Door: Helukabel B.V. De horizontale boormachines van Herrenknecht AG banen de weg voor snelle en eenvoudige installatie van pijpleidingen en buizen. En nu zijn er ook elektrisch aangedreven versies beschikbaar. In haar machines vertrouwt het bedrijf op HELUKABEL voor de slijtvaste kabels met hogere stroombelastbaarheid, en op EKD Systems voor de op maat gemaakte kabelrupsen.
De onderconstructie van de boorinstallatie kan meerdere meters heen en weer bewegen.
De wereldbevolking blijft groeien en daarmee neemt de behoefte aan beter presterende infrastructuur toe. Distributienetwerken voor water, energie en communicatie die betrouwbaar functioneren zijn bijzonder belangrijk in stedelijke gebieden. Een groot deel van deze netwerken loopt ondergronds door tunnels en leidingen. De installatie hiervan wordt steeds duurder en tijdrovender, vooral in dichtbevolkte gebieden waar geplande trajecten onder gebouwen of andere obstakels doorlopen.
Dergelijke uitdagingen zijn niets nieuws voor Herrenknecht AG. Het bedrijf, gevestigd in Schwanau, Baden-Württemberg, is wereldwijd toonaangevend op het gebied van tunnelboortechniek en neemt momenteel deel aan verschillende bouwprojecten over de hele wereld. Het portfolio van het bedrijf omvat verschillende soorten boormethoden. De zogenaamde Horizontaal Gestuurde Boring (HDD) maakt bijvoorbeeld een snelle, kosteneffectieve en milieuvriendelijke installatie van pijpleidingen en buizen mogelijk voor olie, gas, afvalwater, stadsverwarming of internetkabels onder rivieren en wegen.
De HDD-methode maakt gebruik van een bestuurbaar boorhoofd dat begint met het maken van een boorgang van start- naar eindpunt. De boorgang wordt vervolgens in verschillende stappen vergroot totdat de vereiste grootte is bereikt. Tijdens de laatste stap wordt de voorgefabriceerde leiding ingebracht. De belangrijkste voordelen zijn het elimineren van de noodzaak om een sleuf te graven en daarmee de minimale impact op het milieu.
De HK300TE is een HDD-boormachine die uitsluitend wordt aangedreven door elektrische motoren en is in 2022 op de markt gebracht door Herrenknecht.
Elektrische aandrijvingen vervangen diesel hydrauliek
Voorheen werden de horizontale boormachines (ook wel rigs genoemd) aangedreven met behulp van dieselaggregaten. Deze hadden verschillende nadelen, zoals Stefan Pabst, hoofd procesengineering bij Herrenknecht, uitlegt; "Dieselmotoren zijn zeer energie-intensief, met een lage efficiëntie en relatief luidruchtig. Het laatste is een specifiek probleem in woongebieden." Daarom is - zoals in veel andere gebieden - de trend gericht op elektrische aandrijvingen.
De HK300TE is een HDD-boorinstallatie die volledig wordt aangedreven door elektrische motoren en werd in 2022 op de markt gebracht door Herrenknecht. Met een trekkracht van 300 ton en een koppel van 120.000 newton is het in alle opzichten gelijk aan dieselmotoren, maar het is aanzienlijk energiezuiniger, emissievrij en stiller. " Dit betekent bijvoorbeeld dat het gedurende langere perioden kan worden bediend omdat het de bewoners minder stoort. Tunnels kunnen dus sneller en efficiënter worden voltooid," merkt Pabst op. "Bovendien kunnen de snelheid, voorwaartse druk en het koppel van de rigs veel nauwkeuriger worden ingesteld." En er is nog een voordeel: "De verschillende emissienormen voor dieselmotoren die in veel landen bestaan, zijn niet van toepassing voor deze machines, wat betekent dat ze flexibeler kunnen worden ingezet."
"HELUKABEL is eerder een partner als een leverancier geworden." - Stefan Pabst, Hoofd Procesengineering, Herrenknecht.
