דחפור

הדַּחְפּוֹר (או בשמו הלועזי: בּוּלְדוֹזֶר (Bulldozer)) הוא טרקטור זחלי כבד ורב-עוצמה שמצויד בכף קדמית ("סכין" בעגה של מפעילי הצמ"ה) שמטרתה להזיז עפר ולדחוף אדמה.
בעברית למונח דחפור יש שתי משמעויות: הראשונה היא שם כללי לציוד מכני הנדסי (צמ"ה) כבד, והשנייה היא שם ספציפי לסוג מסוים של כלי צמ"ה. הכפילות הזאת קיימת גם בשפה האנגלית, ביחס למילה בולדוזר. באופן תקני, השם "דחפור" מתייחס רק לכף המותקנת על הטרקטור, אבל בפועל הוא משמש כשם לכלי על כל מערכותיו.

היסטוריה

הרעיון של הנעה באמצעות זחלים לטרקטורים בשביל להגדיל את הגרר ולהפחית את הלחץ על הקרקע (כדי למנוע שקיעה והתחפרות) מקורו באנגליה של 1770, אז המציא ריצ'רד אדג'וורת זחלים הדומים למזקו"ם המודרני. עם זאת, הרעיון של אדג' לא זכה למימוש עד לתחילת המאה ה-20 אז חברת  Benjamin Holt האמריקאית ערכה ניסויים בהוספת זחל לטרקטורים ובסופו של דבר רכשה ב-1914 את הפטנט לזחל חוליות ("שרשרת") שהמציא דייוויד רוברטס, המהנדס הראשי של חברת R. Hornsby & Sons האנגלית ב-1904. טרקטורים זחליים שימשו בסיס לטנק המשוריין במלחמת העולם הראשונה.
הדחפור התפתח במקור מטרקטורים בחוות חקלאיות שהותקנו עליהם מחרשות ובשלב מסוים גם לוח מתכת בחזית בשביל לבצע עבודות עפר כגון חפירת תעלות, הקמת סוללות וכו'. בעבר עבודות כאלה בוצעו על ידי סוסי עבודה, שלוח מתכת נרתם בחזיתם.
בשנות ה-20 של המאה ה-20 כלי רכב זחליים נהיו נפוצים, בייחוד הדגם קטרפילר 60. כדי לבצע עבודות עפר שונות כגון חפירת תעלות, בניית סוללות עפר ועוד, טרקטורים זחליים אלה צוידו בלוח מתכת גדול ועבה בחזיתם. לוח מתכת זה, שבהמשך נהפך למעין כף מעוגלת נקרא "סכין" בעגת מפעילי הצמ"ה ובאנגלית: Blade ("להב"). הסכין מקלפת שכבות עפר מהאדמה ודוחפת אותן קדימה כשהדחפור מתקדם.
הדחפור הראשון הומצא בארצות הברית בשנת 1923 על ידי ג'יימס קאמינגס (James Cummings) והשרטט ג'יי ארל מקלאוד (J. Earl McLeod) שתכננו דחפור על ידי הוספת כף ("סכין") לטרקטור. דגם העתק של דחפור זה מוצג כיום בפארק העירוני של מורוויל, קנזס, איפה שהשניים בנו את הדחפור הראשון. הם רשמו על הדחפור פטנט ב-18 בדצמבר 1923. הוספת הזחלים נעשתה לראשונה בתקופת מלחמת העולם הראשונה על ידי חברת Benjamin Holt שהתמזגה מאוחר יותר לחברת קטרפילר. ב-1925 פיתחה חברת LaPlant-Choate דחפור זחלי שהכף שלו מופעלת על ידי בוכנות הידראוליות.
מאוחר יותר התפשט השימוש בדחפור מהחקלאות גם לעבודות הנדסה אזרחית כגון סלילת כבישים, מכרות ופרויקטים גדולים. כתוצאה מכך, הדחפור הפך לגדול יותר, חזק יותר וכבד יותר.  הדחפורים נהפכו לנפוצים באמצע שנות ה-30 של המאה ה-20.
בדגמים המוקדמים מפעיל ישב מעל מערכות הכלי, ללא ההגנה של תא מפעיל ("קבינה"). לוח המתכת (ה"סכין") קיבל מעין "בטן" של כף (בפרופיל זה נראה בערך כמו סהר) על מנת להגדיל את קיבולת הכף ואת יכולת דחיפת העפר שלה. הכף הבסיסית התפתחה למספר סוגי כפות המתאימות לסוגים שונים של עבודות, ביניהן כף כללית (U-blade) לדחיפת עפר למרחקים גדולים, כף ישרה להריסות ופרישת ערמות עפר, וכף בצורת מגרפה לעקירת צמחייה ושורשים. בהמשך פותחו כפות נוספות כגון כף כללית-למחצה (SU-blade). כפות אלה, שיוצרו הן באופן ביתי והן על ידי חברות צמ"ה, הופיעו ב-1929. בהתחלה יוצרו הטרקטורים והכפות על ידי חברת שונות (למשל, דחפורי קטרפילר צוידו בכפות תוצרת LeTourneau אך בשנות ה-40 של המאה ה-20 החלו חברות הטרקטורים לייצרם ביחד עם הכפות. ב-1928 פותחה טכנולוגיה לשליטת בכף הדחפור באמצעות כבלים, גלגלות וכננות - דבר שהיווה פריצת דרך בהתפתחות הדחפור.
בשנות ה-40 של המאה ה-20 נוספו לכף זרועות הידראוליות שהקנו למפעיל הדחפור יכולת לשליטה מדויקת בכף (להרים/להוריד/להסיט-לצדדים). זרועות אלה הגבירו גם את הכוח שמפעילה הכף מעבר למשקל שלה, והפכו את הדחפורים לכלי ההנדסי המועדף במיזמים הנדסיים. בתקופה זו הפך המונח "בולדוזר" משם לכף לשם הכלי על כל מערכותיו.
