ขั้นตอนการทำเสาเข็มเจาะในชั้นหิน

หลังจากที่ได้เจาะเก็บตัวอย่างหิน (Coring) แล้ว จะยกตัวอย่าง Footing M11 No.2 (รูปที่ 1) จะกำหนดระดับวาง
ปลายเสาเข็ม (Pile Tip) ที่ความยาว 7.40 เมตร

Coring
รูปที่ 1 แสดงผลการเจาะสำรวจชั้นหิน

ขั้นตอนการทำงานจะเริ่มจากวางตำแน่งที่เจาะ โดยมีค่าคลาดเคลื่อนจากการวางตำแหน่งหมุด (Co-Ordinate) ใน
แต่ละทิศทาง (N,E)ไม่เกิน 0.05 เมตร โดยใช้กล้อง Total Station จากนั้นจะใช้หัวเจาะแบบ Coring ซึ่งลักษณะของหัวเจาะจะ
คล้ายกับ ท่อเหล็ก Casing แต่ทีปลายจะดัดแปลงเป็นหัวเจาะ (รูปที่ 2) ทำการเจาะในชั้นดินถึงชั้นหินผุ เพื่อให้ท่อเหล็ก
Casing นี้ไปวางบนชั้นหินผุเพื่อเป็นการบังคับปลายท่อเหล็ก Casing ไม่ให้เคลื่อนที่ได้ โดยฝังในชั้นหินผุประมาณ 0.20 -0.30
เมตร ก่อนทำการเจาะเพื่อติดตั้ง จะต้องทำการตรวจสอบความดิ่งของท่อเหล็ก Casing

casing is coring design
รูปที่ 2 แสดงท่อเหล็ก Casing แบบหัวเจาะ Coring
และการวางตำแหน่ง

หลังจากที่ใช้ Casing เจาะไปวางบนชั้นหินผุแล้ว จะใช้หัวเจาะแบบ Rock Auger (รูปที่ 3) ซึ่งลักษณะพิเศษ ของหัว
เจาะแบบนี้ คือนอกจากจะเจาะเก็บดินเหมือนหัวเจาะ Auger โดยทั่ว ๆ ไป แล้วที่ปลายหัวเจาะออกแบบมาให้สามารถขูดหน้า
หินผุและเศษหินผุขึ้นมาได้

รูปแสดงหัวเจาะแบบ Rock Auger
รูปที่ 3 แสดงหัวเจาะแบบ Rock Auger

หลังจากที่เจาะโดยใช้ หัวเจาะแบบ Rock Auger และนำเอาดินและเศษหินผุขึ้นมาจนหมดแล้ว จะทำการกด
Casing ให้วางบนชั้นหินผุ โดยจะตัด Casing ให้มีความยาวจากระดับบนสุดของปาก Casing สูงจากระดับ Pile Cut Off
ประมาณ 0.80 เมตร เผื่อเวลาดึง Casing ออกหลังเทคอนกรีตเสร็จ ระดับเนื้อคอนกรีตจะได้ใกล้เคียงกับระดับ Pile Cut Off
ทั้งนี้ก่อนที่จะเริ่มทำการเจาะเสาเข็มในชั้นหินแข็ง ก็จะทำการตรวจสอบตำแหน่งหมุดของเสาเข็มอีกครั้ง (Co-Ordinate) (รูปที่
4) เพื่อไม่ให้มีค่าคลาดเคลื่อนเกินที่จะยอมรับได้

co-ordinate
รูปที่ 4 แสดงการตรวจสอบตำแหน่ง
วางหมุดของเสาเข็ม (Co-Ordinate)

หลังจากผ่านกระบวนการเจาะดินจนถึงชั้นหินผุตามข้างต้นแล้ว ต่อไปจะทำการเจาะในชั้นหินแกรนิตแข็งทีมีค่า
RQD มากกว่า 80% ซึ่งหัวเจาะที่ใช้จะเรียกว่า หัวเจาะแบบ Roller Bit (รูปที่ 5) ซึ่งหัวเจาะแบบนี้จะมีหัว Roller ที่ผลิตจาก
ทังสเตน เป็นปุ่มโดยรอบ ทั้งหมด 6 ชิ้นจะทำมุมต่าง ๆ กัน เพื่อประสิทธิภาพในการเจาะหินที่แข็งมาก ๆ ในการเจาะโดยใช้หัว
เจาะแบบนี้สามารถเจาะได้อัตราความลึกในชั้นหินที่แข็งมาก ๆ โดยประมาณ 0.50 เมตร/ชั่วโมง และในระหว่างที่เจาะชั้นหิน
แข็งนั้น จะต้องคอยเติมสารละลายเบนโทไนต์ตลอด เพื่อลดความร้อนจากการเสียดสีและการพังทลายของหลุมเจาะในช่วงที่
เป็นชั้นดิน หัวเจาะแบบ Roller Bit นี้จะเจาะหินแกรนิตเป็นแท่งขึ้นมา (รูปที่ 6) ถ้าลักษณะของแท่งหินนี้มีความยาวมากพอ
(มากกว่า 0.30 เมตร) สามารถใช้หัวเจาะ Roller Bit นี้นำแท่งหินขึ้นมาได้โดยการตั้งองศาของรถเจาะให้เอียงเล็กน้อยเพื่อให้

