नमस्ते सबैलाई।

यो एन्टा हो।

मेरो एक लामो समयदेखिको साथी केही दिनअघि बिते।

जब यसबारे सोच्नुहुन्छ भने, तपाईंका लागि महत्वपूर्ण व्यक्तिहरूलाई उनीहरू अझै स्वस्थ हुँदा भेट्नु नै उत्तम हुन्छ, होइन र?

तपाईंलाई कुनै पछुतो नहोस् भन्ने कुरा सुनिश्चित गर्नुहोस्!

---

तर त्यो मुख्य कुरा होइन।

केही समयअघि मैले 'एङ्कर कार्यहरूमा भूमिगत जलचापले उत्पन्न हुने बालुवा उडाउने समस्या रोक्ने उपायहरू' शीर्षकअन्तर्गत साइट डायरी शैलीमा चार भागहरू—भाग १ देखि ४—को शृंखला लेखेको थिएँ।

यस पटक मैले सामग्रीलाई एउटै लेखमा समेटेर पुनर्संरचना गरेको छु, जसले गर्दा यसलाई सुरुदेखि अन्त्यसम्म पढ्न सकिन्छ—मेरो कारणहरूको विश्लेषणदेखि लिएर मैले वास्तवमै गरेका गल्तीहरू र अन्ततः मैले पुगेका समाधानहरूसम्म सबै कुरा समेटिएको छ।

वास्तवमा के भइरहेको छ? | ट्विन-पाइप ड्रिलिङको क्रममा बालुवा 'उड्ने' घटना

डबल-पाइप ड्रिलिङ किन रोज्ने?

भू-एन्कर कार्यका लागि ड्रिलिङ गर्दा, अस्थिर बालुवा वा बालुवा-गिट्टी तहहरू भएको माटोको अवस्थामा वा जहाँ जलस्तर उच्च हुन्छ, प्रायः दोहोरो पाइप प्रणाली प्रयोग गरिन्छ; यसमा बाहिरी केसिंगले बोरहोलको भित्तालाई सुरक्षा गर्छ भने भित्री रडले ड्रिलिङ गरी उत्खनन सामग्री हटाउने काम गर्दछ।

एकल-पाइप विधिमा बोरहोलका भित्ताहरू स्थिर रहन सक्दैनन् र माटोयुक्त अवस्थामा समेत ढल्न सक्छन्, तर दोहोरो-पाइप विधिले ड्रिलिङ भइरहेको बेला बोरहोलका भित्ताहरूलाई संरक्षण गर्छ; त्यसैले यसलाई ढल्न सजिलो माटोयुक्त अवस्थामा प्रयोगका लागि मानक विधि मानिन्छ।

मलाई भनिएको छ कि धेरै पहिले, जब भूमि एङ्कर निर्माण पहिलो पटक जापानमा आयो, एङ्करहरू एकल-छिद्र ड्रिलिङ प्रयोग गरेर जडान गरिन्थ्यो, र यो स्पष्ट रूपमा निकै कठिन प्रक्रिया थियो।

तर, यो दोहोरो पाइप प्रणालीले भूमिगत जलको दबाव आफैं हटाउँदैन, त्यसैले यहाँ वर्णन गरिए अनुसार 'स्यान्ड ब्लो-अप' प्रतिकूल अवस्थामा हुन सक्छ।

सबैभन्दा पहिले, म वास्तवमा के भइरहेको थियो भनेर वर्णन गर्नेछु।

साइटका अवस्थाहरू

• ड्रिल प्वालको व्यास: φ135
• कुल लम्बाइ: १५ मिटर
• मेशिन: क्रलर-प्रकारको पर्कसन (RPD3A-130C3A)
• माटोको प्रकार: गिट्टी र बालुवा

हामीले सामान्य रूपमा ड्रिलिङ जारी राख्दा, करिब ७ मिटरको निशानबाट २ देखि ३ मिटरको दूरीमा अचानक जाम हुने समस्या अनुभव गर्न थाल्यौं—यस्तो घटना जसमा केसिंग कसिन्छ र भारी हुन्छ।

