สร้างสะพานเหนือทางรถไฟ แต่ยังต้องเปิดให้รถไฟวิ่งผ่าน ออกแบบนั่งร้านค้ำยันอย่างไร?

หนึ่งในโจทย์ที่น่าสนใจของงานก่อสร้างสะพาน คือ เราจะสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่เหนือพื้นที่ที่ไม่สามารถตั้งนั่งร้านค้ำยันได้อย่างไร?

กรณีศึกษานี้มาจากงานก่อสร้างสะพานข้ามทางรถไฟ ใน โครงการถนนเลี่ยงเมืองทุ่งสง จังหวัดนครศรีธรรมราช ซึ่งมีเงื่อนไขสำคัญคือ ระหว่างการก่อสร้างต้องเว้นช่องด้านล่างสำหรับแนวทางรถไฟ

ดังนั้น เราไม่สามารถนำขานั่งร้านไปตั้งรองรับใต้โครงสร้างได้เหมือนพื้นที่ก่อสร้างทั่วไป

คำตอบของโจทย์นี้อยู่ที่ “การออกแบบเส้นทางการถ่ายแรง หรือ Load Transfer”

จากคอนกรีต 180 ตัน สู่พื้นดิน

สำหรับช่วงที่อยู่เหนือทางรถไฟ โครงสร้างคอนกรีตด้านบนมีน้ำหนักประมาณ 180 ตัน และถูกออกแบบให้ถ่ายน้ำหนักลงสู่ H-Beam ขนาด 400 × 400 มม. จำนวน 8 แนว ความยาว 12 เมตร 0921

แทนที่จะตั้งนั่งร้านตรงลงมาจากโครงสร้าง น้ำหนักจึงต้องเดินทางเป็นลำดับ

โครงสร้างคอนกรีต → H-Beam 400 × 400 → H-Beam 150 × 150 → Base Beam 200 × 160 → นั่งร้านลิ่มล็อค → ฐานคอนกรีต → พื้นดิน

ตามแนวคิดการออกแบบในโครงการ น้ำหนักจาก H-Beam หลักจะถูกกระจายลงสู่ H-Beam ขนาด 150 × 150 มม. และ Base Beam ขนาด 200 × 160 มม. ก่อนถ่ายลงสู่นั่งร้านระบบลิ่มล็อคจำนวน 156 ขา 0921

นี่คือหัวใจสำคัญของงาน

เราไม่จำเป็นต้องตั้งขานั่งร้านตรงตำแหน่งที่มี Load เสมอไป หากสามารถออกแบบระบบให้ถ่ายแรงไปยังจุดรองรับที่เหมาะสมได้

นั่งร้านแข็งแรงอย่างเดียวไม่เพียงพอ

งานลักษณะนี้ทำให้เห็นชัดว่า การออกแบบ Temporary Works ไม่สามารถมองเฉพาะว่า “นั่งร้านหนึ่งขารับได้กี่ตัน”

เพราะก่อนที่น้ำหนักจะเดินทางมาถึงขานั่งร้าน ยังมีคานหลายระดับทำหน้าที่รับและกระจายน้ำหนัก

และหลังจากผ่านขานั่งร้านแล้ว Load ก็ยังต้องเดินทางต่อไปยังฐานคอนกรีต ก่อนกระจายลงสู่พื้นดินที่ได้รับการเตรียมและบดอัดให้สามารถรับน้ำหนักตามที่ออกแบบไว้ 

ดังนั้น วิศวกรจึงต้องมอง Load Path ตั้งแต่บนสุดจนถึงล่างสุด

หากองค์ประกอบใดองค์ประกอบหนึ่งในเส้นทางนี้ไม่สามารถรับแรงได้ ระบบทั้งหมดก็ไม่สามารถพิจารณาจากกำลังของนั่งร้านเพียงอย่างเดียวได้

ความท้าทายกลายเป็น Solution ได้ด้วยการออกแบบ

นี่คือสิ่งที่ทำให้งานสะพานข้ามทางรถไฟกรณีนี้น่าสนใจ

ข้อจำกัดที่ดูเหมือนเป็นปัญหา—“ตั้งนั่งร้านตรงนี้ไม่ได้ เพราะต้องให้รถไฟผ่าน”—สามารถเปลี่ยนเป็นโจทย์ทางวิศวกรรมได้ว่า

“ถ้าตั้งตรงนี้ไม่ได้ เราจะถ่ายน้ำหนักไปที่ไหน และจะถ่ายอย่างไร?”

เมื่อเข้าใจ Load Path เราจึงสามารถเลือกคาน กำหนดตำแหน่งนั่งร้าน เตรียมฐานรองรับ และควบคุมการติดตั้งให้ทุกส่วนทำงานร่วมกันได้

นี่คืออีกหนึ่ง Case Study ที่แสดงให้เห็นว่า งานนั่งร้านค้ำยันไม่ได้เริ่มต้นจากการเลือกว่าจะใช้นั่งร้านกี่ขา แต่เริ่มต้นจากการเข้าใจว่า Load อยู่ที่ไหน และเราจะพามันลงสู่พื้นดินอย่างปลอดภัยได้อย่างไร

สำหรับ SUCOOT THAI เราจึงให้ความสำคัญกับแนวคิด

“ออกแบบให้ทำงานง่าย เพื่อความปลอดภัยของทุกคน”