דריכת יריעות פחמן: טכנולוגיה חדשה לחומרים מוכרים
השימוש בחומרים מרוכבים כמו יריעות סיבי פחמן לצורך חיזוק מבנים מוכר כבר למעלה מעשרים שנים. בשנים האחרונות, עם התפתחות הטכנולוגיה, הוא כבר הפך לפתרון סטנדרטי ומקובל במגוון רב של מקרים. הטכנולוגיה של דריכת רצועות פחמן היא חדשה יותר ונועדה לנצל את החוזק הרב של סיבי הפחמן וגמישותם כדי לחזק אלמנטים שונים. יישום דריכת היריעות יכול להתבצע על אלמנטים שונים העשויים מבטון יציב וחזק במיוחד בלבד, והוא מתאים בעיקר לחיזוק מבנים מפני רעידות אדמה, חיזוק גשרים, הסרת קירות ועמודי תמך וכדומה.
המטרה של דריכת קיר הבריכה ע"י רצועות CFRP בצידה החיצוני היא יצירת כוחות לחיצה אופקיים בחתך הקיר לכל גובהו בכיוון רדיאלי, מבחוץ פנימה, כדי לנטרל את כוחות המתיחה הנובעים מהלחץ ההידרוסטטי של המים הפועלים בכיוון רדיאלי מבפנים החוצה. למי שאינו מהנדס, הדימוי הקרוב ביותר לכך הוא הלבשת מחוך על המבנה המעוגל כדי ללחוץ עליו מהצד החיצוני פנימה.
דריכת היריעות מתבצעת באמצעות רכיב מיוחד התופס את הרצועה בכל אחת מהקצוות שלה ומעוגן באופן ייחודי לבטון, באופן המאפשר את דריכת הרצועה לאחר הדבקה למבנה. הרכיב הייחודי רשום כפטנט של חברת STRESSHEAD השווייצרית, והחברה שנבחרה לביצוע היישום במיזם זה היא בנין הארץ, המוסמכת על ידי STRESSHEAD לביצוע המשימה. לרגל המאורע אף הגיע מהנדס STRESSHEAD לישראל, מרסל ריי, כדי ללוות את היישום בשטח.
"אנחנו עובדים בהרבה מדינות ברחבי הגלובוס, ומחזקים בעזרת הטכנולוגיה שלנו גשרים שניזוקו עקב תאונות או קורוזיה, מבנים שנסדקו, בניינים שיש לחזק מפני רעידות אדמה וכדומה", מסביר מרסל ומוסיף: "בישראל יש לנו שותפות אמיצה עם חברת בנין הארץ, ויחד איתה אנחנו מיישמים בימים אלה את הפרויקט הראשון בישראל של דריכת יריעות פחמן".
לאחר הגשת כיבוד קל, מתכנסים המהנדסים סביב צוות העבודה של בנין הארץ שמתחיל במלאכת הספגת רצועות הפחמן בחומר אפוקסי, ולאחר מכן בהדבקה מדויקת של הרצועה סביב לבריכה, שקוטרה הפנימי עומד על 8 מטרים. בעוד הצוות מתארגן לשלב הבא – דריכת הרצועה – ביקשנו לשוחח עם אחד ממהנדסי מקורות על המיזם, וכל מהנדס שאליו פנינו כדי לשאול על הפרויקט, הפנה אותנו לאדם אחד: אלקס בלדר.
חדשנות בעולם שמרני: חברת מקורות צועדת קדימה
אלקס בלדר הוא המהנדס האחראי מטעם מקורות על הפרויקט. אלקס הוא מנהל מחלקת הנדסה אזרחית במטה הארצי של מקורות, והספקנו לתפוס איתו שיחה קצרה בטרם ביצוע מלאכת הדריכה.
אלקס, מדוע הפרויקט הזה מעורר עניין כה רב בקרב המהנדסים?
מה שמיוחד כאן זה לא המבנה שאנחנו מחזקים, אלא השיטה. אנחנו רוצים לנסות, בפעם הראשונה בישראל, לחזק את הבריכה עם חומרים מרוכבים ובשיטה מיוחדת של דריכת רצועות סיבי פחמן, במקום בשיטות מקובלות כמו כבלי פלדה.
