انواع چاهها و روشهای حفر آنها
انواع چاهها و روشهای حفر آنها
انواع چاهها و روشهای حفر چاه از سری موارد مهم در هنگام اجرای این عملیات در ساختمان است. علاوه بر این مورد در هنگام رفع گرفتگی و تخلیه چاه، یا در روند لوله بازکنی و اتصالات منتهی به چاه، شناخت انواع چاه ضرورت دارد.
در این مقاله از مجله خدمت از ما سعی داریم در کنار آشنایی با انواع چاهها و روشهای حفر چاه نسبت شرایط ترمیم و نگهداری آنها در فضای ساختمان را بررسی کنیم.
چاه های دستی :
این چاه ها قدیمی و ابتدایی ترین چاه های آب به شمار می‌روند که در گذشته، بیشتر از امروز متداول بوده و مورد استفاده واقع می‌شدند. در روستاهای ایران چاه های دستی زیاد است و از آب آن برای مصارف شرب استفاده و یا دام استفاده می‌شود.
چاه های دستی را اغلب در رسوبات آبرفتی و با وسایل ابتدایی (کلنگ و بیل) تا عمق برخورد به سطح آب زیرزمینی و تا چند متری زیر آن حفر می‌کنند. چون حفر چاه با دست در اعماق زیاد، با مشکلات با مشکلات فراوان همراه است، لذا این چاه ها را اغلب در نقاطی حفر می‌کنند که عمق برخورد به سطح آب زیرزمینی زیاد نباشد (بین 5 تا 40متر). به منظور ایمنی و جلوگیری از ریزش دیواره ی چاه، آن را توسط تخته سنگ، آجر، بتون و یا لوله ی جدار پوشش می‌دهند.
چاه های نیمه عمیق :
بعضی از چاه هایی که به وسیله دست حفر می‌شوند، چاه نیمه عمیق می‌گویند و برخی دیگر چاه هایی را که تا عمق حداکثر 30 تا 32 کنده می‌شوند، چاه نیمه عمیق می‌نامند. عده ای دیگر چاه هایی که تا اولین سفره ی آب زیرزمینی حفر می‌شوند، چاه نیمه عمیق می‌گویند.
عده ای دیگر می‌گویند که تا وقتی که کیفیت آب در زیر زمین تغییر نکند، چاه حفر شده در آن چاهی نیمه عمیق است. اما نظر غالب این است چاهی که تا اولین سفره ی آب زیرزمینی حفر می‌شود، چاهی است نیمه عمیق به شرطی که عمق آن از 100متر تجاوز نکند.
چاه های عمیق:
به چاه هایی گفته می‌شود که عمقشان زیاد است و با دستگاه حفاری حفر می‌شوند. بیشتر چاه های کشاورزی و چاه هایی که در سفره های عمیق، یعنی در سفره هایی که سطح آب آن ها در اعماق زیاد واقع است، حفر می‌شوند از نوع عمیق می‌باشند. قطر چاه های عمیق متفاوت است. در عین حال قطر بیشتر چاه های عمیق بین 12 تا 18 اینچ می‌باشد.
چاه های عمیق بر خلاف چاه های نیمه عمیق که تا اولین سفره ی آب حفاری می‌شوند و از آن ها آب می‌گیرند، از سفره های مختلف می‌گذرند و می‌توانند از تمامی آن ها آب بگیرند. چاه های عمیق را هم در رسوبات نرم ( آبرفتی) و هم در سازند سخت حفر می‌نمایند.
دستگاه حفاری ضربه ای با ضربه زدن های مداوم (حدود 50 تا 60 ضربه در دقیقه) و دستگاه حفاری روتاری با چرخش مداوم مته، زمین را خرد و سست می‌نمایند. مواد کنده را در سیستم حفاری ضربه ای با وسیله ای به نام گل کش بالا می‌آورند. ولی در سیستم روتاری به کمک جریان مستقیم و یا معکوس گل حفاری و یا آب، از درون چاه خارج می‌سازند. برای حفر چاه در سازند سخت از دستگاه حفاری روتاری استفاده می‌شوند.
چاه های اکتشافی:
این چاه ها را صرفا به منظور اکتشاف حفر می‌کنند. در مناطقی که هنوز چاهی حفر نشده و از دست کم و کیف سفره ی آب اطلاعی در دست نیست تنها با حفر چاه های اکتشافی که زیر نظر کارشناس یا محقق انجام می‌شود، می‌توان از سفره آب شناخت کافی بدست آورد.
بهترین و دقیق ترین روش به دست آوردن خصوصیات سفره ی آب، حفر و پمپاژ چاه های اکتشافی است.
تنها عیب چاه های اکتشافی زیاد بودن هزینه آن ها است. دیگر این که به وسیله آن ها می‌توان فقط از یک محدوده کوچک اطراف چاه خصوصیات سفره زا تعیین کرد و با توجه به اینکه ناهمسانی رسوبات در جهات مختلف گسترش دارد، لذا نمی‌توان تنها با حفر چند حلقه چاه اکتشافی در یک منطقه ی وسیع، به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی سفره ها پی برد.
