เข็มเจาะ และ เข็มตอก

การเลือกเสาเข็มให้เหมาะกับการใช้งาน

เสาเข็ม คือส่วนสำคัญของอาคาร เป็นรากฐานเพื่อสร้างความมั่นคงแข็งแรง มีหน้าที่รับน้ำหนักทั้งหมดของอาคาร พยุงโครงสร้างไม่ให้ทรุดตัวหรือไหวเอน เป็นตัวกลางเพื่อให้น้ำหนักตัวอาคารถ่ายเทลงดินได้อย่างปลอดภัยตามหลักวิศวกรรม การถ่ายเทน้ำหนักของเสาเข็มนี้มีอยู่ด้วยกัน 2 ลักษณะคือ

• เสาเข็มถ่ายเทน้ำหนักโดยใช้แรงเสียดทาน
• เสาเข็มถ่านเทน้ำหนักลงชั้นดินแข็ง

เสาเข็ม แบ่งได้หลายประเภท โดยทั่วๆไปจะแยกตามลักษณะการติดตั้ง ซึ่งสามารถแบ่งได้ 2 แบบ ได้แก่

1. เสาเข็มตอก เป็นเสาเข็มที่ผลิตสำเร็จรูปจากโรงงาน ใช้วิธีการติดตั้งโดยการใช้น้ำหนักตอกลงไปที่หัวเสาเข็ม
2. เสาเข็มเจาะ เป็นเสาเข็มที่ผลิตที่สถานที่ก่อสร้าง โดยการเจาะหลุมเสาเข็ม แล้วเทคอนกรีตลงไปให้เซ็ตตัว

โดยทั่วไปวิศวกรผู้ออกแบบโครงสร้าง จะคำนวณกำลังรับน้ำหนักของเสาเข็ม จากนั้นจะพิจารณาเลือกชนิดของเสาเข็มตามดุลยพินิจของวิศวกร ซื่งจะมีปัจจัยต่างๆที่ใช้เป็นองค์ประกอบในการพิจารณาอยู่หลายๆข้อ ได้แก่เรื่องของ ราคา,ลักษณะพื้นที่, ลักษณะของดินที่จะทำการก่อสร้าง, ลักษณะการใช้งาน, สภาพแวดล้อมรอบข้าง, การรบกวน, การขนส่งเข้าหน่วยงาน , เวลา, ข้อกำหนดกฎหมาย และความปลอดภัย เป็นต้น ซึ่งในที่นี้จะขอกล่างถึงปัจจัยที่มีผลต่อการตัดสินใจหลัก ดังต่อไปนี้

1. ลักษณะของดิน ความลึกของชั้นดิน / ความยาวเสาเข็มที่ต้องการ

ชั้นดินที่มีความลึกเกินกว่าที่เสาเข็มตอกจะใช้การได้ หรือมีความลึกเกินกว่าที่โรงงานเสาเข็มจะผลิตเสาเข็มที่มีความยาวตามต้องการได้ โดยไม่ให้มีการต่อเข็ม หรือให้มีการต่อเข็มน้อยที่สุด เพื่อให้เกิดการทำงานได้อย่างสะดวก เหมาะสม และปลอดภัย ตามหลักวิศวกรรม และดุลยพินิจของวิศวกร วิศวกรผู้ออกแบบจะพิจารณาเลือกใช้เสาเข็มเจาะ เพราะสามารถทำการเจาะลงไปในชั้นดินได้ตามตวามยาวที่ต้องการแทนการใช้เสาเข็มตอก

