دانلود طرح کسب و کار راه‎اندازی کارگاه ساخت ماشین های مرتبط با تزریق سیمان و استحکام خاک

روشهای استحکام خاک و تزریق دوغالب و تجهیزات مربوطه

- پیشگفتار فنی

- درباره ریزشمعها (میکروپایل) در پایدارسازی بسترها

- تعریف کلی، فواید، کاربرد و مراحل اجرا

- معرفی  تجهیزات و ماشین‎آلات مورد نیاز برای اجرای میکروپایل

- درباره میخ‎کوبی ‎(Nailina) در پایدارسازی دیواره‎ها

- تعریف کلی، فواید، کاربرد و مراحل اجرا

- معرفی تجهیزات و ماشین‎آلات مورد نیاز برای اجرای عملیات ‎Nailing

- تزریق سیمان بدون استفاده از اجزای فلزی

- تزریق تحکیمی

- تزریق آب‎بندی

- تزریق تماسی

پیشگفتار فنی

رشد روزافزون جمعیت در عصر حاضر انسان را نیازمند استفاده بهینه‎تر و ایمن‎تر از سطح زمین شهرها و محدوده‎های صنعتی خود نموده است و پیشرفت علم و تکنولوژی در شاخه‎های مختلف علوم، ابزار این استفاده بهینه را در اختیار بشر نهاده است.

انسان امروزی در ساخت و سازهای خود عواملی چون ایمنی بودن و داشتن طول عمر مطلوب را بسیار حیاتی فرض کرد، و قبل از ساخت یک سازه به مطالعه دقیق بستر آن سازه می‎پردازد و در این راستا آزمایشات مختلفی را جهت رسیدن به اطمینانهای لازم به انجام می‎رساند و در مواردی که انجام آن آزمایشات عدم اطمینان کافی به خاک بستر را به اثبات برساند یا احتمال فروریختن دیواره‎ها در حین گودبرداری وجود داشته باشد روشهای استحکام بخشی به بستر و دیواره‎ها مطرح شده و به انجام می‎رسند. از جمله این روشها می‎توان به دو روش استفاده از ریزشمعها برای تحکیم بستر زمین و روش نیلینگ که برای استحکام بخشی به دیواره‎ها است اشاره کرد که در این دو روش برای پایدارسازی خاک از تزریق سیمان به خاک و به کارگیری اجزایی فلزی چون لوله و میله گرد استفاده می‎شود که در نتیجه استفاده هم‎زمان از سیمان و فلز استحکام مطلوبی در خاک بوجود می‎آید.

علاوه بر دو روش اشاره شده در فوق، تزریق سیمان بدون استفاده از اجزاء فلزی نیز فراگیر بوده و در گستره عملیاتهای عمرانی موارد مصرف زیادی دارد که از جمله آنها می‎توان به تزریق تحکیمی، تزریق آب‎بندی و تزریق تماسی اشاره کرد. در ادامه این فصل توضیحی تحکمیلی درباره هر کدام از پنج روش اشاره شده در فوق داده شده است و به دستگاه‎ها و تجهیزات مورد نیاز برای ا جرای این عملیاتها که مورد نظر این طرح می‎باشند اشاره خاص می‎شود.

درباره ریزشمعها (میکروپایل) در پایدارسازی بسترها

تعریف کلی، فواید کاربرد و مراحل اجرا

استفاده از ریزشمعها یکی از روشهای تحکیم زمین به حساب می‎آید در این روش خواص مکانیکی خاک و بستر به نحو قابل توجهی بهبود می‎یابد. روش استفاده از ریزشمعها به عنوان یک روش استحکام زمین دارای مزایایی است که از جمله آنها می‎توان به هزینه اجرایی کم، سرعت عملیات اجرایی بالا، عدم نیاز به ماشین‎آلات و دستگاه‎های بسیار بزرگ، افزایش ظرفیت باربری خاک، کنترل نشستها، کنترل روانگرایی و استحکام بخشی به خاکهای دستی و مسئله‎دار استفاده نمود و از نظر نوع خاک این روش در انواع خاک‎های لجنی، سست، رسی، ماسه‎ای، شنی و انواع سنگ قابل اجرا می‎باشد. از لحاظ دامنه کاربرد سازه‎ای می‎توان به کاربرد ریزشمعها در استحکام بستر برجهای بلند مرتبه یا سوله و مخازن بزرگ یا حتی استحکام بخشیدن به قسمتهایی از جاده یا ریل راه‎آهن که با زمین تست برخورد کرده‎اند اشاره کرد.

برای اجرا در ابتدا با توجه به پارامترهایی چون مقدار بارگذاری، نوع خاک بستر و آزمایشات انجام شده بر روی آن محاسبات مربوطه صورت پذیرفتهو عمق فرو رفتن هر شمع در زمین و فاصله شمع‎ها از یکدیگر در راستاهای طول و عرض محاسبه می‎شود و بعد از تهیه پلان اجرایی به ترتیب زیر عمل می‎شود.