สามารถเบียดกับหัวเจาะขึ้นมาได้ แต่ถ้าไม่สามารถนำขึ้นมาได้ ก็จะใช้หัวเจาะที่เรียกว่า Cor Bucket (รูปที่ 7) ซึ่งมีขนาดไกล้
เคียงกับเส้นผ่านศูนย์กลางของแท่งหิน สวมลงไปบนแท่งหินแล้วหมุนหัวเจาะบริเวณที่ปลายหัวเจาะจะมีลักษณะคล้ายกับ หัว
เจาะแบบ Coring แต่มีเพียง 4 ตัวโดยรอบเพื่อให้ Cor Bucket ได้จิกหินขึ้นมาได้ เวลาจะเอาแท่งหินออกก็จะใช้รถเจาะหมุน
ซ้าย-ขวา สลับกันเพื่อสลัดให้หินหลุดออก

Roller Bit
รูปที่ 5 แสดงหัวเจาะแบบ Roller Bit

granite roller bit
รูปที่ 6 แสดงแท่งหินแกรนิตที่ได้จากการใช้หัวเจาะแบบ Roller Bit

cor bucket
รูปที่ 7 แสดงการใช้ Cor Bucket เก็บแท่งหินขึ้นมา

แต่ถ้าความยาวของแท่งหินแกรนิตที่เจาะ มีลักษณะที่ขาดเป็นช่วงสั้น ๆ ซึ่งหัวเจาะทั้ง 2 ชนิด ที่กล่าวมาไม่สามารถ
เอาแท่งหินขึ้นมาได้ ก็จะทำการบดหินให้ละเอียดโดยใช้หัวเจาะแบบ Cross Cutter (รูปที่ 8 ) ซึ่งปลายแหลม ๆ ของหัวเจาะจะมี
ทังสเตนฝังอยู่เหมือนกับหัวเจาะแบบ Roller Bit และขณะที่หัวเจาะแบบ Cross Cutter กำลังหมุนเพื่อกัดหินนั้น จะมีเสียงที่ดัง
มาก เมื่อหัวเจาะแบบ Cross Cutter หมุนเพื่อกัดหินจนสุดความยาวของของหัวเจาะแล้วจะใช้หัวเจาะที่เรียกว่า Round
Bucket (รูปที่ 9) เพื่อเก็บเศษหินที่ได้จากการเจาะอีกครั้ง จากหัวเจาะแบบต่าง ๆ ทั้งหมดข้างต้นจะใช้หมุนเวียนสลับกันทำงาน
จนถึงความลึกของเสาเข็มที่ต้องการ ขั้นตอนสุดท้ายเมื่อเจาะได้ความลึกแล้วจะใช้ หัวเจาะแบบ Cleaning Bucket (รูปที่ 10) ปรับระดับผิวหินแกรนิตที่ปลายเสาเข็ม ให้ราบเรียบพร้อมกับเก็บเศษหินเล็ก ๆ ที่เหลือจากการเจาะได้ ก่อนทำความสะอาดหลุมเจาะต่อไป

