งานขุดดินสำหรับระบบกำแพงป้องกันดิน Diaphragm Wall
งานขุดดินสำหรับระบบกำแพงป้องกันดิน Diaphragm Wall นั้นจะสามารถดำเนินการได้ด้วยกัน 2 วิธี คือแบบมีค้ำยันก่อสร้างจากล่างขึ้นบน (Bottom – Up Construction) และแบบการก่อสร้างใต้ดินแบบมีค้ำยันก่อสร้างจากบนลงล่าง (Top – Down Construction) โดยที่โครงการสินธร วิลเลจนั้นได้เลือกใช้แบบแรก คือ แบบมีค้ำยันก่อสร้างจากล่างขึ้นบน (Bottom – Up Construction)
งานขุดดินสำหรับระบบกำแพงป้องกันดิน Diaphragm Wall แบบมีค้ำยันก่อสร้างจากล่างขึ้นบน (Bottom – Up Construction) นั้น คือการขุดดินไปพร้อมกับการติดตั้งค้ำยันชั่วคราว (Temporary Strut Bracing) จากระดับขุดดินข้างบน (Layer แรก) จนถึงระดับขุดดินลึกสุด (Layer สุดท้าย) โดยข้อดีของของระบบการทำงานนี้ ได้แก่
1. สามารถควบคุมและลดการเคลื่อนตัวของดินรอบๆ บ่อขุดที่กระทำต่อ Diaphragm Wall ด้วยการออกแบบระบบค้ำยันชั่วคราวมาช่วยรับแรง
2. สามารถลดขนาดความหนาและความลึกของ Diaphragm Wall ลงไปได้เนื่องจากมีระบบค้ำยันชั่วคราวเข้ามาช่วยรับแรง ซึ่งต่างจากระบบที่เป็นกำแพงยื่น (เหมาะสำหรับงานขุดดินที่ไม่ลึกมาก) แต่ต้องแลกด้วย Diaphragm Wall ที่จะหนามากและมีความลึกมากกว่าระบบที่มีค้ำยันเข้ามาช่วย
3. ขั้นตอนการขุดดินจากบนลงล่างและขั้นตอนงานก่อสร้างจากล่างขึ้นมาด้านบนไม่ซับซ้อน
แต่ระบบงานก่อสร้างแบบมีค้ำยันก่อสร้างจากล่างขึ้นบน (Bottom – Up Construction) มีข้อจำกัดอยู่บ้าง ดังนี้
1. มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเนื่องจากต้องมีระบบค้ำยันชั่วคราวเข้ามาช่วยรับแรงดันดินด้านข้าง
2. ระบบค้ำยันบางรูปแบบนั้นทำให้งานขุดดินเป็นไปได้ยาก เช่น ระบบค้ำยันที่ถี่เกินไป
3. ใช้ระยะเวลาก่อสร้างมากขึ้น เนื่องจากต้องขุดดินไปด้วย และทำการติดตั้งระบบค้ำยันชั่วคราวไปด้วย ซึ่งระบบค้ำยันชั่วคราวนี้ก็จะมีขั้นตอนการเตรียมงานและการทำงานที่เยอะพอสมควร
งาน Soil Protection ด้วยระบบค้ำยันก่อสร้างจากล่างขึ้นบน (Bottom – Up Construction) มีขั้นตอนการทำงาน
1. Combine ตำแหน่งของ Kingpost (เสายึดรั้ง Strut Bracing) เพื่อไม่ให้กระทบต่อขั้นตอนการทำโครงสร้างชั้นใต้ดิน เช่น ตำแหน่งเสาอาคาร ตำแหน่งคานอาคาร และโครงสร้างส่วนสำคัญๆ อื่นๆ เป็นต้น และสิ่งที่จะต้องคำนึงถึงเป็นอัดดับต้นๆ ของขั้นตอนนี้คือระยะ Unbracing Length (ระยะมากสุดที่ Strut Member ติดตั้งได้โดยไม่เกิดการโก่งตัว) จากรายการ Design Criteria โดยที่โครงการกำหนดไว้ไม่เกิน 6 เมตร และ Combine แนว Temporary Platform เพื่อให้เป็น Routing สำหรับเครื่องจักรเข้าทำงานในโครงการให้ครอบคลุมพื้นที่ให้ได้มากที่สุด
