กองแผ่นไวนิล ได้กลายเป็นโซลูชั่นที่โดดเด่นมากขึ้นในการก่อสร้างริมน้ำ การควบคุมการพังทลาย ระบบกำแพงกันดิน และโครงการควบคุมสิ่งแวดล้อมในช่วงสามทศวรรษที่ผ่านมา โดยนำเสนอทางเลือกที่น่าสนใจแทนการตอกเสาเข็มเหล็ก คอนกรีต และแผ่นไม้แบบดั้งเดิมในงานวิศวกรรมโยธาและการจัดสวนที่หลากหลาย ผลิตจากโพลีไวนิลคลอไรด์ความหนาแน่นสูง (PVC) หรือสารประกอบ PVC รีไซเคิล แผ่นไวนิลมีการผสมผสานระหว่างการป้องกันการกัดกร่อน การจัดการที่มีน้ำหนักเบา ความสม่ำเสมอของมิติ และอายุการใช้งานที่ยาวนาน ซึ่งจัดการกับข้อจำกัดพื้นฐานหลายประการของวัสดุตอกเสาเข็มทั่วไปในสภาพแวดล้อมทางทะเล ชายฝั่ง และสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นมิตรทางเคมีที่รุนแรง การทำความเข้าใจเกี่ยวกับวัสดุศาสตร์ ความสามารถด้านโครงสร้าง ตัวเลือกโปรไฟล์ ข้อกำหนดในการติดตั้ง และเกณฑ์การคัดเลือกสำหรับกองแผ่นไวนิล ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับวิศวกร ผู้รับเหมา และเจ้าของโครงการในการประเมินว่าวัสดุนี้เป็นข้อกำหนดเฉพาะที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะของตนหรือไม่

แผ่นไวนิลคืออะไร และผลิตอย่างไร

แผ่นไวนิลเป็นโปรไฟล์เทอร์โมพลาสติกอัดขึ้นรูปที่ผลิตจากสารประกอบ PVC แข็ง ซึ่งโดยทั่วไปจะประกอบด้วยพีวีซีเรซิน สารเพิ่มความคงตัว สารปรับแรงกระแทก สารยับยั้งรังสียูวี และอุปกรณ์ช่วยในการแปรรูป ซึ่งได้รับการออกแบบให้เชื่อมต่อกับส่วนที่ติดกันเพื่อสร้างผนังที่ต่อเนื่องและกันน้ำได้ เมื่อติดตั้งในพื้นดินหรือขับเคลื่อนลงสู่ก้นแม่น้ำ ก้นทะเลสาบ หรือพื้นผิวชายฝั่ง กระบวนการอัดขึ้นรูปบังคับให้สารประกอบ PVC หลอมเหลวผ่านแม่พิมพ์ที่มีรูปทรงแม่นยำซึ่งสร้างโปรไฟล์หน้าตัดที่มีลักษณะเฉพาะของเสาเข็มแต่ละประเภท รวมถึงรูปทรงเรขาคณิตของตัวเชื่อมต่อตัวผู้และตัวเมียที่ประสานกันที่ขอบแต่ละด้าน ซึ่งช่วยให้ส่วนที่อยู่ติดกันเข้าประชิดและเลื่อนเข้าหากันในขณะที่ผนังถูกสร้างขึ้น

สูตรผสมพีวีซีที่ใช้ในกองแผ่นไวนิลโครงสร้างมีความซับซ้อนมากกว่าพีวีซีทั่วไปที่ใช้ในโปรไฟล์ท่อหรือหน้าต่าง ตัวปรับแรงกระแทก ซึ่งโดยทั่วไปคือคลอรีนโพลีเอทิลีน (CPE) หรือสารประกอบอะคริลิก ได้รับการรวมเข้าไว้เพื่อปรับปรุงความต้านทานต่อแรงกระแทกและความเค้นสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นระหว่างการติดตั้งและคลื่นในการใช้งานและการโหลดไฮดรอลิก สารเพิ่มความคงตัวของความร้อนป้องกันการเสื่อมสภาพจากความร้อนในระหว่างกระบวนการอัดขึ้นรูป ในขณะที่สารเพิ่มความคงตัวของรังสียูวีจะปกป้องเสาเข็มสำเร็จรูปจากการย่อยสลายด้วยแสงระหว่างการจัดเก็บกลางแจ้งและตลอดอายุการใช้งาน ผู้ผลิตบางรายนำเสนอกองแผ่นไวนิลที่ผลิตจากปริมาณ PVC รีไซเคิล โดยใช้การบด PVC หลังการใช้งานในอุตสาหกรรมหรือหลังการบริโภค ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนคาร์บอนและวัสดุที่รวมอยู่ในผลิตภัณฑ์ ขณะเดียวกันก็รักษาข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่เทียบเท่ากับเสาเข็มผสมบริสุทธิ์ในการใช้งานหลายประเภท