چاه های پیزومتری:
چاه های پیزومتری را به منظور مطالعه نوسان های سطح آب زیرزمینی، تهیه نقشه های تراز آب و محاسبه حجم آب ورودی جانبی زیرزمینی و خروجی سفره حفر می‌کنند. قطر این چاه ها را برای پایین آوردن هزینه حفر، کم انتخاب می‌کنند(6-10 اینچ) آنچه گه باید در مورد این چاه ها توجه داشت این است که باید آن ها را در سفره اصلی حفر نموده و با آزمایش های معمول و متداول، از ارتباط هیدرولیکی بین چاه و سفره مطمئن گردید.
چاه گمانه:
این چاه ها در اصل نوعی چاه اکتشافی به حساب می‌آیند. وقتی که کارشناس در نظر دارد در منطقه ای که وجود و خصوصیات سفره آب برایش ناشناخته است، محلی را برای حفر چاه تعیین نماید، پیشنهاد حفز چاه گمانه را می‌دهند. با این عمل در حقیقت بر وجود آب زیرزمینی مشکوک بوده و مسئولیت عدم موفقیت چاه را به صاحبان چاه واگذار می‌نماید.
چاه های مشاهده ای:
به چاه هایی که در اطراف چاه پمپاژ حفر می‌کنند تا تغییرات سطح آب را در حین آزمایش های پمپاژ اندازه گیری کنند، چاه های مشاهده ای می‌گویند. گاهی به چاه های پیزومتری نیز، چون سطح آب آن را اندازه گیری و داد ه ها را مشاهده می‌کنند، چاه مشاهده ای می‌گویند.
چاه های آرتزین:
وقتی که حفاری به یک سفره ی محصور یا تحت فشار برخورد می‌کند، آبی که تحت فشار رسوبات بالای سفره است،در درون چاه بالا می‌آید. ولی اغلب به سطح زمین نمی‌رسد که به این چاه ها، چاه های نیمه آرتزین می‌گویند. در نوع چاه به سفره ای که تحت فشار زیاد است برخورد می‌کند و آب از دهانه چاه به بیرون فوران می‌کند. چون این چاه را برای اولین بار در منطقه آرتوز واقع در شمال غرب فرانسه مشاهده و مطالعه شده اند، لذا این چاه ها را در نقاط دیگر جهان نیز به همین نام می‌خوانند.
حفاری
انواع روش های حفاری :
حفاری ضربه ای
دستگاه های حفاری ضربه ای و یا سوندوزها، دستگاه های ساده ای هستند که برای پژوهش های آب یابی بسیار مناسب هستند. از این دستگاه ها بیشتر برای چاه هایی که در داخل سنگ های مقاوم حفر می‌شود، استفاده می‌کنند. اصول کار سوندوز های ضربه ای خرد کردن سنگ هاست که این عمل به وسیله ای مته ای به نام مته حفاری یا ترپان انجام می‌گیرد.
مته ها به طور منظم از ارتفاع ثابتی روی سنگ فرود می‌آیند. دستگاه مجهز به یک خرک چهار قطبی و یا دکل است که مته های حفاری به وسیله یک قرقره برگشت روی آن آویزان می‌گردد.
این مته ها دارای حرکت رفت و آمدی می‌باشند و به منظور اجرای مانور های پایین و بالا رفتن، از دستگاه رفت و برگشت جدا گردیده و به یک وسیله ای به نام چرخ قرقره که برای جاگذاری لوله ها نیز به کار می‌رود، مربوط می‌باشند. خرک های جداشونده، چوبی یا فلزی هستند.
پایه ها روی دال های سیمانی که قبل از مونتاژ دستگاه تهیه می‌شوند، قرار می‌گیرند. دکل های خم شونده یا تلسکوبی، سوندوز های دستگاه های حفاری خود کار قابل حمل را مجهز می‌نمایند. ممکن است که این دکل ها به صورت دائمی در پشت یک کامیون ثابت شده باشند و دکل ها باید به وسیله کابل های محکم روی بلوک های سیمانی ثابت گردند.
حفاری چرخشی
امروزه کاربرد دستگاه های حفاری چرخشی بسیار متداول شده است. این دستگاه ها را می‌توان در هر نوع زمین به کار برد. ولی برتری کاربرد آن ها در زمین های نرم بیشتر است. پیشروی این دستگاه ها در داخل سنگ های سخت به کندی صورت می‌گیرد. در این روش سر مته فولادی که متصل به انتهای لوله فولادی است، از سر چاه چاه به کمک موتور، حرکت دورانی می‌نماید. گل حفاری شده از داخل لوله به درون چاه تزریق شده و از اطراف لوله به سر چاه بر می‌گردد.
گل حفاری شده ضمن خنک کردن سر مته اعمال حمل خرده سنگ هایی که به وسیله سر مته از ته چاه تراشیده شده است، به سر چاه و جلوگیری از فشار طبقات سست و ریزش آن ها به داخل چاه را نیز انجام می‌دهد. با این روش حفاری دورانی چاه های بسیار عمیق حفر می‌گردند.
روش توربینی
حفاری که در آن سر مته به جای آنکه به کمک لوله فولادی دوران نماید، به وسیله توربینی که به عنوان نیروی محرکه که از گل حفاری شده و یا الکتریسیته استفاده می‌نماید، حرکت می‌کند. در این روش قسمت متحرک تنها سر مته در عمق چاه خواهد بود. بنابراین می‌تواند سرعت دورانی به مراتب بیشتری را داشته باشد. از نظر سرعت عملی که در این روش دارد دارای برتری اقتصادی زیادی است.
متخصص هر کاری را پیدا کنید
