6
ขอที่ควรคํานึงถึงในการออกแบบโครงสรางกําแพงพืดกันดินชนิดขุด-หลอในที่ในงานกอสรางใตดิน ADDITIONAL CONSIDERATION OF DIAPHRAGM WALL DESIGN FOR UNDERGROUND STRUCTURE CONSTRUCTION กมล สิงหโตแกว (Kamol Singtokeaw) 1 สุเมธ ประเวศวรารัตน (Sumate Pravetwararat) 2 ชาญชัย ทรัพยมณีวงศ (Chanchai Submaneewong) 3 ธยานันท บุณยรักษ (Thayanan Boonyarak) 4 1 กรรมการผูชวยผูจัดการ บริษัท ซีฟโก จํากัด (มหาชน) ([email protected]) 2 ผูจัดการโครงการอาวุโส บริษัท ซีฟโก จํากัด (มหาชน) ([email protected]) 3 วิศวกรปฐพี บริษัท ซีฟโก จํากัด (มหาชน) ([email protected]) 4 วิศวกรปฐพี บริษัท ซีฟโก จํากัด (มหาชน) ([email protected]) บทคัดยอ : ระบบกําแพงพืดกันดินชนิดขุด-หลอในที(Diaphragm Wall) นิยมใชในงานขุดดินเพื่อกอสรางฐานรากอาคารหรือ โครงสรางใตดินในบริเวณที่อยูในเขตที่มีความเสี่ยงจากการเคลื่อนตัวของดินสูง เชนงานขุดดินใกลอาคารเกาที่กอสรางมานานเนื่องจาก เปนระบบกําแพงที่มีความแข็งจึงสามารถลดการเคลื่อนตัวของดินไดดีและยังสามารถใชเปนระบบกําแพงถาวรไดในภายหลัง การ ออกแบบโครงสรางสวนอื่นที่มาตอเขากับกําแพง Diaphragm Wall ผูออกแบบโครงสรางตองรูถึงขอจํากัดและสภาพโดยรวมของตัว กําแพงDiaphragm Wall ทั้งในระหวางขั้นตอนการกอสรางและสภาพภายหลังการกอสรางแลวเสร็จ เพื่อออกแบบโครงสรางสวน ตอเนื่องไดอยางเหมาะสม บทความนี้จะนําเสนอขอจํากัด รูปแบบโครงสรางของกําแพง Diaphragm Wall และปจจัยที่ควรคํานึงถึงสําหรับการ ใชกําแพง Diaphragm Wall เปนระบบโครงสรางปองกันดิน ABSTRACT: Underground structure construction using diaphragm wall as a retaining structure has become more popular in urban area. Due to its high rigidity and the fact that it can be used as permanent structure, diaphragm wall is one of the most suitable solutions for deep excavation work adjacent to sensitive structures such as historical buildings. To design the connection between diaphragm wall and basement floor, designers should have good understanding of diaphragm wall characteristics, limitation and sequence of both diaphragm wall and basement construction. This paper presents characteristic of diaphragm wall, its limitation, sequence of construction and additional factors to consider for appropriate connection design. KEYWORDS: Diaphragm wall, Pile leg, Basement construction 1. บทนํา โครงสรางกําแพงพืดกันดินชนิดขุด-หลอในที(Diaphragm wall) มีความแตกตางโครงสรางทั่วไปหลายประการเนื่องจาก การกอสรางกําแพง Diaphragm Wall จะตองกอสรางทีละแผง โดยที่รอยตอระหวางแผงตองสามารถปองกันการรั่วซึมของน้ํา ใตดินได ความกวางและความยาวของแผงจะถูกกําหนดขึ้นตาม ขนาดและกําลังของเครื่องจักร รวมทั้งเสถียรภาพของรองเจาะทีการประชุมวิชาการวิศวกรรมโยธาแห่งชาติ ครั้งที๑๑ รร. เมอร์ลิน บีช รีสอร์ต . ภูเก็ต ๒๐-๒๒ เมษายน ๒๕๔๙

ADDITIONAL CONSIDERATION OF DIAPHRAGM WALL DESIGN … · 2014-09-04 · ข อที่ควรคํึึงถงในการออกแบบโครงสราน างกําแพงพืัดกินดนชนิุดดข-หล

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ADDITIONAL CONSIDERATION OF DIAPHRAGM WALL DESIGN … · 2014-09-04 · ข อที่ควรคํึึงถงในการออกแบบโครงสราน างกําแพงพืัดกินดนชนิุดดข-หล

