Pudotusjärkäleellä 200 kJ:n iskuenergia - Rikotusta pudotuksen voimalla

Pudotusjärkäletekniikka haastaa iskuvasaratyöskentelyn betonilaattojen ja kivien rikotustöissä. Menetelmän avulla voidaan tuottaa suuri iskuenergia normaalilla kaivinkoneen hydrauliteholla. Etuina ovat erinomainen työteho ja pudotusmenetelmän hiljaisuus.
Ylöjärveläinen MEP Steel valmistaa ja myy pudotusjärkäleperiaatteella toimivaa raskaan sarjan rikotinta nimellä Mep Breaker. Laite soveltuu teräsbetonin, kivilohkareiden, valuraudan ja roudan murtamiseen. Putken sisällä pudotettava järkäle ei ole kiinnitettynä vaijeriin, sen sijaan laitteessa oleva tarttuja noutaa järkäleen alhaalta ja päästää järkäleen putoamaan halutulta korkeudelta. Maksimipudotuskorkeus tässä mallissa on 5 metriä. Mep Breakerissa on oma tuotesuojattu tarttujalaite, jonka mekanismi tekee mahdolliseksi lähes huoltovapaan toiminnan. Mekanismin on kehittänyt kangasalalainen Maarakennusliike M. Huhtakallio Oy.

Järkäleen pudotus materiaalien rikkomiseksi oli hyvin yksinkertaista silloin, kun käytössä olivat mekaaniset vaijerikoneet. Niissä vapaa pudotus oli vakio-ominaisuus. Hydraulisten kaivinkoneiden tultua käyttöön menetelmä alkoi kaikkiaan unohtua ja rikotustöissä siirryttiin käyttämään hydraulisia iskuvasaroita.

Kokonaan pudotusjärkälemenetelmää ei hylätty, sillä kaikissa töissä hydraulivasara ei ollut tehokas eikä järkevä ratkaisu. Näitä olivat lähinnä ylisuurien kalliolohkareiden pienentäminen murskeenvalmistuksessa ja terästehtaissa sivutuotteena syntyvien skolla-lohkareiden käsittely. Viimeksi mainitussa tapauksessa muuta toimivaa menetelmää ei oikeastaan ole vielä olemassakaan.

Jossain vaiheessa pudotusmenetelmään tuli oleellinen parannus, kun järkälettä keksittiin pudottaa johteena toimivan putken sisällä. Näin kohdistettavuus sekä menetelmän teho kasvoivat huomattavasti.

Miksi pudotusjärkäle on iskuvasaraa tehokkaampi?

Vertailtaessa iskuvasaran ja pudotusjärkälelaitteen tehoa lähtökohdaksi täytyy ottaa tietyn kokoinen peruskone, jonka kanssa työlaitetta tullaan käyttämään. Tämä voi olla vaikka 50-tonnin painoluokassa oleva kaivinkone.

Tässä kokoluokassa voi käyttää iskuvasaraa, jonka paino on noin 4 000 kg. Hydrauliikalta vaaditaan painetta 180–200 bar ja virtausta 200–300 l/min. Vasaran iskutaajuus on välillä 230–500 lyöntiä minuutissa.

Tuloksena on nopealla lyönnillä noin 8 kJ:n iskuenergia ja hitaalla lyönnillä 10 kJ:n iskuenergia.

Vastaavan kokoinen kaivinkone pystyy käyttämään pudotusjärkälelaitetta, jossa on 4 000 kg:n järkäle ja laitteen kokonaispaino on 9 000 kg.

Hydrauliikan suhteen vaatimukset ovat muutoin samat kuin iskuvasaralla, mutta maksimivirtaukseksi riittää 200 l/min. Viiden metrin pudotuskorkeudelta iskuenergia on 200 kJ.

Tosin pudotuksia pystyy tekemään vain 5–6 minuutissa. Silti pudotuslaite on tietyissä töissä tehokkaampi. Tämä koskee varsinkin teräsbetonilaattojen rikotustöitä.

Säröytyminen murtaa betonin

Betonin murskauksessa pudotusjärkäle on ylivoimainen vain silloin, kun kysymys on massiivisesta laattamaisesta rakenteesta. Pilareita ja seinämiä ei pudotusmenetelmällä voi rikkoa, joten niissä tapauksissa iskuvasara on ainoa ratkaisu.

Pudotusjärkäle on lieriö, jonka läpimitta on luokassa 700–800 mm. Lieriön pohja on täysin tasainen. Iskun energia kohdistuu tästä syystä laajalle yhtenäiselle alalle, mikä synnyttää suuren paineen iskukohdassa.

Paine ei pysty purkautumaan kappaleen halkeamisena, kuten tapahtuu iskuvasaran terävän kärjen lyödessä betonikantta, vaan paine purkautuu laajana säröytymisenä.

Yllättävän hiljainen

Pudotusjärkäleen synnyttämä ääni on koneen vieressäkin vaimea ja matala. Meluvaikutus on hyvin vähäinen ja siksi työskentely taajamissa ei aiheuta iskuvasaratyöhön verrattavaa meluhaittaa.

Kaivinkoneen suuntaan pudotusjärkäleestä aiheutuu hyvin vähän rasituksia. Tämä koskee sekä hydrauliikkaa että koneen puomirakenteita.

Pudotusjärkäleen suuresta tehosta seuraa, että riittävä rikotusteho voidaan saavuttaa myös hyvin pienen peruskoneen kanssa. Muualla maailmassa on maavaraisia betonilaattoja rikottu vuosikymmenten ajan erilaisilla pienikokoisilla pudotuslaitteilla. Yleensä niitä on käytetty liukuohjattujen kuormaajien kanssa.

Kaikista edellä kerrotuista syistä johtuen pudotusjärkälemenetelmä on säilynyt maailmalla hengissä. Viimeisen parin kymmenen vuoden aikana se on Suomessa ollut ahkerasti käytössä erilaisissa siltaprojekteissa, kun vanhoja liittymiä on uudistettu ja aikaisemmat pieniksi käyneet sillat on pitänyt purkaa.

Pudotusjärkälelaitteita on Suomessa käytössä myös kallionlouhinnassa suurien lohkareiden rikotuksessa. Yksi pudotuslaite on hiljattain mennyt terästehtaalle sivutuotteen käsittelyyn.

Kuvat: Jussi Laukkanen, MEP Steel Oy, Savonlinnan PR-Urakointi Oy, valmistajat

Liittyvät artikkelit
Kiinnostuitko aiheista?