עוגני קרקע

עוגן קרקע מהווה תוספת בטיחות במבנים ותהליכי בנייה ומכאן, החשיבות של מרכיב העוגנים כאלמנטי בנייה מורכבים ויוצאי דופן ועל היבטיהם הגיאוטכניים והקונסטרוקטיביים.

​

עוגני קרקע משמשים לייצוב מבנים ועל דרך העברת עומסים מהחזית ופני השטח לעומק הקרקע. עוגן הקרקע פותח כפתרון מודרני לחיזוק זמני של הקרקע וכאשר יש צורך לבצע חפירת עמוקה בסמוך למבנים קיימים ו\או לעומקים גדולים והמחייבים שימוש בקירות דיפון. העוגן מאפשר לחזק את קירות הדיפון ולמנוע קריסה ועל דרך של העברת ופיזור העומסים לעומק ולרוחב.

מעיון בתקנים הישראלים ומפרטים כלליים ומיוחדים כמו ת"י 940 חלק 4.2, עולה כי אלמנטים אלו מהווים קטגוריה מורכבת, הכוללת היבט קונסטרוקטיבי מחד גיסא, וגיאוטכני מאידך גיסא. מסביר מהנדס מוטי יוגר, בעלים ומנכ" יוגר יועצי קרקע, "מדי שנה מותקנים בישראל כ-20,000 עוגנים, בפרויקטים רבים ומגוונים. רוב רובם של העוגנים (כ-95%) הם עוגנים זמניים, המוחלפים במהלך הבנייה ע"י אלמנטים קונסטרוקטיביים קבועים, כגון תקרות. השאר (כ-5%) הם עוגנים קבועים האמורים לשמש לכל אורך קיים המבנה, המגיע בפרוקיטים ציבוריים ל-120 שנה" (יוגר יועצים, עוגני קרקע בישראל - חזון ומציאות).

מכאן מרכזיותו הרבה בתהליכי בניה מורכבים וההשלכות הגיאוטכניות והקונסטרוקטיביות שלהם.

​

עוגן הקרקע

​

בעוגני קרקע נעשה שימוש במגוון יישומים ובהם: חפירות מדופנות למרתפים, במקומות בהם אין אפשרות לחפירות פתוחות, משיקולי מקום וסיכון למבנים ותשתיות, אמצעי להגנה מפני גלישת מדרונות, לקבלת הטרחות צפויות מהבנייה המתוכננת כגון כוחות דינמיים הנגרמים מהטרחות רוח ורעידת אדמה, וכן כוחות עילוי הנגרמים עקב בנייה תת קרקעית, מתחת למפלס מי תהום.

לעיתים החפירה היא פתוחה וכאשר מדובר על חפירה בסמוך למבנה קיים ולעיתים חפירה סגורה מתחת למבנה קיים (למשל חפירת חניון או מרתף) ולטובת חיזוק המבנה מפני קריסה או במגוון נרחב של צרכים כגון, "חפירות מדופנות למרתפים,במקומות בהם אין אפשרות לחפירות פתוחות, משיקולי מקום וסיכון למבנים ותשתיות, אמצעי להגנה מפני גלישת מדרונות, לקבלת הטרחות צפויות מהבנייה המתוכננת כגון כוחות דינמיים הנגרמים מהטרחות רוח ורעידת אדמה, וכן כוחות עילוי הנגרמים עקב בנייה תת קרקעית, מתחת למפלס מי תהום" (שם).

במהותם, עוגני קרקע משמשים כתוספת בטיחות בתהליך הבנייה ולכן "בשנת 2011 יצא לראשונה תקן ישראלי מפורט, הדן בעוגני קרקע, ת"י 940 חלק 4.2 , ששמו "תכן גיאוטכני: חיזוק ויצוב מבנים למטרות הנדסיות – עוגני קרקע מדוייסים". תקן זה מוגדר כתקן מומלץ, שאינו מחייב חוקית (אלא אם הוא נקבע ככזה במסגרת חוקית אחרת, המאמצת אותו כמחייב)" (שם).

​

"עוגני הקרקע משמשים שנים בענף הבנייה לייצוב מבנים, מדרונות, קירות תומכים, מזחים סכרים ועוד. המטרה הראשונית והחשובה ביותר של עוגן קרקע, הנה העברת כוחות מחזית המבנה אל אזור יציב בתת הקרקע. יציבות זו מושגת באמצעות הגדלה משמעותית של הכוחות הנורמליים הפועלים על מישורי הרס פוטנציאליים. דריכת עוגני הקרקע לכוח עבודה נדרש מראש, עשויה להקטין תזוזות עתידיות של המבנה המעוגן. חלופות עוגני קרקע צריכה להביא בחשבון את הטכנולוגיה המתקדמת המשמשת לגיוס כוחות עבודה גבוהים יחסית, תוך בדיקה מידית של התסבולת לטווח קצר ולטווח ארוך" (ויקיפדיה).

בתכנון ואפיון עוגני הקרקע לוקחים בחשבון מספר מדדים טכניים וסביבתיים כמו סוג האדמה, המצאות מי תהום במרחב המידי, מבנים סמוכים, סוג האדמה ומקדם הצפיפות והמשקל שלה ועוד.

עוגני קרקע יכולים להיות עוגן קרקע אופקי או עוגן קרקע אנכי ובהתאם לדרישות החיזוק של המבנה המדובר ונמצאו יעילים במגוון רחב של סוגי קרקעות ושימושים. עומק העוגן צריך להיות לפחות 15 מטר ועוגן הממוצע יכול לתמוך בעד 120 טון של משקל ופיזור העומס שלו הוא כ-12 מטר רבוע מקיר הדיפון.