เปิดเวบเมื่อ 06/11/2555
ปรับปรุงเวบเมื่อ 01/12/2561
ผู้ชมทั้งหมด
สินค้าทั้งหมด 18











บทความ
การก่อสร้างระบบป้องกันตลิ่งโดยวิธี Jet Grouted Piles (อ่าน 4627/ตอบ 0)
การก่อสร้างระบบป้องกันตลิ่งโดยวิธี Jet Grouted Piles

การก่อสร้างระบบป้องกันตลิ่งโดยวิธี Jet Grouted Piles เป็นอีกวิธีหนึ่งในการแก้ไขปัญหาด้านการพังทลายของตลิ่งที่น่าสนใจในปัจจุบัน เนื่องจากทำงานได้สะดวกรวดเร็ว วิธีการทำงานและออกแบบไม่ยุ่งยากมากนัก รวมทั้งยังให้ความมั่นคงของตลิ่งไม่น้อยไปกว่าการสร้างกำแพงกันดินเมื่อเทียบกับความจำเป็นที่ต้องการ วิธี Jet Grouted Pile ถือเป็นเทคนิคการปรับปรุงคุณภาพดินโดยใช้ Cement Column โดยมีจุดมุ่งหมายหลักในการปรับปรุงดินอ่อนในที่ซึ่งมีคุณภาพต่ำไม่เหมาะสมที่จะใช้ในงานก่อสร้างให้มีสภาพเป็นดินที่แข็งตัว มีความทึบน้ำมีความต้านทานต่อการเปลี่ยนรูปมากขึ้น ในขณะที่หน่วยน้ำหนักจะเบาขึ้นเล็กน้อย  สารผสมเพิ่มที่ใช้ปรับปรุงคุณสมบัติของดินทั้งดินเหนียวอ่อนและดินทราย ปกติจะใช้ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทหนึ่ง หากต้องการกำลังของดินอ่อนหลังทำการปรับปรุงให้มีกำลังสูงมากๆ ต้องเพิ่มปริมาณปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของดินและความแข็งแรงของวัสดุผสมที่ต้องการ
เทคนิคการก่อสร้าง Cement Column  สามารถก่อสร้างด้วยวิธีผสมลึกทั้งแบบปั่นผสม (Rotary Mixed)  และอัดฉีดแรงดันสูง (Jet Grouting)  เทคนิคแบบปั่นผสมเหมาะสำหรับดินประเภท Cohesive Soils  หรือดินปนกรวด หรือดินปนหินขนาดใหญ่ ซึ่งใช้อย่างแพร่หลายในประเทศญี่ปุ่น เทคนิคแบบอัดฉีดแรงดันสูงสามารถใช้ปรับปรุงดินได้ทุกประเภท ทั้งดินประเภท   Cohesive Soils  โดยเฉพาะอย่างยิ่งดินที่มีความเหนียวมากอย่างดินในบริเวณกรุงเทพฯ  และดินประเภท Cohesionless Soils 
ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2535 ได้มีการพัฒนาเทคนิคปรับปรุงคุณภาพดินด้วยวิธี Jet Grouting Technique ให้มีประสิทธิภาพสูง สามารถควบคุมคุณภาพการก่อสร้างไม่ให้เกิดความเสียหายกับสิ่งก่อสร้างข้างเคียง และช่วยแก้ปัญหาในการก่อสร้างงานประเภทต่างๆ อย่างกว้างขวาง เช่น งานก่อสร้างกำแพงกันดินชั่วคราว (Temporary Earth Retaining Structure)  งานเสริมความแข็งแรงของดินที่ก้นบ่อขุดเพื่อต้านการยกตัวในงานขุดบ่อดิน (Strengthening Bottom Floor against Base Heaving in Excavation)  งานปรับปรุงดินฐานรากซึ่งเป็นชั้นดินอ่อนที่หนามากเพื่อให้สามารถรองรับคันดินถมหรือลานดินถม (Foundation Improvement for Earth Embankment) ได้อย่างปลอดภัยและไม่เกิดการทรุดตัวเกินเกณฑ์ที่กำหนด  งานเสริมความมั่นคงให้ตลิ่งริมน้ำทั้งที่มีหรือยังไม่มีโครงสร้างกำแพงคอนกรีตป้องกันตลิ่ง (Stabilizing Soil along River Banks or Strengthening Existing Retaining Structures)  และงานก่อสร้างแนวกำแพงทึบน้ำ เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำผ่านเข้าไปในบริเวณที่ต้องการป้องกัน (Impervious Cut-off Wall)