คุณสมบัติของวัสดุที่กำหนดประสิทธิภาพของกองแผ่นไวนิล

ประสิทธิภาพเชิงโครงสร้างและสิ่งแวดล้อมของเสาเข็มแผ่นไวนิลนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของวัสดุ PVC เอง คุณสมบัติเหล่านี้จะกำหนดว่าเสาเข็มสามารถรองรับน้ำหนักเท่าใด ตอบสนองต่อแรงกระแทกระหว่างการติดตั้งอย่างไร และจะรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างในสภาพแวดล้อมการบริการได้นานเท่าใด

• โมดูลัสแรงดัดงอและความแข็ง: โมดูลัสการดัดของ PVC แข็ง โดยทั่วไปคือ 2,400–3,100 MPa — ต่ำกว่าเหล็กอย่างมาก (200,000 MPa) แต่เพียงพอสำหรับแรงดันดินด้านข้างและการรับน้ำหนักไฮดรอลิกที่พบในผนังกันดินและผนังกั้นจำนวนมาก เมื่อโปรไฟล์เสาเข็มได้รับการออกแบบด้วยโมดูลัสส่วนที่เหมาะสม ความแข็งที่ต่ำกว่ายังหมายถึงกองแผ่นไวนิลเบี่ยงเบนมากกว่าเหล็กภายใต้การรับน้ำหนักที่เท่ากัน ซึ่งจะต้องคำนึงถึงในการออกแบบโครงสร้างด้วย
• แรงดึงและแรงอัด: PVC แบบแข็งแสดงค่าความต้านทานแรงดึงที่ 40–55 MPa และกำลังรับแรงอัดที่ 55–90 MPa ซึ่งให้กำลังการผลิตที่เพียงพอสำหรับแรงตามแนวแกนที่พบในการใช้งานกองแผ่นทั่วไป ค่าเหล่านี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ — PVC อ่อนตัวลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความสามารถในการรับน้ำหนักลดลงที่อุณหภูมิแวดล้อมสูงขึ้น ขณะเดียวกันก็มีความเปราะมากขึ้นและไวต่อการแตกหักที่อุณหภูมิต่ำมาก
• การกัดกร่อนและภูมิคุ้มกันสารเคมี: ต่างจากเหล็กที่กัดกร่อนเมื่อมีความชื้น ออกซิเจน และเกลือละลายในอัตราที่สามารถทำลายโครงสร้างการติดตั้งเสาเข็มภายใน 10-20 ปี โดยไม่มีการเคลือบป้องกันและการป้องกันแคโทด พีวีซีมีภูมิคุ้มกันโดยเนื้อแท้ต่อการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า ต้านทานการโจมตีจากน้ำทะเล น้ำกร่อย กรดเจือจาง ด่าง และเกลืออนินทรีย์ส่วนใหญ่ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งกับสภาพแวดล้อมในทะเล ปากแม่น้ำ และสภาพแวดล้อมที่มีการปนเปื้อนทางเคมี
• ความต้านทานทางชีวภาพ: กองแผ่นไวนิล are not susceptible to the marine boring organisms — shipworms (Teredo species) and gribble crustaceans — that cause severe structural damage to untreated timber piling in marine environments, often reducing timber pile service life to 5–15 years in severely infested waters. Vinyl piles are also unaffected by the fungal decay and insect attack that limits the service life of timber piles in freshwater and terrestrial environments.
• อายุการใช้งานการออกแบบ: แผ่นไวนิลคุณภาพได้รับการออกแบบและรับประกันอายุการใช้งาน 50-75 ปีในสภาพแวดล้อมการติดตั้งทั่วไป เมื่อผลิตจากสารประกอบรีไซเคิลคุณภาพสูงหรือบริสุทธิ์ที่มีความเสถียรต่อรังสี UV ที่เพียงพอ อายุการใช้งานที่ยาวนานนี้เมื่อรวมกับความต้องการในการบำรุงรักษาขั้นต่ำ มักส่งผลให้ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานต่ำกว่าตัวเลือกเหล็กหรือไม้ แม้ว่าต้นทุนวัสดุเริ่มแรกจะสูงกว่าในบางสถานการณ์ก็ตาม

