Inteligentne wiercenie, spójne wyniki

Firma wcześnie wdrożyła zaawansowaną mechanizację i technologie cyfrowe. Shingo Miyamoto, Construction Engineering Dept Manager, Tunnel Section, Taisei Corp, wyjaśnił: "Zaczęliśmy używać w pełni zautomatyzowanej wiertnicy tunelowej (jumbo) firmy Sandvik w 2020 r., w związku z coraz silniejszym trendem automatyzacji, mechanizacji i zdalnego sterowania maszynami w branży budowy tuneli".

Tunel Shinnozoki o długości 1,148 km na granicy prefektur Yamagata i Akita był idealnym miejscem do przetestowania w pełni zautomatyzowanej wiertnicy tunelowej (jumbo) Sandvik DT1131i. Takafumi Toyama, Managing Engineer, Taisei Corp, Shinnozoki Tunnel, powiedział: "[Projekt Shinnozoki Tunnel] to duży górski tunel o przekroju przekraczającym 100 metrów kwadratowych".

Wiertnica Sandvik DT1131i, zbudowana na zaawansowanej platformie Sandvik i-series, została zaprojektowana specjalnie z myślą o wymagającym drążeniu tuneli i wyrobisk komorowych, takich jak te w Shinnozoki. Łączy w sobie wysoką dokładność wiercenia, doskonały zasięg i inteligentne systemy sterowania, które optymalizują schematy wiercenia, redukują nadłamania i poprawiają ogólną jakość drążenia tuneli.

Na wczesnym etapie projektu zespół Taisei dostrzegł potrzebę modernizacji swojego podejścia. "Aby nadążyć za duchem czasu, aktywnie wprowadziliśmy te najnowocześniejsze maszyny z zagranicy" - powiedział Miyamoto.

Jednak zastosowanie w pełni zautomatyzowanej maszyny jumbo jako jedynej maszyny zarówno do robót strzałowych, jak i kotwienia górotworu - co jest powszechne w Japonii - szybko ujawniło ograniczenia. "Dowiedzieliśmy się, że nie byliśmy w stanie zmaksymalizować korzyści płynących z w pełni zautomatyzowanej maszyny jumbo [przy użyciu tej metody]. Dlatego wprowadziliśmy w pełni zautomatyzowaną wiertnicę tunelową (jumbo) firmy Sandvik jako maszynę do urabiania / wyrobiska wyłącznie do wiercenia otworów strzałowych - powiedział Wataru Tanno, przedstawiciel Taisei Corp - Shinnozoki Tunnel.

Według Miyamoto, zmiana wymagała dedykowanego wsparcia. "W końcu była to zupełnie inna maszyna niż te, których używaliśmy do tej pory", wyjaśnił. "Ważne było, aby zapewnić odpowiednie instrukcje dotyczące obsługi maszyny. Po pierwsze, doświadczeni inżynierowie z firmy Sandvik przyjechali ze swojego kraju i otrzymaliśmy solidne wsparcie w dzień i w nocy".

Unikalne japońskie środowisko drążenia tuneli, charakteryzujące się trudnymi warunkami skalnymi i wymagające ściśle rozmieszczonych stalowych łuków, wymagało specjalistycznych umiejętności. Jak wyjaśnia Pekka Laine, inżynier produktu w firmie Sandvik: "Japońskie urabianie / wyrobisko jest trudne ze względu na warunki skalne... zwykle używa się tylko jednometrowych rur, a stalowe łuki są umieszczane co jeden metr. Wiertnica Sandvik DT1131i ma jedną cechę, która nie jest stosowana nigdzie indziej na świecie. Jest ona stworzona specjalnie dla tych stalowych łuków".

Automatyzacja uwolniła nowy potencjał wydajności projektu. Hiroaki Kobayashi, główny inżynier budowlany w Yoshioka Corp, wyjaśnił: "Używając w pełni automatycznej wiertnicy, myślę, że największą zaletą jest to, że operator może wykonywać wiercenia samodzielnie".

Kontynuował: "Kiedy ten projekt się rozpoczął, powiedziano nam, że wiercenie otworów konturowych za pomocą w pełni automatycznej wiertnicy nie jest możliwe. Ale Sandvik ma unikalny sposób wiercenia otworów konturowych i ta różnica umożliwiła wiercenie otworów konturowych w pełni automatyczną wiertnicą".

Dzięki temu wzrosła dokładność i wydajność. Dzięki zastosowaniu centralizatora z kolcami można uzyskać stabilne wiercenie. Częstotliwość zużycia części, takich jak żerdzie, wiertła i pręty trzpieniowe, została znacznie zmniejszona, a straty czasu zostały zminimalizowane w porównaniu do konwencjonalnego wiercenia.

Operatorzy chwalili także konstrukcję maszyny, zauważając, że górne wysięgniki DT1131i zapewniają doskonałą widoczność, a automatyczny system wiercenia zmniejsza uszkodzenia węży hydraulicznych.

Patrząc w przyszłość, Taisei dostrzega jeszcze większy potencjał. "Myślę, że w przyszłości będziemy świadkami operacji bezzałogowych", powiedział Toyama. "Mam nadzieję, że wraz z firmą Sandvik posuniemy branżę drążenia tuneli o krok naprzód".

Automatyzacja zapewnia przede wszystkim spójność i odporność. "Dzięki w pełni zautomatyzowanej wiertnicy wyniki wiercenia były takie same, niezależnie od operatora. Takie same wyniki można osiągnąć nawet wtedy, gdy ktoś jest nieobecny z powodu choroby" - powiedział Miyamoto.

"Uważam, że w znacznym stopniu przyczyniło się to do stabilności procesu wiercenia. Chcielibyśmy podnieść poziom wykorzystania tych oszczędzających pracę maszyn w całej Japonii".