أهمية عمق الحفر عند شراء حفارة

عند اختيار حفارة (بوكلين)، يركّز الكثيرون عادةً على قوة المحرك أو حجم الآلية أو سعة الجرافة، لكن هناك تفصيل مهم غالباً ما يتم تجاهله أو نسيانه، وهو عمق حفر الآلية.

إذا لم تكن الحفارة قادرة على الوصول إلى العمق المطلوب، فقد تواجه مشاكل مثل عدم إنجاز العمل بالكامل أو زيادة التكاليف أو الحاجة إلى الاستعانة بآلية إضافية.

في هذا المقال، سوف نستعرض سبب كون عمق الحفر أمراً هاماً عند شراء أو استئجار حفارة، وما العوامل التي تؤثر عليه، وكيف تختار الحفارة المناسبة للعمل بناءً على الحاجة الفعلية وليس فقط على المواصفات المكتوبة.

ما هو عمق الحفر ولماذا يعتبر مهماً؟

عمق الحفر هو المسافة العمودية القصوى التي يمكن للحفارة الوصول إليها تحت سطح الأرض. يُعد هذا المعيار من المؤشرات الأساسية لأداء الحفارة خاصةً في الأعمال مثل حفر الخنادق أو حفر الأساسات أو إنشاء الأقبية أو تركيب أنظمة الصرف.

إذا لم يكن عمق الحفر كافياً، فقد يتسبب ذلك في مشكلات كثيرة منها الحفر المائل بدل العمودي والحاجة إلى تحريك الآلية مرات عديدة.

ومن جهة أخرى، المبالغة في اختيار عمق أكبر من اللازم قد تؤدي إلى زيادة في التكاليف وعدم الاستفادة الكاملة من قدرات الحفارة.  لذلك، من الضروري فهم العوامل التي تؤثر على عمق الحفر من أجل اختيار الحفارة المناسبة وتحقيق أفضل أداء في موقع العمل.

العوامل الأساسية التي تؤثر على عمق الحفر 

يعتمد عمق الحفر في الحفارة على مجموعة من العناصر التقنية والميكانيكية التي يجب تقييمها بعناية قبل الشراء أو الاختيار، وتشمل:

1. تصميم الذراع العلوية والسفلية

الذراع العلوية والذراع السفلية (ويُشار إلى السفلية أيضًا باسم الذراع الممتدة أو الذراع الغاطسة) تحددان شكل ومسار قوس الحفر. الذراع السفلية الطويلة توفّر عمق حفر أكبر، لكنها تقلل من قدرة الرفع.

• ذراع علوية قياسية + ذراع سفلية قصيرة: أفضل لأعمال الرفع ودورات العمل السريعة.

• ذراع علوية طويلة + ذراع سفلية طويلة: مثالية لأعمال الحفر العميق، مثل الخنادق الكبيرة والقنوات.

على سبيل المثال، تمتلك حفارة كوبلكو المتوسطة من طراز SK350LC-10 أقصى عمق حفر يبلغ 7.56 متراً عند تجهيزها بذراع علوية قياسية بطول 6.5 متر وذراع سفلية قياسية. يُعد هذا العمق مناسباً لأعمال الحفر المتوسطة إلى الكبيرة، مثل حفر الأساسات وأعمل إنشاء الطرق.

2. فئة حجم الآلة

يتم تصنيف الحفارات بشكل عام إلى:

• حفارات صغيرة (1–6 طن): بعمق حفر يتراوح بين 1.5 إلى 4 أمتار.

• حفارات مدمجة أو متوسطة (6–10 طن): بعمق حفر يتراوح بين 3.5 إلى 5.5 أمتار.

• حفارات قياسية أو متوسطة (10–40 طن): بعمق حفر يتراوح بين 5.5 إلى 7.5 أمتار.

• حفارات كبيرة (أكثر من 40 طن): بعمق حفر يتراوح بين 7.5 إلى أكثر من 10 أمتار.

• حفارات بذراع طويل أو مخصصة: يمكن أن تصل إلى أكثر من 15 متراً حسب نوع وطول الذراع.

اختيار حجم غير مناسب قد يؤدي إلى أداء ضعيف أو تكاليف غير مبررة. مثال على ذلك حفارة فولفو من طراز EC550EL، ومثالية لأعمال الحفر الضخمة أو الخنادق العميقة، لكنها غير مناسبة للأعمال الصغيرة مثل تمديد شبكات الصرف في المناطق السكنية. في هذه الحالة، فإن حفارات صغيرة مثل حفارة كات من طراز 303E أو 305.5E2 تكون أنسب بفضل حجمها الصغير وسهولة المناورة.

