Kafar

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Ten artykuł dotyczy urządzenia budowlanego. Zobacz też: miejscowość o tej nazwie, kafar RMK-3, Kafar (raper).
Pneumatyczny kafar wbijający pal w dno Odry. Baba zawieszona na haku samochodowego dźwigu ustawionego na barce rzecznej. Obok stoi sprężarka (żółta) dostarczająca wężem powietrze do baby. Na powiększeniu baba.

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]

Abhandlung vom Wasserbau an Strömen, 1769

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 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. W Muzeum Wiedzy i Techniki w Mediolanie jest model wykonany na podstawie opisów.

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[7]. Z tego okresu też pochodzą wzmianki o kafarach w literaturze polskiej[8]. 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[9]. 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, kilku lub kilkunastu centymetrów, zależnym głównie od jej masy wynoszącej od kilkudziesięciu kilogramów do kilkudziesięciu ton. Natomiast częstotliwość uderzeń w główkę wbijanego słupa wynosi do kilku, a nawet kilkunastu uderzeń na minutę.

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.


Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  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. Konstrukcja inżyniera francuskiego Grolliera de Serviera (1596-1689).
  8. Stanisław Sokolski, Architekt Polski, 1650.
  9. B.F. Belidor, „De Architectura Hydraulica”, tom II, Paris 1753.