PI เสาเข็มเจาะ

เสาเข็มเป็นโครงสร้างส่วนหนึ่งที่มีความสำคัญ เพราะเสาเข็มเป็นส่วนที่ช่วยในการถ่ายเทน้ำหนักของตัวอาคารลงสู่ดิน และยังช่วยให้ตัว อาคารไม่เกิดการทรุดตัวจนอาจจะทำให้เกิดการวิบัติของตัวอาคารได้ และเสาเข็มที่จะกล่าวถึงเป็นเสาเข็มเจาะขนาดเล็กทำโดยระบบแห้ง (Dry Process) เสาเข็มระบบนี้จะมีกระบวนการในการออกแบบโดยทำการเจาะสำรวจดินแล้วนำข้อมูล ที่ได้ไปทำการคำนวณโดยวิธีการหา คุณสมบัติของดินโดยวิธีขีดจำกัดสภาวะของดินเพื่อให้ได้ข้อมูลที่เกี่ยวกับ คุณสมบัติของดินเพื่อที่จะทำการออกแบบเสาเข็มและการรับน้ำหนัก ของเสาเข็มโดยใช้ข้อกำหนดของทางวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย เป็นมาตรฐานในการออกแบบ และอาจจะใช้ทฤษฎีเพื่อช่วยในการออก แบบ เช่น วิธีการประเมินสภาพการรับน้ำหนักของเสาเข็มโดยใช้วิธีน้ำหนักบรรทุกแบบคงที่ (Static Method)
การออกแบบเสาเข็มเจาะขนาดเล็กจะมีกระบวนการในการทำ โดยทำการสำรวจดินและทำการเจาะสำรวจดินเพื่อนำข้อมูลการรับน้ำหนัก ได้ของดินมาทำการออกแบบ และหลักในการออกแบบเสาเข็มเจาะนั้นเมื่อได้ข้อมูลการรับน้ำหนักของดินและทำการประเมินการรับน้ำหนักของ เสาเข็มเจาะโดยวิธีน้ำหนักบรรทุกแบบคงที่ Static Method โดยจะทำการประเมินสภาพการรับน้ำหนักของเสาเข็มเจาะโดยวิธีทั่วไป และทำการ คาดคะเนน้ำหนักบรรทุกของเสาเข็มในชั้นดินเหนียวหรือชั้นดินทรายตามลำดับ ก็แล้วแต่ว่า ส่วนปลายของเสาเข็มเจาะจะตั้งอยู่บนชั้นดิน ประเภทใดและต้องเป็นไปตามข้อกำหนดวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทยเป็นมาตรฐาน
การออกแบบจะมีขั้นตอนหรือข้อกำหนดและสูตรในการออกแบบโดยหลังจากทำการเจาะสำรวจดิน และทำการประเมินสภาพการรับ น้ำหนักของเสาเข็มแล้วก็จะทำการออกแบบความสามารถรับน้ำหนักปลอดภัยของโครงสร้างเสาเข็มเจาะ เป็นการคำนวณเพื่อที่จะได้ทราบถึง การรับน้ำหนักของเสาเข็ม ส่วนพฤติกรรมการรับน้ำหนักและถ่ายน้ำหนักของเสาเข็มนั้นจะมีรูปประกอบและข้อมูลต่าง ๆ ให้ทราบอยู่ในหัว ข้อลักษณะการใช้เสาเข็ม
การศึกษาการออกแบบเสาเข็มเจาะขนาดเล็กในงานก่อสร้างก็เพื่อที่จะได้ทราบถึง การรับน้ำหนักได้ของดินและเพื่อให้ทราบถึงการรับ น้ำหนักของเสาเข็มว่ามีความปลอดภัยเพียงใด

ประเภทของเสาเข็ม
เสาเข็มที่ใช้กับอาคารบ้านเรือนทั่วไปในปัจจุบันสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทใหญ่ ๆ ตามลักษณะของการผลิตและการใช้งาน ได้แก่
1. เสาเข็มคอนกรีตอัดแรง ( prestressed concrete pile )
2. เสาเข็มเจาะ ( bored pile )
3. เสาเข็มกลมแรงเหวี่ยงอัดแรง ( prestressed concrete spun pile )

