Neue Tunnelbohrwagenserie DTi von Sandvik

Sandvik bringt eine neue Serie von Tunnelbohrgeräten heraus, im ersten Schritt für ausgewählte Märkte in Europa, Nord- und Südamerika und Fernost. Die Tunnelbohrwagen der DTi-Serie umfassen 4 verschiedene Modelle für Vortriebsarbeiten mit einem Querschnitt von 16 bis 203  m², für Ortsbrustbohrungen, Ankerbohrungen und mechanisierte Langlochbohrungen. Alle Modelle der DTi-Serie zeichnen sich durch ihre Schnelligkeit, Präzision und Benutzerfreundlichkeit aus und liefern überzeugende Vortriebsergebnisse bei geringem Kostenaufwand. Sie kombinieren Präzision und Stärke mit zahlreichen praktischen und intelligenten Funktionen (Bild 1).
Mit der i-Serie setzt Sandvik den Maßstab im Tunnelbau auf ein neues Niveau. Laut Jorma Kalliomäki, Market und Offering Manager von Tunnelling and Underground Civil Engineering bei Sandvik, ist die neue i-Serie das krönende Ergebnis von 50 Jahren Erfahrung, Forschung und Entwicklung in der Bohrtechnik bei Sandvik Mining and Construction.
Modernste Technologie in Kombination mit Lösungen für aktuelle Kundenbedürfnisse in Sachen Präzision, Geschwindigkeit und Benutzerfreundlichkeit bilden das Rückgrat der gesamten Produktreihe. Zu den intelligenten Funktionen der DTi-Tunnelbohrwagen zählen u.  a. die Produktionsdatenerfassung und Prozessinformationen über den Abschlag, kumulative Pro-duktionsdaten und der Bohr-parameter. Diese Daten kön-nen für die Produktionslogistikplanung, planmäßige Wartungsarbeiten und Verbesserung der Leistung genutzt werden.
Die Bohrgeräte der DTi-Serie sind für den Automatik-betrieb gedacht. Im Automatik-betrieb arbeiten die Maschinen exakt nach dem erstellten Bohrplan und der vorgegebenen Bohrsequenz, was der Planungssicherheit des Tun-nelbaufortschritts zugute kommt. Für zusätzliche Flexi-bilität, die bei bestimmten Gesteinsformationen erforderlich wird, gibt es zahlreiche Funktionen, mithilfe derer
der Bohrmaschinenführer den Bohrvorgang fein abstimmen kann. Mithilfe der Lock-to-Target-Funktion kann er die korrekte Bohrposition schnell finden, während er mit QuickStep die einzelnen Bohr-schritte beeinflussen kann.
Die Dynamic-Correct-Funktion richtet die Bohrrichtung kontinuierlich neu aus, während sich die Bohrarme bewegen. Da-durch wird die festgelegte Bohrtiefe eingehalten. Weiter-hin hat der Bohrmaschinen-führer die Möglichkeit, den Schlagwerkdruck, den Vorschubdruck und die Rotations-geschwindigkeit anzupassen (Bild 2).
Neben der Präzisionsgenauigkeit zeichnet sich die DTi-Serie durch die Bohrarmsteuerung aus. Diese basiert auf einer bewährten und umfangreich getesteten Eigenbiegungskompensierung, wurde jedoch um neue Funktionen erweitert: Ein Kompensierungsmodell zur Positionierung der Bohrarme und der Roll-over-Gelenke.
Zu den verbesserten Präzisionseigenschaften der DTi-Serie zählt weiterhin eine neue vordere Bohrstahlführung, welche die Führung des Bohrge-stänges in der Anbohrphase gewährleistet. Zusätzlich verbleibt die Bohrkrone während der Anbohrphase innerhalb der Frontführung. Dadurch kann die Bohrkrone so nah wie möglich an das Gestein gelangen, ohne abgelenkt zu werden.