در ابتدا لوله‎های فلزی که عموماً دارای قطر خارجی 5/2 اینچ می‎باشند و بدنه آنها مشبک شده است با عمقهای مشخص شده به داخل زمین کوبیده می‎شوند و یا بعد از حفاری گمانه در داخل زمین قرار داده می‎شوند و سپس دوغاب سیمان با فشار بالا به داخل این لوله‎ها تزریق می‎شود و دوغاب از سوراخهای جداره لوله به داخل بافت خاک نفوذ کرده و باعث تحکیم آن می‎شود و در مرحله بعدی در صورت نیاز میله‎گردهایی با نام انکر جهت تحمل بار عمودی در داخل لوله قرار داده می‎شود و بعد از پر کردن داخل لوله ملات سیمان فلانجی بر سر ریز شمع که از زمین بیرون مانده است جوش می‎شود تا سطح تماس ریز شمع با زمین اطراف را زیادتر کند و تکرار عمل قرار دادن ریزشمعها (با فاصله‎های کم از یکدیگر) باعث استحکام کل سطح آن زمین می‎شود.

معرفی تجهیزات و ماشین‎آلات مورد نیاز برای اجرای میکروپایل

1- لوله‎های میکروپایل: وظیفه این لوله‎ها علاوه بر تحمل بار عمودی انتقال دوغاب از جداره‎های مشبک خود به داخل خاک می‎باشد. این لوله‎ها با طول دومتری از لوله 5/2 اینچ بریده می‎شوند و در جداره خارجی آنها تعداد زیادی سوراخ  ؟؟ ایجاد می‎شود و یک سر لوله‎ها رزوه شده و به سر دیگر آنها بوشن بسته می‎شود (جهت اتصال لوله‎ها به یکدیگر) و برای رانده شدن بهتر شمعها به زمین سر لوله اول به شکل سرنیزه ساخته می‎شود.

2- دستگاه لوله‎کوب: این دستگاه در واقع نوعی چکش می‎باشد که در مواقعی که زمین سست بوده و فاقد سطحی پوشیده از بتن یا سنگهای درشت می‎باشد به کار می‎رود. این دستگاه توانایی آن را دارد که وزنه 250 کیلوگرمی را در داخل ریل خود بالا کشیده و آن را کراراً از ارتفاع 3 متری بر سر لوله‎های آماده کوبیده شدن به زمین رها کند.

3-  دستگاه حفاری پاورپک: در بسیاری از مواقع جنس زمین بستر به گونه‎ای است که رانش لوله‎ها به داخل زمین از طریق ضربه امکان‎پذیر نمی‎باشد. در این مواقع با این دستگاه که توانایی ایجاد گمانه تا قطر 90 میلیمتر در زمین را دارد، زمین حفاری شده و بعد از رسیدن حفاری به عمق تعریف شده یا شمع کاملاً در آن جای می‎گیرد یا اینکه قسمی از شمع در گمانه قرارگرفته و باقی آن لوله‎کوبی می‎شود.

4- دستگاه هم‎زن اولیه و ثانویه دوغاب: این دستگاه‎ها، ابزار و لوازمی هستند که در آنها آب و سیمان با نسبت تعریف شده با هم مخلوط می‎شوند و این دستگاه‎ها باعث جلوگیری از ته‎نشین شدن سیمان در دوغاب می‎شوند.

5- پمپ تزریق دوغاب: دستگاهی است برای پمپاژ با فشار دوغاب به داخل لوله‎ها که باعث می‎شود دوغاب از سوراخهای داخل لوله به بافت خاک نفوذ کند.

6- پکرانتگرال: پکرهای انتگرال شیلنگهای لاستیکی هستند که وظیفه راندن دوغاب به داخل لوله‎ها و مانع شدن از خروج دوغاب از سر لوله‎ها را برعهده دارند.

7- انکرهای میکروپایل: با توجه به مقدار بار عمودی در بعضی از پروژه‎ها از انکر استفاده می‎شود و وظیفه اصلی این انکرها تحمل بار عمودی می‎باشد. این انکرها غالباً از میله‎گردهای آجدار با طول 6 متری تهیه می‎شوند.

8- پکر مکانیکی: تلفیقی مونتاژ شده از لاستیک و لوله و پیچ و مهره می‎باشند که هنگام تزریق دوغاب در یک شمع به سرشمعهای مجاور بسته شده و مانع از خروج دوغاب از سر سایر شمعها می‎شوند.

9- فلانچ سر میکروپایل: مهمترین انتظاری که از یک شمع می‎رود، قدرت باربری و تحمل وزن عمودی آن است و جهت انتقال هر چه بیشتر وزن عمودی به لوله وانکر درون آن فلانجهایی از ورق ضخامت ‎mm20 بر سر لوله‎ها جوش می‎شود و این فلانچ بعداً در بتن زیرسازه قرار گرفته و بار عمودی را به سطح زیادتری از زمین اطلاف خود منتقل می‎کند.

درباره روش میخ‎کوبی ‎(Nailing) در پایدارسازی دیواره‎ها

تعریف کلی، فواید، کاربرد و مراحل اجرا

برای ساخت سازه‎های بزرگ غالباً نیاز به ساخت طبقات منفی در زیر بنا وجود دارد و می‎بایست در ابتدا گودبرداری  عمیقی در بستر سازه صورت پذیرد و هنگامی که با توجه به عمق گودبرداری خاک دیواره دارای استحکام کافی نباشد یا هنگامی که بنایی دیگر در مجاورت محل گودبرداری وجود داشته باشد برای پرهیز از خطر ریزش دیواره‎ها از روش میخ‎کوبی یا ‎Nailing جهت پایدارسازی دیواره‎ها استفاده می‎شود. این روش سریعتر از سایر روشهای پایدارسازی گود بوده و غالباً دارای هزینه‎های کمتری نیزمی‎باشد.

