Tichý hydraulický kameňový vŕtač: Nízky hluk pre mestskú výstavbu, nevyhnutný pre mestské projekty

Vŕtanie skaly v meste nie je len technickým problémom. Je to problém s povoleniami. Prípustná úroveň hluku podľa OSHA pre 8-hodinovú zmenovú prácu je na pozícii operátora 90 dBA – ide o štandard ochrany pracovníkov. Susedná obydlie vzdialená 30 metrov sa riadi úplne iným režimom: mnoho mestských úradov stanovuje horný limit stavebného hluku na 70–80 dBA na hranici pozemku počas povolených hodín a v Manhattane sa tento časový rámec v pracovných dňoch uzatvára o 18:00 bez výnimky na prácu po pracovnom čase.

Štandardný hydraulický vŕtač skaly pri mestskej základovej výkopovej práci môže v blízkosti dosiahnuť úroveň hluku 110–114 dBA. Aj vo vzdialenosti 50 stôp sa táto hodnota v tvrdej pôde zvyčajne nezníži pod 80 dBA. Ztlmiace vŕtačové systémy tento rozdiel znižujú nielen tým, že znižujú hlasitosť úderov pri zdroji, ale aj tým, že ovládajú spôsob šírenia hluku – a v niektorých konštrukciách dokonca zásadne menia mechanizmus rozrušovania skaly.

Z kadiaľ sa vlastne hluk šíri

Perkusný vŕtanie generuje zvuk cez tri kanály, ktoré sa správajú odlišne a vyžadujú rôzne prístupy k ich potlačeniu. Prvým je vzduchom prenášaný nárazový hluk – akustická rázová vlna vznikajúca nárazom piesta do držiaka, ktorá sa priamo šíri cez telo vŕtačky do okolitého vzduchu. Druhým je vibrácie prenášané konštrukciou: nosný rám, výživový nosník a výložník prenášajú perkusnú energiu ako mechanické vibrácie, ktoré sa znova vyžarujú ako zvuk zo všetkých povrchov, ktoré sú v kontakte so zemou alebo susediacimi konštrukciami. Tretím je výfukový hluk stlačeného vzduchu používaného na pneumatické čistenie; pri hydraulických vŕtačkách, kde sa na čistenie používa voda, je tento hluk v podstate eliminovaný – to je jeden konkrétny výhodou hydraulických systémov oproti pneumatickým v mestských prostrediach.

Technické opatrenia sa zameriavajú na prvé dva kanály. Vibrácie izolujúce prvky medzi montážou vŕtacej hlavy a nosným nosníkom znížia prenos vibrácií cez konštrukciu o 8–10 dB – tento údaj bol komerčne overený už v ranom štádiu vývoja priemyselných strojov na rozrušovanie vozoviek. Akustické obaly okolo tela vŕtacej hlavy pridávajú ďalšiu ochrannú vrstvu a smerujú zvyšný vzduchový hluk smerom nahor namiesto horizontálneho smerovania k susedným budovám. Hydraulický pohon v porovnaní s pneumatickým pohonom vytvára zásadne menej hluku výfukových plynov, preto sa v príručke pre stavebný hluk Úradu pre diaľničnú dopravu (FHWA) výslovne uvádza, že hydraulicky poháňané zariadenia sú tichšie ako ich pneumatické ekvivalenty.

Úrovne hluku rôznych stavebných zariadení v mestskom prostredí

Útlm 6 dBA pri zdvojnásobení vzdialenosti (pravidlo bodového zdroja) znamená, že potichované vrtacie zariadenie s hladinou intenzity zvuku 70 dBA vo vzdialenosti 15 stôp klesne približne na 64 dBA vo vzdialenosti 30 stôp a na 58 dBA vo vzdialenosti 60 stôp – čo je pohodlne v rámci denného limitu 65 dBA pre komerčné zóny, ktorý používajú právomoci vrátane Washingtonu D.C. Štandardné vrtacie zariadenie pri tých istých vzdialenostiach zostáva výrazne nad týmto limitom.

