Hydrauliska brytare för tunnelbyggnad: Särskilda krav och anpassningsförmåga

Tunnelmiljön förvärrar varje standardutmaning

Tunnelbyggnad utsätter den hydrauliska hammaren för den mest krävande kombinationen av driftförhållanden inom utrustningens användningsområde: begränsad geometri som hindrar bärfarkörens positionering, dålig ventilation som accelererar uppvärmningen i oljekretsen, fuktig eller genomblöt mark som accelererar föroreningar på framdelens huvud, akustisk reflektion som förstärker bullernivån till nivåer som skadar operatörens hörsel snabbare än vid arbete på öppen plats samt begränsad tillgänglighet för underhåll, vilket innebär att varje fel tar längre tid att diagnostisera och åtgärda jämfört med på en yttre byggarbetsplats. Ingen av dessa faktorer är enskilt unik för tunnelbyggnad. Att alla fem förekommer samtidigt, vid varje skift, under ett projekt som potentiellt kan pågå flera år, är dock specifikt för tunnelbyggnad och kräver både utrustning och operatörsrutiner som är anpassade till denna kombination.

Problemet med värmehantering är det vanligaste som underskattas. På en ytsida märker operatören och underhållspersonalen att oljetemperaturen stiger eftersom de känner att omgivande luften blir varmare runt maskinen. I en tunnel är omgivande luften redan varm på grund av utrustningens värmebelastning och begränsad ventilation; operatörens termiska signal saknas. Oljetemperaturen når regelbundet 80–90 °C vid tunnelborrningsarbete utan att operatören är medveten om det. Ackumulatorns membran, som cyklar vid dessa temperaturer, förhårdnar inom 500–700 timmar vid standard-NBR-blandning. HOVOO FKM-membranpaket, som är godkända för kontinuerlig drift vid 120 °C, förlänger membranets servicelevnad till 1 200–1 500 timmar vid typisk tunneldrift – vilket motsvarar skillnaden mellan en och två oplanerade stopp per maskin och år vid ett stort tunnelavtal.

Föroreningsproblemet vid främre huvudet är lika specifikt. Tunnelmassa – cementslam, kvartsfinfraktion och vatten – tränger in i främre huvudet genom en sliten eller standard dammtätning mer aggressivt än ytkonstruktionsdammet, eftersom den inhägnade miljön koncentrerar partiklar i arbetsluftkolumnen.

Positionsanpassningen som minskar tätningsfel

Geometrin för tunnelborrning tvingar bärvagnen att anta utstickningskonfigurationer som sällan används vid ytarbete: fullt utsträckt horisontell räckvidd på en lätt lutning, arbetsvinkel nära 45° från vertikalriktningen eller drift med utstickningen återförd tätt mot tunnelväggen. Var och en av dessa positioner ändrar lastmönstret på kolvspetsens tätningsring från den vertikala orientering för vilken tätningsringarna är konstruerade. Att arbeta under längre tid i 30–45°-vinklar i dessa positioner koncentrerar oljans sidolast på en sektor av kolvspetsens tätningsring istället för att fördela den cirkulärt. Att rotera mejseln 90° vid varje ompositionering – en teknik som är vanlig bland erfarna tunneloperatörer – fördelar lastmönstret över fyra kvadranter av borrhålets omkrets under en skift och utvidgar livslängden för kolvspetsens tätningsring från ensidig slitage till jämnt slitage. Det kräver ingen extra tid och innebär endast att operatören utvecklar vanan att rotera mejseln innan ompositionering. Effekten av denna tätningsförstärkning är mätbar över en hel säsong av tunnelarbete.