De omgeving waarin tunnelboren plaatsvindt, is zwaar met ongunstige weersomstandigheden, vochtigheid, stof, puin en vuil. Hoogwaardige bekabeling is essentieel om ervoor te zorgen dat de elektrische motoren betrouwbaar en op volle kracht werken. "Om de vereiste prestaties te behalen, hebben we hoge stroombelasting nodig," legt Jens Holzwarth, elektrotechnisch ingenieur voor procesengineering bij Herrenknecht, uit. " Elektromagnetische compatibiliteit (EMC) moet ook worden gegarandeerd om storingen in de operaties te voorkomen." Gewichts- en ruimtevereisten waren ook belangrijke factoren tijdens het ontwerp, aangezien de rigs op vrachtwagens worden vervoerd en daarom zo compact en licht mogelijk moeten zijn.
"Om de vereiste prestaties te behalen, hebben we grote stromen nodig" - Jens Holzwarth, Electrotechnische Ingenieur voor Procesengineering, Herrenknecht.
Langdurige en oplossingsgerichte partner
Met deze vereisten heeft Herrenknecht zich gewend tot HELUKABEL. De expert op het gebied van elektrische verbindingstechnologie is al ongeveer 15 jaar een betrouwbare leverancier en een partner bij de ontwikkeling van nieuwe machines voor het bedrijf. De TOPFLEX-serie van aandrijfkabels, die frequentieomvormers verbindt met elektrische motoren, was één van de kabels die werden gekozen voor de HK300TE. "Ze hebben de vereiste belastbaarheid en zijn afgeschermd om elektromagnetische interferentie te voorkomen", legt Michael Huser, hoofd regionale verkoop bij HELUKABEL, uit. Ook wordt de HELUTHERM-serie van enkeladers gebruikt die zijn gemonteerd tussen de verdeler en de motor. De experts van HELUKABEL ontwikkelden een speciale afgeschermde kabel met aangepast mantelmateriaal voor buitengebruik. Het leveringspakket omvat ook datakabels voor het meten van de temperatuur van de motor.
De hoofdaandrijving van de HDD-boormachine is het onderstel dat de benodigde koppel en voorwaartse druk levert voor het boren. Het onderstel kan heen en weer bewegen over meerdere meters en drukt zo de roterende boorstang in de steen of grond. Elke kabel die dit onderdeel verbindt met de rest van de machine moet worden ingebouwd in een flexibele kabelrups om betrouwbare bescherming tegen schade door het bewegende onderstel te waarborgen. De kabelrups is een op maat gemaakte ontwikkeling van EKD Systems GmbH, een dochteronderneming van HELUKABEL. "Een kant-en-klare plastic rups zou niet sterk genoeg zijn voor deze veeleisende toepassing, dus de constructieafdeling besloot er een van staal te maken", legt Stefan Pabst uit. Dankzij het hoge niveau van expertise in de ontwikkeling van op maat gemaakte constructies bij EKD Systems was het geen probleem om de energievoorziening optimaal aan te passen voor gebruik in de HDD-machine.
Michael Huser, Gebietsverkaufsleiter bij HELUKABEL
"Samen met Herrenknecht hebben we een speciale afgeschermde kabel ontwikkeld die geschikt is voor buitengebruik." - Michael Huser, Hoofd Regionale Verkoop, HELUKABEL
Eén totaalleverancier
Kabels en energiekettingen die afkomstig zijn van één enkel bedrijf bieden aanzienlijke voordelen voor Herrenknecht. Zoals Holzwarth benadrukt; "We kunnen erop vertrouwen dat alle componenten elkaar optimaal aanvullen. En als we vastlopen, hebben we een expert die weet waar hij het over heeft en onze vragen over elektrische verbindingstechnologie kan beantwoorden. In de loop der jaren is HELUKABEL meer een partner dan een leverancier geworden. En we zijn ervan overtuigd dat deze succesvolle samenwerking zich in de toekomst zal voortzetten."
U kunt dit en vele andere interessante artikelen vinden in het huidige nummer #14 van het klantenmagazine van HELUKABEL, POWER. Lees deze hier!