Hydraulické vs. pneumatické: Mestská otázka je vyriešená

Pneumatické kameňové vŕtačky potrebujú kompresor. Na husto zabudovanej mestskej staveniskovej ploche sa tento kompresor nachádza niekde v bloku a pracuje nepretržite, čím pridáva do okolitého zvukového prostredia 80–90 dBA bez ohľadu na to, či sa v danom okamihu vŕtanie skutočne uskutočňuje. Hydraulické systémy odoberajú energiu z kompaktného hydraulického zdroja alebo z existujúceho hydraulického okruhu nosného zariadenia – žiadny samostatný kompresor, žiadny nepretržitý šum výfukových plynov motora, žiadny ďalší zdroj hluku, ktorý by bolo potrebné riadiť.

Pozemní testovatelia pri porovnávaní hydraulických a pneumatických kameňových vŕtačiek na granitu konzistentne uvádzajú, že hydraulické jednotky sú za zaťaženia stabilnejšie a vyžadujú od obsluhy menej úsilia na udržanie polohy. Stabilita je dôležitá pri mestských výkopoch, keď presnosť umiestnenia vrtákov ovplyvňuje hĺbku základových pilierov alebo kotviacich tyčí – vychýlený vrták pri výkope podzemného poschodia spôsobuje dodatočnú prácu, ktorá je pre susedov omnoho viac rušivá ako pôvodné vŕtanie.

Plánovanie a stratégia bariér: Technické opatrenia samotné nestačia

Aj dobre ztlmený vrták musí spadať do miestneho časového okna. V meste New York je potrebné získať povolenie na prácu mimo pracovných hodín (7:00–18:00) v pracovných dňoch. V meste San Diego je v rezidenčných zónach zakázané vŕtanie pred 7:00 a po 19:00 v pondelok až sobotu. Najlepšia voľba vybavenia tieto časové okná neprekonáva – namiesto toho maximalizuje produktívne hodiny v rámci nich znížením rizika zastavenia práce kvôli sťažnostiam na hluk.

Dočasné akustické bariéry umiestnené medzi vrták a najbližší prijímač – pevné steny prekážok s certifikovanou schopnosťou znížiť hluk alebo modulárne akustické steny – poskytujú ďalšie 5–10 dB útlmu na hranici. Spoločne so ztlmeným hydraulickým vrtákom tento rozdiel zvyčajne zabezpečí, že hladina hluku na stavenisku spadne do povolených miestnych limít, aj v husto obývaných rezidenčných zónach. Strategické umiestnenie hydraulického agregátu za kanceláriu na stavenisku alebo za stenu prekážok poskytuje ďalších 3–5 dB útlmu prostredníctvom štrukturálnej ochrany.

Údržba tesnení v mestských cykloch: krátke smeny, veľa nastavení

Mestské stavebné vŕtačky neprebiehajú nepretržité 10-hodinové smeny. Prevádzkujú sa 2–3 hodiny skutočného úderového času, potom sa zastavia kvôli kontrolám susedných budov alebo monitorovaniu hluku, resetujú sa a znova sa spustia. Počet studených štartov na hodinu úderového času je výrazne vyšší ako na ťažobnom mieste. Cykly studeného štartu – pri ktorých sa úderový okruh napĺňa tlakom z okolitého prostredia – spôsobujú iný typ zaťaženia tesniacich krúžkov piestov v porovnaní s trvalým cyklovaním pri vysokých teplotách.

HOVOO dodáva tesniace sady pre hornické vŕtačky s polyuretánovými (PU) zmesami, ktoré udržiavajú pružnosť v širokom rozsahu teplôt a zvládajú tepelné cyklovania zo studeného na horúce, charakteristické pre mestské prevádzky. Pre vŕtačky, ktoré stoja nečinné cez noc a ráno sa znova spustia pri teplote okolia, je rovnako dôležitá flexibilita tesniacej zmesi pri nízkych teplotách ako jej odolnosť pri vysokých teplotách. Odkazy na modelovo špecifické tesniace sady nájdete na stránke hovooseal.com.