थोरै मात्रामा ड्रिलिङ द्रव पनि बोरहोलको मुखसम्म उठ्छ।

कारण यो नदीको गिट्टी हो।

यो नदीको बजरी बाहिरी र भित्री केसिङहरूको बीचको खाडलमा यति कडासँग ठेलिएको थियो कि यो स्विवलको तर्फमा अड्कियो, हाहा।

एकपटक तपाईंले यो तह पार गर्नुभयो भने, यो एक ठोस बालुवाको तह बन्छ, र भित्री दबाव उच्च भएकाले बालुवा निरन्तर भित्रको आवरणसम्म बग्छ।

दुई पाइप जोड्ने त्यो छोटो क्षणमा पनि, यदि तपाईंले एकछिनका लागि सतर्कता छोड्नुभयो भने, बालुवा भित्री पाइपभित्र पसेर अवरोध सिर्जना गर्नेछ।

हामीले त्यो स्थानमा १३ वटा एंकर जडान गर्‍यौं, तर तीमध्ये करिब तीनवटामा भित्री केसिंगभित्रको बालुवा अड्कियो, त्यसैले हामीले ती एंकरहरू भित्री केसिंगसहित तानेर निकाल्नुपर्‍यो (जस्तो भयो, 'ओ नो!!!!!' हाहा)।

यहाँबाट कुरा जटिल हुन्छ: एकपटक हामीले १५ मिटरको बोरहोल पूरा गरी मापन छडी भित्र राख्दा, बाँकी लम्बाइलाई समेत ध्यानमा राख्दा पनि बोरहोल करिब १३ मिटर मात्र लामो देखिन्छ। गहिरोसँग सफाइ गरे पनि बालुवा अझै केसिंगभित्र उडाइँदैछ।

लाइनर पुनःस्थापना गरी पुनःखोदाइ गरेपछि पनि—र म चिन्तित भएर सुरक्षाको लागि योजनाभन्दा गहिरो खोदाइ गरी मापन छडी पुनःस्थापना गरेपछि पनि—परिणाम अझै पनि यति नै थियो कि बालुवा करिब १ मिटर गहिराइसम्म उडाइएको थियो।

कठिन कुरा के हो भने बालुवाका तहहरू छिचोल्ने काम यसतर्फ (अपरेसन टोली)मा एक किसिमको थकाउने घिसारो युद्धमा परिणत हुन्छ—यो अलि झन्झटिलो छ, हाहा।

कारणहरूको विश्लेषण | 'क्विकस्यान्ड' घटना र नदी गिट्टीको जाम

म बोअरहोलभित्र किन बालुवा उडाइन्छ भनेर व्याख्या गर्न प्रयास गर्नेछु, जसमा मैले साइटको व्यावहारिक अनुभव मात्र नभई भू-प्राविधिक इन्जिनियरिङका सिद्धान्तहरूलाई पनि आधार बनाउनेछु।

भू-प्राविधिक इन्जिनियरिङको मानक पाठ्यपुस्तक सिद्धान्तअनुसार, उच्च जलस्तर भएको बालुवायुक्त माटोमा पानी माथि बग्ने (सीपेज दबाब) शक्तिले माटोका कणहरूको तौलले प्रदान गरेको प्रतिरोधलाई पार गर्दा, माटोका कणहरू प्रभावकारी रूपमा पानीमा निलम्बित हुन्छन्, जसले गर्दा बालुवा जमिनको सतहतिर वा बोरहोलमा उछिट्टिने घटना हुन्छ।

यसलाई सामान्यतया 'क्विकस्यान्ड घटना' वा 'उबलन' भनिन्छ, जबकि कमजोर बालुवाका भागहरूमा हुने घटनालाई 'पाइपिङ' भनिन्छ। (यो क्यासिङभित्र हुने प्रक्रिया हो।)

