מכונת קידוח סלעים הידראולית מיועדת במיוחד למעברים תת-קרקעיים: רעש נמוך, יציבות גבוהה, יעילות מרבית במרחבים צרים

מנהרת הכביש קמיניקו במחוז הירושימה חצתה סלע גרניט בעל חוזק לחיצה של יותר מ-200 MPa, עם מבנים מגורים הנמצאים בגובה של 70 מטרים מעל הקשת. הפיצוץ לא היה אפשרי לאורך קטעים ארוכים. צוות הבנייה היה צריך מקדחה הידראולית לסלע שיכולה לשמור על קצב של 3.5 מטר רבוע לשעה של יצירת פנים חופשיות בסלע קשה, בקטע כיוון שבו לא הייתה שום אפשרות להזיז ציוד גדול, ולא הייתה סובלנות לפגיעות באדמה הנגרמות מהרעד לעיל.

אלו הן האילוצים שקובעים את תחום המקדחות המיועדות למנהרות — לא רק מרחבים צרים יותר, אלא תיאור הנדסי שונה לחלוטין. רעש, יציבות תחת רעידה מוגבלת, יעילות של שטיפת החורים בשטיפת אויר מוגבלת, וגאומטריית זרוע שמאפשרת כיסוי מלא של הפנים ללא מכונה שלא יכולה להיכנס לתוואי החתך שהיא אמורה לחדור.

האילוץ הגאומטרי: למה קטן לא אומר חלש

מכונות קדיחת מנהרות מסוג ג'אמבו מסווגות לפי שטח החתך שהן מסוגלות לכסות, ולא לפי מידות התחנה הנושאת. מכונה שמתאימה לחתכים בגודל 7–35 מ"ר דורשת גאומטריה של זרועות קדיחה שמסוגלת להגיע לכל פרופיל הפנים — הקשת העליונה, הרצפה והקירות הצדדיים — ללא צורך בהזזת התחנה הנושאת. לשם כך נדרשת זרוע קדיחה מפרקית עם יכולת אחיזה מקבילה, כך שקרן ההנעה תישאר מאונכת לתבנית הקדיחה ללא קשר למיקום הזרוע.

מה זה אומר למכונה הנקובה עצמה: היא חייבת לספק 12–20 קילוואט של עוצמת מכה בגוף דריפטר קטן. עיצוב הפיסטון המדורג, המשמש בדריפטרים מסוימים המיועדים לתעלות, משפר את יעילות העברת אנרגיית המכה בדיוק בגלל שהוא מותאם לעוצמה ספציפית (כוח ליחידת נפח), ולא לאנרגיה מרבית. דריפטר מדורג של 15 קילוואט בגובה תעלה של 3.5 מטר × 1.8 מטר מסוגל לשמור על קצב חדירה של 2 מטר לדקה בסלע בעל חוזק 80–120 מפ"א, תוך כדי התאמה לרכב נושא שעוברים דרך תעלה גישה בגודל 2.5 מטר × 1.5 מטר.

תצורות הנמוכות-גובה — כמו מחלקת ה-KJ212 שתוכננה לפסיפסים צרים ככל 3.5 מטר × 1.8 מטר — משתמשות בזרוע נשלפת במיוחד כדי שהמכונה תוכל לנוע דרך פתח בגודל 2.5 מטר × 1.5 מטר ולאחר מכן להתפשט לגובה העבודה המלא שלה בפני הפסיפס. זהו לא רעיון שנוסף כחומר נוסף; זהו דרישה תכנונית בסיסית לפסיפסים פיתוחיים במכרות בעלי עורקים צרים.

רעש ב터ון: כאשר المواصفה הסטנדרטית הופכת לבעיה של התאמה

חפירה פתוחה באבן יוצרת רעש של 95–115 דציבל במיקום הפעלתן בחצר פתוחה. בפסיפס טרור בקוטר 5 מטר × 5 מטר, אותה אנרגיית הקול הפעילה אינה יכולה להתפזר — הרעש המוחזר מקירות הבטון או הקונקריט הניתן להזרקה מוסיף 10–15 דציבל של הד החוזר. חשיפה ממושכת לרמת רעש העולה על 85 דציבל מפעילה את דרישות השימוש בהגנות לשמיעה לפי רוב התקנות בתחום המכרות; מעל 100 דציבל במרחב סגור, נכנסים לתוקף מגבלות על משך המשמרת.

עיצוב נייד שקט פועל בשני מדרגים: בידוד רטט בין מודול הפעימה והמבנה הנושא (מפחית את העברת הצליל דרך המבנה אל הזרוע ולמסגרת), ובלימת עזיבת הגזים של הזרימה באיזור הפליטה, כאשר האוויר הוא מדיום הזרימה. זרימה במים דוכאת באופן טבעי חלק מהרעש הנוצר על ידי הפעימה ושולטת באבק בו זמנית — שני גורמים חשובים בעת פעילות בתוך חתך, שם האבק מצטבר מהר יותר מאשר ניתן להוציא אותו באמצעות אוורור.