ประเภทโปรไฟล์กองแผ่นไวนิลทั่วไปและลักษณะโครงสร้าง

แผ่นไวนิลผลิตขึ้นในประเภทโปรไฟล์หน้าตัดที่แตกต่างกันหลายประเภท โดยแต่ละประเภทมีประสิทธิภาพทางโครงสร้าง ความกว้างของเสาเข็ม และโมดูลัสของหน้าตัดที่แตกต่างกัน ซึ่งกำหนดความเหมาะสมสำหรับสภาวะการรับน้ำหนักและประเภทการใช้งานที่แตกต่างกัน การเลือกโปรไฟล์ที่ถูกต้องสำหรับการใช้งานที่กำหนดถือเป็นการตัดสินใจทางวิศวกรรมโครงสร้างขั้นพื้นฐาน

เสาเข็มแผ่นไวนิลโปรไฟล์ Z มีโมดูลัสหน้าตัดต่อหน่วยน้ำหนักที่สูงกว่าโปรไฟล์ U เนื่องจากแกนกลางของผนังที่เชื่อมต่อกันนั้นอยู่ในตำแหน่งที่ห่างจากเส้นใยที่อยู่สุดขั้ว ซึ่งจะเพิ่มโมเมนต์ความเฉื่อยของหน้าตัดที่รวมกัน ประสิทธิภาพของโครงสร้างนี้ทำให้โปรไฟล์ Z เป็นข้อกำหนดที่ต้องการสำหรับการใช้งานผนังกั้นและผนังกันดิน โดยที่โมเมนต์การดัดงอจากแรงดันดินด้านข้างหรือการโหลดแบบอุทกสถิตเป็นภาระการออกแบบที่ควบคุม โปรไฟล์แบบกล่องและแบบโอเมก้าจะได้ค่าโมดูลัสหน้าตัดสูงสุดโดยการรวมสองช่องสัญญาณจากด้านหลังไปด้านหลังเพื่อสร้างส่วนปิดหรือกึ่งปิดที่มีความต้านทานการโค้งงอเป็นพิเศษ โดยมีต้นทุนในการใช้วัสดุมากขึ้นและน้ำหนักต่อหน่วยต่อเมตรของผนังที่สูงขึ้น

การใช้งานเบื้องต้นของเสาเข็มไวนิลในงานวิศวกรรมโยธา

เสาเข็มแผ่นไวนิลถูกนำไปใช้ในโครงการโยธา ทางทะเล สิ่งแวดล้อม และการจัดสวนที่หลากหลาย การผสมผสานคุณสมบัติเฉพาะทำให้วัสดุเหล่านี้เหมาะสมกว่าวัสดุทางเลือกในบางบริบทและไม่เหมาะสมในบางบริบท การทำความเข้าใจความแตกต่างนี้เป็นกุญแจสำคัญในข้อกำหนดเฉพาะที่เหมาะสม

กำแพงกั้นน้ำและกำแพงกันคลื่น

ผนังกั้นริมน้ำ — กำแพงกันดินที่ขอบทะเลสาบ แม่น้ำ ปากแม่น้ำ และปากน้ำชายฝั่งที่กักดินไว้ด้านหนึ่งและหันหน้าไปทางน้ำเปิดอีกด้านหนึ่ง เป็นตัวแทนของตลาดการใช้งานกองแผ่นไวนิลที่ใหญ่ที่สุดและเป็นที่ยอมรับมากที่สุดแห่งหนึ่ง ในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ ภูมิคุ้มกันต่อการกัดกร่อนของไวนิลให้ข้อได้เปรียบที่เหนือกว่าเหล็ก ซึ่งต้องมีการป้องกันแคโทดเชิงรุกและโปรแกรมการบำรุงรักษาการเคลือบในสภาพแวดล้อมน้ำเค็มและน้ำกร่อย เพื่อให้บรรลุอายุการใช้งานการออกแบบที่เกิน 25-30 ปี ผนังกั้นแผ่นไวนิลได้รับการติดตั้งตามแนวริมน้ำของท่าจอดเรือ ริมฝั่งคลองที่อยู่อาศัย ทางเข้าทางลาดลงเรือ และริมฝั่งลำห้วยขึ้นน้ำลงทั่วอเมริกาเหนือ ออสเตรเลีย และยุโรป โดยมีเอกสารประวัติประสิทธิภาพการทำงาน 20-30 ปีในการให้บริการในการติดตั้งในช่วงแรกๆ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสมบูรณ์ของโครงสร้างในระยะยาวที่สอดคล้องกับการคาดการณ์การออกแบบ

