Który młot hydrauliczny jest odpowiedni do projektów budowy tuneli?

Prace w tunelu nakładają ograniczenia, które pomijają wytyczne do doboru sprzętu na otwartych stanowiskach

Środowisko tunelu wprowadza trzy ograniczenia, których nie uwzględniają wytyczne doboru sprzętu do prac powierzchniowych. Po pierwsze — praca w pozycji odwróconej i prawie odwróconej: usuwanie luźnej skały z kopuły tunelu oznacza, że młotek uderza w materiał znajdujący się nad nośnikiem, czasem pracując w pozycji bliskiej całkowitego odwrócenia. Standardowy młotek przeznaczony do pracy na otwartym stanowisku, pracujący w pozycji odwróconej, powoduje wyciek pasty do ostrzy z punktu smarowania na przedniej głowicy bezpośrednio na dolne uszczelki i do szczeliny wewnątrz cylindra — pasta, która powinna pozostawać pomiędzy narzędziem a wkładką, staje się wówczas ścieżką dostępu zanieczyszczeń do wnętrza cylindra. Młotki wersji tunelowej rozwiązują ten problem dzięki systemowi ochrony przed pyłem certyfikowanemu do pracy w pozycji odwróconej oraz tłokom ze stali nierdzewnej, przystosowanym do warunków korozji występujących w świeżo wybuchanych tunelach skalnych.

Po drugie, emisje spalin. W ograniczonym wykopie tunelowym z niewystarczającą wentylacją każdy pojazd napędzany silnikiem wysokoprężnym bezpośrednio pogarsza jakość powietrza w strefie czoła robót. Przepisy dotyczące dwutlenku azotu i tlenku węgla w podziemnych wyrobiskach są stosowane w określonych granicach wyrażonych w częściach na milion (ppm), które różnią się w zależności od jurysdykcji, ale zwykle wymagają przewietrzenia strefy czoła przed ponownym wejściem personelu po zakończeniu pracy sprzętu. Noszacze z napędem baterii elektrycznych lub hydraulicznym zasilanym prądem elektrycznym w ogóle nie generują spalin — co ma szczególne znaczenie przy pracach w pierścieniu maszyny TBM, gdzie wentylacja może być minimalna, oraz przy projektach tuneli metra i kolejowych, w których monitorowanie środowiska odbywa się w sposób ciągły. Po trzecie, przenoszenie drgań do świeżo ułożonego wsparcia gruntu. Beton natryskowy nałożony kilka godzin wcześniej, przed kolejnym posunięciem, nie osiągnął jeszcze pełnej wytrzymałości. Uderzenia o wysokiej energii generowane przez zbyt dużą młotkową jednostkę przebijającą powodują przenoszenie drgań do obudowy i mogą zmniejszyć siłę przyczepności zanim beton całkowicie się zestali.

Pięć zadań tunelowych — ograniczenia, wymagania dotyczące młotka przebijającego oraz konfiguracja

Tabela przedstawia pięć głównych zadań, w których wykorzystuje się młot hydrauliczny w budowie tuneli, konkretne ograniczenia związane z każdym z tych zadań, które różnią się od prac powierzchniowych, odpowiednią konfigurację młota i wybór narzędzia oraz nieoczywisty problem specyfikacyjny, który najczęściej pomijają przewodniki do doboru sprzętu dla każdego z tych zadań.

Co odróżnia młot tunelowy od jednostki standardowej

Nie każdy kompaktowy młot jest młotem tunelowym. Różnica nie polega na rozmiarze, lecz na inżynierskim zaprojektowaniu konkretnych komponentów pod kątem warunków występujących w tunelach stale, a nie okazjonalnie. Seria młotów tunelowych Epiroc SB, na przykład, wydłuża żywotność tłoka dzięki konstrukcji ze stali nierdzewnej (odporność na korozję w wilgotnym środowisku skalnym), minimalizuje zużycie gniazda wkładki za pomocą jednolitej wkładki montowanej metodą wciskania i zabezpieczonej dodatkowym kołkiem zamiast standardowego układu zaciskowego, oraz wyposaża obudowę w wymienną płytkę ochronną, która pochłania uszkodzenia spowodowane ścieraniem przy kontakcie ze ścianami i sufitem tunelu, bez konieczności wymiany całej obudowy. Te trzy zmiany eliminują konkretne tryby awarii występujące w zastosowaniach tunelowych, ale rzadko w pracach kruszarniowych lub burzeniowych.

Zintegrowana dysza do zwilżania wodą — dostępna w tunelowych modelach Epiroc SB oraz w jednostkach BEILITE z konfiguracją ograniczania pyłu — eliminuje zagrożenie charakterystyczne wyłącznie dla robót podziemnych: wdychalny krzemionkowy pył krystaliczny. Skała świeżo wybuchana lub mechanicznie rozdrobniona uwalnia pył krzemionkowy w stężeniach, które w zamkniętej przyczole mogą osiągnąć szkodliwe poziomy narażenia już w ciągu kilku minut przy braku aktywnego ograniczania pyłu. Widoczność operatora również szybko się pogarsza, co zmniejsza precyzję każdej decyzji dotyczącej pozycjonowania i wydłuża czas potrzebny na wykonanie każdego postępu. Zwilżanie wodą w miejscu uderzenia — a nie ogólnie rozpylana w powietrzu — jest jedyną skuteczną metodą ograniczania pyłu krzemionkowego w źródle podczas robót kruszeniowych.

Wybór podwozia często ma większe znaczenie niż wybór młota w tunelach. Kompaktowy koparko-ładowarka z funkcją zerowego promienia obrotu o masie od 5 do 12 ton pokrywa większość przekrojów poprzecznych tuneli drogowych i kolejowych na froncie robót. Jeśli projekt obejmuje usuwanie pierścieni TBM lub prace remontowe w istniejącym pierścieniu segmentowym, podwozie musi przejść przez otwór pierścienia — zazwyczaj nie większy niż 900 mm — co całkowicie wyklucza zastosowanie tradycyjnych koparek i wskazuje na roboty demontażowe zdalnie sterowane z akumulatorowymi układami hydraulicznymi. Młot zamontowany na robotowi demontażowym w pierścieniu TBM musi być dobrany zgodnie z wydajnością hydrauliczną robota, a nie zgodnie z wydajnością hydrauliczną tradycyjnej koparki. Jest to zupełnie inny proces doboru niż ten opisany w przewodnikach po młotach stosowanych na otwartych placach budowy.