ایستاسازه
En Ar

خانه - خدمات ایستاسازه - پایدارسازی گود عمیق - ادوات و تجهیزات حفاری (دستگاه دریل واگن) (Drill Wagon)

یکی از اصول اساسی و کاربردی در کار پایدارسازی و گودبرداری و کارهای عمرانی، حفاری و نیلینگ می‌باشد و این مهم امکان‌پذیر نخواهد بود مگر با آموزش‌های اصولی و صحیح از اپراتور تا تکنسین و مهندسان. در صورت حفاری گمانه به صورت صحیح، نیلینگ با هزینه‌های کمتری انجام می شود که در حال حاضر مهمترین نکته در پروژه ها کاهش هزینه هاست.
حفاری گمانه ها در صنعت میخکوبی (نیلینگ) و پایدارسازی، به وسیله دستگاه خاصی به نام دستگاه دریل واگن انجام می شود که در ادامه با این نوع دستگاه و انواع آن آشنا خواهیم شد.

دستگاه حفاری دریل واگن در عملیات نیلینگ
دستگاه حفاری دریل واگن در عملیات نیلینگ

دستگاه حفاری دریل واگن نوعی دستگاه حفاری ضربه ای است که مجموعه پاورهد (روتیشن) از طریق واگن به دکل نصب شده و بر روی دکل بالا و پایین می شود. مجموعه دکل و پاور هد بر روی دو نوع زیربندی که شامل چرخ شنی (زنجیری) و چرخ لاستیکی است مونتاژ می شود.

نمای کلی دریل واگن
نمای کلی دستگاه دریل واگن

دستگاه حفاری دریل واگن برای عملیات حفر گمانه در معادن، راه سازی، نیلینگ، ژئوترمال، سدسازی و … کاربرد دارد. با توجه به عدم نیاز به تثبیت دستگاه روی زمین به دلیل وزن نسبتاً زیاد دریل واگن ها، صرفه جویی قابل توجهی در زمان اجرای خدمات حفاری به دست می آید.

امروزه بیش از ۹۵ درصد حفاری ها به روش مکانیکی و به وسیله ماشین های ضربه ای، چرخشی و ضربه ای – چرخشی انجام می گیرد. در روش مکانیکی، نفوذ در سنگ و خاک با انرژی مکانیکی و از طریق اعمال ضربه هایی پی در پی یا در اثر تماس صورت می گیرد.

حفاری مکانیکی
حفاری مکانیکی

عموما حفاری های مورد نیازی که در صنعت نیلینگ و پایدار سازی گود انجام می شود دارای عمق و قطرهای متفاوتی می باشد به طور مثال حفاری های مورد نیاز در امر نیلینگ دارای عمق متفاوت و قطر بین 3 اینچ تا 6 اینچ است.

به منظور عملیات حفاری به روش مکانیکی از دستگاه دریل واگن استفاده می شود. دریل واگن ها دارای انواع مختلفی هستند که هر کدام از لحاظ کیفی تفاوت هایی دارند که بیشتر در جزئیات می توان آنها را دسته بندی کرد.

دریل واگن چرخ زنجیری
دریل واگن چرخ زنجیری

در بخش پایدارسازی گودهای شهری از دریل واگن های ابعاد کوچکتر استفاده می شود ولی در بخش هایی که خارج از محدوده شهری می باشد از دریل واگن هایی بزرگتر با کارایی های متناسب با آن منطقه استفاده می شود .

انواع دریل واگن - ایستاسازه
انواع دریل واگن
روش های مختلف حفاری

افزایش فشار هوای فشرده در محدوده ای معین، موجب افزایش سرعت حفاری می شود به طوری که بر اساس اندازه گیری های تجربی در نوع مشخصی از دریل واگن،  اگر فشار از 90psi به 110psiبرسد؛ نفوذپذیری در سنگ ۳۸ درصد افزایش خواهد یافت.

