حفاری ماشینی ژئوتکنیک

به منظور بررسی و مطالعات خاک و به دست آوردن نمونه در زیر لایه های زمین از حفاری استفاده می شود که عمده ترین روش آن حفاری ماشینی ژئوتکنیک نام دارد. از لحاظ کلی حفاری ژئوتکنیک به دو دسته ماشینی و دستی تقسیم می شود. هر کدام از این روش ها بسته به امکان عملیات و شرایط ایمن، صورت می پذیرد.

در واقع روش ماشینی به عنوان مجهزترین روش برای حفاری زمین شناخته شده است و تنها روشی است که نظام مهندسی آن را تایید رسمی می کند. اما در رابطه با این روش باید گفته شود که دارای شیوه های دیگری با نام های دیگری در دل خود است. در این بخش ما قصد داریم به بررسی دقیق حفاری های ماشینی ژئوتکنیکی بپردازیم. برای آشنایی با اصول شیوه کار در این روش تا انتهای این مقاله همراه ما باشید.

حفاری ماشینی ژئوتکنیک چیست؟

در پروژه هایی که عمق زمین حفاری بیش از 30 متر در نظر گرفته شده است، بنا بر دلایل و مسائل ایمنی لازم است که به طور حتمی از روش ماشینی استفاده شود. برخی در گمانه هایی که عمق کمتر از 20 متر تعیین شده است، از روش ماشینی استفاده نمی کنند، زیرا هزینه هایی می تواند در بر داشته باشد. با این حساب وقتی صحبت از روش حفاری ماشینی ژئوتکنیک می شود ما با روشی در مقابل روش دستی طرف هستیم که هزینه هایی به مراتب بیشتر دارد.

حفاری ژئوتکنیک ماشینی به نام حفاری با دستگاه نیز شناخته شده است که در واقع نوعی حفاری زمین است که بر اساس آن زمین با قطر 10 الی 20 سانتی متری توسط دستگاه حفر می شود. بیشترین قابلیت حفاری با دستگاه را باید در عمق های بیشتر جستجو کرد. حفاری با استفاده از ماشین، خود دارای روش های مختلفی است که از آن ها می توان به حفاری ژئوتکنیک شستشویی، ضربه ای، دورانی و مته ای اشاره کرد. در ادامه به توضیح مختصر انواع حفاری ماشینی ژئوتکنیک خواهیم پرداخت.

انواعی روش های حفاری ژئوتکنیک با دستگاه

هدف اصلی از وجود تنوع در روش های ماشینی برای حفاری ژئوتکنیک این است که بتوان بسته به شرایط مختلف خاک و سنگ، اقدام به نمونه برداری کرد. در واقع برخی از خاک ها یا سنگ ها داری سطوح سخت و نرم هستند و علاوه بر این برخی از روش های حاکی از هدف های خاکبرداری یا اکتشاف نیز هستند.

ژئوتکنیک شستشویی (Wash boring Drilling)

در روش حفاری ژئوتکنیک شستشویی که یکی از متداول ترین روش هاست، مته ای در خاک قرار می گیرد  که در آن سوراخ هایی وجود دارد. سوراخ های موجود در مته، آب را با فشار زیاد وارد می کند که خاک در این حالت شسته می شود. این حفاری بیشتر در نهشته های نرم، نیمه سخت و سنگ های هوازده کاربرد دارد.

ژئوتکنیک ضربه ای (Percussion Drilling)

روش دیگر با نام ضربه ای در حفاری ماشینی ژئوتکنیک برای ضربه زدن و خرد کردن سنگ یا خاک استفاده می شود. در روش حفاری ضربه ای، هنگام حفاری در سنگ، نمونه های دست نخورده بسیاری به دست می آید. چنین نمونه هایی در خاک عموما دست خورده و بهم ریخته است. برای حفاری چاه عمیق، حفاری ضربه ای بسیار کاربرد دارد.

ژئوتکنیک دورانی (Rotary Drilling)

برای حفر گمانه در انواع زمین های خاکی و سنگی تا اعماق زیاد، از روش حفاری ژئوتکنیک ماشین دورانی استفاده می شود. قطر گمانه در این روش، 40 الی 200 میلی متر است که سرعت حفاری نیز در این روش به  نسبت سایر روش ها بیشتر می باشد. در پروژه های اکتشافی و بهره برداری از گاز و نفت، از روش دورانی استفاده می شود. باید بدانید که این روش به دلیل پیچیدگی و برخی محدودیت های ویژه دارای هزینه های بسیاری است.

حفاری ژئوتکنیک مته ای

این روش که حفاری با اوگر باکت نام دارد، از جمله روش های حفاری ماشینی ژئوتکنیک ارزان و ساده محسوب می شود. این روش در دل خود بسته به نوع مته دارای حفاری های گوناگونی است. از روش های گوناگونی که بسته به مته در روش حفاری مته ای استفاده می شود می توان موارد زیر را در نظر داشت:

• مته حلزونی پیوسته تو پر
• مته حلزونی پیوسته تو خالی

عوامل موثر در حفاری ژئوتکنیک با استفاده از دستگاه

همانطور که اشاره شد، از عمده ترین روش های حفاری باید به روش حفاری ماشینی ژئوتکنیک اشاره کرد. این روش بسته به عوامل گوناگونی می تواند هزینه هایی برای مصرف کننده خود در بر داشته باشد. به طور کلی  عوامل موثر در استفاده از این روش چه از نظر هزینه و چه از نظر کاربری به شرح زیر است:

• محل حفاری
• عمق حفاری
• تعداد گمانه ماشینی
• نوع و جنس زمین

در واقع باید در نظر داشته باشید وقتی صحبت از حفاری با دستگاه می شود، بسته به عوامل موثر در عملیات، ما با دستگاه ها و ماشین هایی طرف هستیم که می تواند بسیار غول پیکر باشند. با این حساب در آخر روش حفاری ماشینی ژئوتکنیک را باید روشی معرفی کرد که بر پایه اصول دقیق تر، عملیات های عمرانی و نمونه برداری را انجام می دهد.