התקנות בפרויקטים עירוניים של מנהרות — פרויקטים של כבישים ורכבות שעוברים מתחת לאזורים בנויים — מציינות לעתים קרובות את מהירות הרטט המקסימלית על פני השטח, ולא רק את רמת הרעש בפאה. שיטות קדיחת פנים חופשיות המשתמשות בפעימה הידראולית במקום בגלגלת יכולות להשיג קצב ייצור של פאות בגודל 3.5 מ"ר/שעה בגרניט בעל חוזק מעבר ל-200 MPa, תוך שמירה על רטט הפנים על פני השטח בגבולות מתקבלים על הדעת, דבר שלא אפשרי בשיטות מתפוצצות.

מאפייני מקדחת מנהרות: חתך צולב, זרוע וסוג מקדחת

ג'אמבו עם שתי זרועות שמכסה דפוס פנים של 50 קדחים, עם התקדמות של 3.5 מטר למחזור, מסיים בדרך כלל את מחזור החפירה תוך 2.5–3 שעות בסלע יציב. זמן המחזור גדל באופן משמעותי באזורי סלע מפורק או באזורי סלע עם חדירות של חומר חימרי, שם פונקציות מניעת עיכוב מופעלות לעיתים תכופות — זהו התחום שבו בקרת הפרמטרים האוטומטית מצמצמת את עיכוב התגובה האנושית שגורם בדרך כלל לקיפאון של שורת החפירה.

יציבות תחת עומס מחזורי גבוה במרחב מוגבל

מכונה לחפור סלע המופעלת על ידי זרוע ענקית מעבירה רטט לשלדת הרכבת דרך קרן האספקה, מOUNTS של המוטות, והצינורות ההידראוליים. במנהרה, השלדה אינה נמצאת על קרקע רכה שיכולה לבלום את הרטט — היא עומדת על בטון או על מילוי סלע דחוס, אשר מעביר את כל הרטט. בלמים שירות רב-דיסק רטובים ובלמי חניה הידראוליים עם שחרור הידראולי ופעולה קפיצית הם סטנדרטיים במכונות חפירה מודרניות למנהרות, במיוחד כדי למנוע מהרכב להחליק במהלך פעולת הקולח, דבר שיגרום להסטה של החור מהמיקום המתוכנן שלו.

דיוק במיקום הזרוע של ±2 ס"מ ניתן להשיג באמצעות מערכות אחז מקביל אוטומטיות ויישור לייזר, אך רק אם הנושא יציב ברגע החיבור. נושא שמתזוז ב-5 מ"מ במהלך המטר הראשון של הנקירה יוצר סטיה בנקיר שמתאצמת ל-50–80 מ"מ בעומק של 4 מטרים — סטיה המספיקה לפגוע בתבנית הפיצוץ ולגרום לחריצה יתרה שמוסיפה עלויות של בטון ריסוס בכל מחזור.

תחזוקת חותמים ומערכת שטיפת התעלה בתנאי תעלה

מכונות ניקור לתעלות מאיצות את זמן ההפעלה בפעימות מהר מאשר ציוד שטח, משום שהמכונה לעתים קרובות אינה יכולה להזדוז בין נקירות כפי שמכונה שטח יכולה לעשות זאת. זמן הזדזה קצר יותר פירושו זמן ניקור ארוך יותר בכל משמרת. במיוחד מערכת השטיפה עומדת תחת עומס כבד יותר: שטיפת מים בראש התעלה המוגבלת פירושה שזרימת החזר נושאת עפרות עדינות דרך ממשק החותם של קופסת השטיפה באופן מתמיד, במקום לשקוע בבירור כפי שיקרה בנקיר פתוח בשטח.

HOVOO מספקת קבוצות איטמים למכונות חפירה ב터נלים שפועלות על פלטפורמות ענקיות—כולל מודלים התואמים את דרישות היצרנים Epiroc, Sandvik ו-Montabert. בהתחשב בשיעור ההתאבדות הגבוה יותר של תיבות השטיפה ביישומים תת-קרקעיים, נוחות השימוש בקבוצת שטיפה ובקבוצת הקשה כרכיבים נפרדים שניתן להחליף בנפרד—ולא כקבוצה אחת משולבת—מאפשרת החלפה ממוקדת בהתאם לשיעור ההתאבדות הממשי, ולא החלפת שתיהן במקביל לפי תקופת זמן קבועה. קבוצות ספציפיות לכל מודל מופיעות באתר hovooseal.com.