Tünel Özel Hidrolik Kaya Delici: Düşük Gürültü Seviyesi, Yüksek Stabilite, Dar Alanlarda Verimli

Hiroşima Eyaleti'ndeki Kaminiko yol tüneli, üstünde 70 metre mesafede konut binaları bulunan ve 200 MPa üzeri basınç dayanımına sahip granit kaya içinde inşa edilmiştir. Uzun kesimlerde patlatma yöntemi kullanılamamıştır. İnşaat ekibi, dar bir başlık alanında büyük ekipmanların manevra yapmasına izin vermeyen ve üstteki zeminde titreşim kaynaklı hasara hiçbir tolerans göstermeyen bir ortamda, sert kaya üzerinde saatte 3,5 m² serbest yüzey oluşturabilen hidrolik kaya delme makinesi gerekmektedir.

Bu, tünel özelinde delme işlemi için tanımlanan kısıtlamalar kümesidir—sadece daha dar alanlar değil, aynı zamanda tamamen farklı bir mühendislik görev tanımı da söz konusudur. Gürültü, sınırlı titreşim altında stabilite, sınırlı hava akışı koşullarında soğutma verimliliği ve delme makinesinin kendisi geçemeyeceği kesit boyutuna sahip bir tünelde tam yüzey kapsama sağlayan kolların geometrisi. Bu gereksinimlerin her biri diğerleriyle çatışır ve açık ocak banket çalışması için belirlenmiş bir delici, bunların birkaçını karşılayamaz.

Geometri Kısıtlayıcısı: Neden Küçük Boyut, Daha Düşük Güç Anlamına Gelmez

Tünel jumbo delme makineleri, taşıyıcı boyutlarına göre değil, kaplayabildikleri kesit alanına göre sınıflandırılır. 7–35 m² kesit alanları için tasarlanmış bir sistem, taşıyıcıyı yeniden konumlandırmadan tam yüzey profiline—kubbe, taban ve yan duvarlara—ulaşabilen kolların geometrisine sahip olmalıdır. Bu, besleme kirişinin kolu nerede konumlandırılmışsa konumlandırılmış olsun, delme desenine daima dik kalmasını sağlayan paralel tutma yeteneğine sahip eklemli kol tasarımını gerektirir.

Bu durumun kaya deliciye ne ifade ettiğini açıklayalım: Delici, kompakt bir drifter gövdesinde 12–20 kW’lık darbe gücü sağlamalıdır. Bazı tünel odaklı drifter’larda kullanılan basamaklı piston tasarımı, enerji yoğunluğunu optimize etmesi nedeniyle darbe enerjisi aktarım verimini özellikle artırır; bu tasarım, maksimum enerjiyi değil, güç yoğunluğunu hedefler. 3,5 m × 1,8 m başlık kesitine sahip bir galeride çalışan 15 kW’lık basamaklı pistonlu bir drifter, 80–120 MPa’lık kaya üzerinde dakikada 2 m ilerleme hızını sürdürebilir ve aynı zamanda 2,5 m × 1,5 m erişim galerisinden geçebilecek bir taşıyıcıya monte edilebilir.

Düşük profilli konfigürasyonlar—3,5 m × 1,8 m gibi dar başlıklar için tasarlanan KJ212 sınıfı gibi—makinenin 2,5 m × 1,5 m’lik bir kesitten geçebilmesi ve ardından yüzeyde tam çalışma yüksekliğine açılabilmesi amacıyla özel olarak katlanabilir bir kolu kullanır. Bu durum ikinci planda düşünülmüş bir özellik değildir; dar damarlı madenlerde gelişim başlıklarında temel bir tasarım gereksinimidir.

Tünelde Gürültü: Standart Teknik Şartname, Nerede Uyumluluk Sorunu Haline Gelir?

Açık kaya delme işlemi, açık alanda operatörün bulunduğu pozisyonda 95–115 dB’lik gürültü seviyesi üretir. 5 m × 5 m’lik bir tünel başlığında ise aynı darbeli enerjinin dağılabileceği bir yer yoktur; beton veya püskürtme beton duvarlardan yansıyan ses, yankı olarak 10–15 dB ek gürültüye neden olur. Çoğu madencilik yetki alanında geçerli düzenlemelere göre, 85 dB üzerinde sürekli maruziyet işitme koruması gerektirir; kapalı bir ortamda 100 dB üzerinde maruziyet durumunda ise vardiyaların süresi sınırlanmaya başlar.