การควบคุมการกัดเซาะและการรักษาเสถียรภาพริมฝั่งแม่น้ำ

การกัดเซาะริมฝั่งแม่น้ำและแนวชายฝั่งคุกคามโครงสร้างพื้นฐาน พื้นที่เกษตรกรรม และแหล่งที่อยู่อาศัยทางนิเวศในหลายส่วนของโลก และผนังกองแผ่นไวนิลให้โซลูชันการควบคุมการกัดเซาะที่คุ้มค่าและทนทาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการรับน้ำหนักทางโครงสร้างค่อนข้างต่ำซึ่งเกิดจากการกักเก็บดินและแรงไฮดรอลิกเล็กน้อยอยู่ในช่วงความสามารถของโปรไฟล์ไวนิลขนาดเบาถึงปานกลาง ความเป็นกลางทางชีวภาพของไวนิล — ไม่ชะล้างสารกันบูดหรือโลหะหนักลงในแหล่งน้ำเช่นเดียวกับไม้ที่ผ่านการบำบัด — ทำให้ไวนิลเป็นตัวเลือกที่ยอมรับได้ด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับการควบคุมการกัดเซาะในแหล่งน้ำที่มีความอ่อนไหวต่อระบบนิเวศ ซึ่งการอนุมัติตามกฎระเบียบของวัสดุทางเลือกอาจทำได้ยากกว่า

กำแพงตัดและอุปสรรคน้ำใต้ดิน

ข้อต่อที่ประสานกันระหว่างกองแผ่นไวนิลที่อยู่ติดกันจะสร้างอุปสรรคในการซึมผ่านของน้ำใต้ดินและการไหลของน้ำซึมต่ำ เมื่อติดตั้งให้มีความลึกเพียงพอด้านล่างระดับน้ำใต้ดิน ฟังก์ชั่นตัดการซึมนี้ทำให้กองแผ่นไวนิลมีคุณค่าในการใช้งานควบคุมน้ำบาดาล รวมถึงการก่อสร้างเขื่อนสำหรับการขุดระดับต่ำกว่า การห่อหุ้มที่ดินที่ปนเปื้อนเพื่อป้องกันการอพยพของขนนกจากดินหรือน้ำใต้ดินที่ปนเปื้อน และการจัดการชลประทานทางการเกษตรที่การกักเก็บน้ำในคลองและอ่างเก็บน้ำเป็นสิ่งสำคัญอันดับแรก ความต้านทานต่อสารเคมีของ PVC เป็นข้อได้เปรียบโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานควบคุมการปนเปื้อน ซึ่งของเหลวที่บรรจุอยู่ในนั้นรุนแรงพอที่จะโจมตีทางเลือกอื่นที่เป็นเหล็กหรือคอนกรีต

กำแพงกันดินภูมิทัศน์และการใช้งานตกแต่ง

แผ่นไวนิลแบบลิ้นและร่องและโปรไฟล์ขนาดเล็กพบว่ามีการใช้งานอย่างกว้างขวางในการจัดสวนที่อยู่อาศัยและพาณิชยกรรม โดยใช้เป็นองค์ประกอบผนังสำหรับเตียงในสวน ทางลาดแบบขั้นบันได ขอบถนนรถแล่น และขอบเขตการตกแต่ง ในการใช้งานเหล่านี้ น้ำหนักเบาของวัสดุ — โดยทั่วไป 4–12 กิโลกรัมต่อเมตรขึ้นอยู่กับโปรไฟล์ — ช่วยให้สามารถติดตั้งได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์หนัก รูปลักษณ์ที่สะอาดตาและสีที่สม่ำเสมอมีความเหมาะสมทางสุนทรีย์สำหรับการใช้งานในภูมิทัศน์ที่มองเห็นได้ และความต้านทานต่อการผุกร่อนและแมลงกัดแทะ ช่วยลดข้อกำหนดในการบำรุงรักษาที่เกี่ยวข้องกับขอบไม้และองค์ประกอบการรักษาภูมิทัศน์ ผู้รับเหมางานภูมิทัศน์หลายรายระบุว่าผลิตภัณฑ์แผ่นไวนิลทดแทนโดยตรงสำหรับไม้หมอนและแผ่นไม้ที่ผ่านการบำบัดแล้วในการใช้งานผนังกันดินในสวนที่อยู่อาศัย