2. พิจารณาขั้นตอนการขุดดินให้เป็นไปตาม Construction Method ที่ผู้ออกแบบได้กำหนดมา โดยทำการขุดเปิดดินบริเวณกลางอาคารเป็นแอ่งกระทะที่ระดับความลึกตามที่ผู้ออกแบบกำหนดมา ทิ้ง Berm ดินไว้โดยรอบระยะไม่น้อยกว่า 6 เมตร
3. ติดตั้ง Strut Bracing บริเวณกลางบ่อดินให้เรียบร้อยจึงทำการเปิด Berm ดินบริเวณข้าง Diaphragm Wall เพื่อทำการติดตั้ง Wale Strut และต่อ Strut Bracing จากกลางบ่อเข้าชน Wale Strut ที่ด้านข้างพร้อมติดตั้ง Diagonal Bracing เพื่อลดช่วง Unbracing Length ของ Wale Strut
4. ตรวจสอบความเรียบร้อยของขั้นตอนการติดตั้ง Strut System โดย
4.1 ตรวจสอบระยะ Unbracing Length ให้เป็นไปตามข้อกำหนดใน Design Criteria
4.2 ตรวจสอบผิวสัมผัสระหว่าง Wale Strut กับ Diaphragm Wall จะต้องแนบสนิทกันเพื่อการถ่ายแรงจาก Diaphragm Wall เข้าไปยัง Strut ได้เต็มที่ โดยถ้าผิวสัมผัสไม่สนิทกัน (เนื่องจาก Diaphragm Wall ใช้ดินเป็นแบบหล่อ Concrete ผิวจึงไม่เรียบ) ให้ Fill ด้วย Concrete เข้าไปในช่องว่างโดยที่โครงการใช้ Concrete ที่มีกำลังรับแรงอัดที่ 240 ksc.
4.3 ตรวจสอบระบบยึดรั้งต่างๆ ระหว่าง Kingpost, Sturt Bracing, Wale Strut และ Secondary Bracing ต่างๆ ให้มีการยึดรั้งที่แน่นหนาและสามารถเคลื่อนตัวได้ตามแนวแกนได้เท่านั้น
4.4 ตรวจสอบการติดตั้งระบบการ Preload (การอัดแรงเข้าไปในค้ำยัน เพื่อให้เกิดแรงผลัก Diaphragm Wall แทนที่ดินที่ขุดออกไป) โดยประกอบด้วย Hydraulic Jack และ Control Pump สำหรับการใส่แรงดัน
5. ทำการ Preload โดยการอัดแรงเข้าไปยัง Hydraulic Jack พร้อมกันทั้ง 2 ฝั่งของ Strut Bracing ซึ่งควบคุมด้วย Control Pump ตัวเดียว เพื่อให้การอัดแรงมีค่าเท่าๆ กันทั้ง 2 ฝั่ง โดยปกติจะอัดแรงเข้าไปที่ประมาณ 30% ของแรงที่ออกแบบไว้ โดยแรงที่อัดเข้าไปนั้นจะพิจารณาจากการเคลื่อนตัวจริงของ Diaphragm Wall อีกครั้งจากผู้ออกแบบ
6. เมื่อเสร็จสิ้นขั้นตอนการ Preload ใน Strut Bracing ทั้ง Layer แล้วให้ดำเนินการขุดเปิดดินใน Layer ถัดไปโดยเริ่มขุดจากบริเวณกลางอาคารให้เป็นแอ่งกระทะตามขั้นตอนแรก
การตรวจสอบการทำงาน Soil Protection Systems
Inclinometer หรือเครื่องมือวัดการเคลื่อนตัวด้านข้างจากแรงที่กระทำจากภายนอก โดยเครื่องมือชนิดนี้จะตรวจวัดค่าการเคลื่อนตัวในแนวดิ่ง โดยวัดจากค่าองศาที่เปลี่ยนไปของแท่งวัดเมื่อเลื่อนผ่านท่อที่ติดตั้งในแนวดิ่งใน Diaphragm Wall ซึ่งขั้นตอนการเตรียมงานและการดำเนินการตรวจวัด มีดังนี้
