หน้าที่ที่ “น่าทึ่ง” ของ “เสาเข็มเจาะ

 

site-474811_1280

หน้าที่ที่ “น่าทึ่ง” ของ “เสาเข็มเจาะ

คนที่ไม่ได้อยู่ในวงการก่อสร้าง พอเอ่ยถึงเสาเข็มก็คงจะพอเข้าใจได้อยู่ แต่พอได้ยินคำว่าเสาเข็มเจาะ อาจทำหน้าฉงน…ว่ามันคืออะไร มีหน้าที่อะไร จริงๆ แล้วเสาเข็มเจาะเป็นเสาเข็มชนิดหนึ่ง ทำหน้าที่เหมือนเสาเข็มที่พบกันโดยทั่วไปแบบที่ใช้ปั้นจั่นตอก แต่ลักษณะการทำงานจะมีความแตกต่างกัน ทั้งนี้เสาเข็มเจาะชื่อก็บอกอยู่แล้วว่าเจาะ จึงไม่ใช้การตอกเข็มลงไปในดินโดยตรง แต่จะใช้การตอกปลอกเหล็กที่เป็นแบบหล่อคอนกรีตลงไปในดินแล้วใส่เหล็กเทคอนกรีตลงไปในหลุมแทน ลดทอนขั้นตอนการตอกไป

เสาเข็มเจาะจึงเป็นเสาเข็มที่ได้พัฒนาไปอีกขั้นหนึ่ง เพราะมีข้อดี ที่สามารถทำงานในที่แคบได้ ไม่ต้องตอกให้วุ่นวายไปรบกวนเพื่อนบ้าน และที่ดีเยี่ยมคือไม่มีเสียงตอกให้กระทบกระเทือนบ้านหลังอื่นๆ  สามารถใช้กับงานต่อเติมได้ เหมาะสําหรับบริเวณที่มีชั้นดินอ่อนแต่จําเป็นต้องใช้เสาเข็มเพื่อรองรับนํ้าหนักของโครงสร้างเพื่อเพิ่มความมั่นคงแข็งแรง หรือใช้กับบริเวณพื้นที่ที่ไม่สะดวกในการใช้เสาเข็มตอก นอกจากนี้เสาเข็มเจาะสามารถปรับขนาดให้มีขนาดใหญ่เพื่อรองรับนํ้าหนักอาคารหรือสิ่งปลูกสร้างที่มีระดับความสูงมากๆ โดยไม่ให้ดินเคลื่อนตัวไปดันสิ่งก่อสร้างอื่นๆ และการใช้เสาเข็มเจาะยังสามารถลดขนาดของฐานรากให้เล็กกว่ากรณีใช้เสาเข็มตอกได้อีกด้วย ขึ้นอยู่กับลักษณะของอาคารในแต่ละแบบ

แต่ถ้าจะทำการก่อสร้างในที่ดินเปล่าโล่งแจ้งห่างจากชุมชนมากมายๆ ไม่มีตึกอยู่ใกล้ๆ เลย พื้นดินไม่นุ่มนิ่ม พื้นดินไม่มีปัญหา ไม่พบตาน้ำอยู่ใต้พื้นดิน ไม่ต้องกลัวว่าจะมีใครมาบ่นว่ามีเสียงรบกวน ไม่ต้องกลัวอาคารข้างๆ แตกร้าวในรัศมีประมาณ 50 เมตร แนะนำว่าเสาเข็มตอกเป็นคำตอบที่ดีที่สุด เพราะประหยัดเงินได้มากกว่าการเลือกใช้เสาเข็มเจาะ

ทั้งนี้เสาเข็มเจาะนั้นมีหน้าที่หลักคือสามารถถ่ายเทแรงที่โครงสร้างอาคารลงในชั้นดินที่ความลึกต่างๆ ไปถึงชั้นดินที่มีความแข็งแรง และที่พิเศษคือสามารถออกแบบให้ต่อเนื่องกันเป็นกำแพงกันดินสำหรับงานขุดบ่อเพื่อรื้อย้ายอุปสรรคที่อยู่ใต้ดินหรือเป็นกำแพงกันน้ำได้เป็นอย่างดีอีกด้วย

หลายคนอาจมีข้อสงสัยเรื่องการรับน้ำหนักของเสาเข็มเจาะ ว่าปลอดภัยแน่หรือ จะรับน้ำหนักได้เท่ากับเสาเข็มตอกแบบเดิมได้ จริงๆ หรือ? แน่นอนว่าการรับน้ำหนักของเสาเข็มเจาะก็สามารถรับน้ำหนักได้เหมือนกับเสาเข็มตอกทุกประการ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวิศวกรจะเป็นคนเลือกชนิดหรือขนาดของเสาเข็มที่เหมาะสมกับน้ำหนัก เรื่องสำคัญอย่างยิ่งของความปลอดภัยที่ฝากไว้กับเสาเข็มเจาะคือ มีขั้นตอนยุ่งยากในการทำงานมากกว่า จึงต้องคำนึงถึงคุณภาพในหลายขั้นตอน ละเลยไม่ได้เลย ไม่ว่าจะเป็นเรื่องของชั้นดิน, การใส่เหล็กเสริม, คุณภาพคอนกรีต และขั้นตอนการถอดปลอกเหล็ก ทุกขั้นตอนจึงต้องรอบคอบ

