กำแพงกันดิน เข็มพืดและกำแพงไดอะแฟรม (RETAINING WALL, SHEET PILE AND DIAPHRAGM WALL)



กำแพงกันดิน (Retaining Wall) ใช้ต้านทานแรงดันทางด้านข้างของดิน หรือของไหล เช่น น้ำ และต้านทานแรงเนื่องจากน้ำหนักกดทับจากผิวบน เช่นน้ำหนักยวดยานพาหนะ อาจใช้ป้องกันไม่ให้น้ำใต้ดินซึมเข้าสู่ชั้นใต้ดินของอาคารได้ กำแพง ค.ส.ล. ส่วนใหญ่ขุดดินออกเพื่อหล่อกำแพง แล้วถมดินกลับภายหลัง กำแพงประเภทนี้จะทึบน้ำ ป้องกันการรั่วซึมได้ดี กำแพงกันดินชนิดปลายยื่น (Free cantilever) หากลึกมากจะไม่ประหยัด ควรเลือกระบบอื่น ๆ เช่น ชนิดมีครีบค้ำยัน (Counter fort) ชนิดค้ำยันจากทางด้านนอก (Buttress) และผนังห้องใต้ดินที่วางยึดกับคานหรือเสา

เข็มพืด (Sheet Pile) มีลักษณะเหมือนกำแพงที่ต่อเนื่องกัน เพื่อต้านทานแรงดันดิน หรือน้ำ อาจใช้อย่างถาวร (โดยเฉพาะกรณีที่ไม่สามารถหล่อคอนกรีตในที่ได้) หรือใช้ชั่วคราวเพื่อป้องกันการพังทลายของดินระหว่างทำงาน เข็มพืดอาจทำจากไม้ เหล็ก หรือคอนกรีต เข็มพืดไม้สร้างโดยใช้แผ่นไม้ตอกชิดติดต่อกันไป หรือใช้ไม้ที่มีร่อง และลิ้นตอกขัดกันต่อเนื่องเป็นแนว หรือหากใช้ชั่วคราวก็อาจเลือกไม้เป็นท่อนเช่นเสาไม้สน หรือไม้เบญจพรรณ ตอกเรียงชิดติดกันก็ได้ ซึ่งเหมาะกับงานขุดดินไม่ลึกมาก เข็มพืดไม้ราคาสูง ผุกร่อนง่าย เข็มพืดคอนกรีตสำเร็จรูป ชนิดเป็นเข็มตอก มีทั้งรูปตัดสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่มีลิ้น และร่อง ที่ขัดกันเพื่อปิดช่องว่าง เข็มพืดเหล็ก (รูปตัว Z ท่อกลม หรืออื่น ๆ) แต่ละชิ้นมีร่อง หรือที่ยึดเกี่ยวต่อเนื่องกันเป็นพืด เข็มพืดเหล็กแข็งแรง ทนทาน ตอก หรือกดให้จมง่าย กรณีใช้เป็นเข็มพืดชั่วคราวก็ดึง หรือรื้อถอนสะดวก สามารถนำกลับมาใช้ได้อีก เข็มพืดเหล็กอาจมีคาน (Soldier Beam) และเสาค้ำยัน (Wale) อยู่เป็นช่วง ๆ รวมทั้งอาจมีสมอเหล็ก (Tie Rod and Anchorage) ยึดโยงที่ส่วนบนของเข็มพืดกับโครงสร้างแข็งแรงเช่น แท่งคอนกรีตขนาดใหญ่ (Dead-man end) หรือเสาเข็มสมอที่ตอกทำมุมเอียง (Batter Pile) เพื่อให้เข็มพืดเหล็กเสถียร สามารถต้านทานแรงได้มากขึ้น เสาเข็ม และแผ่นตอก ประกอบด้วยเสาเข็มตอก ซึ่งอาจเป็นเสาเข็มคอนกรีต หรือไม้ (ปัจจุบันนิยมใช้เสาเข็มคอนกรีตรูปตัว I) ตอกห่างกันเป็นระยะเท่า ๆ กัน และใช้แผ่นตอกเช่น ไม้กระดาน หรือแผ่นคอนกรีตอัดแรงสำเร็จรูปชนิดแผ่นเรียบ สอด หรือขัดลงระหว่างช่องว่าง หรือสอดระหว่างร่องของเสาเข็ม แล้วกด หรือตอกให้จมลึกลงไปในดินให้ได้ระดับที่ต้องการ ดังนั้นจำนวนแผ่นตอกในแต่ละช่องระหว่างเสาเข็มจึงขึ้นกับความลึกของกำแพง บางกรณี อาจใช้ค้ำยัน (Strut) เป็นระยะ ๆ แทนสมอยึดได้ แต่อาจกีดขวาง หรือเสียประโยชน์ใช้สอย

กำแพงไดอะแฟรม (Diaphragm Wall) เป็นระบบที่ใช้คอนกรีตหล่อในที่ คล้ายคลึงการทำเสาเข็มเจาะระบบเปียกโดยใช้กระเช้าตักดินขุดหลุมเอาดินขึ้นมาก่อนตามขนาด และแนวที่จะทำกำแพง ใช้สารละลายเบนโทไนต์ป้องกันการพังทลายของดิน แล้วหย่อนเหล็กเสริมที่ผูกเป็นโครงไว้แล้วลงไป ก่อนเทคอนกรีตเมื่อทิ้งไว้จนคอนกรีตแข็งตัวมีกำลังตามกำหนดแล้ว จึงขุดดินข้างในกำแพงออก เพื่อทำชั้นใต้ดิน หรือก่อสร้างส่วนอื่น ส่วนกำแพงที่ใช้เสาเข็มเจาะเรียงกัน (เช่น Secant pile หรือ Contiguous pile) ใช้กันดินในงานก่อสร้างชั้นใต้ดินเพื่อต้านทานแรงดันทางด้านข้างของดิน และน้ำ การก่อสร้างต้องขุดดิน และใส่สารละลายเบนโทไนต์ลงในหลุมเจาะ เช่นเดียวกับกำแพงไดอะแฟรม แต่แทนที่โครงสร้างจะเป็นส่วนของกำแพงคอนกรีตเสริมเหล็กต่อเนื่องกันไป กำแพงที่ใช้เสาเข็มเจาะเรียงกันตามแนวของกำแพง โดยหล่อเสาเข็มคอนกรีตชนิดไม่เสริมเหล็กให้ห่างกันเป็นระยะๆ ก่อน หลังจากนั้นจึงหล่อเสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กแทรกในช่องว่างระหว่างเสาเข็มคอนกรีตชนิดไม่เสริมเหล็กต่อไป


ขอขอบคุณข้อมูลจาก อาจารย์สถาพร โภคา รองศาสตราจารย์ คณะบดีคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี


ที่มาจาก www.civilclub.net