Hydraulische breekhamers voor tunnelbouw: speciale eisen en aanpassingsvaardigheden

De tunnelomgeving versterkt elke standaarduitdaging

Tunnelbouw plaatst de hydraulische breker in de meest veeleisende combinatie van bedrijfsomstandigheden binnen het toepassingsgebied van de machine: een beperkte ruimte die de positionering van de dragende machine beperkt, slechte ventilatie die de opwarming van de oliecircuit versnelt, natte of verzadigde grond die de vervuiling van het voorste kopstuk versnelt, akoestische reflectie die het geluid versterkt tot niveaus waarbij het gehoor van de operator sneller wordt aangetast dan bij werken op een open terrein, en beperkte toegankelijkheid voor onderhoud, waardoor elke storing langer duurt om te diagnosticeren en te verhelpen dan op een bovengrondse locatie. Geen van deze factoren is op zich uniek voor tunnelbouw. De gelijktijdige aanwezigheid van alle vijf, tijdens elke ploegendienst, gedurende een project dat mogelijk meerdere jaren duurt, is wel specifiek voor tunnelbouw en vereist zowel machines als bedieningspraktijken die zijn afgestemd op deze combinatie.

Het probleem van thermisch beheer wordt het meest onderschat. Op een oppervlaktelocatie merken de operator en het onderhoudspersoneel een stijgende olie-temperatuur op, omdat ze de omgevingslucht rond de machine warmer voelen worden. In een tunnel is de omgevingslucht al warm door de warmtelast van de apparatuur en de beperkte ventilatie; de thermische waarneming van de operator ontbreekt. De olie-temperatuur bereikt regelmatig 80–90 °C bij tunnelboring zonder dat de operator zich daarvan bewust is. Het membraan van de accumulator verhardt bij die temperaturen binnen 500–700 uur bij standaard-NBR-materiaal. HOVOO FKM-membraansets, geschikt voor continu gebruik tot 120 °C, verlengen de levensduur van het membraan tot 1.200–1.500 uur bij typisch tunnelgebruik. Dat betekent het verschil tussen één en twee ongeplande stilstanden per machine per jaar bij een grote tunnelopdracht.

Het vervuilingsprobleem aan de voorzijde van de kop is even specifiek. Tunnelmest — cementmortel, fijne silica-deeltjes en water — dringt via een versleten of standaard stofdichting agressiever de voorzijde van de kop binnen dan oppervlaktebouwstof, omdat de afgesloten omgeving de deeltjes concentreert in de luchtzuil waarin gewerkt wordt. HOUFU PTFE-composiet stofschrapers met een secundaire lip die vocht tegenhoudt, worden aanbevolen voor alle tunneltoepassingen waarbij de onderzijde nat is of cementmortel in de lucht aanwezig is.

De positioneringsaanpassing die lekkage van afdichtingen vermindert

De geometrie van de tunnelboring dwingt de drager tot uitrustingconfiguraties die zelden worden gebruikt bij oppervlaktewerkzaamheden: volledig uitgeschoven horizontale bereik op een lichte helling, werkhoek bijna 45° vanaf de verticale as, of werken met de arm ingetrokken tegen de tunnelwand. Elk van deze posities verandert het belastingspatroon op de zuigerdichting ten opzichte van de verticale uitlijning waarvoor de dichtingen zijn ontworpen. Werken onder langdurige hoeken van 30–45° in deze posities concentreert de zijdelingse oliebelasting op één sector van de zuigerstangdichting, in plaats van deze gelijkmatig rondom de omtrek te verdelen. Het 90° draaien van de beitel bij elke herpositionering — een techniek die veelvoorkomt bij ervaren tunneloperators — verdeelt het belastingspatroon over vier kwadranten van de boring gedurende een ploegendienst en verlengt de levensduur van de zuigerstangdichting door overgang van eenzijdige slijtage naar uniforme slijtage. Dit kost geen extra tijd en vereist alleen dat de operator de gewoonte ontwikkelt om te draaien voordat hij de positie wijzigt. Het effect op de levensduur van de dichting is meetbaar over een volledig seizoen aan tunnelwerk.