Csendes hidraulikus szikafúró: Alacsony zajszint a községi építkezésekhez, elengedhetetlen városi projektekhez

A szikafúrás városban nem csupán műszaki probléma. Engedélyezési kérdés is. Az OSHA (Munkavédelmi és Foglalkozásegészségügyi Hatóság) engedélyezett zajexpozíciós határa 8 órás műszak esetén 90 dBA az üzemeltető helyén – ez egy munkavállaló-védelmi szabvány. A szomszédos, 30 méterre lévő lakóépület teljesen más szabályozás alá esik: sok önkormányzat a építési zajt a tulajdonhatáron 70–80 dBA-ra korlátozza a megengedett időszakokban, és Manhattanben ezen időszak hétköznapokon este 6 óráig tart, kivéve, ha külön engedélyt kapnak az esti órákra.

Egy szokványos hidraulikus szikafúró egy városi alapozási ásás során közvetlen közelből 110–114 dBA zajszintet produkálhat. Még 50 láb (kb. 15 méter) távolságból is ritkán csökken a zajszint 80 dBA alá kemény talajon. A zajcsökkentett fúrórendszerek ezt a rést zárják be nem úgy, hogy a percussziót (ütőhatást) csendesebbé tennék a forrásnál, hanem úgy, hogy szabályozzák, hogyan terjed a zaj – egyes konstrukcióknál pedig alapvetően megváltoztatják a szikafelhasadás mechanizmusát.

A zaj valójában honnan ered

A kalapácsfúrás három különböző csatornán keresztül generál zajt, amelyek eltérő módon viselkednek, és ezért különböző zajcsökkentési megközelítéseket igényelnek. Az első a levegőben terjedő ütészaj – az akusztikus ütés hulláma, amely akkor keletkezik, amikor a dugattyú az ütőrúdra üt, és közvetlenül a fúrótesten keresztül sugárzik a környező levegőbe. A második a szerkezeten keresztül terjedő rezgés: a hordozókeret, a tápgerenda és a kar mechanikai rezgés formájában továbbítja a kalapácsolási energiát, amely minden olyan felületről újra sugárzik hangként, amely érintkezésben áll a talajjal vagy a szomszédos építményekkel. A harmadik a légpumpás mosólevegő kifúvási zajával kapcsolatos; hidraulikus fúróknál, amelyek vízmosást alkalmaznak, ez a zaj lényegében elhanyagolható – egy konkrét előnye a hidraulikus rendszereknek a városi környezetben a légpumpás rendszerekkel szemben.

A műszaki megoldások a első két csatornát célozzák meg. A vibrációs elválasztók a fúrócső rögzítése és az ellátó gerenda között 8–10 dB-rel csökkentik a szerkezeten keresztül terjedő zajt – ezt az értéket már korán, az ipari járdabontók fejlesztésének kezdeti szakaszában is kereskedelmi környezetben igazolták. Az akusztikai burkolatok a fúrócső testének körül további védréteget biztosítanak, és az esetlegesen maradó levegőn keresztül terjedő zajt felfelé irányítják, nem pedig vízszintesen a szomszédos épületek felé. A hidraulikus meghajtás természetes módon kevesebb kipufogózajt termel, mint a nevelő (pneumatikus) működés, ezért az FHWA építési zajkézikönyve kifejezetten megjegyzi, hogy a hidraulikus meghajtású berendezések csendesebbek, mint a pneumatikus megfelelőik.

Zajszintek városi építési gépek esetében

A távolság kétszerezésekor bekövetkező 6 dBA-os zajcsökkenés (pontforrás-szabály) azt jelenti, hogy egy zajcsökkentett fúró esetében, amelynek zajszintje 15 láb távolságból 70 dBA, 30 láb távolságra kb. 64 dBA-ra, 60 láb távolságra pedig kb. 58 dBA-ra csökken – ez nyugodtan belefér a Washington D.C.-t is beleértő joghatóságok által alkalmazott 65 dBA-os nappali kereskedelmi zóna határértékébe. Ugyanazon távolságokon egy szokásos fúró zajszintje továbbra is jól meghaladja ezt a küszöbértéket.

