Ποια είναι η διαφορά μεταξύ τρύπανου βράχου και υδραυλικού σπαστήρα; Πώς να επιλέξετε;

Και τα δύο εργαλεία πλήττουν τον βράχο με υδραυλική ισχύ. Και τα δύο τοποθετούνται σε εκσκαφείς. Και τα δύο αναφέρονται στις προδιαγραφές υπό τη γενική κατηγορία «υδραυλικός εξοπλισμός θραύσης βράχου». Πέραν αυτών των επιφανειακών ομοιοτήτων, το τρυπάνι βράχου και ο υδραυλικός θραυστήρας έχουν σχεδιαστεί για ουσιαστικά διαφορετικές εργασίες, και η χρήση του λανθασμένου εργαλείου σε μια εργασία δεν παράγει απλώς μια πιο αργή εκδοχή του σωστού αποτελέσματος· προκαλεί αποτυχία του εξοπλισμού, καταστροφή της επιφάνειας εργασίας ή ένα έργο που εκτελείται με 20% της προβλεπόμενης παραγωγικότητας.

Η σύγχυση οφείλεται εν μέρει σε γλωσσικούς λόγους. Ο όρος «διαμορφωτής βράχου» χρησιμοποιείται ανεπίσημα για να δηλώσει οποιαδήποτε υδραυλική συσκευή που σπάει βράχο. Τεχνικά, ο διαμορφωτής βράχου (ή «drifter») είναι ένα περιστροφικό-κρουστικό εργαλείο που δημιουργεί κυλινδρική οπή — δηλαδή διαμορφώνει μια οπή για συγκεκριμένο σκοπό: για εκρηκτικές εργασίες, για αγκύρωση, για εξερεύνηση ή για γεωτεχνική δειγματοληψία. Ένας υδραυλικός θραυστήρας είναι ένα αποκλειστικά κρουστικό εργαλείο χωρίς περιστροφή και χωρίς κύκλωμα πλύσιμος — διασπά το υλικό στην επιφάνεια χωρίς να δημιουργεί καθορισμένη οπή. Τα αποτελέσματα είναι εντελώς διαφορετικά, όπως είναι και οι εφαρμογές τους.

Η βασική μηχανική διαφορά: περιστροφή + πλύσιμο έναντι αποκλειστικά κρούσης

Ένα υδραυλικό τρυπάνι βράχου λειτουργεί μέσω τριών ταυτόχρονων λειτουργιών: κρούσης (ο εμβολοφόρος κυλίνδρος χτυπά το στέλεχος), περιστροφής (ο κινητήρας περιστρέφει την ακροδακτυλίδα μεταξύ των κρούσεων) και πλύσης (νερό ή αέρας που απομακρύνουν τα υλικά κοπής από την τρύπα). Η συνεργασία αυτών των τριών λειτουργιών είναι αυτή που δημιουργεί μια καθαρή, κυλινδρική τρύπα. Αν αφαιρεθεί οποιαδήποτε από αυτές, η τρύπα είτε δεν σχηματίζεται, είτε γεμίζει με σκόνη βράχου και φράσσεται, είτε αποκλίνει από την προβλεπόμενη γεωμετρία της.

Ένα υδραυλικό σπαστήρας λειτουργεί μόνο μέσω κρούσης. Το μύτημα ή η κωνική άκρη μεταδίδει την ενέργεια κρούσης απευθείας στην επιφάνεια του βράχου, δημιουργώντας ρωγμές που διαδίδονται προς τα έξω από το σημείο επαφής. Δεν υπάρχει περιστροφή, δεν υπάρχει κύκλωμα πλύσης, δεν υπάρχει τρύπα που να πρέπει να διατηρηθεί. Το αποτέλεσμα είναι θρυμματισμένος βράχος — χρήσιμος για κατεδάφιση, δευτερεύουσα θραύση βράχων, αφαίρεση σκυροδέματος — αλλά όχι μια τρύπα στην οποία μπορεί να τοποθετηθεί εκρηκτικό ή να εισαχθεί βίδα.