ขอที่ควรคํานึงถึงในการออกแบบโครงสรางกําแพงพืดกันดินชนิดขุด-หลอในที่ในงานกอสรางใตดิน ADDITIONAL CONSIDERATION OF DIAPHRAGM WALL DESIGN

FOR UNDERGROUND STRUCTURE CONSTRUCTION

กมล สิงหโตแกว (Kamol Singtokeaw)1 สุเมธ ประเวศวรารัตน (Sumate Pravetwararat)2

ชาญชัย ทรัพยมณีวงศ (Chanchai Submaneewong)3 ธยานันท บุณยรักษ (Thayanan Boonyarak)4

1กรรมการผูชวยผูจัดการ บริษัท ซีฟโก จํากัด (มหาชน) ([email protected]) 2ผูจัดการโครงการอาวโุส บริษัท ซีฟโก จํากัด (มหาชน) ([email protected])

3วิศวกรปฐพี บริษัท ซีฟโก จํากัด (มหาชน) ([email protected]) 4วิศวกรปฐพี บริษัท ซีฟโก จํากัด (มหาชน) ([email protected])

บทคัดยอ : ระบบกําแพงพืดกันดินชนิดขุด-หลอในที่ (Diaphragm Wall) นิยมใชในงานขุดดินเพื่อกอสรางฐานรากอาคารหรือโครงสรางใตดินในบริเวณที่อยูในเขตที่มีความเสี่ยงจากการเคลื่อนตัวของดินสูง เชนงานขุดดินใกลอาคารเกาท่ีกอสรางมานานเนื่องจากเปนระบบกําแพงที่มีความแข็งจึงสามารถลดการเคลื่อนตัวของดินไดดีและยังสามารถใชเปนระบบกําแพงถาวรไดในภายหลัง การออกแบบโครงสรางสวนอื่นที่มาตอเขากับกําแพง Diaphragm Wall ผูออกแบบโครงสรางตองรูถึงขอจํากัดและสภาพโดยรวมของตัวกําแพงDiaphragm Wall ท้ังในระหวางขั้นตอนการกอสรางและสภาพภายหลังการกอสรางแลวเสร็จ เพื่อออกแบบโครงสรางสวนตอเนื่องไดอยางเหมาะสม บทความนี้จะนําเสนอขอจํากัด รูปแบบโครงสรางของกําแพง Diaphragm Wall และปจจัยที่ควรคํานึงถึงสําหรับการใชกําแพง Diaphragm Wall เปนระบบโครงสรางปองกันดิน ABSTRACT: Underground structure construction using diaphragm wall as a retaining structure has become more popular in urban area. Due to its high rigidity and the fact that it can be used as permanent structure, diaphragm wall is one of the most suitable solutions for deep excavation work adjacent to sensitive structures such as historical buildings. To design the connection between diaphragm wall and basement floor, designers should have good understanding of diaphragm wall characteristics, limitation and sequence of both diaphragm wall and basement construction. This paper presents characteristic of diaphragm wall, its limitation, sequence of construction and additional factors to consider for appropriate connection design. KEYWORDS: Diaphragm wall, Pile leg, Basement construction 1. บทนํา

โครงสรางกําแพงพืดกันดินชนิดขุด-หลอในที่ (Diaphragm wall) มีความแตกตางโครงสรางทั่วไปหลายประการเนื่องจาก

การกอสรางกําแพง Diaphragm Wall จะตองกอสรางทีละแผงโดยท่ีรอยตอระหวางแผงตองสามารถปองกันการรั่วซึมของน้ําใตดินได ความกวางและความยาวของแผงจะถูกกําหนดขึ้นตามขนาดและกําลังของเครื่องจักร รวมทั้งเสถียรภาพของรองเจาะที่

การประชุมวชิาการวศิวกรรมโยธาแห่งชาติ ครัง้ท่ี ๑๑ รร. เมอรลิ์น บีช รสีอรต์ จ. ภูเก็ต ๒๐-๒๒ เมษายน ๒๕๔๙

Page 2: ADDITIONAL CONSIDERATION OF DIAPHRAGM WALL DESIGN … · 2014-09-04 · ข อที่ควรคํึึงถงในการออกแบบโครงสราน างกําแพงพืัดกินดนชนิุดดข-หล

