Under vann- og tunnelbygging: Veiledning for spesialanvendelse av hydraulisk bruddhammer

To ulike ekstremt forskjellige miljøer — ett felles prinsipp

Undervanns- og tunnelbygging virker å ligge på motsatte ender av miljøspekteret: den ene er nedsenket, den andre er begrenset under jordoverflaten, den ene handler om vanninntrengning, den andre om akkumulering av støv og gasser. Det de har felles, er at begge fjerner de omgivende forholdene som bruddverktøyet ble utformet for å fungere i. Et overflatebruddverktøy er utformet med antagelsen om at frontspissen er omgitt av luft, at meisselen kan kjøles mellom posisjoner, at olje som lekker fra støvtetningen renner vekk fra maskinen i stedet for inn i den, og at atmosfæren rundt utstyret er pustbar og ikke eksplosiv. Både undervanns- og tunnelmiljøer gjør minst to av disse antagelsene ugyldige samtidig. Derfor krever både undervanns- og tunnelarbeid målrettet utstyrsutvelgelse og justerte driftsprosedyrer – ikke bare annen operatortrening.

Den spesifikke modifikasjonen avhenger av hvilke antakelser som er brutt. Under vann omvendes trykkforskjellen over tetningene — i dybden presser omgivende trykk innover mot tetninger som er utformet for å holde tilbake olje-trykk som presser utover. Jo dypere operasjonen foregår, jo mer betydelig blir denne omvendingen. En standard overflatebruker som senkes til 25 meter uten trykkkompensasjon vil trekke inn vann gjennom frontbohringen ved hver returstrek, og forurense oljen allerede innen én skiftperiode. En trykkkompensert bruser utlikner det indre og ytre trykket, og eliminerer dermed den trykkforskjellen som driver vanninnstrømning. Prinsippet er velkjent innen offshore-hydraulikk; det anvendes imidlertid mindre konsekvent på byggbrukere, noe som forklarer hvorfor under-vannsfeil er så vanlige på prosjekter der innkjøpsgruppen har spesifisert en standardenhet «med forseglete porter» og ansett dette som tilstrekkelig.

Tunnelmiljøer medfører et annet sett med problemer som er kumulative snarare än omedelbara. Stevstøv samler seg på horisontale flater av bruddverkets karosseri, kommer inn gjennom ufullkomelige støvtettinger og vandrer inn i bussingsområdet der det blander seg med meisselpasta for å danne en slibende slammasse. Vibrasjon fra brudd i et begrenset rom overføres til tunnelbekledningen og den omkringliggende grunnen uten den energidissipasjonsveien som brudd i fri luft gir. I tunneler i hardt stein rikt på kvarts når luftbåren krystallinsk kvarts konsentrasjoner som både utgjør en helsefare for arbeidstakere og, i noen formasjoner, en risiko for støveksplosjon ved visse konsentrasjoner. Ingen av disse problemene løses ved å betjene standardutstyret med større forsiktighet. De krever riktig utstyr og en definert driftssyklus.

Fire spesielle forhold — nødvendig spesifikasjon, fysisk årsak og kritisk driftsnotat

Tabellen dekker grunn- og mellomdybde-undervanns-, tunnelens primære fremdrifts- og tunnelbekledningsreparasjons-scenarier — de fire scenariene som hver stiller spesifikke krav.

Vedlikeholdsperioden som begge miljøene deler

Selv om de er ulike, fører både undervanns- og tunneloperasjoner til forkortede vedlikeholdsintervaller i samme retning. Mekanismene er forskjellige — vanninntrengning i ett tilfelle og støvansamling i det andre — men sluttresultatet er det samme: forurenset olje, akselerert slitasje på lagerbussinger og forkortet levetid for tetninger. Den praktiske konsekvensen er at begge miljøene krever en inspeksjonsprosedyre etter hver operasjon, noe som ikke er nødvendig ved overflateoperasjoner. Etter undervannsdrift bør frontdelens boring skylles, støvtetningen inspiseres for tegn på vanninntrengning (blå fargeendring i meisselpastaen, melkeaktig utseende på oljen fra avtappingsåpningen) og meisselen gis ny smøring med vannbestandig pasta før neste operasjon. Etter tunnelboring bør meisselkroppen tørkes av, støvtetningen inspiseres for gjennomtrengning av silikondust, og meisselpastaen må erstattes helt — ikke bare fylles på — for å hindre at den abrasive slamblandingen fortsetter å virke mellom skift.

Oljeanalyse er mer nyttig i disse to miljøene enn i noen annen bryterapplikasjon. Ved overflatekonstruksjon skjer oljeforurensning gradvis, og terskelen for bekymring er tydelig. Ved undervanns- og tunneldrift fører forurensningshendelser – for eksempel en tettning som tillot én enkelt innstrømming av vann, eller en støvtettning som allerede var marginal da bryteren gikk inn i tunnelen – til forurensningssignaler innen 20–30 timer, noe som ikke ville dukke opp før etter 200–300 timer ved overflatearbeid. Å sende en oljeprøve for partikkelantalls- og vanninnholdsanalyse etter de første 50 timene i begge miljøer, og deretter hvert 100. time, er den tidligste pålitelige indikatoren på et utviklende tettning- eller lagerproblem – tidligere enn noen visuell symptomer og langt tidligere enn ytelsesnedgangen som signaliserer at komponentfeil allerede er i ferd med å inntreffe.

En operativ beslutning som skiller erfarna team i både under vann og i tunneler: Verken under vann eller i tunneler bør man prøve å bryte med en bruddhammer som allerede viser svak tetningsytelse. En svak tetning som lekker olje med en hastighet på to dråper per minutt på en overflateplass vil lekke med ti dråper per minutt under vann og vil trekke inn silikaforstoktet slam i en tunnel innen én arbeidskveld. Reparasjon før utplassering koster én dag. Feil under arbeid i en tunnel eller under vann koster resten av prosjektets tidsplan.