Aumento della produttività del cantiere Hinkley Point C

Author: Mike James

La fiducia nel fare le cose meglio continua a guidare l'innovazione a Hinkley Point C (HPC), la prima di una nuova generazione di centrali nucleari europee a reattore pressurizzato (EPR) in costruzione nel Regno Unito. Questa visione non è semplicemente un'affermazione usa e getta, ma riecheggia da ogni angolo di uno dei più grandi cantieri edili in Europa ed è radicata nella composizione della sua gente.

Per ottenere campioni di carotaggio e stabilire una fondazione sicura prima della costruzione di questo megaprogetto, è stata necessaria una perforazione geotecnica. Equipaggiata con soluzioni Leica
Geosystems, HPC ha adottato una perforazione geotecnica all'avanguardia - la prima nel suo genere nel Regno Unito. Questa fase operativa metodologica è stata condotta da Julian North, ex
ingegnere geotecnico senior presso la Kier BAM Joint Venture.

INTRODUZIONE DEL CONTROLLO MACCHINA NELLA PERFORAZIONE GEOTECNICA

La perforazione geotecnica viene eseguita prima che inizi la costruzione per preparare e analizzare il cantiere, determinando la stabilità del suolo e la geologia del sito. I lavori di costruzione pesanti
e complessi, come la perforazione geotecnica, possono trarre grande beneficio dal controllo macchina, che visualizza e posiziona gli utensili in base al punto di riferimento, consentendo agli operatori di posizionare la benna o la lama nell’inclinazione desiderata.

Dopo aver supervisionato le operazioni di perforazione geotecnica presso HPC, dalle prime indagini preliminari e perforazione fino all'installazione principale a terra, North comprende i vantaggi della digitalizzazione delle operazioni con il controllo macchina: "Abbiamo esaminato i rischi potenziali e come possiamo rendere i tradizionali approcci di perforazione geotecnica migliori per tutti - il controllo macchina è in linea con questa convinzione.”

Quello che North ha scoperto è che il controllo della posizione è vitale per le perforazioni geotecniche e avere un accesso rapido a determinate informazioni sul campo è cruciale. "Un grande vantaggio è che non abbiamo bisogno di fare un'indagine topografica. Possiamo procedere utilizzando un modello di scavo in un'area dove forse non saremmo stati in grado di scavare prima," spiega North. "Il controllo macchina fa risparmiare molto tempo di progettazione e garantisce una migliore ottimizzazione delle attrezzature.”

North ha inoltre sottolineato l'importanza dei benefici che vanno oltre l'ottimizzazione delle macchine: "La salute e la sicurezza hanno un enorme ritorno economico. Far capitale dei sistemi di controllo a distanza limita l'esposizione al rumore, alla polvere e ai rischi delle grandi apparecchiature.”

PERFORAZIONE A PUNTI PER AUMENTARE LA PRODUTTIVITÀ

La perforazione a punti consiste nell’eseguire una serie di fori vicini uno all’altro (in genere da 26 | Reporter 87 200 a 250 millimetri), creando una linea di indebolimento. Ciò permette all’escavatore di
sfruttare più facilmente qualsiasi discontinuità ed estrarre la roccia intatta. Questa tecnica si traduce in scavi più rapidi e puliti, riducendo al minimo il disturbo della massa rocciosa residua.

Equipaggiati con la soluzione Leica iCON iRD3 in due impianti di perforazione, gli operatori hanno completato più di 40.000 metri lineari di perforazione a punti. North spiega i vantaggi di questo metodo: "Poiché la roccia si indebolisce naturalmente, è possibile utilizzare escavatori più piccoli, utili per le parti più profonde dello scavo dove lo spazio per un dispositivo più grande è limitato.”

As stitch drilling normally comprises the drilling of large numbers of shallow holes, any decrease in the time taken to set up the drill mast on individual holes had a significant implication in reducing the overall time taken to complete a specified area. The use of Leica Geosystems machine control enabled the setup of the drill mast at the correct orientation and position, bringing not only significant savings but also reducing labour and engineering resources.

North witnessed how well the machine operators adopted Leica Geosystems technology. “As soon as they used it for a couple of days, it was ‘I can’t go back. I can’t do this any other way’,” added North. “The machine operators found the screen ideal for them to set the drill mast up. The engineers also loved it because they didn’t have to be out in a muddy site all the time, we could just drill in a line and didn’t have to worry about losing the finite positions.”

Digging deeper: excavation

The use of machine control allowed operators to do fewer drilling rigs more efficiently with less downtime without waiting for positions to be excavated or marked out. This efficiency released the drilling rigs to complete other drilling activities faster and with less supervision.

The complex components of deep excavation were made up of more than 100 different construction platforms, numerous galleries, shafts and sumps. Vertical rock faces ranged in height from less than 1 m to 38 m, so boundaries had to be designed to allow for the difference in elevation.

“All faces are treated with site-produced steel fibre reinforced sprayed concrete within 48 hours of excavation to provide protection from weathering,” explained North. “Ground nails [metal bars] are then installed to provide global slope stability for surcharge loads that will be imposed by cranes.”

Geotechnical drilling and beyond

At HPC, digital construction, encompassing 3D modelling of construction sites and visualising end-to-end construction project workflows is instrumental. “Every operation at Hinkley Point C is examined, to make it better in terms of safety, quality and productivity,” explained North.

For this construction stage, positioning the drilling rigs to drill mast at the correct orientation and position using machine control brought significant time and resource savings while reducing exposure to dust, noise and equipment hazards.

According to North, machine control drives productivity by transforming practices through the whole project cycle, such as taking away ground nails, like railway cuttings, in slopes. “You have a virtual site layout held in the machine control system. There are also huge benefits with the control of instrumentation holes for site investigation. There is a huge opportunity where machine control can be used.”