ฐานรากเสาเข็มตอก : Driven Pile Foundation

ยินดีต้อนรับท่าน, ผู้เยี่ยมชม กรุณา เข้าสู่ระบบ หรือ สมัครสมาชิก

ฐานรากเสาเข็มตอก : Driven Pile Foundation

ฐานรากเสาเข็มตอก : Driven Pile Foundation

ฐานรากเสาเข็มตอก : Driven Pile Foundation

เสาเข็มที่ใช้ตอกนั้นอาจเป็นเสาเข็มไม้ เสาเข็มคอนกรีต และเสาเข็มเหล็ก การเลือกใช้เสาเข็มต้องคำนึงถึงความเหมาะสม ราคา ความสะดวกในการก่อสร้าง และอาจเป็นไปตามแบบก่อสร้างที่ระบุโดยวิศวกรผู้ออกแบบ แต่โดยส่วนใหญ่จะใช้เสาเข็มคอนกรีต

การถ่ายน้ำหนักของตัวอาคารลงสู่ดินโดยใช้เสาเข็ม

ในการตอกเสาเข็มเสาเข็มอาจถูกตอกโดยแรงคน เช่นใช้สามเกลอตอกเสาเข็มขนาดเล็ก สำหรับเข็มขนาดใหญ่ มักตอกโดยใช้ปั้นจั่น ที่ยกตุ้มน้ำหนัก กระแทก หรือตอกลงบนหัวเข็ม อาจใช้เครื่องตอกที่เป็นกลไกแรงดันไอน้ำบังคับให้ลูกตุ้มวิ่งขึ้นลง หรืออาจจะใช้แรงดันน้ำอัดด้วยความดันสูงลงไปยังปลายเข็มทำให้เข็มจมลง

ข้อดีของเสาเข็มตอกนี้ ก็คือราคาถูกกว่าระบบอื่น ควบคุมคุณภาพของเสาเข็มได้และการตอกทำให้เสาเข็มกับดินที่อยู่ข้างล่างมีความแน่นสามารถถ่ายน้ำหนักได้ดี

ข้อเสียก็คือเปลืองเนื้อที่ในการตอก ระหว่างตอกเกิดเสียงดัง หรือสั่นสะเทือนและอาจมีผลกระทบแก่อาคารข้างเคียง และเสาเข็มอาจเสียหาย เช่นแตกร้าว บิ่น ระหว่างขนส่งได้

เสาเข็มต้องได้รับมาตรฐาน มอก. ขนาดความหนา และพื้นที่หน้าตัดถูกต้องตามที่แบบก่อสร้างกำหนด เสาเข็มต้องไม่หักหรือบิ่น ส่วนเสาเข็มไม่ได้มาตรฐานไม่ควรใช้ ต้องมีการตรวจสอบอายุและกำลังอัดให้เป็นไปตามแบบก่อสร้างระบุ จึงจะนำไปใช้ก่อสร้าง นอกจากนี้ในการวางเสาเข็มควรใช้ไม้คั่นตรงตำแหน่งที่กำหนดสังเกตได้ง่ายตรงบริเวณที่ใกล้กับหูหิ้วของเสาเข็ม

เสาเข็มที่ได้มาตรฐานอุตสาหกรรมไม่มีการแตกหัก การกองเก็บเสาเข็มที่ถูกต้องควรมีไม้รองคั่น

ปกติแล้วเสาเข็มมักมีความยาวมากทำให้การขนย้ายและการกองเก็บไม่สะดวก เกิดการแตกหักได้ง่าย ทางบริษัทผู้ผลิตเสาเข็มจะกำหนดตำแหน่งจุดยกและจุดรองเสาเข็มไว้ ซึ่งเป็นจุดที่รองรับน้ำหนักของตัวเสาเข็มขณะกอง โดยกำหนดจุดยกให้เกิดโมเมนต์ดัดน้อยที่สุดสังเกตได้ว่าจะทำเป็นหูหิ้วไว้ การกองเก็บจะต้องเป็นพื้นที่เรียบ มั่นคงแข็งแรง ใช้ไม้รองคั่นเสาเข็มแต่ละต้น

