เสาเข็ม รากฐานหลักสำคัญ ตัวช่วยยึดสิ่งก่อสร้างให้มั่นคงไม่ทรุดตัว

งานก่อสร้างที่มีฐานรากที่มั่นคง ย่อมทำให้สิ่งก่อสร้างอย่างเช่น อาคาร บ้านเรือนต่างๆ มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน มั่นคง ไม่เกิดการทรุดหรือยุบตัวลง
แม้ว่าพื้นดินที่ใช้ในการก่อสร้างจะเป็นดินที่อ่อนตัวได้ง่ายก็ตาม

ซึ่งการเสริมความมั่นคงให้กับฐานรากของโครงสร้างจะต้องใช้ “เสาเข็ม” มาเป็นตัวช่วย เนื่องจากเสาเข็มเปรียบดั่งเสาหลักของโครงสร้างทุกอย่าง
เพราะฉะนั้น เราไปดูกันว่าเสาเข็มคืออะไร มีบทบาทสำคัญที่จะช่วยยึดโครงสร้างให้แข็งแรงมั่นคงได้อย่างไรบ้าง

เสาเข็ม คืออะไร

เสาเข็ม (Pile) คือองค์ประกอบที่ใช้ในการก่อสร้างอาคาร บ้านเรือน โดยเป็นส่วนที่อยู่ใต้ดินซึ่งถือว่าเป็นส่วนที่อยู่ใต้สุดของอาคาร โดยเสาเข็มจะมีลักษณะเป็นท่อนสี่เหลี่ยม ตัวที ตัวไอ หรือวงกลมคล้ายกับเสาที่ใช้ในงานก่อสร้าง จึงเรียกว่าเสาเข็มนั่นเอง

หน้าที่ของเสาเข็ม

เสาเข็มมีหน้าที่ในการรองรับน้ำหนักของสิ่งก่อสร้างที่อยู่ด้านบนทั้งหมด โดยการรองรับน้ำหนักของเสาเข็มจะแบ่งออกเป็น 2 แบบด้วยกัน คือ

1.การใช้แรงเสียดทาน

เสาเข็มที่อยู่ใต้ดินจะมีแรงเสียดทานระหว่างดินกับผิวของเสาเข็มที่สัมผัสกันอยู่ ซึ่งแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นมากพอจะทำให้โครงสร้างสามารถคงอยู่ได้ แต่หากแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นมีน้อยจะทำให้โครงสร้างด้านบนเกิดการยุบตัว

2.การใช้แรงต้าน

แรงต้านของเสาเข็มจะอยู่ที่บริเวณปลายด้านล่างของเสาเข็ม ซึ่งแรงต้านนี้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเสาเข็มมีการฝักลึกถึงชั้นดินดานที่มีความแข็งแรง ทำให้เสาเข็มมีแรงต้านเกิดขึ้น

ซึ่งแรงต้านนี้จะช่วยให้เสาเข็มสามารถรับน้ำหนักของโครงสร้างด้านบนได้สูงมากขึ้น เสาเข็มที่ใช้แรงต้านมักจะเป็นเสาเข็มที่ใช้ในงานก่อสร้างอาคารหรือตึกที่
มีความสูงและน้ำหนักมาก

ชนิดของเสาเข็ม

เสาเข็มที่ใช้ในงานก่อสร้างในปัจจุบันนี้มีอยู่ด้วยกัน 2 แบบ คือ

1.เสาเข็มแบบตอก

คือ เสาเข็มที่ใช้หลักการตอกเพื่อให้ลงไปอยู่ในดินในความลึกที่ต้องการ โดยเสาเข็มแบบนี้มีทั้งที่ผลิตจากเหล็ก ไม้และคอนกรีตอัดแรงที่เป็นเสาเข็มที่ได้รับความนิยมในการนำมาใช้งานมากที่สุด

เพราะราคาถูกแต่มีความแข็งแรง สามารถรองรับน้ำหนักได้ดี รูปร่างของเสาจะมีอยู่ด้วยกันหลายแบบ 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 ป้องกันการพังของดินในการเจาะเสาเข็ม
โดยจะมีการวางปลอกเหล็กไว้ที่ส่วนบนเท่านั้น

เมื่อขุดหลุมได้ความลึกที่ต้องการแล้ว จะทำการใส่เหล็กและเทคอนกรีตลงไป ใช้ในการสร้างเสาเข็มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 60, 80, 100, 120 และ
15 ที่มีความลึกตั้งแต่ 30 – 80 เมตร เหมาะการก่อสร้างอาคารขนาดใหญ่

จะเห็นว่าเสาเข็มคอนกรีตนับเป็นตัวช่วยที่เพิ่มความแข็งแรงให้กับโครงสร้าง โดยเฉพาะตึกที่มีขนาดใหญ่หรือโครงสร้างที่ก่อสร้างบนพื้นดินที่ไม่แข็งแรง การใช้เสาเข็มจึงนับว่ามีประโยชน์อย่างยิ่ง

แต่การเลือกเสาเข็มต้องอยู่ในดุลยพินิจของผู้เชี่ยวชาญด้วยเพื่อที่จะเลือกใช้ได้อย่างถูกต้องและเหมาะสมกับชนิดของโครงสร้างมากที่สุด