Máy đục phá thủy lực dùng trong xây dựng hầm: Các yêu cầu đặc biệt và kỹ năng thích ứng

Môi trường đường hầm làm trầm trọng thêm mọi thách thức tiêu chuẩn

Việc thi công đường hầm đặt búa thủy lực vào tổ hợp điều kiện vận hành khắt khe nhất trong toàn bộ phạm vi ứng dụng của thiết bị: không gian hạn chế làm giảm khả năng định vị máy kéo, thông gió kém làm gia tốc quá trình tăng nhiệt trong mạch dầu, nền đất ẩm ướt hoặc bão hòa làm gia tốc mức độ nhiễm bẩn đầu trước, phản xạ âm thanh làm khuếch đại tiếng ồn lên mức gây tổn hại thính giác người vận hành nhanh hơn so với thi công tại hiện trường mở, và việc tiếp cận để bảo trì bị hạn chế khiến mỗi sự cố mất nhiều thời gian hơn để chẩn đoán và khắc phục so với khi thi công trên mặt đất. Không một yếu tố nào trong số này là duy nhất đối với thi công đường hầm nếu xét riêng lẻ. Tuy nhiên, sự xuất hiện đồng thời của cả năm yếu tố này trong mọi ca làm việc, xuyên suốt một dự án có thể kéo dài nhiều năm, là đặc trưng riêng của thi công đường hầm và đòi hỏi thiết bị cũng như quy trình vận hành phải được điều chỉnh phù hợp với tổ hợp điều kiện đặc biệt này.

Vấn đề quản lý nhiệt là vấn đề thường bị đánh giá thấp nhất. Tại một địa điểm trên mặt đất, người vận hành và đội bảo trì nhận thấy nhiệt độ dầu tăng lên vì họ cảm nhận được không khí xung quanh máy nóng lên. Trong hầm, không khí xung quanh vốn đã nóng do tải nhiệt từ thiết bị và khả năng thông gió hạn chế; do đó, tín hiệu nhiệt mà người vận hành dựa vào để nhận biết đã không còn tồn tại. Nhiệt độ dầu thường đạt mức 80–90°C trong quá trình đào hầm mà người vận hành hoàn toàn không hay biết. Màng ngăn bình tích áp hoạt động ở các nhiệt độ này sẽ bị cứng lại sau 500–700 giờ đối với loại cao su NBR tiêu chuẩn. Các bộ màng ngăn HOVOO bằng vật liệu FKM có khả năng chịu nhiệt liên tục đến 120°C giúp kéo dài tuổi thọ phục vụ của màng ngăn lên mức 1.200–1.500 giờ trong điều kiện đào hầm điển hình — đây chính là sự khác biệt giữa một và hai lần dừng thiết bị ngoài kế hoạch mỗi năm cho mỗi máy trong các hợp đồng đào hầm quy mô lớn.

Vấn đề ô nhiễm tại đầu khoan phía trước cũng mang tính đặc thù tương tự. Bùn đào hầm — gồm vữa xi măng, bụi silica mịn và nước — xâm nhập vào đầu khoan phía trước qua gioăng chống bụi đã mòn hoặc gioăng tiêu chuẩn một cách mạnh mẽ hơn so với bụi thi công trên mặt đất, bởi môi trường kín làm tăng nồng độ các hạt bụi trong cột không khí làm việc. Các gioăng lau bụi dạng hợp chất PTFE của HOUFU có thêm môi trường chắn ẩm ở mép thứ cấp được khuyến nghị sử dụng cho mọi ứng dụng đào hầm khi đáy hầm bị ẩm hoặc có vữa xi măng hiện diện trong không khí.

Sự điều chỉnh vị trí giúp giảm thiểu sự cố hỏng phớt làm kín

Hình học của đầu khoan hầm buộc thiết bị mang (carrier) phải hoạt động ở các tư thế cần (boom) mà hiếm khi được sử dụng trong công việc trên mặt đất: cần vươn ngang tối đa trên độ dốc thoải, góc làm việc gần 45° so với phương thẳng đứng, hoặc vận hành với cần thu gọn sát vào thành hầm. Mỗi tư thế này đều làm thay đổi mô hình tải lên gioăng piston so với trạng thái thiết kế ban đầu — vốn được thiết kế cho tải theo phương thẳng đứng. Việc làm việc liên tục ở các góc nghiêng từ 30–45° trong những tư thế này sẽ tập trung lực đẩy dầu lên một phần duy nhất của gioăng trục piston thay vì phân bố đều quanh chu vi. Việc xoay mũi khoan 90° mỗi lần định vị lại — một kỹ thuật phổ biến giữa các kỹ sư điều khiển hầm giàu kinh nghiệm — giúp phân bố mô hình tải trên bốn phần tư của lỗ khoan trong suốt ca làm việc, từ đó chuyển trạng thái mài mòn một phía của gioăng trục piston sang trạng thái mài mòn đồng đều. Thao tác này không tốn thêm thời gian nào và chỉ yêu cầu người vận hành hình thành thói quen xoay mũi khoan trước khi định vị lại. Hiệu ứng kéo dài tuổi thọ gioăng có thể đo đếm được rõ ràng qua cả một mùa thi công hầm.