Mer nøyaktig boring med nytt system

Sandvik Construction lanserer det såkalte TCAD+-systemet, som skal gi mer nøyaktig boring og mer økonomisk sprengning.

I kombinasjon med eksisterende planleggings- og styringssystemer for boring og sprengning, gjør de nye og mer avanserte instrumentene boringen langt mer nøyaktig for standard tunnelrigger, lover selskapet i en pressemelding. I tillegg kan TCAD+-systemet spesifiseres som tilleggsutstyr til alle Sandviks borerigger i DT-serien (tunnelarbeid) og DD-serien (gruvearbeid) og også ettermonteres på mange andre modeller, forutsatt at bomleddene har tilstrekkelig plass til sensorer. Det er en videreutvikling av TCAD-systemet med tilleggsfunksjoner.

TCAD+ ble opprinnelig utviklet som et «sikteverktøy» for å oppnå bedre nøyaktighet på grunnlag av forhåndsdefinerte boreplaner i kombinasjon med mer automatisert boring. Det fungerer derfor sammen med Sandviks iSURE-programvare for planlegging av boremønster og sprengning i henhold til de planlagte tunneldimensjonene ved tunneldriving. I tillegg til nøyaktighet og enklere retningsstyring har utviklingsarbeidet gitt mange andre fordeler. Det betyr at Sandviks borerigger som er utstyrt med det nye systemet TCAD+ (Tunnel Computer Aided Drilling Plus), kan tilby kundene svært nøyaktig boring som igjen gir en lang rekke innsparinger og gjør det mulig å oppnå høyere effektivitet.

Nyheter

Det er ikke bare borehullenes mønster som har blitt mer nøyaktig som følge av TCAD+, den samme nøyaktigheten gjelder nå for boltemønster med full overvåking fra operatørens nye skjermkonsoll. Systemet kan også brukes til langhullsboring, ettersom TCAD+ gjør det lettere å øke antallet borstål som brukes, uten at det vanskeliggjør overvåkingen. Det finnes nå en lang rekke andre navigeringsalternativer enn bare laserstråle, blant annet er det mulig å bruke en totalstasjon montert på en tripod for å angi referansepunktet.

En ny større (12 tommer/305 mm) fargeskjerm med berøringsfunksjoner og høy kontrast er en hovedfunksjon i TCAD+ og er også tilgjengelig for andre typer instrumenter på Sandviks borerigger. Den gir operatørene store fordeler. Ikke bare gir den mer informasjon, den gjør det med det ypperste innen grafisk brukergrensesnitt med en grafisk utforming og fargepalett som er testet til minste detalj og prøvd ut i praksis for å gi en best mulig forståelse og tilpasning av de nødvendige dataene, bl.a. enklere innstilling av bommen. Innholdet presenteres i et logisk format ved hjelp av menyer som gjør det enkelt å ta beslutninger og forstå informasjonen, og som omfatter alle funksjoner for navigering, overvåking av driften, servicelogger, feilsøking og vedlikehold.

Nøyaktighet

Ved hjelp av et totalstasjonsinstrument montert på en tripod i tunnelløpet er det mulig å få et mer nøyaktig referansepunkt for navigasjon av tunnelriggen. Når totalstasjonen er installert og prismene som er montert på boreriggens bærer, er målt, utføres alle ytterligere målinger effektivt av operatøren med samme nøyaktighet på et par millimeter på grunnlag av boremønsteret, som er forhåndsdefinert ved hjelp av iSURE-programvaren innenfor arbeidsstedets koordinatsystem. Om nødvendig er det også mulig å bruke tradisjonell lasernavigering. Prosjektingeniør Simo Sanerma forklarer: “Denne laserstrålens posisjon og retning må være kjent, enten innenfor arbeidsstedets koordinatsystem eller boreplanens koordinatsystem. Ved å plassere lasermål på mateskinnen på en bom og justere disse målene etter laserstrålen kan TCAD+ beregne hvor bommene er plassert i boreplansystemet.”

Intelligente modeller

De nye funksjonene for intelligent tunnelboring i TCAD+ og iSURE kan brukes i mange eksisterende modeller ved å ettermontere «løse» komponenter, men kommer kanskje best til anvendelse i de nye modellene. Den første i Sandviks nye DT-serie av tunnelrigger med TCAD+-funksjoner er DT821-SC. Denne kan brukes sammen med tunnelplanleggingssystemet iSURE. Riggen er en elektrohydraulisk tunnelrigg med to bommer utstyrt med bormaskiner av typen RD525. I praksis gir iSURE med TCAD+ mer nøyaktig tunneldriving og redusert vibrasjon ved sprengning gjennom optimal lading av borehull og optimale sprengningssekvenser. Til sammen øker dette miljøsikkerheten under bygging og muligheten for bedre prosjektlønnsomhet.

Innsparing i praksis

De reelle innsparingene avhenger selvsagt av forholdene på det aktuelle arbeidsstedet, men på grunnlag av praktisk erfaring har Sandvik Construction kommet frem til realistiske eksempler. Det anslås en kostnadsreduksjon på fem prosent ved bruk av iSURE med en tunnelrigg som bruker avanserte boreinstrumenter. Dette tilsvarer tolv færre salver i en vilkårlig kilometer av tunnelen, med alle de innsparingene som følger av dette når det gjelder tidsbruk, energi, sprengstoff osv. Med tanke på profilnøyaktighet: Hvis vi tar en tunnelseksjon på 8,00 x 8,57 m og et anslag på 150 mm mindre overmasse, tilsvarer dette en reduksjon av massen på 4350 m3 i én kilometer av tunnelen. Dette fører til enda større innsparinger gjennom redusert borttransportering av overskuddsmasse.

Fordeler og funksjoner

• Det er mulig å oppnå mer nøyaktig boring, inkludert navigering med en totalstasjon i stedet for et enkelt laserreferansepunkt, uten behov for å måle siktepunkter på tunneloverflaten.
• Lavere energiforbruk som følge av bedre nøyaktighet og redusert overmasse.
• Økt pålitelighet for komponentene gjennom mindre utilsiktet «misbruk».
• Innføring av bolteboring og langhullsboring (injisering og prøvetaking med mulighet for lettere å øke antall borstål) som styres i samme system ved hjelp av forskjellige boreplaner, som vist på operatørens skjerm.
• Tydeligere brukergrensesnitt med berøringsfunksjoner for enklere bruk (eventuelt med mer enn én operatør) og feilsøkingsdiagnostikk som fører til mindre materialtretthet og sannsynligvis raskere kontroll.
• Automatisk stans i boringen ved riktig hulldybde gir operatøren mulighet til å begynne boring et annet sted og la systemet håndtere resten.
• Samme bomkompensasjonsmodeller som brukes i Sandviks i-serie av borerigger.
• Forbedret sikkerhet som følge av høyere tunnelkvalitet med mindre behov for arbeidsrensk, bedre support, osv.