Groundhog Alpha
Swissloop Tunneling
Swissloop Tunneling è un'associazione studentesca del Politecnico di Zurigo e ricerca nuove soluzioni per l'industria del tunnelling. Nel 2021 il team ha costruito la sua prima fresa per tunnel e l'ha chiamata "Marmotta Alpha", in onore della marmotta locale che costruisce tunnel.
Prototipo con meccanismo di controllo unico
Più maneggevole delle macchine convenzionali
Inoltre, l'innovativo sistema di rivestimento del tunnel consente di produrre la canna del tunnel con la stampa 3D. L'obiettivo di questo processo innovativo è quello di ottenere una produzione continua, priva di elementi prefabbricati.
Swissloop Tunneling è stato uno dei dodici team invitati alla Not-A-Boring Competition di Elon Musk su 400 candidati iniziali. Alla finale del concorso, tenutasi a Las Vegas nell'estate del 2021, gli studenti hanno vinto il premio per l'innovazione e il design e il secondo posto con "Groundhog Alpha".
Marmotta Alpha
Il prototipo
Nel corso dell'ultimo anno, gli studenti hanno progettato, costruito e testato "Groundhog Alpha". Nel farlo, l'associazione ha deliberatamente perseguito un approccio molto innovativo. Swissloop Tunneling è convinta che questo nuovo approccio costituirà la base per le future soluzioni di tunnelling.
Il prototipo ha le seguenti dimensioni e sottosistemi:
- Lunghezza: 7 metri
- Massa: 2,5 tonnellate
- Diametro: 0,56 m
- Forza motrice: max. 200 kN
- Velocità di rotazione della testa di perforazione: 27 giri/min.
- Velocità prevista: 0,5 cm/s
Smontaggio e rimozione
Triturazione del materiale con un design proprietario
La ruota da taglio si adatta a diverse geologie e viene utilizzata per allentare il sottosuolo dal fronte. I pezzi di roccia più grandi vengono poi frantumati a circa 1-2 cm con un frantoio a cono nella camera di erosione. Il frantoio a cono è sostenuto da getti d'acqua ad alta pressione. Nella fase finale, le scorie vengono estratte dalla camera di erosione mediante una pompa a vuoto Venturi.
Sistema di controllo
Manovrabilità grazie a 6 cilindri di precisione
Per il sistema di controllo è stato progettato un sistema esapode idraulico personalizzato. I sei cilindri idraulici di precisione conferiscono alla testa di perforazione sei gradi di libertà. Inoltre, in situazioni di emergenza, il sistema idraulico può essere utilizzato come un martello pneumatico, facendo vibrare l'intera testa di perforazione a una frequenza fino a 20 Hz.
Gallerie
Produzione innovativa in situ del rivestimento della galleria
Una speciale stampante 3D a polimeri è integrata nella macchina per produrre la parete del tunnel. La parete del tunnel, dello spessore di 15 mm, viene prodotta in loco utilizzando robuste lamelle in fibra di vetro e un polimero bicomponente.
Propulsione
Propulsione continua grazie a un sofisticato meccanismo
Il meccanismo di scavo è costituito da 16 cilindri idraulici strettamente coordinati, che premono alternativamente contro il rivestimento polimerico e possono applicare simultaneamente la forza di avanzamento di 200 kN necessaria per lo scavo. L'ingegnoso meccanismo di tunnelling consente un movimento continuo.
Collaborazione con Implenia
Sempre più vicini a una macchina per lo scavo di tunnel funzionante
La collaborazione tra Implenia e Swissloop Tunneling sta entrando quest'anno nella sua seconda fase.
Miguel Nunes, membro del consiglio di amministrazione di Swissloop Tunneling e tirocinante presso Implenia.
Visione
Prossima sfida: Not-a-Boring Competition 2023 ad Austin, TX
Il team di tunnelling Swissloop si sta preparando per la nuova edizione della Not-a-Boring Competition di Elon Musk, che si terrà ad Austin, in Texas, all'inizio del 2023. La macchina per il tunnelling è stata ampiamente testata e ulteriormente sviluppata per questo evento. Con questa nuova iterazione, l'azienda si è posta l'obiettivo di celebrare ancora una volta il successo della competizione.
A lungo termine, Swissloop Tunneling non vuole essere solo un team di gara, ma anche una piattaforma di ricerca per studenti motivati. L'obiettivo è promuovere lo sviluppo di soluzioni innovative di (micro)tunnelling. Implenia è il partner giusto per questo!