درجه فشار کمپرسور
درجه فشار کمپرسور

یکی از کاربردهای حفاری و گمانه زنی مربوط به عملیات پایدارسازی دیواره گود به روش نیلینگ و انکراژ و بهسازی خاک با استفاده از میکروپایل می باشد. در این مطلب سعی شده است ادوات و تجهیزات مربوط به حفاری گمانه جهت آشنایی مهندسین علاقه مند به اجرای نیلینگ، انکراژ و میکروپایل شرح داده شود. در ادامه مراحل فعالیت و ارتباط ماشین آلات مذکور به ترتیب آورده شده است.


بخش اول


فعالیت مربوط به حفاری گمانه در نیلینگ، از کمپرسور هوا و ادوات مربوط به آن شروع می شود.
کوپلینگ هوا: کوپلینگ هوا یا همان لوله انتقال هوا که از کمپرسور آزاد می باشد باید با دیگر ادوات برای انتقال هوا مرتبط باشد.
مغزی های مربوط به هوا: این نوع مغزی ها دارای رزوه و کونیک هستند که به سایز 2 اینچ و دارای 3 حالت (یک سرتخت یک سر کونیک، دو سر تخت، دو سر کونیک) هستند.
هرز گرد: این وسیله برای رابط بین شلنگ هوا و مغزی تعبیه می شود که رابط هرز گرد وارد شلنگ هوا می شود و قسمت جلوی هرزگرد روی مغزی کوپل می شود.
شلنگ هوا: شلنگی با قطر 2 اینچ و دارای جنس لاستیک نرم همراه با میانه و روی سیمی و یا میانه روی لاستیکی موجود می باشد که وظیفه شلنگ هوا انتقال هوا از کمپرسور به دستگاه های حفاری دریل واگن می باشد.
انواع بست ها: بست ها دارای انواع بسیار زیادی هستند که بیشتر از بست های چهار پیچ و دو پیچ برای نگهداری هرز گرد روی شلنگ استفاده می شود.
کوپلر هوا: کوپلر هوا یا فک چهار زبانه وسیله ای دارای حالت ثابت و شلنگ هوا دارای کوپلر متحرک می باشد که شلنگ هوا را به قسمت کوپلینگ کمپرسور وصل می کند.

واشر تنظیم: این واشرها که دارای حالت های مختلف و از جنس های متفاوت می باشد برای تنظیم و افت هوا میان قسمت هرز گرد یا داخل قسمت فک چهار زبانه استفاده می شود.
ادوات پرسی شلنگ هوا: در بعضی از حالت ها تمامی ادوات اتصالات رابط میان شلنگ و کمپرسور بر روی شلنگ هوا نیز پرس می شود که ادوات آن هرز گرد غلاف دار می باشد که داخل شلنگ هوا وارد می شود و با فشار شلنگ و رویه لاستیکی پرس می شوند.

ادوات کمپرسور هوا
ادوات کمپرسور هوا

بخش دوم


قسمت های مربوط به دریل واگن



کوپلینگ هوای ورودی دریل واگن: رابطی رزوه دار و یا کونیک دار که شلنگ هوا روی آن بسته می شود و وظیفه آن انتقال هوا به داخل دریل واگن می باشد.
دیگ روغن: رابط هوا بر سر راه دیگ روغن مصرفی (روغن نمره 10) قرار دارد که با باز کردن شیر روغن، روغن مصرفی با فشارزیاد با هوا ترکیب شده و داخل دریل واگن تا قسمت ایر موتورها و روتیشن و تخلیه هوا و سوزن های ترمز گیربکس های حرکتی عملیات چرب کنندگی انجام می شود.
شیر تنظیم هوا: در قسمت پشت دریچه هوای دیگ روغن یک قسمت دیگر به نام شیر تنظیم هوا وجود دارد که هوای مربوط را از طریق تانک هوا به قسمت ایر موتور حفاری و یا به قسمت هوای حرکتی به گیربکس های حرکتی هوا می رساند.

