บทความ
ประสิทธิภาพของท่อระบายน้ำแต่ละประเภท และอายุการใช้งานที่ต้องรู้
ท่อระบายน้ำ เป็นส่วนหนึ่งของงานระบายน้ำเป็นงานโครงสร้างขนาดใหญ่ที่ช่วยอำนวยความสะดวกให้แก่ผู้ใช้งาน เพื่อทำหน้าที่ในการกำจัดน้ำส่วนเกินที่เป็นทั้งน้ำเสีย และน้ำฝนออกไปจากแหล่งต่าง ๆ เช่น ย่านชุมชน ย่านการค้า นิคมอุตสาหกรรม หรือถนนที่ใช้ในการสัญจร เป็นต้น โดยระบบของท่อระบายน้ำจะเป็นการนำน้ำเสียที่มีการรวบรวมจากแหล่งกำเนิดต่าง ๆ ไปยังระบบบำบัดน้ำเสียเพื่อระบายลงสู่ท่อระบายน้ำสาธารณะ รวมถึงการระบายน้ำส่วนเกินจากน้ำฝนเพื่อระบายลงสู่แหล่งน้ำสาธารณะในบริเวณใกล้เคียงด้วยเช่นกัน ท่อระบายน้ำจึงเป็นหัวใจสำคัญของงานระบายน้ำ การนำท่อระบายน้ำมาใช้จึงวางแผนก่อนนำมาใช้เป็นอย่างดี
ชนิดของท่อระบายน้ำ
ปัจจุบันท่อระบายน้ำมีให้เลือกหลากหลายรูปแบบ ทั้งวัสดุ ขนาด และความแข็งแรง ตามวัตถุประสงค์และประเภทของการนำไปใช้งาน โดยส่วนใหญ่แล้วท่อระบายน้ำจะนำไปใช้ในเพื่อการระบายน้ำเมื่อฝนตก ใช้ระบายน้ำของแม่น้ำ ลำธาร เพื่อให้รถสัญจรได้สะดวก รวมถึงใช้สำหรับงานวางสายไฟ สายเคเบิ้ลต่าง ๆ ด้วย โดยท่อระบายน้ำแบ่งออกตามวัสดุ ดังนี้
- ท่อระบายน้ำคอนกรีต
- ท่อระบายน้ำเหล็ก
- ท่อระบายน้ำ HDPE
ท่อระบายน้ำคอนกรีต
ท่อระบายน้ำคอนกรีต เป็นท่อระบายน้ำที่นิยมนำมาใช้กับมากที่สุด เนื่องจากคอนกรีตเป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงทานทาน สามรถนำไปใช้งานได้ยาวนานถึง 75 – 100 ปี มีประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยม ป้องกันการรั่วซึมได้ดี สามารถเพิ่มความแข็งแรงของท่อระบายน้ำด้วยการเสริมเหล็กได้ อย่างไรก็ตามข้อเสียของท่อระบายน้ำคอนกรีต คือ หากดินหรือสภาพแวดล้อมโดยรอบของท่อระบายน้ำมีความเป็นกรดอาจเกิดการกัดกร่อนจนเกิดความเสียหายได้ รวมถึงมีน้ำหนักที่มาก ทำให้การขนย้ายและการติดตั้งเป็นเรื่องที่ยากจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ในการติดตั้ง และต้องใช้ความระมัดระวังเป็นอย่างมาก
ท่อระบายน้ำคอนกรีตมีการผลิตออกมาหลากหลายรูปแบบ และมีหลายขนาดตามสภาพของพื้นผิวหรือลักษณะการนำไปใช้ ซึ่งการเลือกนำไปใช้จะขึ้นอยู่กับเงื่อนไขและข้อจำกัดต่าง ๆ เช่น ความลึกของพื้นดิน ความสูงของถนน และปริมาณของน้ำ เป็นต้น โดยมีการแบ่งท่อระบายน้ำคอนกรีตออกเป็นหลายประเภท ได้แก่
1. ท่อระบายน้ำชนิดกลม (Pipe Culvert)
ท่อระบายน้ำอาจเป็นจำนวนเดียวหรือหลายช่อง เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อระบายน้ำมีตั้งแต่ 1 เมตรถึง 6 เมตร ข้อดี มีความแข็งแรง ด้วยการออกแบบทำให้มีลักษณะให้เลือกหลากหลาย ทั้งยังสามารถเสริมความแข็งแรงได้ตามต้องการ รวมถึงความหนาด้วย ข้อเสีย สามารถสึกกร่นได้เนื่องจากสารอินทรีย์ที่อยู้กับดินหรือในน้ำ
