Äänettömäksi tehty hydraulinen kallionporakone: alhainen melutaso kaupunkirakentamiseen, välttämätön kaupunkiprojekteihin

Kallion poraaminen kaupungissa ei ole vain tekninen ongelma. Se on luvanongelma. OSHAn sallittu melualtistuminen kahdeksan tunnin työvuorossa on 90 dBA käyttäjän paikalla – tämä on työntekijöiden suojelua koskeva standardi. Viereisessä asuinrakennuksessa, joka sijaitsee 30 metrin päässä, sovelletaan täysin erilaista sääntelyä: monet kunnat asettavat rakennusmelulle ylärajan 70–80 dBA:an kiinteistörajan tasolla sallittujen aikojen aikana, ja Manhattanilla tämä aikaväli päättyy arkipäivinä klo 18 ilman erityislupaa myöhästyneeseen työskentelyyn.

Tavallinen hydraulinen kallionporakone, joka toimii kaupunkialueen perustusrakennuksessa, voi tuottaa läheisyydessä 110–114 dBA:n melutasoa. Jopa 15 metrin (50 feet) etäisyydellä mittausarvo pysyy harvoin alle 80 dBA:n kovassa maaperässä. Hiljennetyt porajärjestelmät pienentävät tätä eroa ei tekemällä iskusta hiljaisempaa lähteessä, vaan hallitsemalla sitä, miten melu leviää – ja joissakin suunnitteluratkaisuissa muuttamalla perusteellisesti kallionmurtoon käytettyä mekanismia.

Mistä melu todellisuudessa johtuu

Iskuporauksessa syntyvä ääni leviää kolmen eri kanavan kautta, joilla on erilaiset ominaisuudet ja joita varten tarvitaan erilaisia torjuntatoimenpiteitä. Ensimmäinen on ilmalla etenevä iskun ääni – akustinen iskuaalto, joka syntyy, kun pistoni iskee varren päähän, ja joka leviää suoraan porakoneen rungon kautta ympäröivään ilmaan. Toinen on rakenteen kautta etenevä värähtely: kantorunko, syöttöpalkki ja nostoputki siirtävät iskunenergiaa mekaanisena värähtelynä, joka säteilee uudelleen ääninä kaikista maahan tai viereisiin rakennuksiin koskettavista pinnoista. Kolmas on paineilman poistoausta, joka hydraulisissa porakoneissa, joissa käytetään vesisuodatusta, on suurimmalta osin poistettu – tämä on yksi konkreettinen etu hydraulisilla järjestelmillä verrattuna paineilmapohjaisiin järjestelmiin kaupunkialueilla.

Tekniset hallintatoimet kohdistuvat kaikkiin ensimmäisiin kaikkiin kahden kanavan. Värähtelyn eristimet iskutyökalun kiinnikkeen ja syöttöpalkin välissä vähentävät rakenteen välitystä 8–10 dB:llä – tämä luku on osoitettu kaupallisesti jo varhaisessa teollisessa katukoneiden kehityksessä. Akustiset kuoret iskutyökalun rungon ympärillä lisäävät toisen suojakerroksen ohjaamalla jäljelle jäävän ilmakäyttöisen melun ylöspäin pikemminkin kuin vaakasuoraan naapurirakennuksiin. Hydraulinen voimanotto tuottaa perinteisesti vähemmän poistokaasumelua kuin paineilma-ajot, mikä selittää sen, miksi Yhdysvaltojen liikenneviraston (FHWA) rakennusmelukäsikirja mainitsee erityisesti, että hydraulisella voimalla toimivat laitteet ovat hiljaisempia kuin vastaavat paineilmapohjaiset laitteet.

Melutasot kaupunkirakennustyömailla

Äänenvaimennuksen 6 dBA vähenemä jokaista kaksinkertaistunutta etäisyyttä kohti (pistelähteen sääntö) tarkoittaa, että hiljennetty porakone, jonka äänitaso on 70 dBA 4,5 metrin (15 jalan) etäisyydellä, laskee noin 64 dBA:han 9 metrin (30 jalan) etäisyydellä ja 58 dBA:han 18 metrin (60 jalan) etäisyydellä – tämä on selvästi alle useissa alueissa, kuten Washington DC:ssä, käytetyn päiväaikaisen kaupallisalueen 65 dBA:n raja-arvon. Vastaavilla etäisyyksillä tavallinen porakone pysyy edelleen selvästi tämän kynnysarvon yläpuolella.

