يتطلب اختيار اللودر المناسب لموقع البناء دراسة شاملة لظروف التضاريس، وكثافة العمل، ومتطلبات التنقل، والفعالية من حيث التكلفة. ونظرًا لاختلاف هيكليهما، يُظهر اللوادر ذات العجلات واللوادر الزاحفة اختلافات كبيرة في الأداء. ستُقارن هذه المقالة جوانب مختلفة من اللوادر، بما في ذلك ميزاتها وأدائها وبيئة تشغيلها.
اللوادر ذات العجلات: تستخدم إطارات مطاطية للدعم/الدفع، وتتميز بهيكل عجلة قيادة، ومحور دفع، وآلية إمالة هيدروليكية.
اللوادر الزاحفة: تستخدم جنازير متصلة (عادةً ما تكون من الفولاذ، وأحيانًا من المطاط) كنظام حركة. يشبه هيكل الشاسيه هيكل الجرافة أو الحفارة الزاحفة، حيث تنتقل الحركة عبر وصلات الجنزير.
وبسبب اختلاف نظامي الحركة، يختلف اللوادر بشكل كبير في قوة الجر، ومساحة التلامس مع الأرض، والسرعة، وتعقيد الهيكل، وتكاليف الصيانة.
في مواقع البناء، عند مقارنة النوعين، غالبًا ما تُؤخذ الأبعاد التالية في الاعتبار: أداء الجر/التماسك، وضغط الأرض وتأثيرها، والقدرة على المناورة/السرعة، والثبات/التوازن، ونوع التضاريس/السطح المناسب، وتكلفة الصيانة وعمر الخدمة، وسهولة النقل/التحويل. وفيما يلي ملخص لهذه الأبعاد.
٢.١ أداء الجر/التماسك
يتميز نظام الزاحف بمساحة تلامس واسعة وموزعة بالتساوي، مما يُحسّن التماسك والقدرة على المناورة في الظروف اللينة والموحلة والزلقة. وهذا يُقلل من احتمالية انزلاقه أو غرقه على الأسطح الرطبة أو اللينة.
تشير بعض المصادر إلى أن مسارات الزاحف تُولّد احتكاكًا يصل إلى ضعفين أو ثلاثة أضعاف الاحتكاك الذي تُولّده الأنظمة ذات العجلات (في بعض الحالات)، مما يجعلها مناسبة للعمل في بيئات ذات أحمال ثقيلة، ومقاومة انزلاق عالية، وأرض رخوة.
توفر الأنظمة ذات العجلات تماسكًا جيدًا على الأسطح الصلبة (مثل الحجارة المكسرة والحصى المضغوط والخرسانة والأسفلت)، مع انخفاض مقاومة الإطارات وكفاءتها العالية.
العيب هو أن الإطارات تكون عرضة للانزلاق والدوران، بل وحتى الانحشار على الأراضي الزلقة أو اللينة أو شديدة الانحدار.
2.2 ضغط الأرض والتأثير الأرضي
يتميز هيكل الزاحف بمساحة تلامس أكبر وضغط أرضي منخفض نسبيًا، مما يقلل من احتمالية غرقه على الأراضي اللينة.
كما أن الخدوش والانبعاجات على الأرض تكون خفيفة نسبيًا نظرًا لسير الجنزير باستمرار (خاصةً على الأسطح غير الصلبة أو غير المتصلبة).
تعمل الآلات ذات العجلات بشكل جيد على الأسطح الصلبة، ولكنها قد تُسبب انبعاجات أو تلفًا في الإطارات على الأسطح الأكثر حساسية (مثل الأسفلت حديث الرصف والأرضيات المزخرفة والمروج).
2.3 القدرة على المناورة/السرعة/قدرة النقل
تتميز اللوادر ذات العجلات بسرعة أكبر على الأسطح الصلبة، ويمكنها الدفع الذاتي داخل مواقع البناء أو بينها، مما يؤدي إلى كفاءة عالية. في المقابل، تتميز الحفارات الزاحفة بسرعات سير أقل، مما يجعلها أكثر كفاءة على الأسطح الصلبة أو عند التحرك لمسافات طويلة.
