Kafar

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Ujednoznacznienie Ten artykuł dotyczy urządzenia budowlanego. Zobacz też: miejscowość o tej nazwie, kafar RMK-3.
WiktionaryPl nodesc.svg
Zobacz hasło kafar w Wikisłowniku
Pneumatyczny kafar wbijający pal w dno Odry. Baba zawieszona na haku samochodowego dźwigu ustawionego na platformie na barce rzecznej. Obok stoi sprężarka (żółta) dostarczająca wężem powietrze do baby. Na powiększeniu widoczne obłoczki skondensowanej pary powstające podczas gwałtownego rozprężania się powietrza uchodzącego z zaworów baby.

Kafar – urządzenie budowlane służące do wbijania pionowych pali w ziemię lub w dno zbiornika wodnego. Nazwa wywodzi się z niem. Keffer[1]. Kafary wykorzystuje się podczas palowania – robót budowlanych wykonywanych najczęściej na grząskich lub niedostatecznie stabilnych gruntach oraz w budowlach nawodnych.

Historia[edytuj | edytuj kod]

Zanim pojawiły się pierwsze kafary, do robót palowych stosowano ręczne młoty. Wraz z pojawianiem się pierwszych kieratów i żurawi w czasach antycznych[2], prawdopodobnie pojawiają się kafary[3]. W łacinie klasycznej słowo festuca oznacza babę kafaru, bijak, tłuk[4].

Pierwsze w pełni udokumentowane konstrukcje kafarów pochodzą z czasów średniowiecza[5]. Była to konstrukcja drewniana w ustawiona w formie kozła. Na jego szczycie było zamontowane koło linowe, przez które przewijano liny. Drewniany kloc zamocowany do lin był podnoszony ręcznie, a następnie opuszczany. Opadający kloc uderzał we wbijany pal.

Z czasem pojawiają się udoskonalenia. Pod koniec XV w.[6] pojawia się kierat i prowadzenie baby w prowadnicach, oraz mechanizm zwalniania. W pełni udokumentowaną konstrukcję kafara można znaleźć w dziele „Kodeks Atlantycki” Leonarda da Vinci z 1500 r.[7]

Zupełnie innym rozwiązaniem kafarów jest maszyna przedstawiona w dziele Bessoniego Jacoba „Theatrum instrumentorum et machinarum” z 1582 r. Maszyna była wyposażona w ustawiany duży młot wprawiany w ruch wahadłowy przez robotników ciągnących z liny. Maszyna prawdopodobnie nigdy nie zbudowana, będąca jedynie tylko propozycją samego autora. Innym nietypowym rozwiązaniem Bessoniego był kafar dwumłotowy z wciągarką ślimakową.

W XVII w. do napędu kafara zastosowano koło wodne[8]. Z tego okresu też pochodzą wzmianki o kafarach w literaturze polskiej[9]. Kafar jest nazywany „windą do bicia pali w wodzie”.

Przez okres XVIII wieku wprowadza się szereg udoskonaleń. Stosuje się koła deptakowe i wykorzystuje zwierzęta pociągowe do napędu[10]. W tym okresie można wyróżnić dwa rodzaje kafarów: z młotem opadowy (podnoszonym na określoną wysokość i spadającym swobodnie po zwolnieniu blokady) oraz młotem podrywanym (młot podrywany liną połączoną z nim na stałe i opadający z liną po jej zwolnieniu, ale tak by jej nie wypuścić z rąk).

W okresie rewolucji przemysłowej wraz z zastosowaniem maszyn parowych pojawia się w 1837 roku młot parowy, wynalazek szkockiego inżyniera Jamesa Nasmytha, który niebawem w 1843 roku wykorzystuje go do napędu kafara.

Budowa i podział[edytuj | edytuj kod]

Głównym elementem kafaru jest baba – masywny ciężar służący do pobijania wbijanego pala. Spotyka się kafary zarówno naziemne (zwykle z podwoziem gąsienicowym) jak i nawodne (zamontowane na statku wodnym).

Tradycyjnie kafary były napędzane parą wodną – baba była podnoszona przez ciśnienie pary wytwarzanej w kotle, a następnie po osiągnięciu odpowiedniej wysokości para była gwałtownie wypuszczana, a zwalniana baba opadała pod własnym ciężarem. Obecnie najczęściej w użyciu są kafary pneumatyczne, wymagające jedynie dostarczenia do baby sprężonego powietrza lub urządzenia hydrauliczne i spalinowe. Ruch baby w górę i w dół odbywa się na stosunkowo krótkim odcinku – zależnym głównie od jej masy wynoszącej od kilkudziesięciu kilogramów do kilkudziesięciu ton – kilku lub kilkunastu centymetrów, natomiast częstotliwość uderzeń w główkę wbijanego słupa wynosi do kilku lub kilkunastu uderzeń na sekundę.

Kafary, mające w swej konstrukcji prowadnicę elementu uderzeniowego (baby) mogą dopuszczać wbijanie pali nie tylko pionowo, ale również z nieznacznym – najczęściej nie więcej niż kilkustopniowym – odchyleniem od pionu.

Wikimedia Commons

Przypisy

  1. Począwszy od czasów średniowiecza przez wiele stuleci terminem kafar określano wciągarkę.
  2. Witruwiusz, O architekturze ksiąg dziesięć.
  3. W dziele Witruwiusza w III księdze rozdz. 4 wspomniane jest o kafarach jednak brak jest szczegółowych informacji, że takie maszyny budowano.
  4. S. Plezia, Słownik łacińsko-polski, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1998.
  5. W dziele F.M. Feldhausa: Maszyny w dziejach ludzkości (PWN, Warszawa 1958) wspomniane jest o zastosowaniu kafarów w 1230 r. przy budowie klasztoru Bloomkampf.
  6. W dziele F.M. Feldhausa jest wzmianka o konstrukcji z 1480 r., gdzie idea maszyny praktycznie nie odbiega od współczesnych rozwiązań.
  7. W Muzeum Wiedzy i Techniki w Mediolanie jest model wykonany na podstawie opisów.
  8. Konstrukcja inżyniera francuskiego Grolliera de Serviera (1596-1689).
  9. Stanisław Sokolski, Architekt Polski, 1650.
  10. B.F. Belidor, „De Architectura Hydraulica”, tom II, Paris 1753.