اجرای روش میخ‎کوبی هم در حین عملیات گودبرداری به صورت مرحله به مرحله و هم پس از عملیات گودبرداری انجام‎پذیر می‎باشد و غالباً به دو روش مختلف عملیات میخ‎کوبی صورت می‎پذیرد. در روش اول یا روش ‎Passive ‎- دیواره گود خاک بدون هیچ‎گونه عنصر حایل دیگری نظیر دیواره بتنی مستحکم می‎شود. این روش مشتمل بر عملیات حفاری، نصب انکر فولادی مناسب و تزریق سیمان می‎باشد.

روش دوم یا ‎Active که همراه با احداث دیواره بتنی در نمای گود می‎باشد علاوه بر مجموعه عملیات یاد شده در روش ‎Passive شامل ساخت دیواره بتنی در نمای گود و نصب مغزی و مهره در سر انکرها و اعمال تنش بر انکر و دوختن دیواره بتنی توسط انکرها به خاک نیز می‎باشد.

- برای اجرا در ابتدا با توجه به عمق گود و نوع خاک دیواره و وزن ساختمانهای مجاور محاسبات مربوطه صورت گرفته و تعداد میخها و عمق آنها و زاویه آنها با سطح دیواره و غیره مشخص می‎شود و بعد از تهیه پلان اجرایی به شرح زیر عمل می‎شود.

- در ابتدا توسط دستگاه‎های حفاری، خاک دیواره به عمق و زاویه تعریف شده به قطر حدود ‎mm90 حفاری می‎شوند و سپس میخ‎های پایدارکننده دیواره که عموماً در ایران میله‎گردهای آجدار می‎باشند به داخل گمانه‎های ایجاد شده رانده می‏‎شوند و سپس با مسدود کردن سوراخ سرگمانه، دوغاب سیمان توسط شیلنگهایی به داخل گمانه پمپاژ می‎شود تا فضای بین انکر فولادی و خاک گمانه را پر کند و در صورتی که احداث دیواره بتنی نیز مورد نظر باشد سر انکرها به اندازه‎ای از دیواره بیرون می‎ماند که بعد از احداث دیواره بتنی بتوان به سر انکر مغزی سوراخداری را جوش کرد و توسط قرار دادن پلیتی سوراخدار در دور انکر و استفاده از مهره‎های قوی پلیت را به دیوار، بتن فشرده که در این کار باعث پس تغذیه شدن انکر در خاک شده و ‎…

انکرها تنش کششی دائمی به دیواره بتنی وارد خواهند کرد. لازم به ذکر است که روش نیلینگ تنها شامل پایدارسازی دیواره‎های گود نبوده و در پروژه‎های جاده‎سازی برای جلوگیری از ریزش کوه و پروژه‎های ساخت تونل اعم از جاده‎ای، مترو یا آب برگردان نیز کاربرد دارد.

معرفی تجهیزات و ماشین‎آلات مورد نیاز برای اجرای عملیات ‎Nailing

1- دستگاه حفاری پاورپک: برای حفاری دیواره‎ها از دستگاه پاورپک در حالتی که بوم آن به شکل افقی یا زاویه‎دار تثبیت شده استه استفاده می‎شود. هنگام استفاده از این دستگاه‎ها برای حفاری در خاک باید سرعت چرخشی ابزار حفاری زیادتر از حالت حفاری در سنگ باشد و غالباً نیاز می‎شود که دستگاه حفاری به رده داربست منتقل شود و در آنجا عملیات حفاری دیواره را انجام دهد.

2- نیل استاندارد: متأسفانه در ایران سازنده نیل استاندارد وجود ندارد. این نیلها مجموعه‎ای از میله‎گردهای فولادی قرار داده شده در لوله‎های خرطومی می‎باشند که در داخلشان نیز ترکیبی کامپوزیتی از سیمان و الیاف مختلف قرار دارد و انواع خارجی این نیلها گران بوده و به کارگیری آن توسط شرکتهای داخلی نیز غیر اقتصادی می‎شود و در حال حاضر معدود شرکتهایی که عملیات ‎Nailing را به انجام می‎رسانند برای   دیواره از م صالح ابتدایی که شامل یک میله‎گرد آجدار ساده می‎باشد استفاده می‎شود. شاید ساخت نیلهای استاندارد از جمله اهداف ارائه دهندگان این طرح می‎باشد که در فصل بعدی توضیح زیادتری در رابطه با آن داده می‎شود.

3- پمپ تزریق دوغاب: شرح مختصر آن در قسمت میکروپایل آمده است.

4- مغزی سر انکر: این قطعه یک بوشن فلزی است که سوراخ داخل آن مطابق قطر خارجی انکر بوده و سطح قطر خارجی آن رزوه شده است و بعد از ساخت دیواره بتن سر انکر از سوراخ مغزی عبور کرده و مغزی به انکر جوش می‎شود.

5- فلنج نیلینگ: یک پلیت فلزی است که سوراخ وسط آن کمی بزرگتر از قطر انکر است و وظیفه آن اعمال نیروی حامل از فشرده شدن مهره بر سطح بزرگتری از دیواره بتنی می‎باشد.

6- مهره: وظیفه مهره آن استه که بعد از بسته شدن به روی مغزی، فلنج فلزی را به سطح دیواره بتنی فشرده سازد و باعث شود که دیواره بتنی توسط انکرها به سمت دیواره گودبرداری شده تحت تنش قرار گیرد.

