เทคโนโลยีการออกแบบและการก่อสร้างกำแพงเสาเข็มตัด

กำแพงเสาเข็มแบบตัดขวางเป็นรูปแบบหนึ่งของการล้อมเสาเข็มรอบหลุมฐานราก โดยใช้เสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กและเสาเข็มคอนกรีตธรรมดามาตัดและปิดกั้น แล้วจัดเรียงเสาเข็มให้เป็นกำแพงเสาเข็มที่เกี่ยวกัน แรงเฉือนสามารถถ่ายโอนระหว่างเสาเข็มได้ในระดับหนึ่ง และในขณะที่กั้นดิน ก็สามารถป้องกันน้ำรั่วซึมได้อย่างมีประสิทธิภาพ เหมาะสำหรับใช้ในพื้นที่ที่มีระดับน้ำใต้ดินสูงและพื้นที่แคบ

การออกแบบกำแพงเสาเข็มตัด

ในทางทฤษฎี เนื่องจากเสาเข็มคอนกรีตธรรมดาและเสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กที่อยู่ติดกันจะประสานกันเพื่อสร้างผนัง ดังนั้นเมื่อผนังเสาเข็มรับแรงและเกิดการเสียรูป เสาเข็มคอนกรีตธรรมดาและเสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กจึงทำงานร่วมกัน สำหรับเสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็ก การมีอยู่ของเสาเข็มคอนกรีตธรรมดาจะเพิ่มความแข็งแกร่งในการดัดงอ ซึ่งสามารถนำมาพิจารณาได้โดยใช้วิธีความแข็งแกร่งเทียบเท่าในการคำนวณเมื่อใช้งานจริง

อย่างไรก็ตาม การศึกษาโครงการจริงแสดงให้เห็นว่า อัตราส่วนการมีส่วนร่วมต่อความแข็งแกร่งของเสาเข็มคอนกรีตธรรมดามีเพียงประมาณ 15% เท่านั้น เมื่อเกิดรอยแตกร้าวที่ก้นหลุม ดังนั้น เมื่อโมเมนต์ดัดมีขนาดใหญ่ ความแข็งแกร่งของเสาเข็มคอนกรีตธรรมดาจึงไม่สามารถนำมาพิจารณาได้ แต่เมื่อโมเมนต์ดัดมีขนาดเล็ก สามารถพิจารณาการมีส่วนร่วมของความแข็งแกร่งของเสาเข็มคอนกรีตธรรมดาได้อย่างเหมาะสมเมื่อคำนวณการเสียรูปของแถวเสาเข็ม และความแข็งแกร่งของเสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กสามารถคูณด้วยสัมประสิทธิ์การปรับปรุงความแข็งแกร่งที่ 1.1-1.2 ได้

การก่อสร้างกำแพงเสาเข็มตัด

เสาเข็มธรรมดาจะถูกหล่อด้วยคอนกรีตหน่วงการแข็งตัวสูงล่วงหน้า ส่วนที่เป็นคอนกรีตที่ตัดกันระหว่างเสาเข็มคอนกรีตธรรมดาที่อยู่ติดกันจะถูกตัดออกด้วยความสามารถในการตัดของสว่านเจาะปลอกก่อนการเริ่มติดตั้งเสาเข็มคอนกรีตธรรมดา จากนั้นจึงเทเสาเข็มเสริมเพื่อปิดกั้นเสาเข็มที่อยู่ติดกัน

ขั้นตอนการก่อสร้างกำแพงเสาเข็มเดี่ยวแบบตัดขวางมีดังนี้:

(ก) การติดตั้งสว่านในตำแหน่งที่กำหนด: เมื่อผนังนำทางมีความแข็งแรงเพียงพอ ให้ใช้เครนเคลื่อนย้ายสว่านไปยังตำแหน่งที่กำหนด และจัดตำแหน่งศูนย์กลางของตัวยึดท่อหลักให้อยู่ตรงกลางของรูบนผนังนำทาง

