حفاری از فعالیت های قدیمی و با سابقه دیرینه است. در آن زمان محیط هایی را حفر می‌کردند تا مکانی برای استراحت و خواب بسازند. همچنین پناهگاهی برای خود درست می‌کردند تا جانشان را از خطرات طبیعی یا حمله حیوانات سرما و گرمای شدید حفظ کنند. بعد ها حفاری مربوط به چاه و دستیابی به آب مورد نیاز و مصرفی افراد هم انجام می‌شد. توسعه و گسترش جوامع، همچنین پیشرفت بشر موجب شد تا حفاری به حوزه های مختلفی وارد شود. تغییر زندگی بشر از غار نشینی به روستانشینی و شهر سازی شیوه های حفاری را نیز تغییر داد. این فعالیت ها دارای پیچیدگی ها و فرآیندهایی هستند که اگر اصول و استانداردها در آن رعایت نشود، انجام آن غیر ممکن خواهد بود. در واقع حفاری جزو فعالیت های سخت و پر خطری محسوب می‌شود که احتمال آسیب در آن خیلی بالاست.
از دسته بیل تا بیل مکانیکی (تکامل ابزار حفاری)
چگونگی تکامل دسته بیل
دسته بیل ابزاری ساده اما کاربردی که در بخش حفاری نیز نقش موثری دارد، تکامل یافته است. طبق نیاز بشر، محدودیت زمان، صرف انرژی کم شیوه زندگی دستی انسان ها به شیوه مدرن و ماشینی تبدیل گشته است. بین ابزاری مثل دسته بیل تا تجهیزاتی مثل بیل مکانیکی و تکامل آن فاصله بسیاری وجود دارد. یعنی تا زمانی که دسته بیل تکامل پیدا کند و به بیل مکانیکی تبدیل شود. تجهیزات و ابزارهای بسیاری طراحی و تولید شده و سپس به دلایل مختلف از بین رفته اند. دلایلی مثل نقص در قسمت های مختلف، کاربرد نادرست، هزینه های بالای تولید، ناکارآمدی این تجهیزات و بسیاری عوامل آن ها را از چرخه به کارگیری خارج ساخت .
این تکامل و تغییر کاملا طبیعی است چون ابزار در هر زمان برای کاربردهای خاصی طراحی می‌شوند که با شرایط و عوامل زمان سازگار است. اما وقتی شرایط تغییر می‌کند، سازگاری ابزارهای قدیمی کمتر می‌شود. پس لازم است تا جایگزینی را به جای آن قرار دهند و به طبع این ابزار تازه کاربردی تر و پیشرفته تر خواهد بود. اما در عین حال بعضی از ابزارها در عین سادگی همچنان می‌توانند مانند قبل مورد استفاده قرار گیرند چون ساختار و کاربرد آنها کامل است.
مهم ترین دلایل تمایل استفاده از بیل مکانیکی بجای بیل
-
افزایش سرعت
علیرغم کارآمدی دسته بیل اما بحث زمان، انرژی و دقت افراد را وادار می‌کند تا وسایلی را استفاده نمایند که پیشرفته تر هستند. این وسیله ها عملیات را سریع پیش می‌برند. گرچه در پروژه های کوچکتر و در اکثر عملیات ها همچنان ابزار قدیمی استفاده می‌شود. اما پروژه های مدرن که مقیاس های بزرگتری دارند، نیازمند به کارگیری تجهیزات پیشرفته تری هستند. لذا تکامل دسته بیل و تبدیل آن به بیل مکانیکی به این دلایل صورت پذیرفته است. بیل های دستی با اینکه ساختار ساده ای دارند اما همچنان در صنایع مختلف و در پروژه های متعدد به کار می‌روند. برای کار با این ابزار انرژی و قدرت بالایی نیاز است. کندی سرعت یکی از معایبی است که می‌توانیم برای ابزارهای دستی بیان کنیم.
-
کاربرد متنوع
ابزارآلات دستی کاربردهای محدودتری دارند و نهایتاً از پس انجام یک یا دو کار بر می‌آیند. ولی تجهیزات پیشرفته می‌توانند فعالیت های متنوعی را انجام دهند. یعنی مثلا یک بیل ساده تنها می‌تواند زمین را حفر و سپس خاک را جابجا نماید. ولی بیل مکانیکی آن زمین را حفر می‌کند، هر چند که سفت و سخت باشد. محوطه پروژه را خاکبرداری می‌نماید. قسمت هایی که نیاز به تخریب دارند را خراب می‌کند. این قابلیت در آن وجود دارد که بازوهای مختلفی به آن متصل شود که کارهای مختلفی را انجام دهد.
