การประเมนแรงตานทานสมอยด Manta Ray® Guy การประเมนแรงตานทานสมอยด Manta Ray® Guy

Anchor สาหรบเสาสงแรงไฟฟาแรงสง

วรช กองกจกล, สมโพธ อยไว และพรเกษม จงประดษฐภาควชาวศวกรรมโยธา มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร

สรวฒ ศรสาครฝายปฏบตการภาคกลาง การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย

เฉลมพล บรรจงรกษา

ช “ ป ’55”

บรษท นาคา เอนจเนยรง จากด

การสมมนาทางวชาการเรอง “วศวกรรมปฐพและฐานราก ’55”

26 – 27 กนยายน 2555 โรงแรม เอส ซ ปารค

ลกษณะการใชงานของสายโยงยด

แบบถาวร แบบกงชวคราว แบบชวคราว

โครงสรางเสาคอนกรต

แบบ H-Frame

โครงสรางเสาฉกเฉน

(ERS)

สายโยงเพอพยง

โครงสรางของเสาไฟฟา

และรอการแกไข

สรวฒ ศรสาคร (2550) : การเลอกใชสมอบกโยงยด ในงานบารงรกษาสายสง ใหเหมาะสมกบสภาพพนท

ลกษณะการรบแรงของสายโยงยด

แรงกระทา:

แรงลมทกระทาตอสายไฟฟา

แรงลมทกระทาตอเสาสง

นาหนกสายไฟฟา

นาหนกเสาสง

แรงตาน:แรงตาน:

แรงดงจากสายโยงยด

แรงตานบรเวณฐานรากเสาสงแรงตานบรเวณฐานรากเสาสง

สรวฒ ศรสาคร (2550) : การเลอกใชสมอบกโยงยด ในงานบารงรกษาสายสง ใหเหมาะสมกบสภาพพนท

ประเภทของสมอยด

สมอยด คอ :

โครงสรางสวนททาหนาท ถายแรงโครงสรางสวนททาหนาท ถายแรง

ดงจากสายโยงทงหมดลงสพนดน

ความสามารถในการรบนน. :

สภาพดนสภาพดน

ลกษณะ ขนาด หรอ นาหนก ของ

วสดทจะนามาใชเปน Anchorวสดทจะนามาใชเปน Anchor

Fink and Beaty, 1999

สมอยดท กฟผ. ใชอย

สมอยดท กฟผ. ใชสาหรบยดสายโยงตามปกต มอย 3 ประเภท :

1. Standard Guy Anchor

2. Screw Helix Anchor

3. Concrete Plate on Ground

สรวฒ ศรสาคร (2550) : การเลอกใชสมอบกโยงยด ในงานบารงรกษาสายสง ใหเหมาะสมกบสภาพพนท

Standard Guy Anchor

สรวฒ ศรสาคร (2550) : การเลอกใชสมอบกโยงยด ในงานบารงรกษาสายสง ใหเหมาะสมกบสภาพพนท

Screw Helix Anchor

สรวฒ ศรสาคร (2550) : การเลอกใชสมอบกโยงยด ในงานบารงรกษาสายสง ใหเหมาะสมกบสภาพพนท

Concrete Plate on Ground

สรวฒ ศรสาคร (2550) : การเลอกใชสมอบกโยงยด ในงานบารงรกษาสายสง ใหเหมาะสมกบสภาพพนท

ความเสยหายทมกเกดขนกบเสาสง (i)

1. การกระทาจากธรรมชาต

การกดเซาะของดนบรเวณฐาน

รากจนทาใหเสาสงไฟฟาแรงสง

เอยงหรอลม

การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย

ความเสยหายทมกเกดขนกบเสาสง (ii)

2. การกระทาของมนษย

การโจรกรรมชนสวนเหลกเสาสง

ไไฟฟา

การขดบอดนลกรงหรอบอทราย

ใ โ ไใกลโครงสรางเสาสงไฟฟา

การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย

วธการแกไขความเสยหาย

วธการปฏบตโดยทวไป :

การถายแรงจากฐานรากเดมไปยงจดอน

โดยใชสายโยงยด

ซอมแซมโครงสรางใหมความสมบรณ

ดงเดมโดยวธทแตกตางกนไปตามความ

เสยหาย

การตดตงเสรม :

การตงเสาฉกเฉน (ERS) ซงเปน

โครงสรางทมสายโยงยดเปนชนสวนหลก

ในการรบนาหนกจากแรงดานขางท

เกดขนดวย

การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย

สภาพปญหาการเลอกใชสมอยด (i)