2. ลักษณะพื้นที่ สถานที่ก่อสร้าง

การตอกเสาเข็มจะทำให้เกิดแรงกระแทก ซึ่งจะกระทบกระเทือนกับอาคารข้างเคืยงในรัศมีประมาณ 50 เมตร จากศูนย์กลางการตอก อาจทำให้อาคารข้างเคียงเกิดการแตกร้าว หรือเสียหาย หากอาคารที่จะสร้างมีระยะที่ใกล้ชิดกัลอาคารข้างเคียงอื่น วิศวกรจะพิจารณาใช้เสาเข็มเจาะแทน เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบดังกล่าว สิ่งที่น่าสนใจอีกประการคือ การใช้เสาเข็มเจาะ มีความสะดวกในการเคลื่อนย้าย เพราะเครื่องมือ เครื่องจักรต่างๆสามารถถอดประกอบได้ที่สถานที่ก่อสราง ไม่ต้องใช้รถขนย้ายขนาดใหญ่ ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งในการก่อสร้างในพื้นที่ชุมชน ซึ่งมักมีสิ่งกีดขางการสัญจร เสาเข็มเจาะสามารถทำการก่อสรางชิดอาคารข้างเคียงหรื่อห่างจากผนังออกมาเพียง 0.75 เมตรได้ ในกรณีที่ไม่มีสิ่งกีดยวางใต้ดิน อีกทั้งความสูงอย่างน้อยของพื้นที่ทำงานใช้ในการตั้งแท่นเจาะก็เพียง 3 เมตร เท่านั้น

 

ความแตกต่างระหว่าง เสาเข็มเจาะ และเสาเข็มตอก

การก่อสร้างอาคารและสถานที่ในปัจจุบันนี้ เสาเข็มถือว่าเข้ามามีบทบาทสำคัญกับงานก่อสร้างทุกรูปแบบ ด้วยความแข็งแรงและได้มาตรฐานของอาคารสถานที่ที่เพิ่มมากขึ้น ทำให้ผู้รับเหมาบางรายและเจ้าของบ้านเลือกที่จะลงเสาเข็มเพื่อเสริมความแข็งแรงของอาคารและบ้านเรือนตน ดังที่กล่าวมาแล้วว่า เราแบ่งประเภทของเสาเข็มออกเป็น 2 ประเภท คือเสาเข็มเจาะและเสาเข็มตอก เสาเข็มทั้งสองชนิดนี้มีการเลือกใช้งานที่แตกต่างกัน ลองมาดูกันดีกว่าแตกต่างกันอย่างไร

            เสาเข็มเจาะ เป็นเสาเข็มที่นิยมใช้งานในบริเวณที่มีพื้นที่จำกัดหรืออยู่ในบริเวณที่มีบ้านเรือนติดกันเป็นจำนวนมาก โดยรูปแบบของการขุดเจาะนั้นจะเจาะลงไปในดินและเอาดินออกจนถึงระดับที่ต้องการ  ตามด้วยการใส่โครงเหล็ก จากนั้นเทคอนกรีตลงไปในหลุมที่ขุดเจาะเพื่อขึ้นรูปเป็นเสาเข็ม ซึ่งวิธีการนี้จะไม่ส่งผลกระทบต่ออาคารบ้านเรือนที่อยู่ใกล้กับบริเวณที่มีการก่อสร้าง แตกต่างจากเสาเข็มแบบตอก ที่ต้องใช้เครื่องตอกเสาเข็มลงไปในดิน เกิดการสั่นสะเทือนและเกิดเสียดังเป็นบริเวณกว้าง

ในปัจจุบันเสาเข็มแบบเจาะมีให้เลือกหลาหลายรูปแบบ ไม่ว่าจะเสาเข็มเจาะระบบแห้ง  เสาเข็มเจาะระบบเปียก เสาเข็มเจาะแบบไมโครไพล์และเสาเข็มเจาะแบบพิเศษ ซึ่งแต่ละรูปแบบนั้นจะมีขั้นตอนในการขุดเจาะและการลงเสาเข็มที่แตกต่างกัน โดยส่วนใหญ่แล้วเจ้าของอาคารอาจเป็นผู้เลือกหรือผู้รับเหมาเป็นผู้เลือกให้ตามความเหมาะสม ซึ่งข้อเสียของเสาเข็มแบบเจาะนั้นคงเป็นเรื่องของราคาที่แพงกว่าเสาเข็มแบบตอกพอสมควร แต่หากให้เปรียบเทียบกันในเรื่องของข้อดี ก็คงต้องยกให้เสาเข็มแบบเจาะที่มีข้อดีมากกว่าหลายประการเช่นกัน

