Gdybyś stał kiedyś przy placu budowy mostu, nabrzeża portowego albo wieżowca i słyszał rytmiczne, głuche uderzenia dobiegające z głębi ziemi – to prawdopodobnie pracował kafar. To jedno z tych urządzeń, o których mało kto słyszał z nazwy, a które zbudowały znaczną część cywilizacji.
Słowo kafar trafiło do polszczyzny z języka niemieckiego, gdzie funkcjonowało jako Keffer – nazwa opisująca to samo urządzenie do wbijania pali. Zapożyczenie utrwaliło się w Polsce w kontekście budowlanym mniej więcej na przełomie XIX i XX wieku, w czasie gwałtownej industrializacji i rozbudowy infrastruktury. Co ciekawostka: po polsku słowo „kafar” ma jeszcze drugie, potoczne znaczenie – określa się nim potężnego, muskularnego mężczyznę. To dość logiczne skojarzenie, bo kafar jako maszyna robi dokładnie to samo co taki olbrzym: uderza z ogromną siłą. Natomiast sam rdzeń słowa w języku niemieckim (Kaffer) oznaczał po prostu „facet, chłop, gość” – co sugeruje, że pierwotnie urządzenie było metaforą siły roboczej zastąpionej przez maszynę.
Kafar to urządzenie służące do wbijania pionowych pali w ziemię lub w dno zbiornika wodnego. Jego głównym elementem jest masywny metalowy ciężar zwany babą (żelazną babą), który jest najpierw unoszony w górę, a następnie swobodnie opada i uderza w wbijany pal. Zasada działania jest więc prosta niemal do bólu: osoba obsługująca kafar podnosi ciężar, a następnie go puszcza, a siła grawitacji wykonuje resztę pracy.
Pale wbijane kafarem pełnią rolę fundamentów palowych, czyli konstrukcji przenoszących ciężar budowli przez słabe, niestabilne lub podmokłe grunty aż do twardego podłoża znajdującego się głębiej. Bez pali i kafara nie powstałyby mosty, nabrzeża portowe, fundamenty wysokich budynków na miękkim gruncie ani tamy.
Zanim pojawiły się kafary, pale wbijano po prostu młotami – co wymagało ogromnej siły roboczej i było niezwykle powolne. Pierwsza zmiana nastąpiła już w starożytności: Rzymianie stosowali urządzenia zwane festuca, które działały na zasadzie ciężaru opadającego po prowadnicach.
Pierwsze dobrze udokumentowane kafary z czasów średniowiecza to prosta, lecz skuteczna konstrukcja drewniana w formie kozła. Na jego szczycie zamontowane było koło linowe, przez które przewijano liny – pracownicy pociągali za nie, unosząc babę, a następnie puszczali, by ta opadła na pal. Taka praca była męcząca i powolna, ale wystarczyła do budowy mostów, grobli i umocnień portowych przez całe stulecia.
Przełom nastąpił w XIX wieku wraz z rewolucją przemysłową: pojawiły się pierwsze kafary parowe, w których siłę ludzkich mięśni zastąpiła para wodna unosząca babę kafaru mechanicznie. To zdecydowanie przyspieszyło wielkie projekty inżynierskie tamtej epoki.
Współczesne kafary korzystają z kilku różnych źródeł energii, co decyduje o ich przeznaczeniu:
W górnictwie kafar pojawia się przede wszystkim przy budowie infrastruktury powierzchniowej – fundamentów wież szybowych, budynków kopalniani i hal maszynowych, a także przy wzmacnianiu nasypów i grobli zbiorników retencyjnych przy kopalniach odkrywkowych. Szczególne zastosowanie miały kafary pneumatyczne, bowiem sprężone powietrze jest medium szeroko stosowanym pod ziemią – co czyniło ten typ kafarów naturalnym wyborem w warunkach górniczych.
Kafary kolejowe służą zaś do wbijania pali wzdłuż torowisk – a bocznice kolejowe i tory dojazdowe to nieodłączny element każdej większej kopalni. Istnieją też kafary nawodne, montowane na statkach lub platformach i służące do prac w akwenach – co ma znaczenie przy budowie portów wyładunkowych dla kopalni odkrywkowych zlokalizowanych nad rzekami lub zalewami.
Współcześnie pale można nie tylko wbijać kafarem, ale też wwiercać lub wylewać na miejscu (tzw. pale wiercone). Każda metoda ma swoje miejsce:
| Metoda | Zaleta | Wada |
|---|---|---|
| Kafar udarowy | Szybkość, trwałość pala | Hałas, drgania |
| Kafar wibracyjny | Ciszy, skuteczny w piasku | Gorzej radzi sobie ze skałą |
| Pale wiercone | Brak hałasu i wibracji | Droższe, wolniejsze |
Kafar pozostaje niezastąpiony wszędzie tam, gdzie liczy się szybkość i wytrzymałość połączenia pala z gruntem – dlatego pomimo setek lat historii wciąż słychać jego rytmiczne uderzenia na każdym większym placu budowy.
Spodobała Ci się treść? Oceń nas!