วิธีการติดตั้งเสาเข็มไวนิล

การติดตั้งเสาเข็มแผ่นไวนิลแตกต่างจากการติดตั้งเสาเข็มแผ่นเหล็กในประเด็นสำคัญหลายประการ ซึ่งได้รับแรงหนุนจากความแข็งที่ต่ำกว่าและความไวต่อความเสียหายจากแรงกระแทกของวัสดุพีวีซีที่มากขึ้น การใช้วิธีการติดตั้งที่ออกแบบมาสำหรับเสาเข็มเหล็กโดยไม่มีการดัดแปลงจะทำให้เสาเข็มไวนิลเสียหายได้ ดังนั้นการทำความเข้าใจเทคนิคการติดตั้งที่เหมาะสมจึงเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้บรรลุผลสำเร็จ

การขับขี่แบบสั่นสะเทือน

การขับเคลื่อนแบบสั่นสะเทือนโดยใช้ค้อนสั่นสะเทือน ซึ่งจะจับยึดกับหัวเสาเข็มและส่งการสั่นสะเทือนความถี่สูงไปยังเสาเข็มในขณะที่กดลงด้านล่าง เป็นวิธีการติดตั้งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับเสาเข็มไวนิลในดินที่เป็นเม็ดละเอียด (ทราย กรวด และตะกอนทราย) ซึ่งการสั่นสะเทือนทำให้ดินกลายเป็นของเหลวทันทีที่อยู่ติดกับเสาเข็มและช่วยให้เจาะทะลุได้ง่าย ข้อกำหนดหลักสำหรับการขับเคลื่อนกองไวนิลแบบสั่นคือ จะต้องยึดค้อนสั่นสะเทือนเข้ากับฝาครอบไดรฟ์ที่เป็นเหล็กหรืออะแดปเตอร์ที่ติดตั้งไว้ที่ด้านบนของกองไวนิลอย่างแน่นหนา การยึดค้อนสั่นสะเทือนเข้ากับโปรไฟล์ไวนิลโดยตรงโดยไม่ต้องใช้อะแดปเตอร์จะเน้นแรงจับยึดที่หน้าตัดของพลาสติกและทำให้เกิดความเสียหายจากการกระแทก อะแดปเตอร์ฝาครอบไดรฟ์ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการติดตั้งเสาเข็มแผ่นไวนิลมีจำหน่ายจากซัพพลายเออร์เสาเข็มและควรใช้เสมอ

การขุดร่องล่วงหน้าและการติดตั้งด้วยมือ

สำหรับการใช้งานในการควบคุมภูมิทัศน์และการกัดเซาะสำหรับงานเบาโดยใช้กองแผ่นไวนิลขนาดเล็ก การขุดร่องแนวการติดตั้งล่วงหน้าด้วยเครื่องขุดร่อง รถแบคโฮ หรือเครื่องมือแบบแมนนวล ตามด้วยการวางด้วยมือและการกดกองไวนิลลงในร่องที่เตรียมไว้ มักจะเป็นวิธีการติดตั้งที่ใช้งานได้จริงที่สุด วิธีการนี้ช่วยลดความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายของเสาเข็มจากอุปกรณ์ขับเคลื่อนโดยสิ้นเชิง และเหมาะสมอย่างยิ่งในสถานที่ที่มีการจำกัดการเข้าถึงอุปกรณ์สั่นสะเทือนหนัก เช่น สวนที่อยู่อาศัย ริมฝั่งทางน้ำแคบ และไซต์ที่มีสิ่งกีดขวางเหนือศีรษะ ร่องลึกก้นสมุทรจะถูกถมกลับและอัดแน่นกับเสาเข็มที่ติดตั้งไว้เพื่อพัฒนาความต้านทานแบบพาสซีฟที่จำเป็นสำหรับผนังในการทำงานเชิงโครงสร้าง

การฉีดไฮดรอลิก

การฉีดน้ำ — โดยใช้แรงดันน้ำแรงดันสูงเพื่อคลายดินที่อยู่ด้านหน้าของเสาเข็ม — ใช้เพื่อช่วยในการแทรกซึมในดินที่มีเม็ดละเอียดหนาแน่น และเพื่อลดแรงต้านในการขับขี่ในสภาวะการติดตั้งที่ยากลำบาก โดยทั่วไปท่อเจ็ทจะติดอยู่ที่ขอบนำของเสาเข็มหรือสอดไว้ด้านข้าง และน้ำจะถูกสูบภายใต้แรงกดดันไปยังปลายเสาเข็มในระหว่างการขับหรือการกด การพุ่งจะต้องได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวังในการติดตั้งเสาเข็มไวนิลเพื่อหลีกเลี่ยงการบ่อนทำลายการรองรับดินของเสาเข็มที่อยู่ติดกันที่ติดตั้งไว้แล้ว และควรยุติการพ่นน้ำก่อนที่เสาเข็มจะถึงความลึกขั้นสุดท้าย เพื่อให้ดินรอบ ๆ ปลายเสาเข็มสามารถรวมตัวและพัฒนาแบริ่งปลายและการเสียดสีผิวหนังที่เพียงพอเพื่อรองรับเสาเข็มที่ติดตั้งในตำแหน่งการออกแบบ