تزریق سیمان بدون استفاده از اجزای فلزی

عملیات تزریق دوغاب سیمان بدون استفاده از اجزاء فلزی مشتمل بر حفاری گمانه تزریق، نصب مسدودکننده مناسب ‎(Dacker) و تزریق دوغاب تحت فشار به کمک پمپ تزریق می‎باشد که عمدتاً به سه منظور زیر انجام می‎پذیرد.

تزریق تحکیمی

در این روش با تزریق دوغاب سیمان در توده خاک و سنگ مشخصات مکانیکی خاک و سنگ بهبود می‎یابد و لذا تحمل بارهای بزرگتر با نشست کمتر برای زمین میسر می‎شود. در خاکهای دانه‎ای نظیر خاکهای شنی و ماسه‎ای تزریق دوغاب سیمان عملاً سبب پدید آمدن ترکیبی نظیر بتن می‎گردد. بتن ساخته شده با این روش بتن پیش آکنده ‎(Preplaced Aggregate concvete) نامیده می‎شود. تزریق تحکیمی به مانند روش میلروپایل برای استحکام بهتر کاربرد دارد ولی به دلیل نداشتن شمع‎ها، فلزی تحمل  بار عمودی ابزار و تجهیزات چون دستگاه‎های حفاری و تزریق دوغاب و پکرهای لاستیکی مناسب نیاز می‎باشد که شرح آنها قبلاً داده شده است.

تزریق آب‎بندی: در این روش با تزریق دوغاب سیمان تحت فشار زیاد در توده‎های نفوذپذیر خاک و سنگها، ترکها و فضاهای خالی خاکی و یا سنگ بوسیله دوغاب سیمان پر می‎شوند و لذا نفوذپذیری توده خاک و سنگ کاهش می‎یابد و در جریان آب زیرزمینی به حداقل می‎رسد. کاربرد عمده این نوع تزریق در عملیاتهای سدسازی می‎باشد که در کف دریاچه و با ؟؟ چند ده متری در جلوی دیوار به تعداد زیاد گمانه زده شده و تزریق دوغاب صورت می‎پذیرد تا امکان فرار آب از خاکهای زیر دیوار میسر نباشد و نیز در تونلهای اب برگردان سدها از این روش استفاده می‎شود ابزار و تجهیزات مورد استفاده در این روش نیز به م انند تزریق تحکیمی می‎باشد.

تزریق تماسی: این روش غالباً در تونلهای دارای پوشش ‎(Lining) بکار می‎رود. تزریق دوغاب سیمان تحت فشار حد فاصل پوشش و جدار داخلی تونل را پر می‎نماید و موجب عملکرد مرکب پوششی و دیواره داخلی تونل می‎گردد. این روش در تونلهایی مثل مسترو تونلهای جاده‎ای و انتقال آب کاربرد دارد.

فصل سوم‎

عنوان و تشریح طرح کسب و کار

- عنوان طرح

- بیان ابزار و تجهیزاتی در حزوه تعریف طرح بود و امکان ساخت یا ارائه خدماتشان وجود دارد.

- شرح دستگاهها و خدمات هدف‎گذاری شده

- در پیرامون دستگاه تولیدی اول پاورپک

- مزایا

- مشخصات فنی

- شرح اجزاء و نحوه عملکرد دستگاه نمونه اول پاورپک

- تصاویر دستگاه ساخته شده

- در پیرامون دستگاه تولیدی نمونه اول شمع‎کوب

- مزایای انحصاری دستگاه شمع‎کوب

- مشخصات فنی

- شرح اجزاء و نحوه عملکرد دستگاه شمع‎کوب

- تصاویر دستگاه ساخته شده

عنوان طرح: راه‎اندازی کارگاه ماشین‎ سازی فعال در امر ساخت ماشین‎آلات و تجهیزات مرتبط با تزریق سیمان و استحکام خاک و حفاری

میان ابزار و تجهیزاتی که در حوزه تعریف طرح بوده و امکان ساخت یا ارائه خدماتشان وجود دارد.

حیطه کاری اشاره شده در عنوان طرح وسیع بوده و وصعت آن به گونه‎ای است که تعداد زیادی از ماشین‎آلات و تجهیزات مرتبط با یکدیگر را دربرگرفته و تنوع تولیدات را جهت برآورده شدن مفاد طرح الزام می‎نماید و تنوع تولیدات مزیتی است که دارا بودن آن بازار فروشی گسترده‎تری را مقابل سازندگان قرار می‎دهد.

در ذیل به عناوین تولیداتی که هدف‎گذاری شده‎اند اشاره می‎شود و سپس در مورد هر کدام تعریف مختصری ارائه خواهد شد. لازم به ذکر است که قبلاً به صورت پراکنده و با استفاده از کارگاه‎هایاجاره موقت موفق به ساخت دو عنوان اول و دوم از لیست زیر شده‎ایم که تصاویر آن محصولات در ادامه این فصل قرار داده شده‎اند و امیدواریم با اعمال پشتکار و جدیت در کار بتوانیم به ساخت سایر محصولات نیز نایل شویم.

