เสาเข็มคืออะไร
เสาเข็ม มีความสำคัญต่ออาคารหรือสิ่งปลูกสร้างมากที่สุด เนื่องจากเป็นสิ่งที่ถ่ายน้ำหนักอาคารลงสู่พื้นดิน ถ้าไม่มีเสาเข็ม สิ่งก่อสร้างมีแนวโน้มที่จะทรุดตัวสูงหากพื้นผิวดินไม่มีความสามารถรับน้ำหนักของสิ่งก่อสร้างได้ ดังนั้นเสาเข็มจึงทำหน้าที่รับน้ำหนักอาคารทั้งหลังจากฐานรากแล้วถ่ายลงสู่ดินโดยอาศัยแรงเสียดทานระหว่างผิวของเสาเข็มกับดินและแรงต้านทานที่ปลายเข็มจากชั้นดินแข็ง (ปลายเสาเข็มจมอยู่ในชั้นดินแข็ง 1-3 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางหน้าตัดเสาเข็ม) เสาเข็มคืออะไร
เสาเข็มคืออะไร? ทำหน้าที่อะไร?
เสาเข็มที่นิยมใช้สร้างบ้าน จะมี 2 ประเภท ได้แก่
เสาเข็มตอก ซึ่งใช้เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงที่ผลิตจากโรงงาน แต่ละท่อนมีความยาวตั้งแต่ 1-28 ม. มีหลายหน้าตัด เช่น รูปตัวที (T) รูปตัวไอ (I) สี่เหลียม หกเหลี่ยม เป็นต้น เสาเข็มสั้นที่ยาว 1-6 เมตรมักจะตอกลงดินด้วยแรงคนขย่ม ส่วนเสาเข็มยาวจะใช้ปั้นจั่นในการตอก
เสาเข็มอีกประเภทคือเสาเข็มเจาะ ซึ่งจะใช้เครื่องมือขุดเจาะดินเป็นหลุมตามขนาดหน้าตัดเสาเข็ม โดยขุดให้ลึกถึงชั้นดินแข็งจากนั้นจึงใส่เหล็กเสริมและเทคอนกรีตลงไป
เสาเข็มมีความสำคัญต่ออาคารหรือสิ่งปลูกสร้างมากที่สุด เนื่องจากเป็นสิ่งที่ถ่ายน้ำหนักอาคารลงสู่พื้นดิน หากไม่มีเสาเข็มแล้ว สิ่งก่อสร้างมีแนวโน้มที่จะทรุดตัวสูงหากพื้นผิวดินไม่มีความสามารถรับน้ำหนักของสิ่งก่อสร้างได้ เสาเข็มจะทำหน้าที่รับน้ำหนักของตัวอาคารทั้งหมดลงสู่ชั้นดินหรือทรายใต้ดิน ทั้งนี้ลักษณะการรับน้ำหนักของเสาเข็มแบ่งออกเป็น 2 ชนิดด้วยกัน คือ การรับน้ำหนักด้วยแรงเสียดทานระหว่างผิวเสาเข็มและดิน (Skin Friction) และการรับน้ำหนักที่ปลายเสาเข็มเมื่อปลายเสาเข็มยืนบนชั้นทราย (End Bearing)
ชนิดของเสาเข็ม
- เสาเข็มตอกรวมถึงเสาเข็มเหล็ก เสาเข็มไม้ และเสาเข็มคอนกรีต ซึ่งในปัจจุบันเสาเข็มคอนกรีตอัดแรงจะได้รับความนิยมมากที่สุด เนื่องจากมีราคาที่ย่อมเยาว์ ตรวจสอบความสมบูรณ์ของเสาเข็มก่อนที่จะติดตั้งได้ และสามารถรับน้ำหนักปลอดภัยสูงสุดกว่า 200 ตันต่อต้น ทางด้านการติดตั้งมีกรรมวิธีที่หลากหลายตั้งแต่ใช้ปั้นจั่นตอกเสาเข็ม การเจาะดิน การปรับปรุงสภาพดินบริเวณปลายเสาเข็ม