حفار
حفار در لغت به معنای کسی است که حفر می کند. از جمله وظایفی که حفار بر عهده دارد نگهداری و مراقبت از وسایل حفاری و راه اندازی آنها می باشد. هنگام انجام دادن یک پروژه هر یک از این حفارهای شرکت حفاری وظایف مختلفی را بر عهده دارند و با دیگر گروها، بر حسب نوع وظیفه ای که هر شخص بر عهده دارد ، به همکاری با هم می پردازند.
حفارها مسئولیت جابجایی وسایل حفاری و برقراری آن در مکان حفاری را برعهده دارند.
بررسی عملکرد حفارها و وظایف آنها برعهده شرکت ملی حفاری می باشد که این وظیفه با توجه به نمودار سازمانی این شرکت انجام می شود. حفارهاوظیفه حفر چاه را بر عهده دارند.
با توجه به اینکه مراحل حفاری پیچیدگی های زیادی دارد بنابراین تعداد اشخاصی که در این مناطق کار می کنند زیاد می باشد.
جهت رسیدن به هدفی معین زمین حفر می گردد؛ این کار توسط حفار انجام می پذیرد.
شاید بتوان گفت که گودبرداری پی ساختمان نوعی حفاری جهت دار به حساب می آید که محاسبات آن توسط حفارو با نظارت مهندس معمار صورت می پذیرد.
حفاری مته ای مارپیچی متداول ترین نوع حفاری در فعالیت های عمرانی می باشد که حفاران از آن استفاده می نمایند.
مته پروانه ای که از ابزار کار حفار می باشد، قطری برابر 300-50 میلی متر داردکه مورد استفاده در حفاری هایی با عمق 60-50 متری می باشد.
حفار از نوع حفاری ضربه ای برای حفر خاک های سخت و فشرده شده رُسی و سنگ ها بهره می برد.
سرعت حفاری دورانی که از سوی حفار مورد استفاده قرار می گیرد، بسیار زیاد است.
حفار کیست؟
حفار کسی است که مسئولیت اجرایی پروژه را بر عهده دارد و به صورت مستقیم در دکل کار می کند ، به حفار ناخدای سکو نیز می گویند. حفار بر روی دکل و در کنار ترمز گردونه مشغول به کار می باشد. محل قرار گرفتن او با یک تابلو مشخص می گردد . حفار در این نقطه دستگاه ها را راه اندازی می کند و بر نحوه کارکرد آنها نظارت می کند. کار حفاری یک کار گروهی می باشد و تعدادی از حفارها با یکدیگر کار می کنند و بر عملکرد دستگاه ها نظارت می کنند.
کمک حفار نیز زیر نظر حفار در کار حفاری به او کمک می کند و گاهی اوقات جانشین حفار می باشد. او با کمک کارگران وسایل حفاری مورد نیاز هر قسمت را ، به محل خود می برند.
اشخاصی که در حفاری مسئولیت دارند، چه کسانی هستند؟
شرکت کارفرما:
این شرکت در واقع صاحب اصلی چاه می باشد و همه هزینه حفاری را برعهده دارد.
ناظر عملیات حفر چاه:
ناظر به عنوان نماینده شرکت صاحب پروژه بر عملیات های حفر چاه از ابتدا تا انتها نظارت دارد . بر کار ناظر سرپرست عملیات نظارت می کند.سرپرست عملیات ممکن است مسئول 2 یا چند دکل باشد.
کارشناس زمین شناسی:
زمین شناس برای تشخیص لایه های زمین و آزمایش بروی زمین از طرف شرکت اصلی استخدام می شود و در محل حفاری حضور دارد.
شرکت حفاری:
این شرکت دارای دکل و تمام تجهیزات مخصوصی است که برای حفاری مورد نیاز است و به شکل پیمانکاری با مشتری قرار دارد می بندد.
رئیس دستگاه:
رئیس دستگاه دارای مسئولیت سنگینی می باشد و باید شبانه روز بر سر عملیات حفاری نظارت داشته باشد ، در بعضی مواقع نظارت در شب را بر عهده سر حفار قرار می گیرد.