จะมีคาสูงพอไมใหเกิดการพังทลาย การเทคอนกรีตจะตองใชวิธีเทคอนกรีตใตน้ํา (Tremie method) เปนตน การออกแบบหรือกําหนดรายละเอียดเพิ่มเติมสําหรับกําแพง Diaphragm Wall จะตองสอดคลองกับวิธีการกอสรางและมีความเหมาะสมทางวิศวกรรม เนื้อหาในบทความนี้ประกอบดวย ลักษณะทั่วไปและข้ันตอนการกอสราง ขนาดของกําแพง Diaphragm Wall การจัดวางเหล็กเสริม การออกแบบรอยตอระหวางกําแพงกับพื้น และเสาเข็มใตระดับกําแพง Diaphragm Wall

2. ลักษณะทั่วไปและขั้นตอนการกอสรางกําแพง Diaphragm Wall

กําแพงพืดกันดินชนิดขุดหลอในที่ (Diaphragm wall) คือโครงสรางคอนกรีตเสริมเหล็กที่กอสรางโดยทําการขุดดินออกแลวใชดินรอบๆรูเจาะทําหนาท่ีเปนแบบหลอคอนกรีต การจัดตําแหนงเหล็กเสริมในกําแพง Diaphragm Wall จะตองทําการผูกเหล็กเพื่อสรางเปนโครงกอนแลวทําการหยอนลงในรูเจาะ จากนั้นจึงเทคอนกรีต การกอสรางกําแพง Diaphragm Wall จะตองกอสรางทีละแผงโดยที่รอยตอระหวางแผงตองสามารถปองกันการรั่วซึมของน้ําใตดิน

การกอสรางกําแพง Diaphragm Wall มีข้ันตอนโดยสังเขป ดังแสดงในภาพที่ 1

ภาพที่ 1 ข้ันตอนทั่วไปในการกอสรางกําแพง Diaphragm Wall

ในการกอสรางกําแพง Diaphragm Wall ท่ีมีรูปแบบซับซอนมากกวาปกติ เชน มีการใชความหนาของกําแพงกันดินไมเทากันในโครงการ มีการตอกําแพงพืดกันดินเขากับกําแพงคอนกรีตเสริมเหล็ก มีการเตรียมตําแหนงใหอุโมงคเจาะทะลุ เปนตน อาจ

ตองมีการปรับเปลี่ยนขั้นตอนและวิธีการกอสรางใหเหมาะสมตามแตขอกําหนดและสภาพการกอสรางนั้นๆ

3. ขนาดและความลึกโดยทั่วไปของกําแพง Diaphragm Wall 3.1 ความหนาของกําแพง Diaphragm Wall

การกําหนดความหนาของกําแพง Diaphragm Wall จะตองพิจารณาจากกําลังรับน้ําหนักของหนาตัดและปริมาณการเคลื่อนตัวของกําแพงกันดินในระหวางการขุดดิน และควรพิจารณาเหล็กเสริมในกําแพง Diaphragm Wall ดวยวาหากใชกําแพงมีปริมาณเหล็กเสริมท่ีสูง มากเกินไปอาจสงผลตอการไหลของคอนกรีตเหลวได โดยทั่วไปความหนาของกําแพง Diaphragm Wall ท่ีใชจะมีความหนาตั้งแต 0.40, 0.60, 0.80, 1.00, 1.20 และ 1.50 ม. 3.2 ความยาวของแผงกําแพง Diaphragm Wall (Panel Length)

การกําหนดความกวางของแผงกําแพง Diaphragm Wall แตละแผงจะตองพิจารณาจากปจจัยท่ีเกี่ยวของหลายๆสวนประกอบเขาดวยกัน

ความยาวต่ําสุดของแผงกําแพง Diaphragm Wall จะถูกกําหนดดวยความกวางของเครื่องมือขุดเจาะ (Grab width) ซึ่งแสดงในภาพที่ 2 โดยท่ัวไปสําหรับช้ันดินกรุงเทพฯจะกําหนดความยาวต่ําสุดอยูในชวง 2.50 ถึง 3.00 ม.

ความยาวแผงที่มากท่ีสุดจะพิจารณาจากเสถียรภาพของรองเจาะ หากรองเจาะมีความยาวมาก ผลของแรงดัดท่ีหางจากจุดรองรับจะลดลง ทําใหรองเจาะอาจเกิดการบีบตัวได ท้ังนี้ตองพิจารณาจากคุณสมบัติของดินและคุณสมบัติของสารละลายรักษาเสถียรภาพที่ใชดวย [1] ในชั้นดินกรุงเทพฯ ความยาวของรองเจาะไมควรเกิน 6.0 ม.