डबल-पाइप ड्रिलिङको अवस्थामा, ड्रिलिङ अघि बढ्दै जाँदा केसिंगको भित्री र बाहिरी भागबीच पानीको सतह र दबाबमा भिन्नता उत्पन्न हुने गर्दछ; विशेष गरी, बालुवा वा बालुवा-गिट्टी तहहरूमा जहाँ भू-जलको सतह उच्च हुन्छ, त्यस्ता अवस्थाहरू बोरहोलभित्र देखा पर्ने सम्भावना हुन्छ।

म बुझ्छु कि पानीको सतहमा भएको यो भिन्नताले माटोका कणहरूको प्रतिरोध पार गर्छ कि गर्दैन भन्ने मापनलाई 'लिमिट डाइनामिक हेड' भनिन्छ, तर इमान्दारपूर्वक भन्नुपर्दा, साइटमा ड्रिलिङ गर्दा हरेक अवस्थामा यसको हिसाब गर्ने धेरै कारीगरहरू छैनन् जस्तो मलाई लाग्छ। वास्तविकतामा—हाम्रो कम्पनीमा समेत—हामी एउटा अनुभवसिद्ध नियममा आधारित भएर काम गर्छौं: 'यस गहिराइमा र यस प्रकारको माटोमा, पानी सामान्यतया लगभग यतिसम्म उर्किन्छ'। तर, मेरो विचारमा, यी अनुभवजन्य नियमहरू पछाडिका आधारभूत सिद्धान्तहरू बुझ्दा, पहिलो पटक साइटको अवस्थाहरूको सामना गर्दा पनि, शिक्षित अनुमान लगाउन सजिलो हुन्छ।

नदीको बजरी अझ ठूलो झन्झट हो। यदि यस स्थानमा जस्तै मिश्रणमा बाहिरी र भित्री तहहरूबीचको खाली ठाउँमा अड्किन सक्ने पर्याप्त ठूलो बजरी छ भने, यो स्विवलमार्फत ननिकालिनेछ र अवरोधहरू निम्त्याउनेछ, जसले एकैसाथ जाम र विस्फोटका घटनाहरू निम्त्याउनेछ।

एकपटक मैले समयको अनुमान केही हदसम्म गर्न सक्ने भएपछि, केसिंगको भित्री भाग सधैं सफा गर्न कहिल्यै बेवास्ता नगर्ने सुनिश्चित गरेर क्षतिलाई न्यूनीकरण गर्न सकें; तर सफाइले मात्र मूल कारण—भूगर्भीय जलको दबाव—लाई हटाउन सक्दैन।

मैले गरेका दुई गल्तीहरू: अपर्याप्त पानीको बहावका लागि पम्प छनोट गर्नु र अत्यधिक उत्खननको फन्दा

अब जब मैले कारण पत्ता लगाइसकेँ, म वास्तवमा गरेका दुईवटा गल्तीहरूको रूपरेखा प्रस्तुत गर्नेछु।

विफलता १ | पानी पम्प र कम्प्रेसरको अपर्याप्त क्षमता

सुरुमा मैले यसलाई अलि कम आँकें र कोकेन कोग्योले बनाएको MG-5 नामक पम्प लिएर गएँ।

फलस्वरूप, पानीको गम्भीर अभाव छ, र स्लरी (ड्रिलिङ कटिङ्स) पर्याप्त छिटो निकास गर्न सकिँदैन।

हामीले ५०-हर्सपावरको कम्प्रेसर पनि तयार पारेका थियौं, तर हामीले महसुस गर्‍यौं कि यसले पनि स्लाइमलाई पूरै माथि पम्प गर्न पर्याप्त शक्ति थिएन।

त्यसैले, जब मैले MG-5 बाट MG-10 मा अपग्रेड गरेँ, स्लाइम उत्पादन उल्लेखनीय रूपमा सुधारियो र नदीको बजरी धेरै छिटो निकासी हुन थाल्यो।