1- دستگاه حفاری پاورپک با موتور الکتریکی و بنزینی

2- دستگاه شمع‎کوب (لوله کوب)

3- دستگاه مخلوط‎کن اولیه و ثانویه دوغاب

4- دستگاه پمپ تزریق دوغاب

5- دستگاه دریل واگن

6- دستگا حفاری روتاری معادل دستگاه ‎D-750 کرلیوس

7- ساخت نیلهای استاندارد

8- ساخت شمعهای میکروپایل

9- ساخت پکرهای انتگرال و پکرهای مکانیکی

10- ساخت فلانچ میکروپایل و فلانچ نیلینگ

11- ساخت دستگاه پمپاژ بتن

12- ساخت راد و چکش حفاری

13- ساخت مدلهای توصیه شده یا ساخت از روی نمونه خارجی طبق سفارش

14- ساخت قطعات یدکی ماشین‎آلات مرتبط با این رشته که خارجی بوده و قطعات یدکیشان یافت نمی‎شود بنابر سفارش.

15- ارائه مجموعه کامل لوازم و تجهیزات میکروپایل و نیلینگ برای راه‎اندازی کارگاه اجرایی

16- ارائه آموزش شیوه بکارگیری صحیح ماشین‎آلات مرتبط به اپراتورها 

16- ارائه آموزش شيوه بكارگيري صحيح ماشين‎آلات مرتبط به اپراتورها

شرح دستگاه‎ها و خدمات هدف‎گذاري شده

1- دستگاه حفاري پاورپك با موتور الكتريكي و بنزيني: نمونه اوليه اين دستگاه ساخته شده است كه تصوير آن و شرح اجزا و نحوه عملكرد آن در صفحات بعدي به طور مفصل آورده شده است. اين دستگاه در امر حفاري گمانه‎ها فعال بوده و جزو ملزومات اصلي براي امر استحكام زمين مي‎باشد و در فصل قبلي نيز به كاربردهاي آن در استحكام زمين اشاره شده است.

2- دستگاه شمع‎كوب: نمونه اوليه اين دستگاه ساخته شده است و همانطور كه در فصل قبل اشاره شد اين دستگاه در روش استفاده از ريزشمع‎ها در استحكام زمين كاربرد دارد و در صفحات بعدي تصاوير دستگاه ساخته شده و شرح اجزا و نحوه عملكرد آن بطور مفصل آورده شده است.

3- دستگاه‎هاي مخلوط‎كن اوليه و ثانويه دوغاب: اين دستگاه‎ها جزو ملزومات عمليات تزريق دوغاب بوده و خوراك اوليه براي دستگاه پمپ تزريق دوغاب را فراهم مي‎آورند در اين دستگاه‎ها آب و سيمان به نسبت تعريف شده با هم مخلوط مي‎شوند و اين دستگاه‎ها باعث جلوگيري از ته‎نشين شدن سيمان در دوغاب مي‎شوند.

4- دستگاه پمپ تزريق دوغاب: نوعي پمپ فشار بالا با جابجايي مثبت مي‎باشد كه غالباً در دو نوع پيستوني و اسكرو ساخته مي‎شود و توليد فشار حداكثري به ميزان 40 بار ‎(588 PSI) مي‎نمايد. سختي اجزاء پمپ در برابر سايش دوغاب و همچنين سرعت باز و بسته كردن اجزاي آن از ويژگيهاي يك پمپ دوغاب خوب مي‎باشد از لحاظ كاربري اين دستگاه در تمامي روشهاي استحكام بستر و ديواري و تزريق سيمان كاربري داشته و دستگاه پركاربردي مي‎باشد.

5- دستگاه دريل واگن: دريل واگن يك دستگاه حفاري خود كشش مي‎باشد كه در دو نوع چرخ لاستيكي و شني‎دار ساخته مي‎شود و به خاطر داشتن قواي محركه قابليت جابجايي در محلهاي كار را دارد و نوع انرژي مصرفي آنها مي‎تواند هواي فشرده يا سوخت ديزل باشد و نوعي كه هواي فشرده مصرف مي‎كند نيازمند كمپرسور بوده و داراي ايرموتور مي‎باشد و از لحاظ روش حفاري اين ماشينها داراي دو نوع روش حفاري ‎ Toplltamer و ‎DTH مي‎باشند و بوم دريل واگن داراي قابليت دوران به تمامي جهاته مختلف مي‎باشد و از لحاظ موارد كاربرد در پروژه‎هاي راه‎سازي و سدسازي و معادن روباز جهت تخريب صخره‎ها و جاسازي مواد منفجره كاربرد دارد.

6- دستگاه حفاري روتاري معادل ‎D-750 كرليوس: روش حفاري رتاري نوعي از حفاري است كه در آن عمل حفاري با چرخش سريع سرمته و نتيجتاً سايش كاني‎ها توسط مته مناسب انجام مي‎گيرد و غالباً از آب يا گل حفاري جهت خنك نمودن سرمته، خروج كاتينگها، تنظيم فشار هيدروليكي داخل گمانه و كم كردن ضريب سايش راد با ديواره گمانه استفاده ميشود. دستگاه ‎D-750 داراي موتور ديزل قدرتمندي مي‎باشد و تعداد دورانهاي قابل تنظيم متنوعي نيز دارد. اين دستگاه به لحاظ سابقه طولاني‎اش در بازار كار فعاليتهاي عمراني ايران توسط اپراتورهاي ايراني شناخته شده مي‎باشد و با توجه به طراحي قديمي آن امكان اضافه شدن مزيت‎هايي جديد در طراحي خود را دارد.

