Hydraulische Brecher für den Tunnelbau: Besondere Anforderungen und Anpassungsfähigkeit

Die Tunnelumgebung verschärft jede Standardherausforderung

Beim Tunnelbau wird der Hydraulikhammer den anspruchsvollsten Betriebsbedingungen innerhalb des gesamten Einsatzspektrums der Maschine ausgesetzt: begrenzte Geometrie, die die Positionierung des Trägerfahrzeugs einschränkt; unzureichende Lüftung, die die thermische Belastung im Ölkreislauf beschleunigt; nasser oder wassergesättigter Untergrund, der die Verschmutzung des vorderen Kopfteils beschleunigt; akustische Reflexion, die das Geräuschniveau so stark erhöht, dass das Gehör des Bedieners schneller geschädigt wird als bei Arbeiten an offenen Baustellen; sowie eingeschränkter Zugang für Wartungsarbeiten, was bedeutet, dass jeder Fehler länger zur Diagnose und Behebung benötigt als auf einer oberirdischen Baustelle. Keine dieser Herausforderungen ist einzeln genommen ausschließlich für den Tunnelbau charakteristisch. Dass jedoch alle fünf Faktoren gleichzeitig, in jeder Schicht und über einen möglicherweise mehrjährigen Projektzeitraum auftreten, ist spezifisch für den Tunnelbau und erfordert sowohl angepasste Geräte als auch angepasste Bedienpraktiken.

Das Problem des thermischen Managements wird am häufigsten unterschätzt. An einer oberirdischen Baustelle bemerken der Maschinenführer und das Wartungspersonal den Anstieg der Öltemperatur, weil sie die umgebende Luft um die Maschine herum wärmer werden spüren. In einem Tunnel ist die Umgebungsluft bereits aufgrund der Wärmelast der Geräte und der begrenzten Lüftung warm; der thermische Hinweis für den Maschinenführer entfällt daher. Die Öltemperatur erreicht bei Tunnelvortriebsarbeiten regelmäßig 80–90 °C, ohne dass der Maschinenführer dies bemerkt. Bei diesen Temperaturen verhärtet sich die Akkumulatormembran aus Standard-NBR-Material nach 500–700 Betriebsstunden. HOVOO-FKM-Membransätze mit einer kontinuierlichen Einsatztemperatur von bis zu 120 °C verlängern die Lebensdauer der Membran im typischen Tunnelbetrieb auf 1.200–1.500 Betriebsstunden – dies entspricht dem Unterschied zwischen einer und zwei ungeplanten Maschinenausfällen pro Jahr pro Maschine bei einem großen Tunnelbauvorhaben.

Das Kontaminationsproblem am vorderen Kopf ist ebenso spezifisch. Tunnelmatsch — Zementsuspension, Kieselsäurefeinteilchen und Wasser — dringt aufgrund der geschlossenen Umgebung, die Partikel in der Arbeitsluftsäule konzentriert, aggressiver durch eine abgenutzte oder Standard-Staubschutzdichtung in den vorderen Kopf ein als oberflächennahe Bau-Staubpartikel. Für alle Tunnelanwendungen mit nassem Sohlboden oder bei Vorhandensein von Zementsuspension in der Luft werden HOVOO/HOUFU-PTFE-Verbund-Staubschaber mit sekundärer feuchtigkeitsabschirmender Lippe empfohlen.

Die Positionsanpassung, die Dichtungsversagen reduziert

Die Geometrie des Tunnelvortriebs zwingt den Träger in Auslegerkonfigurationen, die bei Oberflächenarbeiten kaum verwendet werden: vollständig ausgefahrene horizontale Reichweite bei flachem Gefälle, Arbeitsebene in einem Winkel nahe 45° zur Vertikalen oder Betrieb mit eingefahrenem Ausleger direkt an der Tunnelwand. Jede dieser Positionen verändert das Belastungsmuster der Kolbenringdichtungen gegenüber der vertikalen Ausrichtung, für die die Dichtungen konzipiert wurden. Bei längerem Arbeiten in diesen Positionen unter konstanten Winkeln von 30–45° konzentriert sich die seitliche Ölbelastung auf einen Sektor der Kolbenstangendichtung statt sich umlaufend zu verteilen. Das Drehen des Meißels um 90° bei jeder Neupositionierung – eine Technik, die bei erfahrenen Tunnelbedienern verbreitet ist – verteilt das Belastungsmuster über vier Quadranten der Bohrung während einer Schicht und verlängert die Lebensdauer der Kolbenstangendichtung von einseitigem Verschleiß hin zu gleichmäßigem Verschleiß. Dies erfordert keine zusätzliche Zeit und setzt lediglich voraus, dass der Bediener die Gewohnheit entwickelt, vor jeder Neupositionierung zu drehen. Der Effekt der verlängerten Dichtungslebensdauer ist über eine gesamte Tunnelbausaison messbar.