Hidraulikus vs. neumás: A városi eset eldőlt

A neumás kőfúróknak kompresszorra van szükségük. Sűrűn beépített városi területen a kompresszor valahol a tömbön helyezkedik el, folyamatosan működik, és 80–90 dBA zajt ad hozzá a környező hangképhez – függetlenül attól, hogy éppen fúrás történik-e. A hidraulikus rendszerek energiájukat egy kompakt energiaegységből vagy a hordozó gép meglévő áramköréből nyerik – nincs szükség külön kompresszorra, nincs folyamatos motor-kipufogózaj, és nincs másodlagos zajforrás, amit kezelni kell.

A mezőn tesztelők, akik hidraulikus és neumás kőfúrókat hasonlítottak össze grániton, egyöntetűen jelentik, hogy a hidraulikus egységek terhelés alatt stabilabbnak érződnek, és kevesebb operátori erőfeszítést igényelnek a pozíció megtartásához. A stabilitás különösen fontos a városi földmunkáknál, ahol a fúrási lyukak pontos helyzete befolyásolja az alapozási cölöpök vagy rögzítő rúdok mélységét – egy eltérő irányba fúrt lyuk a pince alatti földmunkák során újrafúrást igényel, amely jóval zavaróbb a szomszédok számára, mint az eredeti fúrási munka.

Időzítés és akadálystratégia: Mérnöki megoldások önmagukban nem elegendők

Még egy jól zajcsendesített fúró is be kell hogy illeszkedjen a település által meghatározott időkeretbe. New York városában munkaórákon kívüli engedély szükséges minden olyan tevékenységhez, amely a hétköznapokon 7:00–18:00 óra közötti időszakon kívül zajlik. San Diego korlátozza a lakóövezetekben végzett fúrási munkákat hétfőtől szombatra 7:00 előtt és 19:00 után. A legmegfelelőbb berendezés kiválasztása nem bírálja felül ezeket az időkereteket – inkább maximalizálja a bennük elérhető termelékeny órák számát úgy, hogy csökkenti a zajpanaszok miatti munkaszünetek kockázatát.

Az ideiglenes akusztikai akadályok – például zajcsendesítésre mértékadó, tömör zárólapok vagy moduláris akusztikai falak –, amelyeket a fúró és a legközelebbi zajérzékelő közé helyeznek, 5–10 dB további zajcsendesítést biztosítanak a határon. Ezt egy zajcsendesített hidraulikus fúróval kombinálva a zajszint általában a települési határértékek alá csökken, még a sűrűn lakott lakóövezetekben is. A teljesítményegység stratégikus elhelyezése – például egy építési iroda vagy zárólap mögött – további 3–5 dB zajcsendesítést biztosít a szerkezeti árnyékolás révén.

Tömítések karbantartása városi ciklusokban: rövid műszakok, sok beállítás

A városi építési fúróberendezések nem folyamatos 10 órás műszakokban üzemelnek. Valójában 2–3 órát üzemelnek ütőüzemben, majd leállnak a szomszédos épületek ellenőrzése vagy a zajmérési ellenőrzések miatt, újraindulnak, és ismét működnek. Az ütőórára jutó hidegindítások száma jóval magasabb, mint egy bányaterületen. A hidegindítási ciklusok – amikor az ütőkör nyomás alá kerül környezeti hőmérsékleten – másfajta terhelést jelentenek a dugattyú tömítésekre, mint a hosszantartó, magas hőmérsékleten zajló ciklusok.

A HOVOO kőfúró tömítőkészleteket szállít PU-összetételű anyagokból, amelyek rugalmasságukat széles hőmérséklet-tartományon belül megőrzik, és képesek kezelni a városi műveletek jellemző hideg–meleg hőmérséklet-ciklusait. Azoknál a fúróberendezéseknél, amelyek éjszaka tétlenül állnak, és reggel a környezeti hőmérsékleten indulnak újra, a tömítőanyag alacsony hőmérsékleten való rugalmassága ugyanolyan fontos, mint a magas hőmérsékleten való kopásállósága. A modellspecifikus tömítőkészlet-hivatkozások a hovooseal.com oldalon érhetők el.