אלמנט קצה למסמרי קרקע - תברוג מוט

הרקע

מסמרי קרקע פועלים בדומה לקרקע משוריינת ויוצרים חיבור בין קיר הבטון לבין הקרקע היציבה שעוברת מאחורי זווית ההחלקה של הקרקע דרך האורך החופשי.
באתר מסוים תוכננו מסמרי קרקע. בשל קו גבול המגרש הקרוב נאלצנו לתת מסמרי סלע קצרים ככל האפשר. פסיעת המסמרים כבר הייתה מינימלית ובקשנו מיועץ הקרקע לבדוק אפשרויות נוספות. לאחר בדיקות נוספות נקבע אורך העיגון ובעקבותיו אורך המוט נקבע לשבעה מטרים וחצי. המוט נקבע לקוטר 25 (שטח החתך 4.91 סמ"ר) תסבולת המוט לפי ברזל מצולע רגיל הוא נדרש לקבל 17.15 טון.

חוזק השרשרת כחוזק החוליה החלשה

בעת הביצוע נקלע למקום אחד המסגרים הידועים. על הארץ היה מונח אחד המסמרים המיועדים, צבע הגלוון הבוהק משך את עיניו. בקצה הברזל הייתה מונחת פלטת הקצה ואום סגור על ההברגה.

הסברתי לו את עניין המוט והוא צחק. נתחיל מהסוף, הוא אמר. הקרקע מקבלת את הכוח מהמוט, לפי המוט זה בערך 17 טון. הכוח צריך לעבור לקיר הדיפון אבל הפלטה לא מחוברת היטב כי האום לא יושב על התבריג ועם פטיש של קילו וחצי האום משתחרר.

אמנם הכוח הקצה המוט כבר אפסי אבל כיום, כדי לקבל תבריג על המוטות מנקים את צלעות המוט וחורטים תבריג. התבריג לא ממש עומד בסטנדרטים של בורג כמו שניתן לראות בתמונה.
 

קיר שלם תוכנן על סמך מסמרים, יועץ הקרקע נדרש להעביר כוחות אלו אבל לא קיים בנמצא פרט לחיבור הפלטה למעט חריטת הברגה על המוט.
אמנם קיים אום המתלבש על צלעות המוט כמו אלמנט הסגירה של Dywidag ודומיו אבל ברוב האתרים לא ראיתי דבר כזה.

לתברג מוט קיים

בעיה זו לא קיימת בעוגני קרקע, האח הבוגר של מסמרי הקרקע, האלמנט הנדרש לעוגן הוא מוצר מדף קיים ונדרש קבלן מבצע עם ציוד וניסיון מה שבדרך כלל לא מתקבל במסמרי קרקע.
כתחליף לתבריג ניתן, כמובן, לכופף אוזן למוט אך לא נקבל אורך עיגון מספק בעזרת אוזן זו.
חריטה על מוט ארוך גם היא בעיה כי זה דורש ממכונת החריטה מרווח להכניס מוטות באורך של ששה מטרים ויותר, לפעמים האורך החופשי גם הוא ארוך ונדרשים למוטות באורך של עשרה מטרים ויותר.
במקרה האופטימלי, הקבלן ייצר תבריג תיקני על המוט. תהליך זה מבוצע בחריטה לשטח המוט הקיים ומקטין את השטח הפעיל למתיחה ואת תסבולת המוט אך כמו שכבר נכתב העומס בקצה המוט כבר נמוך משמעותית ואינו דורש מוט בקוטר 25 אבל במצב זה קיימת בעיה נוספת והיא עמידות בפני קורוזיה.

עמידות בפני קורוזיה

בתכנון מסמרים כאלה מקובל לדרוש מוט בגלוון 80 מיקרון. בברגים טיפול בפני קורוזיה מעט שונה. מכיוון שאום צריך לסגור בצורה מושלמת על ההברגה גלוון בעובי כזה יפגע. לעיתים נותנים בורג Oversize אך זה לא תמיד בנמצא.
אמנם יציקת הבטון עוטפת את אלמנט הקצה ומגינה עליו אבל במקרים שונים זה לא מספק ולכן מקובל לדרוש במחברי ברגים שונים תהליכי תרמו-דיפוזיוני  ופסיביזציה.
להעביר מוט גילוון ואת הקצה המתוברג להעביר תהליך שונה זה לא אפשרי.

הפתרון

הבעיה עוד ניקרה במוחו ולאחר מספר ימים הגיע למשרדי עם אב-טיפוס.
העיקרון הוא אלמנט קישור. בצד אחד הברגה עם שטח חתך נטו גדול משטח חתך המוט. בצד שני יכנס המוט ועל ידי לחיצה יקובע למחבר.
 

אב הטיפוס כבר נבדק והכשל התקבל במוט עצמו ולא במחבר ב-29 טון למוט רתיך החזק ב-125% ביחס למוט הרגיל אך עדיין הכשל לא ארע במחבר או בקישור אליו.

גם הטיפול למניעת חלודה מתקבל לפי הדרישה. המוט מגולוון בחם והתבריג לפי דרישת המתכנן.

יישומים נוספים

יצירת מחבר כזה, בינתיים רק את צד ה"זכר" מאפשר גם פתרון של מחבר זכר ונקבה להארכת מוטות. פתרון זה לא ייתן מענה לבעיה בה היינו משתמשים במחבר MBT כי הכלי שמצמיד את המחבר למוט לא יוכל להיכנס לאתר למקומות צרים ולבצע את החביקה אך פתרון זה יוכל לתת מענה להארכת מוטות מתוכננת.
בדרך כלל נעדיף להאריך מוטות באמצעות חפייה אך קיימים מצבים בהם להוסיף לאלמנט הבטון מוטות נוספים לא מתאפשר. לדוגמא בעמוד נציבי הגשר, בהם קיימים מוטות זיון בצפיפות גבוהה. אם אפשר היה להחליף את כפל המוטות במחבר היה קל יותר לקשור את הברזל, סגירת התבניות וגם מבחינה הנדסית הבטון יכנס בין המוטות וסיכוי נמוך לסגרגציה.
אמנם מחיר חפיה זול ממחיר מחבר אך לא באחוזים גבוהים כל כך.

• למאמר בנושא שימוש במסמרי קרקע בהנדסה אזרחית: כניסה