การพัฒนากำลังของวัสดุผสมดิน-ซีเมนต์
การพัฒนากำลังแรงอัดของวัสดุผสมดิน-ซีเมนต์ เกิดจากปฏิกิริยา Cement Hydration ที่ก่อให้เกิดสาร Calcium Silicate Hydrate (CSH), Calcium Aluminate Hydrate (CAH) และ Calcium Hydroxide (CaOH2) สาร CSH และ CAH จะมีคุณสมบัติเป็นตัวเกาะยึดให้มวลดินเข้าด้วยกันทำให้รวมตัวกันเป็นมวลขนาดใหญ่ที่มีความแข็งแรงสูงขึ้น
CaOH2  ที่เกิดขึ้นจะทำปฏิกิริยาปอสโซลานิกกับ Soil Silica และ Soil Alumina  ในดิน ทำให้เกิดสาร CSH และ CAH เพิ่มเติมจากปฏิกิริยาที่เกิดจากซีเมนต์โดยตรง
ปริมาณปูนซีเมนต์ที่ใช้ผสมกับดินขึ้นอยู่กับชนิดของดินและความแข็งแรงของวัสดุผสมที่ต้องการ ส่วนใหญ่ปริมาณปูนซีเมนต์จะอยู่ระหว่าง 200-300 กก./ลบ.ม. ของดินเดิม ในกรณีที่ต้องการได้เสาเข็มดิน-ซีเมนต์ที่มีความแข็งแรงมากในระยะเวลาอันสั้น อาจใช้ปริมาณซีเมนต์สูงถึง 500 กก./ลบ.ม.  หรือมากกว่านี้
คุณสมบัติทางวิศวกรรมของวัสดุผสมดิน-ซีเมนต์
ผลจากการก่อสร้าง Cement Column ในระยะเวลาหลายปีที่ผ่านมา เช่น การนำ Jet Grouting Technique ไปประยุกต์ใช้ในที่ราบลุ่มมาน้ำเจ้าพระยาประมาณ 100 โครงการ ได้มีการสุ่มเจาะเก็บตัวอย่างวัสดุผสมอย่างต่อเนื่องเพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของเสาเข็มในแต่ละงาน และไดนำตัวอย่างที่เป็นตัวแทนไปทดสอบคุณสมบัติทางวิศวกรรม ดินเดิมซึ่งอ่อนในระดับ very soft clay (qu ~ 0.6-2 ตัน/ตร.ม.) ได้เปลี่ยนคุณสมบัติเป็น hard clay (qu > 40-250 ตัน/ตร.ม.)  ภายในระยะเวลาเพียง 1 เดือน และ tangent modulus of elasticity (Et) ที่ 50% qu จะสูงกว่า 5,000 ตัน/ตร.ม. ส่วนค่า strain ที่กำลังอัดสูงสุดจะอยู่ประมาณ 0.8-1.0 % และหน่วยน้ำหนักแห้งมีค่าต่ำในระดับเพียง 0.5-0.7 ตัน/ลบ.ม. (Low dry unit weight) ในขณะที่ปริมาณน้ำในวัสดุผสมสูงถึงระดับ 90-170%  วัสดุผสมดิน-ซีเมนต์จะมีลักษณะแข็งเปราะกว่าวัสดุดินเดิมที่มีคุณสมบัติเป็น plastic
เทคนิคการก่อสร้าง Cement Column ด้วยวิธี Jet Grouting
Jet Grouting Technique เป็นวิธีการฉีดน้ำปูนซีเมนต์เข้าไปผสมรวมกับเนื้อดินด้วยความดันสูงมากในระดับ 200 – 400 บาร์  ผ่านทางหัวฉีด (Nozzle) ซึ่งมีขนาดประมาณ 1.4-3.0 มม. เรียงตัวอยู่ในแนวนอนรอบส่วนปลายล่างของก้านเจาะจำนวน 1-8 หัวฉีด ในขณะทำงานเครื่องเจาะจะหมุนกดก้านเจาะเจาะแหวกดินลงไปช้าๆ พร้อมทั้งฉีดน้ำตัดดินด้วยความดันสูง เมื่อถึงระดับความลึกที่กำหนดจะหมุนก้านเจาะด้วยอัตราความเร็ว 6-15 รอบต่อนาที พร้อมทั้งยกดึงขึ้นเป็นจังหวะประมาณ 2-30 ซม.  ในขณะเดียวกันจะอัดฉีดน้ำปูนซีเมนต์ความดันสูงที่มีพลังงานจลน์ความเร็วประมาณ 200 ม./วินาที หรือสูงกว่า แหวกทะลุทะลวงตัดย่อยดินให้ผสมรวมเป็นเนื้อเดียวกัน การทำงานจะควบคุมด้วยระบบควบคุมอัตโนมัติอย่างต่อเนื่อง จนถึงระดับความลึกของชั้นดินที่ต้องการปรับปรุง วัสดุผสมดิน-ซีเมนต์จะก่อรูปทรงกระบอกในลักษณะเหมือนเสาเข็ม ซึ่งเรียกว่า Cement Column