הדחפורים נטלו חלק חשוב במלחמת העולם השנייה, בייחוד עבור ארצות הברית. מלבד פריצה הנדסית והכשרת הקרקע ללחימה הם בנו תשתיות הנדסיות וצבאיות שהיו חיוניות למאמץ המלחמתי. האדמירל ויליאם הלסי אמר "ארבע המכונות שניצחו את המלחמה בדרום האוקיינוס השקט היו הצוללת, הראדאר, המטוס והבולדוזר".
במהלך השנים הדחפורים נהפכו לגדולים וחזקים יותר בתגובה לדרישות הולכות וגוברות לציוד מכני הנדסי המתאים למיזמי הנדסה אזרחית ועבודות עפר בקני מידה גדולים יותר. חברות צמ"ה ברחבי העולם כמו קטרפילר, קומטסו, פיאט-אליס, ג'ון דיר, אינטרנשיונל הרווסטר, קייס, לייבהר, טרקס ו-JCB החלו לייצר דחפורים וכלי צמ"ה שונים. בהמשך, רובן הפסיקו לייצר דחפורים והתמקדו בכלי צמ"ה קטנים יותר כגון מחפרים, שופלים ומחפרונים.
עם התפתחות הטכנולוגיה והנדסת המכונות חל שיפור ניכר במערכות הפנימיות של הדחפור (מנוע, שליטה ובקרה, קירור ועוד). שיפורים חשובים כוללים מנועים חזקים יותר; מערכות הינע אמינות יותר; זחלים טובים יותר; תאי מפעיל מוגבהים; תאי מפעיל סגורים עם מיגון כנגד התהפכות, רעש ואבק; כפות הנשלטות על ידי בוכנות הידראוליות במקום על ידי כבלים וכננות. הבוכנות ההידראוליות איפשרו שליטה מדויקת יותר בכפות ומאוחר יותר גם אוטומציה של השליטה בכף. בנוסף, בירכתי הדחפור נוספה האפשרות להתקנת מעקר אחורי ("רוטר") כדי לחדור קרקע קשה, לסדוק בולדרים (גושי סלע) ועוד.
בשנות ה-80 של המאה ה-20 הציגה חברת קטרפילר תכנון הנקרא "High Drive" (שהופיעה לראשונה על דחפור קטרפילר די-10) ובו גלגל ההנע נמצא מעל שורת גלגלי המרכוב ומעניק לזחל צורה משולשית למדי. יתרונות התכנון הם בעיקר הנדסיים: היא מקטינה את הלחץ המופעל על המערכות, וכן תכנון זה מגביה את מערכת ההנעה מעל הקרקע ובכך מקטינים את פגיעותה למכות בגחון ותקיעה עקב בוץ, עפר וחצץ. חסרונות של תכנון זה הוא שהוא שוחק יותר מהר את הזחל מאחר שהזחל עובר 3 קיפולים בכל סיבוב במקום שניים בתכנון הרגיל. כיום, חברת קטרפילר היא היחידה המשתמשת בתכנון זה.
בשנת 2009 הציגה חברת קטרפילר לראשונה דחפור דיזל-חשמלי. הדחפור הוא CAT D7E (ה-E בשם הדגם הוא תחילת המילה "Electric") ובו מנוע הדיזל הגדול היחיד, הוחלף במערכת שכוללת גנרטור דיזל המפעיל מנוע חשמלי המחובר למערכת ההינע שמניע לבדו את הדחפור (בדומה לאופן פעולתם של רוב קטרי הדיזל בעולם). בניגוד למכונית היברידית טורית, שבה יש מצבר ביניים שהגנרטור טוען, והמנוע החשמלי מוזן ממנו, ב-CAT D7E, גנרטור הדיזל, מספק את החשמל ישירות למנוע החשמלי, ללא צורך במצבר ביניים, כך שהדחפור הוא למעשה דחפור חשמלי הנושא עמו את תחנת הכוח שלו. בנוסף, ב-D7E מנוע הדיזל עובד ללא הפסקה כל עת שהדחפור פעיל, בניגוד למכונית היברידית טורית, שבה מנוע הבעירה הפנימית כבה חלק מזמן הנסיעה. למרות זאת, עקב פרסומו של הדחפור על ידי יבואן קטרפילר בישראל, זוקו שילובים, כהיברידי, וכן עקב הרגלה של החברה הישראלית לקרוא לכל כלי רכב עם שני מנועים מסוגים שונים (במיוחד אם אחד מהם הוא מנוע בעירה פנימית והשני הוא חשמלי) "היברידי". כלי התקשורת הישראלית כמו גם בתחום הציוד המכני ההנדסי בישראל, הכירו את הדחפור כהיברידי ולא כדיזל חשמלי, אף שהוא אינו מוכר ככזה בחו"ל. עם זאת, לטענת קטרפילר מנוע הדיזל חסכוני בדלק בשל גודלו וכן העובדה שהוא עובד במהירות סיבוב קבועה ומשפר את התפוקה בכ-10%. כמו כן, הדחפור כולל כ-60% פחות חלקים מדחפור D7 לא חשמלי, וקל יותר לתחזוקה. שינויים נוספים היו החלפת שתי הבוכנות המגביהות את הכף בבוכנה יחידה באמצע הכף, וכן חזרה לתצורת מזקו"ם של "Low Drive" בה גלגל ההינע נמצא בגובה גלגלי המרכוב.
עם השנים הדחפורים השתכללו וכיום הם כוללים גם מערכות מחשב אלקטרוניות הממטבות את פעילות הדחפור ומגדילות את יעילותו. מערכות אלה כוללות בקרת מערכות ומשוב מיידי, שליטה בהזרמת הדלק, פונקציות הפעלה ניתנות לתכנות, מפת מסלול עם ניווט לווייני וסורקי לייזר להתווית מסלול העבודה.

