امروزه روش اجراي پروژه¬هاي عمراني (در سطح شهر) به سمتي پيش مي¬رود كه كمترين آسيب به محيط زيست پيرامون برسد. همچنين با پيشرفت تكنولوژي و تحولات اجتماعي، لزوم استفاده از تكنولوژي حفاري بدون ترانشه در اجراي سازه¬هاي ساخت دست بشر بيشتر مي¬شود. باتوجه به گسترش راه¬ها و رشد و توسعه جوامع بشري نياز به بكارگيري روش¬هاي نوين عبور تاسيسات از راه¬ها جهت كاهش بروز خطرات و مشكلات ناشي از حفر ترانشه روباز مخصوصا براي حمل و نقل مواد خطرناك ضروري به نظر مي¬رسد. از جمله روش¬هاي حفاري بدون ترانشه مي¬توان روش¬هاي نوين پايپ جكينگ (لوله راني) و ميكروتونلينگ را نام برد كه اين امكان را فراهم آورده¬اند تا با حداقل صدمه به محيط زيست، انواع تاسيسات زيرزميني احداث شوند و در زمينه مديريت و نگهداري شبكه¬هاي زيرزميني و ساير شبكه¬هاي مدفون كاربري دارند. در راه¬هاي امروزي به دليل حجم زياد ترافيك يا ساير محدوديت¬ها نظير وجود زيرساخت¬هاي نامناسب يا تراكم بر روي مسير عبور مجاري امكان دسترسي مستقيم به مجاري مدفون و يا گود برداري نيست و روش¬هاي ديگر نظير حفر تونل يا اقتصادي نبوده و يا ايمني كافي را دارا نمي باشند. لذا استفاده از روش-هاي ياد شده در اين زمينه بسيار راه¬گشا مي¬باشد و ايمني راه را جهت حمل مواد خطرناك تا حد زيادي بالا مي¬برد. در اين خصوص با بهره گيري از آخرين متد و فن آوري، لوله هاي فرسوده و اكسيده شده كه در حال نشتي مي باشند به طريقه بسته و بدون نياز به حفاري تعويض مي شوند. بدين صورت از اتلاف آب و داخل شدن فاضلاب به شبكه آب و بالعكس، از خارج شدن آب از شبكه جلوگيري مي شود. ميكروتونلينگ يك سيستم اجراي تونل به صورت مسير منفرد و جبهه كار بسته است كه براي ارتباط بين دو نقطه دسترسي از ميان زمين بكر استفاده مي شود. سيسنم جبهه كار بسته از شسته شدن اطراف جبهه حفاري زمين حفاري شده جلوگيري مي كند و اجازه مي دهد كار در زير سطح آب به خوبي انجام گيرد. روش ميكروتونلينگ قادر به نصب و راه اندازي خطوط لوله در طول يك خط مستقيم (افقي) مي باشد و به طور كلي طول آن از حدود ده متر تا بيش از صدمتر مي باشد و براي شبكه¬هاي با قطر 300 تا 1500 ميليمتر مورد استفاده قرار مي¬گيرد و مي¬تواند تا قطر 2000 ميليمتر نيز مورد استفاده قرارگيرد. ماشين حفار شبيه به TBM با قطر بزرگ مي¬باشد و از ويژگيهاي خاص آن كوچك بودن و كنترل از راه دور، بدان معني كه مي توان آن را بدون هيچ گونه مداخله انسان در داخل دستگاه هدايت كرد. ميكروتونلينگ مي¬تواند لوله¬ها را در انواع شرايط زمين به ويژه شرايط متغير زمين در حالتي كه ديگر روش¬هاي حفاري بدون ترانشه امكان پذير نيست نصب كند. عمليات اجرا به صورت مسير منفرد و از ديگر روش¬ها در پروژه¬هاي بزرگ سريعتر است. ارتعاش پايين ميكروتونلينگ آن را براي نصب لوله¬ها در زير يا نزديك سازه¬هاي ديگر ايده¬آل مي¬سازد.

با اين دستگاه مي توان توليد ماسه هاي نفت را مدل سازي نمود و در صورت توليد ميزان آن را تخمين زد توليد ماسه در صنعت نفت و گاز بسيار با اهميت است لذا دستگاه مذكور كاربرد زيادي در اين صنعت خواهد داشت

دستگاه اندازه گيري مقدار بهينه ي پارامترهاي موثر در بالا آمدن خرده هاي حفاري از چاه دستگاه اندازه گيري مقدار بهينه ي پارامترهاي موثر در بالا آمدن خرده هاي حفاري از چاه، همانطور كه از نام آن برمي¬آيد، به منظور امكان شهود مستقيم انتقال كنده ها براي شبيه سازي عمليات حفاري و نيز انتخاب پارامتر هاي دخيلدر چاههاي نفت و گاز، طراحي و ساخته شده است. اختراع ارائه شده تمامي اطلاعات مورد نياز جهت انجام اين عمليات در شرايط ميداني را به كاربر مي¬دهد. از مهمتريت قابليت هاي دستگاه مذكور امكان استفاده از آن در مقياس صنعتي، چاه هاي در حال توليد و با ابعاد بزرگتر در مراكز علمي و تحقيقاتي مي¬باشد. در واقع تمامي فاكتور هاي حياتي و مهمي كه در شرايط عملياتي دخيلند را مي-توان بررسي كرد. در نتيجه تمامي اعداد و خروجي هاي بدست آمده در اشل عملياتي قابل استفاده است. به عبارت ديگر اهميت بررسي و انجام اين عمليات در صنعت نفت و ضرورت دستگاهي كه نتايج حاصل از آن بتواند پارامترهاي عملياتي را اندازه گيري كند، غيرقابل انكار است.

