钻探是建筑施工的关键环节,但它对环境的影响可能非常显著。卡特琳·琼斯探讨了解决方案。
精准的钻孔和地基是每个成功建筑项目不可或缺的组成部分。它们构成了建筑物的基础,使其能够抵御各种环境因素的影响,从而保证建筑物的稳定性和耐久性。
Tracto 的 GRUNDODRILL ACS3000(照片:Tracto)Tracto 的首席技术官兼总经理 Meinolf Rameil 表示,由于大型基础设施项目数量不断增加,以及由此产生的对温和替代方法的需求,对非开挖技术的需求正在增长。
最近,Tracto公司开发了用于水平钻井的ORFEUS障碍物检测系统。ORFEUS是一种基于钻头的探地雷达系统,可在钻井过程中监测钻头周围区域,以防止碰撞和损坏。
拉梅尔表示,该工具将“大大提高钻探作业的安全性和效率,并有望显著减少第三方对地下公用设施的损害”。
“未插电”的潜力
利勃海尔也在研发能够减少钻探作业对环境影响的工具。该公司去年推出的LRH 100.1无绳打桩机是世界上首批电池驱动的打桩机之一。这款深基础作业机在作业过程中既可以连接到传统电源,也可以使用电池供电,无需电缆。
利勃海尔表示,与传统的柴油发动机版本相比,该机器在性能和应用方面没有任何限制。
利勃海尔市场经理格雷戈尔·格里瑟表示,自去年推出以来,已有几台LRH免插电式空调投入使用,而且需求还在不断增长。“目前,”他说道,“我们在斯堪的纳维亚半岛、北美和加拿大都观察到了非常高的需求。”
格里瑟还指出,由于这些产品是市场上首批此类产品,因此其优势需要一段时间才能被广泛认可。他表示:“一些国家和地区的现行法规清楚地表明,市场必须做出调整,零排放设备正变得不可或缺。”
电动
鲍尔公司着重强调了电动钻机的实际优势及其对项目和环境的益处。这家总部位于德国的地面和地下水相关服务、设备和产品供应商去年在荷兰的一个基础设施项目中完全使用了电力驱动。
为了应对荷兰首都阿姆斯特丹不断增长的交通流量,荷兰基础设施和水路部(Rijkswaterstraat)启动了各种基础设施项目。
这些项目中最重要的项目之一是规模庞大的史基浦-阿姆斯特丹-阿尔梅勒走廊公路建设项目。该项目包括扩建连接阿姆斯特丹史基浦机场、阿姆斯特丹南部和城市东部阿尔梅勒社区的A9高速公路。
整个工程分六个阶段进行,现有三车道将扩建为双向四车道。此外,所有连接结构均需拓宽,并新建与支路的连接通道,同时还将新建桥梁和隧道。
利勃海尔 LRH.100 未插电状态(图片:利勃海尔)“其中一个特别的挑战是城市内且紧邻高速公路的工作空间有限,”Bauer Funderingstechniek 的项目经理 Maarten Daalmeijer 指出。
KLEMM Bohrtechnik GmbH公司新研发的KR 806-3E型电动钻机首次与传统钻机联合使用。这款新型钻机配备了电池和电网连接装置。
Daalmeijer 表示:“我们已经完成了一个完整的工作周期,包括钻孔和扩建,完全使用了电池的能量储备。”
“卸货、行驶和转运作业也已实现自主完成。在工程机械电动驱动领域,我们又迈出了关键一步。”
HS2高铁项目钻探
此外,加入 Bauer Maschinen (BMA) 的还有 Cementation Skanska,该公司于 2023 年初加入 Bauer Maschinen,将世界上第一台插入式高容量钻机引入英国的 HS2 铁路项目。
据称,BMA eBG33钻机将以强大的电力驱动取代柴油发动机驱动。据报道,通过在HS2高铁项目现场安装自有变电站,水泥公司得以就地运行钻机,实现零排放。项目人员表示,并网运行无需依赖备用燃油发电机。
Skanska 报告称,eBG33 在伦敦现场工作了约 360 小时,相当于减少了 116 吨二氧化碳的本地排放,同时在钻机怠速和跟踪模式下减少了 50% 的噪音排放。
斯堪斯卡水泥作业总监安德鲁·恩特威斯尔表示:“该钻机的零排放能力是我们实现净零排放目标的激动人心的一步。”
该行业正朝着可持续解决方案迈进(图片:Adobe Stock)“这种创新是我们碳减排战略的核心,并支持 HS2 实现其所有建筑工地到 2029 年不再使用柴油的目标。
此次试验是伯明翰 HS2 项目的延续,该项目在发电机上测试了试验装置,以确保电缆能够在带电环境下进行操作。
水平钻井
在其他钻井领域,Tracto 公司的 Rameil 认为,与开放式施工方法相比,水平钻井是一种环境友好的施工方法。
他说:“钻孔起点和终点之间的地表保持原状,无需降低地下水位。”
Rameil 还强调,对生态环境的干预被减少到最低限度,这表明在这些地区,非开挖施工几乎总是首选方法。
“然而,由于与开放式施工相比,这种方法对交通和居民的影响较小,施工时间短,施工成本低,因此也被应用于市中心地区,”他说。
“从环境角度来看,必须将宝贵材料的消耗量降至最低。除了直接成本之外,还不应忘记,这种施工方式可以保护宝贵的地面,显著减少居民因噪音和粉尘排放而承受的压力,而且通常情况下,非开挖施工现场的交通几乎不会受到影响。”
接下来是什么?
利勃海尔 LB 30 未插电状态(图片:利勃海尔)环保型工作方式的好处早已被人们认识到,但钻井的未来发展方向是什么?
利勃海尔的格里瑟表示:“电气化是我们工作的重点。我们正努力逐步推出所有车型的无插电版本。目前,我们在欧洲、亚洲、澳大利亚、加拿大和美国共有60多台车辆投入运营。”
Griesser补充说,对于利勃海尔来说,特殊基础工程领域持续朝着可持续解决方案发展。
对于Tracto公司而言,提升钻井机械的技术性能是其重要议程。该公司最新推出的水平定向钻机是Grundodrill ACS300。
Rameil 表示,Grundodrill ACS300 具备所有创新功能和特性,可提高其“新一代”钻机的生产效率,使 ACS300 能够在包括岩石在内的所有地质条件下完成直径达 700 毫米的管道的非开挖安装。
Rameil不愿透露全部细节,但他表示Tracto还有很多项目正在筹备中。“我们正在开发与钻井相关的软件产品,这些产品将使用户、网络运营商和规划人员都受益。”
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