آلودگیهای هوا، آب، صوتی و بیماریهای مختلف که ناشی از صنعتی شدن جوامع هستند از ارمغانهای جدید این قرن به شمار میآیند.
یکی از بزرگترین و خطر ناکترین مشکلاتی که کره زمین را تهدید میکند، آلودگی آبهای زیر زمینی است که یکی از مهمترین منابع تامین آب شرب به حساب میآید. از اینرو در قرن اخیر در اکثر کشورهای پیشرفته و رو به توسعه برای جلوگیری از شیوع این آلودگی، شبکههای فاضلاب طراحی و اجرا شدند.
با اینحال، با توجه به ازدیاد جمعیت و وسایل نقلیه و نیاز به حرکت و پویایی در کلان شهرها، مسدود کردن خیابانها و اختلال در رفت و آمد شهری مشکلات بزرگتری را برای شهروندان ایجاد میکند. به همین خاطر، تکنولوژیهای جدید به کمک مهندسین آمده است تا بتوانند بدون ایجاد اختلال در روند زندگی روزمره، برای ساکنان شهرها طرحهای فاضلاب را به راحتی اجرا کنند.
تا اوایل دهه 1970 یکی از اصلی ترین راههای ایجاد شبکههای فاضلاب، حفاری زمین از سطح زمین به عمق و گذاشتن لولههای فاضلاب در دل زمین بود که هنوزهم اجرای این روش در اکثر مناطق کشورمان دیده میشود. اما در دو دهه اخیر از روش جدیدی به نام لوله رانی (pipe jacking) برای ایجاد شبکههای فاضلاب شهری در بسیاری از کشورها استفاده شده است.
در این روش برای گذاشتن لولهها در دل زمین هیچگونه حفاری در سطح زمین انجام نمیشود. بلکه دستگاهی با طول تقریبی 6 متر به اعماق زمین میرود و بدون اینکه در سطح زمین اتفاقی بیفتد و اختلالی در رفت و آمد وسایل نقلیه ایجاد کند شروع به حفاری مسیر لولهها میکند.برای فرستادن دستگاه حفاری به درون زمین، شفتی (گودال) با ابعاد 4 تا 6 متر و با عمقهای متفاوت ساخته میشود.
بعد از آماده شدن این شفت (گودال) یک جک کف آن قرار میگیرد و سپس دستگاه لوله رانی به درون شفت فرستاده میشود. این دستگاه به شکل یک استوانه است که از دو قسمت 3 متری تشکیل شده است.
در جلوی قسمت اول دستگاه، یک صفحه دایرهای با تیغههایی با اشکال مختلف و آلیاژ بسیار مقاوم قرار گرفته است که با توجه به جنس زمین انتخاب میشوند. پس از اینکه قسمت اول دستگاه شروع به حفاری کرد با فشاری که از پشت، توسط جک به ماشین حفار وارد میآید، ماشین در مسیر از پیش تعیین شده رو به جلو حرکت میکند.
بعد از اینکه کل دستگاه وارد زمین شد، اولین لوله درون شفت قرار میگیرد. دستگاه همچنان حفاری میکند و جک، لوله را در مسیر حفاری شده هدایت میکند. برای اینکه کنترل اجرای مسیر طراحی شده به درستی صورت پذیرد، یک دستگاه لیزر درون شفت قرار داده میشود تا حرکت افقی و عمودی ماشین را کنترل نماید. این اطلاعات هم به صفحه نمایشگر اتاقک کنترلی که در بالای شفت قرار گرفته فرستاده میشود تا اپراتور دستگاه در هدایت آن بتواند تصمیمات جدیدی را اتخاذ کند.
با توجه به نوع دستگاه، جنس زمین و نوع لولههای بکار رفته این دستگاه میتواند فواصل بسیار طولانی را حفاری نماید.در این فناوری پیشرفته، برای آنکه خاک و مصالح حفاری از دل زمین خارج شوند، یک مسیر رفت و برگشت آب برای دستگاه تعبیه شده است.
ابتدا آب بوسیله لوله رفت به جلوترین قسمت دستگاه میرود و سپس با خاک و مصالح حفاری شده مخلوط میشود و توسط لوله برگشت به سطح زمین باز میگردد و در آنجا بوسیله دستگاه جدا کننده آب و مصالح از هم جدا میشوند و آب دوباره به درون مسیر اصلی خود باز میگردد.
قبل از اینکه حفاری دستگاه به پایان برسد، شِفت(گودال) دیگری ساخته میشود، تا دستگاه را در انتهای مسیرش بتوانند از زمین خارج کنند.
در این روش که معمولا برای شبکه اصلی فاضلابهای شهری مورد استفاده قرار میگیرد تنها قسمت کوچکی از خیابان اشغال میشود و مابقی سطح خیابان در اختیار وسایل نقلیه قرار میگیرد تا رفت و آمد روزمره خود را آنجام دهند.
از دیگر محاسن این تکنولوژی اجرای شبکه فاضلاب در عمقهایی حتی بیشتر از 30 متری زمین است که در مقابل اجرای روشهای دیگر پروژههای فاضلاب بسیار مقرون به صرفه تر خواهد بود. همچنین انجام این عملیات در هر نوع از شرایط آب و هوایی امکان پذیر میباشد و کمترین خسارت زیست محیطی نسبت به سایر روشها را در بر دارد.
در کشور عزیزمان هم اکنون بزرگترین پروژه فاضلاب شهری با استفاده از روش لوله رانی(pipe jacking) در شهر همدان وبه طول 9 کیلومتر، توسط یک شرکت ایرانی در حال انجام است.