1. สูตรการตอกเสาเข็ม

ความสามารถในการแบกรับน้ำหนักของเสาเข็มตอกนั้น เราสามารถคำนวณได้โดยสูตรการตอกเสาเข็ม (Pile Driving Formula) อาศัยความสัมพันธ์ระหว่างวิธีทางพลศาสตร์ สถิตยศาสตร์ และการปรับปรุงกฎของ Newton’s Low of Impact จากหลักการทางด้านพลังงานมีผู้ศึกษาหลายท่านด้วยกัน

สูตรการตอกมีหลายสูตรแต่สูตรการตอกเสาเข็มที่นิยมใช้ตอกเสาเข็มของ Janbu, Hiley, และ Danish เหมาะสำหรับพื้นที่ต่างจังหวัด และสูตรการตอกเสาเข็มของวิเชียร เต็งอำนวย และสนิทพิพิธสมบัติ ใช้สำหรับกรุงเทพ และปริมณฑล เพราะได้รับการทดสอบเรียบร้อยแล้ว

2. ขั้นตอนในการทำเสาเข็มตอก

2.1 ตรวจสอบตำแหน่งของเสาเข็มที่จะตอก แล้วจึงเคลื่อนย้ายปั้นจั่นตอกเสาเข็ม หรือสามเกลอมาประกอบในสถานที่ก่อสร้าง เพื่อเตรียมการตอกเสาเข็ม

2.2 วิศวกรควบคุมงานควรวางแผนในการตอกและเคลื่อนย้ายเสาเข็มโดยให้มีการตอกเสาเข็มได้อย่างต่อเนื่องและเคลื่อนที่ปั้นจั่นตอกให้น้อยที่สุด

2.3 เมื่อติดตั้งปั้นจั่นเรียบร้อยแล้ว จึงทำการยกเสาเข็มขึ้นเพื่อเตรียมตอก ในขั้นตอนนี้ต้องระวังเพราะเสาเข็มอาจเสียหายได้

2.4 ก่อนจะลงมือตอกเสาเข็ม ต้องตรวจสอบความได้ดิ่งของเสาเข็มทั้งสองด้านของเสาเข็มว่าได้ดิ่งและตั้งตรงกับตำแหน่งการตอกเสาเข็มหรือไม่ เมื่อเสาเข็มได้ดิ่งแล้วให้ทำเครื่องหมายในแนวราบเพื่อไว้ตรวจสอบการเยื้องศูนย์ของเสาเข็มระหว่างตอก

ตำแหน่งการยกเสาเข็ม

การติดตั้งปั้นจั่น การยก การตรวจสอบดิ่งของเสาเข็มและทำเครื่องหมายในแนวราบตรวจสอบการเยื้องศูนย์ระหว่างตอก

2.5 ทำการตอกเสาเข็มโดยใช้ลูกตุ้มแบบปล่อยตก (Drop Hammer) หรืออาจใช้ปั้นจั่นแบบดีเซล ในกรณีที่เป็นบ้านพักอาศัยหรืออาคารขนาดไม่ใหญ่มากก็ใช้ปั้นจั่นแบบลูกตุ้มปล่อยตกได้เพราะราคาจะถูกกว่า หรืออาจถูกกำหนดโดยแบบก่อสร้าง

ลูกตุ้มมีขนาดตั้งแต่ 2.5-7 ตัน การเลือกใช้ลุกตุ้มอยู่ระหว่าง 0.70-2.5 เท่าของน้ำหนักเสาเข็ม ระยะยกลูกตุ้มโดยทั่วไปมีระยะ 30-80 ซม. ในการตอกเสาเข็มต้องมีหมวกเสาเข็มเพื่อป้องกันการแตกร้าว และเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งถ่ายแรง

ในกรณีที่เสาเข็มมีความยาวมาก ๆ ต้องมีการต่อเสาเข็มโดยใช้แผ่นเหล็กเชื่อมรอบให้แข็งแรง