यसको अर्थ हो कि पानीको बहाव बढेसँगै, बालुवालाई केही हदसम्म पन्छाउँदै बोरहोल ड्रिल गर्न सम्भव भएको छ।

पहाडी भूभागको विपरीत, नदी नजिक अवस्थित स्थलहरूले बालुवा र माटोका तहहरूसँग काम गर्दा विशेष मात्रामा पानी र दबाव आवश्यक पर्छ।

मलाई लाग्छ अनुभवी कारीगरहरूमा यस्ता कुराहरू स्वाभाविक रूपमा नै बसेका हुन्छन्, तर यस्तो मेसिनरी छनोट गर्दा यसलाई मौन सहमतिमै छोड्नु भन्दा लेखेर स्पष्ट रूपमा राख्नु र अभिलेख राख्नु नै राम्रो हो, होइन र? हाहा

φ135 श्रेणीका बोरहोल व्यासहरूको लागि, सुरुदेखि नै एक साइज ठूलो पम्प रोज्नु राम्रो हुन्छ, किनकि यसले अन्ततः पुनःकामको आवश्यकतालाई न्यूनीकरण गर्छ।

साइटमा पुगेपछि मात्र पर्याप्त क्षमता नभएको थाहा पाएर थप उपकरण बोलाउनु धेरै महँगो पर्छ।

सबैलाई मिल्ने एउटै साइज!

विफलता २ | अत्यधिक खन्नुका कारण एङ्कर संरचना १ मिटर डुब्यो।

एकपटक ड्रिलिङ पूरा भएपछि, जब मापन छडी भित्र हालिन्छ, बालुवा सबैभन्दा माथि करिब ७ मिटरसम्म उठ्छ, जसले केसिंगलाई बालुवाले भरिदिन्छ र मापन छडीलाई भित्र पस्नबाट रोक्छ।

यद्यपि बोरहोलको लम्बाइ आफैंमा पर्याप्त छ, हालको अवस्थामा एङ्करको शरीर फिट हुँदैन।

त्यसैले हामीले भित्री लाइनर नहटाई केसिंगलाई पानीले भर्यौं र MG-10 बाट पानी पम्प गर्दै केसिंगलाई घुमाउने र प्रहार गर्ने कार्य बारम्बार गर्‍यौं, ताकि पानीको दबाबले माथि धकेलिएको बालुवा बाहिर निस्किओस्।

यदि तपाईंले यो प्रक्रिया धेरै पटक दोहोर्याउनुभयो भने, बाहिर निस्कने बालुवाको मात्रा घट्नेछ, तर अन्तमा केही अवश्य बाँकी रहनेछ।

त्यतिबेला मैले योजनाभन्दा गहिरो ड्रिल गरेर ठीक एक मिटरभन्दा अलिकति बढी गहिरो प्वाल ड्रिल गरें। त्यो गल्ती थियो।

एक मिटरभन्दा अलिकति बढी खनेपछि बालुवा एङ्करको लम्बाइ वरिपरि नै रोकियो, त्यसैले हामीले विस्थापन इन्जेक्सन विधि प्रयोग गरी प्वाललाई ग्राउटले भर्यौं। जब हामीले बोरहोलको मुखबाट ग्राउटले प्वाललाई पूर्ण रूपमा भरिएको पुष्टि गर्‍यौं, तब हामीले एङ्करको शरीर भित्र हाल्यौं।

तर, आश्चर्यजनक रूपमा, एङ्कर बडी भित्र जाँदैन।

प्रतिस्थापन ग्राउटिङको क्रममा बोरहोलभित्र ब्याकफ्लो भएको देखियो।

हामीले आवरणलाई छोटो–छोटो खण्डमा विस्तार गर्दै माथि–तल हल्लाउँदै धकेल्यौं; यद्यपि अन्ततः हामीले आवरण फिर्ता निकाल्न सफल भयौं, एङ्करको मुख्य भाग १ मिटर अतिरिक्त उत्खननसम्म डुबेको थियो।

