Cấu tạo- Nguyên lý hoạt động:
Gồm bộ trống bào có gắn các răng hợp kim quay theo phương ngang, được gắn trên xe đào công suất lớn cấp nguồn thủy lực để quay trống bào.
Ứng dụng
Thiết bị này đang được áp dụng rộng rãi nhiều trên thế giới nhưng còn khá mới mẻ tại Việt Nam. Đây là thiết bị được phát triển bởi các kỹ sư người Đức áp dụng trong việc thi công đường hầm, đào rãnh mương, cào bóc sửa biên dạng tường vây, cào bóc lớp mặt giúp nâng cao hiệu suất, cào bóc hiệu quả, chính xác; giảm rung chấn.
Trong đá cứng, phương pháp cào bóc này không thể cạnh tranh với các phương pháp đào hầm truyền thống bằng nổ mìn về hiệu suất. Tuy nhiên, lại làm việc hiệu quả trong đá phiến mềm, đá phong hóa và các điều kiện địa chất hỗn hợp khi phương pháp khoan nổ mìn sẽ có nhiều rủi ro hơn.
Công nghệ cào bóc này đang ngày càng quan trọng trong các dự án đường hầm của công ty xây dựng Porr của Áo. Hiện tại, công nghệ này cũng đang được sử dụng cho một số dự án cơ sở hạ tầng lớn ở Ba Lan. Nhà thầu đã được giao nhiệm vụ lập kế hoạch và xây dựng đoạn đường dài 16 km từ Bolków đến Kamienna Góra của đường cao tốc S3. Trong tương lai, S3 sẽ trở thành một trong ba vành đai thuộc mạng lưới đường bộ ở Ba Lan từ Bắc vào Nam, bên cạnh A1 và S19, kết nối cảng Baltic của Swinoujscie với Cộng hòa Séc và Áo. Một trong những nhiệm vụ kỹ thuật phức tạp nhất trong giai đoạn III được lên kế hoạch và phối hợp thực hiện giữa nhà thầu Porr S.A. (Warsaw) và Porr Bau GmbH (Vienna), là xây dựng một đường hầm đôi dài 2300 m. Đường hầm được đào từ cả hai phía. Việc đào hầm bắt đầu vào ngày 4 tháng 12 năm 2020, và đến cuối tháng 7 năm 2021, quá trình đào đang đi được một nửa giai đoạn.
Trong khi đoạn hầm phía nam kết cấu đá cứng khai khoáng bằng phương pháp nổ truyền thống, thì ở phía bắc chủ yếu là đá phiến mềm. Tại đây, rung chấn do phương pháp nổ có thể gây hại cho kết cấu hiện hữu, điều này cần tránh được càng nhiều càng tốt, vì các kỹ sư đào hầm của Porr đang sử dụng Phương pháp đào hầm mới của Áo (NATM), trong đó sử dụng kết cấu đá xung quanh khu vực khoan như một thành phần chịu tải. Do đó, quyết định sử dụng máy đào gắn trống cào bóc được đưa ra. Tổng cộng có năm máy cào bóc đang hoạt động trong hai đoạn ống hầm phía bắc của đường hầm S3.
Hiệu quả cải tiến khi sử dụng phương pháp cào bóc thủy lực gắn xe đào
Theo quản lý dự án Norbert Hörlein nhận xét: “ Về hiệu suất khai thác đá cứng bằng nổ mìn, máy cào bóc bằng trống cắt thủy lực mang hiệu quả về kinh tế không bằng khi khai thác khu vực đá cứng, máy cào bóc trống phù hợp hơn cho công việc khoan cào bóc định hình, đá có độ phong hóa cao, kết cấu đá hỗn hợp.”
Ông cũng chỉ ra rằng máy cào bóc trống thích hợp nhất để loại bỏ đá mềm trong các phương pháp đào hầm thẳng và đi xuống, ngoài ra máy cào bóc trống giúp người vận hành dễ dàng quan sát tại khu vực làm việc hơn.
Máy cào bóc gắn trên xe đào còn có vai trò quan trọng trong công việc khoan nổ mìn, đó là trong việc dọn dẹp các mạch đá lỏng, bề mặt còn sót lại sau nổ mìn. Norbert Hörlein so sánh quy trình cào bóc với việc đào hầm không nổ, giải thích rằng cào bóc đá bằng máy cào bóc hạn chế tối thiểu xâm phạm, cho phép người điều khiển thực hiện theo phương án thiết kế mong muốn một cách chính xác.
Trong dự án đường hầm S3 ở Ba Lan, máy cào bóc được sử dụng để làm sạch bề mặt đá trong quá trình cào bóc tại các bề mặt khai thông cổng hầm, tạo ra bề mặt nhẵn để sau đó giá cố bằng máy phun bê tông và neo. Việc sử dụng máy cào bóc và máy đào có cần tầm ngắn đã tạo ra kết quả mong muốn, tránh hư hại cho bề mặt đá gốc cũng như tiết kiệm hơn việc sử dụng phương pháp nổ.
Quy trình cào bóc đã trở thành biện pháp thi công tiêu chuẩn được áp dụng chính tại công ty đào hầm Porr sau những kinh nghiệm tích cực nhận được từ các dự án như hầm Tauern và đường hầm Koralm dài 32,9 km ở Áo. Trước đây, sau khi nổ mìn, các mảnh đá lớn thường sót lại và phải được loại bỏ bằng máy đào. Giờ đây, các mảnh vụn này được loại bỏ trực tiếp khi thi công bằng máy cào bóc trống, một phương pháp hiệu quả và thân thiện.