นอกจากนี้การกําหนดความยาวของแผงยังตองพิจารณาถึงข้ันตอนในการกอสรางกําแพง Diaphragm Wall แตละแผงอีกดวยวาจะกําหนดใหแผงใดเปนแผงปฐมภูมิ (Primary panel) หรือแผงทุติยภูมิ (Secondary panel) สําหรับแผงกําแพงบริเวณหัวมุม หรือตําแหนงท่ีมีการเปลี่ยนความหนาของกําแพง Diaphragm Wall จะตองกําหนดความยาวของแผงใหเหมาะสมกับการทํางาน และตองควบคุมระยะเวลาในการกอสรางแผงกําแพง

การประชุมวชิาการวศิวกรรมโยธาแห่งชาติ ครัง้ท่ี ๑๑ รร. เมอรลิ์น บีช รสีอรต์ จ. ภูเก็ต ๒๐-๒๒ เมษายน ๒๕๔๙

Page 3: ADDITIONAL CONSIDERATION OF DIAPHRAGM WALL DESIGN … · 2014-09-04 · ข อที่ควรคํึึงถงในการออกแบบโครงสราน างกําแพงพืัดกินดนชนิุดดข-หล

รวมท้ังเสาเข็มใตระดับกําแพง Diaphragm Wall แตละแผงอีกดวยไมใหใชระยะเวลาในการเจาะนานเกินไป

ภาพที่ 2 หัวขุดเจาะกําแพงพดื

3.3 ความลึกของปลายกําแพง Diaphragm Wall

ปลายกําแพง Diaphragm Wall ควรจะฝงอยูในชั้นดินที่แข็ง และฝงอยูลึกกวาระดับที่ ทําการขุดดิน ควรมีการคํานวณเสถียรภาพของงานขุดดินเมื่อกําหนดความลึกปลายกําแพงไดแลว ในบางกรณีท่ีช้ันดินแข็งอยูลึกมากจําเปนตองใหปลายกําแพงอยูในชั้นดินออน ก็สามารถแกปญหาไดโดยการใชการปรับปรุงกําลังของดิน ท้ังนี้ดินที่ทําการปรับปรุงตองมีความตอเนื่องสมบูรณ มีกําลังรับแรงเฉือนเพียงพอใหเกิดเสถียรภาพในงานขุด 4. ปริมาณและการจัดวางเหล็กเสริม

การจัดวางเหล็กเสริมในกําแพงพืดกันดิน ตองพิจารณาปจจัยตางๆในการกอสรางดวยวามีความเหมาะสมเพียงใด 4.1 ปริมาณเหล็กเสริมหลัก

การคํานวณปริมาณและรูปแบบของเหล็กเสริมหลักควรพิจารณาหลายๆปจจัยประกอบดวยเพื่อใชในการคํานวณโมเมนตดัด ไดแก การคํานวณแรงที่เกิดข้ึนในแตละข้ันตอนการกอสราง วิธีการขุดดิน วิธีการและรูปแบบของระบบค้ํายันหรือระบบปองกันดินพัง ชองเปด ลักษณะโครงสรางทั้งในชวงโครงสรางถาวรและโครงสรางชั่วคราว พฤติกรรมการถายแรงระหวางกําแพงกับระบบค้ํายัน

การคํานวณแรงที่เกิดข้ึนควรจะพิจารณาเปนกรณีไปตามสภาพของโครงการและขั้นตอนการกอสราง 4.2 ระยะหางระหวางเหล็กเสริมหลัก

เนื่องจากการเทคอนกรีตในกําแพงพืด ตองใชวิธีเทคอนกรีตใตน้ํา คอนกรีตท่ีเทจะตองอัดตัวดวยน้ําหนักตัวเองไมสามารถทําการจี้ได ดังนั้นระยะหางระหวางเหล็กเสริมตองมีมากพอใหคอนกรีตไหลผานไดสะดวกไมเกิดโพรงหลังจากคอนกรีตแข็งตัว ขอแนะนําสําหรับระยะหางระหวางผิวเหล็กเสริมคือไมนอยกวา 5 เทาของขนาดมวลรวมหยาบ ดังนั้นการพิจารณาเหล็กเสริมควรใชเหล็กเสริมขนาดใหญเปนหลัก ซึ่งระยะหางนี้ควรจะพิจารณาในชวงท่ีตองทําการตอเหล็กหรือทาบเหล็กเสริมดวยถาเหล็กมีความแนนมาก อาจตองพิจารณาเปลี่ยนตําแหนงการทาบเหล็กเพื่อใหการคอนกรีตไหลไดโดยไมติดขัด 4.3 ระยะหางเหล็กเสริมหลักถึงปลายแผงกําแพง Diaphragm Wall ที่ตอกับแผงขางเคียง

