ปัจจุบันเสาเข็มเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ใช้พิจารณาในการสร้างอาคาร ซึ่งหลายคนอาจจะไม่ค่อยได้นึกถึงสักเท่าไร แม้ว่าจะส่งผลต่อการอยู่อาศัยในระยะยาว ด้วยเหตุที่เสาเข็มเป็นรากฐานสำคัญและเป็นตัวชี้วัดความแข็งแรงของอาคาร
วันนี้ BuilderNews จะพาไปทำความรู้จักเสาเข็ม แต่ละประเภทก่อนจะนำไปใช้งานโครงสร้างรากฐานของอาคาร
เกร็ดความรู้เกี่ยวกับเสาเข็ม
เสาเข็ม เป็นองค์ประกอบส่วนสำคัญที่สุดส่วนหนึ่งของอาคาร โดยทำหน้าเป็นตัวกลางในการถ่ายเทน้ำหนักของตัวอาคารลงสู่พื้นดิน ตั้งแต่หลังคา พื้น คาน เสา ตอม่อและฐานราก ลงสู่ชั้นดินตามลำดับ
จากบันทึกพบว่าแนวความคิดในการก่อสร้างด้วยเสาเข็ม เกิดขึ้นครั้งแรกเมื่อ 6,000 ปีก่อน ในยุคที่เรียกว่า Swiss Lake Dwellers ซึ่งเป็นพื้นที่หนึ่งของประเทศสวิตเซอร์แลนด์ในปัจจุบัน ผู้คนในยุคนั้นใช้เสาเข็มที่ทำมาจากไม้ ในการสร้างกระโจมที่พักอาศัย โดยยกระดับความสูงจากพื้นเพิ่มขั้นเพื่อป้องกันตัวเองจากสัตว์ป่า
ในยุคถัดมาชาวโรมันได้ใช้เสาเข็มที่ทำมาจากไม้ และหินในการก่อสร้างจำนวนมาก อาทิเช่น ที่พักอาศัย วิหาร และสะพาน และในปี ค.ศ. 1832 กระบวนการเก็บรักษาสภาพของไม้ได้เกิดขึ้นครั้งแรกในอังกฤษ โดยการฉีดสารเคมีเข้าไปในไม้ นี่เป็นช่วงเวลาที่เสาเข็มไม้ได้รับการพัฒนามากขึ้นอย่างก้าวกระโดด จนถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลาย
หลังจากที่ใช้เสาเข็มไม้มานาน หลังยุค ค.ศ. 1900 เป็นต้นมา จึงเริ่มมีการพัฒนาจากเสาเข็มไม้ เป็นเสาเข็มปูนเพิ่มมากขึ้น และเมื่อถึงยุคอุตสาหกรรม ระบบฐานรากเสาเข็มได้ถูกพัฒนาต่อยอดแตกแขนงออกมาอีกหลากหลายประเภท ตามความต้องการที่เพิ่มมากขึ้น โดยมีการพัฒนากระบวนการผลิตเสาเข็มที่เป็นระบบ และมีความทันสมัย มาอย่างต่อเนื่องจวบจนถึงปัจจุบัน และเสาเข็มแบ่งออกได้ 6 ประเภท ดังนี้
เสาเข็มไม้ Timber Pile
เป็นเสาเข็มที่หาได้ง่าย มีน้าหนักเบา ราคาถูก และขนส่งสะดวก แต่มีความสามารถรับน้ำหนักค่อนข้างต่ำ
จึงจำเป็นต้องตอกเป็นกลุ่ม ส่งผลให้มีฐานรากมีขนาดใหญ่ ควรตอกให้ต่ำกว่าระดับน้ำใต้ดินเพื่อป้องกันการผุกร่อนจากปลวกและเห็ดรา
ปัจจุบันนิยมใช้เสาเข็มไม้สน และยูคาลิปตัส ตามท้องตลาดจะระบุขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเป็นนิ้วและความยาวเป็นเมตร เหมาะกับการนำไปใช้กับสิ่งปลูกสร้างที่มีขนาดเล็ก
เสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็ก Reinforced Concrete Pile
เป็นเสาเข็มหล่อในโรงงาน ที่ต้องออกแบบเหล็กเสริมตามยาวให้เพียงพอ เพื่อรับโมเมนต์ดัด จากการเคลื่อนย้าย และการตอก ปัจจุบันไม่นิยมมากนักเนื่องจากไม่ประหยัด จึงนิยมใช้เข็มคอนกรีตอัดแรงแทน
เสาเข็มเหล็ก Steel Pile
เป็นเสาเข็มที่ทำจากเหล็กทั้งท่อน มีความสามารถในการรับน้าหนักได้สูงกว่าเสาเข็มคอนกรีตและไม้ แต่มีราคาแพง ในปัจจุบันได้มีเทคโนโลยีเคลือบกันสนิมที่ซึมลงไปในเนื้อเหล็ก ติดตั้งได้เร็ว ไม่มีผลกระทบทางเสียง แรงสั่นสะเทือนน้อย สามารถถอนและเคลื่อนย้ายได้ง่าย นิยมใช้กับงานโครงสร้างชั่วคราวที่ต้องรับน้าหนักมากแต่ต้องทำการรื้อถอนในภายหลัง
เสาเข็มคอนกรีตอัดแรง Prestressed Concrete Pile
เป็นเสาเข็มที่อาศัยเทคนิคการดึงลวดรับแรงดึงแล้วเทคอนกรีตลงในแบบ เมื่อคอนกรีตแข็งจนได้กำลังจึงทำการตัดลวดรับแรงดึง จึงทำให้เกิดแรงอัดในเสาเข็ม ซึ่งช่วยลดปัญหาการแตกร้าวของเสาเข็มได้ดีกว่าแบบอื่น ๆ
เสาเข็มประกอบ Composite Pile
เป็นเสาเข็มที่ประกอบด้วยวัสดุสองชนิดในต้นเดียวกัน จุดสำคัญของเสาเข็มชนิดนี้คือรอยต่อต้องแข็งแรง ทนทาน
และสามารถถ่ายน้ำหนักจากท่อนบนสู่ท่อนล่างได้เป็นอย่างดี
เสาเข็มเจาะคอนกรีต Bored Concrete Pile
เป็นเสาเข็มที่มุ่งเน้นให้เกิดผลกระทบต่ออาคารข้างเคียงจากการสั่นสะเทือนน้อยที่สุด สามารถทำความลึกได้มากกว่าเสาเข็มตอกและสามารถควบคุมตำแหน่งได้ดีกว่า แต่มีราคาสูงกว่าในกรณีรับน้ำหนักเท่ากัน
ปัจจุบันเสาเข็ม ยังคงถือว่าเป็นส่วนประกอบหลักของอาคารที่จะขาดไปไม่ได้ แต่ในอนาคตเสาเข็มจะถูกพัฒนาในด้านวัสดุส่วนประกอบ รูปแบบที่หลากหลาย ตลอดจนวิธีการติดตั้งที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น เพื่อตอบโจทย์ และยกระดับการใช้งานในด้านต่าง ๆ ให้สูงขึ้นตามยุคสมัย