(ข) การก่อสร้างฐานรากเสาเข็มเดี่ยว: เมื่อกดส่วนแรกของกระบอกป้องกัน (ความลึก 1.5 ม. - 2.5 ม.) แล้ว บุ้งกี๋โค้งจะดูดดินจากกระบอกป้องกันและจับดินไว้พร้อมกับกดลงไปเรื่อยๆ จนกระทั่งส่วนแรกถูกกดลงไปจนสุด (โดยทั่วไปจะเหลือส่วนที่อยู่บนพื้นดินไว้ 1 ม. - 2 ม. เพื่อความสะดวกในการเชื่อมต่อกระบอกป้องกัน) เพื่อตรวจสอบความตั้งฉาก หลังจากผ่านการทดสอบแล้ว จึงเชื่อมต่อกระบอกป้องกันที่สอง และทำซ้ำเช่นนี้ไปเรื่อยๆ จนกว่าแรงดันจะถึงระดับความสูงด้านล่างของเสาเข็มตามที่ออกแบบไว้

(ค) การยกโครงเหล็กเสริม: สำหรับเสาเข็ม B ควรวางโครงเหล็กเสริมหลังจากตรวจสอบรูเจาะผ่านเกณฑ์แล้ว ในขั้นตอนนี้ ระดับความสูงของโครงเหล็กเสริมจะต้องถูกต้อง
(d) การฉีดคอนกรีต: หากมีน้ำอยู่ในหลุม จำเป็นต้องใช้วิธีการฉีดคอนกรีตใต้น้ำ หากไม่มีน้ำอยู่ในหลุม ให้ใช้วิธีการฉีดคอนกรีตในหลุมแห้งและต้องระมัดระวังเรื่องการสั่นสะเทือน

(e) การดึงกระบอกป้องกันเข้าไปในเสาเข็ม: ขณะเทคอนกรีต ให้ดึงกระบอกป้องกันออกมา และระมัดระวังให้ส่วนล่างของกระบอกป้องกันอยู่ต่ำกว่าผิวคอนกรีตอย่างน้อย 2.5 เมตร

ขั้นตอนการก่อสร้างเสาเข็มมีดังนี้:

สำหรับเสาเข็มปิดกั้นแถวหนึ่ง กระบวนการก่อสร้างจะเป็น A1→A2→B1→A3→B2→A4→B3 และต่อไปเรื่อยๆ

ตัวชี้วัดสำคัญที่เป็นรูปธรรม:

การกำหนดเวลาหน่วงการแข็งตัวของคอนกรีตสำหรับเสาเข็ม A จำเป็นต้องคำนวณเวลาหน่วงการแข็งตัวของคอนกรีตสำหรับเสาเข็ม A ตามสูตรต่อไปนี้ หลังจากกำหนดเวลา t ที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของเสาเข็มเดี่ยว A และ B แล้ว:

T=3t+K

สูตร: K — เวลาสำรอง โดยทั่วไปคือ 1.5 ตัน

ในกระบวนการก่อสร้างรูเสาเข็ม B เนื่องจากคอนกรีตของเสาเข็ม A ยังไม่แข็งตัวสนิทและยังคงอยู่ในสภาพไหล จึงอาจไหลทะลักเข้าไปในรูเสาเข็ม B จากจุดตัดระหว่างเสาเข็ม A และเสาเข็ม B ทำให้เกิด "การไหลทะลักของท่อ" มาตรการแก้ไขมีดังนี้:

(ก) ควบคุมการยุบตัวของคอนกรีตเสาเข็ม A ให้น้อยกว่า 14 ซม.

(ข) ท่อปลอกจะต้องถูกสอดเข้าไปลึกอย่างน้อย 1.5 เมตรจากก้นหลุม

(ค) สังเกตว่าผิวคอนกรีตด้านบนของเสาเข็ม A ทรุดตัวลงแบบเรียลไทม์หรือไม่ หากพบการทรุดตัว ควรหยุดการขุดเสาเข็ม B ทันที และในขณะที่กดกระบอกป้องกันลงให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ ให้เติมดินหรือน้ำลงในเสาเข็ม B (ปรับสมดุลแรงดันคอนกรีตของเสาเข็ม A) จนกว่า “การกระชากของท่อ” จะหยุดลง

มาตรการอื่นๆ:

