Hvilken hydraulisk brudder er egnet for tunnelbygging?

Tunnelarbeid pålegger begrensninger som utvalgsprosesser for åpne områder ignorerer

Tunnelmiljøet legger til tre begrensninger som veiledninger for overflatearbeid aldri tar opp. For det første: omvendt og nesten omvendt drift – fjerning av løst stein fra tunnelens tak betyr at bruddverktøyet angriper materiale over bæremaskinen, ofte i en posisjon som er nær helt opp-ned. Et standard bruddverktøy for åpne områder som drives omvendt slipper skjærestiftfett fra smørepunktet på frontenden direkte på de nedre tetningene og inn i boregapet – fettet, som er beregnet på å forbli mellom verktøyet og støtten, fungerer i stedet som en kontamineringsvei inn i sylinderen. Bruddverktøy for tunneler løser dette ved hjelp av et støvbeskyttelsessystem som er sertifisert for omvendt drift og rustfrie stålpistoner som er klassifisert for korrosjonsmiljøet som er vanlig i nylig sprengde steintunneler.

For det andre: utslipp fra avgasser. I en begrenset tunnelhode med begrenset ventilasjon bidrar hver dieseldrevet lastebil direkte til luftkvaliteten ved fronten. Regler om nitrogenoksid og karbonmonoksid i underjordiske arbeidsområder håndheves ved spesifikke grenseverdier i deler per million, som varierer etter jurisdiksjon, men krever vanligvis at fronten ventileres før personell kommer tilbake etter at utstyr har vært i bruk. Batteridrevne eller elektrisk-hydrauliske lastebiler eliminerer helt ut avgassutslipp — noe som er relevant for TBM-annulusarbeid der ventilasjonen kan være minimal, og for metro- og jernbanetunnelprosjekter der miljøovervåking skjer kontinuerlig. For det tredje: vibrasjonsutbredelse i nylig plassert grunnstøtte. Sprøytebetong som er påført timer før neste fremrykking, har ikke oppnådd full styrke. Høyenergipåvirkninger fra en for stor bruddhammer overfører vibrasjoner til forseglingen og kan redusere festegenskapene før betongen er herdet.

Fem tunnelfunksjoner — begrensning, krav til bruddhammer og konfigurasjon

Tabellen viser de fem hovedoppgavene der en hydraulisk bruddhammer brukes i tunnelbygging, de spesifikke begrensningene som hver oppgave stiller – som skiller seg fra arbeid på overflaten – den riktige bruddhammerekonfigurasjonen og valget av verktøy, samt det ikke-åpenbare spesifikasjonsproblemet som de fleste utstyrsvalgsveiledninger overser for hver oppgave.

Hva skiller en tunnelgodkjent bruddbryter fra en standardenhet

Ikke alle kompakte bruddbrytere er tunnelbruddbrytere. Forskjellen ligger ikke i størrelsen – den ligger i konstruksjonen av spesifikke komponenter for de forholdene som tunneler påfører kontinuerlig, og ikke bare tilfeldigvis. Epiroc SB-tunnellinjen, for eksempel, utvider livslengden til stempelet ved å bruke rustfritt stål (korrosjonsbestandighet i våte bergmiljøer), minimerer slitasje på bussingssetet ved å bruke en trykkmontert éndeligs bussing som låses med en ekstra pin i stedet for en standard fastholdingsanordning, og legger til en utskiftbar slitasjeplate på kroppen som absorberer slitasjeskader forårsaket av kontakt med tunnelvegger og tak uten at hele kroppen må byttes ut. Disse tre endringene tar hånd om de spesifikke sviktmåtene som oppstår ved bruk i tunneler, men sjelden i steinbrudd eller rivningsarbeid.

Den integrerte vannnedsettelsesdyse – tilgjengelig på Epiroc SB-tunnelmodeller og på BEILITE-enheter med støvnedsettelseskonfigurasjon – tar opp en fare som er unik for undergrunnsbryting: innåndbar krystallinsk kvarts. Nylig sprengt eller mekanisk brutt berg frigjør kvartsstøv i konsentrasjoner som kan nå skadelige eksponeringsnivåer på få minutter i en begrenset driftsfront uten aktiv støvnedsettelse. Operatørens sikt reduseres også raskt, noe som senker nøyaktigheten ved hver posisjonsbestemmelse og utvider tiden brukt på hver fremrykking. Vannnedsettelse ved treffpunktet – ikke sprøytet generelt i luften – er den eneste effektive kontrollen av kvarts ved kilden under bryting.

Valg av bæremaskin er ofte viktigere enn valg av bruddverktøy i tunneler. En kompakt gravemaskin med null-svingradius i vektklassen 5–12 tonn dekker majoriteten av tverrsnittene i vei- og jernbanetunneler ved fronten. Hvis prosjektet omfatter fjerning av TBM-ring eller rehabiliteringsarbeid gjennom en eksisterende segmentring, må bæremaskinen kunne passere gjennom ringåpningen — vanligvis 900 mm eller mindre — noe som utelukker konvensjonelle gravemaskiner fullstendig og peker mot fjernstyrede demolisjonsroboter med batteridrevne hydrauliske systemer. Bruddverktøyet som monteres på en demolisjonsrobot i en TBM-annulus må dimensjoneres ut fra robotens hydrauliske ytelse, ikke ut fra den hydrauliske ytelsen til en konvensjonell gravemaskin. Dette er en annen type utvalgsprosess enn alt det som behandles i veiledninger for bruddverktøy til bruk på åpne byggeplasser.