เสาเข็มมีกี่ประเภท? มีคุณสมบัติอย่างไร?

เสาเข็มมีด้วยกันหลายประเภท ขึ้นอยู่กับลักษณะของงานที่นำไปใช้ประเภทของเสาเข็ม ได้แก่

1. เสาเข็มตอก

มีทั้งเสาไม้ เสาเหล็ก และเสาคอนกรีต ส่วนมากจะนิยมใช้เสาเข็มคอนกรีต เนื่องจากราคาถูกกว่าเสาเหล็กและแข็งแรงกว่าเสาไม้ สำหรับเสาคอนกรีตแบ่งย่อยได้ 2 ชนิด ได้แก่ เสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็ก และเสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กอัดแรง เสาคอนกรีตอัดแรงจะเป็นที่นิยมมากที่สุด เพราะหน้าตัดเล็กกว่าทำให้เวลานำไปตอกจะส่งผลกระทบต่ออาคารข้างเคียงน้อยกว่า เสาเข็มตอกมีด้วยกันหลายรูปแบบ ทั้งแบบสี่เหลี่ยม แบบกลม แบบตัว I และแบบตัว T เป็นต้น เสาเข็มตอกสามารถรับน้ำหนักปลอดภัยได้ราว ๆ 10-120 ตันต่อต้น

ตอกเสาเข็ม ต้องใช้ปั้นจั่นในการตอกลงไปในดิน โดยช่วงสุดท้ายซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการตอกเสาเข็ม จะต้องมีการตรวจสอบการตอก 10 ครั้งสุดท้าย (Last Ten Blow) เข็มที่ตอกมีการทรุดตัวกว่าค่าที่กำหนดไว้หรือไม่ ถ้าหากทรุดตัวมากเกินกว่าค่าที่กำหนดไว้แสดงว่ายังไม่สามารถรับน้ำหนักได้ดีพอ

2. เสาเข็มเจาะระบบแห้ง เสาเข็มที่เข้ามาแก้ปัญหาเสาเข็มแบบตอกซึ่งไม่สะดวกสำหรับการขนย้าย ให้สามารถทำงานในสถานที่แคบ ๆ เสาเข็มเจาะระบบแห้งเป็นการทำเสาเข็มแบบหล่อในที่ มีรูปร่างหน้าตาเป็นวงกลมขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 40-60 เซนติเมตร สามารถรับน้ำหนักปลอดภัยได้ราว ๆ 25-60 ตันต่อต้น ความยาวประมาณ 20–30 เมตร

ทำเสาเข็มเจาะแบบแห้งสามารถเจาะโดยใช้ขาตั้ง 3 ขา แล้วใช้ลูกตุ้มเหล็กหรือกระบะตักดินกระแทกลงไปในดินลึกประมาณ 1 เมตร หลังจากนั้นนำปลอกเหล็กตอกลงไปในหลุมเจาะ โดยปกติจะลงไปลึกประมาณ 12-14 เมตร ซึ่งระดับความลึกระดับนี้จะเป็นชั้นดินเหนียวอ่อน หลังจากนั้นทำการเจาะดินโดยทิ้งกระบะตักดินลงไปในปลอกเหล็ก แล้วตักขึ้นมาทิ้งบริเวณปากหลุม การเจาะดินจะทำการเจาะไปถึงชั้นทรายแล้วจึงหยุดเจาะ เนื่องจากชั้นทรายจะมีน้ำไหลซึมออกมาตลอดซึ่งจะทำให้ก้นหลุมพัง หลังจากนั้นใส่เหล็กเสริมลงไปในปลอกเหล็ก แล้วเทคอนกรีตลงไปในปลอกเหล็ก หลังจากเทเสร็จให้รีบดึงปลอกเหล็กขึ้นทันที

3. เสาเข็มเจาะระบบเปียกเป็นเสาเข็มแบบคอนกรีตเสริมเหล็กหล่อในที่ รูปหน้าตัดทรงกลม ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 0.75-1.50 เมตร สามารถรับน้ำหนักได้ถึง 150-900 ตัน/ต้น เสาเข็มระบบนี้จะเหมาะกับงานก่อสร้างที่มีขนาดใหญ่ เช่น อาคารสำนักงาน คอนโดมิเนียม ศูนย์การค้าขนาดใหญ่ เป็นต้น เสาเข็มระบบนี้เมื่อเจาะลงลึกกว่า 20 เมตร จะต้องใช้ละลายเบนโทไนท์ใส่ลงไปในหลุมเจาะ เพื่อผลักน้ำออกไปจากชั้นทรายเพื่อให้สามารถเทคอนกรีตลงไปได้

เสาเข็มที่นิยมใช้สร้างบ้าน จะมี 2 ประเภท ได้แก่

เสาเข็มตอก ซึ่งใช้เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงที่ผลิตจากโรงงาน แต่ละท่อนมีความยาวตั้งแต่ 1-28 ม. มีหลายหน้าตัด เช่น รูปตัวที (T) รูปตัวไอ (I) สี่เหลียม หกเหลี่ยม เป็นต้น เสาเข็มสั้นที่ยาว 1-6 เมตรมักจะตอกลงดินด้วยแรงคนขย่ม ส่วนเสาเข็มยาวจะใช้ปั้นจั่นในการตอก

เสาเข็มเจาะ ซึ่งจะใช้เครื่องมือขุดเจาะดินเป็นหลุมตามขนาดหน้าตัดเสาเข็ม โดยขุดให้ลึกถึงชั้นดินแข็งจากนั้นจึงใส่เหล็กเสริมและเทคอนกรีตลงไป

ในปัจจุบันเสาเข็มคอนกรีตอัดแรงจะได้รับความนิยมมากที่สุด เนื่องจากมีราคาที่ย่อมเยา ตรวจสอบความสมบูรณ์ของเสาเข็มก่อนที่จะติดตั้งได้ และสามารถรับน้ำหนักปลอดภัยสูงสุดกว่า 200 ตันต่อต้น ทางด้านการติดตั้งมีกรรมวิธีที่หลากหลายตั้งแต่ใช้ปั้นจั่นตอกเสาเข็ม การเจาะดิน การปรับปรุงสภาพดินบริเวณปลายเสาเข็ม ไปจนถึงการกดเสาเข็มซึ่งสามารถลดมลภาวะเสียงและแรงสั่นสะเทือนได้สมบูรณ์แบบ ความเหมาะสมของวิธีที่ใช้ในการติดตั้งเสาเข็มขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมของพื้นที่ ความจำเป็น และกฎหมายที่บังคับในพื้นที่นั้นๆ ภายหลังการติดตั้งวิศวกรนิยมเลือกใช้การทดสอบการรับน้ำหนักของเสาเข็ม หรือการทำสอบความสมบูรณ์ของเสาเข็มเพื่อยืนยันว่าเสาเข็มสามารถรับน้ำหนักได้ตามการคำนวณ ส่วนข้อจำกัดของเสาเข็มอาจจะพบได้ในพื้นที่ที่ค่อนข้างแคบ เนื่องจากจะต้องมีการขนย้ายเสาเข็มจากโรงงานเข้าสู่หน้างาน