Inclinometer คืออะไร ทำงานอย่างไร?
Inclinometer ประกอบด้วยสองส่วนหลัก คือ ท่อนำ (Guide Casing) ที่ฝังดิ่งในหลุมเจาะ ภายในมีร่องบังคับทิศ 4 ร่อง และหัววัดความเอียง (Probe) ที่มีล้อประคองวิ่งตามร่อง เมื่อหย่อนหัววัดลงถึงปลายท่อแล้วดึงขึ้นทีละช่วง 0.5 เมตร หัววัดจะอ่านมุมเอียงของท่อ ณ ช่วงนั้น การนำค่ามุมทุกช่วงมาสะสมจากปลายล่างขึ้นบนจะได้เส้นการเคลื่อนตัวด้านข้างตลอดความลึกของหลุม การใช้งานแบบหยั่งหัววัดนี้อ้างอิงมาตรฐาน ASTM D6230
จุดที่ทำให้ Inclinometer ต่างจากการวัดที่ผิวดินคือมันบอก "ความลึก" ของการเคลื่อนตัวได้ หมุดวัดระดับผิวดินบอกได้เพียงว่าผิวดินขยับ แต่ Inclinometer ชี้ได้ว่าการเคลื่อนตัวกระจุกอยู่ที่ระดับใด ซึ่งก็คือตำแหน่งของระนาบเลื่อน (Slip Plane) ข้อมูลนี้เป็นตัวตัดสินทั้งการวินิจฉัยสาเหตุและแนวทางแก้ไข Inclinometer เป็น 1 ใน 10 เครื่องมือวัดหลักของงานธรณีเทคนิค อ่านภาพรวมทั้งระบบได้ในบทความเครื่องมือวัดทางธรณีเทคนิค (Instrumentation) คืออะไร
ติดตั้ง Inclinometer อย่างไรให้ค่าที่ได้เชื่อถือได้?
คุณภาพข้อมูลของ Inclinometer ถูกตัดสินตั้งแต่วันติดตั้ง ลำดับงานที่ใช้จริงมี 5 ขั้น
1. เจาะหลุมนำ — ขนาดประมาณ 100–150 มม. ลึกกว่าโซนที่คาดว่าจะเคลื่อนตัวอย่างน้อย 3 เมตร จนถึงชั้นที่ถือว่าไม่เคลื่อนตัว เพราะการคำนวณสะสมค่าเริ่มจากปลายท่อ ถ้าปลายท่อขยับตามดิน ค่าที่ได้จะเป็นการเคลื่อนตัวสัมพัทธ์ที่ต่ำกว่าจริง
2. ติดตั้งท่อนำ — ท่อ ABS ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกประมาณ 70 มม. ต่อทีละท่อนหย่อนลงหลุม โดยจัดแนวร่องแกน A ให้ตรงทิศทางการเคลื่อนตัวหลักที่คาดไว้ เช่น ตั้งฉากกับแนวขุดหรือชี้ตามทิศลาดเอียง
3. กรอกรอบท่อ — ด้วยซีเมนต์เบนโทไนต์ (Cement-Bentonite Grout) เพื่อให้ท่อเคลื่อนตัวไปพร้อมดินรอบข้าง แล้วรออย่างน้อย 24 ชั่วโมงให้วัสดุเซ็ตตัวก่อนอ่านค่า
4. อ่านค่าฐาน (Baseline) — อ่านทั้งแกน A และ B ทุก 0.5 เมตร หลายรอบจนค่านิ่ง และต้องเก็บให้เสร็จก่อนเริ่มกิจกรรมก่อสร้าง ค่าฐานที่เก็บไม่ดีทำให้ข้อมูลทั้งชุดที่ตามมาตีความไม่ได้
5. ป้องกันหัวท่อ — ทำฝาครอบและบ่อป้องกันหัวท่อจากเครื่องจักรหน้างาน พร้อมบันทึกพิกัดและระดับอ้างอิงของแต่ละจุดวัด
อ่านผล Inclinometer อย่างไร?
