غالبًا ما لا تكمن صعوبة اختيار المعدات للحفر الأساسي العميق في رقم "أقصى عمق حفر" وحده. فكلما زاد عمق الحفرة أو قاعدة الخوازيق، كان على المعدات إنجاز الحفر العمودي للأسفل، ورفع الدلو الممتلئ، والدوران للمحاذاة، وتفريغ الحمولة في شاحنة النقل ضمن مساحة محدودة، مع مواجهة قيود التربة عند حافة الحفرة، وقدرة تحمل الطرق المؤقتة، والورديات المتواصلة. إن اختيار الآلة بناءً على أقصى عمق فقط قد يؤدي إلى تجاهل التأثير المتبادل بين ارتفاع التفريغ ونصف قطر الدوران وظروف الأرض.
تستخدم هذه المقالة البيانات الموثقة لـ SH500 (حفارة مجنزرة من فئة 50 طنًا بوزن تشغيلي 49600 كجم) كمرجع لتوضيح كيفية تفكيك متطلبات العمل في الحفر الأساسي العميق، وأي المعلمات تتوافق مع هذه المتطلبات، وأي الشروط لا يزال يتعين التحقق منها في الموقع.
تفكيك أهداف العمل أولاً: أربعة جوانب في الحفر الأساسي العميق
تشمل أعمال الأساسات العميقة مراحل مختلفة مثل حفر الحفرة، وتربة الأساسات الوسادية أو الحصائرية، ونقل التربة بين الخوازيق. يمكن تلخيص ما يرتبط مباشرة باختيار المعدات في أربعة بنود:
- عمق الحفر والعمودية: القدرة على الحفر حتى المنسوب التصميمي داخل هيكل الدعم، والحفاظ على دقة الحفر بالقرب من جدار الحفرة.
- الرفع والتفريغ: بعد رفع الدلو الممتلئ من قاع الحفرة إلى فوهتها، هل يمكن محاذاته مباشرة مع صندوق شاحنة النقل لتقليل إعادة المناولة.
- الدوران ونصف قطر العمل: هل توجد مساحة كافية للدوران بين موقع المعدات وحافة الحفرة ومنطقة تكديس التربة وممر شاحنات النقل.
- الموقع والعمل المستمر: قدرة تحمل الأرض عند حافة الحفرة، وضغط تلامس الجنازير، واستمرارية الورديات، وترتيبات التزود بالوقود.
هذه البنود الأربعة ليست قائمة معلمات متوازية، بل لها ترتيب: العمق يحدد ما إذا كانت المعدات قادرة على تغطية سطح العمل، وارتفاع التفريغ يحدد ما إذا كان يمكن تحميل التربة في شاحنة دفعة واحدة، ونصف القطر وقدرة التحمل يحددان ما إذا كانت المعدات قادرة على الوقوف بأمان والعمل بشكل مستمر.
العمق والحفر العمودي: ما يجب النظر إليه بعد أقصى عمق حفر
في بيانات SH500، يبلغ أقصى عمق حفر 7800 مم، وأقصى عمق حفر عمودي 7086 مم. الفرق بين القيمتين هو أن عمق الحفر العمودي أقل من أقصى عمق حفر، مما يعني أن العمق الفعلي الذي يمكن الوصول إليه عند الحفر العمودي بالقرب من جدار الحفرة يتأثر بوضعية الذراع والدلو. إذا تطلب الحفر الأساسي العميق إزالة التربة عموديًا بالقرب من هيكل الدعم، فيجب استخدام عمق الحفر العمودي كمرجع، وليس تطبيق أقصى عمق حفر مباشرة.
في الوقت نفسه، يؤثر أقصى ارتفاع حفر 10924 مم وأقصى نصف قطر حفر 12016 مم على نطاق تغطية المعدات عند حافة الحفرة. عندما تكون أبعاد الحفرة كبيرة، قد تحتاج المعدات إلى التحرك عدة مرات أو الحفر على مراحل، ويجب ترتيب ذلك في الموقع بالاشتراك مع الطرق المؤقتة عند حافة الحفرة وشكل الدعم؛ فالبيانات نفسها لا يمكن أن تحل محل تخطيط الموقع.
