ลักษณะโครงสร้างของท่อฉนวนเหล็กหุ้มด้วยเหล็ก

เสาเข็มท่อเหล็กใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานการณ์ต่างๆ เช่น เสาเข็มค้ำยันและเสาเข็มรับแรงเสียดทาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้เป็นเสาเข็มค้ำยัน เนื่องจากสามารถตอกลงไปในชั้นดินที่ค่อนข้างแข็งได้จนสุด จึงสามารถรับน้ำหนักได้จากความแข็งแรงของเหล็กทั้งหน้าตัด แม้ในดินอ่อนลึกกว่า 30 เมตร เสาเข็มท่อเหล็กก็ยังสามารถตอกลงไปในชั้นดินที่ค่อนข้างแข็งได้ และสามารถรับน้ำหนักได้อย่างเต็มที่ โดยทั่วไปแล้ว คุณสมบัติหลักของเสาเข็มท่อเหล็กมีดังนี้:

1. ทนทานต่อแรงกระแทกสูง คุณสมบัติการแทรกซึมและการเจาะทะลุดีเยี่ยมเนื่องจากสามารถทนทานต่อแรงกระแทกสูงได้ หากมีชั้นแข็งบางๆ ฝังอยู่ในฐานรากและมีค่าการแทรกซึมมาตรฐาน IV=30 ก็สามารถทะลุผ่านได้อย่างราบรื่น สามารถเจาะทะลุชั้นรองรับที่เป็นของแข็งได้ตามข้อกำหนดการออกแบบ

2. รับน้ำหนักได้มาก เนื่องจากเหล็กซึ่งเป็นวัสดุพื้นฐานของเสาเข็มท่อเหล็กมีกำลังรับแรงดึงสูง จึงสามารถรับน้ำหนักได้มากตราบใดที่เสาเข็มถูกตอกลงบนชั้นรองรับที่แข็งแรง

3. ความต้านทานแนวนอนสูงและความต้านทานต่อแรงด้านข้างที่แข็งแกร่ง เนื่องจากเสาเข็มท่อเหล็กมีความแข็งแกร่งของหน้าตัดสูงและความต้านทานต่อโมเมนต์ดัดสูง จึงสามารถรับแรงแนวนอนขนาดใหญ่ได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่และผนังหนาได้อีกด้วย ดังนั้นจึงสามารถนำไปใช้ได้อย่างกว้างขวางในเสาหลักกั้นทาง ฐานรองรับสะพาน และเสาตอมสะพานเพื่อรับแรงด้านข้าง

4. มีความยืดหยุ่นสูงในการออกแบบ ความหนาของผนังท่อแต่ละท่อของเสาเข็มเหล็กสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามต้องการ และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่ตรงตามข้อกำหนดการรับน้ำหนักในการออกแบบก็สามารถเลือกได้ตามต้องการเช่นกัน

5. สามารถปรับความยาวเสาเข็มได้ง่าย เสาเข็มที่เตรียมไว้แล้วอาจดูยาวหรือสั้นกว่าปกติเมื่อชั้นดินที่รองรับปลายเสาเข็มมีความไม่เรียบ เนื่องจากเสาเข็มเหล็กท่อสามารถเชื่อมต่อหรือตัดตามความยาวที่ต้องการได้โดยการตัดด้วยแก๊ส จึงสามารถปรับความยาวของเสาเข็มได้ง่าย ทำให้การก่อสร้างดำเนินไปได้อย่างราบรื่น

6. ข้อต่อมีความปลอดภัยและเหมาะสมสำหรับการก่อสร้างในระยะยาว เนื่องจากเสาเข็มท่อเหล็กนั้นเชื่อมต่อได้ง่าย จึงสามารถต่อส่วนเสาเข็มเข้าด้วยกันได้ และความแข็งแรงของข้อต่อจะเท่ากับความแข็งแรงของวัสดุฐาน ทำให้สามารถกำหนดความลึกในการฝังที่ตรงตามความต้องการได้

7. สามารถประกอบเข้ากับโครงสร้างส่วนบนได้ง่าย โดยการเชื่อมเหล็กเส้นเข้ากับส่วนบนของเสาเข็มล่วงหน้า เสาเข็มท่อเหล็กสามารถประกอบเข้ากับส่วนบนของหัวเสาเข็มและคอนกรีตได้อย่างง่ายดาย นอกจากนี้ยังสามารถเชื่อมเข้ากับโครงสร้างส่วนบนได้โดยตรง ทำให้มั่นใจได้ว่าส่วนบนและส่วนล่างทำงานร่วมกันได้อย่างลงตัว

8. การระบายดินน้อยที่สุดระหว่างการตอกเสาเข็ม เสาเข็มเหล็กสามารถตอกเข้าไปในช่องเปิดได้ โดยเมื่อเทียบกับเสาเข็มชนิดอื่นแล้ว พื้นที่หน้าตัดของดินที่ระบายออกมามีขนาดเล็ก และประสิทธิภาพในการตอกสูง จึงมีลักษณะดังต่อไปนี้

ก: ผลกระทบจากการรบกวนต่อฐานรากดินเหนียวมีน้อย

ข: ไม่มีผลกระทบในทางลบต่ออาคาร (โครงสร้าง) ที่อยู่ใกล้เคียง และสามารถดำเนินการก่อสร้างเสาเข็มอย่างหนาแน่นได้ในพื้นที่ขนาดเล็ก

ค: เหมาะอย่างยิ่งสำหรับอาคารสูง ฐานรากอุปกรณ์เครื่องจักรขนาดใหญ่ และโครงสร้างท่าเรือ เป็นต้น ซึ่งมีการรับน้ำหนักมากในพื้นที่จำกัด

d: ขนย้ายและวางซ้อนได้ง่าย เสาเข็มท่อเหล็กมีน้ำหนักเบา จึงไม่ต้องกังวลเรื่องความเสียหาย และขนย้ายและวางซ้อนได้ง่าย

e: ประหยัดค่าใช้จ่ายด้านวิศวกรรมและลดระยะเวลาก่อสร้าง เนื่องจากเสาเข็มเหล็กท่อมีคุณสมบัติหลายประการดังที่กล่าวมาข้างต้น หากสามารถนำคุณสมบัติเหล่านี้มาใช้ในโครงการจริงได้อย่างเต็มที่ จะสามารถลดระยะเวลาก่อสร้างลงได้ เสาเข็มเหล็กท่อจึงเหมาะสมที่สุดสำหรับการก่อสร้างที่รวดเร็ว ดังนั้นจึงมีผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจโดยรวมสูง และเมื่อเทียบกันแล้ว สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายด้านวิศวกรรมได้