ขั้นตอนการทำงานในสนาม

ก) เคลื่อนรถเจาะเข้าจุด ตั้งก้านเจาะให้ตรงศูนย์เสาและให้ได้แนวดิ่ง

                                                                ข) หมุนกดก้านเจาะ หมุนกดหัวเจาะจนถึงระดับที่ออกแบบ

ค) อัดฉีดน้ำปูนซีเมนต์ อัดฉีดน้ำปูนซีเมนต์ด้วยความดันที่กำหนดอย่างต่อเนื่อง

                                                                ง) ดึงก้านเจาะขึ้น ถอนก้านเจาะขึ้นเป็นจังหวะอย่างสม่ำเสมอ

                                                                    ด้วยระบบควบคุมอัตโนมัติจนถึงระดับที่ออกแบบ

จ) ตรวจสอบอุปกรณ์ ล้างท่อส่งน้ำปูนและหัวเจาะ ตรวจสอบความพร้อมของเครื่องจักร

 

                              การประยุกต์ใช้ Cement Column ในงานก่อสร้าง

                แนวทางการประยุกต์ใช้ประโยชน์จาก Cement Column สามารถดัดแปลงออกแบบให้เหมาะสมกับแต่ละงานได้หลากหลายวิธี ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์และเงื่อนไขต่างๆ ที่เป็นข้อจำกัดของงานซึ่งต้องมีความเข้าใจเป็นอย่างดีในคุณสมบัติของวัสดุผสมดิน-ซีเมนต์ และพฤติกรรมระหว่างเสาเข็มดิน-ซีเมนต์กับดินโดยรวม

                งานที่ได้นำ Cement Column ไปประยุกต์ใช้สามารถจัดแบ่งได้ตามลักษณะงานดังนี้

1.             ใช้ปรับปรุงดินฐานรากเพื่อเพิ่ม bearing capacity ของชั้นดินอ่อน และเพื่อลดการทรุดตัวของคันดินถมที่จะก่อสร้างบนชั้นดินอ่อนนั้น

2.             ใช้ปรับปรุงดินที่มีคุณภาพต่ำเพื่อเพิ่มความมั่นคงให้ผนังบ่อขุดหรือเพื่อเสริมความแข็งแรงให้ผนังกำแพงกันดินริมน้ำที่เริ่มชำรุดเสียหาย

3.             ใช้กำแพงเสาเข็มดิน-ซีเมนต์เป็นกำแพงทึบน้ำ (Cut Off Wall) ป้องกันการรั่วซึมของน้ำไม่ให้ไหลเข้าสู่บริเวณที่ต้องการป้องกัน

4.             งานปรับปรุงดินบริเวณหลังผนังสถานี (Diaphram Wall) ขณะเริ่มขุดเจาะอุโมงค์ และขณะขุดเจาะไปบรรจบกับสถานีปลายทาง

5.             งานปรับปรุงดินบริเวณอุโมงค์เข้า-ออกฉุกเฉิน (Intervention Shaft) และอุโมงค์เชื่อมต่อ (Passenger Adit)

6.             งานปรับปรุงดินบริเวณพื้นบ่อขุดเพื่อป้องกันปัญหาการแยกตัว (Heave) ของพื้นขณะขุดดิน

7.             งานปรับปรุงดินบริเวณเครื่องขุดอุโมงค์ (TBM) ในงานซ่อมแซมเครื่องขุดเจาะ

8.             งานปรับปรุงดินเพื่อซ่อมรอยแตกของท่อใต้ดินขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางใหญ่กว่า 1 เมตรขึ้นไป

9.             งานเสริมความแข็งแรงให้กับฐานรากเดิม

10.      งานป้องการการเลื่อนไถลและการพังทลายของตลิ่งริมแม่น้ำ