February 25, 2021
การผลิตและติดตั้งคานรองรับทางวิ่ง (Guideway Beam) รถไฟฟ้าสายสีชมพูและรถไฟฟ้าสายสีเหลือง

การผลิตและติดตั้งคานรองรับทางวิ่ง (Guideway Beam) รถไฟฟ้าสายสีชมพูและรถไฟฟ้าสายสีเหลือง


โครงการรถไฟฟ้าสายสีชมพู ช่วงแคราย-มีนบุรีและรถไฟฟ้าสายสีเหลือง ช่วงลาดพร้าว-สำโรง เป็นโครงการรถไฟฟ้า Monorail สองสายแรกในประเทศไทย ที่ทางบริษัท ซิโน-ไทย เอ็นจีเนียริ่ง แอนด์ คอนสตรัคชั่น จำกัด (มหาชน) ได้เป็นผู้ดำเนินการออกแบบและก่อสร้างในส่วนงานโยธา โดยที่องค์ประกอบที่สำคัญเป็นอย่างยิ่งในโครงการนี้ก็คือคานรองรับทางวิ่ง หรือที่เราเรียกกันว่า Guideway Beam คานรองรับทางวิ่ง (Guideway Beam)

 

รูปแบบ Typical Structure Continuous Beam of Guideway Beam for PK Line andYL Line
รูปแบบ Typical Structure Continuous Beam of Guideway Beam for PK Line andYL Line

การผลิตโครงสร้างคานรองรับทางวิ่ง (Guideway Beam) ให้มีความแม่นยำ (Precision–Correction) ในระดับเดียวกับรางเหล็กเป็นสิ่งที่ยากมาก แต่ใช่ว่าเป็นไปไม่ได้ ดังนั้น เพื่อให้ได้ตามมาตรฐานที่สูงของระบบรางรถไฟฟ้ารางเดี่ยว จะต้องมีวิธีคิด การจัดการกับกระบวนการออกแบบและการผลิตที่ดีและเหมาะสม

จากแนวคิดการออกแบบที่กล่าวมาแล้วข้างต้นในส่วนของ Design Philosophy of Project ระบบโครงสร้างที่เลือกใช้ในการออกแบบสำหรับ PK Line และ YL Line เป็นคานต่อเนื่องบน Bearingจำนวน 3-4 ช่วง และเพื่อให้การติดตั้งที่หน้างานเป็นไปได้อย่างถูกต้องและแม่นยำ รวมถึงสามารถทำงานได้จริงที่หน้างาน มีจุดปรับและควบคุมค่าระดับ (Elevation) และค่าพิกัด (N,E) เพื่อให้ Alignment ของรถไฟอยู่ในจุดที่ยอมรับได้ไม่เกินข้อกำหนดของ Supplier ระบบรถไฟฟ้าจึงได้ประยุกต์แบ่งชิ้นส่วนของคานให้เป็นรูปแบบของ Pier Segment คล้ายกับการก่อสร้างของ Precast Segmental Box Girder แบบ Span by Span โดยแบ่งเป็นรูปแบบของคาน Exterior Span, คาน Interior Span และ Pier Segment ทั้งนี้คานและ Pier Segment จะเชื่อมต่อกันด้วยคอนกรีต Wet Joint ซึ่งถูกอัดแรงด้วยลวดอัดแรงที่บริเวณรอยต่อของหน้าตัด ซึ่งแสดงให้เห็นในรูป

รูปแบบ Pier Segment
รูปแบบ Pier Segment
รูปแบบการประยุกต์ใช้หลักการของ Pier Segmentและ Prestressed Technique เพื่อเชื่อมต่อคานเข้าหากัน
รูปแบบการประยุกต์ใช้หลักการของ Pier Segmentและ Prestressed Technique เพื่อเชื่อมต่อคานเข้าหากัน