מדוע חברה ותיקה ושמרנית כמו מקורות מנסה בכלל שיטות חדשות?
המסע לחיפוש, גילוי ויישום טכנולוגיות חדשות מתקיים תמיד בחברת מקורות. לאחרונה הנושא אף קיבל תאוצה מיוחדת ויש כיום במקורות יחידה שעוסקת בחדשנות טכנולוגית: חיישנים, רחפנים, אמצעי ניטור, וגם שיטות חדשות בהנדסה אזרחית. לשיטה הזו של דריכת רצועות פחמן נחשפנו על ידי חברת בנין הארץ, שהציגה לנו את השיטה, המבוססת על חומרים של חברת SIKA ועל פיתוח של חברת STRESSHEAD. הפרויקט כאן מבחינתנו הוא פיילוט שממנו נגזור מסקנות לפרויקטים נוספים של מקורות.
ומה למעשה אתם בוחנים במסגרת הפיילוט?
עצם השימוש בסיבי פחמן לחיזוק מבנים אינו חדש, זהו פתרון מוכר שאנחנו כבר משתמשים בו ויודעים שהוא עובד. במקרה הזה אנחנו בודקים את השיטה של דריכת רצועות פחמן, ובעיקר אם היא כלכלית ליישום בהשוואה לפתרונות אחרים. כדי שטכנולוגיה כזו תיכנס לשימוש היא צריכה לא רק להיות טובה מבחינה הנדסית, אלא גם תחרותית מהפן הכלכלי. מובן שגם מעניין אותנו לראות איך היישום נראה בשטח.
ואיך אתה מתרשם עד כה מיישום השיטה בשטח?
רמת העבודה גבוהה מאוד ורואים את זה בכמה מישורים. למשל, ההקפדה על דיוק ורמת הפיקוח ובקרת האיכות. לא כל הקבלנים מיישמים את השיטות המורכבות האלה בשטח, למעט אם מדובר בפרויקט ענק, ובנין הארץ עושה את זה בכל פרויקט שאנחנו עושים איתה. נוסף על כך, מאוד מרשים שנציג של חברת STRESSHEAD הגיע לכאן משווייץ כדי ללוות את הפרויקט יחד עם בנין הארץ.
דריכת יריעות פחמן: הטכנולוגיה ממשיכה להתקדם
בסופו של התהליך ייעשה שימוש ב-8 רצועות שונות שיידרכו סביב הבריכה, והדריכה של הרצועות נעשית לפי סדר שנקבע מראש על ידי משרד המהנדסים שתכנן את החיזוק, רביץ מהנדסים. בשלב זה מתבצעת דריכה של הרצועה השנייה. צוות בניין הארץ, יחד עם מרסל, מבצעים מדידות אחרונות של המתח הנדרש ברצועה ושל אמצעי העיגון, והדריכה מתבצעת באמצעים הידראוליים. לפי חיוכו של מרסל, אנחנו מבינים שהדריכה התבצעה במדויק, והצוות מתחיל להתארגן לדריכת הרצועה הבאה בתור.
לדברי אליאל בלום, מנכ"ל בנין הארץ, יותר ויותר חברות מתייחסות אל פתרונות החיזוק באמצעות חומרים מרוכבים כאל פתרונות קו ראשון לחיזוק. "היתרונות של שימוש בחומרים מרוכבים הם רבים, והטכנולוגיה רק מתקדמת. הפתרון שאנחנו מיישמים פה עבור מקורות הוא לא רק פתרון אלגנטי וחכם יותר, אלא גם חוסך בעיות נוספות, כגון קורוזיה, שאופיינית לשימוש בפתרונות אחרים כמו כבלי פלדה".
זהו. הפרויקט הראשון של דריכת רצועות פחמן בישראל הסתיים. עד כמה מהר הוא יחדור לשאר השוק? כמו כל טכנולוגיה טובה, אנחנו מעריכים שמהר מאוד.
להצגת האתגרים ההנדסיים של הפרויקט, תהליך היישום והחישובים שבוצעו לצורך כך – קיראו את ה- case study המלא