ระยะหางของเหล็กเสริมหลักถึงปลายแผงกําแพงควรมีระยะเพียงพอเพื่อใหสามารถทําการหยอนโครงเหล็กเสริมลงในหลุมเจาะไดหากการเจาะแผงขางเคียงมีการเจาะจนความกวางเกินที่ออกแบบไว หรือในกรณีกําแพงขางเคียงมีการเอียงเขาหากัน ระยะหางของเหล็กเสริมถึงขอบกําแพงควรมีคาอยูในชวง 150 – 200 มม. ซึ่งระยะนี้ควรจะสัมพันธกับลักษณะของแบบขาง (Stop-end) ท่ีใช 4.4 เหล็กเสริมรับแรงเฉือน

การจัดวางเหล็กเสริมรับแรงเฉือนควรเลือกเหล็กที่มีขนาดใหญ เชน DB12 หรือ DB16 เนื่องจากการจัดวางเหล็กควรพิจารณาใหคอนกรีตสามารถไหลและอัดตัวแนนโดยมีสิ่งกีดขวางนอยท่ีสุด และตองจัดชองเพื่อหยอนทอเทคอนกรีต (Tremie Pipe) ลงไปไดดวย เหล็กเสริมรับแรงเฉือนควรใสตลอดทั้งความยาวโครงเหล็กเสริม 4.5 รอยตอระหวางเหล็กเสริม

การพิจารณารอยตอระหวางโครงเหล็กเสริมแตละโครง สามารถทําไดหลายวิธี เชนใชลวดผูกโครงเหล็กเสริม ใชการเชื่อมเหล็กเสริมเขาดวยกัน หรือใชเข็มขัดเหล็กรัดรูป U-bolt ซึ่ง

การประชุมวชิาการวศิวกรรมโยธาแห่งชาติ ครัง้ท่ี ๑๑ รร. เมอรลิ์น บีช รสีอรต์ จ. ภูเก็ต ๒๐-๒๒ เมษายน ๒๕๔๙

Page 4: ADDITIONAL CONSIDERATION OF DIAPHRAGM WALL DESIGN … · 2014-09-04 · ข อที่ควรคํึึงถงในการออกแบบโครงสราน างกําแพงพืัดกินดนชนิุดดข-หล

จากขอมูลท่ีผานมา ควรใชวิธียึดเหล็กเสริมดวยเข็มขัดเหล็กรัดรูป U-bolt เนื่องจากการยึดดวยระบบนี้จะทําการใหตอทาบเหล็กมีความแข็งแรงไมหลุดออกจากกันโดยงาย และใชเวลานอยในการตอโครงเหล็กเสริมเขาดวยกัน ดังภาพที่ 3

ในกรณีท่ีเหล็กเสริมบริเวณนั้นมีปริมาณแนนมาก การตอทาบจะทําใหระยะหางระหวางผิวเหล็กลดลง การใชขอตอทางกล (Mechanical coupler) เชื่อมตอระหวางเหล็กเสริมหลักสามารถชวยใหความหนาแนนของเหล็กบริเวณการตอทาบเหล็กลดลง โดยที่ยังสามารถใหการถายแรงของเหล็กเสริมเกิดขึ้นไดเทาเดิม

ภาพที ่3 การตอเหล็กโดยใช U-bolt

4.6 เหล็กเสริมรักษารูปโครงเหล็กและเหล็กที่ใชในการยก เหล็กเสริมท่ีใชในการรักษารูปโครงเหล็กและเหล็กที่ยก

ไมไดนํามาพิจารณาในการรับแรง เหล็กเสริมประเภทนี้ทําหนาท่ีปองกันไมใหโครงเหล็กเกิดการเสียรูปขณะเคลื่อนยายและหยอนลงรองเจาะ อยางไรก็ตามการจัดวางเหล็กเสริมประเภทนี้ควรพิจารณาวาจะไมกีดขวางการตอข้ันตอนการทํางานในงานกอสรางและไมขวางทางการไหลของคอนกรีต

5. รอยตอระหวางกําแพง Diaphragm Wall กับพื้นโครงสรางใตดิน

สิ่งท่ีจะพิจารณาในการออกแบบรอยตอมีหลายปจจัยดังนี้

5.1 พฤติกรรมของรอยตอ การออกแบบรอยตอระหวางกําแพง Diaphragm Wall กับพื้น

จะตองพิจารณาวาในการออกแบบพื้นหรือกําแพง Diaphragm Wall ไดกําหนดใหรอยตอนั้นมีพฤติกรรมแบบยึดรั้ ง (Fix

support) หรือยึดหมุน (Hinge support) การกําหนดรูปแบบวาจะเปนแบบใดขึ้นอยูกับการฝงเหล็กในกําแพง หากระยะการฝงเหล็กมีความยาวเพียงพอ พฤติกรรมของรอยตอก็จะเปนแบบยึดรั้ง แตหากทําการฝงเหล็กหรือเจาะเสียบเหล็กในภายหลังพฤติกรรมของรอยตอมีแนวโนมจะเปนแบบยึดหมุน