كما توفر الآلات ذات العجلات مزايا في الانعطاف، والانعطاف على شكل حرف U، والمناورة على الطريق، بفضل استجابة توجيه الإطارات السريعة ونصف قطر الدوران الأوسع.
تستخدم الآلات المجنزرة عادةً توجيه الجنزير التفاضلي أو التوجيه المفصلي (حسب الطراز)، مما يجعل الانعطاف أقل ملاءمة من الآلات ذات العجلات في المناطق الضيقة أو حيث تتطلب تغييرات مرنة في الاتجاه.
2.4 الثبات/التوازن/التحكم في ارتفاع العمل
عند التحميل الكامل، مع رفع الجرافة، أو على منحدر، تكون الحفارات الزاحفة أكثر مقاومة للانقلاب بفضل توزيع القوة الأكثر توازنًا ومركز الثقل المنخفض.
عند الحفر أو رفع الجرافة، قد تصبح الآلات ذات العجلات غير مستقرة إذا واجهت أرضًا غير مستوية أو تماسكًا غير متساوٍ للإطارات.
هيكل الجنزير نفسه صلب بطبيعته، مما يوفر دعمًا أفضل على المنحدرات الشديدة.
ومع ذلك، إذا كان تصميم هيكل الجنزير غير مناسب على أسطح شديدة الوعورة والصخرية، فقد يكون عرضة للصدمات، مما يُقصّر عمر مكوناته مثل الجنزير، وحلقات السلسلة، وتروس الدفع، والبكرات.
2.5 نوع التضاريس/السطح المناسب
بناءً على العوامل المذكورة أعلاه، يُمكننا تلخيص الخصائص التالية لأنواع التضاريس/السطح المناسبة:
|
نوع الأرض/المشهد |
قدرة الجرافة ذات العجلات على التكيف |
قدرة التكيف مع محمل الزاحف |
|
رصف صلب/خرسانة/أسفلت/حصى مضغوط |
مزايا واضحة: سرعة عالية وتآكل منخفض |
ممكن ولكن مع زيادة التآكل وانخفاض الكفاءة |
|
تربة رخوة/تربة ناعمة/طين/مستنقع |
من السهل أن تتعطل أو تنزلق |
ممتاز، قابلية عبور قوية وأمان جيد |
|
المنحدرات/الجبال/المنحدرات الشديدة |
محدود، خطر أعلى على المنحدرات الزلقة أو شديدة الانحدار |
أكثر قدرة على التكيف، وقبضة عالية واستقرار جيد |
|
الأرض غير الصلبة في مواقع البناء/مواقع العمل المؤقتة |
قد تكون مقيدة |
أكثر موثوقية |
|
حماية سطح الطريق المقوى / لا يُسمح بإحداث أي ضرر للأرض |
قد يسبب انبعاجات على سطح الطريق |
لطيف، تأثير أقل على الأرض الحساسة |
|
أرض صخرية معقدة/حصوية/حقل حصوي |
اعتمادًا على مقاومة الإطار للثقب، هناك خطر انفجار الإطار |
المسارات أكثر مقاومة للصدمات، لكن تآكل المكونات لا يزال يشكل مصدر قلق |
2.6 تكلفة الصيانة، وعمرها الافتراضي، ومعدل الأعطال
تُعدّ الإطارات مكونات قديمة نسبيًا، وسهلة الاستبدال، ورخيصة الثمن نسبيًا. تتميز أنظمة العجلات بهيكل بسيط ونقاط عطل أقل (على سبيل المثال، لا تحتوي على سلسلة أو نظام شد للجنزير)، وبالتالي، تكون تكاليف الصيانة الدورية معتدلة نسبيًا.
يُعد نظام الجنزير، الذي يشمل حلقات السلسلة، وعجلات التوجيه، وأجهزة الشد، وتروس الدفع، والبكرات، وأحذية الجنزير، أكثر تعقيدًا، ويتطلب صيانة مكثفة، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف استبدال المكونات.
قد يؤدي تشغيل المسارات بسرعة عالية لفترات طويلة على الأسطح الصلبة (مثل الخرسانة أو الصخور) إلى تفاقم تآكل حذاء المسار، وتمدد السلسلة، وتآكل تروس القيادة.
