Un burghiu de rocă și un dispozitiv de despicare pentru excavator elimină două operațiuni care înainte necesitau două mașini separate: forează o gaură precisă în rocă, apoi folosește aceeași gaură pentru a ｉｎｓｅｒｔ o pană hidraulică și a fractura materialul de-a lungul unei linii controlate. Deoarece ambele funcții sunt montate pe același braț al excavatorului, un singur operator poate executa întregul ciclu de forare și despicare fără a schimba accesoriile sau a se deplasa între mașini. Parcurgerea secvenței face mai ușor de văzut dacă această metodă se potrivește tipului dvs. de rocă, calendarului proiectului și constrângerilor de pe șantier.
Secvența de operare în patru pași
Procesul parcurge o buclă repetabilă. În primul rând, operatorul folosește brațul excavatorului pentru a pune capul de forare pe fața rocii și pornește burghiul hidraulic pentru a săpa o gaură la adâncimea specificată. Aerul comprimat de la compresorul integrat suflă deșeurile din gaură și reduce praful direct la sursă. În al doilea rând, odată ce gaura atinge adâncimea țintă, burghiul se retrage și cadrul principal se rotește pentru a alinia capul de despicare cu gaura forată. În al treilea rând, pana dispozitivului de despicare intră în gaură, iar presiunea hidraulică o împinge înainte, forțând contra-penele spre exterior împotriva pereților găurii pentru a genera forța de despicare. În al patrulea rând, roca se fracturează de-a lungul planului stabilit de poziția găurii și unghiul penei, iar operatorul îndepărtează materialul spart înainte de a începe următorul ciclu.
Întregul proces durează de obicei mai puțin de un minut per gaură în rocă compactă—timpul de forare variază în funcție de duritatea rocii și adâncimea găurii, în timp ce despicarea în sine se încheie de obicei în opt până la zece secunde. Deoarece ambii pași au loc pe aceeași mașină, singura întârziere între forare și despicare este cele câteva secunde necesare pentru rotirea cadrului principal, nu timpul de deplasare pe care l-ați pierde mutându-vă între instalații separate de forare și despicare.
Faza de forare
În timpul forării, un motor rotativ hidraulic antrenează un oțel de forare cu un vârf din carbură în rocă. Sistemul de avans aplică o împingere constantă în timp ce rotorul învârte oțelul, iar aerul comprimat curge prin centrul oțelului de forare pentru a sufla deșeurile din gaură. Acel aer îndeplinește și o dublă funcție ca principal control al prafului, captând praful la sursă în loc să se bazeze pe pulverizarea externă cu apă. Diametrul și adâncimea găurii sunt dimensionate pentru a se potrivi cu pana dispozitivului de despicare, astfel încât pana să se potrivească curat și contra-penele să se poată extinde complet împotriva pereților găurii.
Cât de repede forați depinde de duritatea rocii, diametrul găurii și presiunea de împingere. În rocă de duritate medie precum calcarul sau gresia, o gaură de 115 până la 155 mm se forează de obicei cu aproximativ 0,8 metri pe minut. În granit sau bazalt mai dur, probabil veți fora ceva mai încet, iar operatorul poate avea nevoie să ajusteze presiunea de avans pentru a evita deteriorarea vârfului sau devierea găurii. Adâncimea de forare se situează de obicei între 1,4 și 2,0 metri, în funcție de model și de cât de adânc trebuie să se extindă fractura.
Faza de despicare
Odată ce gaura este forată, capul de despicare se rotește în poziție și ansamblul penei alunecă în gaură. Pana este o tijă centrală conică flancată de două contra-pene—numite adesea pene—care stau împotriva pereților găurii. Când presiunea hidraulică împinge pana în jos, conul forțează contra-penele spre exterior împotriva rocii, generând o presiune laterală enormă într-o direcție controlată. Deoarece roca este mai slabă în tensiune decât în compresiune, acea presiune laterală declanșează o fractură de-a lungul planului perpendicular pe orientarea penei.
Forța de despicare este aplicată treptat și controlabil—nimic asemănător cu impactul unui ciocan hidraulic. Aceasta înseamnă că direcția fracturii este previzibilă și poate fi direcționată prin orientarea penei, ceea ce este foarte important în carierele de piatră dimensională unde forma blocului contează, și în tuneluri unde linia de fractură trebuie să urmeze profilul tunelului. O supapă automată de compensare a deplasării menține presiunea de despicare constantă pe tot parcursul cursei penei, chiar și când roca se fracturează și rezistența scade. Despicarea tipică durează opt până la zece secunde, după care pana se retrage și unitatea trece la următoarea gaură.
Componente cheie care fac procesul să funcționeze
Câteva componente cheie se combină pentru a face procesul integrat de forare și despicare să funcționeze. Motorul hidraulic de forare și sistemul de avans furnizează puterea rotativă și împingerea pentru forare, în timp ce compresorul de aer complet hidraulic integrat livrează aerul comprimat pentru curățarea deșeurilor și controlul prafului. Ansamblul penei de despicare și al contra-penei transformă forța hidraulică în presiune laterală de despicare controlată. Sistemul dublu de rotație la 360 de grade—atât pe cadrul principal cât și pe capul de despicare—permite operatorului să foreze și să despice pe pereți verticali, suprafețe de deasupra capului și fețe înclinate fără a repoziționa excavatorul. Sistemul de control electro-hidraulic cu detectarea sarcinii gestionează automat avansul burghiului, viteza de rotație și forța de despicare, iar telecomanda wireless permite operatorului să stea departe de fața rocii în timp ce operează toate funcțiile.
Pentru antreprenorii care cântăresc această abordare, concluzia principală este că o singură mașină și un singur operator gestionează un proces care în mod tradițional necesita o instalație separată de forare și o unitate de despicare, cu toată forța de muncă, transportul și coordonarea suplimentare care vin cu aceasta. Direcția controlată a fracturii îl face, de asemenea, o potrivire puternică pentru lucrări unde explozia sau spargerea hidraulică ar genera prea multă vibrație, proiectile de rocă sau fisurare necontrolată. Pentru o comparație alăturată cu spargerea hidraulică, vedeți Rock Drill and Splitter vs. Hydraulic Breaker: Which Method Fits the Job?. Pentru ajutor în alegerea configurației potrivite, consultați How to Choose an Excavator Rock Drill and Splitter for Hard Rock Excavation.
