โครงสร้างอาคาร

เสาเข็มในโครงสร้างอาคาร

tower 17 03 2561 001

     เคยสงสัยกันใหมว่าตึกสูงๆในปัจจุบันคงจะมีน้ำหนักเยอะโอกาสที่ตึกเหล่านี้จะล้ม มันเป็นไปได้ใหม น้ำ ใ ส ด อ ท ค อ ม เกิดความสงสัยเลยไปค้นหาข้อมูลมา บทความดีๆ นี้จะกล่าวถึงสิ่งหนึ่งที่ช่วยให้อาคาร หรือตึกสูงๆยึดแน่น ไม่ล้ม ไม่เอียง นั้นก็คือเสาเข็ม ตามหลักวิศวกรรมแล้วเสาเข็มถือเป็นรากฐานสำคัญของตึกเลยก็ว่าได้

     เสาเข็มเจาะ คือ อะไร

     เสาเข็มเจาะ คือ การเจาะลงไปใต้พื้นดิน แล้วเทคอนกรีตลงไปในหลุมที่เจาะนั้น แล้วขึ้นรูปเป็นเสาเข็มรูปเสา จากนั้นเมื่อปูนก่อตัวจนแห้งแล้ว เสาเข็ม เป็นส่วนที่ถือว่าสำคัญที่สุดของอาคาร ทำหน้าที่ในการค้ำยันอาคาร ถ่ายน้ำหนักของตัวบ้านลงสู่พื้นดิน ซึ่งขนาดและจำนวนแล้วแต่เงื่อนไขสภาพแวดล้อมและความต้องการของเจ้าของงานซึ่งอยู่ภายใต้วิศวกรควบคุมโครงสร้างอาคาร

     โดยปกติแล้วเสาเข็มที่คนเรามักจะรู้จักและเห็นกันนั้นโดยทั่วไปตามท้องถนน ตึกสูงๆ บ้านเรือน หรืออาคารตามโครงการใหญ่ๆ ที่มีมูลค่าหลายหมื่นล้าน พันล้าน โครงการก่อสร้างรถไฟฟ้า ทางด่วน จะเป็นแบบตอกหรือที่เรียกว่าเสาเข็มตอก ใช้เครื่องจักรตอกลงไปในดิน ซึ่งข้อดีของเสาเข็มตอกก็คือ เสาเข็มตอกจะผลิตสำเร็จรูปมาจากโรงงาน เราสามารถตรวจสอบสภาพได้ แต่ข้อเสียก็คือ อย่างที่เราทราบกัน เวลาตอกลงไปในพื้นดินแต่ละที่ดังสะเทือนไปทั่วเมือง มีความสั่นกระเทือนมาก ไม่เหมาะที่จะนำมาใช้บริเวณหรือสภาพแวดล้อมที่เป็นชุมชน ดังนั้น เสาเข็มโดยทั่วไป จึงสามารถแยกออกเป็น 2 ประเภทด้วยกัน นั่นก็คือ เสาเข็มตอก และ เสาเข็มเจาะ นั่นเอง นอกจากนี้เสาเข็มเจาะยังแบ่งออกเป็นเสาเข็มเจาะแบบแห้ง และเสาเข็มเจาะแบบเปียก อีกด้วย

     เสาเข็มเจาะแบบแห้ง เป็นระบบเสาเข็มเจาะขนาดเล็ก ส่วนใหญ่จะลึกไม่เกิน 20 เมตร (ขึ้นอยู่กับระดับชั้นของดิน) ที่สามารถรับน้ำหนักได้120 ตัน วิธีการเจาะก็คือ ทำการเจาะดินลงไป (แบบแห้ง ๆ นั่นเอง) แล้วก็หย่อนโครงเหล็ก เทคอนกรีต ลงไปในหลุม ที่เราเจาะเตรียมไว้ พอเมื่อคอนกรีตแห้งก็จะได้เสาเข็ม ราคาอาจจะแพงกว่าประเภทเสาเข็มตอก แต่ทว่าจะมีข้อดีมากมาย จึงเป็นที่นิยมของวิศกร และช่างวิศกรผู้ควบคุมโครงการต่างๆ เช่น ลดปัญหาการเกิดมลภาวะ ซึ่งน้อยมากเมื่อเทียบกับแบบเสาเข็มตอก ไม่ว่าเป็นการเคลื่อนตัวของดิน การสั่นสะเทือนของดิน ฝุ่นละออง จึงเป็นที่นิยมใช้ ในที่ที่ชุมชน หมู่บ้านต่างๆ เป็นต้น

tower 17 03 2561 002

     เสาเข็มเจาะ รับน้ำหนัก

     ปัจจุบันการวงการก่อสร้างขนาดเล็กและปานกลาง ที่ต้องออกแบบฐานเสาเข็ม ส่วนใหญ่นิยมใช้เสาเข็มเจาะแบบแห้งในงานก่อสร้างอาคารกัน โดยเฉพาะบริเวณที่มีสิ่งปลูกสร้างเดิมอยู๋รอบๆไซน์งาน ซึ่งเสาเข็มเจาะแบบแห้งจะช่วยลดปัญหาการสั่นสะเทือนได้ดีกว่าแบบตอก

     ด้วยเหตุนี้เสาเข็มเจาะระบบแห้ง จึงเป็นที่นิยมอย่างมากในวงการก่อสร้างของไทยเรา ด้วยเหตุผลหลายประการ เช่น ประหยัดพื้นที่การทำงาน ลดการสั่นสะเทือน ควบคุมความปลอดภัยได้ดี และอื่นๆ

     การทดสอบเสาเข็มเจาะ ในการรับน้ําหนักของเสาเข็ม หรือ เสาเข็มเจาะ รับน้ำหนัก จึงมีความจำเป็นอย่างยิ่ง ซึ่งสามารถแบ่งได้ดังนี้

  1. ทดสอบความสามารถในการรับน้ำหนักแบบ ( Proof Tests ) วิธีนี้จะเป็นการทดสอบว่าเสาเข็มเจาะที่ออกแบบไว้สามารถรับน้ำหนักบรรทุกของสิ่งปลูกสร้าง ตามแนวแกนหรือทางด้านข้างตามที่ประมาณไว้
  2. ทดสอบความสามารถถ่ายแรงกับชั้นดิน ( Load Transfer Tests ) จะเป็นการทดสอบเพื่อวัดค่าความต้านทาน ที่ผิวและที่ปลายเสาเข็มเจาะ

จากที่กล่าวมานั้น "เสาเข็ม" ถือว่าเป็นส่วนสำคัญของอาคารต่างๆ โดยเฉพาะตึกสูงๆ ที่หลายคนสงสัยว่ามันจะมีโอกาสล้มลงมาใหมก็ได้หายสงสัยกัน และเกิดความมั่นใจ สำหรับบทความนี้ น้ำ ใ ส ด อ ท ค อ ม หวังว่าจะมีประโยชน์ต้อผู้อ่านทุกๆท่าน