สารบัญ
กล่องเกเบี้ยนเป็นโครงสร้างที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิศวกรรมโยธา งานป้องกันการกัดเซาะ และงานตกแต่งภูมิทัศน์ แต่กล่องเกเบี้ยนที่ดีไม่ได้เกิดขึ้นจากการนำลวดและหินมาประกอบเข้าด้วยกันเท่านั้น ส่วนประกอบแต่ละชิ้นต้องผ่านการคัดเลือกและได้มาตรฐานที่กำหนด บทความนี้อธิบายรายละเอียดของส่วนประกอบทุกส่วน เพื่อให้ผู้ที่กำลังวางแผนใช้งานเข้าใจว่าอะไรคือสิ่งที่ทำให้กล่องเกเบี้ยนทนทานและใช้งานได้จริงในระยะยาว
กล่องเกเบี้ยนคืออะไร และทำไมส่วนประกอบจึงสำคัญ
กล่องเกเบี้ยน (Gabion Box) คือโครงตาข่ายลวดเหล็กที่บรรจุหินหรือวัสดุแกนกลาง ใช้เป็นโครงสร้างรับแรงหรือกำแพงกันดินในงานก่อสร้าง ความทนทานของกล่องเกเบี้ยนขึ้นอยู่กับส่วนประกอบหลัก 3 ส่วน ได้แก่ โครงลวดตาข่าย วัสดุที่บรรจุภายใน และอุปกรณ์ยึดและประกอบ หากส่วนใดส่วนหนึ่งด้อยคุณภาพ ความสมบูรณ์ของโครงสร้างทั้งหมดจะลดลงตามไปด้วย
1. โครงลวดตาข่าย (Wire Mesh Panel)
โครงลวดตาข่ายเป็นส่วนประกอบหลักที่กำหนดรูปทรงและความแข็งแรงของกล่องเกเบี้ยน ลวดที่ใช้ต้องเป็นลวดเหล็กชุบสังกะสี (Galvanized Steel Wire) หรือลวดเคลือบ PVC ที่ผ่านมาตรฐาน BS EN 10223-3 ซึ่งกำหนดความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำ ขนาดเส้นลวด และความหนาของชั้นเคลือบ
ชนิดของการเคลือบลวด
Galfan (Zn-5%Al) ลวดชุบสังกะสีผสมอะลูมิเนียม ให้ความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงกว่าสังกะสีธรรมดาถึง 3-5 เท่า เหมาะกับสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงหรืออยู่ใกล้แหล่งน้ำ
ลวดชุบสังกะสีธรรมดา (Hot-Dip Galvanized) เหมาะสำหรับงานทั่วไปที่ไม่ได้สัมผัสน้ำตลอดเวลา ราคาถูกกว่า Galfan แต่มีอายุการใช้งานสั้นกว่าในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
ลวดเคลือบ PVC เพิ่มชั้นป้องกันพอลิเมอร์ด้านนอก เหมาะกับงานที่ต้องการความสวยงาม หรืองานที่อยู่ในสภาวะกรด-ด่างสูง
ขนาดและรูปแบบตาข่าย
ตาข่ายของกล่องเกเบี้ยนทำจากการถักลวดแบบหกเหลี่ยมสองชั้น (Double Twist Hexagonal Mesh) ซึ่งแตกต่างจากตาข่ายทั่วไป เพราะเมื่อลวดเส้นใดเส้นหนึ่งขาด โครงสร้างโดยรวมยังคงแข็งแรง ขนาดของช่องตาข่ายที่พบบ่อยในงานโยธาคือ 60×80 มม. และ 80×100 มม. ขนาดเส้นลวดโครงสร้างอยู่ที่ 2.7-3.0 มม. ส่วนลวดขอบ (Selvedge Wire) หนากว่าที่ 3.4-3.9 มม. เพื่อรับแรงที่มาสะสมบริเวณขอบ