ومع ذلك، تتميز المسارات بمقاومتها للثقوب، ولا تُشكل خطر انفجار الإطارات نفسه الذي تُمثله الإطارات. تُعدّ هذه ميزةً في مواقع البناء ذات الحطام الثقيل.
من منظور التكلفة الإجمالية للملكية (TCO)، غالبًا ما تكون اللوادر ذات العجلات أكثر اقتصاديةً في الظروف المثالية، بينما قد تُقدّم اللوادر ذات العجلات تكاليف صيانة أعلى في الظروف المعاكسة، مما قد يُعوّض عن كفاءتها العالية ومخاطرها المنخفضة.
2.7 سهولة النقل
تستطيع اللوادر ذات العجلات السير ذاتيًا على الطرق الصلبة إلى مناطق العمل المجاورة، مما يُغني عن الحاجة إلى مركبات النقل. يُحسّن هذا من الكفاءة عند المناورة داخل موقع بناء أو العمل عبر مواقع متعددة.
عادةً ما يحتاج المسافرون إلى شاحنات منخفضة السطح لمسافات أطول، مما يُؤدي إلى ارتفاع تكاليف النقل وصعوبات في الجدولة.
في المناطق الحضرية أو المناطق ذات لوائح المرور الأكثر صرامة، تواجه اللوادر المجنزرة قيودًا أكثر صرامة على الطرق العامة (فيما يتعلق بأضرار الطرق والسرعة والسلامة وغيرها من المتطلبات)، مما يجعل اللوادر ذات العجلات أكثر ملاءمة.
تتنوع بيئات مواقع البناء بطبيعتها: فبعض المواقع بها طرق معبدة، والبعض الآخر عبارة عن حفر ترابية مؤقتة، وبعضها معرض لوحل كثيف خلال مواسم الأمطار الموسمية، وبعض العمليات تتطلب نقلًا متكررًا. لتحديد أي لودر هو الأنسب لموقع البناء، يُرجى مراعاة العوامل الرئيسية التالية:
حالة السطح (متصلب مقابل غير متصلب مقابل لين)؛
الظروف الممطرة/الرطبة/الطينية؛
حجم موقع العمل، وتكرار الحركة، والمسافة؛
الانحدار/التضاريس غير المستوية؛
حماية السطح/متطلبات السطح النهائي؛
الميزانية/إمكانيات الصيانة/إمكانية الحصول على قطع الغيار؛
فيما يلي مقارنة واستنتاج لهذه العوامل بناءً على عدة سيناريوهات نموذجية لمواقع البناء.
السيناريو أ: مواقع البناء المُصلَّحة أو شبه المُصلَّحة (مثل الطرق البلدية، ومناطق المصانع، ومواقع رصف الطرق).
في هذه البيئات، حيث يكون السطح مُكوَّنًا بشكل أساسي من الخرسانة أو الأسفلت أو الحصى المضغوط، يُمكن للوادر ذات العجلات الاستفادة من مزايا السرعة العالية، وسهولة المناورة، وانخفاض تكاليف الصيانة.
يُسرِّع السير على هذه الأسطح المُصلَّحة من تآكل الجنزير ويُقلِّل من الكفاءة. كما أن هناك خطر خدش وتمزيق الأسطح المُعبَّدة حديثًا أو الحساسة.
إذا كان موقع البناء مكتظًا بالسكان ويتطلب حركة متكررة بين المناطق، فإن اللودرات ذات العجلات تُوفِّر مزايا من حيث كفاءة ومرونة عمليات النقل.
لذلك، تُعَدُّ اللودرات ذات العجلات الخيار المُفضَّل عمومًا لمواقع البناء ذات التربة المُصلَّحة، وجيدة التصريف، والمستقرة عمومًا.
السيناريو ب: تربة رخوة/موقع غير متصلب/إنشاء أساسات، موقع حفر ترابي
في سيناريوهات أعمال الحفر الترابية، والردم، وحفر الأساسات، وحفر الجبال، قد تكون الأرض تربة طرية، أو طينًا رطبًا، أو حصى مخلوطًا بتربة ناعمة، أو هياكل غير مستقرة.