سرحفار:
سر حفار کسی است که در شب جایگزین رئیس دستگاه می شود و تمام مسئولیت در شب بر عهده او می باشد.و معمولا شیفت کاری او از 7 شب تا 7 صبح است.
افراد دیگری نیزنظیر برقکار، گل شناس، مکانیک ارشد و… در این پروژه همکاری می کنند و مسئولیت های مختلفی را بر عهده دارند.
انواع روش های حفاری
ازگذشته برای رسیدن به آب بشر مشغول حفر چاه بوده است. ایرانیان جز اولین کسانی که چاه حفر کرده اند . آنها برای بدست آوردن آب به روش دستی به حفر چاه مبادرت می ورزیدند. از گذشته تا کنون روش های مختلفی برای حفرچاه اختراع شده است که با پیشرفت تکنولوژی، این روش ها مدرن تر و مجهز تر شده اند. از روش های حفر چاه می توان به موارد زیر اشاره کرد که در ادامه به توضیح برخی از انها می پردازیم:
ـ حفاری شوئیدی
ـ حفاری مته دورانی
ـ اوگر مارپیچی ممتد
ـ اوگر میان تهی
ـ اوگرهای با قطر زیاد
ـ حفاری ضربه ای
ـ مته چکشی
ـ مته ضربه ای باد
ـ روش توربینی
ـ ماشین هایی که تونل حفر می کنند.
مزایا و معایب حفاری شوئیدنی
این نوع حفاری برای گرفتن نمونه اولیه و بررسی نوع خاک و انجام یک سری آزمایشات از جمله SPT استفاده می شود.
نوع روش حفاری:
حفاری در این روش به این صورت انجام می شود که سر مته در دستگاه با بالا و پایین آمدن باعث سست شدن زمین می شود. در این حفر آب یا نفت از سوراخی که ایجاد شده با سرعت زیاد خارج می شود.
مزایا:
این نوع روش به حفار با مهارت بالا نیاز ندارد و برای نقاطی که می توان وسایل سبک را به آن مکان انتقال داد، می توان از آن استفاده نمود.
معایب:
این روش برای حفر چاه هایی که بیشتر از 10 متر عمق دارند به کندی انجام می شود. در این حفاری نمی توان به خاک های سخت و سنگ ها نفوذ پیدا کرد و کار حفاری با مشکل مواجه می شود. نمی توان در روش شوئیدی ، گراول یا همان سنگ ریزه ها از لوله جدار دستگاه مشکل می باشد و بنابراین نمونه ها دارای کیفیت جالبی نمی باشند.
مزایا و معایب روش مته دورانی
در این روش نیز نمونه های سنگ و خاک را برای آزمایش بدست می دهد. از این روش معمولا برای زمانی که حفر چاه به صورت افقی انجام می شود استفاده می کنند که برای مهارکردن آب کاربرد دارد. امروزه کاربرد این نوع حفر بسیار زیاد گشته است . این نوع روش را می توان برای هر نوع زمینی به کار برد ولی معمولا از آن در زمین هایی که خاک نرم دارند استفاده می شود.
این روش در زمین های سخت ، به کندی کار حفاری را انجام می دهد . عملکرد این دستگاه به این صورت می باشد که مته ای که جنس فولادی دارد به انتهای یک لوله که آن هم از فولاد ساخته شده است وصل گردیده و توسط موتور با حرکت دورانی بر روی زمین حرکت می کند. گل حفاری که مخلوطی از آب و رس می باشد، از داخل لوله به دورن چاه ریخته می شود و سپس به سر چاه باز می گردد .
گل حفاری ، حرارت سر مته را که بر اثر اصطحکاک بوجود آمده در هنگام برخورد با زمین را خنک می نماید. با این روش می توانید چاه هایی با عمق بسیار زیاد حفر نمایید.
