Robot gjør den farlige jobben

Av Jan Helstad

Ny robotteknikk sparer tid og øker sikkerheten ved sprengningsarbeider.

En tunnelrobot i arbeid. I framtida vil den foruten å bore hull, også lade sprengstoff i hullene. En metode som øker sikkerheten for tunnelarbeiderne. Foto: Berver Control

Det er behovet for automatiserte arbeidsoperasjoner, tidsbesparelse og større sikkerhet i omgang med sprengstoffladninger, som ligger bak utviklingen av robotmateren. Det foreligger nå planer om å fylle sprengstoff i hull der det samtidig bores noen meter lenger borte. For å øke sikkerheten med hensyn til sprengning og faren for steinsprang, vil det komme strengere regler for hvor mange mennesker som kan oppholde seg i enden av tunnelen til enhver tid.

Det er sprengstoffprodusenten Dyno, entrepenøren Selmer og Statens vegvesen som har gått sammen om et prosjekt hos Bever Control i Lier. Utviklingen har hittil vært støttet av Norges forskningsråd. SINTEF Elektronikk og kybernetikk ble engasjert i arbeidet med å finne et styringssystem som kunne hjelpe roboten med å spore seg fram til borehullet.

Mer automatisering i stuffen
Dagens tunnelfremdrift er allerede langt på vei automatisert. Hull for sprengstoff lages av en datastyrt borerigg som kjører inn til stuffen, orienterer seg ved hjelp av en laserstråle sendt fra kjent posisjon og borer etter et mønster som er beregnet ut fra fjellets beskaffenhet og ønsket tunnelprofil. Det hele overvåkes av kun én person som oppholder seg i et godt beskyttet førerhus på riggen.

Etter at boringen er ferdig, blir detonator med lunte skjøvet helt inn i hullet. Dette skjer for hånd. Ved de fleste større anleggsarbeider brukes i dag flytende sprengstoff (slurry) som blandes på stedet og pumpes inn i borehullene. Sprengstoffet, som har en konsistens som krem, er ikke aktivt før det er blandet. Det gir ekstra trygghet.

Posisjonering med bildebehandling
Forsker ved SINTEF, Trine Kirkhus, forteller at oppgaven med å hjelpe roboten til å finne borehullet, er løst ved at én av riggens fire borearmer er byttet ut med en ladearm, og at denne sprengstoffarmen er gitt "syn".

- Vi benytter videokamera ved lademunnstykket forklarer hun.
- Grovorienteringen gjøres av boreprogrammet som jo vet hvor det har boret. Da vil kameraene ha hullet i bildet. Bildet behandles i en datamaskin slik at borehullet kan skilles fra andre mørke felt i bildet. Når lademunnstykket er posisjonert, skyves den et stykke inn i hullet. En slange for sprengstoffylling skyver detonator med lunte inn til bunnen av hullet der sprengstoffet presses ut med detonatoren foran. Etterhvert som hullet fylles, trekkes slangen ut. Når fyllingen er ferdig, henger lunten utenfor hullet. Når alle hullene er fylt, trekkes boreriggen tilbake, luntene kobles sammen og sprengning kan gjennomføres.

100 smell på 6 sekunder
- Det er viktig at ikke alt smeller på en gang, men med noen hundredels sekunders intervall, sier adm. direktør for Bever Control, Thorvald Wetlesen. - Det tar ca seks sekunder å smelle av 100 hull. Det er for at den utsprengte massen skal ha et sted å gjøre av seg. Hver eneste detonator må derfor ha en forsinkelse, og den må plasseres i riktig hull for at vi skal få riktig sprengningssymmetri. Vi samarbeider med en riggprodusent, Andersens Mekaniske Verksted i Flekkefjord. De har montert den første prototypen på en rigg slik at vi kan begynne feltforsøk.

Teknikken vil sannsynligvis bli anvendt både i fremdrift av veitunneler og i vanlig gruvedrift. Wetlesen tror likevel det er langt fram til driften blir fullstendig automatisert.

* Kontakt ved SINTEF: Trine Kirkhus
Tlf.: 22 06 79 67
E-post: Trine.Kirkhus@ecy.sintef.no