1.1 ท่อระบายน้ำคอนกรีตแบบปากลิ้นราง (Tongue and Groove)
เป็นท่อระบายน้ำที่มีความแข็งแรง มีทั้งแบบเสริมเหล็กและไม่เสริมเหล็ก ทั้งยังเป็นท่อระบายที่มีคุณภาพสูงตามมาตรฐานอุตสาหกรรม หรือ มอก. จึงมีความทนทาน เหมาะสำหรับงานระบายน้ำทั่วไป เช่น หมู่บ้านจัดสรร คอนโดมีเนียม สนามกอล์ฟ บ้านพักอาศัย ไปจนถึงงานระบายน้ำที่มีต้องรองรับน้ำหนักได้สูง เช่น งานทางหลวง งานนิคมอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ และสนามบิน
1.2 ท่อระบายน้ำคอนกรีตเสริมเหล็กแบบปากระฆัง (Bell and Spigot)
เป็นที่ระบายน้ำที่นิยมนำไปใช้กับงานระบายน้ำเสียที่มีการปนของสารพิษมากกว่าท่อระบายน้ำแบบแรก สามารถป้องกันการรั่วซึมได้ดี เพราะลักษณะของท่อที่เป็นปากระฆังนั่นเอง
1.3 ท่อระบายน้ำคอนกรีตเสริมเหล็กแบบดันลอด (Jacking Pipe)
ท่อระบายน้ำคอนกรีตแบบดันลอด หรือ ท่อดันลอด เป็นท่ออระบายน้ำที่มีลักษณะเป็นท่อเหล็กหรือท่อคอนกรีต อาจมีการเสริมเหล็กเพื่อความแข็งแรง หรือเคลือบสารพิเศษเพื่อป้องกันการกัดกร่อนจากใช้งานหากมีการนำไปใช้กับงานระบายน้ำเสีย ท่อดันลอดมักมีความแข็งแรงเพื่อรับแรงดันที่เกิดขึ้นโดยรอบทั้งจากแรงกดทับด้านบน แรงดินที่อยู่รอบ ๆ และแรงของแม่แรงไฮดรอลิคในขณะดันท่อ ถ้าหากท่อระบายน้ำไม่มีความแข็งแรงเพียงพออาจทำให้ท่อดันลอดเกิดการแตกร้าวจนเสียหายขึ้นได้ เนื่องจากท่อดันลอด มักจะฝั่งอยู่ใต้ดิน เช่น ใต้ถนน หรือรางรถไฟ เป็นต้น
การก่อสร้างระบบระบายน้ำประเภทนี้ ไม่ใช้การขุดเปิดแนวยาว แต่เป็นการเจาะอุโมงค์ขนาดเล็กเพื่อดันท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 1 เมตร เข้าไปยังบริเวณที่มีการวางแผนเอาไว้ โดยท่อระบายน้ำคอนกรีตแบบดันลอดนี้มักนิยมนำใช้ในงานวางท่อส่งน้ำประปา วางระบบเครือข่ายโทรศัพท์ วางระบบสายไฟฟ้าใต้ดิน และวางท่อระบายน้ำทั้งน้ำฝนและน้ำเสีย เพราะเป็นงานที่ก่อให้เกิดผลกระทบทางด้านสิ่งแวดล้อมโดยรอบและการการคมนาคมค่อนข้างน้อย ซึ่งท่อลอดส่วนใหญ่จะมีขนาดไม่เกิน 2 เมตร และมีความยาวไม่เกิน 200 เมตร สำหรับในกรุงเทพมหานครจะนิยมใช้การดันท่อลอดในชั้นหินอ่อน
2. ท่อระบายน้ำชนิดสี่เหลี่ยม (Box Culvert)
ท่อระบายน้ำรูปทรงสี่เหลี่ยมที่ผลิตขึ้นจากคอนกรีตที่มีการเสริมแรงเพื่อความแข็งแรง เหมาะกับงานระบายน้ำจำนวนมาก และมักใช้ใต้ทางทางรถไฟหรือถนน ลักษณะของท่อระบายน้ำชนิดนี้ คือ ผนังด้านบนที่เป็นแผ่นคอนกรีตเสริมเหล็กจะรับหน้าที่ในการรองรับยานพาหนะที่มีการเคลื่อนไหวผ่านไป ส่วนผนังด้านข้างคอยช่วยค้ำน้ำหนักด้านบน และพื้นด้านล่างจะทำหน้าที่เป็นฐานรับน้ำหนักของท่อระบาย เพื่อไม่ให้เกิดการทรุดตัวลงได้ ทำให้ท่อระบายน้ำชนิดเหลี่ยมมีความแข็งแรง และง่ายต่อการนำไปใช้ มีข้อดี คือ ช่วยในการกระจายน้ำหนักของท่อระบายน้ำอย่างสม่ำเสมอ เพราะมีพื้นด้านล่างเที่ช่วยลดแรงกดด้านบน
