ประเภทของเสาเข็ม และวิธีการเลือกใช้

 ประเภทของเสาเข็ม

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

 ในที่นี้จะขอกล่าวถึงรายละเอียดเกี่ยวกับเสาเข็มแต่ละประเภทพร้อมทั้งข้อสังเกตที่สำคัญบางประการ ดังต่อไปนี้

 1. เสาเข็มคอนกรีตอัดแรง
 เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงเป็นเสาเข็มที่ใช้กันแพร่หลายสำหรับอาคารพานิชย์และบ้านพักอาศัยทั่วไป เป็นเสาคอนกรีตที่ทำจากปูนซีเมนต์ชนิดแข็งตัวเร็วและโครงเหล็กภายในทำจากลวดเหล็กอัดแรงกำลังสูง กรรมวิธีที่ใช้ในการลงเสาเข็มจะเป็นการตอกกระแทกลงไปในดินโดยใช้ปั้นจั่นซึ่งเป็นกรรมวิธีที่ไม่ยุ่งยาก ซับซ้อนและประหยัดค่าใช้จ่าย

 เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงสามารถแบ่งแยกย่อยออกไปได้อีกตามรูปร่างลักษณะของเสาเข็ม ที่ใช้กัน แพร่หลาย ได้แก่
 1.1 เสาเข็มรูปตัวไอ
 1.2 เสาเข็มสี่เหลี่ยมตัน
 1.3. เสาเข็มหกเหลี่ยมหรือแปดเหลี่ยมชนิดกลวง
 1.4 เสาเข็มรูปตัวที

 ชนิดเสาเข็มที่ใช้สำหรับรับน้ำหนักของตัวบ้านโดยทั่วไปจะเป็นเสาเข็ม รูปตัวไอ ส่วนขนาดและ ความยาวนั้นขึ้นอยู่กับวิศวกรผู้ออกแบบเป็นผู้กำหนด ส่วนเสาเข็มหกเหลี่ยมหรือแปดเหลี่ยมชนิดกลวง หรือเสาเข็มรูปตัวทีนั้นมักจะใช้กับงานโครงสร้างที่เล็กกว่าหรือการรับน้ำหนักน้อยกว่า เช่น งานฐานราก ของรั้ว

 2. เสาเข็มเจาะ
 เสาเข็มเจาะเป็นเสาเข็มอีกประเภทหนึ่งซึ่งแตกต่างจากเสาเข็มคอนกรีตอัดแรงในลักษณะของการใช้ งาน กรรมวิธีในการทำเสาเข็มเจาะค่อนข้างยุ่งยากซับซ้อน และจะต้องทำ ณ สถานที่ที่จะใช้งานจริงเลย โดยใช้เครื่องมือเจาะขุดดินลงไปให้ได้ขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางและความลึกของเสาเข็มตามที่กำหนดจาก นั้นจึงจะใส่เหล็กเสริมและเทคอนกรีตลงไปเพื่อหล่อเป็นเสาเข็ม
 เสาเข็มเจาะสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆตามขนาดของเสาเข็มและกรรมวิธีที่ใช้ อันได้แก่

 2.1 เสาเข็มเจาะขนาดเล็ก ( small diameter bored pile )
 เป็นเสาเข็มเจาะที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ในช่วง 35-60 เซนติเมตร ( ส่วนใหญ่จะเป็น ขนาด เส้นผ่านศูนย์กลาง 35, 40, 50, 60 เซนติเมตร ) มีความลึกอยู่ในช่วงประมาณ 18-23 เมตร กรรมวิธีที่ใช้ในการเจาะมักจะเป็นแบบแห้ง ( dry process ) ซึ่งเป็นการขุดเจาะโดยใช้เครื่องมือขุดเจาะ ลงไปตามธรรมดา

 2.2 เสาเข็มเจาะขนาดใหญ่ ( large diameter bored pile )
 เป็นเสาเข็มเจาะที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 60 เซนติเมตรขึ้นไป ( ส่วนใหญ่จะมี ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 80, 100, 120, 150 เซนติเมตร ) มีความลึกอยู่ในช่วงประมาณ 25-65 เมตร กรรมวิธีที่ในการเจาะมักจะเป็นระบบเปียก ( wet process ) ซึ่งแตกต่างจากระบบแห้ง คือจะต้องเพิ่ม ขั้นตอนในการฉีดสารเคมีเหลวซึ่งเรียกว่า Bentonite slurry ลงไปในหลุมที่ทำการขุดเจาะ โดยเฉพาะ หลุมที่มีความลึกมากๆถึงชั้นทรายหรือหลุมที่มีน้ำใต้ดิน ทั้งนี้ เพื่อสร้างแรงดันในหลุมที่เจาะและยึดประ สานผิวดินในหลุมเพื่อป้องกันมิให้ผนังหลุมที่เจาะพังทลายลงมา

 การใช้เสาเข็มเจาะจะไม่ก่อให้เกิดแรงสั่นสะเทือนอันอาจเป็นอันตรายต่ออาคารข้างเคียง เพราะไม่มี การตอกกระแทกของปั้นจั่นดังเช่นที่ใช้กับเสาเข็มคอนกรีตอัดแรง อีกทั้งขนาดของเสาเข็มเจาะก็อาจทำให้มีขนาดใหญ่โดยมีขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางได้ถึง 200 เซนติเมตร เพราะไม่มีปัญหาเกี่ยวกับข้อจำกัดของขนาดของปั้นจั่นและน้ำหนักของตัวเสาเข็ม ขณะที่เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงนั้นขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่ใช้กันทั่ว ไปมีขนาดความกว้างของพื้นที่หน้าตัดเพียง 40 เซนติเมตรเท่านั้น อีกทั้งความลึกของเสาเข็มเจาะก็สามมารถเจาะได้ลึกกว่าความยาวของเสาเข็มคอนกรีตอัดแรง ฉะนั้นเสาเข็มเจาะจึงเหมาะอย่างยิ่ง

 สำหรับอาคารสูงซึ่ง ต้องรับน้ำหนักมากและอาคารที่สร้างใกล้ชิดเพื่อป้องกันมิให้เกิดการสั่นสะเทือนซึ่งจะเป็นอันตรายต่ออาคาร ข้างเคียง ในทางปฏิบัติแล้วขั้นตอนในการทำเสาเข็มเจาะจะมีรายละเอียดที่ยุ่งยากซับซ้อนกว่าที่กล่าวไว้มาก ที่กล่าวมาข้างต้นก็เพียงต้องการให้มองเห็นภาพและขั้นตอนของการทำเสาเข็มเจาะเพียงคร่าว ๆ เท่านั้น การปลูกบ้านพักอาศัยโดยทั่วไปมักจะใช้เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงเพราะมีขั้นตอนที่ง่ายกว่าและราคาถูกกว่า เสาเข็มเจาะ

 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

Credit  :  srangbaan.com