Standard Guy Anchor :

ไมเหมาะกบงานซอมบารงแบบงานฉกเฉน

และเรงดวน เพอแกไขโครงสรางเสาสงไฟฟา

ทเสยหายใหมสภาพสมบรณเพยงพอแกการ

นาระบบไฟฟากลบมาใชงานตามปกตโดยเรว

ทสด เนองจากเวลาทใชในการกอสรางท

จาเปนจะตองรอใหคอนกรตแขงตวและม

กาลงกอนการรบนาหนก

สภาพปญหาการเลอกใชสมอยด (ii)

Screw Helix Anchor :

ใชแรงงานคนในการตดตงเนองจาก

ขอจากดในการนาเครองจกรหนกเขาไป

ยงพนทตงของเสาสงไฟฟา ทาให ความ

ยาว ขนาดและจานวน ของใบสวาน ซงม

ผลโดยตรงตอการรบนาหนกนนมคา

จากดเนองจากการใชแรงงานคนในการ

ตดตง

Manta Ray® Guy Anchor

การยงสมอ

กานสมอยด

เหลกนาสง

ใบสมอยดใบสมอยด

การกางสมอ

ลมจบลวด

Hydraulic

Ram

ฐานถายแรงฐ

การทดสอบแรงดงสมอยด

Load cellExtensio-

meter

Load cell

ลมจบลวดT i dTripod

DummyLoad cell

ฐานถายแรงฐ

สมอยดทใชในการทดสอบ

ชนด

ความลก

สาหรบการ

กาลงรบแรง

ดงสงสด

กาลงรบแรง

ดงทจดคราก นาหนกของ

พนทรบแรง

แบกทานชนด สาหรบการ

ตดตง (m)

ดงสงสด

(kN)

ดงทจดคราก

(kN)หวสมอ (kg)

แบกทาน

(cm2)

MR-SR 2-10 178 133 9 5 916MR-SR 2-10 178 133 9.5 916

MR-1 2-10 178 133 5.4 458

MR SR MR 1MR-SR MR-1

สถานททดสอบ

ชนดของสมอยดและความลกทตดตง

No. สถานททดสอบชนดของ

สมอยด

ความลกท

ตดตง (m)

1เสาสงเลขท 12/4C สายสง 230 เคว พระนครใต-ธนบรใต

เขตบางขนเทยน กรงเทพมหานครMR-SR 2.70

2เสาสงเลขท 9/1 สายสง 230 เคว เทพารกษ-พระนครใต

อาเภอบางพล จงหวดสมทรปราการMR-SR 3.36

3เสาสงเลขท 15/1 สายสง 115 เคว อยธยา1-บางปะอน2

อาเภอบางปะหน จงหวดพระนครศรอยธยาMR-SR 4.00

4เสาสงเลขท 14/2 สายสง 115 เคว อยธยา1-บางปะอน2

อาเภอบางปะหน จงหวดพระนครศรอยธยาMR-1 4.00

ผลการทดสอบแรงดงสมอยด

50

Location 3 w/ MR-SRX: ultimate states

40kN

)

30

oad,

F (k

20

Pullo

ut lo

Location 1 w/ MR-SR

Location 2 w/ MR-SR

10

P Location 1 w/ MR-SR

Location 4 w/ MR-1

0 10 20 30 40 50 60 70 800

Location 4 w/ MR 1

Displacement, s (mm)

การหยงชนดนดวย Kunzelstab Penetration Test

การจาแนกสภาพดนและกาลงแบกทานจากผล KPT

NKPT

(ครง/20 ซม.)

N’KPT

(ครง/20 ซม.)สภาพดน

ความสามารถรบนาหนกสงสด,

Qu (t/m2)( ) ( ) Qu ( )

0-3 0-3 ออนมาก นอยกวา 8

3-6 3-6 ออน 8-13

6-14 6-14 แขงปานกลาง 13-29

14-27 14-21 แขง 29-42

27-55 21-35 แขงมาก 42-69

มากกวา 55 มากกวา 35 แขงมากทสด มากกวา 69

การประเมนแรงตานทานประลยสมอยด

ผลการทดสอบ KPT

ปรบแกคา NKPT :

N’KPT = NKPT เมอ NKPT < 15

N’KPT = 15 + 0.5 x (NKPT - 15) เมอ NKPT ≥ 15

(EGAT, 1980)

Qu (kN/m2) = 19.2 x (N’KPT + 0.954) (EGAT, 1980)

Su = Qu/9 (Meyerhof, 1976)

Pu,cal = 9SuAb (Das et al.,1985)

การเปรยบเทยบแรงตานทานประลยสมอยด

No.ชนดของ

สมอยด

Pu,mea.

