เสาเข็ม
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
ตัวอย่างสินค้า เสาเข็ม
ข้อควรระวังในการใช้งาน
- กรณีตอกเสาเข็ม 2 ท่อน แต่มีสภาพดินเป็นดินอ่อน ซึ่งทำให้ต้องตอกเสาเข็มลึก เสาเข็มแรกจะตอกได้ง่าย ผู้รับจ้างบางรายอาจตอกเสาเข็มด้วยความประมาทโดยใช้ตุ้มน้ำหนักมากในการตอกทำให้เสาเข็มทะลุชั้นดินลงไปอย่างรวดเร็ว ทำให้เสียค่าความฝืดไป ดังนั้นควรจะให้ความสำคัญและตรวจสอบการตอกเสาเข็มอย่างใกล้ชิด
- กรณี เลือกใช้เสาเข็ม 2 ท่อนต่อกัน ควรเลือกใช้วิธีการต่อเสาเข็มด้วยวิธีเชื่อมไฟฟ้า ที่บริเวณหัวเสาเข็มโดยรอบ เพื่อป้องกันปัญหาเสาเข็มหลุดออกจากกันระหว่างการตอกเมื่อทำการตอกเสาเข็มเสร็จแล้ว ต้องทำการตรวจสอบค่าความคลาดเคลื่อนของศูนย์กลางเสาเข็มเสียก่อน หากพบว่ามีการเยื้องเกินกว่า 5 เซนติเมตร จะต้องรีบแจ้ง และ หาทางแก้ไขและออกแบบใหม่
การควบคุมและตรวจงานเสาเข็มให้ได้คุณภาพ
- การเจาะเสาเข็มจะต้องรักษาระดับแนวดิ่งไม่เกิน 1:100 และค่าหนีศูนย์ของปลอกเหล็กจะต้องไม่เกิน 5 ซม.
- ตรวจสอบการพังทลายของดินในหลุม
- ตำแหน่งเหล็กเสริม ความลาดเอียง ระดับก้นหลุม ตรงกับแบบที่กำหนด
- ตรวจสอบระยะห่างของเสาเข็ม ต้องห่างไม่เกิน 6 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางเสาเข็ม
- ตรวจสอบระดับน้ำใต้ดิน เพื่อไม่ให้น้ำซึมเข้ามาในหลุม
- ขณะการเทคอนกรีตแห้งลงไปรองก้นหลุม ต้องใช้ท่อส่งคอนกรีตเพื่อป้องกันคอนกรีตแตกตัว และป้องกันสิ่งแปลกปลอม
- ขณะการเทคอนกรีตไม่ควรให้ท่อส่งคอนกรีตชิดกับเหล็กเสริม
- ตรวจสอบขั้นตอนและปริมาณ ให้เป็นไปตามแบบ หรือ วิศวกรกำหนด
สรุป
เสาเข็มคอนกรีตเป็นตัวช่วยที่เพิ่มความแข็งแรงให้กับโครงสร้าง โดยเฉพาะตึกที่มีขนาดใหญ่หรือโครงสร้างที่ก่อสร้างบนพื้นดินที่ไม่แข็งแรง การใช้เสาเข็มจึงนับว่ามีประโยชน์อย่างยิ่ง
แต่การเลือกเสาเข็มต้องอยู่ในดุลยพินิจของผู้เชี่ยวชาญด้วยเพื่อที่จะเลือกใช้ได้อย่างถูกต้องและเหมาะสมกับชนิดของโครงสร้างมากที่สุด