ในส่วนของวิธีการติดตั้ง Guideway Beam ที่หน้างาน เราจะติดตั้ง Pier Segment บน Crossbeam ก่อน โดยจะมีรูปแบบของโครงสร้างชั่วคราวที่สามารถปรับตั้งตัว Pier Segment ได้อยู่ด้วย ซึ่งเมื่อได้ค่าระดับและพิกัดที่ต้องการแล้ว ก็จะ ล็อกเข้าที่ไว้ จากนั้นจึงจะเริ่มติดตั้งคาน Guideway Beam โดยใช้ Mobile Crane ยกติดตั้ง ซึ่งจะต้องติดตั้งเป็นคู่ ๆ ไป เพื่อให้เกิดการ Balance Load ทั้งซ้ายและขวา และให้ค่าระดับที่ควบคุมไม่เกิดผลจากการเสียรูปของโครงสร้าง

ขั้นตอนการติดตั้ง Guideway Beam (1)
ขั้นตอนการติดตั้ง Guideway Beam (1)

เมื่อติดตั้งจนครบช่วงของคานต่อเนื่องก็จะตรวจสอบระดับและพิกัดให้เป็นไปตามที่ออกแบบไว้ แล้วเทคอนกรีต Wet Joint เมื่อคอนกรีตได้อายุก็จะดึงลวดอัดแรงตามที่ออกแบบไว้ สุดท้ายจึงจะทำ Grout Bottom Bearing และถ่ายแรงเข้าสู่โครงสร้างอย่างสมบูรณ์จากนั้นก็ติดตั้ง Diaphragm เพื่อยึดคาน GWB ทั้งซ้ายและขวาเข้าด้วยกัน สำหรับขั้นตอนการติดตั้งจะแสดงให้เห็นดังรูป

Casting Yard (โรงงานผลิตชิ้นส่วนคอนกรีตสำเร็จรูป)

สำหรับโรงงานผลิตชิ้นส่วนคอนกรีตสำเร็จรูป เรียกได้ว่าเป็นหัวใจหลักของโครงการ เพราะใช้เป็นศูนย์กลางในการผลิตคานรองรับทางวิ่ง (Guideway Beam) สำหรับทั้งรถไฟฟ้าสายสีชมพูและรถไฟฟ้าสายสีเหลืองทั้งนี้ภายในโรงงานฯ จะติดตั้งแบบหล่อ Guideway Beam ที่เป็นคานตรง และแบบหล่อ Guideway Beam ที่เป็นคานโค้ง รวมถึงแบบหล่อ Pier Segment ด้วยโดยที่กำลังผลิตสูงสุดของโรงงานอยู่ที่ 1 วันต่อ 1 แบบหล่อ สำหรับคานตรง และ 2 วันต่อ 1 แบบหล่อสำหรับคานโค้ง

Casting Yard Layout สำหรับผลิต Guideway Beam
Casting Yard Layout สำหรับผลิต Guideway Beam

ภายในโรงงานมี Concrete Plant ที่มีกำลังผลิตอยู่ที่ 500m3 ต่อวัน โดยที่คาน Guideway Beam 1 ตัวใช้คอนกรีตประมาณ 34 m3 ที่กำลังเท่ากับ 45MPa สำหรับคานตรง และ 60MPa สำหรับคานโค้ง ทั้งนี้ในโรงงานจะมีแบบหล่อคานตรงจำนวน 10 ชุด และแบบหล่อคานโค้งจำนวน 8 ชุด

