บริษัท ดับบลิว ไพล์เทสติ้ง ได้นำเครื่องมือ มาตรฐานจากประเทศ อังกฤษ มาใช้ในการทดสอบความสมบูรณ์ของเสาเข็ม และนำโปรแกรมวิเคราะห์สัญญาณการทดสอบ ที่ได้รับการยอมรับจากประเทศอังกฤษ ซึ่งได้รับการรับรองมาตรฐาน ASTM D 5882-07 มาใช้ในการตรวจสอบหา ค่าความสมบูรณ์ของเสาเข็ม ที่แม่นยำ และถูกต้อง

    บริการทดสอบความสมบูรณ์ของเสาเข็ม ( Seismic Integrity Test )

     การทดสอบความสมบูรณ์ของเสาเข็มด้วยวิธีการส่งคลื่นความเค้น ( Stress Wave ) ผ่านลงไปในตัวเสาเข็ม แล้วนำสัญญานสะท้อนกลับมาวิเคราะห์แปรผล โดยทั่วไปเรียกว่า Seismic Integrity Test หรืออาจเรียกว่า Low-Strain Testing

     การทดสอบด้วยวิธีนี้เป็นที่นิยมแพร่หลายมากในปัจจุบัน เนื่องจากเป็นการทดสอบที่สะดวก และรวดเร็ว เสียค่าใช้จ่ายต่ำกว่าวิธีการทดสอบแบบอื่นๆ หากมีการเตรียมการที่ดีอาจจะสามารถทดสอบได้จำนวนหลายร้อยต้นต่อวัน

     นอกจากนี้การทดสอบนี้สามารถใช้ได้ทั้งเสาเข็มคอนกรีตอัดแรง  เสาเข็มเจาะหล่อในที่และเสาเข็มเหล็กแบบต่างๆ

เครื่องมือทดสอบ

     เครื่องมือทดสอบที่ใช้ในปัจจุบันเรียกว่า “ PET “ ซึ่งได้มีการออกแบบให้มีขนาดเล็กกระทัดรัด เพื่อความสะดวกในการทดสอบอย่างต่อเนื่องในหน่วยงานก่อสร้างที่มีพื้นที่จำกัด เครื่องมือทดสอบดังกล่าวมีส่วนประกอบที่สำคัญต่างๆ ดังนี้

          Hand Held Hammer   : ฆ้อนขนาด 1-2 กิโลกรัม ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์กำเนิดคลื่นความเค้น

                                           ( Impact Device )

          Tablet                      : เป็นอุปกรณ์บันทึกสัญญานทดสอบ

          Accelerometer           : หัววัดสัญญานคลื่นความเค้นที่มีความไวสูงมาก

การเตรียมเสาเข็มเพื่อทำการทดสอบ

     1.หัวเสาเข็มจะต้องสะอาดและแห้งปราศจากตะกอนดิน ไม่มีน้ำขังหรือมีเศษดินปกคลุม

     2.คอนกรีตต้องมีคุณภาพดีเพียงพอ สำหรับเข็มเจาะต้องมีอายุไม่น้อยกว่า 7 วัน โดยประมาณก่อนวันทดสอบได้อย่างสะดวก

     3.ควรกำหนดตำแหน่งเสาเข็มทดสอบให้ชัดเจน เพื่อสามารถอ้างอิงได้

วิธีการและขั้นตอนของการทดสอบ

     หัววัดสัญญาน ( Accelerometer ) จะได้รับการติดตั้งบนหัวเสาเข็ม ซึ่งได้รับการเตรียมพื้นผิวให้เรียบแห้ง และคอนกรีตมีสภาพที่ดีเพียงพอ

     เสาเข็มทดสอบจะถูกตอกด้วยฆ้อนทดสอบ แรงกระแทกที่เกิดขึ้นจะทำให้เกิดคลื่นความเค้นอัด ( Compression Wave ) วิ่งผ่านลงไปในตัวเสาเข็ม หากเกิดความไม่ต่อเนื่องขึ้นในหน้าตัดของเสาเข็ม เกิดรอยแตกร้าว คอนกรีตสภาพไม่ดี หรือพบปลายเสาเข็ม คลื่นสัญญานดังกล่าวจะเกิดการสะท้อนกลับและถูกบันทึกไว้โดยละเอียดและแปลงสัญญานให้อยู่ในรูปของความเร็ว ( Velocity ) กับเวลา ( Time ) ด้วยเครื่องมือ PET เพื่อนำมาแปรผลต่อไป

การแปรผลข้อมูล

     สภาพความสมบูรณ์ของเสาเข็ม สามารถแปรผลได้โดยตรงจากสัญญานสะท้อนกลับที่อยู่ในรูปของความเร็วกับเวลา โดยอาศัยหลักการที่ว่า คุณสมบัติของหน้าตัดเสาเข็มทางพลศาสตร์ ( Dynamic Pile Stiffness ) หรือที่เรียกว่า อิมพีแดนท์ ( Impedance ) Z ที่เปลี่ยนแปลงไปจะมีผลทำให้คลื่นความเค้นเกิดการสะท้อนกลับในรูปแบบของคลื่นความเค้นอัด ( Compression Wave ) หรือคลื่นความเค้นดึง ( Tension Wave )

      ค่าอิมพีแดนท์, Z ดังกล่าวประกอบด้วยผลคูณของพื้นที่หน้าตัดกับค่าโมดูลัสยืดหยุ่นหารด้วยค่าความเร็วคลื่น ดังนี้

แผนภูมิต่อไปนี้แสดงให้เห็นลักษณะการสะท้อนกลับของคลื่นและการแปรผล

 โดยทั่วไปค่าความเร็วคลื่นกำหนดใช้ตามชนิดของเสาเข็มดังนี้

     เกณฑ์ในการประเมินระดับความเสียหายของโครงสร้างเสาเข็มพิจารณาจากค่าดัชนีความสมบูรณ์   (Integrity Factor) หรือ ค่าเบต้า, b ซึ่งมีค่าเท่ากับอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงของค่าอิมพีแดนท์

หมายเหตุ  ในกรณีที่เป็นเสาเข็มสองท่อนต่อ ค่าเบต้า (b) ที่คำนวณได้ อาจเป็นค่าที่คำนวณ  จากสัญญาณสะท้อนกลับที่ตำแหน่งรอยต่อของเสาเข็ม

            เพื่อเป็นข้อแนะนำเบื้องต้น ควรนำข้อมูลอื่นๆ อาทิเช่น ประวัติในการก่อสร้างเสาเข็มดังกล่าว ลักษณะการออกแบบฐานราก ลักษณะอาคารและน้ำหนักบรรทุก การเคลื่อนตัวของเสาเข็มภายหลังการก่อสร้างและการเอียงตัวของเสาเข็ม ประกอบการพิจารณาด้วยเสมอ

ข้อจำกัดการใช้งาน

          – การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย ของพื้นที่หน้าตัด (<5%) อาจไม่สามารรถตรวจวัดได้

          – เสาเข็มที่มีความยาวมาก ๆ อาจไม่สามารถตรวจวัดได้จากการทดสอบนี้

          – ไม่เหมาะสมในการตรวจเสาเข็มหลายท่อนต่อ

          – ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการรับน้ำหนักบรรทุกของเสาเข็มแต่อย่างใด   

          – ไม่สามารถวัดการเอียงตัวของเสาเข็มทดสอบได้