hver positioneringsbeslutning og forlænger tiden brugt på hver fremrykning. Vandundertrykkelse på stedet for påvirkning — ikke generelt sprayet ud i luften — er den eneste effektive kontrol for kvarts ved kilden under brydning.

Valget af bærende maskine er ofte mere afgørende end valget af brækkemaskine i tunneler. En kompakt gravemaskine med nul-svingradius i vægtklassen 5–12 ton dækker majoriteten af tværsnit for vej- og jernbanetunneler ved fronten. Hvis projektet omfatter rensning af TBM-ringe eller rehabiliteringsarbejde gennem en eksisterende segmentring, skal bæremaskinen kunne passere igennem ringåbningen – typisk 900 mm eller mindre – hvilket udelukker konventionelle gravemaskiner helt og holder sig til fjernstyrede nedrivningsrobotter med batteridrevne hydrauliske systemer. Brækkemaskinen, der monteres på en nedrivningsrobot i en TBM-annulus, skal dimensioneres ud fra robotens hydrauliske ydelse, ikke ud fra en konventionel gravemaskines. Det er en anden udvælgelsesproces end den, der behandles i vejledninger til brækkemaskiner til åbne byggepladser.