في هذه الظروف، قد تنزلق اللوادر ذات العجلات، أو تدور، أو تعلق، مما يؤثر بشدة على كفاءة التشغيل أو يُشكل مخاطر على السلامة.
تتميز اللوادر الزاحفة، بفضل مساحة التلامس الأكبر، وانخفاض ضغط الأرض، وتماسكها المُحسّن، وقدرتها على المناورة، بموثوقية وثبات أكبر في هذه الظروف.
تبرز مزايا اللوادر الزاحفة بشكل أكبر على المنحدرات وفي التربة ذات السيولة المنخفضة (مثل الأرض الموحلة بعد هطول الأمطار أو المناطق التي تتسرب فيها المياه الجوفية).
إذا كانت عمليات موقع البناء مُركزة وكانت الحاجة إلى النقل منخفضة، فقد تكون اللوادر الزاحفة خيارًا أنسب.
السيناريو ج: بيئة مختلطة/موقع متنوع (تداخل بين الرصف الصلب والتربة الرخوة)
في الواقع، لا تُبنى العديد من مشاريع البناء على نوع سطح واحد، بل على مزيج من التربة الصلبة والتربة الرخوة.
في هذه الحالة، يتطلب اختيار اللودر التوازن بين المرونة وسهولة المناورة.
إحدى الاستراتيجيات الوسطية هي استخدام لودر بعجلات للعمل بشكل أساسي على الأسطح الصلبة أو المرصوفة؛ أما بالنسبة للمهام التي تتطلب الوصول إلى مناطق رخوة/غير مرصوفة، فيمكن استخدام لودر بجنزير أو معدات احتياطية.
وهناك حل وسط آخر يتمثل في اختيار آلة بعجلات تتميز بأداء جيد في فك الإطارات، وسلاسل مانعة للانزلاق، ونظام قيادة جيد، ومحور قوي، وإطارات منخفضة الضغط، مع توفير بعض القدرة على التعامل مع الأسطح الناعمة.
كما تقدم بعض الشركات المصنعة طرزًا بتكوينات ثنائية الغرض "جنزير أو إطار" أو أنظمة حركة سريعة التغيير لتناسب مواقع متنوعة.
الوضع د: البيئات القاسية أو الخاصة (المناطق الموحلة، والمستنقعية، والجبلية، والمتجمدة)
في البيئات القاسية، كمواسم الأمطار الغزيرة، والتربة الرطبة واللينة بشكل مزمن، والتربة الرخوة المعرضة للانهيار، أو ذوبان التربة الصقيعية، تتضح بوضوح محدودية استخدام اللوادر ذات العجلات.
تُقدم اللوادر الزاحفة أهم المزايا في التماسك والثبات ومقاومة الغرق في هذه البيئات، مما يجعلها خيارًا أكثر موثوقية.
إذا كان موقع البناء يحتوي أيضًا على منحدرات كبيرة أو تضاريس متموجة، فإن اللوادر الزاحفة تُقدم أيضًا مزايا في مقاومة الانقلاب، وقابلية التدرج، وهوامش الأمان.
بناءً على التحليل السابق، لخّصتُ الاستنتاجات التالية، وأقدم توصيات بشأن نوع اللوادر الأنسب لبيئة موقع البناء.