เมื่อพบสิ่งกีดขวางใต้ดิน เนื่องจากกำแพงเสาเข็มตัดใช้ปลอกเหล็ก ผู้ปฏิบัติงานสามารถยกลงไปในหลุมเพื่อกำจัดสิ่งกีดขวางได้เมื่อตรวจสอบแล้วว่าสภาพแวดล้อมปลอดภัย
สามารถดึงโครงเหล็กที่วางไว้ขึ้นมาได้เมื่อดึงปลอกเสาเข็มขึ้นด้านบน มาตรการป้องกันสามารถเลือกใช้การลดขนาดอนุภาคของวัสดุผสมคอนกรีตที่เสา B หรือเชื่อมแผ่นเหล็กบางๆ ที่มีขนาดเล็กกว่าโครงเหล็กเล็กน้อยเข้ากับด้านล่างของโครงเหล็กเพื่อเพิ่มความสามารถในการป้องกันการลอยตัว

ในการก่อสร้างกำแพงเสาเข็มตัดขวาง เราไม่ควรพิจารณาเพียงแค่การควบคุมเวลาการแข็งตัวช้าของเสาเข็มคอนกรีตธรรมดาเท่านั้น แต่ควรใส่ใจกับการจัดเวลาการก่อสร้างของเสาเข็มคอนกรีตธรรมดาและเสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กที่อยู่ติดกันด้วย และควรควบคุมระดับความตั้งฉากของเสาเข็มด้วย เพื่อป้องกันไม่ให้เสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กไม่สามารถก่อสร้างได้เนื่องจากความแข็งแรงของเสาเข็มคอนกรีตเพิ่มขึ้นมากเกินไป หรือเนื่องจากเสาเข็มคอนกรีตธรรมดาที่สร้างเสร็จแล้วมีความเบี่ยงเบนจากความตั้งฉากมาก ส่งผลให้การยึดเกาะกับเสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กไม่ดี แม้กระทั่งเกิดการรั่วซึมของบ่อฐานราก ก็ไม่สามารถหยุดน้ำและทำให้เกิดความเสียหายได้ ดังนั้นจึงควรมีการวางแผนการก่อสร้างกำแพงเสาเข็มตัดขวางอย่างเหมาะสม และควรจัดทำบันทึกการก่อสร้างเพื่ออำนวยความสะดวกในการก่อสร้างอย่างราบรื่น เพื่อควบคุมความแม่นยำในการเจาะรูของเสาเข็มให้เป็นไปตามข้อกำหนดของการออกแบบและข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง ควรใช้การควบคุมความแม่นยำในการเจาะรูตลอดกระบวนการ สามารถแขวนเสาบอกแนวสองต้นไว้บนเครื่องตอกเสาเข็มเพื่อควบคุมความตั้งฉากของผนังด้านนอกของกระบอกป้องกันทิศเหนือ-ใต้และทิศตะวันตก-ตะวันออก และสามารถใช้เครื่องวัดความเอียงสองเครื่องเพื่อตรวจสอบความตั้งฉากของรู ควรทำการแก้ไขและปรับแต่งให้ทันท่วงทีเมื่อพบความเบี่ยงเบน

เช่นเดียวกับการก่อสร้างกำแพงกันดินใต้ดินแบบต่อเนื่อง การก่อสร้างกำแพงเสาเข็มแบบสอดท่อเต็มพื้นที่ก็จำเป็นต้องสร้างกำแพงนำทางก่อนเจาะเสาเข็มเช่นกัน ซึ่งจะช่วยควบคุมตำแหน่งระนาบของเสาเข็มที่เจาะได้ และทำหน้าที่เป็นฐานสำหรับเครื่องจักรกลก่อสร้างเพื่อป้องกันการยุบตัวของรูเจาะ ทำให้ปลอกเสาเข็มของกำแพงเสาเข็มแบบสอดท่อเต็มพื้นที่ตั้งตรง และรับประกันการทำงานที่ราบรื่นของเครื่องเจาะแบบสอดท่อเต็มพื้นที่ ข้อกำหนดในการก่อสร้างกำแพงนำทางสามารถดูได้จากข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องของกำแพงกันดินใต้ดิน