3. ثبات الهيكل السفلي والوزن الخلفي

عمق الحفر لا يكون فعّالًا إلا إذا كانت الحفارة ثابتة أثناء العمل. استخدام ذراع سفلية طويلة يتطلب وجود أوزان خلفية أثقل وهيكل سفلي معزز لتحمّل الضغط.

حفارة فولفو من طراز EC550EL مصممة خصيصاً لأعمال الحفر العميق بفضل هيكلها السفلي القوي والأوزان الخلفية التي تضمن ثبات الحفارة حتى عند استخدام أذرع طويلة.

4. ضغط النظام الهيدروليكي وتدفقه

حتى وإن سمح تصميم الذراع بالحفر العميق، يجب أن يكون النظام الهيدروليكي قادراً على توفير القوة اللازمة لقطع ورفع المواد عند أقصى امتداد. من الضروري أن يحافظ النظام على قوته الكاملة، خاصة عند الحفر في تربة صلبة.

كيف تحدد عمق الحفر المناسب لمشروعك؟

قبل اختيار أي حفارة على منصة مكنة أو غيرها، عادةً ما يقوم المقاولون بتقييم عوامل مرتبطة بطبيعة المشروع. إليك أبرز ما يتم أخذه بعين الاعتبار:

1. نوع المشروع وتصميم الحفر

قد يتطلب لبحفر لكابلات الاتصالات عمقاً لا يتجاوز 1.2 متر، بينما قد تحتاج أساسات مبنى تجاري إلى عمق أكثر من 5 أمتار. يجب دائماً مطابقة قدرة الحفارة مع المخططات المعتمدة لأعمال الحفر.

2. طبيعة التربة

الحفر في تربة طينية ناعمة أسهل بكثير من التربة الصلبة والمتماسكة. كلما كانت التربة أقسى، زادت الحاجة إلى قوة أكبر عند الأعماق.

نصيحة: استخدم تقارير الفحص المعتمدة التي يُجريها خبراء مكنة والتي تشمل أكثر من 70 نقطة فحص للتحقق من أداء النظام الهيدروليكي للآلية تحت الحمولة الكاملة.

3. قيود المساحة في موقع العمل

المواقع ضمن المدن غالباً ما تكون ضيقة وتقيّد حركة الحفارة. في هذه الحالات، قد تكون الحفارات الصغيرة ذات عمق الحفر المحدود أكثر إنتاجية بسبب سهولة المناورة.

على سبيل المثال، يُمكن لعمق الحفر في حفارة كات الصغيرة من طراز 303E أن تصل إلى 2.6 متر، ما يجعلها مثالية للأعمال داخل المدن حيث المساحة محدودة. في المقابل، يُمكن أن يصل عمق الحفر في حفارة فولفو من طراز EC550EL إلى أكثر من 7.5 متر، لكنها تتطلب مساحة أكبر للعمل بسبب حجمها ونطاق دورانها الواسع.

4. متطلبات الحفر على شكل طبقات

في بعض الأحيان، لا تكون التربة قوية بما يكفي للحفر العمودي، مما يستدعي الحفر على شكل درجات أو طبقات (مثل السلالم). في هذه الحالة، يجب أن يصل ذراع الحفارة لمسافة أبعد حتى يتمكن من الحفر بعمق من مسافة آمنة. ولهذا، يجب التمييز بين مفهومين رئيسيين: عمق الحفر ومدى الحفر.

ما الفرق بين عمق الحفر ومدى الحفر؟

غالباً ما يتم الخلط بين عمق الحفر ومدى الحفر، لكن كلاهما يشير إلى مفاهيم مختلفة، وكل واحد منهما يلعب دوراً مهماً عند اختيار الحفارة المناسبة.

• عمق الحفر هو المسافة العمودية القصوى التي يمكن أن تصل إليها الحفارة تحت سطح الأرض بحالة الامتداد الكامل. على سبيل المثال، تستطيع حفارة فولفو EC550EL الحفر لأكثر من 7.5 متر، مما يجعلها مثالية للأساسات الكبيرة أو أعمال البنية التحتية العميقة. كذلك، تقدم حفارة كوبلكو SK350LC-10 عمقاً جيداً يقارب 7.3 متر، وهي مناسبة لمشاريع البناء العامة.

