Crossrail, najväčší európsky stavebný projekt, mení železničnú prepravu v Londýne a v juhovýchodnom Anglicku. Zvýšením železničnej kapacity centrálneho Londýna o 10 % prispeje tento projekt k obnove mesta a skráti jazdné časy. V súčasnosti je na budúcej Alžbetinej trase položených takmer 20 km koľají. Celkový rozpočet projektu Crossrail je 14,8 miliárd libier (približne 18 miliárd eur). Cieľom projektu Crossrail je prepraviť ďalších 1,5 milióna osôb do oblastí vzdialených 45 minút od centrálneho Londýna a prepojiť kľúčové londýnske časti, kam ľudia cestujú za prácou, kvôli voľnočasovým aktivitám a podnikaniu (Heathrow Airport, West End, The City a Docklands), a tým umožniť ďalší hospodársky rozvoj. Prvá prevádzka Crossrail cez centrálny Londýn sa začne koncom roka 2018 s odhadovaným ročným počtom cestujúcich 200 miliónov.
Na zabezpečenie železničnej infraštruktúry je potrebných niekoľko vŕtacích vzorov, ktoré budú vŕtať každého 6,4 metra do betónovej tunelovej výmurovky. To zahŕňa konzoly na núdzové únikové trasy, systémy riadenia káblov, požiarne siete a vedenie 25 kV, ktoré bude napájať vlaky Crossrail.
V predchádzajúcich projektoch sa tieto práce vykonávali ručne. Vedúci museli fyzicky vyznačiť každé miesto a otvory potom vŕtali stavební robotníci pomocou ručných zbíjačiek. Pri razení v dĺžke 42 km by dokončenie v tomto projekte trvalo dva až tri roky (v závislosti od počtu zamestnaných stavebných robotníkov). Otrasy a hluk spôsobené vŕtaním 250 000 priehlbín by pravdepodobne znamenali zdravotné a bezpečnostné problémy pracovníkov. Aj s vhodnými osobnými ochrannými prostriedkami (OOP) by dlhodobé otrasy spôsobili veľmi vážne poškodenia rúk a paží. Okrem toho, že ide o známy jav prispievajúci k syndrómu karpálneho tunela a iných zranení súvisiacich s ergonómiou, môžu tieto otrasy vyvolávať priame zranenia prstov a rúk. Z týchto dôvodov sa vyžadovalo riešenie, ktoré by urýchlilo vŕtanie a neohrozovalo tak zdravie a bezpečnosť pracovníkov.
ATC (spoločný podnik spoločnosti Alstom, TSO a Costain) bol požiadaný o to, aby vyvinul úplne nové, moderné a presné automatizované vŕtacie súpravy. Vŕtacie súpravy Crossrail boli dokončené v novembri 2015 a vyrobila ich spoločnosť Rowa Tunnelling Logistics vo Švajčiarsku.
Pri mechatronickom systéme, ktorý integruje elektrické a hydraulické súčasti, ako aj kompletný softvér a rozhranie, spolupracovala spoločnosť ATP Hydraulik s firmou Eaton; to umožnilo ATP spojiť sa s jedným z hlavných dodávateľov a zoptimalizovať čas potrebný na vývoj riešenia.
„Výsledkom použitého mechatronického prístupu, ktorý zahŕňal hydraulické a elektrické diely spoločnosti Eaton, bol fantastický technický úspech v rekordom čase – automatizovaná vŕtacia súprava, ktorá môže byť definovaná ako robot a je prvou svojho druhu,“ hovorí Michael Fabianek, CTO spoločnosti ATP.
Elektrické súčasti pre vŕtacie stroje zahŕňali stýkače a poistky s komunikáciou SmartWire-DT spoločnosti Eaton a čerpadlá pre systém potláčania prachu, ktorý je riadený cez rozhranie Profinet/SmartWire-DT. Inteligentné prepojovacie a komunikačné technológie SmartWire-DT konsolidujú zložitú kabeláž do jediného odolného kábla, ktorý možno pripojiť k štandardnej sieti. Odolný rad axiálnych piestových čerpadiel Eaton dodáva olej hydraulickým systémom, ktoré manipulujú s ramenami a ovládajú 36 vrtákov spolu s proporcionálnymi a kazetovými ventilmi a ventilmi ovládania smeru s rúrkovými spojkami Eaton.
Prvou fázou bolo zaistenie 3D skenovania pozdĺž tunela pri vykonávaní merania v malých krokoch. Tieto dáta boli v súradnicovej podobe uložené do počítačového programu a cez ne boli položené segmentové šablóny vrtných polôh. Každého 6,4 metra sú vŕtacie súpravy automaticky usadzované laserom. Súpravy prijímajú vŕtacie dáta cez pamäťové zariadenie s rozhraním USB. Všetky otvory sa vŕtajú súčasne, úplne automaticky a s presnosťou ±2 mm.
„Odhadujeme, že integráciou inteligentnej prepojovacej a komunikačnej technológie Eaton sme pri stavbe oboch rozvádzačov pre obe vrtné vozidlá ušetrili 80 pracovných hodín,“ konštatujú technici spoločnosti ATP. Tieto úspory sa dosiahli skrátením času pripájania a času potrebného na skúšanie vstupov/výstupov a na uvedenie do prevádzky.
Uskutočnenie projektu až do výrobných preberacích skúšok (FAT) trvalo ATP štyri mesiace. Po rozsiahlych regulačných a bezpečnostných skúškach a skúške FAT vo Švajčiarsku bolo uvedenie do prevádzky dokončené pomocou reálnych upravených dát vo Veľkej Británii. Samotné vŕtanie do steny tunela sa začalo v apríli 2016. Predpokladá sa, že tento typ vŕtacej sústavy bude použitý aj pre budúce programy razenia tunelov.