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบโครงสร้างสำหรับผนังกองแผ่นไวนิล

ผนังกองแผ่นไวนิลต้องได้รับการออกแบบโครงสร้างโดยวิศวกรที่มีคุณสมบัติเหมาะสมในทุกการใช้งาน ซึ่งความล้มเหลวของผนังอาจสร้างอันตรายด้านความปลอดภัยหรือผลกระทบทางเศรษฐกิจที่สำคัญ ความแข็งและความแข็งแรงของ PVC ที่ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กหมายความว่าผนังไวนิลจะมีพฤติกรรมแตกต่างออกไปภายใต้การรับน้ำหนัก และมีข้อจำกัดในการออกแบบที่แตกต่างกัน ซึ่งจะต้องระบุไว้อย่างชัดเจนในกระบวนการออกแบบ

• ความสูงของผนังที่อนุญาตโดยไม่ต้องยึด: ผนังเสาเข็มแผ่นไวนิลแบบคานยื่นได้ — ซึ่งอาศัยการฝังเสาเข็มทั้งหมดใต้ระดับการขุดเพื่อความมั่นคง โดยไม่มีพุกหรือเวลส์ — โดยทั่วไปจะถูกจำกัดไว้ที่ความสูงคงที่ที่ 1.2–2.4 เมตร ขึ้นอยู่กับสภาพของดิน โครงสร้างเสาเข็ม และน้ำหนักที่ใช้ ข้อจำกัดด้านความสูงนี้มีข้อจำกัดมากกว่าการตอกเสาเข็มเหล็กที่มีโมดูลัสส่วนเท่ากัน เนื่องจากโมดูลัสความยืดหยุ่นที่ต่ำกว่าของ PVC ส่งผลให้เกิดการโก่งตัวที่ส่วนบนของเสาเข็มมากขึ้นในช่วงเวลาโหลดที่กำหนด และเนื่องจากความเค้นดัดงอที่อนุญาตใน PVC จะต้องรวมปัจจัยการลดสำหรับพฤติกรรมการคืบในระยะยาวที่ไม่สามารถใช้ได้กับเหล็ก
• ระบบ Wale และพุกสำหรับผนังที่สูงขึ้น: สำหรับการรักษาความสูงที่เกินกว่าความสามารถในการยื่นเท้าแขนของโปรไฟล์ที่เลือก คาน wale แนวนอนต่อเนื่อง — โดยทั่วไปจะเป็นช่องอลูมิเนียมหรือเหล็กที่ติดอยู่กับหน้าเสาเข็ม — รวมกับพุกแบบผูกกลับหรือพุกเดดแมนจะกระจายน้ำหนักด้านข้างลงสู่ดินด้านหลังผนังหรือในบล็อกพุกเดดแมน การเชื่อมต่อระหว่างวอลและเสาเข็มไวนิลต้องได้รับการออกแบบเพื่อกระจายน้ำหนักไปยังพื้นที่หน้าเสาเข็มที่เพียงพอ เพื่อหลีกเลี่ยงความเข้มข้นของความเค้นจุดที่จะเกินความสามารถในการรับน้ำหนักของพีวีซี
• พฤติกรรมการคืบภายใต้ภาระที่ต่อเนื่อง: พีวีซีแสดงพฤติกรรมการคืบแบบยืดหยุ่นหนืด — การเสียรูปอย่างต่อเนื่องภายใต้ความเครียดที่ยั่งยืนที่ระดับต่ำกว่าความเครียดจากความล้มเหลวในระยะสั้น — ซึ่งจะต้องคำนึงถึงในการออกแบบโครงสร้างของผนังกองแผ่นไวนิลที่ต้องรับน้ำหนักอย่างต่อเนื่องในระยะยาว มาตรฐานการออกแบบสำหรับการใช้งานกองแผ่นไวนิลใช้ปัจจัยการลดตามเวลากับค่าความแข็งแรงของวัสดุในระยะสั้นเมื่อคำนวณความเค้นที่อนุญาตสำหรับโครงสร้างถาวร โดยทั่วไปแล้วจะลดความเค้นดัดที่ยอมรับได้ลง 25–50% เมื่อเทียบกับค่าในระยะสั้น ขึ้นอยู่กับระยะเวลาและอุณหภูมิในการรับน้ำหนักที่คาดการณ์ไว้