اندازه گيري دقيق تنش از موضوعات اساسي و مهم مرتبط با بحث هاي ژئوتكنيكي در پروژه هاي عمراني است. اندازه گيري مستقيم تنش در محيط هاي مختلف زمين با استفاده از سلول هاي فشار انجام مي گيرد. بمنظور انجام دقيق اين كار (اندازه گيري تنش) سلول فشار ساخته شده بايد در مقياس آزمايشگاهي و در محيطي مشابه محيط ميزبان پروژه كاليبره شود تا بتوان مقادير عددي به دست از فشار سنج در محيط ميزبان را به مقادير واقعي تنش تبديل كرد. فرآيند كاليبراسيون توسط شركت هاي سازنده در حال حاضر در سيال تحت فشار كه محيطي همگن و متفاوت از محيط ميزبان محل كارگذاري سلول فشار است انجام مي گيرد. همچنين تحقيقات آزمايشگاهي قبلي انجام گرفته به كاليبراسيون دستگاه مذكور در محيط خاكي محدود هستند. سلول فشار طراحي و ساخته شده در اين تحقيق علاوه بر اينكه داراي مشخصات هندسي متفاوت نسبت به نمونه هاي موجود است. در دو محيط خاك و دوغاب كه از محيط هاي اصلي كاربرد آن در پروژه هاي عمراني هستند كاليبره شده است. اين امر مزيت مثبت اين ابزار نسبت به نمونه هاي مشابه است.

دستگاه مورد نظر براي بررسي رفتار وابسته به زمان سنگ ساخته شده است. امروزه با پيشرفت هايي كه در علم مكانيك سنگ و ساخت سازه هاي زيرزميني اتفاق افتاده، بررسي اين رفتار سنگ و يا سازه هاي سنگي لازم به نظر مي رسد. اين دستگاه قابليت وارد كردن فشار محوري و جانبي را براي مدت طولاني دارد كه مي توان مقدار كرنش الاستيكي و خزشي رخ داده در نمونه را توسط ميكرومتر اندازه گرفت. قسمت هاي مختلف دستگاه عبارتند از: سلول و غشاء لاستيكي كه نمونه هاي استوانه اي سنگي در داخل آن قرار مي گيرند و فشار همه جانبه به نمونه وارد مي شود. دو دستگاه پمپ هيدروليكي رقي كه تأمين كننده فشارهاي جانبي و محوري مي باشند، گيج هاي فشار جهت اندازه گيري فشار وارده به نمونه به كار مي روند، ميكرومتر جهت اندازه گيري جابه جايي محوري به محور پاييني دستگاه متصل مي شود و شيرهاي فشارشكن كه از آنها براي كنترل فشار وارده به سيستم استفاده مي شود.

ارزيابي تغيير شكل پذيري توده سنگ يكي از مهم ترين و در عين حال چالش برانگيزترين بخش در طراحي و تحليل سازه هاي مهندسي در سنگ و خاك است. يكي از آسان ترين و نسبتاً ساده ترين روش-هاي تعيين برجاي مدول تغيير شكل پذيري استفاده از ديلاتومترهاي درون گمانه اي است. يك ديلاتومتر صلب درون گمانه اي متناسب با گمانه هاي NX ( 3 اينچ) طراحي و ساخته شده است. جك درون گمانه اي ساخته شده شامل دو صفحه بارگذاري صلب با شعاع انحناي قوس 90 درجه و يك جك بارگذاري است. اندازه گيري جابجايي ها بين دو صفحه درون گمانه توسط دو LVDT كه در ابتدا و انتهاي جك تعبيه شده انجام ميشود. همچنين فشار هيدروليك اعمالي به جك توسط سنسور فشار قرار گرفته روي جك اندازه گيري مي شود.جك ساخته شده با كورس مكانيكي تا مقدار 20 ميليمتر افزايش بوده و قادر به باز شدن تا 20 ميليمتر بدون نشت روغن از سيلندر ميباشد. با جانمايي سنسور مناسب ميزان جابجايي قابل اندازه گيري بين صفحات بارگذاري تا مقدار 15 ميليمتر است. از طرفي دقت اين سنسورها بسيار بالا بوده و داده هاي آن دقيق توسط دستگاه ثبت داده ثبت ميشود. همچنين داده هاي حاصله متناظر با فشار هيدروليكي اعمالي از سنسور اندازه گيري فشار توسط دستگاه ثبت داده تعبيه شده ثبت مي شود. منبع اعمال فشار هيدروليكي پمپ دستي هيدروليكي مي باشد. با در دست داشتن مقدار تغيير فشار اعمالي در برابر تغيير قطر گمانه حفر شده در خاك يا سنگ، مي توان منحني تغييرات فشار نسبت به تغيير قطر گمانه را ترسيم كرد. اين امر منجر به ارزيابي تغيير شكل پذيري توده سنگ يا توده خاك به صورت برجا شده كه دقت بسيار خوبي براي طراحي هاي مهندسي خاك يا سنگ دارد. با توجه به اين كه صفحات بارگذاري به صورت قطاعي از دايره بوده و در خلاف جهت هم عملكرده، جهت تعيين ناهمسانگردي و تغييرات خواص توده سنگي و خاكي مي توان از آن استفاده كرد. اين جك مي تواند حتي در اعماق زياد زمين براي ارزيابي هاي مختلف استفاده شود.