7- ساخت نيلهاي استاندارد: همانطور كه در فصل قبل اشاره شد نيل وسيله‎اي است كه براي پايدارسازي ديواره‎ها مورد استفاده قرار مي‎گيرد و شرح مفص لروش استفاده از آن در قسمت ‎Nailing فصل قبل آورده شد. متأسفانه در ايران نيلهاي استاندارد ساخته نمي‎شوند و غالباً از ميله‎گردهاي آجدار به عنوان نيل در پروژه‎ها استفاده مي‎شود و استفاده از ميله‎گرد آجدار يك روش ابتدايي براي ‎Nailing به حساب مي‎آيد و داراي معايبي مي‎باشد كه در ذيل به آنها اشاره ميشود.

- عدم مقاومت ميله‎گرد در مقابل پوسيدگي و نتيجتاً منفصل شدن آن در درازمدت

- وجود مشكل عدم انتقال درست دوغاب به نقطه پيش‎بيني شده گمانه

- ميله‎گردهاي آجار با قطر بزرگ ساخته نمي‎شوند و در صورت ساخته شدن بسيار سنگين و پرهزينه خواهند بود و استفاده از ميله‎گردهاي قطر پائين ‎(حدود ‎038) مزاياي تكنيكي قطرهاي بالاتر را ندارد.

- اندازه و فرم آجهاي ميله‎گردهاي آجدار معمولي براي استفاده شدن به عنوان نيل مناسب نمي‎باشد و سطح اتكا و سطح تماس كمي بين آجهاي ميله‎گردها با سيمان تزريق شده در گمانه بوجود مي‎آيد.

مجموعه عوامل ياد شده، نيازمندي پروژه‎هاي ‎Nailing اجرا شده د ر داخل كشور را به استفاده كردن از نيلهاي استاندارد يادآوري مي‎كند و از آنجا كه استفاده از نمونه‎هاي خارجي به علت قيمت فوق‎العاده گرانشان غيراقتصادي مي‎باشد طراحان طرح در نظر دارند كه ساخت نيلهاي استاندارد كه به صورت كاربرد همزمان ميله‎گرد آجدار و پوشش كاپوزيتي اطراف آن است را در دستور كار خود قرار دهند و براي اولين بار در كشور به توليد آن بپردازند.

8- ساخت شمعهاي ميكروپايل: غالباً جهت شمع ميكروپايل از لوله‎هاي با قطر خارجي 5/2 كه داراي گوشت ديواره ‎mm4 باشد استفاده مي‎شود، براي ساخت شمع مي‎بايد اين لوله‎ها با طول دومتري بريده شده و در بدنه هر لوله حدود 80 سوراخ ايجاد شود. يك سر لوله‎ها رزوه شده و به سر ديگر آن بوشن بسته شود. يك پروژه ميكروپايل ممكن است نيازمند صدها شمع شود و در حال حاضر ك ساني كه به توليد اين قطعه مشغول هستند از روشهاي سنتي سوراخكار يتك به تك استفاده مي‎كنند و طراحان طرح در نظر دارند براي توليد اقتصادي اين قطعه و حذف رقبا اقدام به طراحي و ساخت يك جيگ و فيكسچر سوراخكاري اتومات بنمايند تا اين وسيله هزينه زمان سوراخكاري را به مقدار بسيار زياد كاهش داده و موجبات داشتن بازار بهتر را فراهم آورد.

9- ساخت پكرهاي انتگرال و پكرهاي مكانيكي: پكرهاي لاستيكهاي مسدودكننده سرگمانه‎ها مي‎باشند كه عمليات تزريق دوغاب از داخل آنها صورت مي‎پذيرد. پكر انتگرال در طولهاي بلند ساخته مي‎شود و با عبور دوغاب داراي فشار از داخل آن، به علت خاصيت تيوپي خود كه ناشي از كائوچودار بودن نوع لاستيك است باد مي‎كند و خود را به ديواره‎ها مي‎فشارد و مانع از خروج دوغاب از ديواره‎هاي ميكروپايل مي‎شود.

10- ساخت فلانجهاي ميكروپايل و نيلينگ: فلانج ميكروپايل و نيلينگ صفحاتي هستند فلزي به شكل مربع شكل كه در وسط آنها سوراخي جهت عبور لوله ميكروپايل يا نيل ايجاد شده است و اين فلانجها در پروژه‎هاي ميكروپايل و نيلينگ به مقدار زياد مورد استفاده قرار مي‎گيرند.

11- ساخت دستگاه پمپا ژ بتني: اين پمپها عموماً از نوع پيستوني خطي با قواي محركه هيدروليكي مي‎باشند و از اين وسيله براي انتقال بتن داراي دانه‎بندي از محل استقرار پمپ به نقاط مختلف پروژه استفاده مي‎شود كه مي‎تواند نقطه مقصد در ارتفاعي بالاتر از محل قرار گرفتن پمپ واقع شده باشد. كاربرد اين وسيله در تمامي پروژه‎هاي ساختماني و عمراني (سيول) كه در آنها نيا ز به بتن‎ريزي باشد مي‎باشد.