Düşük gürültülü drifter tasarımı iki düzeyde çalışır: perküsyon modülü ile taşıyıcı yapı arasındaki titreşim yalıtımı (kule ve şaseye iletilen yapısal sesin azaltılması) ve hava flushing ortamı kullanıldığında susturulmuş flushing egzozu. Su flushing yöntemi, perküsyon gürültüsünü doğasından dolayı kısmen bastırırken aynı zamanda tozu da kontrol eder; bu iki faktör, tozun havalandırma ile uzaklaştırılabilenden daha hızlı biriktiği başlık içinde çalışma sırasında oldukça önemlidir.

İnşa edilmiş alanların altından geçen kent içi tünel projeleri—yol ve demiryolu projeleri—genellikle yüzeyde izin verilen maksimum titreşim hızını, yalnızca başlıkta izin verilen gürültü seviyesini değil, belirtir. Patlatma yerine hidrolik perküsyon kullanan serbest yüzey delme yöntemleri, 200 MPa üzerinde granit gibi sert kayalarda saatte 3,5 m²’lik başlık oluşturma kapasitesine ulaşırken, patlayıcı yöntemlerin ulaşamadığı kabul edilebilir sınırlar içinde yüzey titreşimini koruyabilir.

Tünel Delici Özellikleri: Kesit Alanı, Kule ve Drifter Sınıfı

Genellikle 3,5 m ilerleme ile 50 deliklik yüzey desenini kapsayan iki kol jumbo, sağlam kayada delme döngüsünü 2,5–3 saat içinde tamamlar. Delme döngüsü süresi, sık sık anti-takılma fonksiyonlarının devreye girdiği çatlaklı veya kil içeren zeminlerde önemli ölçüde uzar—bu noktada otomatik parametre kontrolü, aksi takdirde matkap kolu takılmasına neden olan insan tepki gecikmesini azaltır.

Dar alanda yüksek çevrim yüklemesi altında stabilite

Jumbo kolu üzerinde çalışan bir kaya matkabı, titreşimi besleme kirişi, yatak bağlantıları ve hidrolik borular aracılığıyla taşıyıcı şasiye iletir. Bir tünelde şasinin altındaki zemin titreşimi emecek kadar yumuşak değildir; beton veya sıkıştırılmış kaya dolgusu üzerine oturur ve bu nedenle tüm titreşimi iletilir. Modern tünel jumbolarında, taşıyıcının perküsyon sırasında hareket etmesini önlemek amacıyla (bu durum deliğin planlanan konumundan kaymasına neden olurdu) nemli çok diskli servis frenleri ve yayla uygulanan hidrolik serbest bırakmalı park frenleri standart olarak kullanılır.

Otomatik paralel tutma sistemleri ve lazer hizalama ile ±2 cm'lik kolu konumlama doğruluğu sağlanabilir; ancak bu yalnızca taşıyıcı, delik başlangıç anında (collar anında) sabit olduğunda mümkündür. İlk metre delme sırasında 5 mm kayan bir taşıyıcı, 4 metre derinlikte toplamda 50–80 mm'lik bir delik sapmasına neden olur; bu da patlatma desenini bozarak her turda shotcrete maliyetlerini artıran fazladan kırılmaya (overbreak) yol açar.

Tünel Koşullarında Conta ve Yıkama Devresi Bakımı

Tünel delici makineleri, yüzey ekipmanlarına kıyasla darbe saatlerini daha hızlı biriktirir çünkü makine, yüzeydeki bir delme cihazı gibi delikler arasında hareket edememektedir. Daha az raylı taşıma süresi, vardiyada daha fazla delme süresi anlamına gelir. Özellikle yıkama devresi daha ağır bir yüke maruz kalır: Dar bir başlıkta su ile yıkama işlemi, dönüş akışının ince kazı malzemesini sürekli olarak yıkama kutusu contası arayüzünden geçirmesine neden olur; bu durum, yüzeyde açık bir delikte olduğu gibi suyun temiz bir şekilde aşağıya doğru akmasına izin vermez.

HOVOO, Epiroc, Sandvik ve Montabert delici sistemlerine uyumlu modeller de dahil olmak üzere, büyük çaplı jumbo platformlarında çalışan tünel delici sistemleri için conta kiti tedarik eder. Yeraltı uygulamalarında yıkama kutusu aşınma oranı daha yüksek olduğundan, yıkama kiti ile darbeli kiti tek bir birleşik kitle değil, ayrı ayrı değiştirilebilir bileşenler olarak tasarlamak, gerçek aşınmaya göre hedefli değişim yapılmasını sağlar; bu sayede her iki kiti aynı aralıkta değiştirmek zorunda kalmazsınız. Model özel kiti bilgileri hovooseal.com adresinde listelenmiştir.