2. วัสดุบรรจุภายใน (Fill Material)
วัสดุบรรจุภายในกล่องเกเบี้ยนส่งผลโดยตรงต่อน้ำหนัก ความมั่นคง และอายุการใช้งานของโครงสร้าง วัสดุที่ใช้ได้แก่หิน กรวด หรือคอนกรีตแตก โดยมีเกณฑ์ที่ต้องพิจารณาดังนี้
ขนาดของหิน
ขนาดหินที่เหมาะสมสำหรับกล่องเกเบี้ยนต้องใหญ่กว่าขนาดช่องตาข่าย D50 ของหินควรอยู่ในช่วง 100-200 มม. สำหรับตาข่ายขนาด 80×100 มม. หินที่เล็กเกินไปจะร่วงออกทางช่องตาข่าย ส่วนหินที่ใหญ่เกินไปจะทำให้มีช่องว่างภายในมากจนโครงสร้างไม่แน่น
ความแข็งและความทนทานของหิน
หินที่ใช้ต้องมีค่าความต้านทานการสึกหรอ (Los Angeles Abrasion) ไม่เกิน 40% ตามมาตรฐาน ASTM C131 หินที่ผุหรือแตกง่ายจะทำให้โครงสร้างทรุดตัวและสูญเสียแรงรับน้ำหนักในระยะยาว หินแกรนิต หินปูน และหินบะซอลต์เป็นวัสดุที่นิยมใช้เนื่องจากให้ค่าความหนาแน่นสูงและทนทานต่อสภาพอากาศได้ดี
รูปทรงของหิน
หินที่มีรูปทรงเหลี่ยมหรือกึ่งเหลี่ยมจะบรรจุได้แน่นกว่าหินกลม ทำให้โครงสร้างมั่นคงกว่า อย่างไรก็ตาม หินกลมสามารถใช้ได้ในงานที่ต้องการความสวยงาม หรือในกรณีที่แรงดันด้านข้างไม่สูงมาก
3. ลวดผูก ลวดยึด และแผ่นกั้นกลาง (Lacing Wire, Stiffeners & Diaphragm)
ส่วนประกอบที่มักถูกมองข้ามแต่มีความสำคัญไม่น้อยไปกว่าโครงลวดหลักคืออุปกรณ์ยึดและแผ่นกั้น
ลวดผูก (Lacing Wire)
ลวดผูกใช้สำหรับเชื่อมต่อแผงตาข่ายแต่ละด้านเข้าด้วยกัน และยึดกล่องเกเบี้ยนหลายหน่วยให้ต่อเนื่องกันเป็นโครงสร้างเดียว ต้องใช้ลวดชนิดเดียวกับลวดโครงสร้างในแง่ของชั้นเคลือบและความต้านทานแรงดึง ขนาดที่นิยมคือ 2.2-2.4 มม. ไม่ควรใช้ลวดธรรมดาที่ไม่ได้ผ่านการชุบหรือเคลือบ เพราะจะเป็นจุดอ่อนที่กัดกร่อนก่อนส่วนอื่น
ลวดค้ำยัน (Stiffener)
ลวดค้ำยันหรือ Internal Bracing Wire ติดตั้งในแนวนอนภายในกล่องเพื่อป้องกันการโป่งออกของด้านข้างเมื่อบรรจุหินเต็มแล้ว มาตรฐาน EN 10223-3 กำหนดให้ติดตั้งทุกระยะ 1/3 ของความยาวกล่อง สำหรับกล่องที่มีความยาว 3 เมตร จะต้องมีลวดค้ำยันอย่างน้อย 2 จุด
แผ่นกั้นกลาง (Diaphragm)
แผ่นกั้นกลางทำจากตาข่ายชนิดเดียวกับโครงหลัก ติดตั้งในแนวตั้งตลอดความกว้างของกล่องทุกระยะ 1 เมตร ทำหน้าที่แบ่งกล่องออกเป็นช่องย่อย เพื่อให้แรงกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอและป้องกันการเคลื่อนตัวของหินเมื่อโครงสร้างได้รับแรงกระแทก
4. มาตรฐานที่กล่องเกเบี้ยนที่ดีต้องผ่าน