cross cutter
รูปที่ 8 แสดงหัวเจาะแบบ Cross Cutter

round bucket
รูปที่ 9 แสดงหัวเจาะแบบ Round Bucket

cleaning bucket
รูปที่ 10 แสดงหัวเจาะแบบ Cleaning Bucket

ขั้นตอนการทำความสะอาดหลุมเจาะ

หลังจากที่เจาะเสาเข็มในชั้นหินจนได้ความลึกที่ต้องการแล้ว ขั้นตอนต่อไปจะทำความสะอาดภายในหลุมเจาะโดย
การใส่น้ำให้เลี้ยงภายในหลุมเจาะตลอดเวลาโดยน้ำที่ใสลงไปนี้จะมีส่วนผสมของสารละลายเบนโทไนต์ที่เจือจาง (Viscosity
< 25 Sec.) พร้อมกับใช้ปั้มน้ำไดโว่แรงดันสูงที่ติดตั้งพร้อมกับท่อ Tremie Pipe (รูปที่ 11) เพื่อดูดน้ำให้วนผ่านตะแกรงเหล็กที่ ติดตั้งบนถังพัก (รูปที่ 12) ใช้ล้างก้นหลุมเจาะวนน้ำจนกว่าน้ำที่ผ่านตะแกรงเหล็กไม่มีเศษหินหรือตะกอนทรายซึ่งใช้เวลา ดังกล่าวประมาณ 2 ชั่วโมง อีกวิธีที่เป็นการตรวจสอบความสะอาดของก้นหลุมเจาะว่ามีเศษโคลนหรือเลนหรือไม่ คือจะใช้แท่ง เหล็กน้ำหนักประมาณ 2-3 กก. หย่อนลงไปถึงก้นหลุม แล้วปล่อยเพื่อเคาะโดยการฟังเสียงขณะที่เหล็กกระทบกับหิน เมื่อผ่าน ขั้นตอนทั้งหมดนี้แล้ว หลังจากนั้นจึงเติมน้ำที่มีส่วนผสมของสารละลายเบนโทไนต์ ที่เข้มข้นขึ้น(Viscosity 50-70 Sec.) ลงไป จนเต็มหลุมเจาะเพื่อป้องกันผนังหลุมเจาะพัง

tremie pipe
รูปที่ 11 แสดงปั้มน้ำไดโว่แรงดันสูง
ที่ติดตั้งพร้อมกับท่อ Tremie Pipe

bentonite
รูปที่ 12 แสดงถังพักและถังผสมสารละลายเบนโทไนต์

ขั้นตอนการติดตั้งเหล็กเสริม (Reinforcement ) พร้อมกับแผ่นเหล็ก (Flat Jack Plate)

หลังจากผ่านกระบวนการทำความสะอาดก้นหลุมแล้ว จะถึงขั้นตอนการติดตั้งเหล็กเสริมคอนกรีต ซึ่งเหล็กเสริม
ดังกล่าว มีขนาดเหล็ก Main Bar= 8-DB20 mm., Spiral Bar=RB 9 mm. @20 cm. เนื่องจากเสาเข็มบางต้นต้องมีการเจาะ
ผ่านฐานรากเก่าซึ่งเป็นคอนกรีตหนาประมาณ 1.00-1.50 เมตร ทำให้ต้องติดตั้งเหล็กสังกะสีที่ทาด้วย Princote (รูปที่ 13) เพื่อ
ลดแรง Skin Friction ทำให้เสาเข็มมีการถ่ายน้ำหนักลงที่ปลายเสาเข็มได้เต็มที่ (End bearing Pile) นอกจากนี้ยัง มีการติดตั้ง
ท่อ HDPE Pipe สำหรับทำ Base Grouting ซึ่งท่อดังกล่าวมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 นิ้ว จะผูกติดพร้อมกับเหล็กเสริม
คอนกรีต และที่บริเวณปลายเสาเข็มได้มีการติดตั้งแผ่นเหล็ก(Flat Jack Plate) (รูปที่ 14) เพื่อสวมกับปลายท่อ HDPE Pipe ที่
บริเวณด้านล่างแผ่นเหล็กจะมีแผ่นยางบาง ๆ รองอยู่ด้านล่าง และในการติดตั้งเหล็กเสริมคอนกรีตนี้จะตัดเหล็กให้ยาวกว่า
ระดับ Pile Cut Off ประมาณ 0.80 เมตร และจะให้ระยะห่างระหว่างแผ่นเหล็ก(Flat Jack Plate) กับก้นหลุมเจาะห่างกัน
ประมาณ 0.05-0.10 เมตร เพื่อให้ขณะที่ทำการ Grouting น้ำปูนสามารถแทรกเข้าไปที่ปลายเสาเข็มได้

flat jack plat
รูปที่ 13 แสดงเหล็กเสริมที่ติดตั้งกับเหล็กสังกะสี

flat jack plate1
รูปที่ 14 แสดงการติดตั้งแผ่นเหล็ก(Flat Jack Plate)