5.2 ระยะหางของเหล็กเสริมที่ฝงในกําแพงพืด

การกําหนดระยะหางของเหล็กเสริมท่ีฝงในกําแพงพืด มีวัตถุประสงคเพื่อใชในการคํานวณจํานวนเหล็กเสริมท่ีตองใสในหนาตัด แตการวางเหล็กเสริมในบางพื้นที่ เชน บริ เวณที่กําหนดใหใสทอเทคอนกรีต หรือบริเวณที่เปนรอยตอระหวางแผง ไมสามารถฝงเหล็กเสริมในสวนนั้นได ดังแสดงในภาพที่ 4 U-Bolt

Tremie Pipe

Couplers บริเวณที่ใส Coupler ไมได

Diaphragm Wall joint

ภาพที ่4 รูปแบบการจัดวาง Coupler 5.3 รูปแบบของรอยตอที่ใช

รอยตอของกําแพง Diaphragm Wall สามารถทําไดหลายรูปแบบ เชน

5.3.1 การฝงเหล็กพับไว (Bent-out rebar)

รอยตอประเภทนี้คือการฝงเหล็กเสริมในกําแพงพืดกันดินตามระยะฝงท่ีออกแบบและดัดเหล็กไวเพื่องางออกมาเปนเหล็กฝาก (Dowel bar) ดังภาพที่ 5 เพื่อตอกับพื้น การใชรอยตอประเภทนี้ควรเลือกเหล็กกลม (Round bar-SR24) เนื่องจากสามารถดัดงอแลวไมหักงายเหมือนกับเหล็กขอออย และตองพิจารณาชองวางระหวางเหล็กเสริมวาตองมีเพียงพอใหคอนกรีตไหลผานอยางสะดวก นอกจากนี้การเลือกขนาดของเหล็กตองดูความสามารถในการงางออกมาเพื่อตอกับโครงสรางพื้นดวย

การประชุมวชิาการวศิวกรรมโยธาแห่งชาติ ครัง้ท่ี ๑๑ รร. เมอรลิ์น บีช รสีอรต์ จ. ภูเก็ต ๒๐-๒๒ เมษายน ๒๕๔๙

Page 5: ADDITIONAL CONSIDERATION OF DIAPHRAGM WALL DESIGN … · 2014-09-04 · ข อที่ควรคํึึงถงในการออกแบบโครงสราน างกําแพงพืัดกินดนชนิุดดข-หล

Bent-out rebar

ภาพที ่5 การงางเหล็กที่พบัไวในกาํแพงพดืกันดิน

Coupler

5.3.2 การใชขอตอทางกล (Mechanical coupler)

รอยตอทางกลคือการฝงเหล็กเสริมในกําแพง Diaphragm Wall ตามระยะฝงท่ีออกแบบโดยทําเกลียวท่ีปลายขางหนึ่งของเหล็กเสริมแลวหมุนขอตอ Coupler โดยหมุนเหล็กเสริมท่ีทําเกลียวอีกขางเขาดวยกันดังภาพที่ 6 การใชรอยตอประเภทนี้สามารถลดความแนนของเหล็กในหนาตัดเมื่อเทียบกับการใชเหล็กฝงแบบพับ และไมเกิดปญหาการดัดเหล็กแลวหักได ท้ังนี้กําลังรับน้ําหนักของขอตอทางกลตองคามีสูงกวากําลังรับน้ําหนักของเหล็กเสริม ปจจุบันรอยตอประเภทนี้นิยมใชในหลายๆโครงการ

เหล็กฝงแบบพับ และไมเกิดปญหาการดัดเหล็กแลวหักได ท้ังนี้กําลังรับน้ําหนักของขอตอทางกลตองคามีสูงกวากําลังรับน้ําหนักของเหล็กเสริม ปจจุบันรอยตอประเภทนี้นิยมใชในหลายๆโครงการ

ภาพที ่6 การตอเหล็กเขากับขอตอทางกล ภาพที ่6 การตอเหล็กเขากับขอตอทางกล

5.3.3 การใชวิธีเจาะ-เสียบเหล็กเสริม (Drill and Grout Rebar) 5.3.3 การใชวิธีเจาะ-เสียบเหล็กเสริม (Drill and Grout Rebar)