कारण सम्भवतः ग्राउटमा लगाइएको दबाव हो। सोचाइ छ कि इन्जेक्सन दबावले अत्यधिक उत्खनन गरिएको क्षेत्रबाट बालुवा बाहिर धकेल्यो, जसले एंकरको शरीरलाई त्यति नै मात्रामा डुबायो।

बालुवाका तहहरू छिटो पानी चुहाउँछन्, त्यसैले एकपटक लंगरको शरीर डुबेपछि त्यसलाई माथि तान्न लगभग असम्भव हुन्छ।

अझ, यो अस्थायी एंकर भएकोले, पॉलीएथिलीन होसको बाहिरी तह पातलो थियो, त्यसैले तार त्यसमा बेरेर तान्दा सजिलै च्यातियो।

अन्ततः, हामीले सुरुमा २ मिटर अतिरिक्त लम्बाइ आवश्यक ठानेका थियौं, तर हामीले केवल १ मिटर मात्र सुनिश्चित गर्न सक्यौं, त्यसैले हामीले त्यो अतिरिक्त लम्बाइ बढाउन कदम चाल्यौं।

थोरै झन्झटिलो थियो, तर त्यो मात्र विकल्प थियो।

बालुवायुक्त माटोमा खन्दा संयम अपनाउनु नै उत्तम हुन्छ।त्यसैले, यो असफलताबाट मैले सिकेको सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण पाठ यही हो (हेहे)।

वर्तमान निष्कर्ष | समाधान: ग्राउटको पूर्व-इन्जेक्सन

अहिलेसम्म हामीले भोगेका असफलताहरूलाई ध्यानमा राख्दै, म अहिले साइटमा लागू गरिरहेका उपायहरूको रूपरेखा प्रस्तुत गर्नेछु।

मापदण्डहरू	सामग्रीहरू	उद्देश्यहरू
१. पानीको बहाव बढाउनुहोस्	पम्पलाई अर्को ठूलो साइजमा अपग्रेड गर्नुहोस् (जस्तै MG-5 बाट MG-10)	पर्याप्त स्लाइम र बालुवा निकास क्षमता सुनिश्चित गर्ने
२. कम्प्रेसरको आकार बढाउनुहोस्	५० हर्सपावर वर्गमा, बालुवायुक्त भूभागमा गाडी चलाउँदा इन्जिनमा शक्ति अभाव हुने गर्दछ।	निकासलाई स्थिर बनाउन ड्रिलिङ फ्लुइडसँगै प्रयोग गरिन्छ।
३. धेरै गहिरो नखन्नुहोस्	अत्यधिक गहिरो नखन्नुहोस्	ग्रउटमा दबाब दिएर एंकर शरीरलाई डुब्नबाट रोक्ने
४. बालुवा सेलाउन पर्खनुहोस्।	बिना हतारो धुने र पखाल्ने चरणहरू दोहोर्याउनुहोस्।	वाष्पको मात्रा घट्नेसम्म पर्खनुहोस्।

र एउटा थप विधि पनि छ जुन मैले साँच्चै प्रयास गरेर प्रभावकारी पाएको छु: 'ग्रौटको पूर्व-इन्जेक्सन'।

सामान्यतया, डबल-ट्यूब ड्रिलिङ पूरा भएपछि एङ्कर बडी राख्नुअघि भित्री केसिङ निकालिन्छ; तर जहाँ बालुवाको उडान विशेष गरी तीव्र हुन्छ, हामीले प्रक्रिया परिवर्तन गरी पहिले भित्री केसिङको टिपबाट ग्राउट इन्जेक्ट गर्छौं र त्यसपछि भित्री केसिङ निकाल्छौं।

यो अलि यस्तो हो कि पहिले ग्राउटले आवरणको भित्री भागलाई सिल गर्ने जस्तो।

सिमेन्ट स्लरीको सामान्य एकाइ आयतन घनत्व पानी-सिमेन्ट अनुपातमा निर्भर गर्दै फरक हुन्छ, तर सामान्यतया पानीको विशिष्ट गुरुत्व (1.0) को तुलनामा करिब 1.8 हुन्छ।

