Acélcső-kalapács TERRA-HAMMER TR 360

Forradalmi svájci mérnöki munka

A TERRA csőkalapácsok a világpiacon kapható leggyorsabb és legerősebbek közé tartoznak. Hatalmas ütőerejükkel és alacsony levegőfogyasztásukkal a svájci mérnökök bizonyították tehetségüket a mérnöki tudományokban. Az üreges fejű kialakításnak köszönhetően a csőkalapács belseje optimalizált a maximális ütőerő elérésére. A svájci mérnöki munka igazi remekműve.

Hogyan működik a TERRA-HAMMER TR 360

A TERRA-HAMMER TR 360 egy acélcső sajtoló berendezés, amelyet az árok nélküli (trenchless) technológiákhoz használnak. A működési elve a pneumatikus ütőerőre épül, ami az alábbi főbb pontokban foglalható össze:

• Pneumatikus működés: A gép sűrített levegővel működik, amit egy kompresszor biztosít. A levegő a gépen belüli dugattyút mozgatja.
• Masszív dugattyú: A TERRA-HAMMER gépeknek rendkívül nagy tömegű dugattyújuk van, amely a gép teljes súlyának akár 60%-át is kiteheti. Ez a masszív dugattyú hozza létre a hatalmas ütőerőt.
• Ütés és impulzusátvitel: A dugattyú nagy sebességgel előre-hátra mozog a gép házában, és a kalapácsfejre (hollow head design) ütve átadja az impulzust. A kalapácsfej üreges kialakítása biztosítja, hogy az ütőerő pontosan oda kerüljön, ahol a legnagyobb szükség van rá: a cső végén lévő fejre.
• Acélcső sajtolás: A TR 360-as modell acélcsövek talajba sajtolására szolgál, akár 200–1000 mm átmérőig. A gép az acélcső mögött helyezkedik el, és az ismétlődő, erőteljes ütésekkel folyamatosan nyomja azt előre a talajon keresztül.
• Visszafordítás: A gép rendelkezik egy visszafordítási funkcióval is, ami lehetővé teszi, hogy ha elakadás történik, vagy a munka véget ér, a gépet hátrafelé is mozgassák. Az S változatnál ez a légtömlő negyedfordulatával történik, míg az F változatnál távvezérléssel.

A TERRA-HAMMER TR 360 tehát egy robusztus, pneumatikus ütőgép, amely a rendkívül nehéz dugattyú által generált hatalmas ütőerővel képes acélcsöveket sajtolni a talajba anélkül, hogy nagyméretű árkokat kellene ásni. A kompakt kialakításának és a viszonylag alacsony levegőfogyasztásának köszönhetően hatékony megoldást kínál az árok nélküli csőszereléshez.

A Terra Hammer TR 360 kalapács 150-3000 mm átmérőjű csöveket ütnek 30-100 méter távolságon, a csőátmérőtől és a talaj típusától függően. A gép függőleges ütésére, valamint régi csövek cseréjére is használható a Terra „Csőroppantó” rendszer tartozékaival. 

Az egyedi testkialakításnak és a szabadalmaztatott aerodinamikai körnek köszönhetően a Terra pneumatikus kalapácsok maximális ütőerőt biztosítanak minimális levegőfogyasztás mellett, a gép csökkentett hosszában és súlyában. Az ütődugattyú, az egyetlen mozgó alkatrész, és a gép teljes súlya közötti arány a legmagasabb ebben a gépkategóriában. Nehéz fődugattyú: a fődugattyú a teljes súly akár 60%-át is teheti ki. A levegőfogyasztás 40%-kal kevesebb, mint a hasonló kalapácsoknál. A gyorsítónyílások (TERRA szabadalom) a kiömlő levegőt használják fel az ütés irányába történő bevezetéshez, így alacsony levegőfogyasztást és nagyon alacsony visszarúgást eredményeznek. Ezek a jellemzők biztosítják a Terra Ram gépek maximális teljesítményét és magas megbízhatóságát.

Wimmis kis falujában két, 600 mm átmérőjű acélcsövet kellett 17 méter hosszan lefúrni a vasút alatt. Mindkét acélcsövet párhuzamosan fektették le a távfűtési hálózat csöveinek burkolataként.  Az Adelbodenben és Oey-ban székelő Burn & Künzi építőipari vállalat a TERRA-HAMMER TR 360 mellett döntött.

Kompakt kialakításának köszönhetően a TR 360 0,6 méterrel kisebb, mint a versenytársak kalapácsai.

A TR 360 30%-kal kevesebb levegőt igényel, ugyanakkor erősebb is. 

A munkások kiásták a kezdőgödröt, és rájöttek, hogy sok kavics és szikla van a kiásott anyagban, ezért úgy döntöttek, hogy az acélcső végét egy belső és egy külső vágógyűrűvel erősítik meg.  Ezeket a gyűrűket hegesztették az első két csőhöz, mielőtt megkezdődött volna a kalapácsolás.

A TERRA gyűrűk a TERRA kalapács által biztosított ütési energiát továbbítják az acélcsőnek. A TERRA ütőgyűrűk enyhe kúppal és ütközővel készülnek. A kúp beilleszkedik az acélcsőbe. Az energiaátadás a 100%-ban beillesztett gyűrűn keresztül történik. Az ütköző megakadályozza, hogy a gyűrű teljesen behatoljon a csőbe, és megakadályozza a cső túlzott tágulását. 365 mm-es és nagyobb belső átmérőjű acélcsövekhez a TERRA rögzítőrendszert alkalmazzák. A TERRA rögzítőrendszer különböző keretgyűrűkből áll, amelyek mindegyike egymásba illeszkedik.