ผลการวัดนำเสนอเป็นกราฟสองแบบ กราฟการเคลื่อนตัวสะสม (Cumulative Displacement) แสดงระยะเคลื่อนตัวรวมของแต่ละระดับเทียบค่าฐาน ใช้ดูรูปร่างการเคลื่อนตัวโดยรวม และกราฟการเคลื่อนตัวรายช่วง (Incremental Displacement) แสดงการเคลื่อนตัวของแต่ละช่วง 0.5 เมตรแยกกัน ถ้ามีระนาบเลื่อนชัดเจน กราฟรายช่วงจะโชว์ค่าพุ่งที่ระดับเดียวเด่นออกมา ซึ่งคือความลึกของระนาบเลื่อน
สิ่งที่วิศวกรดูจริงคือแนวโน้มเทียบเวลา ไม่ใช่ค่าเดี่ยว การเคลื่อนตัวที่เพิ่มด้วยอัตราคงที่แล้วเริ่มเร่งตัวขึ้นเป็นสัญญาณที่ต้องตอบสนองทันที แม้ค่าสัมบูรณ์ยังไม่ถึงเกณฑ์ นอกจากนี้ทุกรอบการอ่านต้องอ่านสองทิศ (0° และ 180°) เพื่อตรวจสอบผลรวม (Checksum) เป็นการควบคุมคุณภาพว่าหัววัดและการอ่านครั้งนั้นเชื่อถือได้
ใช้กับงานขุดลึกและกำแพงกันดินอย่างไร?
ในงานขุดลึก Inclinometer ติดตั้งได้สองแบบ คือฝังท่อนำไว้ในตัวกำแพงกันดินตั้งแต่ตอนหล่อ เช่น ใน Diaphragm Wall หรือเจาะติดตั้งในดินหลังแนวกำแพง ค่าที่อ่านแต่ละรอบจะบอกว่ากำแพงโก่งตัวเท่าไรและโก่งมากที่สุดที่ระดับใด โดยต้องอ่านทุกขั้นตอนสำคัญ ทั้งการขุดลงแต่ละชั้น การติดตั้งและการรื้อค้ำยัน ดูตัวอย่างการใช้งานจริงได้ในกรณีศึกษาระบบกำแพงกันดินชั่วคราวในงานขุดลึก
แผนตรวจวัดของงานขุดลึกจะกำหนดเกณฑ์ไว้ 3 ระดับ คือระดับเฝ้าระวัง ระดับเตือน และระดับหยุดงานเพื่อทบทวนมาตรการ ตัวเลขของแต่ละระดับขึ้นกับการวิเคราะห์ของวิศวกรผู้ออกแบบเป็นรายโครงการ ไม่มีค่ามาตรฐานกลางที่ใช้ได้ทุกงาน สิ่งที่เหมือนกันทุกโครงการคือต้องตกลงเกณฑ์และสายการรายงานให้เสร็จก่อนเริ่มขุด ไม่ใช่มาตัดสินใจหน้างานเมื่อค่าขยับแล้ว
ใช้กับลาดดิน คันดิน และเขื่อนอย่างไร?
บนลาดดิน Inclinometer ตอบคำถามที่สำคัญที่สุดข้อเดียว คือระนาบเลื่อนอยู่ลึกแค่ไหน เพราะมาตรการแก้ไขทุกแบบ ไม่ว่าจะเป็น Soil Nail เสาเข็มกันเลื่อน หรือการปรับความชันลาด ต้องหยั่งผ่านระนาบเลื่อนลงไปถึงชั้นที่มั่นคงจึงจะได้ผล ถ้าไม่รู้ความลึกของระนาบเลื่อน การออกแบบแก้ไขก็เป็นเพียงการเดา อ่านเรื่องกลไกการวิบัติของลาดดินเพิ่มได้ในป้องกันดินสไลด์และการวิบัติของลาดดิน
งานลาดดินมักอ่านค่าถี่ขึ้นในฤดูฝน เพราะระดับน้ำใต้ดินที่สูงขึ้นทำให้ค่าอัตราส่วนความปลอดภัย (FS) ของลาดดินลดลง การเคลื่อนตัวจึงมักเร่งตัวช่วงฝนตกหนักต่อเนื่อง ส่วนงานคันดินและเขื่อนใช้ Inclinometer เฝ้าติดตามระยะยาวตลอดอายุใช้งาน โดยติดตั้งคู่กับ Piezometer เพื่อดูการเคลื่อนตัวและแรงดันน้ำในตัวคันไปพร้อมกัน หลายโครงการต่อหัววัดเข้าระบบ Datalogger เพื่ออ่านค่าอัตโนมัติและแจ้งเตือนจากระยะไกล
Inclinometer กับ Tiltmeter ต่างกันอย่างไร?