אטימולוגיה (מקור השם)

"דחפור" בעברית הוא הלחם של המילים "דחף" ו"חפר" שמתארים היטב את פעולתו של הדחפור: חופר ודוחף עפר.
באנגלית נקרא הדחפור "בולדוזר" (Bulldozer) שפירושו בתרגום חופשי הוא "מהמם במינון של פר". ב-1880 שימש המונח "bull-dose" כתיאור למנה כלשהי של תרופה או סם שהיא גדולה ויעילה מאוד, כזאת שיכלה אפילו להמם פר או שור. ביטוי זה הושאל גם לתחומים אחרים ובין השאר תיאר ענישה קשה ומרתיעה. ב-1886 המונח תיאר אקדח בעל קליבר גדול ואת האדם שנשא אותו. מאז התקשר הביטוי "בולדוזר" עם כוחניות, גודל, עוצמה והיכולת להזיז דברים. בחקלאות והנדסה משמש הביטוי "bulldozing" לתיאור פעולה בה מפעילים כוח גדול כדי לדחוף עצם או להזיז מכשול. באופן טבעי, שם הפעולה הנ"ל נדבק לכלי שפותח על מנת לבצע מטרה זו - הבולדוזר: הדחפור שמזיז ודוחף עצמים כבדים ומכשולים.
בישראל הכינוי "בולדוזר" נפוץ לאנשים שמומחים ב"להזיז דברים", תוך התגברות על מכשולים בירוקרטיים, ציבוריים (דעת קהל) ואפילו חוקיים. ראש הממשלה אריאל שרון היה ידוע בכינויו "הבולדוזר" הן בארץ והן בחו"ל, ולמעשה הוא האישיות הידועה ביותר בעולם עם כינוי זה.