(N)

N’KPT

(blow/20 cm)

Su

(kN/m2)

Pu,cal.

(N)

ประสทธภาพ

(%)สมอยด (N) (blow/20 cm) (kN/m ) (N) (%)

1 MR-SR 16,319 12 27.64 22,782 71.6

2 MR-SR 19 578 16 5 37 24 30 697 63 82 MR-SR 19,578 16.5 37.24 30,697 63.8

3 MR-SR 40,410 28 61.77 50,922 79.4

4 MR-1 8 207 13 29 77 12 271 66 94 MR-1 8,207 13 29.77 12,271 66.9

ประสทธภาพ = Pu,mea./Pu,cal. X 100 (%), ,

พฤตกรรมการคนกาลงของดนเหนยวออนหลงการรบกวน

3.5

4.0m

ould

ed

จากการยงและกางสมอยด :

ประสทธภาพ = 70 % หรอ

2 0

2.5

3.0

dist

urbe

d/Su,

rem

Laboratory unconfined

2.812.50

Sensitivity = 1/0.7 = 1.43 ซง

นอยกวา 2.81

1 0

1.5

2.0

ivity

= S

u,un

d

Field vane shear test

ycompression test

1.11

1.60

ขนตอนการตดตงรบกวนดน

โ

0.0

0.5

1.0

Sens

it โดยรอบทรบแรงเพยงบางสวน

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Time, t (day)หากสามารถทงระยะเวลา

ภายหลงการตดตงกอนใชงาน

ชาญยทธและคณะ 2542 แรงดงประลยสมอยดม

แนวโนมทจะเพมขนเขาสคาท

ไ

ชาญยทธและคณะ, 2542

คานวณไดจากทฤษฎ

แรงตานทานประลยสมอยดจากผล KPT

NKPT

(ครง/20 ซม )

N’KPT

(ครง/20 ซม )สภาพดน

แรงตานทานประลยของสมอยด,

Qu (kN)(ครง/20 ซม.) (ครง/20 ซม.) u

MR-SR MR-1

0-3 0-3 ออนมาก นอยกวา 4.9 นอยกวา 2.4

3-6 3-6 ออน 4.9 - 8.6 2.4 - 4.3

6-14 6-14 แขงปานกลาง 8.6 - 18.4 4.3 - 9.2

14-27 14-21 แขง 18.4 - 27.0 9.2 - 13.5

27-55 21-35 แขงมาก 27.0 - 44.3 13.5 - 22.1

มากกวา 55 มากกวา 35 แขงมากทสด มากกวา 44.3 มากกวา 22.1

ใ ป หมายเหต: คานวณจากการใชคาประสทธภาพ = 70 %

บทสรป

ไ ® โ ฝการศกษาน ไดทาการทดสอบแรงตานทานสมอยด Manta Ray® Guy Anchor โดยฝง

สมอยดบรเวณใตเสาสงไฟฟาแรงสงของ กฟผ. ในพนทภาคกลางตอนลาง กทม. และ

ป ใ ไ ปรมณฑล 4 ตาแหนงทดสอบ ในแตละตาแหนงการทดสอบ ไดทาการหยงชนดนดวย

Kunzelstab Penetration Test เพอใชประเมนคากาลงรบแรงเฉอนแบบไมระบายนา

ไ ฝ ไ ของดนเหนยวทตาแหนงและความลกทไดฝงสมอยดเอาไว

ป ป ไ ป เมอเปรยบเทยบคาแรงตานทานประลยของสมอยดทไดจากการทดสอบกบคาทประเมน

ไดทางทฤษฎจากผล Kunzelstab Penetration Test พบวา มประสทธภาพประมาณ

รอยละ 70 ซงอาจเกดเนองมาจากการรบกวนชนดนระหวางการตดตงสมอยด

ป ใ ใ ป คาประสทธภาพดงกลาวสามารถนามาพฒนาตอ เพอใชในการประเมนแรงตานทาน

ประลยสมอยด Manta Ray® Guy Anchor สาหรบสภาพชนดนเหนยวทแตกตางๆ กน

โ ฟทเสนอโดย กฟผ.