Η λειτουργία χωρίς φόρτιση (blank firing) είναι η κύρια αιτία αποτυχίας του υδραυλικού σφυριού: η λειτουργία του σφυριού όταν το εργαλείο δεν βρίσκεται σε σταθερή επαφή με το υλικό επιστρέφει το πλήρες κύμα κρούσης στο περίβλημα του σφυριού αντί να μεταδοθεί στον βράχο. Αυτή η ανακλώμενη ενέργεια προκαλεί κόπωση των συνδετικών ράβδων, τάσεις στο έμβολο και ζημιά στο περίβλημα εντός ωρών. Τα ροτόρια διάτρησης βράχου έχουν διαφορετική ευπάθεια — αποτυχία του κυκλώματος πλύσιμος, η οποία επιτρέπει στα υπολείμματα της διάτρησης να συμπαγοποιηθούν γύρω από την ακίδα, προκαλώντας μπλοκάρισμα της περιστροφής και ενδεχομένως σπάσιμο της ράβδου διάτρησης υπό τη συνδυασμένη επίδραση ροπής και κρούσης.

Σύγκριση Μοντέλων

Εφαρμογές όπου λειτουργεί μόνο ένα εργαλείο

Η διάνοιξη οπών εκρηκτικών απαιτεί για την εκτέλεσή της μία πετροδιάτρηση. Τελεία και παύση. Ένας υδραυλικός θραυστήρας δεν μπορεί να δημιουργήσει οποιαδήποτε οπή με την απαιτούμενη διάμετρο, βάθος και γεωμετρία για τη φόρτωση εκρηκτικών. Μία οπή εκρηκτικών μήκους 5 μέτρων και διαμέτρου 64 mm σε γρανίτη — η τυποποιημένη προδιαγραφή για μία σειρά οπών σε λατομείο — μπορεί να διανοιχθεί αποκλειστικά με ένα περκουσιβ-περιστροφικό εργαλείο που λειτουργεί με κατάλληλη ροή καθαρισμού. Εάν εφαρμοστεί θραυστήρας σε αυτήν την επιφάνεια, θα προκαλέσει ανώμαλη θραύση της επιφάνειας και θα απαιτήσει πολύ μεγαλύτερο χρόνο ανά κυβικό μέτρο υλικού που αφαιρείται, σε σύγκριση με μία κατάλληλα προδιαγραφόμενη διάτρηση.

Αντιθέτως, η δευτερογενής θραύση υπερμεγεθών βράχων μετά την εκρηκτική ανατίναξη είναι εργασία για το υδραυλικό θραυστήρα. Οι βράχοι υπάρχουν ήδη ως θρυμματισμένο υλικό· πρέπει να μειωθούν περαιτέρω για τη μεταφορά τους. Η λειτουργία ενός πετροδρύμου σε έναν ελεύθερα στεκόμενο βράχο δεν επιτυγχάνει κανένα χρήσιμο αποτέλεσμα—δεν υπάρχει περιορισμένη επιφάνεια εναντίον της οποίας να ενεργήσει η παλμική ενέργεια, ο κινητήρας περιστροφής αντιμετωπίζει μια ασταθή γεωμετρία και η διάταξη διάτρησης μπορεί να σπάσει λόγω εκκεντρικής φόρτισης. Ο μηχανισμός του θραυστήρα, που λειτουργεί αποκλειστικά με κρούση, αντιμετωπίζει αυτήν την εργασία αποτελεσματικά.

Η αστική κατεδάφιση κοντά σε υφιστάμενες κατασκευές αποτελεί ειδική περίπτωση. Και τα δύο εργαλεία προκαλούν ταλαντώσεις, αλλά οι σπαστήρες παράγουν υψηλότερο κορυφαίο πλάτος ταλάντωσης σε χαμηλότερη συχνότητα, το οποίο διαδίδεται περαιτέρω μέσω του εδάφους και των θεμελίων των κτιρίων. Οι βράχοδράπανα, που λειτουργούν σε περκουσιβικές συχνότητες 30–60 Hz, παράγουν ταλαντώσεις υψηλότερης συχνότητας και χαμηλότερου πλάτους. Σε ορισμένες περιπτώσεις πλησιότητας προς κατασκευές, το προφίλ ταλάντωσης υψηλότερης συχνότητας και χαμηλότερου πλάτους ενός βράχοδράπανου είναι λιγότερο επιζήμιο για τα γειτονικά κτίρια σε σύγκριση με τις πιο αργές και βαρύτερες κρούσεις ενός σπαστήρα, ακόμη και όταν η ενέργεια ανά κρούση είναι ισοδύναμη.