ระยะยกเสาเข็ม  การตอกเสาเข็มแบบ Drop Hammer ต้องมีหมวกเสาเข็มและการต่อเสาเข็มควรใช้แผ่นเหล็กเชื่อม

2.6 การนับจำนวนครั้งในการตอกเสาเข็ม (Blow Count) เพื่อหาความหนาแน่นของชั้นดินหรือชั้นดินที่รับน้ำหนักบรรทุกของบ้านหรืออาคารได้ และจะทำการหยุดการตอกเสาเข็มแบ่งเป็น 2 ลักษณะคือ

2.6.1 การนับการตอก 10 ครั้งสุดท้าย (Last Ten Blow) เป็นการตรวจสอบระยะจมของเสาเข็ม 10 ครั้งสุดท้ายว่าจมลงไปไม่มากกว่าหรือเท่ากับค่าที่คำนวณได้ โดยคำนวณจากสูตรในตารางที่ หากได้ตามที่คำนวณก็ให้ยุติการตอก ในกรณีนี้ผู้ควบคุมงานต้องคอยดูการปล่อยลูกตุ้มต้องปล่อยอย่างเสรีโดยสังเกตจากเชือกเวลาลูกตุ้มกระทบหัวเสาเข็ม เชือกจะหย่อน ถ้าเชือกตึงแสดงว่าไม่ปล่อยลูกตุ้มอย่างเสรี ให้ทำการนับใหม่จนได้

2.6.2 Blow Count เป็นการนับจำนวนครั้งที่ตอกเสาเข็มจมลง 0.30 ม. หรือ 1 ฟุต ซึ่งจะทำระยะในการนับ Blow Count ในกรณีที่ตอกเสาเข็มได้โดยไม่ต้องใช้เสาส่งให้ทำเครื่องหมายทุกระยะ 1 ฟุต ในช่วง 3 เมตรสุดท้ายของโคนเสาเข็ม ถ้าต้องใช้เสาส่งให้ทำเครื่องหมายทุกระยะ 1 ฟุต ในช่วง 1.5 เมตรสุดท้ายของโคนเสาเข็ม หรือขึ้นอยู่กับเสาเข็มที่จะส่งลงไป หากเห็นว่าจำนวนครั้งในการตอกสูงเกินไปอาจทำให้เสาเข็มเสียหายได้ อาจสั่งให้ตรวจสอบ Last Ten Blow หากการจมลงของเสาเข็มได้ตามค่าที่คำนวณได้ก็ยุติการตอก บางครั้งจำนวนครั้งในการตอกในช่วง 0.30 ม. อาจลดลงผิดปกติ อาจจะเป็นเพราะเสาเข็มหักหรือเสาเข็มทะลุลงไปถึงชั้นดินอ่อน ในกรณีเหล่านี้ผู้ควบคุมงานจะต้องทำการบันทึก แล้วจึงรายงานให้วิศวกรผู้รับผิดชอบทราบทันที

2.7 เมื่อตรวจสอบ Blow Counts เรียบร้อยแล้ว แสดงว่าเสาเข็มอยู่ที่ความลึกที่สามารถรับน้ำหนักบรรทุกได้ เป็นการเสร็จสิ้นการตอกเสาเข็ม

การทำระยะในการนับ Blow Count และเสาเข็มที่ตอกเสร็จเรียบร้อยแล้ว

2.8 ทำการเขียนกำกับหมายเลขเสาเข็ม วัน เวลาที่ตอก ความคลาดเคลื่อนของเสาเข็ม ระยะเบี่ยงเบนในแนวดิ่ง และทำการจดบันทึกอุปสรรคหรือเหตุการผิดปกติทุกอย่างระหว่างทำเสาเข็มเพื่อส่งให้ผู้ควบคุมงานหรือวิศวกรผู้ออกแบบพิจารณาต่อไป

3. ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นในการตอกเสาเข็ม

3.1 การตอกเข็มอาจเกิดการเยื้องศูนย์เกินกว่าที่กำหนดได้ วิธีแก้ปัญหาคือ ปรึกษาวิศวกรประจำโครงการเพื่อตรวจสอบดูว่า มีการเยื้องศูนย์มากน้อยเพียงใด แล้วดูระยะห่างของเข็ม ถ้าห่างน้อย อาจต้องออกแบบฐานรากใหม่ถ้าห่างมาก อาจจะตอกเข็มเพิ่มอีกแล้วแต่สภาพงาน

3.2 ตอกเข็มยังไม่ถึงระดับที่กำหนดแต่ปลายเข็มไปชนกับอุปสรรค เช่นก้อนหินขนาดใหญ่ ให้นำ back hoe มาขุดออก หากไม่สามารถจะขุดออกได้ให้ลองทดสอบดูว่าหาก วางเข็มบนอุปสรรคเหล่านั้นสามารถรับแรงเหล่านั้นได้หรือไม่ เช่นการทดสอบน้ำหนักบรรทุก หรือตอกแซม

3.3 เข็มที่สั่งมาตอกมีความยาวไม่พอกับระดับก้นฐานรากหล่อตอม่อขึ้นมาจนถึงระดับก้นฐานราก หรือหล่อ pile cap ของเข็มขึ้นมาให้ได้ระดับก้นฐานราก หรือสั่งเสาเข็มงวดใหม่ให้ยาวกว่าเดิมหากระดับหัวเข็มลึกเกินไปไม่คุ้มกับการที่จะขุดตามลงไปควรตอกเข็มแซมขึ้นไปแล้วจึงออกแบบฐานรากใหม่

3.4 อาคารข้างเคียงกับบริเวณก่อสร้างเกิดการทรุดตัว หรือมีรอยแตกรอยร้าว เนื่องจากการตอกเข็มควรขุดคูโดยรอบที่มีการตอกเสาเข็ม และตอก sheet pile หรือทำกำแพงกันดินป้องกันดินเคลื่อนตัวซึ่งจะเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นอาจไม่คุ้มต่อการทำ หรือตอกเข็มไล่ไปทางที่ไม่มีอาคาร หรือเปลี่ยนวิธีการตอก ใหม่เป็นเสาเข็มเจาะแทน

บทความโดย : สุพรรณ์ ถึงเสียบญวน

ค้นหาข้อมูลในเว็บบอร์ด
สถานะการออนไลน์
6 Spiders, 351 ผู้เยี่ยมชม, 3 สมาชิก
punyapat, pakornlove, Jackcavalry
MSNBot (4), Googlebot, Yahoo! Slurp กำลังออนไลน์อยู่...
สถิติเว็บบอร์ด
จำนวนสมาชิกทั้งหมด: 10319
จำนวนตอบกระทู้ทั้งหมด: 41435
จำนวนหัวข้อทั้งหมด: 15787
จำนวนหมวดหมู่ทั้งหมด: 4
จำนวนบอร์ดทั้งหมด: 28
CivilClub : The Community for Civil Engineer.


ประกาศจากทีมงาน ห้องแนะนำตัว แนะนำจากสมาชิก ห้องทดลอง คุยกับวิศวกรโยธา ทำเนียบผู้รับเหมา ห้องเรียนวิศวกรรมโยธา เรื่องจริงผ่านงาน โปรแกรมวิศวกรรม Sexy PicPost VDO คลิป Post Club ตำแหน่งงานวิศวกรรมโยธา Coffee Break ห้องค้าขาย Download SoftWare Download Other ฟุตบอลคลับ & สปอร์ต เลขเด็ด เลขดัง Tip Comp. Club Jobs FreeLance หมวดงานโครงสร้าง หมวดงานสถาปัตยกรรม หมวดงานระบบสุขาภิบาลและดับเพลิง หมวดงานระบบไฟฟ้าและเครื่องกล หมวดงานอื่นๆ ร้านวัสดุ Trainer