En la construcció de túnels, les màquines que s'utilitzen per perforar manualment forats de volada s'anomenen habitualment perforadores de roca o excavadores de roca. Aquests dispositius són eines bàsiques en l'excavació de túnels, que utilitzen l'impacte i la rotació per crear forats de volada a la roca, obrint el camí per a operacions posteriors de voladilla o suport. Les perforacions de roca són com la "destral" de l'enginyeria de túnels; sense ells, la construcció moderna del túnel seria impossible.
El principi de funcionament d'un trepant de roca
El principi de funcionament d'un trepant de roca, aparentment simple, és força enginyós:
Sistema d'impacte: el gas d'alta-pressió o la pressió hidràulica impulsa el pistó en moviment alternatiu, generant una força d'impacte d'alta-freqüència.
Sistema de rotació: impulsa simultàniament la vareta de trepant perquè giri, fent que la broca rasqui la roca de manera uniforme.
Sistema d'eliminació d'encenalls: s'utilitza aire comprimit o aigua per eliminar els talls de perforació del forat.
Aquesta combinació de "martellet + rotació" permet que fins i tot la roca dura sigui fàcilment perforada.
Tipus comuns de perforacions de roca
Segons la seva font d'energia, les màquines de perforació de túnels es divideixen principalment en tres categories:
Trepans pneumàtics de roca: accionats per aire comprimit, d'estructura senzilla però sorollosos.
Trepants hidràulics de roca: més potents i eficients, l'opció principal per a l'enginyeria moderna de túnels.
Trepans elèctrics de roca: respectuosos amb el medi ambient i silenciosos, però amb una potència relativament menor, adequats per a aplicacions específiques.