12- ساخت راد و چكش حفاري: راد يا همان سوزن حفاري كه در طول و قطر و نوع رزوه متنوع توليد مي‎شود وظيفه انتقال گشتاور دوراني و نيروي فشاري و نيروي كششي از دستگاه حفاري به ابزارهاي حفاري را برعهده دارد و همچنين وظيفه رساندن سيال حفاري كه شامل باد يا گل و كف و آب مي‎شود را به سرمته برعهده دارد. چكش حفاري وسيله‎اي درون چاهي است كه پس از سرمته قرار گرفته و با دريافت هواي فشرده كار مي‎كند به نحوي كه پس از برخورد سرمته با جرمي سخت و فشرده شدن آن به داخل چكش، مكانيزم داخل چكش فعال شده و هواي فشرده باعث ضربات ممتد پيستون چكش بر روي سرمته مي‎گردد.

13- ساخت م دلهاي توصيه شده يا ساخت از روي نمونه خارجي طبق سفارش:

به علت گران بودن ماشين‎آلات خارجي مرتبط با اين طرح، مواردي پيش خواهد آمد كه پيمانكاري نياز به تعدادي از يك نوع ماشين دارد ولي به علت مسائل اقتصادي قدرت خريد تمامي آنها را نداشته و خواهان ساخت چند نمونه از روي تنها نمونه خود مي‎باشد و يا اينكه پيمانكاري تواناي و انتظاري را كه از يك دستگاه دارد بيان داشته و سفارش طراحي و ساخت مي‎دهد.

14- ساخت قطعات يدكي ماشين‎آلات مرتبط با اين رشته كه خارجي بوده و قطعات يدكيشان يافت نمي‎شود بنابر سفارش:

بسياري از پيمانكاران عمراني كه داراي ماشين‎آلات مربوطه مي‎باشند داراي اطلاعات و تجربياتي از ساخت و توليد نمي‎باشند و در صورتي كه قطعه‎اي از ماشين‎آلات آنها معيوب شود و قطعه يدكي آن يافت نگردد. نيازمند سازندگاني براي آن قطعه خواهند شد كه در اين مواقع پروسه‎هاي آناليز و تعيين متريال و ماشينكاري توسط سازندگان به كار گرفته خواهد شد.

15- ارائه مجموعه كامل لوازم و تجهيزات ميكروپايل و نيلينگ براي راه‎اندازي كارگاه اجرايي: با توجه به پيش‎بيني انجام شده در مورد افزياش اقبال به استفاده از روش ميكروپايل و نيلينگ در آينده، قطعاً اين افزايش باعث افزايش تقاضا براي مجموعه كاملي لوازم ميكروپايل و نيلينگ خواهد شد.

در پيرامون دستگاه توليدي نمونه اول پاورپك

مزايا

1- استفاده از روش حفاري ‎D.T.H

2- تمركز داشتن سيستم كنترل برق و سيستم كنترل هيدروليك در يك جا

3- سبكي و قابليت جابجايي بالا در زمين

4- امكان دوران راستاي بوم حفاري از حالت قائم به سمت افق تا 120 درجه

5- ارتفاع كم و قابليت كار كردن در زير سقف و فضاي بستر

6- قابليت انتقال و نصب بر روي داربست جهت حفاري ديواره‎ها

مشخصات فني

موتور: موتور الكتريكي 10 اسب 5/7 كيلووات موتور آن

هيدروپمپ: ‎1L40CE10B آرافني

هيدروموتور حركت خطي 100 ‎BMR

هيدروموتور حركت دوراني: ‎BMR 4000 قدرتي ساخت ‎32

گيربلي: ‎VF86 شاكرين

شيلنگهاي رابط بين يونيت و اسكيت: شيلنگ ‎يك دوم دولاسيم 275 ‎Bar

زنجير: نمره 100

طول كوري حركت خطي: 20/2 متر

حداكثر قطر گمانه در سنگ: ‎mm90

حداكثر عمق گمانه در سنگ فشرده: ‎30 متر

شرح اجزاء و نحوه عملكرد دستگاه نمونه اول پاورپك

ماشين پاورپك يك ماشين حفاري سبك با روش ‎D.T.H (ضربه از پائين) مي‎باشد. در اين روش چكش حفاري كه مته به نوك آن بسته شده است به سر راد بستر مي‎شود و در اثر نيروي هواي فشرده‎اي كه از داخل راد به چكش مي‎رسد در مته يك حركت رفت و برگشت ضربه‎اي براي شكستن سنگها ايجاد مي‎شود و نيروي دوران و ضربه با هم عمل حفاري را به انجام مي‎رسانند.

اين دستگاه از دو واحد مجزا به نامهاي يونيت هيدروليك و اسكيد دستگاه تشكيل يافته است. يونيت هيدروليك واحد توليد نيرو مي‎باشد،‌ در اين واحد علاوه بر مخزن روغني و تابلو برق، الكتروموتور و پمپ هيدروليكي و مدارات هيدروليكي مربوطه قرار دارد. اين واحد روغني هيدروليك را به فشار بسيار بالا (حدود 200 بار) مي‎رساند و توسط شيلنگهاي هيدروليك فشار قوي كه هر كدام داراي طول 10 متر مي‎باشند روغن داراي فشار به سمت اسكيت كه وظيفه حفاري را برعهده دارد جريان مي‎يابد و اپراتور مربوطه مي‎تواند توسط شيرهاي هيدروليكي يونيت كنترلهاي لازم را به انجام برساند واحد اسكيد از شاسي و بوم تشكيل يافته است در زير شاي يك جفت چرخ قرار داده شده است كه در آن امتداد محور چرخها با محور اكسل مربوطه هم راستا نبوده و اپراتور مي‎تواند با حركت دادن اهرمي باعث دوران الكل شده و با اين كار چرخها را بر روي زمين قرار داده يا از زمين فاصله دهد و لازم است. هنگام حفاري وزن دستگاه بر روي چرخها نبوده و زير شاسي با زمين برخورد داشته باشد تا در اثر نيروهاي عكس‎العمل حفاري دستگاه حركت نكند.

