Smart borrning, konsekventa resultat

Företaget var tidigt ute med att använda avancerad mekanisering och teknologi för digitalisering. Shingo Miyamoto, Construction Engineering Dept Manager, Tunnel Section, Taisei Corp, förklarade: "Vi började använda Sandviks helautomatiska borrigg för tunneldrivning 2020, som en följd av den allt starkare trenden för automation, mekanisering och fjärrkontroll av maskiner inom tunnelbyggnationen."

Projektet med Shinnozoki-tunneln, som sträcker sig 1,148 kilometer på gränsen mellan Yamagata och Akita, var en idealisk miljö för att testa den helautomatiserade trebomsborriggen Sandvik DT1131i. Takafumi Toyama, Managing Engineer, Taisei Corp, Shinnozoki-tunneln, sade: "[Shinnozoki-tunnelprojektet] är en stor bergstunnel med ett tvärsnitt på över 100 kvadratmeter."

Sandvik DT1131i är byggd på Sandviks avancerade i-series plattform och är speciellt utvecklad för krävande Tunneldrivning och schaktning som de i Shinnozoki. Den kombinerar hög borrningsnoggrannhet, utmärkt räckvidd och intelligenta styrsystem för borrning som optimerar borrplan, minskar överbrytning och förbättrar den övergripande tunnelkvaliteten.

Redan tidigt i projektet insåg Taiseis team behovet av att modernisera sitt arbetssätt. "För att hålla jämna steg med tiden har vi varit proaktiva när det gäller att introducera dessa banbrytande maskiner från utlandet", säger Miyamoto.

Men att använda en helautomatiserad tunnelrigg som enda maskin för både sprängning och bultning - vilket är vanligt i Japan - avslöjade snabbt begränsningar. "Vi insåg att vi inte kunde maximera fördelarna med den helautomatiska tunnelriggen [med den här metoden]. Därför har vi introducerat den här helautomatiska borriggen för tunneldrivning från Sandvik som en grävmaskin enbart för borrning av spränghål", säger Wataru Tanno, On Site Representative, Taisei Corp - Shinnozoki Tunnel.

Enligt Miyamoto krävde skiftet särskilt stöd. "Det var trots allt en helt annan maskin än den vi hade använt hittills", förklarar han. "Det var viktigt att förse oss med adekvata instruktioner om hur maskinen skulle användas. Hem kom Sandviks erfarna ingenjörer från sitt hemland och vi fick ett gediget stöd dag och natt."

Japans unika miljö för tunneldrivning, som kännetecknas av utmanande bergförhållanden och kräver tätt placerade stålbågar, krävde specialiserad kapacitet. Pekka Laine, produktingenjör på Sandvik, förklarade: "I japansk bergavverkning är det en utmanande verksamhet på grund av bergförhållandena ... normalt använder de bara enmetersrundlar och stålbågarna sätts in varannan meter. Sandviks DT1131i har en funktion som inte används någon annanstans i världen. Den är speciellt framtagen för dessa stålbågar."

Automation frigjorde ny prestandapotential för projektet. Hiroaki Kobayashi, Chief Civil Engineer, Yoshioka Corp, förklarade: "Med en helautomatisk tunnelrigg tror jag att den största fördelen är att det är möjligt för en operatör att utföra borrningsarbetet ensam."

Han fortsätter: "När det här projektet inleddes fick vi höra att det inte var möjligt att borra konturhålen med en helautomatisk tunnelrigg. Men Sandvik skiljer sig från andra företag genom att ha ett unikt sätt att borra konturhålen, och denna skillnad har gjort det möjligt att borra konturhålen med den helautomatiska tunnelriggen."

Noggrannhet och effektivitetsvinster följde. Genom att använda en centreringsenhet kan stabil borrning uppnås. Förbrukningen av delar som stänger, borrkronor och skaftstänger har minskat kraftigt och tidsförlusten har minimerats jämfört med konventionell borrning.

Operatörerna berömde också maskinens design och konstaterade att DT1131i:s toppmonterade bommar ger utmärkt synlighet och att det automatiska borrningssystemet minskade skadorna på hydraulslangarna.

När Taisei blickar framåt ser han ännu större potential. "Jag tror att vi kan få se obemannade arbeten i framtiden", säger Toyama. "Jag hoppas kunna utveckla tunnelindustrin ytterligare ett steg tillsammans med Sandvik."

Framför allt ger automation konsekvens och motståndskraft. "Med den helautomatiska tunnelriggen blev resultatet av borrningen detsamma, oavsett vilken operatör som arbetade. Samma resultat kan uppnås konsekvent, även om någon är frånvarande på grund av sjukdom", säger Miyamoto.

"Jag tror att detta i hög grad har bidragit till stabiliteten i borrningen. Vi skulle vilja höja nivån på användningen av dessa arbetsbesparande maskiner i hela Japan."