เสาเข็มคอนกรีตอัดแรง
เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงเป็นเสาเข็มที่ใช้กันแพร่หลายสำหรับอาคารพานิชย์และบ้านพักอาศัยทั่วไป เป็นเสาคอนกรีตที่ทำจากปูนซีเมนต์ชนิดแข็งตัวเร็วและโครงเหล็กภายในทำจากลวดเหล็กอัดแรงกำลังสูง กรรมวิธีที่ใช้ในการลงเสาเข็มจะเป็นการตอกกระแทกลงไปในดินโดยใช้ปั้นจั่นซึ่งเป็นกรรมวิธีที่ไม่ยุ่งยาก ซับซ้อนและประหยัดค่าใช้จ่าย
เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงสามารถแบ่งแยกย่อยออกไปได้อีกตามรูปร่างลักษณะของเสาเข็ม ที่ใช้กัน แพร่หลาย ได้แก่
1. เสาเข็มรูปตัวไอ
2. เสาเข็มสี่เหลี่ยมตัน
3. เสาเข็มหกเหลี่ยมหรือแปดเหลี่ยมชนิดกลวง
4. เสาเข็มรูปตัวที
ชนิดเสาเข็มที่ใช้สำหรับรับน้ำหนักของตัวบ้านโดยทั่วไปจะเป็นเสาเข็ม รูปตัวไอ ส่วนขนาดและ ความยาวนั้นขึ้นอยู่กับวิศวกรผู้ออกแบบเป็นผู้กำหนด ส่วนเสาเข็มหกเหลี่ยมหรือแปดเหลี่ยมชนิดกลวง หรือเสาเข็มรูปตัวทีนั้นมักจะใช้กับงานโครงสร้างที่เล็กกว่าหรือการรับน้ำหนักน้อยกว่า เช่น งานฐานราก ของรั้ว

ข้อสังเกตบางประการเกี่ยวกับเสาเข็มที่ใช้และกรรมวิธีในการตอก
ข้อสังเกตในที่นี้จะเน้นกล่าวถึงเฉพาะที่เกี่ยวกับเสาเข็มคอนกรีตอัดแรง เนื่องจากเป็น เสาเข็มที่ใช้ กันแพร่หลายสำหรับอาคารบ้านเรือนทั่วไป
1. เสาเข็มที่ใช้ควรอยู่ในสภาพที่ดีไม่มีการแตกหักหรือชำรุดมาก่อน ถ้าเป็นไปได้ควร ได้รับการรับรองมาตรฐานจากสำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม ( สมอ. ) โดยมี เครื่องหมายรับรองมาตร ฐานอุตสาหกรรม ( มอก. ) ประทับอยู่ และมีการระบุถึงวัน / เดือน / ปี ที่ทำการผลิตว่าผลิตออกมาเมื่อใด ถ้าเป็นไปได้เสาเข็มที่ใช้ควรจะมีอายุการผลิต 4 สัปดาห์ขึ้นไป เพราะ เสาเข็มที่เพิ่งผลิตออกมาใหม่คอนกรีต ที่ใช้ทำเสาเข็มยังบ่มตัวไม่เข้าที่ ความแข็งแกร่งยัง มีน้อยอาจเกิดการชำรุดหรือแตกหักระหว่างการตอกได้

2. เสาเข็มที่มีขนาดยาวอาจใช้เสาเข็มขนาดสั้น 2 ท่อนมาเชื่อมต่อกันได้เพื่อความ สะดวกในการ ตอกหรือความสะดวกในการขนส่ง ทั้งนี้ เสาเข็มที่นำมาเชื่อมต่อกันจะต้องมีลักษณะ และขนาดของพื้นที่หน้าตัดเหมือนกัน กรรมวิธีในการตอกคือจะทำการตอกเสาท่อนแรกลงไปใน ดินจนเกือบมิดก่อนแล้วใช้ปั้นจั่นดึงเสาท่อนที่สองขึ้นมาจรดกับเสาท่อนแรกในแนวตรง แล้วทำการ เชื่อมเหล็กที่ขอบเสาตรงรอยต่อให้ติดกัน การเชื่อมจะต้องเชื่อมอย่างประณีตโดยรอบให้เสาทั้ง 2 ท่อนต่อกันอย่างสนิทและเป็นแนวเส้นตรง จากนั้นจึงใช้ปั้นจั่นตอกลงไปต่อ