ไปจนถึงการกดเสาเข็มซึ่งสามารถลดมลภาวะเสียงและแรงสั่นสะเทือนได้สมบูรณ์แบบ ความเหมาะสมของวิธีที่ใช้ในการติดตั้งเสาเข็มขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมของพื้นที่ ความจำเป็น และกฎหมายที่บังคับในพื้นที่นั้นๆ ภายหลังการติดตั้งวิศวกรนิยมเลือกใช้การทดสอบการรับน้ำหนักของเสาเข็ม หรือการทำสอบความสมบูรณ์ของเสาเข็มเพื่อยืนยันว่าเสาเข็มสามารถรับน้ำหนักได้ตามการคำนวน ส่วนข้อจำกัดของเสาเข็มอาจจะพบได้ในพื้นที่ที่ค่อนข้างแคบ เนื่องจากจะต้องมีการขนย้ายเสาเข็มจากโรงงานเข้าสู่หน้างาน
- เสาเข็มเจาะแบบแห้งเป็นเสาเข็มเจาะแบบใช้ขาตั้ง 3 ขา และใช้ลูกตุ้มกระแทกลงไปในดิน และใส่ปลอกเหล็กในหลุมเจาะเพื่อป้องกันไม่ให้ดินเข้ามาในหลุม ก่อนจะใส่เหล็กและเทคอนกรีต เหมาะกับหน้างานที่ค่อนข้างแคบ ซึ่งเสาเข็มเจาะแบบแห้งเหมาะแก่เสาเข็มที่รับน้ำหนักไม่มาก และมักจะมีข้อกังวลเกี่ยวกับคุณภาพคอนกรีตหากการเทคอนกรีตไม่ได้รับการดูแลอย่างใกล้ชิด
- เสาเข็มเจาะแบบเปียกเป็นเสาเข็มที่มีเครื่องจักรเจาะหลุมลงไปในดิน และมีการเติมสารเบนโทไนท์เพื่อป้องกันน้ำผสมกับดินหรือทรายในหลุมเจาะและการพังทลายของหลุม ก่อนจะมีการใส่เหล็กและเทคอนกรีต เสาเข็มเจาะระบบเปียกมีขนาดตั้งแต่ 0.35 เมตรถึง 2.00 เมตร และสามารถน้ำหนักได้ตั้งแต่ 150 – 2,000 ตัน จึงเหมาะกับงานอาคารใหญ่ เสาเข็มชนิดนี้จะมีราคาแพงกว่าเสาเข็มชนิดอื่นเนื่องจากต้องหล่อเสาเข็มหน้างาน และมีขนาดหน้าตัดที่ใหญ่กว่าหากเปรียบเทียบการรับน้ำหนักที่เท่ากันกับเสาเข็มคอนกรีตอัดแรง
เสาเข็มแต่ละชนิดก็จะมีความเหมาะสมที่ต่างกัน ไม่ว่าจะเป็น ความคุ้มค่า สภาพหน้างาน สภาพชั้นดิน ขนาดของสิ่งก่อสร้าง ไปจนถึงการออกแบบจากผู้ออกแบบ อย่างไรก็ตามเสาเข็มทุกชนิดที่กล่าวมาสามารถรับน้ำหนักของสิ่งก่อสร้างได้ภายใต้การทำงานและการติดตั้งที่มีการดูแลโดยวิศวกรที่มีประสบการณ์ด้านเสาเข็มอย่างใกล้ชิด ซึ่งถือว่าเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากเสาเข็มแม้จะส่วนงานก่อสร้างที่มองไม่เห็นเมื่อก่อสร้างแล้วเสร็จ แต่กลับเป็นรากฐานของสิ่งก่อสร้างทั้งหมด ดังนั้นเสาเข็มที่ได้คุณภาพ แข็งแรง ตามการออกแบบเชิงวิศวกรรมย่อมหมายถึงรากฐานของสิ่งก่อสร้างที่มั่นคง
ขอบคุณที่มา เสาเข็ม.net/ https://www.scp.co.th/practical_fact/concrete-piles/