Hydrauliikka vs. paineilma: Kaupunkikäytön suhteen kysymys on ratkaistu

Pneumaattiset kallionporakoneet vaativat kompressorin. Tiukassa kaupunkialueella tämä kompressori sijaitsee jossakin korttelissa ja toimii jatkuvasti, lisäten ympäröivään äänimaailmaan 80–90 dBA:ta riippumatta siitä, suoritetaanko porausta juuri sillä hetkellä vai ei. Hydraulijärjestelmät ottavat virran tiukkaan voimayksikköön tai kuljettimen olemassa olevasta piiristä – erillistä kompressoraa ei tarvita, jatkuvaa moottorin pakokaasun melua ei synny, eikä tarvita toista melulähdettä hallittavaksi.

Kenttätestaajat, jotka vertasivat hydraulisia ja pneumaattisia kallionporakoneita graniitilla, raportoivat johdonmukaisesti, että hydraulikoneet tuntuvat vakaimmilta kuormituksen alla ja niiden pitäminen paikoillaan vaatii vähemmän käyttäjän ponnistelua. Vakaus on tärkeää kaupunkialueen kaivuussa, koska reiän sijoittuminen vaikuttaa perustuspilarien tai ankkuritankojen syvyyteen – poikkeava reikä kellari-alueen kaivuussa aiheuttaa uudelleentyötä, joka häiritsee naapureita huomattavasti enemmän kuin alkuperäinen poraus.

Aikataulutus ja esteiden strategia: Tekniset turvatoimet eivät yksinään riitä

Vaikka hyvin äänettömäksi tehtykin porakone täytyy sopia kunnallisesti sallittuun aikavaliin. New York City vaatii erityislupaa kaikkeen työhön, joka tehdään arkipäivisin klo 7–18 ulkopuolella. San Diego rajoittaa asuinalueilla suoritettavaa porausta maanantaisesta lauantaihin klo 7 ennen ja klo 19 jälkeen. Paras laitevalinta ei ohita näitä aikavälejä – se sen sijaan maksimoi tuottavien tuntien käytön näiden sisällä vähentämällä meluvalituksia aiheuttavien pysähtymisten riskiä.

Väliaikaiset akustiset esteet, jotka asennetaan porakoneen ja lähimmän melunottoalueen väliin – esimerkiksi melunvaimentamiseen tarkoitetut kiinteät rakennusaidat tai modulaariset akustiset seinät – lisäävät vaimennusta rajalla 5–10 dB. Yhdistettynä äänettömäksi tehtyyn hydrauliseen porakoneeseen tämä marginaali saa yleensä rakennustyömaan kunnallisesti salluttujen rajojen sisälle myös tiukkoina asuinalueina tunnetuissa tiukissa asuinalueissa. Voimalaitteen strateginen sijoittaminen rakennustoimiston tai rakennusaidan taakse lisää rakenteellisen suojauksen ansiosta vielä 3–5 dB.

Tiukkojen kaupunkikierrosten tiukka tiukkuus: lyhyet työvuorot, monia asennuksia

Kaupunkirakentamisen porakoneet eivät toimi jatkuvina 10 tunnin työvuoroina. Niissä käytetään todellista iskuaikaa 2–3 tuntia, minkä jälkeen ne pysäytetään naapurirakennusten tarkastuksia tai melutason seurantatarkastuksia varten, nollataan ja käynnistetään uudelleen. Kylmien käynnistysten määrä iskutunnissa on paljon suurempi kuin kaivostoiminnassa. Kylmät käynnistyskierrokset – joissa iskupiiri paineistuu ympäristön lämpötilasta – aiheuttavat erilaisen rasituskuorman pistonsiniseen kuin pitkäkestoinen korkealämpötilainen kiertoprosessi.

HOVOO tarjoaa kallionporakoneiden tiivistesarjoja PU-yhdisteistä, jotka säilyttävät kimmoisuutensa laajalla lämpötila-alueella ja kestävät kaupunkitoiminnan ominaisia kylmästä kuumaksi tapahtuvia lämpötilan vaihteluita. Porakoneille, jotka ovat yöllä lepovaiheessa ja käynnistetään aamulla ympäristön lämpötilassa, tiivisteyhdisteen alhatalteinen joustavuus on yhtä tärkeää kuin korkealämpötilainen kestävyys. Mallikohtaiset tiivistesarjaviitteet löydät osoitteesta hovooseal.com.