קידוח כלונסאות – יסודות חזקים לבניין בטוח

מה זה כלונס ומה תפקידו בבנייה?

כלונס הוא עמוד יסוד ארוך וחזק (בדרך כלל מבטון מזוין ולעיתים מפלדה) המוכנס לעומק האדמה כחלק מביסוס המבנה. ניתן לדמיין כלונס כיתד ענקית שתוקעים בקרקע – בדיוק כפי שיתדות מעגנות אוהל לקרקע, הכלונסאות מעגנים את הבניין לקרקע יציבה. החלק התחתון של הכלונס מגיע עד לשכבות אדמה חזקות או לסלע עמוק, והחלק העליון מתחבר ליסודות הבניין מעליו.

תפקיד הכלונסאות הוא להעביר את משקל המבנה אל הקרקע היציבה בעומק, ובכך למנוע שקיעה או תזוזות של המבנה. בלי כלונסאות, מבנה שנבנה על אדמה רכה מדי עלול לשקוע, לגרום לסדקים ברצפות ובקירות ואף לסכנת בטיחות חמורה. הכלונס יוצר בסיס עמוק ומוצק שמבטיח שהבניין יישאר מפולס ויציב לאורך שנים. בנוסף, כלונסאות מוסיפים יציבות גם כנגד רעידות אדמה וכוחות צדדיים – הם מעניקים למבנה "אחיזה" בקרקע כך שלא יתנדנד או יתמוטט גם בתנאים קשים.

מתי צריך קידוחי כלונסאות?

לא בכל פרויקט בנייה נדרשים כלונסאות, אך ישנם מצבים שבהם זו שיטת הביסוס ההכרחית – ולעיתים אף מחויבת לפי התקן. להלן כמה מצבים עיקריים שבהם יש צורך בקידוח כלונסאות כדי להבטיח יסודות יציבים:

• קרקע חלשה או בעייתית: כאשר שכבת הקרקע העליונה באתר הבנייה רכה, חולית, בוצית או תופחת (משתנה בנפחה), היא אינה מסוגלת לשאת את משקל המבנה לאורך זמן. במקרה כזה חייבים לקדוח כלונסאות עד לקרקע יציבה בעומק.

• מבנה כבד או רב-קומות: בבניינים גבוהים או מבנים עם עומסים כבדים (כגון מבני תעשייה או מתקנים גדולים), עומס המשקל מחייב יסודות עמוקים במיוחד. כלונסאות מספקים מענה למצבים שבהם יסודות בטון רגילים (רדודים) לא יספיקו ליציבות המבנה.

• מי תהום גבוהים: באזורים שבהם מי התהום קרובים לפני השטח, נדרש להגיע עם הכלונס לעומק שמתחת למפלס המים. זאת כדי למנוע סחיפה של הקרקע שעלולה לפגוע ביציבות היסוד עם הזמן.

• הרחבה או חיזוק מבנה קיים: בפרויקטי שיפוץ והתחדשות עירונית (למשל, תמ״א 38 לחיזוק מבנים ותוספת קומות), מוסיפים כלונסאות כדי לתמוך ולחזק יסודות קיימים לקראת העומס הנוסף. קידוחי כלונסאות מאפשרים להוסיף קומות לבניין קיים בלי לסכן את יציבות המבנה.

• חפירות עמוקות ותמיכת דיפון: כאשר מבצעים חפירה גדולה בקרקע (כגון עבור מרתף חנייה תת-קרקעי) וצריך לתמוך בדפנות המגרש, משתמשים בכלונסאות דיפון (קירות כלונסאות צפופים) סביב החפירה. כלונסאות הדיפון מונעים את קריסת אדמת הדופן במהלך העבודה ולאחריה.

במילים אחרות, בכל מצב שבו הקרקע הטבעית אינה יכולה לשאת בבטחה את המבנה או שיש צורך בחיזוק יוצא דופן – קידוח כלונסאות הוא הפתרון ההנדסי המתאים. מהנדס הקרקע של הפרויקט יקבע אם נדרשים כלונסאות, בהתאם לתוצאות סקר הקרקע ולדרישות התקן הישראלי (ת״י 940).

איך מבצעים קידוח כלונסאות בפועל?

תהליך הקדיחה של כלונסאות מחייב דיוק ותכנון קפדני. באופן כללי, העבודה מתבצעת בכמה שלבים עיקריים:

תכנון וחקירת קרקע: לפני שמתחילים לקדוח, מהנדס גיאוטכני מבצע סקר קרקע ובדיקות הנדסיות מקדימות. מטרתן לקבוע את סוג הקרקע, עומק השכבה היציבה ועומסי התכנון הצפויים. לפי תוצאות הסקר, המהנדסים מתכננים את מיקומי הכלונסאות, העומק הדרוש לכל קדח וקוטר הכלונס, וכן מחליטים על כמות מוטות הפלדה (זיון) בכל כלונס. בשלב זה גם בוחרים באיזו שיטת קידוח להשתמש (ראו בהמשך) בהתאם לתנאי הקרקע באתר.

קידוח הבור: צוות הקידוח מציב מכונת קידוח ייעודית (מקדח כלונסאות) בנקודה המסומנת ומתחיל לקדוח אנכית אל תוך הקרקע. מקדח ספירלי גדול חופר את האדמה ומוציא אותה החוצה. הקידוח נמשך עד שמגיעים לעומק המתוכנן. אם הקרקע יציבה (למשל חרסית קשה או סלע), הקידוח נעשה "יבש" ללא חומר מייצב. אם דפנות הבור נוטות לקרוס (בקרקע חולית או בנוכחות מי תהום), מזרימים לתוך הבור מי קידוח עם תוספת בנטונייט – תערובת בוץ מיוחדת שמייצבת את הדפנות במהלך הקידוח.

הכנת הכלונס: לאחר יצירת החור בעומק הנדרש, מורידים לתוכו "כלוב" פלדה – שלד גלילי הבנוי ממוטות פלדה מצולעים (ברזל זיון) הקשורים זה לזה. הכלוב מוכנס עד לתחתית הבור כך שבסוף הוא ייצק בתוך הכלונס ויחזק אותו מבפנים. יש לוודא שהכלוב ממוקם נכון ובמרכז החור על פי התכנון.

יציקת הבטון: בשלב הבא שופכים בטון לתוך הקדח (לעיתים באמצעות צינור אל עומק הבור). הבטון הטרי ממלא את החלל סביב מוטות הפלדה ומציף את הכלוב עד לפני הקרקע. חשוב לבצע יציקה רציפה ואחידה כדי להימנע מ"כיסי" אוויר או הפסקות בבטון. הבטון ייצור את עמוד הכלונס המוצק העוטף את פלדת הזיון לכל אורכו.

בקרה וסיום: לאחר שהבטון מגיע לפני הקרקע, מיישרים את ראש הכלונס לפי הגובה הנדרש ומאפשרים לו להתקשות (לרוב במשך מספר ימים). במקביל מתבצעות בדיקות איכות – למשל, בדיקה סונית לאיתור פגמים ובדיקות העמסה על חלק מהכלונסאות – כדי לוודא שכל כלונס שנקדח עומד בדרישות התכנון. מהנדס הקונסטרוקטור מאשר את היסודות, ולאחר מכן ניתן להמשיך בבניית יסוד הבטון (רפסודה או קורות קשר) שיקשר בין ראשי הכלונסאות. כעת המבנה כולו נשען על מערכת הכלונסאות התת-קרקעית שיצרנו, ומוכן להמשך הבנייה בבטחה.

בסרטון מוצג איך אנו מבצעים קידוח כלונסאות