שימושים אזרחיים

דחפורים ניתן לראות בעיקר באזורי מכרות, במקומות בהם מכינים תשתית לסלילת כבישים חדשים או הקמת שכונות חדשות, במזבלות גדולות, בהכשרת שטחים חקלאיים וכן בפרויקטים גדולים של הממשלה (מובילי מים, חציבת מנהרות, צבא).
ייעודו העיקרי של הדחפור הוא יישור שטח ועבודות עפר כגון הקמת סוללות, הזזת עפר, הערמת ערימות וכדומה. שלב יישור השטח הוא כמעט תמיד השלב הראשון בכל פרויקט בנייה או הנדסה אזרחית כלשהו. פני הקרקע בדרך כלל אינם מישוריים ולעיתים אף מלאים בסלעים ובולדרים (גושי סלע קשים). בשביל לעקור את הבולדרים הומצא המעקר (רוטר) - קרס המתכת הכבד בירכתי הדחפור. הדחפור נועץ את המעקר בבולדר ועוקר אותו תוך כדי נסיעה קדימה, או אם מדובר בבולדר גדול מידי הדחפור מפורר אותו למספר חלקים. אחרי שהבולדרים נעקרו מהשטח, מתחיל הדחפור ליצור משטח מישורי (בקירוב). הדחפור מיישר את הכף, נועץ אותה בקרקע ואז מתחיל לנסוע קדימה. תוך כדי שהוא נוסע קדימה, העפר שנמצא מעל גובה ה"ציפורניים" (החלק החד של קצה הכף) מתחיל להתגלגל אל תוך הכף ולנוע קדימה ביחד עם הדחפור. מאחוריו משאיר הדחפור קרקע די מישורית, אותה הוא מהדק באמצעות המשקל הכבד ולחץ הזחלים שלו. אחרי שהוא דחף ערימה גדולה של עפר (גודל הערימה תלוי בעוצמת הדגם וגודל הכף) הדחפור מרים את הכף לשפוך את העפר ואז נוסע אחורה, כאשר הכף צמודה ולוחצת על הקרקע, ובכך מיישרת את השטח שפינה הדחפור (פעולה זו ידועה בשם back-blading). הדחפור חוזר על התהליך מספר פעמים עד שמתקבלת קרקע מישורית ושטוחה. את הגימור העדין יותר מבצעים המגרדת, שטובה ליישור קרקע והזזת עפר בקנה מידה קטן, והמפלסת, שטובה ליישר את הקרקע בגימור עדין ביותר, שלב אחד לפני העברת מכבש על הקרקע.
בנוסף ליישור שטח משמש הדחפור גם להקמת סוללות עפר על ידי דחיפת עפר והערמתו בערמות. הכף הכללית גדולה ועמוקה ויש לה קיבולת עפר גבוהה, דבר המאפשר לדחפור לדחוף עפר רב ואז לשפכו באזור בו הוא רוצה להקים את סוללת העפר. הדחפור גם יכול לבנות רמפות וזאת באמצעות דחיפת עפר ושפיכה הדרגתית שלו בשיפוע. את הרמפה מיישר הדחפור באמצעות משקלו הרב ושיטוחה עם הזחלים ואחר כך עם תחתית הכף.
עוד משמש הדחפור באתר הבנייה לפיזור עודפי עפר ופיזור בשטחי מילוי, מילוי חוזר של בורות ותעלות וניקוי אתרי בנייה מפסולת.
מחוץ לאתר הבנייה משמש הדחפור לפריצת דרכים, אחזקת דרכי עפר, ניקוי קרקעית במחפורות של עפר מושאל, חישוף קרקע וניקוי אזורים מיוערים, ניהול אתרי פסולת, דחיפת מגרדות, גרירת מטענים וחילוץ ציוד מכני הנדסי.