3. ท่อระบายน้ำชนิดสะพาน (Bridge Culvert)
สำหรับท่อระบายน้ำชนิดสะพานนี้ ส่วนใหญ่จะมีไว้เพื่อเป็นทั้งสะพานที่ใช้ในการสัญจรและการระบายน้ำไปพร้อม ๆ กัน ซึ่งท่อระบายในลักษณะนี้ เป็นท่อที่ได้รับการพัฒนาต่อจากท่อระบายน้ำชนิดสี่เหลี่ยมเพื่อให้มีประสิทธิภาพในการนำไปใช้งานมากขึ้น ซึ่งความต่างระหว่างท่อระบายน้ำชนิดสะพานกับท่อระบายน้ำชนิดสี่เหลี่ยม คือ ท่อระบายน้ำชนิดสะพานจะไม่มีพื้นด้านล่าง จึงจำเป็นต้องใช้การสร้างฐานรากหรือเสาเข็มขึ้นมา ทำให้ท่อระบายน้ำชนิดนี้มีความแข็งแรงเป็นอย่างมาก
ท่อระบายน้ำเหล็ก
ในอดีตท่อเหล็กมักนำมาใช้สำหรับงานระบายน้ำเสีย เนื่องจากมีความทนทานเป็นอย่างมาก แต่มีค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่สูง มีอายุการใช้งานเพียง 25-50 ปี เพราะง่ายต่อการยุบหรือการกัดกร่อน ทำให้ปัจจุบันท่อระบายน้ำเหล็กถูกแทนด้วยท่อระบายน้ำเหล็กแบบลูกฟูกแทน มักนำไปใช้กับงานทางหลวงและทางรถไฟ ท่าเรือขนาดใหญ่ เหมืองแร่ โดยท่อระบายน้ำเหล็กทำมาจากแผ่นโลหะ ข้อดีของท่อระบายน้ำประเภทนี้ คือ มีคุณภาพสูง ต้นทุนต่ำ ทำให้ง่ายต่อการขนส่ง ติดตั้งง่ายเพราะไม่ต้องใช้อุปกรณ์ขนาดใหญ่ ทำให้ลดระยะเวลาการทำงานได้ดี มีความแข็งแรงมาก เสียรูปทรงได้ยาก สามารถรับแรงอัดได้มากกว่าท่อซีเมนต์ และมีอายุการใช้งานตั้งแต่ 80-100 ปี
ท่อระบายน้ำ HDPE
ท่อระบายน้ำชนิด HDPE หรือท่อระบายน้ำลูกฟูก สามารถนำไปใช้งานได้หลากหลาย ได้แก่ งานส่งน้ำประปา ท่อส่งร้อยสานโทรศัพท์ สายไฟฟ้า ท่อลอดใต้น้ำ รวมถึงท่อระบายน้ำทั้งน้ำฝน และน้ำเสีย เหมาะกับชุมชน โครงการหมู่บ้าน ไปจนถึงนิคมอุตสาหกรรม และเหมืองแร่ ด้วยคุณสมบัติของท่อระบายน้ำที่ผลิตจากเม็ดพลาสติกเอทิลีน ทำให้ตัวท่อมีความยืดหยุ่นมาก โค้งงอได้ดี ไม่รั่วซึมได้ง่าย ทนทาน มีความต้านทานต่อแรงกดทับจากภายนอกได้ดี สามารถทนต่อการขัดสี และการกัดกร่อนจากสภาวะแวดล้อมต่าง ๆ จึงไม่เกิดสนิม และตะกรัน ทำให้ท่อระบายน้ำชนิดนี้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานถึง 50 ปี เหมาะกับการติดตั้งโดยไม่ต้องใช้การขุดร่อง นอกจากนี้ยังง่ายต่อการขนย้ายและติดตั้ง เพราะท่อมีน้ำหนักที่เบา สามารถติดตั้งในพื้นที่ที่จำกัดได้ แต่มีข้อเสียตรงที่อาจเกิดความอ่อนตัวหากมีอุณหภูมิที่สูงมากเกินไป
แม้ว่าท่อระบายน้ำแต่ละประเภทจะได้รับการออกแบบให้ได้ใช้งานนานตามระยะเวลาที่กำหนดไว้ แต่บางครั้งท่อระบายน้ำเหล่านั้นอาจได้รับความเสียหาย หรือพังทลาย หรือเสื่อมประสิทธิภาพขึ้นได้ จากการกัดกร่อน หรือกัดเซาะของน้ำ และดิน รวมถึงน้ำหนักของยานพาหนะที่มีมากเกินกว่าที่ประเมินไว้ ทำให้ไม่สามารถรองรับแรงกดทับได้เป็นเวลานาน จนทำให้ท่อระบายน้ำที่ถูกฝั่งอยู่ใต้ดินเริ่มเกิดรอยร้าวและอาจนำไปสู่การทรุดตัวของถนนได้