यो पानीभन्दा निश्चित रूपमा भारी भएकाले, जहाँ भूमिगत पानीको दबाब विशेष गरी उच्च छैन, त्यस्ता अवस्थामा यसलाई माथि धकेलिने सम्भावना कम हुन्छ।

तर, यदि पानीको सतह धेरै माथि छ वा पानीको दबाब नै धेरै बलियो छ भने, ग्राउट पनि फर्केर बाहिर निस्कन सक्छ, त्यसैले यो सबैका लागि एउटै समाधान होइन, हाहा।

त्यस्तो अवस्थामा, हामीले फरक दृष्टिकोण अपनाउनुपर्नेछ।

यस विधिमा केही कमजोरीहरू छन्।

• एङ्कर शरीर सिधै ग्राउटमा घुसाइँदा (जसलाई 'डाइरेक्ट इम्बेडिङ' भनिन्छ), प्रतिरोध उच्च हुन्छ र एङ्कर घुसाउन गाह्रो हुन्छ।
• प्रणालीको हरेक भागमा, भित्री आवरणदेखि मेसिनको पानी आपूर्ति लाइनसम्म, ग्राउट प्रवेश गर्ने भएकाले सफाइ ठूलो काम हो।

बालुवाको सम्पर्कमा आउँदा ग्राउट छिट्टै सुक्छ, जसले इन्जेक्सनपछि सतह पूर्ण रूपमा कडा बनाउँछ। यसले बालुवामा लगाइएको दबाब प्रभावकारी रूपमा हस्तान्तरण हुने पनि जनाउँछ, त्यसैले यो विधिले सुरक्षित बन्धन सुनिश्चित गर्दै निर्माण सम्भव बनाउँछ।

वास्तवमा त्यस्ता स्थानहरू छन् जहाँ पानीको दबाब यति उच्च हुन्छ कि ग्राउट बाहिर निस्किन बाध्य हुन्छ भन्ने कुरा ध्यान दिनुपर्छ।

मैले यो आफैंले मात्र एकपटक अनुभव गरेको छु, तर त्यसबेला यसले मलाई पक्कै पनि केही घबराहटमा पारेको थियो। यस्ता अवस्थामा उपयुक्त कदम परिस्थितिअनुसार फरक पर्ने भएकाले, मौका पाएँ भने म यसबारे छुट्टै लेख लेख्न चाहन्छु।

 

म विश्वास गर्छु कि बालुवाको उड्ने समस्या एकदमै झन्झटिलो समस्या हो जुन केवल मेसिनका विनिर्देशहरू वा कामको योजनाले मात्र समाधान गर्न सकिँदैन।

पानीको मात्रा, कम्प्रेसरहरू, अतिरिक्त उत्खनन र ग्राउटिङ विधिहरू—साइटमा अहिलेसम्म मैले पुगेको निष्कर्ष यो हो कि जमिनको अवस्थाअनुसार यी चारै तत्वहरूलाई संयोजन गर्नु बाहेक हामीसँग कुनै विकल्प छैन।

म यो पनि भन्दिनँ कि हामीले हरेक पटक पूर्ण रूपमा सही गर्छौं। वास्तवमा, यहाँ मैले वर्णन गरेको गल्ती जस्तै, प्रत्येक साइटमा नयाँ जटिलताहरूले हामीलाई फसाउने सम्भावना बढी हुन्छ।

यद्यपि, म विश्वास गर्छु कि असफलताहरूलाई शब्दमा उतार्ने र प्रत्येक पटक तिनीहरूलाई अभिलेख गर्नेले अर्को काममा निर्णय लिन आधार प्रदान गर्छ।

 

फेरि भेटौँला।

रिबार हाल्नका लागि दुई-पाइपका प्वाल ड्रिल गर्दा एकल इन्जेक्सन वा संयुक्त इन्जेक्सन गर्ने कि नगर्ने विचार गर्नुहोस्।