การเปรียบเทียบกองแผ่นไวนิลกับทางเลือกอื่นสำหรับเหล็กและไม้

การเลือกระหว่างการตอกเสาเข็มไวนิล เหล็ก และแผ่นไม้จำเป็นต้องประเมินข้อกำหนดเฉพาะของโครงการโดยเทียบกับความแข็งแกร่งและข้อจำกัดของแต่ละวัสดุในมิติที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานมากที่สุด เช่น ความจุของโครงสร้าง ความทนทาน ความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อม การปฏิบัติจริงในการติดตั้ง และต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน

• ไวนิลกับเหล็ก: การตอกเสาเข็มด้วยแผ่นเหล็กให้ความสามารถในการสร้างโครงสร้างที่สูงขึ้นอย่างมาก — ค่าโมดูลัสของส่วนต่างๆ มีค่ามากกว่าโปรไฟล์ไวนิลที่เทียบเคียงได้ 5–20 เท่า — และเป็นตัวเลือกที่ชัดเจนสำหรับการใช้งานที่รับน้ำหนักสูง รวมถึงผนังท่าเรือและท่าเรือ ท่าเรือ เขื่อนขุดเจาะลึก เขื่อนป้องกันน้ำท่วม และโครงสร้างกันดินขนาดใหญ่ที่มีความสูงเกิน 3–4 เมตร หรือมีภาระเพิ่มเติมจากโครงสร้างหรือยานพาหนะที่มีนัยสำคัญ ไวนิลเป็นที่นิยมมากกว่าเหล็กในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสำหรับการใช้งานในระดับปานกลาง ซึ่งค่าบำรุงรักษาและข้อได้เปรียบด้านอายุการใช้งานของไวนิลช่วยให้ประหยัดตลอดอายุการใช้งานได้ดีขึ้น และในสถานที่ที่ไวนิลน้ำหนักเบาทำให้สามารถติดตั้งได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์หนักหรือลดความต้องการด้านโครงสร้างบนโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ซึ่งได้รับการปกป้องโดยผนัง
• ไวนิลกับไม้: การตอกแผ่นไม้ไม่ค่อยได้รับการระบุสำหรับการก่อสร้างใหม่ในตลาดที่มีห่วงโซ่อุปทานไวนิลที่จัดตั้งขึ้น เนื่องจากอายุการใช้งานของไม้ที่ไม่ผ่านการบำบัดถูกจำกัดด้วยการย่อยสลายทางชีวภาพ และอายุการใช้งานของไม้ที่ได้รับการบำบัดทำให้เกิดความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมเกี่ยวกับการชะล้างด้วยสารเคมีที่เป็นสารกันบูด ซึ่งความกังวลที่ไม่มีอยู่เลยสำหรับไวนิล ไวนิลมีประสิทธิภาพเหนือกว่าไม้อย่างต่อเนื่องในด้านอายุการใช้งาน ข้อกำหนดในการบำรุงรักษา และต้นทุนระยะยาวต่อปีของการบริการในการใช้งานทางน้ำและทางทะเลทั้งหมด และให้ประสิทธิภาพทางโครงสร้างที่เทียบเคียงหรือเหนือกว่าในการใช้งานที่รับน้ำหนักเบาถึงปานกลางส่วนใหญ่

ปัจจัยสำคัญในการเลือกกองแผ่นไวนิลที่เหมาะสมสำหรับโครงการของคุณ

การเลือกเสาเข็มแผ่นไวนิลที่ถูกต้องจำเป็นต้องมีการประเมินเชิงโครงสร้างของข้อกำหนดเชิงโครงสร้างของโครงการ สภาพพื้นที่ ข้อจำกัดในการติดตั้ง และสภาพแวดล้อมด้านกฎระเบียบ ข้อควรพิจารณาต่อไปนี้เป็นกรอบการปฏิบัติสำหรับกระบวนการกำหนดคุณสมบัติ