مزایا:
این روش بسیار سریع می باشد و در همه نوع موادی نفوذ پیدا می کند و می توان برای همه انواع نمونه گیری از سطح زمین استفاده نمود.
معایب:
برای این روش زمین باید مناسب باشد و حرکت در زمین های ناهموار و باتلاقی با مشکل مواجه می شود. این روش نیازمند سکوی هموار می باشد. با توجه به اندازه دستگاه می توان کارهای مختلفی انجام داد .
مزایا و معایب روش حفاری اوگر مارپیچی
این دستگاه برای حفر سوراخ هایی با قطر متوسط تا کوچک استفاده می شود و نمونه هایی که می گیرد دست خورده هستند. از این روش برای مکانی که خاک چسبندگی دارد و مقاومت آن به گونه ای است که بدون لوله جدار چاه فرو نمی ریزد، استفاده می کنند.
مزایا:
از این روش می توان در خاک هایی که مقاومت بالایی دارند یا از سنگ هستند، برای حفر چاه عمیق استفاده نمود. بعد از خروج اوگر ، در صورت باز بودن چاه می توان از آن نمونه SPT انجام داد.
معایب:
برای چاه آب ، بعد از اینکه اوگر خارج گردید چاه دارای چسبندگی کم ، دانه ای و یا حتی ممکن است بدون چسبندگی باشد. در این روش نمونه برداری با محدودیت انجام می شود و نمونه ها دست خورده اند.
مزایا و معایب روش اوگر میان تهی
این دستگاه دارای سوراخ هایی با قطر کم تا متوسط می باشد که برای حفر از آن استفاده می کند.
مزایا:
این روش برای خاک های ضعیف تا کمی مقاوم می باشد . با استفاده از این روش می توانید نمونه گیری SPT و UDرا انجام دهید. در این روش نمی توان به لایه های سنگ نفوذ کرد و در خاک شنی نیز به سختی انجام می گیرد. در اثر مته اوگر خاک دست خورده می شود.
مزایا و معایب اوگرهای قطر زیاد حفاری
این روش را زمانی استفاده می کنند ، که بخواهند سوراخ هایی با قطر تقریبا ده سانتیمتر بوجود بیاورند. نمونه های این روش دست خورده هستند وبرای خاک هایی که چسبندگی دارند و نیز چاه هایی که تصور می شود بدون محافظ فرو نمی ریزد، استفاده می شود.
مزایا:
با این روش می توان بر روی زمین به حفر عمیق چاه در روی زمین دست بزنیم.
معایب:
عمق حفاری که در این روش ایجاد می شود با توجه به شرایط ایستایی سطح و سنگ محدود می شود.
دراین روش ماشین های دیگری که برای حفر چاه استفاده می شوند، نیازمندمکان دسترسی هستند. این روش در زمین هایی که چسبندگی وجود ندارد ، خاک های آلی و خاک رس های نرم دارند، گزینه مناسبی نیست. در این روش نمونه های بدست آمده دست خورده هستند.
مزایا و معایب روش مته چکشی
این روش بیشتر مناسب زمانی است که می خواهند برای اکتشاف دست به حفر چاه بزنند و نیز برای چاه آب مناسب می باشد.
مزایا: در این روش برای قطع سنگ های نسبتا بزرگ از روش نفوذ سریع استفاده می شود.
معایب:
این روش برای بیشتر حفر چاه آب استفاده می شود و پیشرفت در عملیات با این روش خیلی سریع اتفاق می افتد.
تسریع کارها
با گذشت زمان دستگاهای حفر چاه محکمتر و سنگین تر گردیدند. این دستگاه ها با توان بالاتر ساخته شدند اما مسئله ای که هنوز نتوانسته اند آن را حل نمایند ، پیشرفت کند این دستگاه ها در زمینه حفر سنگ های سخت ، می باشد. این دستگاه های حفاری به کمک حفارها آمد تا عملیات حفاری را برای آنها راحت تر نماید تا دیگر مانند گذشته برای حفر چاه، نیاز به استفاده از بیل و و کلنگ نداشته باشند.