-
توسعه و پیشرفت
وقتی سرعت در زمان انجام عملیات و پروژه ها افزایش یابد، توسعه و گسترش جوامع زودتر اتفاق می‌افتد. در پروژه‌هایی که مقیاس بزرگتری دارند چون باید حجم وسیعی از محیط در مدت کوتاهی حفر و خاکبرداری شود بیل های مکانیکی را به کار می‌برند. اما در پروژه های کوچک ساخت و ساز که دسته بیل کاربردی تر است استفاده از بیل مکانیکی کاربرد چندانی ندارد.
صنایعی که حفاری در آن به کار می‌رود:
- ساختمان سازی
- حمل و نقل و راهسازی
- صنعت نفت و گاز
- ایجاد چاه آب
- لوله گذاری
نقش بیل و دسته بیل در حفاری (تکامل ابزار حفاری)
بیل و کلنگ جزو اولین و ابتدایی ترین وسیله هایی هستند که از زمان های گذشته از آنها در عملیات حفاری بهره می‌برند. در واقع این دو مکمل هم هستند و با هم مورد استفاده قرار می‌گیرند. کلنگ را در ابتدای کار استفاده می‌کنند که سوراخ و حفره ای را در زمین ایجاد کند. بیل هم برای تکمیل کار خاک های داخلی را بیرون می‌ریزد و سوراخ را بزرگتر می‌کند تا برای ادامه عملیات آماده شود. اگر کار به دقت انجام نشود، وسایلی مثل بیل و کلنگ لوله های آب و گاز را سوراخ می‌کنند و از جای خود در می‌آورد. یا حتی احتمال دارد فرد با سیم های برق برخورد کند دچار برق گرفتگی هم شود. لذا قبل انجام آن حتما بررسی های لازم صورت می‌گیرد تا محل دقیق لوله گذاری و سیم کشی ها مشخص شود و هرگونه عامل خطر حذف گردد.
مزایای بیل های مکانیکی
- می‌توانند کاری های ساده را در مدت زمان کوتاهی انجام دهند.
- قدرت بالایی دارند و فعالیت هایی که برای ابزار دستی ممکن نیست را به راحتی انجام می‌دهند.
- در تایم کوتاهی مساحت های زیادی را حفر می‌کنند.
- برای فعالیت هایی که خیلی سنگین هستند و مکان هایی که وسعت زیادی دارند به کار می‌روند.
- دقت بالایی دارد و فرد می‌تواند با تسلط و کنترل بهتری با آن کار کند.
- اگر از تجهیزات به روز استفاده شود ایمنی به خطر نمی‌افتد.
- مناسب پروژه هایی است که در شرایط سخت و خطرناک نیازمند حفاری هستند.
- چون تمام نیرو و قدرت مورد نیاز برای انجام عملیات توسط آن انجام می‌گیرد، مشکلات حرکتی برای افراد به وجود نمی‌آید.
از دسته بیل تا بیل مکانیکی (تکامل ابزار حفاری)
معایب
- هزینه ای که برای خرید و تهیه آن صرف می‌شود، بالا است.
- نیازمند نگهداری درست و تعمیرات دوره ای است که همه این موارد هزینه زیادی دارند.
- به سوخت زیادی نیاز دارد و در صورت اتمام حتما باید سوخت آن شارژ شود تا به انجام فعالیت بپردازد.
- سر و صدای خیلی بلندی تولید می‌کند و باعث ایجاد آلودگی صوتی می‌شود.
- مانند بسیاری از ماشین آلات دود تولید می‌کند که به محیط زیست آسیب می‌رساند و آن را به خطر می‌اندازد.
- به دلیل پیچیدگی فقط باید توسط افراد ماهر راه اندازی و استفاده شود.
- در بعضی از پروژه ها کاربرد ندارند مثلا چون حجم بزرگی دارد، نمی‌تواند وارد محیط های کوچک تنگ شود.