A TR 360 acélcső az első cső hátsó végénél csőgyűrűkön keresztül csatlakozik az acélcsőhöz.

• Hatásfok: Míg a lapvibrátorok nagyobb felületen dolgoznak, a döngölőbéka a pontszerű, mélyebb tömörítésre specializálódott. Jobban tömörít kötött talajokat (pl. agyag) és vegyes szemcséjű anyagokat.
• Irányítás: A gépkezelő a fogantyúknál tartva irányítja a csődöngölőt, miközben az ugráló mozgást végez. Ez lehetővé teszi a pontos és célzott munkavégzést.

Röviden összefoglalva, a csődöngölő a fel-le mozgás és a nagy ütőerő kombinációjával tömöríti a talajt, ami egy rendkívül hatékony módszer a stabil alapok kialakítására szűk helyeken.

Csővek ütvefúrása talajba

A csövek talajba ütvefúrása egy speciális, általában kisebb átmérőjű csövek telepítésére használt technológia. Ennek lényege, hogy egy pneumatikus vagy hidraulikus meghajtású berendezés, egy úgynevezett csőütőgép vagy döngölőrakéta, nagy erejű, ismétlődő ütésekkel nyomja be a csövet a talajba.

Hogyan működik?

1. Berendezés: A csőütőgépet a cső végéhez csatlakoztatják. A gép maga egy henger alakú eszköz, amelyben egy dugattyú mozog.
2. Ütőerő: Sűrített levegő vagy hidraulikus nyomás hatására a dugattyú nagy sebességgel előre-hátra mozog, és ütéseket mér a cső végére.
3. Haladás: Ezek a folyamatos ütések hatására a cső lassan, de nagy erővel halad előre a talajban. A cső hegye speciális kúpos kialakítású lehet, ami megkönnyíti a talajba hatolást.
4. Talaj elmozdítása: A módszer fő jellegzetessége, hogy nem távolítja el a talajt a cső útjából, hanem a cső körül összetömöríti azt. A cső belsejében maradó földet a munka végeztével távolítják el.

Előnyei és hátrányai

Előnyök:

• Minimális talajmozgatás: Ideális módszer, ha a felszíni terepet nem szabad megbontani (pl. utak, járdák, vasúti sínek alatt).
• Gyorsaság: Kisebb távolságok esetén gyorsabb lehet, mint a hagyományos földmunka.
• Költséghatékony: Mivel nincs szükség nagyméretű munkagépekre és a talaj kihordására, a költségek alacsonyabbak lehetnek.

Hátrányok:

• Korlátozott távolság: Nagyobb távolságok és átmérők esetén már nem hatékony.
• Talajfüggő: A módszer hatékonysága erősen függ a talaj minőségétől. Köves, sziklás talajban nehezen vagy egyáltalán nem alkalmazható.
• Pontosság: A csőút irányát nehezebb pontosan tartani, mint más fúrási technológiáknál.

A csőütvefúrás tehát egy egyszerű, de hatékony megoldás, amelyet elsősorban kisebb átmérőjű vezetékek (pl. víz- vagy gázvezetékek) talaj alatti átvezetésére használnak, ahol a felszíni bontás nem megengedett vagy nem kívánatos.

Hogy távolitják el a talajt a csőből?

A csőbe juttatott földet többféle módszerrel távolítják el, attól függően, hogy milyen technológiával telepítették a csövet, és mekkora a csőátmérő.

Csőbeömlő talaj eltávolítása

Az ütvefúrás (csőhajtás) során a cső maga nyomul a talajba, a föld pedig beömlik a csőbe. Ennek eltávolítására az alábbi módszereket használják:

• Hidraulikus vagy mechanikus kihúzó: Egy speciális eszközzel, a földmagkihúzóval (vagy hasonló berendezéssel) a cső belsejében lévő tömör földmagot mechanikusan kihúzzák.
• Magasnyomású vízsugár: Ezt a módszert kevésbé sűrű talaj esetén alkalmazzák. A víz fellazítja a földet, ami így könnyebben eltávolítható.
• Csigafúró: A talajlazításhoz és eltávolításhoz a csőbe egy speciális, spirális fúrót vezetnek be, ami kiemeli a földet. Ez a módszer gyakran a cső hajtásával egyidejűleg történik.

Egyéb fúrási technológiák

Nagyobb átmérőjű csövek telepítésénél (pl. aluljárók, nagy közműalagutak) már nem elegendő az ütvefúrás. Ekkor olyan technológiákat alkalmaznak, amelyek a talajkitermelést és -eltávolítást már a munkafolyamatba integrálják:

• Irányított fúrás (HDD – Horizontal Directional Drilling): A fúrófej egy fúrófolyadékot juttat a talajba, ami megköti a laza részecskéket és segíti a föld eltávolítását, ami a fúrófolyadékkal együtt visszajut a felszínre. Ez egy bonyolultabb és pontosabb módszer.
• Mikroalagút-építés (microtunneling): Ez egy automatizált technológia, ahol a fúrófej a cső elején található, és folyamatosan termeli ki a talajt. A kiásott földet szivattyúzzák vagy szállítószalaggal távolítják el a cső belsejében.

A technológia kiválasztása tehát a projekt méretétől, a talajviszonyoktól és a cső átmérőjétől függ.