ประเภทของเสาเข็มเจาะ

  1. เสาเข็มเจาะขนาดเล็ก เสาเข็มเจาะขนาดเล็ก คือเสาเข็มที่สามารถรับนํ้าหนักตั้งแต่ 30 ตันจนถึงประมาณ 150 ตัน เหมาะกับงานโครงสร้างที่มีระดับความสูงไม่เกิน 10 ชั้น ถ้าต้องการให้สามารถรองรับนํ้าหนักได้มากขึ้น จะต้องเพิ่มจํานวนเสาเข็มมากขึ้น ทําให้ต้องใช้พื้นที่ฐานรากมากขึ้น
  2. เสาเข็มเจาะขนาดเล็ก แบบใช้สามขาหยั่ง ตอกปลอกเหล็กเป็นท่อนๆลงไปในดิน แล้วเจาะเอาดินในปลอกขึ้นมาทิ้ง จนถึงระดับดินที่ต้องการ เสร็จแล้ว ใส่เหล็ก เทคอนกรีตลงไปในหลุมที่เจาะไว้ แล้วก็ถอนปลอกออกเป็นอันเสร็จ ข้อดีคือจะไม่กระทบกระเทือนอาคารข้างเคียงเวลาตอกเข็มครับ ปลอดภัย สามารถเจาะเข็มชิดอาคารข้างเคียงหรือห่างจากผนังออกมาแค่ 0.75 เมตรได้ ความสูงที่ต้องการก็แค่ 3.00 เมตร สามารถมุดเข้าไปตอกเข็มที่ชั้นล่างของอาคารเก่าได้ และการรับน้ำหนักก็สามารถรับได้มากพอสมควร
  3. เสาเข็มเจาะขนาดใหญ่ คือเสาเข็มที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 600 มิลลิเมตร และรับนํ้าหนักได้เกิน 1,500 ตันต่อต้น เหมาะกับงานโครงสร้างขนาดใหญ่ทุกระดับความสูง การที่เสาเข็มมีความยาวมากจะทําให้แรงเสียดทานรอบเสาเข็มช่วยรับนํ้าหนักได้ส่วนหนึ่ง ทั้งนี้เสาเข็มเจาะขนาดใหญ่จะได้เปรียบเสาเข็มเจาะขนาดเล็กและเสาเข็มตอก
  4. เสาเข็มเจาะเสียบ คือเสาเข็มคอนกรีตอัดแรง แต่ตอนต้นจะเป็นการเจาะรูนำให้เกินระดับความลึกชั้นดินอ่อนเสียก่อน โดยใช้รถเจาะแล้วค่อยแทงเข็มลงไปตอกซ้ำ อาจมีข้อเสีย คือการรับน้ำหนักของเข็มที่เกิดจากแรงเสียดทานด้านข้างจะลดลงไป

ลักษณะดินสัมพันธ์กับเสาเข็มอย่างไร

ดินทราย จะรับแรงแบกทานได้ดีทั้งนี้ต้องคำนึงว่ากระบวนการทำเสาเข็มนั้น ๆ จะไม่ทำให้ทรายเคลื่อนไหลกลายเป็นสภาพหลวมกว่าเดิม ส่วนดินเหนียวมีแรงยึดเกาะเม็ดดินดี ความชื้นในดินมีมากเท่าใดกำลังของดินจะยิ่งลดต่ำลง ทั้งนี้ปลายเสาเข็มต้องอยู่ในชั้นดินชนิดเดียวกันทั้งอาคาร สำคัญมากเพราะจะทำให้ลักษณะการทรุดตัวไม่เท่ากัน

หลักการในการเลือกใช้เสาเข็มตอกหรือเสาเข็มเจาะ

  1. เส้นทางขนส่งไม่สะดวก ควรเลือกใช้เข็มเจาะ
  2. มีพื้นทีเพียงพอที่จะตั้งปั้นจั่นใช้เสาเข็มตอกได้
  3. หากจะใช้เสาเข็มตอกต้องพิจารณาว่าจะต้องตอกเสาเข็มผ่านชั้นดินแข็งหรือทรายแน่นมี่มีความหนามาก ๆ หรือไม่ ต้องพิจารณาให้รอบคอบก่อนเลือกใช้
  4. หากรอยต่อในบริเวณที่จะทำงานอยู่ในชั้นดินอ่อน ไม่ควรใช้เสาเข็มตอก เพราะสภาพดินจะเคลื่อนไหลได้ง่ายทางที่ดีควรใช้เสาเข็มเจาะเสริมจะดีกว่าเสาเข็มตอก