بوم دستگاه كه در واقع ريل متعلقات متحرك حفاري مي‎باشد توسط لوله‎هاي داراي مفصل به شاي وصل شده است و با شل كردن پيچهاي اين مفاصل مي‎توان زاويه بوم را باسط زمين تغيير داد و بنابر حالت حفاري بوم را به حالت قائم بر زمين يا افقي و زاويه‎دار تبديل نمود. قطعه‎اي كه روي بوم دستگاه قرار داده مي‎شود پاورهد نام دارد. در پشت پاورهد موتور هيدروليكي پرقدرتي به صورت هم محور با شفت پاورهد نصب شده است كه اين موتور انرژي روغني تحت فشار را تبديل به حركت دوراني كرده و شفت مركزي پاور هد را كه در داخل پاورهد ياتاقان بندي شده است به دوران درمي‎آورد. خود سيستم پاورهد به صورت كشوري بر روي بوم قرار گرفته و به دو طرف آن دو زنجير وصل شده است و توسط سيستم موتور هيدرو ليكي و گيربكس حلزوني كه بر سر بوم نصب شده است اين زنجير مي‎تواند بالا يا پائين حركت كرده و براي راندن ابزار حفاري به زمين يا خارج كردن ابزار از زمين حركت فعلي پرقدرتي را ايجاد نمايد و علاوه بر اينها پاورهد وظيفه هدايت هواي فشرده به داخل را در رساندن آن از اين طريق به چكش را نيز برعهده دارد. روش حفاري با اين دستگاه بدين صورت مي‎باشد كه در ابتدا زاويه بوم را مطابق نوع حفاري مشخص كرده و بوم را در آن حالت تثبيت مي‎كنند و سپس مته و چكش را به راد بستر و راد را به نوك شفت پاورهد مي‎بندند و با روشن شدن دستگاه اپراتور توسط شيرهاي هيدروليك سرعت دوران پاورهد و سرعت حركت خطي آن را كنترل مي‎كند و به آهستگي مته در داخل زمين فرو مي‎رود و هواي فشرده‎اي كه توسط كمپرسور توليد مي‎شود از داخل راد وارد گمانه شده و از نوك مته خارج مي‎شود و ذرات خاك و تكه‎هاي سنگ خرد شده ريز را از اطراف گمانه به بيرون مي‎راند و به همين ترتيب با اضافه كردن راد طول گمانه اضافه مي‎شود.

در پيرامون دستگاه توليدي نمونه اول شمع‎كوب

دستگاه شمع‎كوب به خاطر ماهيت كاري خود به گونه‎اي طراحي مي‎شود كه بتواند وزنه سنگيني را در داخل بوم خود بالا كشيده و با رها كردن آن وزنه، انرژي لازم براي كوبيدن شمع به دل خاك را فراهم آورد و تجربيات اجرايي گذشته ما در كارگاه‎هاي اجرايي تحكيم زمين نشان داده بود كه در اثر تكرار اين ضربه‎ها به مرور قسمتهايي از دستگاه‎هاي شمع‎كوب دچار آسيب شديد شده و صدمه مي‎بينند. از جمله اين قسمتها و آسيبهايشان مي‎تواند به شكستن مكرر جوشهاي نقاط مختلف بوم و شاسي اين دستگاه‎ها و دمونتاژ شدن متعلقات داخلي تابلوي برق و سنسور اشاره كرد.

براي رفع اين ايراد در اولين نمونه ساخته شده ابتكاراتي اعمال نموده و تغييراتي ايجاد كرديم كه به اين تغييرات به عنوان مزاياي انحصاري اين ماشين در ذيل اشاره مي‎شود و لازم به ذكر است كه اين دستگاه نمونه اول مورد استقبال شركت پتروشيمي مارون قرار گرفته و به آن شركت فروخته شده است.

مزاياي انحصاري دستگاه شمع‎كوب ساخته شده

1- دارا بودن بوم يك تكه و حذف شدن شكست و مفصل ميانه بوم

2- نصب سيستم لرزه‎گيري در زير محل نصب لولاي بوم به شاسي

3- نصب سيستم لرزه‎گيري در اطراف پينهاي قفل‎كني بوم در حالت عمودي

4- نصب سيستم لرزه‎گيري در دو ر جك دنده‎اي كه مانع از انتقال ارتعاشات به داخل جك مي‎شود

5- نصب سيستم لرزه‎گيري در زير گيربكس

6- استفاده از ياتاقان چشمي ‎040 براي نصب قرقره بالاي بوم

7- نصب سيستم لرزه‎گيري براي تابلوي برق با استفاده از 8 فنر كششي و نرم كردن ارتعاشات منتقل شده به تابلو

8- استفاده از تسمه‎هاي ضخيم‎تر براي چهار طرف بوم

9- دارا بودن سيسام آلارمر برق كه مواردي چون دوفاز شدن يا اختلاف ولتاژ را نشان مي‎دهد.