เสาเข็มตอก คำว่าตอก คือใช้กำลังตอกลงไป อาจใช้กำลังคน หรือเครื่องจักรก็ได้ มีทั้งเสาเข็มแบบตันและแบบกลวง  ถ้าเป็นเสาเข็มกลมกลวง สามารถรับแรงได้มากกว่าเสาเข็มแบบตัน เวลาตอกส่วนใหญ่จะขุดเป็นหลุมก่อนแล้วกดเสาเข็มลงไป พอถึงระดับที่ต้องการจึงจะเริ่มตอก

เสาเข็มเจาะและเสาเข็มตอกจึงแตกต่างกันที่วิธีการ ขนาด และก็ผลต่อสิ่งแวดล้อม ตลอดรวมไปจนถึงเรื่องของราคา เสาเข็มเจาะคือการเจาะดินลงไปก่อนแล้วจึงหย่อนเสาลงไป ราคาแพง แต่กระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า คุณภาพอาจไม่ทนทานเท่าเสาเข็มตอก ส่วนเสาเข็มตอกนั้นไม่ต้องเจาะดินก่อน แต่ใช้กำลังคนหรือเครื่องจักรตอก ราคาถูกว่าเสาเข็มเจาะ ทนทานมากกว่าเสาเข็มเจาะ แต่การขนย้ายอุปกรณ์ค่อนข้างลำบาก และที่สำคัญคือมีเสียงน่ารำคาญกระทบต่อบริเวณใกล้เคียงเป็นอย่างมาก

ข้อดีข้อเสียเสาเข็มเเบบตอก

การใช้งานเสาเข็มนั้น ผู้ที่ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องหรือเคยทำงานขุดเจาะมาก่อน อาจยังสงสัยว่าเสาเข็มแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียอย่างไร ทำไมในแต่ละสถานที่จึงเลือกใช้รูปแบบของเสาเข็มที่แตกต่างกัน และหากเราไม่ใช้เสาเข็มในรูปแบบที่เหมาะสมจะส่งผลเสียต่ออาคารสถานที่หรือไม่

สำหรับเสาเข็มแบบตอกนั้น มีทั้งข้อดีและข้อเสียเช่นเดียวกันกับเสาเข็มประเภทอื่น ๆ ซึ่งพื้นฐานทั่วไปของการใช้งานเสาเข็มแบบตอก จะนิยมใช้ในบริเวณที่สิ่งก่อสร้างอยู่ห่างจากชุมชนหรือมีสถานที่กว้างขวาง ไม่ถูกจำกัดด้วยบ้านเรือนโดยรอบ เนื่องจากเสาเข็มแบบนี้จำเป็นต้องใช้เครื่องตอกเสาเข็ม ทำให้เกิดเสียดังเป็นบริเวณกว้างและต่อไปนี้คือข้อดีและข้อเสียของเสาเข็มแบบตอกที่ควรรู้ก่อนเลือกใช้งาน

ข้อดีของเสาเข็มแบบตอก คือ มีราคาถูก เนื่องจากเสาเข็มที่ใช้เป็นเสาเข็มสำเร็จรูป จึงไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายแพงเหมือนเสาเข็มแบบเจาะและสามารถกำหนดขนาดของเสาเข็มได้ตามต้องการ

 

            ส่วนข้อเสียของเสาเข็มแบบตอก คือ จำเป็นต้องใช้งานในบริเวณที่งานก่อสร้างอยู่ไกลจากชุมชนหรืออาคารบ้านเรือนเท่านั้น เพราะจะมีเสียงดังมาก มีแรงสั่นสะเทือน และมีความมั่นคงหรือฐานของเสาเข็มไม่แข็งแรงเท่ากับการใช้เสาเข็มแบบเจาะ ทำให้งานก่อสร้างอาคารใหญ่ ๆ ส่วนมากไม่นิยมใช้เสาเข็มแบบตอกด้วยเหตุผลนี้

 

เพราะฉะนั้น ก่อนการเลือกใช้เสาเข็มเจ้าของอาคารจำเป็นต้องศึกษาถึงข้อดีและข้อเสีย รวมทั้งงบประมาณและค่าใช้งานของการขุดเจาะเสาเข็มรูปแบบต่าง ๆ ด้วย เพื่อให้อาคารหรือสิ่งก่อสร้างของเรามีความมั่นคงแข็งแรง ได้มาตรฐานและอยู่ในงบประมาณที่เหมาะสม มาบานปลายจนเกินไป