ارتفاع التفريغ ومحاذاة شاحنة النقل
عادةً ما تحتاج تربة الحفر الأساسي العميق إلى الرفع من قاع الحفرة إلى فوهتها ثم تحميلها للنقل خارج الموقع. يبلغ أقصى ارتفاع تفريغ لـ SH500 7615 مم. تتوافق هذه القيمة مع الارتفاع الذي يمكن أن يصل إليه الدلو في وضعية التفريغ، لكن القدرة الفعلية على محاذاة شاحنة النقل تعتمد أيضًا على ارتفاع صندوق الشاحنة، وفرق الارتفاع بين موقع المعدات وموقع وقوف المركبة. إذا كانت شاحنة النقل متوقفة على أرض فوهة الحفرة والمعدات على حافة الحفرة، فيجب أن يغطي ارتفاع التفريغ الحافة العلوية للصندوق مع ترك هامش تشغيلي؛ وإذا تم استخدام تكديس مؤقت للتربة عند حافة الحفرة ثم التحميل مرة أخرى، فيجب تقييم ارتفاع التكديس وتنسيق معدات التحميل بشكل منفصل.
لا تقدم البيانات استنتاجات مطابقة لأنواع مختلفة من شاحنات النقل، لذا يجب إدراج ارتفاع الصندوق وطريقة الوقوف وفرق الارتفاع عند فوهة الحفرة ضمن بنود التحقق قبل الشراء.
نصف قطر العمل ومساحة الدوران
يبلغ أقصى نصف قطر حفر لـ SH500 12016 مم، وأقصى نصف قطر حفر على الأرض 11814 مم، ونصف قطر دوران المؤخرة 3655 مم، وأدنى نصف قطر دوران أمامي 4825 مم. غالبًا ما توجد حول حفرة الأساس العميق دعائم وآبار خفض منسوب المياه وطرق مؤقتة وساحات تخزين مواد، ويجب ترك المساحة التي يمسحها مؤخرة المعدات أثناء الدوران مسبقًا. يتوافق نصف قطر دوران المؤخرة 3655 مم مع مرجع الحد الأدنى للمسافة الآمنة من جانب واحد، لكن الترتيب الفعلي يجب أن يراعي أيضًا خلوص الثقل الموازن عن الأرض وعرض المنصة والعوائق في الموقع.
إذا كانت أبعاد الحفرة صغيرة والطريق عند الحافة ضيقًا، فقد يصبح نصف قطر العمل ومساحة الدوران عاملين مقيدين قبل عمق الحفر. تتطلب هذه الحالات التحقق الميداني بالتخطيط، ولا يمكن الحكم عليها من جدول المعلمات فقط.
قدرة تحمل الموقع وظروف العمل المستمر
يبلغ الوزن التشغيلي لـ SH500 49600 كجم، ويشار في البيانات إلى ضغط تلامس الأرض بقيمة 81.9 ميجاباسكال. يجب تأكيد وحدة هذه القيمة ومقدارها مع الشركة المصنعة أو الوثائق الفنية، ولا ينبغي تحويلها ومقارنتها مباشرة مع وحدات ضغط تلامس الأرض الشائعة؛ يجب التحقق من تعريفها وظروف اختبارها قبل الشراء. على أي حال، فإن المعدات من فئة 50 طنًا تفرض متطلبات على الطرق المؤقتة والتربة عند حافة الحفرة والحمل على قمة الدعم أثناء السير والعمل، ويجب أن تؤكد ظروف قدرة التحمل من قبل جهة الجيوتقنية أو خطة التنفيذ.
