BOB: الروبوت المستقل لحفر الأنفاق من أجل ثورةٍ في تقنيات الحفر بدون خنادق

نظرة تفصيلية على النموذج الأوّلي من شركة Stern Technic GmbH

يشهد قطاع البناء والبنية التحتية في الآونة الأخيرة تطورًا ثوريًا مصغّرًا؛ حيث تزداد شعبية تقنيات الحفر بدون خنادق (Trenchless) يومًا بعد يوم للحدّ من أعمال الحفر الكبيرة، وكذلك لتقليص الوقت والتكاليف. وقد طوّرت شركة Stern Technic GmbH نموذجًا أوّليًا يحمل اسم BOB، وهو روبوت مستقل لحفر الأنفاق صُمّم خصيصًا للتعامل مع الوسائط الحُبيبية مثل الرمل أو التربة الخفيفة. في هذه التدوينة، نستعرض بالتفصيل آلية عمل هذا النظام المبتكر وميزاته وآفاقه المستقبلية، بالاعتماد على المعلومات المُقدَّمة في الفيديو المنشور على يوتيوب.

1. الخلفية: لماذا تكتسب تقنيات الحفر بدون خنادق كل هذه الأهمية؟

لطالما استلزم مدّ الكابلات أو الأنابيب في السابق أعمال حفر ضخمة وحفر خنادق عميقة، ما يسبب عراقيل مرورية وتعقيدًا في أعمال الترميم وإعادة التأهيل، بالإضافة إلى ارتفاع التكاليف وتمديد مدة المشروعات.

لكن تبرز هنا أهمية تقنيات الحفر بدون خنادق (Trenchless)؛ إذ تتيح مدّ المرافق والخطوط تحت سطح الأرض دون الحاجة لحفر خنادق واسعة ومكشوفة. هذا الأمر يوفّر مساحةً وزمنًا ومواردَ كثيرة، وهو السياق الذي طوّرت فيه شركة Stern Technic GmbH نموذجها الأوّلي الجديد.

2. آلية عمل BOB

يعتمد روبوت حفر الأنفاق BOB على نظام دفع حاصل على براءة اختراع وفق الآتي:

• في المقدمة والمؤخرة يوجد لولبان (أو قُطع حلزونية) يدوران باتجاه اليمين (Right-Hand Augers)، يعملان في اتجاهين متعاكسين.

• في المنتصف يوجد لولب يدور باتجاه اليسار (Left-Hand Auger)، يوفّر التوازن ويلتقط عزم الدوران الناتج عن اللولبين الأمامي والخلفي.

عندما يجري تشغيل اللولبين الأمامي والخلفي، يتولّد عزم دوران يلتقطه اللولب المتوسط الذي يدور بالاتجاه المعاكس، فتنتج عن هذه الحركة المضادة حركةٌ إلى الأمام في التربة أو الرمل. ووفقًا للفيديو، يُعَدّ هذا التناوب العكسي (Counter-Rotation) جوهر الاختراع المسجّل باسم Stern Technic.

2.1 مزايا التقنية اللولبية (Auger)

1. تقدّمٌ فعّال نحو الأمام: لأن هذه اللولبات تعمل على دفع التربة بطريقة لولبية إلى الخارج، يبقى الممر الذي يتركه رأس الحفر خلفه خاليًا، دون الحاجة لإزالة كميات هائلة من الأتربة أو تركيب دعامات إضافية.

2. تشغيلٌ مستقل: صُمّم BOB للعمل بأسلوب مستقل؛ إذ لا يحتاج إلا لمرحلةٍ قصيرة من المعايرة المرجعية قبل أن يبدأ بالحفر عبر المواد الحُبيبية المعبّأة في الموقع.

3. نظامٌ مرن: يمكن تشغيل BOB إمّا باستخدام البطارية أو عن طريق الكابل؛ ما يتيح القدرة على تكييفه بحسب متطلبات المواقع والمشروعات المختلفة.

3. تجربة عملية من الفيديو: كيف يحفر BOB عبر الرمل

يوضّح الفيديو بساطة تشغيل BOB على أرض الواقع، وذلك عبر الخطوات التالية:

1. توصيل المقبس الكهربائي: يتم إمداد الروبوت بالطاقة عبر موصل صغير.

2. معايرة مرجعية قصيرة: يُجري الروبوت عملية معايرة سريعة لضبط وضعه واتجاهه بشكل صحيح.

3. بدء الحفر: مباشرةً بعد ذلك، يتحرك BOB إلى الأمام، دافعًا التربة رمليّة الطبيعة إلى الجوانب، ومتقدّمًا خطوةً بعد أخرى في حفر النفق.

وبالرغم من إمكانية وجود حصى صغير أو جسيمات أقسى في الرمل، يستطيع BOB التعامل معها. ومع ذلك، فإن النموذج الأوّلي الحالي لا يستهدف الصخور الكبيرة أو التربة شديدة الصلابة؛ إذ صُمّم بالدرجة الأولى للأتربة أو المواد الخفيفة.

4. الوضع الراهن وخطط المستقبل لـ BOB

لا يزال BOB المعروض في الفيديو نموذجًا أوّليًا؛ لذا تبدو جوانبه التقنية في هيئة مؤقتة، لأن التركيز الحالي ينصبّ على اختبار الميزة الأساسية وآلية الحفر. فيما يلي أبرز النقاط المتعلقة بالمستقبل:

• التطوير المستمر والتحسين: تسعى شركة Stern Technic GmbH إلى جعل النظام أكثر متانةً وأصغر حجمًا وأعلى موثوقية، مع توسيع قدرته على التعامل مع أنواع مختلفة من التربة.

• العرض في معرض Bauma: وفقًا لما ورد في الفيديو، تعتزم الشركة تقديم نموذجها الأوّلي في معرض Bauma، أحد أكبر المعارض الدولية للمعدات والماكينات الإنشائية، حيث قد يستقطب اهتمام مستثمرين وشركاء وعملاء محتملين.

• قابلية التوسّع: في المستقبل، قد تتوفر أحجام وقدرات متنوعة من BOB لتلبية الاحتياجات المختلفة للمشروعات، سواءً لتركيب كابلات صغيرة أو خطوط خدمات أكبر حجمًا.

5. الخلاصة: ثورة واعدة في عالم الحفر بدون خنادق

يُبرز BOB من خلال شركة Stern Technic GmbH التمازج الفعّال بين الابتكار والجانب العملي؛ إذ يتيح النظام اللولبي الحاصل على براءة اختراع إمكانية حفرٍ مستقل وفعّال في التربة الحُبيبية، ما قد يشكّل إنجازًا مهمًا في تقنيات الحفر بدون خنادق. ورغم أن الأمر لا يزال في طور النموذج الأوّلي، فإن النتائج الأولية وخطط التطوير القادمة تشير إلى أن BOB قد يصبح بديلًا جادًا للأساليب التقليدية في المستقبل القريب.

سواءً في مدّ خطوط الكابلات الجديدة، أو توسيع شبكات الألياف الضوئية، أو في مشروعات البناء تحت الأرض عمومًا—يعد BOB بتقليل الوقت والجهد والنفقات المرتبطة بأعمال الحفر التقليدية وحفر الخنادق المفتوحة. وإننا نتطلع لرؤية التطويرات والتحسينات التي سيشهدها هذا النظام خلال الأشهر والسنوات المقبلة، ولنتابع كيف سيؤثر على صناعة البناء والبنية التحتية عمومًا.