قسمت های مختلف دریل واگن
قسمت های مختلف دریل واگن

بخش سوم


 قسمت های مربوط به حرکت دریل واگن



لیور حرکتی: لیور حرکتی یا اهرم حرکتی یا دنده حرکتی در قسمت بعد از شیر هوای اصلی وجود دارد که با چرخاندن شیرهوا، هوا در پشت لیورها در حالت آماده و با حرکت لیورها هوا به سیستم ایرموتور حرکتی می رسد.
ایرموتور حرکتی: وظیفه سیلندر هوایی را دارد که با فشردن لیور حرکتی هوا وارد ایرموتور می شود و پیستون ها و شاتون ها هوا را به گیربکس ها رسانده و باعث حرکت شفت متحرک شده و چرخ دنده های گیربکس بر روی شفت مادر حرکت کرده و باعث حرکت خورشیدی شده و شنی دستگاه شروع به حرکت می کند.
گیربکس حرکتی: تمامی دستگاه های دریل واگن پنوماتیک هیدرولیک، هیدرولیکی، هیدرولیک برقی دارای چرخ هستند و سیستم گیربکس حرکتی دارند. در بیشتر دریل واگن ها گیربکس حرکتی دارای سیستم چرخ دنده، شفت، شفت پینیوم، شفت مادر (شفت اصلی)، بلبرینگ و سوزن ترمز یا سیستم تعلیق حرکتی می باشد.

قسمت های مختلف حرکت دستگاه حفاری دریل واگن
قسمت های مختلف حرکت دستگاه حفاری دریل واگن

بخش چهارم


قسمت های مربوط به بخش دستگاه حفاری در دریل واگن



ایر موتور: همانطور که از اسمش مشخص می باشد این موتور با هوا کار می کند و مشابه فعالیت ایر موتور حرکتی را دارد. مانند تمامی موتورها دارای سیلندر پیستون و شاتون می باشد که در قسمت سیلندر شاتون ها وظیفه حرکت پیستون را به عهده دارند و با باز و بسته شدن دریچه های سوپاپ ها، هوا انتقال پیدا می کند و سوپاپ ها در محفظه سیلندر در قسمت گیلاس سیلندر (لیوان سیلندر) بالا و پایین می شوند و حرکت مکش را برای تعویض در جلو عقب شدن آنها با شاتون ها انجام می دهد.
در قسمت هایی که حرکت یا دوران مدنظر باشد از ایر موتور های قدرتی استفاده می شود مانند ایر موتور های حرکتی و ایر موتور های پشت دکل زنجیرکش. در قسمت هایی که دوران بالا یا سرعت حرکت روتیشن مطرح باشد از ایر موتور های سرعتی استفاده می شود. طبیعتاً ایر موتورهای سرعتی همان طور که از اسمشان مشخص می باشد دارای سرعت زیاد، گشتاور سریع و حرکت دورانی می باشند. امروزه با شکل گیری و ترکیب دو مدل از مکانیزم ایر موتورهای ال مین، لایت مین دیگر مشکل قدرت و سرعت حل شده و ایر موتور ها هم دارای سرعت و هم قدرت می باشند.
روتیشن: به وسیله حرکت دورانی و گردش راد در چال عملیات حفاری روتاری یا دورانی انجام می شود.
روتیشن با نصب راد و ادوات چکش و سرمته عملیات حفاری را انجام می دهد. تنها چرخش راد، تعویض راد و انتقال هوا وظیفه روتیشن می باشد و حرکت عقب جلو کردن روتیشن وظیفه ایرموتور زنجیرکش می باشد.

زنجیر کش: ایرموتور بسیار سرعتی و قدرتی می باشد که وظیفه حرکت عقب جلو کردن روتیشن را به عهده دارد. به وسیله زنجیر قاب زیرین روتیشن روی دکل حرکت می کند باعث عقب جلو رفتن روتیشن می شود این عملیات به عهده زنجیرکش می باشد.


بخش پنجم


آشنایی با سرمته ها و ادوات حفاری



راد: لوله ای توخالی که وظیفه انتقال حرکت و هوا را از روتیشن به چکش و سرمته بر عهده دارد.
راد خود حفار: این رادها در انتهای کار خود داخل خاک باقی می مانند و فعالیت آن ها در حفاری در خاک های ریزشی و سست در عملیات نیلینگ می باشد.
سرمته: فعالیت حفاری خاک با سرمته ها امکان پذیر است. برای هر نوع حفاری و لایه خاکی و عمق مشخص گمانه و قطر مشخص از سرمته های متنوع استفاده می شود.