การเตรียมแบบหล่อ Guideway Beam
การเตรียมแบบหล่อ Guideway Beam

สำหรับขั้นตอนในการผลิตคาน Guideway Beamในระบบโรงงานที่ออกแบบนี้เราจะให้แบบหล่อคอนกรีตอยู่กับที่ และใช้วิธีการเคลื่อนตัวคอนกรีตเข้ามาเทที่แบบหล่อ เหล็กเสริมและระบบลวด Post-Tensioned จะถูกผูกเตรียมไว้ที่ Rebar Jig จากนั้นจะถูกยกลงใส่ในแบบหล่อคอนกรีต ก่อนที่จะยก Rebar Cage ลงในแบบหล่อนั้น จะต้องมีการ Setup แบบหล่อให้สอดคล้องกับค่า Span Layout ดังแสดงตัวอย่างในรูปที่ได้ออกแบบและคำนวณจาก Track Alignment เพื่อที่หลังจากหล่อเสร็จเก็บค่า After Casted แล้วสามารถเอาไปติดตั้งจริงที่หน้างานได้อย่างถูกต้อง

แบบตัวอย่างค่า Span Layout ที่ใช้ในการทำ Geometry Control ของGuideway Beam
แบบตัวอย่างค่า Span Layout ที่ใช้ในการทำ Geometry Control ของGuideway Beam

หลังจาก Setup ตามค่า Geometry Control ที่ได้ ยกเหล็กลงในแบบหล่อ ปิดแบบและตรวจความเรียบร้อยแล้ว ก็จะเทคอนกรีตเมื่อคอนกรีตมีกำลังตามที่กำหนด (20MPa) แล้วก็ดึงลวดอัดแรงชั่วคราวเพื่อยกคาน Guideway Beam เข้าที่ Stock Yard จากนั้นก็ Release ลวดออกเพื่อป้องกันการโก่งตัวของคานที่เกิดจากผลของ Prestressed Effect และก่อนที่จะขนส่งเพื่อนำออกไปติดตั้งจริงก็จะดึงลวดรองอีกครั้งก่อนยกขึ้นรถเพื่อขนส่งไปสู่หน้างาน สำหรับพื้นที่จัดเก็บที่เตรียมไว้ก็สามารถที่จะ Stock ตัว Guideway Beam ได้ประมาณ 2,000 ตัว

การดึงลวดอัดแรงก่อนยกเข้า Stock Yard
การดึงลวดอัดแรงก่อนยกเข้า Stock Yard
Stock Guideway Beam
Stock Guideway Beam

สำหรับการขนส่ง Guideway Beam จากโรงหล่อไปเพื่อติดตั้งที่หน้างานจะต้องจัดเตรียมรถเทรลเลอร์พิเศษสำหรับขนส่งเพื่อป้องกันน้ำหนักลงเพลาไม่ให้เกินที่กฎหมายกำหนดไว้ ซึ่งจะต้องเตรียมโครงสร้างชั่วคราวที่สามารถ Lock ตัวคานให้อยู่กับรถขนส่งโดยไม่เกิดความเสียหาย

รถขนส่ง Guideway Beam
รถขนส่ง Guideway Beam

ในกระบวนการขั้นตอนการผลิต Guideway Beam ยังคงมีรายละเอียดอีกมากมายที่ต้องใส่ใจ ทั้งในเรื่องของการควบคุมคุณภาพผิวสัมผัสระหว่างล้อรถกับผิวคาน การควบคุม Geometry Control ทั้งในโรงหล่อและหน้างานรายละเอียดของลำดับขั้นตอนที่ดึงลวดอัดแรงเพื่อควบคุม การเกิด Creep และการโก่งตัวของคานคอนกรีตอัดแรง ซึ่งล้วนแล้วแต่เป็นรายละเอียดที่สำคัญไม่สามารถละเลยได้ ข้อมูลนี้เพียงหยิบยกเอาประเด็นที่สำคัญมาเป็นตัวอย่างทางด้านแนวคิดและความคิดที่ใช้ในการทำงานให้สอดคล้องกับสภาพแวดล้อมที่มีเพื่อประโยชน์สูงสุดกับงานวิศวกรรม

Author


ที่มา: อินทาเนีย ฉบับที่ 3 ปี พ.ศ. 2563 คอลัมน์ เก็บมาฝาก โดย ธีรพงศ์ วิชิธานนท์ วศ.21