รอยตอระหวางพื้นกับกําแพง Diaphragm Wall ประเภทนี้จะทําเมื่อขุดดินลงไปถึงระดับพื้นนั้นๆ แลวทําการเจาะรูในกําแพง Diaphragm Wall เหล็กเสริมที่เสียบจะถูกยึดดวยวัสดุประสานเขากับกําแพง Diaphragm Wall รอยตอประเภทนี้มีพฤติกรรมแบบ

ยึดหมุน การใชวิธีการเจาะเสียบสามารถกระจายใหเหล็กฝงในกําแพงพืดมีระยะหางเทาๆกันและแกปญหาปริมาณหนาตัดเหล็กท่ีแนนเกินบริเวณรอยตอพื้นกับกําแพงพืด แตการเจาะกําแพงเพื่อเสียบเหล็กใชเวลามากกวาการใชรอยตอประเภทอื่นๆ ดังภาพที่ 7 ซึ่งตําแหนงท่ีจะทําการเจาะเสียบเหล็กอาจใชการกันพื้นที่คอนกรีต (Box-out) เพื่อใหสามารถหลีกเลี่ยงการเจาะรูใกลเหล็กเสริมเกินไป นอกจากนี้พื้นที่ท่ีกันไวยังสามารถสรางรอยตอใหสามารถรับแรงเฉือนไดดีข้ึนอีกดวย

รอยตอระหวางพื้นกับกําแพง Diaphragm Wall ประเภทนี้จะทําเมื่อขุดดินลงไปถึงระดับพื้นนั้นๆ แลวทําการเจาะรูในกําแพง Diaphragm Wall เหล็กเสริมที่เสียบจะถูกยึดดวยวัสดุประสานเขากับกําแพง Diaphragm Wall รอยตอประเภทนี้มีพฤติกรรมแบบ

ยึดหมุน การใชวิธีการเจาะเสียบสามารถกระจายใหเหล็กฝงในกําแพงพืดมีระยะหางเทาๆกันและแกปญหาปริมาณหนาตัดเหล็กท่ีแนนเกินบริเวณรอยตอพื้นกับกําแพงพืด แตการเจาะกําแพงเพื่อเสียบเหล็กใชเวลามากกวาการใชรอยตอประเภทอื่นๆ ดังภาพที่ 7 ซึ่งตําแหนงท่ีจะทําการเจาะเสียบเหล็กอาจใชการกันพื้นที่คอนกรีต (Box-out) เพื่อใหสามารถหลีกเลี่ยงการเจาะรูใกลเหล็กเสริมเกินไป นอกจากนี้พื้นที่ท่ีกันไวยังสามารถสรางรอยตอใหสามารถรับแรงเฉือนไดดีข้ึนอีกดวย

Drill position Box-out

ภาพที ่7 การกันพื้นที่สําหรับเจาะเสียบเหล็ก ภาพที ่7 การกันพื้นที่สําหรับเจาะเสียบเหล็ก

6. เสาเข็มใตระดับกําแพง Diaphragm Wall 6. เสาเข็มใตระดับกําแพง Diaphragm Wall เสาเข็มใตระดับกําแพง Diaphragm Wall ทําหนาท่ีรับน้ําหนัก

ตัวเองของกําแพงกันดินผานทางคานรัดหัว (Capping Beam) หรือรับน้ําหนักโดยตรงจากโครงสรางเสา ตามปกติปลายของเสาเข็มใตระดับกําแพง Diaphragm Wall จะยาวเทากับปลายของเสาเข็มอื่นๆในโครงการ หรืออยูในชั้นดินแนนเพื่อควบคุมระดับการทรุดตัวใหเกิดความแตกตางนอยท่ีสุด เสาเข็มใตกําแพง Diaphragm Wall ท่ีใชกันอยูท่ัวไปมี 2 ประเภทคือ

เสาเข็มใตระดับกําแพง Diaphragm Wall ทําหนาท่ีรับน้ําหนักตัวเองของกําแพงกันดินผานทางคานรัดหัว (Capping Beam) หรือรับน้ําหนักโดยตรงจากโครงสรางเสา ตามปกติปลายของเสาเข็มใตระดับกําแพง Diaphragm Wall จะยาวเทากับปลายของเสาเข็มอื่นๆในโครงการ หรืออยูในชั้นดินแนนเพื่อควบคุมระดับการทรุดตัวใหเกิดความแตกตางนอยท่ีสุด เสาเข็มใตกําแพง Diaphragm Wall ท่ีใชกันอยูท่ัวไปมี 2 ประเภทคือ