ทั้งสองชนิดวัด "มุมเอียง" เหมือนกัน แต่ให้ข้อมูลคนละแบบและตอบคำถามคนละข้อ ตารางด้านล่างสรุปความต่างหลัก
← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →
| หัวข้อ | Inclinometer | Tiltmeter |
|---|---|---|
| สิ่งที่วัด | การเคลื่อนตัวด้านข้างของดินแยกตามความลึก | การเอียงของโครงสร้าง ณ จุดที่ติดหัววัด |
| การติดตั้ง | ต้องเจาะหลุมและติดตั้งท่อนำ | ยึดกับผิวโครงสร้าง ไม่ต้องเจาะดิน |
| ข้อมูลที่ได้ | โปรไฟล์ตลอดความลึก บอกตำแหน่งระนาบเลื่อนได้ | ค่าเอียงจุดเดียว ความละเอียดสูงระดับ ±0.01° |
| เหมาะกับ | ดินหลังกำแพงกันดิน ลาดดิน คันดิน เขื่อน | อาคารข้างเคียงงานขุด ตัวกำแพงกันดิน |
งานขุดลึกในเมืองจึงมักใช้คู่กัน โดยให้ Inclinometer เฝ้าการเคลื่อนตัวของดินและกำแพง ส่วน Tiltmeter ติดที่อาคารข้างเคียงเพื่อเฝ้าการเอียงของโครงสร้างที่ต้องปกป้อง
Inclinometer อ้างอิงมาตรฐานอะไร และค่าบริการเท่าไร?
การใช้งาน Inclinometer แบบหยั่งหัววัดอ้างอิง ASTM D6230 ทั้งนี้งานเครื่องมือวัดทางธรณีเทคนิคไม่มีมาตรฐาน มยผ. เฉพาะ จึงใช้มาตรฐาน ASTM ร่วมกับข้อกำหนดเฉพาะโครงการและคู่มือของผู้ผลิตหัววัด บริการของ SPN ครอบคลุมตั้งแต่เจาะติดตั้งท่อนำ อ่านค่าฐาน อ่านค่าตามรอบ จนถึงประมวลผลและจัดทำรายงาน โดยรายงานลงนามรับรองโดยวิศวกรโยธาที่มีใบอนุญาต (กว.) สภาวิศวกร พร้อมลายเซ็นและเลขทะเบียน ใช้ประกอบการยื่นต่อหน่วยงานที่เกี่ยวข้องได้ ดูขอบเขตบริการทั้งหมดที่หน้างานติดตั้งเครื่องมือวัดและตรวจวัดพฤติกรรม
ค่าบริการขึ้นกับความลึกท่อนำ จำนวนจุดติดตั้ง และรอบการอ่านค่า จึงประเมินเป็นรายโครงการ ติดต่อรับใบเสนอราคาฟรีภายใน 24 ชั่วโมง ทั้งนี้ราคายังไม่รวมค่าเดินทางและค่าขนย้ายเครื่องมือ ซึ่งคิดเพิ่มตามระยะทางของหน้างาน
เนื้อหาอธิบายหลักการทำงานและการใช้งาน Inclinometer เพื่อความเข้าใจเบื้องต้น ตำแหน่งติดตั้ง ความลึกท่อนำ ความถี่การอ่านค่า และเกณฑ์เตือนของแต่ละโครงการ ต้องกำหนดโดยวิศวกรผู้รับผิดชอบตามเงื่อนไขเฉพาะของงานนั้น