Foration intelligente, résultats constants

L'entreprise a été l'une des premières à adopter la mécanisation avancée et les technologies numériques. Shingo Miyamoto, directeur du département d'ingénierie de construction, section des tunnels, Taisei Corp, explique : " Nous avons commencé à utiliser le Jumbo entièrement automatisé de Sandvik en 2020, suite à la tendance de plus en plus forte à l'automatisation, à la mécanisation et à la Radiocommande des machines dans l'industrie de la construction de tunnels. "

Le projet du forage de tunnels de Shinnozoki, qui s'étend sur 1,148 kilomètre à la frontière des préfectures de Yamagata et d'Akita, constituait un cadre idéal pour mettre à l'épreuve le jumbo à trois flèches entièrement automatisé, Sandvik DT1131i. Takafumi Toyama, ingénieur en chef, Taisei Corp, Shinnozoki Tunnel, a déclaré : " [Le projet Shinnozoki Tunnel] est un grand tunnel de montagne dont la section transversale dépasse les 100 mètres carrés. "

Construite sur la plateforme avancée i-series de Sandvik, la Sandvik DT1131i est spécialement conçue pour les forages de tunnels et les excavations de galeries exigeants comme ceux de Shinnozoki. Elle combine une grande précision de foration, une excellente portée et des systèmes de commande intelligents qui optimisent les schémas de foration, réduisent les débordements et améliorent la qualité générale des tunnels.

Dès le début du projet, l'équipe de Taisei a reconnu la nécessité de moderniser son approche : "Pour rester dans la course, nous avons été proactifs en introduisant ces machines de pointe en provenance de l'étranger", a déclaré M. Miyamoto.

Mais le déploiement d'un jumbo entièrement automatisé comme seule machine pour le dynamitage et le boulonnage des roches - comme c'est souvent le cas au Japon - a rapidement révélé ses limites : " Nous avons appris que nous n'étions pas en mesure d'optimiser les avantages du jumbo entièrement automatisé [avec cette méthode]. Nous avons donc introduit ce jumbo entièrement automatique de Sandvik comme machine d'excavation exclusivement pour forer des trous d'explosion", a déclaré Wataru Tanno, représentant sur site, Taisei Corp - Shinnozoki Tunnel.

Selon Miyamoto, ce changement a nécessité une assistance dédiée : " Après tout, il s'agissait d'une machine complètement différente de celle que nous avions utilisée jusqu'à présent ", explique-t-il. " Il était important d'offrir des instructions adéquates sur la façon d'utiliser la machine. Tout d'abord, les ingénieurs expérimentés de Sandvik sont venus de leur pays d'origine, et nous avons bénéficié d'un soutien solide jour et nuit."

L'environnement unique du Japon en matière de forage de tunnels, caractérisé par des conditions rocheuses difficiles et nécessitant des arcs en acier très rapprochés, exigeait des capacités spécialisées. Comme l'explique Pekka Laine, ingénieur produit chez Sandvik : " L'excavation au Japon est une activité difficile en raison de l'état de la roche... normalement, ils n'utilisent que des ronds d'un mètre et les arcs en acier sont placés tous les mètres. Le Sandvik DT1131i présente une caractéristique qui n'est utilisée nulle part ailleurs dans le monde. Il est spécialement conçu pour ces arcs en acier".

L'automatisation a débloqué un nouveau potentiel de performance pour le projet. Hiroaki Kobayashi, ingénieur civil en chef chez Yoshioka Corp, explique : "En utilisant un jumbo entièrement automatique, je pense que le plus grand avantage est qu'il est possible pour un opérateur de travailler seul à la foration."

Il poursuit : " Au début de ce projet, on nous a dit que la foration des trous de contour avec un jumbo entièrement automatique n'était pas possible. Mais étant différente des autres entreprises, Sandvik a une façon unique de forer les trous de contour, et cette différence a rendu possible le forage des trous de contour avec le jumbo entièrement automatique."

Des gains de précision et d'efficacité ont suivi. L'adoption d'un centralisateur à pointes permet d'obtenir une foration stable. La fréquence de consommation des pièces telles que les tiges, les taillants et les tiges à queue a été fortement réduite et les pertes de temps ont été minimisées par rapport à la foration conventionnelle.

Les opérateurs ont également fait l'éloge de la conception de la machine, notant que les flèches montées sur le dessus de la DT1131i permettent une excellente visibilité et que le système de foration automatique a réduit les dommages sur les systèmes hydrauliques.

Pour l'avenir, Taisei entrevoit un potentiel encore plus grand : " Je pense que nous pourrions voir des opérations sans personnel à l'avenir ", a déclaré Toyama. " J'espère faire progresser l'industrie des forages de tunnels un peu plus loin avec Sandvik. "

Avant tout, l'automatisation apporte cohérence et résilience : " En utilisant le jumbo entièrement automatique, les résultats de foration étaient les mêmes, quel que soit l'opérateur. Les mêmes résultats peuvent être obtenus de manière cohérente, même en cas d'absence pour cause de maladie", a déclaré Miyamoto.

"Je pense que cela a grandement contribué à la stabilité du processus de foration. Nous aimerions élever le niveau d'utilisation de ces machines à économie de main-d'œuvre dans tout le Japon."