6.1 เสาเข็มเจาะเหลี่ยมใตกําแพง Diaphragm Wall (Barrette Leg) 6.1 เสาเข็มเจาะเหลี่ยมใตกําแพง Diaphragm Wall (Barrette Leg)

ขนาดของเสาเข็มเหลี่ยมใตกําแพง Diaphragm Wall จะมีขนาดเทากับความกวางแผงของกําแพงพืดกันดิน กําลังรับน้ําหนักของเสาเข็มประเภทนี้จะมีคาสูง แตจะใชเวลากอสรางนานกวาเสาเข็มกลม การคํานวณระยะหางของเสาเข็มเหลี่ยมข้ึนอยูกับน้ําหนักตัวเองของกําแพง Diaphragm Wall น้ําหนักเพิ่มเติมจากโครงสราง

ขนาดของเสาเข็มเหลี่ยมใตกําแพง Diaphragm Wall จะมีขนาดเทากับความกวางแผงของกําแพงพืดกันดิน กําลังรับน้ําหนักของเสาเข็มประเภทนี้จะมีคาสูง แตจะใชเวลากอสรางนานกวาเสาเข็มกลม การคํานวณระยะหางของเสาเข็มเหลี่ยมข้ึนอยูกับน้ําหนักตัวเองของกําแพง Diaphragm Wall น้ําหนักเพิ่มเติมจากโครงสราง

การประชุมวชิาการวศิวกรรมโยธาแห่งชาติ ครัง้ท่ี ๑๑ รร. เมอรลิ์น บีช รสีอรต์ จ. ภูเก็ต ๒๐-๒๒ เมษายน ๒๕๔๙

Page 6: ADDITIONAL CONSIDERATION OF DIAPHRAGM WALL DESIGN … · 2014-09-04 · ข อที่ควรคํึึงถงในการออกแบบโครงสราน างกําแพงพืัดกินดนชนิุดดข-หล

6.2 เสาเข็มเจาะใตกําแพง Diaphragm Wall (Bored Pile Leg) เสาเข็มกลมสามารถนํามาใชในการรับน้ําหนักกระทําใน

แนวดิ่งของกําแพง Diaphragm Wall ได การตอแผงกําแพง Diaphragm Wall ไดแสดงในภาพที่ 8โดยทั่วไปขนาดเสนผานศูนยกลางของเสาเข็มจะมีขนาดเล็กกวาหรือเทากับความหนาของกําแพง Diaphragm Wall แตบางกรณีท่ีตองการกําลังรับน้ําหนักของเสาเข็มท่ีสูงข้ึน ก็สามารถใชขนาดเสนผานศูนยกลางเสาเข็มท่ีใหญกวากําแพง Diaphragm Wall ได ดังแสดงในภาพที่ 9

ภาพที ่8 การตอโครงเหล็กเสาเข็มใตระดับกําแพง Diaphragm Wall

ภาพที ่9 เสาเข็มเจาะใตกําแพง Diaphragm Wall ที่มีขนาดใหญกวาความ

หนากําแพง 7. สรุป

การออกแบบกําแพง Diaphragm Wall ท่ีดี ผูออกแบบควรมีความเขาใจถึงข้ันตอน วิธีการกอสราง ลักษณะเฉพาะและขอจํากัดในการกอสรางกําแพง Diaphragm Wall แบบการ

กอสรางที่ดีควรมีความชัดเจน มีความเหมาะสมและมีความเปนไปไดในการกอสราง การเตรียมงานที่ดีตั้งแตข้ันตอนการออกแบบสามารถทําใหการงานกอสรางสามารถทําไดตามระยะเวลาที่กําหนด และเกิดปญหาตามมาที่ลดลงภายหลังการกอสรางแลวเสร็จ 8. เอกสารอางอิง [1] Thasnanipan, N., Maung, A. W., Boonyarak, T., and Aye, Z. Z.,

2004, Stability of a Trial Trench Excavated under Polymer Slurry in Bangkok Soft Clay, 15th Southeast Asian Geotechnical Conference, Vol. 2, Bangkok, Thailand

Pile Leg

Diaphragm Wall

ปลอกเหล็กเสาเข็มเจาะที่มีขนาดใหญกวากําแพง Diaphragm Wall

การประชุมวชิาการวศิวกรรมโยธาแห่งชาติ ครัง้ท่ี ๑๑ รร. เมอรลิ์น บีช รสีอรต์ จ. ภูเก็ต ๒๐-๒๒ เมษายน ๒๕๔๙