3. การตอกเสาเข็มให้ลึกถึงระดับ การจะดูการตอกเสาเข็มในแต่ละจุดเสร็จสิ้นเรียบ ร้อยได้ผล ตามมาตรฐานที่กำหนดหรือไม่นั้น มิใช่ดูแต่เพียงว่าเสาเข็มตอกจมมิดลงไปใน ดินเท่านั้น แต่จะต้องดู จำนวนครั้งในการตอกด้วย ( blow count ) ว่าเสาเข็มแต่ละต้นใช้ จำนวนครั้งในการตอกเท่าใดจนเสาเข็ม จม มิดดิน ถ้าจำนวนครั้งในการตอกน้อยเกินไป คือสามารถตอกลงไปได้ง่าย แสดงว่าความแน่นของดิน ที่จุดนั้นที่จะใช้ในการรับน้ำหนักยัง ไม่เพียงพอ อาจจะต้องมีการต่อเสาเข็มและตอกเพิ่มลงไปอีกจนกว่าจำนวนครั้งในการตอกจะ เป็นไปตามที่กำหนด ในทางตรงกันข้าม ถ้าจำนวนครั้งในการตอกมากเพียงพอแล้วแม้ว่าเสาเข็มที่ตอกนั้น จะยังจมไม่ มิดก็อาจแสดงว่าความแน่นของดินที่จุดนั้นที่จะใช้ในการรับน้ำหนักเพียงพอ แล้ว ไม่จำเป็นจะตอกต่อลงไปอีก เพราะการฝืนตอกต่อไปอาจทำให้เสาเข็มแตกหักหรือชำรุดได้ ส่วนจำนวนครั้งในการตอกเสาเข็ม แต่ละต้นควรจะเป็นเท่าใดนั้นวิศวกรจะเป็นผู้กำหนด ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับชนิด ขนาดของพื้นที่หน้าตัด และความยาวของเสาเข็มนั้น ๆ

เสาเข็มกลมแรงเหวี่ยงอัดแรง
เสาเข็มกลมแรงเหวี่ยงอัดแรงหรือที่เรียกกันทั่วไปว่าเสาเข็มสปัน เป็นเสาเข็มที่ผลิตที่ใช้กรรมวิธีการ ปั่นคอนกรีตในแบบหล่อซึ่งหมุนด้วยความเร็วสูงทำให้เนื้อคอนกรีตมีความหนาแน่นสูงกว่าคอนกรีตที่หล่อ โดยวิธีธรรมดา จึงมีความแข็งแกร่งสูง รับน้ำหนักได้มาก เสาเข็มสปันมีลักษณะเป็นเสากลม ตรงกลางกลวง มีโครงลวดเหล็กอัดแรงฝังอยู่ในเนื้อคอนกรีตโดยรอบ การตอกเสาชนิดนี้สามารถทำได้หลายแบบ ทั้งวิธีการตอกด้วยปั้นจั่นแบบธรรมดา และวิธีการตอกด้วยระบบเจาะกด
เสาเข็มสปันมีให้เลือกใช้หลายขนาด ที่พบเห็นกันมากมีตั้งแต่ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 – 100 เซนติเมตร มีความหนาของเนื้อคอนกรีตอยู่ในช่วง 6 – 14 เซนติเมตร โดยมีความยาวอยู่ในช่วง 6 – 18 เมตร ขึ้นอยู่กับบริษัทผู้ผลิต ซึ่งความยาวนี้สามารถเพิ่มได้โดยการนำเสามาเชื่อมต่อกัน เนื่องจากเสาเข็มสปันมีลักษณะกลวงจึงช่วยลดการสั่นสะเทือนเวลาตอก และถ้าเสาเข็มที่ใช้ความ ยาวมากก็สามารถลดแรงดันของดินในขณะตอกได้โดยการเจาะนำและลำเลียงดินขึ้นทางรูกลวงของเสา ซึ่ง จะช่วยลดความกระทบกระเทือนที่มีต่ออาคารข้างเคียงได้มาก เสาชนิดนี้เหมาะสำหรับใช้เป็นฐานรากของอาคารสูงที่ต้องการความมั่นคงแข็งแรงสูงเพื่อป้องกันปัญหาเรื่องลมแรงและการเกิดแผ่นดินไหว