Die DTi-Tunnelbohrwagen nutzen die Sandvik-Tunnelplanungssoftware iSure. Diese Software bietet neue und effiziente Möglichkeiten der simultanen Arbeit mit dem Bohr- und Sprengplan. Der Hauptvorteil der Software liegt in der Berücksichtigung der Position des Lochtiefsten – wo die Vortriebsarbeiten am anspruchsvollsten sind und die meiste Energie zum Brechen und Lösen des Gesteins erforderlich ist –, um die Lochabstän-de und -richtung zu berechnen. iSure gewährleistet optimierte Sprengungen laut Plan, verringert den Profilierungsbedarf, erhöht die Schutterleistung und ermöglicht ein reibungsloseres Anbohren des nächsten Abschlages. Diese Aspekte tragen zu einer hohen Vortriebsquali-tät bei und sorgen dafür, dass das Tunnelbauprojekt innerhalb kürzester Zeit abgeschlossen werden kann. Die wirtschaftlichen Vorteile für die Betreiber liegen aufgrund des schnelleren Tunnelbaufortschritts und der Verringerung von Mehrausbrüchen und demzufolge der Kosteneinsparung aufgrund eines niedrigeren Bedarfs an Betonschalung auf der Hand.
Die iSure-Software bietet ferner einen Überblick über den jeweiligen Bohrvorgang, da Daten zu Abschlag, Bediener, Wartung und Gesamtleistung ausgewertet werden können. Die Ergebnisse können sowohl numerisch als auch grafisch dargestellt werden. Weiterhin erstellt die iSure-Software
visuelle 3-D- und Diagrammpräsentationen verschiedener, wichtiger Bohrparameter und bietet ein MWD-(Measurement while drilling-)Tool zur Über-wachung des Vortriebsprozesses und der Gesteinsentwicklung.
Sowohl die Bohrwagen der i-Serie als auch die iSure-Tunnelplanungssoftware bieten die Möglichkeit, die jeweiligen Bohrparameter für die unterschiedlichen Lochtypen zu bestimmen. Dank dieser Funktion werden bei Konturlöchern, bei denen Präzisionsgenauigkeit von besonderer Bedeutung ist, die Leistung verringert und die Anbohrphase verlängert. Bei Feldlöchern hingegen wird die Leistung erhöht, wodurch die Bohrzeit verringert wird, ohne dabei die Profilqualität einbüßen zu müssen (Bild 3).
Eine weitere besondere Möglichkeit, die Präzision zu erhöhen, besteht in der erweiterten Werkskalibrierung, die sich insbesondere für den Einsatz unter Baustellenbedingungen eignet. Dadurch kann die Präzisionsgenauigkeit einfach und problemlos aufrechterhalten werden.
Gute Arbeitsbedingungen und hohe Sicherheit waren einige der Schwerpunkte in der Entwicklung der Sandvik- DTi-Tunnelbohrwagenserie. Das moderne, FOPS-zertifizierte Führerhaus, das nun über eine mehr als 20  % größere Fens-terfläche verfügt, bietet ausreichend Platz und uneingeschränkte Sicht in allen Bohranwendungen, sogar bei nicht ausgefahrener Kabine. Der Maschinenführersitz ist in unmittelbarer Nähe der Frontschutz-scheibe positioniert und die Kabine ist mit Hochleistungs-Xenonscheinwerfern für Arbeits- und Fahrbeleuchtung ausgestattet. Der Arbeitsplatz zeichnet sich durch seine Bedienerfreundlichkeit aus. So ist die Steuerung in den Armlehnen integriert, die Umgebungsluft wird gefiltert und der Luftdurchzug optimiert. Dank der guten Schalldämpfung und Vibrationsunterdrückung wird die Arbeit mit den DTi-Bohrgeräten deutlich erleichtert.
Die Bauweise der DTi-Mo-delle konzentriert sich auf die Wartungsfreundlichkeit. Die täglich zu wartenden Kompo-nenten sind daher vor Beschädigungen geschützt und können problemlos vom Boden aus erreicht werden. Zur einfachen Wartung der Maschinen trägt bei, dass der Bohrhammer auf der Lafette gewartet werden kann und sämtliche Bohrarm-schläuche durchdacht verlegt sind.
Zu den Funktionen der Maschine gehören u.  a. eine Statusüberwachung sowie ein integriertes Selbstdiagnosesystem. Dies umfasst eine On-board-Diagnose auf Bediener-bildschirm sowie eine grafische Darstellung von Komponenten- und Untersystemstatus sowie eindeutige und einfache Feh-lermeldungen. Sämtliche Ereig-nisse im Steuerungssystem werden für spätere Analysezwecke gespeichert.
Die Maschinen der DT-Tunnelbohrwagenserie können mit vielen unterschiedlichen Funk-tionen und Komponenten konfiguriert werden und demzufolge an unterschiedliche Anforderungen im Tunnelbau sowie an unterschiedliche Gesteins-formationen angepasst werden.