ادوات دستگاه حفاری گمانه
ادوات حفاری

انواع سرمته


سپری:


سر مته های سپری شکلی شبیه به یک مخروط سه وجهی دارند و بیشتر دارای پنج یا سه برجستگی در هر وجه هستند که به این نوع سپری ها پنجه گرگی یا گل بر نیز می گویند. سپری های سوزنی و سرمته ای، حفاری گمانه در خاک های ماسه ای و رسی را به خوبی انجام می دهند. سپری های مثلثی دارای قدرت بسیار بالا بوده و درخاک های دژ و مخلوط رسی می توانند به خوبی حفاری کنند. از سپری ها به صورت کلی در عملیات پایدارسازی گود به روش نیلینگ و انکراژ در خاک های رسی و با سنگ کم استفاده می شود.

سرمته سپری
سرمته سپری

کوپ سرمته:


این وسیله دارای یک راد میانی به نام کوپ می باشد که ادوات پیستون و سیلندر داخل آن می باشد و به راد وصل می شود و در ابتدای آن سرمته های چکش زن از قبیل سرمته های پیستونی، چرخشی شیار دار، تفلن دار، متحرک دورانی (سپر چکش ها) و راک بیت ها به وسیله رابط کوپ وصل شده و در حفاری گمانه در خاک های دج شنی سنگی و مخلوط های پر تراکم و کم تراکم از بافت های سیلیسی و سیلکاتی و رسی می توان از کوپ سرمته ها استفاده کرد. این نوع سرمته ها در عملیات پایدارسازی گود به روش نیلینگ و انکراژ در خاک های مخلوط، ماسه ای و سنگی استفاده می گردند.

کوپ سرمته
کوپ سرمته

سرمته های خود حفار:


سر مته های خود حفار دارای الماسه های نگینی به نام الماسه گلوله ایی و ساچمه ای هستند به راد خودحفار وصل شده عملیات حفاری گمانه را انجام می دهند و در آخر در گمانه باقی می مانند. این نوع سرمته ها در عملیات پایدارسازی گود به روش نیلینگ و انکراژ در خاک های سست و ریزشی که گمانه پس از خارج کردن راد دچار ریزش می گردد استفاده می شوند.

سرمته خودحفار - دستگاه دریل واگن
سرمته خودحفار


این نوع سرمته های جدید از ترکیب حفاری های روتاری + کوپ سرمته ایی به وجود آمده اند. حفاری های با عمق بالا را از طریق سپرچکش ها به آسانی می توان انجام داد.

انواع سرمته
انواع سرمته

در زمینه پایدارسازی گود بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه مطالعات ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید :

در زمینه بهسازی خاک بیشتر مطالعه کنید :

در زمینه طراحی و مشاوره ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه تخریب و خاکبرداری بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه ابنیه و ساختمان بیشتر مطالعه کنید : 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

سایر مقاله ها

ادوات و تجهیزات حفاری (دستگاه دریل واگن) (Drill Wagon)

یکی از اصول اساسی و کاربردی در کار پایدارسازی و [...]


بیشتر بخوانید

آزمایش تعیین تخلخل و چگالی خشک سنگ (Experiment to determine the porosity and dry density of rock)

این آزمایش با هدف تعیین میزان تخلخل و چگالی خشک [...]


بیشتر بخوانید

آزمایش های تعیین درصد رطوبت و شاخص دوام وارفتگی در سنگ ها (Water content of rock)

امروزه در بسیاری از بخش های مهندسی ژئوتکنیک پیشرفت های [...]


بیشتر بخوانید

دستگاه و تجهیزات تزریق دوغاب سیمان (ست تزریق) (Cement Grouting Equipment)

تزریق دوغاب سیمان یکی از روش های نسبتاً جدید پایدارسازی [...]


بیشتر بخوانید