אילו ברגים הידראוליים מתאימים לפרויקטים של בניית מנהרות?

עבודות מנהרה יוצרות אילוצים שבחירת אתר פתוח מתעלמת מהם

סביבת המנהרה מוסיפה שלושה אילוצים שלא נדונים כלל בהנחיות לבחירת ציוד לעבודות על פני השטח. ראשית, פעילות הפוכה וקרובה להיפוך: הסרת סלעים רופפים מהקשת של המנהרה פירושה שהמפרק פועל על חומר הנמצא מעל הרכבת, ולפעמים פועל בזווית קרובה מאוד להיפוך מלא. מפרק טיפוסי למשימות פתוחות, בעת הפעלה הפוכה, מאבד את משחת החצוץ מהנקודת שמייה הקדמית של הראש ומשחה זו נופלת ישירות על החתיכות התחתונות ועל החריץ הפתוח — בעוד שהמשחה אמורה להישאר בין הכלי לבין הברג, היא פועלת כאן כנתיב לזיהום של הצילינדר. מפרקים מיוחדים למנहרות פותרים בעיה זו באמצעות מערכת מגן לאבק שאושרה לפעול בהיפוך, ופיסטונים מפלדת אל חלד שנועדו לסביבת הקורוזיה הנפוצה במנהרות שנפוצצו לאחרונה.

שנית, פליטת עישן. בקטע מנהרה סגור עם ויסות אוורור מוגבל, כל רכבת הובלה המונעת בדיזל תורמת ישירות לאיכות האוויר בפונה. התקנות בנוגע לדיוקסיד החנקן ואחד חמצן הפחמן בעבודות מנהרות תת-קרקעיות נאכפות בגבולות מסוימים של חלקים למיליון (ppm), אשר משתנים בהתאם לרשויות השיפוט, אך בדרך כלל דורשים שטיפת הפונה לפני שחוזרים אליה עובדים לאחר פעולת הציוד. רכבות הובלה חשמליות-סוללות או חשמליות-הידראוליות מאפסות לחלוטין את פליטת העישן — עובדה חשובה לעבודות בחלל האנולוס של מכונות חפירה מנהוריות (TBM), שם האורור עלול להיות מינימלי, וכן בפרויקטים של מנהרות מטרו ורכבת, שבהם הניטור הסביבתי מתבצע באופן רציף. שלישית, העברת רעידה לתמיכה קרקעית שהוצבה לאחרונה. הבטון הזרמי (שוטקריט) שמופעל שעות לפני ההתקדמות הבאה עדיין לא הגיע לעוצמה מלאה שלו. מפגעים בעלי אנרגיה גבוהה שנגרמים על ידי מפרק גדול מדי מעבירים רעידה לקליפה ויכולים להפחית את חוזק הדבקה לפני שהבטון קבע.

חמש משימות מנהר — אילוץ, דרישה למפרק והגדרת תצורה

הטבלה מציגה את חמשת המשימות העיקריות שבהן נעשה שימוש במקטיע הידראולי בבניית מנהרות, את המגבלה הספציפית שכל משימה מטילה, אשר שונה מעבודה על פני השטח, את תצורת המקטיע והכלי הנכון למשימה, ואת נושא המפרט שאינו מובן מאליו שרוב מדריכי בחירת הציוד מתעלמים ממנו עבור כל משימה.

מה מבדיל מניע אפוף-מנהרה (Tunnel-Rated Breaker) מיחידה סטנדרטית

לא כל מניע קומפקטי הוא מניע אפוף-מנהרה. ההבדל אינו בגודל — אלא בהנדסת רכיבים מסוימים עבור התנאים שמנהרות מכתיבות באופן מתמיד, ולא רק מזדמן. לדוגמה, סדרת המניעים האפوفים-מנהרה של Epiroc SB מאריכה את חיי המבנה באמצעות בנייה מפלדת אל חלד (התנגדות לקורוזיה בסביבות סלע רטובות), מפחיתה את ההתאדות של מושב הבושינג בעזרת בושינג חד-חלקי המותקן בלחיצה ומנועס על ידי מסמר נוסף במקום מנגנון אחיזה סטנדרטי, ומוסיפה לגוון גוף המניע לוח חיכוך ניתן להחלפה שסופג נזק מחיכוך הנגרם במגע עם קירות ותקרת המנהרה, מבלי שיהיה צורך להחליף את גוף המניע. שלוש השינויים האלה פועלים נגד תופעות כשל ספציפיות שמופיעות בהתקנות במנהרות, אך נדירות מאוד בעבודות באבן או בהרוס.

הפקק המשולב לדיכוי אבקה במים — הזמין בדליות התונל של Epiroc SB וביחידות BEILITE עם תצורת דיכוי אבקה — מתמודד עם סיכון ייחודי לשבירה תת-קרקעית: סיליקה 결정ית שאפשר לנשיפה. סלע שנפוצץ לאחרונה או שסבל משבירה מכנית משחרר אבקת סיליקה בריכוזים שיכולים להגיע לרמות חשיפה מסוכנות תוך דקות בקטע תחנה סגור ללא דיכוי פעיל של אבקה. גם הראות של הנהג נפגעת במהרה, מה שמפחית את הדיוק בכל החלטת מיקום ומעלים את הזמן הדרוש להתקדמות אחת.

לבחירת המוביל לעתים קרובות יש חשיבות רבה יותר מאשר לבחירת הפקע במעברים. מכרסם קטן עם סיבוב אפסי של הזנב בטווח המשקלים 5–12 טון מתאים לרוב חתכי התוואי של מנהרות כביש ורכבת בפאה. אם הפרויקט כולל הסרה של טבעות TBM או עבודות שיקום דרך טבעת קטע קיימת, על המוביל לעבור דרך פתח הטבעת — בדרך כלל 900 מ"מ או פחות — מה שמבטל לחלוטין את השימוש במכרסמים קונבנציונליים ומצביע על רובוטי הרס בשליטה מרוחקת עם מערכות הידראוליות סולאריות. הפקע המחובר לרובוט הרס באנולוס של TBM חייב להיות בגודל המתאים לפלט ההידראולי של הרובוט, ולא לפלט ההידראולי של מכרסם קונבנציונלי. זהו תהליך בחירה שונה לחלוטין מכל מה שנכלל בהנחיות הפקעים לשימוש באתר פתוח.