ملخص المزايا والعيوب (مراجعة مقارنة)
|
أبعاد |
مزايا الجرافة ذات العجلات |
عيوب الرافعات ذات العجلات/مزايا المسارات الزاحفة |
عيوب المحملات الزاحفة |
|
كفاءة التنقل/النقل |
سرعة عالية، ذاتية القيادة، جدولة مرنة |
أداء ممتاز على السطح المتصلب |
السرعة منخفضة، والنقل عبر الموقع يتطلب النقل. |
|
الصيانة/التكلفة |
استبدال الإطارات مريح ومنخفض التكلفة |
هيكل بسيط ونقاط فشل قليلة |
تحتوي الزاحفة على العديد من الأجزاء، وتتطلب الكثير من الصيانة، كما أن تكاليف استبدالها مرتفعة. |
|
قبضة/قابلية المرور |
على الأسطح الصلبة، يكفي |
أداء ضعيف على الأسطح الناعمة والزلقة |
لها مزايا واضحة في الأرض الناعمة والطين والمنحدرات والبيئات الأخرى |
|
ضغط الأرض/تأثير الأرض |
تأثير ضئيل على الأسطح الصلبة |
قد يسبب انبعاجات على الأسطح الحساسة |
مساحة اتصال كبيرة، وضغط موزع، وأضرار قليلة على الأرض |
|
نطاق بيئي قابل للتكيف |
مناسب للعمليات الأرضية الصلبة والمستقرة |
يقتصر على الأرض المتطرفة/الناعمة |
أكثر ملاءمة للتضاريس المعقدة/المتطرفة |
|
الأمن/الاستقرار |
استقرار يمكن التحكم به في ظروف أرضية جيدة |
قد يكون غير مستقر على الأسطح غير المستوية أو الزلقة أو المحملة |
تحمل جيد للأحمال والسلامة من الانقلاب |
|
الكفاءة الاقتصادية الشاملة |
فعالة من حيث التكلفة في ظل ظروف الأرض المثالية |
يمكن أن تكون غير فعالة في ظل الظروف القاسية |
تعتبر تكاليف الصيانة مرتفعة، ولكن الكفاءة في الظروف القاسية تعوض بعض التكلفة. |
اقتراحات لبيئة موقع البناء
بناءً على الخصائص العامة لبيئة موقع البناء (قد يشمل السطح مناطق من التربة الصلبة والغير صلبة، وقد يشمل أيضًا ظروف موسم الأمطار، والتضاريس الموحلة، والمنحدرات، ومواقع التربة المؤقتة)، أميل إلى إصدار الحكم التالي:
إذا كان موقع البناء يعمل بشكل رئيسي على طرق صلبة أو ممهدة، أو داخل منشآت المصانع، أو في مناطق بناء الطرق، فإن اللوادر ذات العجلات توفر مزايا كبيرة في الكفاءة والصيانة الدورية والمرونة، مما يجعلها خيارًا أكثر اقتصادية وعملية.
إذا كان موقع البناء يتميز بتربة غير صلبة واسعة، أو أعمال حفر ترابية، أو أراضٍ رطبة خلال مواسم الأمطار، أو عمليات واسعة النطاق للتربة السائبة، أو منحدرات أو تضاريس جبلية، فإن اللوادر الزاحفة توفر موثوقية وأمانًا أكبر، مما يجعلها خيارًا أكثر عملية.
إذا سمحت الميزانية وكانت التضاريس معقدة ومتنوعة، يُمكن النظر في تكوين هجين: استخدام لودر بعجلات كرافعات رئيسية، مع لودر زاحف كملحق للمناطق ذات الجيولوجيا المعقدة أو التربة الرخوة، أو التفكير في تصميم يُمكنه التحويل بين الإطارات والجنازير (إذا كان مدعومًا من قِبل الشركة المصنعة).
عند الاختيار، يجب أيضًا مراعاة عوامل مثل توفر قطع الغيار، وسهولة الإصلاح، وتكاليف التشغيل والصيانة، وكفاءة المُشغّل.
بشكل عام، لا توجد إجابة واحدة على سؤال "أي نوع هو الأنسب لكل موقع عمل"*؛ يجب أن يستند الاختيار إلى ظروف الموقع ومتطلبات التشغيل الخاصة به. ومع ذلك، إذا اضطررتُ إلى إصدار حكم متحيز، فسأقترح ما يلي:
في مواقع البناء النموذجية (ذات الطرق المعبدة العديدة، وعمليات نقل المواقع المتكررة، والميزانيات وتكاليف التشغيل المحدودة)، تُعدّ اللودرات ذات العجلات أنسب كرافعات رئيسية. ومع ذلك، في المواقع ذات التربة الرخوة الشديدة، أو مواسم الأمطار، أو التضاريس المنحدرة، أو التضاريس المعقدة، يجب اعتبار اللودرات الزاحفة كخيار مُكمل أو أساسي.
بناءً على المقارنات السابقة بين اللوادر ذات العجلات واللوادر الزاحفة، أعتقد أن لديكم أفكارًا خاصة حول اللوادر المناسبة للعمل في مواقع البناء. لأي استفسارات حول اللوادر، أو لشراء اللوادر وملحقاتها، يمكنكم التواصل معنا.