Ο συνδυασμός εξόρυξης τούνελ: Όταν και τα δύο εργαλεία εμφανίζονται στο ίδιο εργοτάξιο

Οι πρόσωπα των σηράγγων που εκσκαφούν με τη μέθοδο διάτρησης-εκρήξεως απαιτούν και τα δύο. Το μηχάνημα διάτρησης προσώπου χρησιμοποιεί υδραυλικά τρυπάνια βράχου για τη δημιουργία των οπών του σχεδίου εκρήξεως—οπές κεντρικής υποχώρησης διαμέτρου 64–127 mm για την κοπή και περιφερειακές οπές διαμέτρου 43–51 mm για το προφίλ. Μετά την έκρηξη, οι υπερβολικά μεγάλοι βράχοι στο σωρό των εκσκαφών και οι στενές γωνίες στο κάτω μέρος (invert) της σήραγγας, οι οποίες δεν έσπασαν καθαρά, αντιμετωπίζονται με υδραυλικό θραυστήρα που είναι τοποθετημένος σε ξεχωριστό εκσκαφέα. Το έργο σήραγγας της Τσονγκκίνγκ το 2021, το οποίο συνδύασε την κοπή με πριόνι βράχου και τη θραύση με θραυστήρα, ανέφερε πρόοδο 4–5 μέτρων την ημέρα σε σκληρό βράχο, πολύ υψηλότερη από τη συμβατική εκσκαφή—αυτός ο συνδυασμός λειτουργεί όμως ακριβώς επειδή κάθε εργαλείο χρησιμοποιείται για την εργασία για την οποία σχεδιάστηκε.

Παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη για τα σετ σφράγισης κάθε εργαλείου

Η συντήρηση των σφραγίδων του πετροδιάτρητου περιλαμβάνει δύο ξεχωριστά κυκλώματα που φθείρονται με διαφορετικούς ρυθμούς: τις σφραγίδες του περκουσιονικού εμβόλου, οι οποίες κινούνται με συχνότητα 30–60 Hz υπό πίεση 160–220 bar, και τις σφραγίδες του θαλάμου πλύσης, οι οποίες εκτίθενται σε αβρασιβό νερό που περιέχει σωματίδια κοπής. Και τα δύο είδη σφραγίδων πρέπει να ταιριάζουν με τις διαστάσεις της εσωτερικής διαμέτρου του κατασκευαστή (OEM) και με ελαστομερή υλικά κατάλληλα για την εργασιακή θερμοκρασία και τη χημική σύνθεση του νερού.

Τα κιτ σφραγίδων υδραυλικών σπαστήρων επικεντρώνονται στους δακτυλίους O-ring του περκουσιονικού θαλάμου και στο διάφραγμα του αποσβεστήρα—το συστατικό φορτισμένο με άζωτο που απορροφά κάθε χτύπημα. Η αστοχία του διαφράγματος προκαλεί τον ίδιο βραχνό περκουσιονικό ήχο όπως και η αστοχία του αποσβεστήρα ενός πετροδιάτρητου, ενώ η λογική επισκευής είναι παρόμοια: ελέγξτε πρώτα την προφόρτιση με άζωτο προτού απορρίψετε το διάφραγμα. Η HOVOO προμηθεύει κιτ σφραγίδων για πετροδιάτρητα (μοντέλα Epiroc, Sandvik, Furukawa, Montabert) και υδραυλικούς σπαστήρες όλων των κύριων μαρκών. Αναφορές μοντέλων στη διεύθυνση hovooseal.com.