การเลือกระบบเสาเข็มต้องให้วิศวกรออกแบบเสาเข็มและฐานรากหลายๆ แบบดู และทำการวิเคราะห์ แจกแจงให้เห็นรายละเอียดอย่างชัดเจน  ทั้งในราคา ความปลอดภัย และเวลา แนะว่าควรหลีกเลี่ยงเสาเข็มราคาถูกทำเร็ว  อาจทำให้ฐานรากราคาแพง และล่าช้า สรุปแล้วงานต่างๆ ก็ล่าช้าไปหมด

ทำไมถึงมีข่าวอาคารพังบ่อยๆ ในระยะหลังมานี้….สาเหตุเกิดจากเสาเข็มใช่หรือไม่? ข่าวอาคารพังทลาย ในระยะหลังมานี้มีให้เห็นบ่อยครั้งและเกิดขึ้นเป็นระยะๆ ความผิดอยู่ที่เสาเข็มใช่หรือไม่ แท้จริงแล้วความผิดอยู่ตรงไหน ต้องไปสำรวจให้แน่ชัดว่าขั้นตอนการทำงานบกพร่องตรงไหน และใครเป็นคนคุมงาน หัวหน้างานทำงานตามพลการหรือไม่ หรือวิศวกรบกพร่องในการทำงาน

คำตอบที่แท้จริง…คือ? และอะไรเป็นสาเหตุให้อาคารทรุดตัวได้บ้าง

สาเหตุประการแรก เสาเข็มอยู่ในดินอ่อน สั้นไป ทำให้ปลายเสาไม่หยั่งลงในชั้นดินเหนียวแข็งหรือทรายแน่น เกิดการทรุดตัวได้

สาเหตุประการที่สอง เสาเข็มไม่สมบูรณ์มีความบกพร่อง จากการขนส่งหรือจากการทำงาน ส่งผลให้อาคารเกิดการทรุดตัวได้

สาเหตุประการที่สาม เสาเข็มเยื้องศูนย์ ไม่ตรงกับตำแหน่งกับเสาหรือตอกผิดตำแหน่ง ทำให้อาคารทรุดตัวได้

สาเหตุประการที่สี่ ปลายเสาเข็มอยู่บนดินต่างชนิดกัน เป็นสาเหตุให้อาคารทรุดตัวได้เช่นกัน

ประการที่ห้า คือดินเคลื่อนไหล อาจเป็นเพราะมีการขุดดินบริเวณข้างเคียงหรือดินริมฝั่งน้ำทำให้ดินใต้อาคารเสียเสถียรภาพ และเสาเข็มถูกดันเคลื่อนออกจากตำแหน่งเดิม อาจทำให้อาคารทรุดตัวได้

สาเหตุประการที่หก กำลังรับน้ำหนักเสาเข็มไม่เพียงพอ ที่จะแบกทานน้ำหนักจากตัวอาคารได้ เสาเข็มจะเกิดการทรุดตัว อาคารถล่มได้ เสาเข็มรับน้ำหนักไม่เพียงพอ ประการนี้สำคัญมาก ถ้าใช้เสาเข็มประเภทรับน้ำหนักอาคารต้องคำนึงเรื่องน้ำหนักที่กดลงเสาเข็มแต่ละต้น ให้มีค่าใกล้เคียงกัน ถ้ามีความแตกต่างกันมากจะทำให้อาคารทรุดเอียงโน้มไปทางด้านที่มีน้ำหนักกดลงมาก และนั่นก็คืออาคารทรุดเอียงไปทางด้านที่เป็นตำแหน่งศูนย์รวมของน้ำหนัก หากอาคารทรุดเอียงถึงระดับที่ทำให้เสาเข็มบางต้นอาจหักหรือหลุดจากฐานรากทำให้เกิดการกระตุกลงแบบฉับพลันได้

สาเหตุทั้งหมดทั้งมวลที่กล่าวมาข้างต้นนี้ บอกให้เห็นถึงภาพหน้าที่ที่น่าทึ่งของเสาเข็ม ถ้าหากเสาเข็มมีความบกพร่องในหน้าที่ ด้วยอะไรก็แล้วแต่ เสาเข็มที่ไร้คุณภาพ ใช้ผิดประเภท ดินไม่เหมาะกับเสาเข็ม หรือเสาเข็มไม่เหมาะกับน้ำหนักของอาคาร ชีวิตที่ฝากไว้กับเสาเข็มเหล่านี้ย่อมตกอยู่ในอันตราย