1. ติดตั้งท่อ PVC. ขนาด 4 นิ้วลงไปในแนวดิ่งตั้งแต่ขั้นตอนการดำเนินการทำ Diaphragm Wall โดยจุดติดตั้งนั้นผู้ออกแบบจะกำหนดมาตามความเหมาะสมและขนาดของพื้นที่ก่อสร้าง โดยจะเน้นบริเวณที่ใกล้สิ่งปลูกสร้างข้างเคียง, บริเวณที่คาดว่าจะมีผลกระทบจากแรงดันดินด้านนอกและบริเวณที่มีระดับการขุดดินที่ลึกในโครงการ
2. ติดตั้ง Casing ลงไปในท่อ PVC. โดย Casing จะมีลักษณะเป็นร่อง 4 ร่อง (2 แกน เพื่อใช้เป็นตัวบังคับแท่งวัดการเคลื่อนตัวเมื่อกำการตรวจวัด) เมื่อติดตั้ง Casing ลงไปตามท่อ PVC. จนถึงระดับความลึกสุดของ Diaphragm Wall แล้วจะดำเนินการ Grouting ด้วย Cement ผสมน้ำเปล่าและน้ำยา Bentonite เพื่อให้ Casing ไม่เกิดการขยับตัว
3. ทำการ Initial Test เพื่อบันทึกค่าการเอียงตัวของ Casing ก่อนการขุดเปิดดินในโครงการ เพื่อใช้เป็นค่าอ้างอิงเมื่อทำการตรวจวัดครั้งถัดๆ ไป
4. การตรวจวัด (รวมถึงการ Initial Test) จะทำการปล่อยแท่งวัดลงไปที่ระดับลึกสุดของ Diaphragm Wall แล้วดึงขึ้นมาทุกๆ 0.50 เมตรจะบันทึกค่าองศาการเอียงตัวของแท่งวัด โดยค่าองศาที่ได้นั้นจะแปลงเป็นค่าแนวราบอีกครั้ง ซึ่งการดึงแท่งวัดแต่ละครั้งที่ปล่อยลงไปใน Casing นั้นจะวัดได้ครั้งละ 2 แกน เช่น ครั้งแรกวัดการเคลื่อนตัวเข้าในโครงการและการเคลื่อนตัวไปด้านซ้าย และครั้งที่สองวัดการเคลื่อนตัวออกจากโครงการและการเคลื่อนตัวไปด้านขวา ดังนั้นการตรวจวัดแต่ละรอบจะต้องปล่อยแท่งวัดลงใน Casing 2 ครั้งจึงจะได้ค่าการเคลื่อนตัวทั้ง 4 ด้าน ( เข้า ออก ซ้าย และขวา)
5. ความถี่ในการตรวจวัดจะขึ้นกับข้อกำหนดจากผู้ออกแบบ โดยปกติจะตรวจวัดก่อนการขุดดินและหลังการขุดดินแต่ละ Layer ซึ่งค่าที่ได้จากการตรวจสอบนี้ จะบ่งบอกถึงแรงดันจากภายนอกที่ส่งผลต่อระบบ Soil Protection โดยผู้ออกแบบจะมีค่ายอมให้เคลื่อนตัวมากสุดจากการ Design แล้วจะกำหนดมาตรการการควบคุมมาดังนี้ Alarm (70% ของค่าออกแบบ) แจ้งให้ผู้ออกแบบทราบเพื่อตรวจสอบขั้นตอนการก่อสร้าง Alert (80% ของค่าออกแบบ)แจ้งให้ผู้เกี่ยวข้องทุกฝ่ายทราบเพื่อตรวจสอบขั้นตอนการก่อสร้าง และ Action (90% ของค่าออกแบบ) หยุดงานก่อสร้างและแจ้งผู้เกี่ยวข้องทุกฝ่ายเพื่อพิจารณาปรับปรุงขั้นตอนการก่อสร้างเพื่อลดผลกระทบ
Pressure Gauge คือเครื่องมือใช้วัดแรงดันที่ Preload เข้าไปใน Strut Bracing โดยค่าที่อ่านได้จาก Gauge ควรจะมีค่าใกล้เคียงกับแรงอัดที่ใส่เข้าไป เช่น ในขั้นตอนการ Preload ใช้แรง 30% จากแรงที่ออกแบบ โดยแรงที่ออกแบบคือ 40 tons/m. ระยะ Wale Span คือ 6 เมตร ดังนั้นแรงที่ Preload เข้า Strut Bracing คือ 40 tons X 6 m. X 30% = 72 Tons ดังนั้นค่าที่อ่านได้จาก Pressure Gauge ควรจะมีค่าที่ 72 Tons (ค่าที่อ่านได้อาจจะมากขึ้นหรือน้อยลงตามสภาพอากาศที่มีผลต่อการยืดหดตัวของเหล็ก)
