Bergsprengningskurs for geologer og kontrollingeniører. Boreteknikk - 2. Rica Helsfyr Hotel Mandag 2. mai 2011

Transkript

1 Bergsprengningskurs for geologer og kontrollingeniører Boreteknikk - 2 Rica Helsfyr Hotel Mandag 2. mai 2011

2 Introduksjon Leksjon 3 Boring i tunnel Boring under vann Leksjon 4 Hva er boravvik? Hvordan oppstår avvik? Tiltak for å redusere avvik Konsekvenser ved avvik Sikkerhet Rystelser Økonomi Hvordan måle og dokumentere borhullsavvik Avviksmåling, scanning, GPS

3 Bergsprengningskurs for geologer og kontrollingeniører SVV Boring - Leksjon 3 Tunneldrift Boring under vann

4 Boring i tunnel Historisk utvikling

5 Boring i tunnel Generelle definisjoner

6 Hvor mye må vi bore? Fjellets sprengbarhet Tunneltverrsnitt Salvelengde Borhullsdiameter Krav til kontur Ferdighetsnivå Kuttype

7 Hvor mye skal vi bore? Sprengbarhet Definisjon Dårlig sprengbarhet gir tettere boring God sprengbarhet gir mindre boring Geologiske faktorer Økt anisotropi gir dårligere sprengbarhet Økt egenvekt gir dårligere sprengbarhet Økt lydhastighet gir bedre sprengbarhet Mye oppsprekking gir dårligere sprengbarhet (Noe oppsprekking er gunstig) Typiske bergarter Grovkornede homogene granitter (God sprengbarhet) Metamorfe bergarter, skifrige, høyt glimmerinnhold (Dårlig sprengbarhet)

8 Hvor mye skal vi bore? Tunneltverrsnitt Mer boring i små tverrsnitt, kutten utgjør større andel av hele tverrsnittet Flere hull må tilpasses Mindre areal i forhold til dybden Større andel innspente hull

9 Hvor mye skal vi bore? Salvelengde Vanlig i norske tunneler er 5,7 m stenger (18 ) 6,3 m stenger brukes også (20 ) Ved ugunstig geologi og dårlig sprengbarhet, som gir lav brytningsprosent eller inndrift, må man vurdere å korte ned på salvelengden. Restriksjoner vedr rystelser vil også kunne medføre kortere salver Lengre salver gir: Større borvvik Høyere røys Tyngre lasteforhold

10 Hvor mye skal vi bore? Borhullsdiameter Vanlig i norske tunneler: Ladede hull: 48 mm 64 mm Grovhull: 102 mm til 127 mm Større borhullsdiameter gir færre hull, men mer utboret volum per kubikk fjell!

11 Hvor mye skal vi bore? Kuttyper Vanligste kuttyper: Parallellhullskutt Kil kutt V-kutt Det finnes et stort antall varianter innen kuttypene Ulike dimensjoner og utforming VIKTIG: Nok grovhullsvolum!

12 Hvor mye skal vi bore? Konturkrav Strengere konturkrav krever tettere boring Nøyaktighet ved ansett og innretting er svært viktig!

13 Hvor mye skal vi bore? Ferdighetsnivå Erfaring God innsikt og nøyaktighet Topp innsats Utstyret fungerer optimalt Fulldata borrigg

14 Konstruksjon av borplan Fremgangsmåte 1. Sprengbarhet vurderes 2. Salvelengde og borkronediameter bestemmes 3. Kuttype velges 4. Kontur og innerkontur bestemmes med hensyn på bormønster og stikning 5. Deretter bestemmes forsetning, hullavstand og stikning for liggerhull 6. Tilpasning av hull i nedre stross 7. Til slutt plasseres hull i øvre stross

15 Konstruksjon av borplan Beregning av kutt

16 Konstruksjon av borplan Hullavstand og forsetning

17 Sikkerhet ved boring i tunnel Forskjæring og påhugg (sprut) Blokknedfall Arbeidssikring (spettrensk, bolting, sprøytebetong) Påboring udetonert sprengstoff forrige salve Skifte borstål (klemfare, hansker, løse eller fillete klær) Ikke arbeid i faresonen under boring

18 Boring under vann

19 Boreflåte

20 Flåte med ordinær pallborings rigg

21 Boring under vann Når det skal bores under vann er det normalt at man reduserer bormønsteret for å kompensere for mulige tette hull. Løsmasse overdekning er vanskelig å kontrollere. Det er større risiko for forsagere. Hullene bores ikke på kast. Vanndybden varierer og vanskeliggjør ansett. Det er vanlig at mann borer hullene i lodd, fordi det er vanskelig å bore på kast med god nøyaktighet og det er ikke mulig med fastmonterte boreaggregater på flåte.

22 Boring fra flåte Vanligvis bores det med fast installert boreaggregat eller ordinærborerigg. Det benyttes styrerør for styring av borstrengen og for bedre nøyaktighet ved ansett. Er det løsmasse over berget så brukes det fôringsrør i borehullene. 20m

23 Boring gjennom steinfylling Ulike metoder. Brønnboringsrigg for boring gjennom steinfyllingen med foringsrør som blir boret et stykke ned i fjell. Siden bores i gjennom dette med vanlig borerigg ned i fjellet. Boring med spesialutrustning fra borstålsleverandørene, OD-metoden (Overburden Drilling). Et spesial rør med ringskjær bores ned i fjellet før man borer videre med vanlig borkrone. Dette blir utført med samme borerigg.