ขั้นตอนการเทคอนกรีตเสาเข็มเจาะ

การเทคอนกรีตเสาเข็มเจาะถือว่าเป็นขั้นตอนที่สำคัญอีกขั้นตอนหนึ่งและต้องมีการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอ โดยจะ
เริ่มจากนำท่อ Tremie Pipe ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 9 นิ้ว ความยาวมีหลายขนาดตั้งแต่ 1.00-4.00 เมตร (รูปที่ 15) ต่อ
กันตามความยาวของเสาเข็มเจาะแต่ละต้นจนถึงก้นหลุมเจาะ และที่บริเวณปาก Casing จะติดตั้งกรวยเพื่อเทคอนกรีต
จากนั้นจะทำการใส่เม็ดโฟมลงไปในท่อ Tremie Pipe ซึ่งเม็ดโฟมนี้จะเป็นตัวแยกระหว่างเนื้อคอนกรีตกับสารละลายเบนโท
ไนต์ ในขณะที่เทไล่คอนกรีตเพื่อให้คอนกรีตบางส่วนที่ผสมกับเบนโทไนต์ได้ไหลออกจากเสาเข็มจนที่สุดเหลือแต่เนื้อคอนกรีต
ที่ดี สำหรับคอนกรีตที่ใช้ มีคุณสมบัติคล้าย ๆ กับคอนกรีตปั๊มซึ่งกำลังอัด (Strength) = 280 ksc.(cylinder) ค่ายุบตัวของ
คอนกรีต (Slump) =20±2.5 cm. (รูปที่ 16) ส่วนของการควบคุม Slump test นี้จะต้องรักษาระดับของ Slump ให้อยู่ในเกณฑ์
ที่กำหนด เนื่องจากว่าถ้า Slump น้อยไป ก็จะทำให้เทคอนกรีตเทไม่ลงและอาจเกิดโพรงที่เกิดจากคอนกรีตไปเกาะติดบริเวณ
เหล็กเสริมได้ นอกจากนี้ถ้า Slump น้อยไปจะทำให้คอนกรีตบริเวณด้านล่างแผ่นเหล็ก(Flat Jack Plate) ถูกคอนกรีตดัน
ขึ้นมา ทำให้เหล็กเสริมลอยได้ แต่ถ้า Slump มากเกินไปกว่าเกณฑ์ที่กำหนดอาจทำให้ทดสอบลูกปูนไม่ผ่าน ขณะที่เทคอนกรีต
โดยผ่านกรวยและท่อ Tremie Pipe จะรักษาระยะฝังหรืออมของของท่อ Tremie Pipe กับเนื้อคอนกรีตประมาณ 1.50-2.00 เมตร เพื่อไม่ให้ขณะที่เทคอนกรีตมีสารละลายเบนโทไนต์ไปผสมกับเนื้อคอนกรีต เมื่อเทคอนกรีตได้ความสูงประมาณ 3.00-
4.00 เมตร โดยการวัดจาก Top Casing จะทำการถอดท่อ Tremie Pipe ที่ต่อไว้เพื่อให้สะดวกในการเทคอนกรีตผ่านกรวย
ขณะที่ปล่อยมาจากรถผสมคอนกรีต ข้อสังเกตในขณะที่ทำการเทคอนกรีตก่อนที่จะมีการถอดท่อ Tremie Pipe จะต้อง
ตรวจสอบความสูงที่เหลือจาก Top Casing ถึงระดับเนื้อคอนกรีตที่เท โดยใช้สายวัด คือปริมาตรของคอนกรีตที่ใช้ (ลบ.ม.)เมื่อ
เทียบกับความยาวของเสาเข็มที่เทได้จากก้นหลุม(ม.)ต้องมีความสัมพันธ์กัน เพื่อให้รู้ว่าขณะที่เทคอนกรีตจะไม่เป็นรอยขอด
หรือบวม ทั้งนี้ปริมาตรของคอนกรีตที่เทจะเผื่อจากความยาวเสาเข็มจริง(จากระดับ Pile Cut Off ถึง Pile Tip) หรือ(%
Overcast) จะเผื่อไว้ที่ 15-30 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทคอนกรีตจนถึง Top Casing แล้วจะทำการเทคอนกรีตไล่ขึ้นมาสักระยะหนึ่ง
เพื่อให้เม็ดโฟมที่ใส่ไปนั้นไหลขึ้นมา (รูปที่ 17) แล้วทิ้งไว้ประมาณ 5-10 นาทีจึงทำการดึง Casing ออกอย่างช้า ๆ และก่อนที่ดึง
Casing ออกนั้น สังเกตเนื้อคอนกรีตจะเสมอหรือล้นปาก Casing แต่พอดึง Casing ออกแล้วเนื้อคอนกรีตจะยุบลงอีก
ประมาณ 0.80 เมตร

tremie pipe1
รูปที่ 15 แสดง ท่อ Tremie Pipe

slump test
รูปที่ 16 การแสดงการทดสอบ Slump test

tremie pipe2
รูปที่ 17 แสดงการเทคอนกรีตผ่านท่อ Tremie Pipe

ที่มา: http://www.watkhaosukim.com/pacha/20100909/saukem.pdf