• ยืนยันความสูงที่คงไว้และน้ำหนักการออกแบบ: กำหนดความสูงสะสมสูงสุดของดินหรือน้ำ และภาระเพิ่มเติมใดๆ จากยานพาหนะ โครงสร้าง หรือแรงดันอุทกสถิตที่จะกระทำกับผนัง ให้วิศวกรที่มีคุณสมบัติคำนวณโมดูลัสส่วนที่จำเป็นสำหรับผนังโดยพิจารณาจากน้ำหนักเหล่านี้และสภาพดิน และเลือกโปรไฟล์เสาเข็มไวนิลที่ตรงตามหรือเกินกว่าข้อกำหนดนี้โดยมีปัจจัยด้านความปลอดภัยที่เหมาะสม
• ประเมินสภาพดินเพื่อความเป็นไปได้ในการติดตั้ง: ประเมินลักษณะของดินผ่านความลึกในการติดตั้ง เพื่อดูว่ามีกรวดหนาแน่น หินกรวด ชั้นซีเมนต์ หรือหินดานที่อาจป้องกันการติดตั้งเสาเข็มไวนิลแบบสั่นสะเทือนโดยไม่ต้องเจาะหรือเจาะล่วงหน้า ดินที่มีค่า SPT N สูงกว่า 30–40 ในช่วงความลึกของการขับเคลื่อนโดยทั่วไปจะต้องได้รับความช่วยเหลือในการติดตั้งแบบพิเศษสำหรับการเจาะเสาเข็มไวนิล และควรระบุและคิดต้นทุนก่อนการจัดซื้อ แทนที่จะค้นพบระหว่างการติดตั้ง
• ตรวจสอบข้อกำหนดด้านกฎระเบียบและการอนุญาต: ในการใช้งานทางน้ำและชายฝั่ง การติดตั้งผนังชีทไพล์มักจะต้องได้รับอนุญาตจากหน่วยงานกำกับดูแลสิ่งแวดล้อม หน่วยงานทางน้ำ และหน่วยงานวางแผนท้องถิ่น ยืนยันข้อกำหนดการอนุญาตที่ใช้กับไซต์งานของคุณก่อนเริ่มโครงการ และตรวจสอบว่าระบบเสาเข็มไวนิลและวิธีการติดตั้งที่เลือกนั้นเป็นที่ยอมรับของหน่วยงานกำกับดูแลที่เกี่ยวข้อง — ในเขตอำนาจศาลบางแห่ง ใบอนุญาตสำหรับงานทางน้ำระบุรายการวัสดุที่ได้รับอนุมัติซึ่งจะต้องตรวจสอบการรวมกองไวนิล
• ประเมินคุณภาพผู้ผลิตและการรับรองผลิตภัณฑ์: ขอเอกสารรับรองวัสดุจากซัพพลายเออร์กองแผ่นไวนิลเพื่อยืนยันการปฏิบัติตามมาตรฐานวัสดุที่เกี่ยวข้อง — ASTM D1784 สำหรับการจำแนกประเภทสารประกอบ PVC ในตลาดอเมริกาเหนือ หรือมาตรฐานที่เทียบเท่าในภูมิภาคอื่นๆ — และเอกสารเกี่ยวกับความต้านทานรังสียูวีและการทดสอบประสิทธิภาพในระยะยาว ผู้ผลิตที่ก่อตั้งขึ้นซึ่งมีประวัติโครงการที่ติดตั้งในสภาพแวดล้อมการบริการที่เทียบเคียงได้และข้อมูลประสิทธิภาพที่เผยแพร่ทำให้ระดับความมั่นใจในคุณภาพของผลิตภัณฑ์สูงกว่าผลิตภัณฑ์นำเข้าที่ไม่ผ่านการตรวจสอบซึ่งมีราคาต่ำกว่าตลาดอย่างมาก
• คำนวณต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน ไม่ใช่แค่ต้นทุนเริ่มต้น: เปรียบเทียบทางเลือกไวนิล เหล็ก และไม้บนพื้นฐานต้นทุนตลอดอายุการใช้งานที่พิจารณาต้นทุนการติดตั้ง อายุการใช้งานที่คาดหวัง ค่าบำรุงรักษาตลอดระยะเวลาการบริการ และต้นทุนการเปลี่ยนเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน แทนที่จะพิจารณาจากต้นทุนวัสดุเริ่มแรกเพียงอย่างเดียว ในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนซึ่งเหล็กต้องการการป้องกันแคโทดและการบำรุงรักษาการเคลือบเป็นระยะ และในสภาพแวดล้อมการโจมตีทางชีวภาพที่ไม้ต้องมีการตรวจสอบเป็นประจำและการเปลี่ยนล่วงหน้า ความได้เปรียบด้านต้นทุนตลอดอายุการใช้งานของไวนิลที่ไม่ต้องบำรุงรักษาซึ่งมีอายุการใช้งานการออกแบบ 50 ปีมักจะทำให้ต้นทุนวัสดุเริ่มต้นที่สูงขึ้นต่อเมตรของผนัง