24 Brønnboringsrigg

25 Foringsrør i steinfylling

26 Boring gjennom foringsrør

27 Boring undervann med håndholdt utstyr Ved mindre arbeidsoppgaver så kan man bruke håndholdte bormaskiner betjent med dykker Ved spesielle arbeidsoppgaver finnes undervannsrigger.

28 Bergsprengningskurs for geologer og kontrollingeniører SVV Boring Leksjon 4 Boravvik Logging Scanning

29 Borhullspresisjon - Nøyaktig utsetting - Nøyaktig hullplassering og vinkel - Minimal hullavbøyning

30 Definisjon av borhullsavvik Ansettsavv ik Innrettingsav vik

31 Definisjon av borhullsavvik Avbøyningsavvik Dybdeavvik

32 Totalt boravvik avhenger av: - Valg av borutstyr - Bergets struktur - Operatørens dyktighet

33 Hvordan oppdager vi borhullsavvik på pallen? Rotasjonstrykk begynner å variere Borstreng en pendler i klypa Etterjustering av bortårn(borkrona sklir ved påskråming) Varmgang i stenger Vanskelig å slå løs stenger Unormalt høyt borstålsforbruk

34 Hvordan redusere borhullsavvik?

35 Hvordan redusere borhullsavvik? Ledelse Tydelige planer og mål Fokus på borhullskvalitet Dokumentasjon av tiltak Motivasjon borfører Unngå tidspress

36 Hvordan redusere borhullsavvik? Borutstyr Datarigg, GPS, laser Nytt/vedlikeholdt borutstyr Stivere streng Borkrone design Lange og og vide vide skjørt Spisse stifter Lavt stang/krone forhold Borhammer

37

38 Hvordan redusere borhullsavvik? Borhullsgeometri Lavere pallhøyde Større hulldiameter Retning i.f.t. lagdeling Vinkel < 20º

39 Hvordan redusere borhullsavvik? Maskininnstillinger Matetrykk Slagtrykk Rotasjonshastighet Spyling Anti-jamming system

40 Tiltak for å redusere boravvik Enkle tiltak Sørge for riktig ansett og innretting Redusere matetrykk Redusere slagverkstrykk Korrigere rotasjonshastighet Bruke styrestenger Bruke spesielle borkroner som er laget spesielt for å bore rette hull Unngå slitte borkroner som øker boravvik Større borkroner reduserer som regel boravvik Boring med mindre kast eller lodd

41 Hvorfor bore nøyaktig?

42 Hvorfor bore nøyaktig? Sikkerhet Boreprosessen Salveplan Sprengning Nøyaktig boring Lasting Andre forhold Salgsvare Knusing

43 Hvorfor bore nøyaktig? Boreprosessen Økt levetid borstenger Salveplan Redusert stopptid - Mindre brekkasje Sprengning - Raskere stanghåndtering - Mindre fastboring Sikkerhet Nøyaktig boring Lasting Andre forhold Salgsvare Knusing

44 Hvorfor bore nøyaktig? Salveplan Boreprosessen Økt bormønster - Færre bormeter - Redusert sprengstofforbruk Sprengning Sikkerhet Nøyaktig boring Lasting Andre forhold Salgsvare Knusing

45 Hvorfor bore nøyaktig? Boreprosessen Salveplan Sprengning Sikkerhet Andre forhold Nøyaktig boring Salgsvare Mindre knøl Mindre Lasting tåproblemer Bedre bakvegg Finere kontur Jevnere fragmentering Mindre pigging Knusing

46 Hvorfor bore nøyaktig? Høyere lastekapastiet - Kortere fyllingstid skuffe - Mindre storstein Lengre levetid slitestål Lavere dieselforbruk Lasting

47 Hvorfor bore nøyaktig? Større gjennomgang knuser Reduserte energikostnader Økt levetid slitegods Knusing

48 Hvorfor bore nøyaktig? Mindre finstoff/ lavprisprodukter Mindre innblanding av gråberg Salgsvare

49 Hvorfor bore nøyaktig? Mindre overmasser(tunnel og skjæring) - Kortere byggetid - Redusert laste- og transportkostnad Reduserte injeksjonsmasser Økt skråningsstabilitet Reduserte sikringskostnader - Færre bolter - Mindre sprut - Mindre rensk Andre forhold

50 Hvordan måle og dokumentere borhull i frontrast? Scanner Recon Probe Data Data program GPS utstyr Utskrift dokumentasjon

51 Bestemme skyteretning eller salveretning Probenlegges i salve retning

52 Framgangsmåte ved logging Probensenkes ned i borhullet Registrerer for hver andre meter Man går systematisk fra hull til hull Høyre mot venstre

53 Scanning av stuff

54 Scanning av stuff Skyte inn hvert borhull Skyte inn toppen Skyte inn bunn Markere område som skal scannes Scann stuff

55 Utskrift av scanning og logging

56 3D-BILDE AV STUFF Hull som krysser hverandre

57 Utsetting av frontrast med GPS Scanne inn stuffen Overføre data til GPS Sette ut hullene i frontrast etter avtale med sprengningsbas

58 Direkte konsekvenser av borhullsavvik Sprut fra salve Luftsjokk Punktering av salve Skade på bygninger, utstyr osv. Fare for liv og helse Dårlig fragmentering av salve

59 Langt fremkast

60 Scheise!!!