Rørlægning uden opgravning

Verdens befolkning bliver ved med at vokse - og dermed også behovet for mere effektive infrastrukturer. Distributionsnetværk til vand, strøm og kommunikation, der fungerer pålideligt, er særligt vigtige i byer. En stor del af disse netværk løber under jorden gennem tunneller og rørledninger. Installationen af dem bliver dyrere og tager længere tid - især i tætbefolkede områder, hvor planlagte sektioner løber under bygninger eller andre forhindringer.

Sådanne udfordringer er ikke noget nyt for Herrenknecht AG. Virksomheden med hovedkvarter i Schwanau, Baden-Württemberg, er global teknologileder inden for tunnelboringsteknik og deltager i øjeblikket i en række byggeprojekter over hele verden. Virksomhedens portefølje dækker flere typer af boremetoder. For eksempel muliggør den såkaldte Horizontal Directional Drilling (HDD) hurtig, omkostningseffektiv og miljøvenlig installation af rørledninger og ledninger til olie, gas, spildevand, fjernvarme eller internetkabler under floder og infrastrukturer.

HDD-metoden bruger et styrbart borehoved, som starter med at lave et pilothul fra startstedet til modtagelsesstedet. Dette hul forstørres derefter i flere trin, indtil det når den ønskede størrelse. I det sidste trin indsættes den præfabrikerede rørledning. De vigtigste fordele her er, at det ikke er nødvendigt at grave en grøft, og at miljøpåvirkningen derfor er minimal.

Tidligere blev de horisontale boremaskiner (også kendt som rigs) startet med dieseldrevne hydrauliske kraftaggregater. Disse havde flere ulemper, som Stefan Pabst, chef for procesteknik hos Herrenknecht, forklarer: "Dieselmotorer er meget energikrævende, har lav effektivitet og larmer relativt meget. Det sidste er især et problem i boligområder." Det er derfor - som på mange andre områder - at tendensen går i retning af elektriske drev.

HK300TE er en HDD-rig, der udelukkende drives af elmotorer, og den blev lanceret på markedet af Herrenknecht i 2022. Med en trækkraft på 300 tons og et drejningsmoment på 120.000 newton er den på alle måder på højde med dieseldrevne versioner, men den er betydeligt mere energieffektiv, emissionsfri og mere støjsvag. "Det betyder for eksempel, at den kan køre i længere tid, fordi den ikke forstyrrer beboerne så meget. Tunneler kan derfor færdiggøres hurtigere og mere effektivt," påpeger Pabst. "Desuden kan riggenes hastighed, fremdrift og drejningsmoment indstilles meget mere præcist." Og der er endnu en fordel: "De forskellige emissionsstandarder for dieselmotorer, der findes i mange lande, er irrelevante med disse maskiner, hvilket betyder, at de kan bruges mere fleksibelt".

Det miljø, som tunnelboring foregår i, er et hårdt miljø med dårlige vejrforhold, fugtighed, støv, murbrokker og snavs. Kabler af høj kvalitet er afgørende for at sikre, at de elektriske motorer fungerer sikkert og med fuld effekt. "For at opnå den nødvendige ydeevne har vi brug for store strømme," forklarer Jens Holzwarth, elektroingeniør for procesteknik hos Herrenknecht. "Kablerne skal have en passende strømstyrke. Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) skal også være garanteret for at undgå driftsforstyrrelser." Vægt- og pladskrav var også vigtige faktorer under designet, da riggene transporteres på lastbiler og derfor skal være så kompakte og lette som muligt.

Med disse krav i tankerne henvendte Herrenknecht sig til HELUKABEL. Eksperten inden for elektrisk forbindelsesteknologi har været en pålidelig leverandør til virksomheden og en partner i udviklingen af nye maskiner i omkring 15 år nu. TOPFLEX-serien af drivkabler, der forbinder frekvensomformere med elektriske motorer, var et af flere kabler, der blev valgt til HK300TE. "De har den nødvendige strømstyrke og er afskærmede for at undgå elektromagnetisk interferens," forklarer Michael Huser, leder af det regionale salg hos HELUKABEL. Der er også brugt HELUTHERM-serien af enkeltledere, som er monteret mellem samledåsen og motoren. HELUKABELs eksperter har udviklet et særligt skærmet kabel med et tilpasset kappemateriale til udendørs installation. Leveringspakken omfatter også datakabler til måling af motorens temperatur.

HDD-riggens vigtigste drivenhed er vognen, som leverer de drejningsmomenter og fremadrettede skub, der kræves til boringen. Vognen kan bevæge sig flere meter frem og tilbage og derved tvinge den roterende borestreng ned i stenen eller jorden. Alle kabler, der forbinder denne del med resten af maskinen, skal monteres i en fleksibel energikæde for at sikre pålidelig beskyttelse mod skader fra den bevægelige vogn. Kæden er en skræddersyet udvikling fra EKD Systems GmbH, et datterselskab af HELUKABEL. "En plastkæde fra hylden ville ikke være stærk nok til denne krævende type anvendelse, så konstruktionsafdelingen besluttede at lave en af stål," forklarer Stefan Pabst. Takket være EKD Systems' store ekspertise inden for udvikling af skræddersyede konstruktioner var det ikke noget problem at tilpasse energiforsyningen optimalt til brug i HDD-maskinen.