Tuneliem paredzēta hidrauliskā akmeņurbuma urbīšanas ierīce: zems trokšņa līmenis, augsta stabilitāte, efektīva šaurās telpās

Kaminiko ceļa tunelis Hirošimas prefektūrā cauršķēla granītu ar spiedes izturību virs 200 MPa, un virs tunela velves atradās dzīvojamie ēku būvju objekti 70 metru augstumā. Ilgos posmos spridzināšana nebija iespējama. Būvniecības komandai bija nepieciešams hidrauliskais akmeņu urbis, kas spētu nodrošināt 3,5 m² stundā brīvās virsmas veidošanu cietajā akmenī, galvenajā tunela daļā, kur nebija vietas lieliem iekārtas izmēriem un kur nebija pieļaujama vibrāciju izraisīta zemes bojājumu riska palielināšanās virs tunela.

Tas ir ierobežojumu kopums, kas definē tunelī specifisku urbšanu — ne tikai šaurākas telpas, bet pilnīgi citu inženierbūvniecības uzdevumu. Trokšņa līmenis, stabilitāte ierobežotās vibrācijas apstākļos, dzesēšanas šķidruma efektivitāte ierobežotā gaisa plūsmā un urbšanas rokas ģeometrija, kas nodrošina pilnu tunela šķērsgriezuma apstrādi, neizmantojot mašīnu, kura nevar iet cauri tam pašam šķērsgriezumam, ko tai jāapstrādā. Katrs no šiem prasības punktiem pretojas citiem, un urbšanas iekārta, kas paredzēta atklātās bedres darbiem, neatbilst vairākām no šīm prasībām.

Ģeometrijas ierobežojums: Kāpēc kompakts ne nozīmē mazspējīgs

Tuneli jumbo urbjmašīnas klasificē pēc šķērsgriezuma, ko tās var apstrādāt, nevis pēc nesēja izmēriem. Urbdarba iekārta, kas paredzēta 7–35 m² šķērsgriezumiem, prasa sviru ģeometriju, kas sniedzas līdz pilnajam galas profilam — griestiem, grīdai un sienām — bez nepieciešamības pārvietot nesēju. Tas prasa locekļu savienojumu ar artikulētu sviru konstrukciju un paralēlu turēšanas spēju, lai barošanas sija paliktu perpendikulāra urbjdarba modelim neatkarīgi no sviras atrašanās vietas.

Ko tas nozīmē pašai akmeņurbjmašīnai: tai ir jānodrošina 12–20 kW trieciena jauda kompaktā driftera korpusā. Dažās tunelī orientētajās drifterās izmantotā pakāpveida pistona konstrukcija uzlabo trieciena enerģijas pārnesešanas efektivitāti tieši tāpēc, ka tā optimizē jaudas blīvumu, nevis maksimālo enerģiju. 15 kW pakāpveida pistona drifteris 3,5 m × 1,8 m galā var nodrošināt 2 m/min iedziļināšanos 80–120 MPa cietības akmenī, vienlaikus iekļaujoties nesējā, kas var iet cauri 2,5 m × 1,5 m piekļuves tunelim.

Zemu profilu konfigurācijas—piemēram, KJ212 klases iekārta, kas paredzēta galveno šķēlumu ar izmēriem tikai 3,5 m × 1,8 m—izmanto salokāmu strēli tieši tāpēc, lai mašīna varētu braukt cauri 2,5 m × 1,5 m sekcijai un pēc tam atvērtos līdz pilnai darba augstumam darba virsmā. Tas nav pēctomērāts risinājums; tas ir pamata projektēšanas prasība attīstības šķēlumiem šauru dzīļu raktuvēs.

Troksnis tunelī: kur standarta specifikācija kļūst par atbilstības jautājumu

Atklātā akmenī urbšana rada 95–115 dB trokšņa līmeni operatora vietā atklātā laukumā. 5 m × 5 m tunelī šī pati trieciena enerģija nav kur izkliedēties — atstarotais skaņas viļņu atbalss no betona vai šautā betona sienām pievieno vēl 10–15 dB reverberācijas. Ilgstoša iedarbība virs 85 dB aktivizē dzirdes aizsardzības prasības saskaņā ar lielāko daļu raktuves tiesību aktu; slēgtā telpā virs 100 dB tiek piemērotas darba maiņas ilguma ierobežojumi.

Zema trokšņa driftera dizains darbojas divos līmeņos: vibrāciju izolācija starp percusijas moduli un nesējkonstrukciju (samazinot struktūrā izplatīto troksni uz sviru un rāmi) un apslāpēta izplūdes gaisa izvade, kur gaisa izmantošana kā izplūdes vide. Ūdens izplūde dabiski samazina daļu no percusijas trokšņa un vienlaikus kontrolē putekļus — abi faktori ir svarīgi, kad darbojas tunelī, kur putekļi uzkrājas ātrāk, nekā tos var novadīt ar ventilāciju.

