เสาเข็ม ตัวช่วยยึดสิ่งก่อสร้าง

เสาเข็ม ตัวช่วยยึดสิ่งก่อสร้าง

เสาเข็ม (Pile) คือ องค์ประกอบที่ใช้ในการก่อสร้างอาคาร บ้านเรือน โดยเป็นส่วนที่อยู่ใต้ดินซึ่งถือว่าเป็นส่วนที่อยู่ใต้สุดของอาคาร โดยเสาเข็มจะมีลักษณะเป็นท่อนสี่เหลี่ยม ตัวที ตัวไอ หรือวงกลมคล้ายกับเสาที่ใช้ในงานก่อสร้าง  เรียกว่า เสาเข็ม

หน้าที่ของเสาเข็ม
เสาเข็มมีหน้าที่ในการรองรับน้ำหนักของสิ่งก่อสร้างที่อยู่ด้านบนทั้งหมด โดยการรองรับน้ำหนักของเสาเข็มสามารถแบ่งออกเป็น 2 แบบด้วยกัน คือ1.การใช้แรงเสียดทานเสาเข็มที่อยู่ใต้ดินจะมีแรงเสียดทานระหว่างพื้นดินกับผิวของเสาเข็มที่สัมผัสกันอยู่ ซึ่งแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นมามากพอที่จะทำให้โครงสร้างสามารถคงอยู่ได้ แต่หากแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นมีน้อยจะทำให้โครงสร้างด้านบนเกิดการยุบตัว2.การใช้แรงต้านแรงต้านของเสาเข็มจะอยู่ที่บริเวณปลายด้านล่างของเสาเข็ม ซึ่งแรงต้านนี้จะสามารถเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเสาเข็มมีการฝังลึกถึงชั้นดินดานที่มีความแข็งแรง ทำให้เสาเข็มมีแรงต้านเกิดขึ้นแรงต้านนี้จะช่วยให้เสาเข็มสามารถรับน้ำหนักของโครงสร้างด้านบนได้สูงมากขึ้น เสาเข็มที่ใช้แรงต้านมักจะเป็นเสาเข็มที่ใช้ในงานก่อสร้างอาคารหรือตึกที่มีความสูงและน้ำหนักมาก

ชนิดของเสาเข็ม
เสาเข็มที่ใช้ในงานก่อสร้างในปัจจุบันนี้มีอยู่ด้วยกัน 3 แบบ คือ

1.เสาเข็มแบบตอก คือ เสาเข็มที่ใช้หลักการตอกเพื่อให้ลงไปอยู่ในดินในความลึกที่ต้องการ โดยเสาเข็มแบบนี้มีทั้งที่ผลิตจากเหล็ก ไม้และคอนกรีตอัดแรงที่เป็นเสาเข็มที่ได้รับความนิยมในการนำมาใช้งานมากที่สุด เพราะราคาที่ถูกแต่มีความแข็งแรง สามารถรองรับน้ำหนักได้ดี รูปร่างของเสาเข็มจะมีอยู่ด้วยกันหลายแบบ เช่น เสาเข็มรูปตัวไอ สี่เหลี่ยมตัน หกเหลี่ยมชนิดกลวง รูปตัวที เป็นต้น

ซึ่งการตอกลงดินมีอยู่หลายวิธีขึ้นอยู่กับความลึกของเสาเข็มที่ต้องการตอก เช่น แรงกดจากคน เครื่องตอกเสาเข็มหรือปั้นจั่น เป็นต้น ในการตอกจะมีแรงสั่นสะเทือนและเสียงดังจากการตอกเกิดขึ้นได้

2.เสาเข็มแบบเจาะ คือ เสาเข็มที่ต้องทำการเจาะลงไปใต้ดินให้เป็นหลุมตามขนาดที่ต้องการ แล้วจึงทำการใส่เหล็กพร้อมทั้งเทคอนกรีตลงไปในหลุม ซึ่งเสาเข็มแบบนี้จะใช้ในงานก่อสร้างที่มีขนาดใหญ่ เช่น อาคารพานิชย์ อาคารสูงหลายชั้น ที่ไม่สะดวกในการใช้เสาเข็มแบบตอก โดยเสาเข็มแบบนี้แบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ

2.1 แบบเจาะแห้ง (Dry process) คือ เสาเข็มที่ทำการเจาะโดยใช้ขาตั้ง 3 ขาที่ติดตั้งลูกตุ้มสำหรับตอกปลอกเหล็กที่ทำหน้าที่เป็นแบบสำหรับใช้ในการหล่อเสาเข็มลงไปในดินและทำการใส่เหล็กเส้นกับคอนกรีตลงไป

โดยใช้ในการทำเสาเข็มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 35, 43, 50 และ 60 ซม. ที่มีความลึกตั้งแต่ 18 – 22 เมตร เหมาะกับงานก่อสร้างขนาดเล็กที่รองรับน้ำหนักไม่มาก

2.2 แบบเจาะเปียก (Wet process) คือ การเจาะเสาเข็มที่มีการใช้สารสารละลายเบนโทไนท์หรือโพลิเมอร์เป็นตัว ป้องกันการพังของดินในการเจาะเสาเข็มโดยจะมีการวางปลอกเหล็กไว้ที่ส่วนบนเท่านั้น

เมื่อขุดหลุมได้ความลึกที่ต้องการแล้ว จะทำการใส่เหล็กและเทคอนกรีตลงไป ใช้ในการสร้างเสาเข็มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 60, 80, 100, 120 และ15 ที่มีความลึกตั้งแต่ 30 – 80 เมตร เหมาะการก่อสร้างอาคารขนาดใหญ่

3. 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

แหล่งที่มาข้อมูล : www.watsaduonline.com/item/piles-help-building/