من حيث العمل المستمر، تم تجهيز SH500 بخزان وقود 650 لترًا، وخزان هيدروليكي 350 لترًا، وسعة نظام هيدروليكي 406 لترات، وسرعة سير 3.2/5.3 كم/ساعة، وقدرة صعود 70% (35°). يمكن استخدام هذه البيانات لتقييم التزود بالوقود والانتقال خلال الوردية، لكن استهلاك الوقود الفعلي ودورة العمل يتأثران بالمواد والتشغيل وظروف الموقع، ولم تقدم البيانات استنتاجات حول الإنتاجية لكل وردية أو استهلاك الوقود، ولا يمكن بناءً عليها حساب توفير التكاليف.
ما الذي تقابله القدرة والهيدروليك وقوة الحفر من ظروف عمل
تم تجهيز SH500 بمحرك كامينز QSM11، بقدرة مقدرة 250 كيلوواط/2000 دورة في الدقيقة، وإزاحة 11 لترًا؛ النظام الهيدروليكي هو نظام استشعار الحمل من ليندي، بأقصى تدفق تشغيلي 2×380+27 لتر/دقيقة. قوة حفر الدلو 290 كيلو نيوتن، وقوة حفر الذراع 236 كيلو نيوتن، وسعة الدلو 2.2–2.5 م³. بالنسبة للرمال الكثيفة والحصى أو طبقات الصخور المتأثرة بالعوامل الجوية الشائعة في الأساسات العميقة، تؤثر قوة الحفر وتدفق الهيدروليك في اختراق المواد واستجابة الحركات المركبة؛ لكن ما إذا كان يمكن حفر المادة مباشرة يعتمد أيضًا على فئة التربة والصخور، وما إذا كانت هناك حاجة إلى التكسير أو التنسيق مع الدعم، ولم تقدم البيانات استنتاجات حول ملاءمة الطبقات.
إذا واجه الأساس العميق صخورًا صلبة أو هياكل خرسانية تحتاج إلى تكسير، فإن المطرقة الهيدروليكية هي حل ملحق، ويجب التحقق بشكل منفصل من توافق الآلة الرئيسية مع الملحق بناءً على الوزن التشغيلي والتدفق والضغط الهيدروليكي ووزن الملحق وأبعاد التوصيل وبيانات الأنابيب، ولا تقدم هذه المقالة استنتاجًا حول التوافق.
الحالات التي تتطلب تقييمًا حذرًا
- عندما يقترب عمق الحفرة من أقصى عمق حفر عمودي أو يتجاوزه، وكان مطلوبًا إزالة التربة عموديًا بالقرب من الدعم، يجب إعادة فحص وضعية المعدات وطبقات الحفر في الموقع.
- عندما يكون صندوق شاحنة النقل مرتفعًا أو يكون فرق الارتفاع عند فوهة الحفرة كبيرًا، يجب حساب ما إذا كان أقصى ارتفاع تفريغ 7615 مم كافيًا وفقًا لطريقة الوقوف الفعلية.
- عندما تكون قدرة تحمل الطريق المؤقت عند حافة الحفرة غير كافية أو لا يُسمح للمعدات الثقيلة بالاقتراب من قمة الدعم، فقد لا تكون المعدات من فئة 50 طنًا مناسبة، ويجب تعديل موقع الوقوف أو خطة الحفر على مراحل.
- لم يتم تأكيد وحدة وتعريف قيمة ضغط تلامس الأرض، ولا يمكن استخدامها مباشرة في حسابات قدرة التحمل.
الشروط المقترح تقديمها قبل طلب عرض السعر
عند التواصل مع مورد المعدات، يُنصح بإعداد: أبعاد الحفرة وعمقها، وشكل الدعم، ووصف الطبقات الرئيسية، ونوع شاحنة النقل وارتفاع صندوقها، وظروف الطريق عند حافة الحفرة وقدرة التحمل، وورديات العمل اليومية وترتيبات التزود بالوقود، وما إذا كانت هناك حاجة إلى ملحق تكسير. كلما كانت هذه الشروط أكثر تحديدًا، كان من الأسهل التحقق من توافق معلمات نطاق العمل مع قيود الموقع. تظل ملاءمة المعدات خاضعة للتأكيد بعد المعاينة الميدانية وخطة التنفيذ.