Pilsētu tunelu projektos — autoceļu un dzelzceļa projektos, kas iet zem būvētu teritoriju, — bieži tiek noteikta maksimālā vibrāciju ātruma vērtība virsmas līmenī, ne tikai trokšņa vērtība darba vietā. Brīvās virsmas urbšanas metodes, izmantojot hidraulisko percusiju nevis spridzināšanu, ļauj sasniegt darba vietas veidošanas jaudu 3,5 m²/h granītā ar stiprību virs 200 MPa, vienlaikus uzturot virsmas vibrācijas pieļaujamās robežās tur, kur spridzināšanas metodes to neļauj.

Tunelurbju specifikācijas: šķērsgriezums, svira un driftera klase

Divražu jumbos, kas apstrādā 50 urbumu sejas paraugu ar 3,5 m priekšgala paaugstinājumu katrā ciklā, parasti veic urbumu ciklu 2,5–3 stundās stabilā iežā. Cikla ilgums ievērojami pieaug plaisātā vai mālā iekļautā gruntī, kur pretiesprindzēšanas funkcijas tiek bieži aktivizētas — tieši šajā situācijā automātiskā parametru regulēšana samazina cilvēka reakcijas kavēšanos, kas citādi izraisītu urbumu caurules iesprindzināšanos.

Stabilitāte augstas cikla slodzes apstākļos ierobežotā telpā

Akmeņurbuma instrumentu, kas darbojas uz jumbo manipulatora, vibrācija tiek pārnesta uz nesēja šasiju caur barošanas siju, gultņu montāžām un hidrauliskajām caurulēm. Tunelī šasijai zem sevis nav mīkstas zemes, kas absorbētu šo vibrāciju — tā atrodas uz betona vai blīvētas akmeņu pamatnes, kas visu vibrāciju pārnes tālāk. Mūsdienu tunelu jumbos ir standarta aprīkojums — mitrie daudzdisku ekspluatācijas bremzes un ar spriegojuma atsperēm darbināmās hidrauliski atbrīvojamās stāvbremzes, kas speciāli paredzētas, lai novērstu nesēja pārvietošanos urbuma trieciena laikā, kas citādi izraisītu urbuma novirzi no paredzētās pozīcijas.

Ar automātiskām paralēlās fiksācijas sistēmām un lāzera izlīdzināšanu ir iespējams sasniegt manipulatora pozicionēšanas precizitāti ±2 cm, taču tikai tad, ja nesējs brīdī, kad notiek urbuma ievadīšana („collar”), ir stabils. Ja nesējs pārvietojas 5 mm pirmajā metrā urbuma urbšanas laikā, tad urbuma novirze pieaug līdz 50–80 mm dziļumā 4 metri — tas ir pietiekami, lai traucētu spridzināšanas shēmu un izraisītu pārmērīgu akmeņu izurbšanu („overbreak”), kas katrā spridzināšanas ciklā palielina šotkrēta izmaksas.

Blīvējuma un izskalošanas kontūras apkope tunelī

Tunelu urbju darba laiks ar triecienu pieaug ātrāk nekā virszemes aprīkojumam, jo mašīna bieži vien nevar pārvietoties starp caurumiem tā, kā to var darīt virszemes urbšanas iekārta. Mazāks braukšanas laiks nozīmē vairāk urbšanas laika katrā maiņā. Īpaši lielu slodzi piedzīvo izskalošanas kontūra: ūdens izskalošana noslēgtā galā nozīmē, ka atgriezeniskā plūsma nepārtraukti nes smalkas urbuma atkrāsas caur izskalošanas kastes blīvējuma savienojumu, nevis tās nokrīt skaidri, kā tas notiktu atvērtā caurumā virszemē.

HOVOO piegādā blīvējumu komplektus tunelīšu urbīm, kas darbojas uz lieliem džambo platformām—ieskaitot modeļus, kas atbilst Epiroc, Sandvik un Montabert urbju specifikācijām. Ņemot vērā zemzemes lietojumam raksturīgo augstāko izskalošanas kastes nodiluma ātrumu, izskalošanas komplekts un trieciena komplekts ir atsevišķi nomaināmi komponenti (nevis viens kombinēts komplekts), kas ļauj veikt mērķtiecīgu nomaiņu, pamatojoties uz faktisko nodilumu, nevis nomainīt abus vienlaicīgi pēc viena un tā paša intervāla. Modeļiem specifiskie komplekti ir uzskaitīti vietnē hovooseal.com.