การเลือกกล่องเกเบี้ยนโดยไม่ตรวจสอบมาตรฐานอาจทำให้ได้โครงสร้างที่ดูดีในระยะสั้น แต่เสื่อมสภาพเร็วเมื่อสัมผัสกับสภาวะแวดล้อมจริง มาตรฐานหลักที่ควรอ้างอิงได้แก่
BS EN 10223-3 มาตรฐานอังกฤษและยุโรปสำหรับลวดเหล็กตาข่ายหกเหลี่ยม ครอบคลุมการตรวจสอบเส้นผ่าศูนย์กลางลวด น้ำหนักของชั้นสังกะสี ขนาดช่องตาข่าย และความต้านทานแรงดึง
ASTM A975 มาตรฐานสหรัฐอเมริกาสำหรับตาข่ายลวดเหล็กชุบสังกะสีแบบ Double Twisted ใช้อ้างอิงในโครงการที่ต้องการความสอดคล้องกับมาตรฐานอเมริกัน
มอก. ที่เกี่ยวข้อง สำหรับโครงการในประเทศไทย ควรตรวจสอบว่าผู้ผลิตมีเอกสารรับรองคุณภาพและสามารถแสดงผลทดสอบจากห้องปฏิบัติการที่เป็นกลางได้
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับส่วนประกอบกล่องเกเบี้ยน
กล่องเกเบี้ยนใช้หินชนิดใดได้บ้าง
สามารถใช้หินธรรมชาติหลายชนิด เช่น หินแกรนิต หินปูน หินบะซอลต์ และหินทราย โดยหินต้องมีขนาดใหญ่กว่าช่องตาข่าย ไม่ผุกร่อนง่าย และมีค่าการสึกหรอผ่านมาตรฐานที่กำหนด ไม่ควรใช้หินที่มีซิลิกาสูงหรือหินที่ดูดซับน้ำมากในงานที่ต้องอยู่ในน้ำตลอดเวลา
ลวดเคลือบ PVC กับลวดชุบสังกะสีต่างกันอย่างไร
ลวดชุบสังกะสีเป็นการป้องกันการกัดกร่อนในระดับพื้นฐาน เหมาะกับงานทั่วไปที่ไม่ได้อยู่ในสภาวะรุนแรง ลวดเคลือบ PVC มีชั้นพอลิเมอร์เพิ่มเติมที่ป้องกันสารเคมีและสภาวะกรด-ด่างได้ดีกว่า แต่มีราคาสูงกว่าและต้องระวังไม่ให้ชั้น PVC ถูกเจาะหรือขีดข่วน เพราะจะทำให้ลวดด้านในสัมผัสกับความชื้นโดยตรง
กล่องเกเบี้ยนไม่มีแผ่นกั้นกลางได้หรือไม่
กล่องเกเบี้ยนที่มีความยาวเกิน 1.5 เมตรต้องติดตั้งแผ่นกั้นกลาง หากละเว้นไป แรงของหินที่บรรจุอยู่จะดันผนังด้านข้างให้โป่งออก ทำให้กล่องเสียรูปและสูญเสียความสามารถในการรับน้ำหนักตามที่ออกแบบไว้ การไม่มีแผ่นกั้นกลางยังทำให้กล่องเกเบี้ยนไม่ผ่านมาตรฐาน EN 10223-3 อีกด้วย
กล่องเกเบี้ยนที่ดีต้องครบทุกส่วนประกอบ
กล่องเกเบี้ยนที่ใช้งานได้จริงในระยะยาวต้องประกอบด้วยโครงลวดที่ได้มาตรฐาน BS EN 10223-3 หินบรรจุที่มีขนาดและความแข็งเหมาะสม รวมถึงลวดผูก ลวดค้ำยัน และแผ่นกั้นกลางที่ครบถ้วนและทำจากวัสดุชนิดเดียวกัน การเลือกตัดส่วนประกอบใดส่วนหนึ่งออกเพื่อลดต้นทุนอาจประหยัดค่าใช้จ่ายในระยะแรก แต่จะนำมาซึ่งค่าซ่อมบำรุงและความเสียหายที่สูงกว่าในระยะยาว
NP Gabion จำหน่ายกล่องเกเบี้ยนที่ผ่านมาตรฐาน BS EN 10223-3 พร้อมเอกสารรับรองคุณภาพ ทีมงานพร้อมให้คำปรึกษาและแนะนำชนิดของกล่องที่เหมาะสมกับลักษณะงานของท่านโดยเฉพาะ