• مدى الحفر هو المسافة الأفقية التي يمكن أن تصل إليها الجرافة من مركز الحفارة. هذا العامل مهم جداً في المواقع التي يصعب فيها إعادة تموضع الآلية، مثل العمل بجوار طريق أو مبنى أو داخل موقع ضيق. على سبيل المثال، تمتلك حفارة كات 303E الصغيرة مدى حفر أقل، لكنها فعالة جداً في المواقع الضيقة حيث تكون سهولة المناورة أهم من العمق.

نصيحة مهمة: تأكد دائماً من مقارنة كل من عمق ومدى الحفر مع موقع المشروع قبل اختيار الحفارة.

ما هي الحفارة التي تملك أعمق قدرة حفر حول العالم؟

عندما نتحدث عن الأداء الأقصى في الحفر العمودي، فإن حفارة Type Es 3750 ذات السلسلة الدلوية (Bucket-Chain Excavator) التي طورتها شركة TAKRAF تحمل الرقم القياسي لأعمق قدرة حفر بين جميع الآليات، حيث تصل إلى 31.2 متر. لكن هذه الحفارة لا تُستخدم في أعمال البناء التقليدية، بل في التعدين السطحي المفتوح، حيث تكون هناك حاجة إلى حفريات عميقة جداً.

أما بالنسبة للآليات الأكثر شهرة، فإن حفارة باجر 288 المزودة بعجلة دلائية (Bucket-Wheel Excavator) تُعد من أضخم الآليات الثقيلة في العالم، وتقدم عمق حفر يقارب 30 متر، لكنها تعمل بأسلوب حفر مختلف عن الحفارات الهيدروليكية.

وفي فئة الحفارات الهيدروليكية ذات الذراع الطويلة، والمستخدمة عادةً في أعمال البناء البحرية أو المشاريع الخاصة بالخنادق العميقة، تتميز حفارة SANY SY265C بعمق حفر يزيد عن 13 متر، ما يجعلها من الأفضل أداءً في فئتها، خاصة في التطبيقات التي تتطلب مدى بعيدًا.

تُظهر هذه الأمثلة مدى تنوع تكوينات الحفارات، وتؤكد أهمية تحديد عمق الحفر المناسب بدقة، إذ إن الخطأ في تقدير العمق، سواء بالزيادة أو النقصان، يمكن أن يؤدي إلى انخفاض الإنتاجية وزيادة استهلاك الوقود، بل وحتى مخاطر تتعلق بسلامة الموقع.

كيفية فحص الحفارات المستعملة للتأكد من قدرتها على الحفر العميق

عند شراء حفارة مستعملة، من الضروري التأكد من أن مواصفات عمق الحفر لا تزال فعالة عملياً. يشمل الفحص التقني عدداً من الخطوات المهمة:

• اختبار شوط الأسطوانات الهيدروليكية:

قم بتمديد الذراع والذراع الإضافي بالكامل، ولاحظ ما إذا كانت الحركة سلسة وخالية من الاهتزاز أو التقطعات.

• فحص ارتخاء التوصيلات:

وجود فراغ أو حركة زائدة في مفاصل الجرافة يمكن أن يقلل من عمق الحفر الفعلي.

• اختبار ضغط النظام الهيدروليكي:

يُستخدم للتحقق من قدرة النظام على الحفاظ على القوة الكافية عند الامتداد الكامل، خاصة في التربة الصلبة أو الأعماق الكبيرة.

• فحص توازن الهيكل السفلي:

المسارات التالفة أو الاختلاف بين تروس القيادة يمكن أن يؤدي إلى عدم الاستقرار أثناء الحفر العميق، ما ينعكس سلباً على السلامة والدقة.

الخلاصة

عمق الحفر ليس مجرد رقم على ورقة، بل هو حد فعلي لأداء الحفارة في موقع العمل. لذلك، يجب تقييمه عملياً من خلال النظر إلى التصميم الهندسي والقوة الهيدروليكية والملحقات وظروف الموقع وحالة الآلية الواقعية، وليس فقط من خلال الكتالوجات.

عند تصفح الحفارات عبر منصة مكنة، يمكنك الاطلاع على تقارير الفحص المعتمدة أو حجز جولة معاينة افتراضية للتأكد من أن بنية الآلية وحالتها يتناسبان مع متطلبات عمق الحفر الخاصة بك لتوفّر الوقت وتتفادى القرارات المكلفة.