รถปั๊มคอนกรีต

ปั๊มคอนกรีต หรือที่ฝรั่งเรียกว่า Concrete pump (ภาษา อังกฤษจะแปลจากหลังมาหน้า) เป็นเครื่องจักรที่ใช้แรงดันเพื่อผลัก ดันให้คอนกรีตไหลไปในท่อส่งไปยังจุดที่ต้องการ คล้ายๆ กับปั๊มน้ำ ที่มีหน้าที่ดันน้ำให้ไหลไปตามท่อที่ต่อลำเลียง

ปั๊มคอนกรีตถูกนำมาใช้ครั้งแรกตั้งแต่ปี พ.ศ. 2476 ที่ประเทศ สหรัฐอเมริกา เมื่อก่อสร้างเขื่อนกั้นน้ำจากแม่น้ำมิซิสซิปปี ที่เมือง มินิสโซตา จนมากระทั่งช่วงก่อนสงครามโลก ครั้งที่ 2 (พ.ศ.2484) ก็มีการนำมาใช้ในการก่อสร้างบ้างแต่ยังไม่เป็นที่นิยม เนื่องจาก ขนาดท่อยังมีขนาดใหญ่เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 6-8 นิ้ว มีน้ำหนักมาก เป็นอุปสรรคในการขนย้าย เมื่อภายหลังสงครามโลกครั้ง ที่2 (พ.ศ.2488) การใช้ปั๊มคอนกรีตจึงเริ่มแพร่หลายไปยังทวีปยุโรป และมีการพัฒนาประสิทธิภาพของปั๊มคอนกรีตขึ้นไปเรื่อยๆ จนเป็นที่ นิยมในกลุ่มประเทศที่พัฒนาแล้ว เพราะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการ ก่อสร้างอย่างมาก จากการใช้เพื่อลำเลียงคอนกรีตไปยังพื้นที่แคบๆ ตามอุโมงค์ หรือพื้นที่แคบๆ ที่เครื่องจักรอื่นๆ ทำงานไม่สะดวก ก็ ถูกพัฒนามาใช้ในงานก่อสร้างอาคารสูงและอาคารขนาดใหญ่ ทั้งนี้ สามารถลำเลียงคอนกรีตไปในที่ๆ อยู่ลึก แคบ หรือสูงได้อย่างสะดวก รวดเร็วโดยไม่ต้องผ่านอุปกรณ์เครื่องมืออื่นเลย

แม้ว่าเจ้าปั๊มคอนกรีตจะเป็นเครื่องจักรที่ช่วยงานได้อย่าง มาก แต่ก็มีข้อจำกัดในการทำงาน คือ คอนกรีตที่จะนำมาใช้นั้นจะ ต้องมีค่า slump 7.5 ซ.ม. ขึ้นไป คือ ต้องมีความเหลวค่อนข้างมาก และต้องมีส่วนผสมของน้ำยาผสมคอนกรีตชนิดพิเศษเพิ่มเติม เพื่อ ช่วยหน่วงเวลาไม่ให้คอนกรีตแข็งตัวและช่วยให้เนื้อคอนกรีตมีความ เหนียวไม่แยกตัวขณะลำเลียง อีกทั้งมีความลื่นง่ายต่อการเคลื่อนที่ ภายในท่อส่งคอนกรีต หินที่ใช้ผสมคอนกรีตจะต้องมีขนาดเล็กและไม่ เป็นเหลี่ยมแหลมคม เพื่อลดแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างคอนกรีต กับท่อส่งคอนกรีตเพื่อไม่ให้เกิดการอุดตันในเส้นท่อ

ประเภทของปั๊มคอนกรีต

หากแบ่งประเภทของปั๊มคอนกรีตตามลักษณะการทำงาน สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ 1) ปั๊มคอนกรีตแบบลูกสูบ (Piston pump) เป็นการทำงาน โดยใช้ระบบลูกสูบ ซึ่งสามารถแบ่งย่อยได้เป็นลูกสูบเชิงกล (Me- chanical pump) และลูกสูบไฮดรอลิก (Hydraulic pump) หลักการ ทำงานของลูกสูบอธิบายให้พอเข้าใจได้ คือ เมื่อคอนกรีตถูกป้อนเข้าสู่ถังพักคอนกรีต ลิ้นใต้ถังพักจะเปิดออกโดยการชักของแขน ซึ่งต่อเข้า กับลูกเบี้ยว พร้อมกับการเคลื่อนถอยหลังของลูกสูบ คอนกรีตจะถูก ดูดเข้าสู่กระบอกสูบ เมื่อลิ้นใต้ถังพักปิดพร้อมกับการเคลื่อนกลับไป ข้างหน้าของกระบอกสูบ คอนกรีตจะถูกดันออกผ่านลิ้นทางออกของ กระบอกสู่ท่อส่งคอนกรีต เมื่อใช้งานเสร็จแล้วจะต้องรีบใช้น้ำฉีดล้าง ทำความสะอาด เพื่อป้องกันคอนกรีตแข็งตัวติดตามส่วนต่างๆ ทำให้ ไม่สะดวกในการใช้งานครั้งต่อไป

รูปภาพแสดงการทำงานของปั๊มคอนกรีตแบบลูกสูบ

2) ปั๊มคอนกรีตระบบรีด (Squeeze-crete pump)ลักษณะการ ทำงานของระบบนี้คล้ายกับเครื่องที่ใช้ยิงลูกวอลเล่ย์บอลส าหรับให้ นักกีฬาฝึกซ้อม เมื่อคอนกรีตถูกป้อนลงไปในถังพักคอนกรีตแล้วจะถูก ส่งไปยังห้องสูบตามท่อยาง ซึ่งเกิดแรงดูดจากการรีดด้วยระบบลูกกลิ้ง ซึ่งหมุนรอบในห้องสูบที่เป็นสุญญากาศ ทำให้เกิดแรงดันส่งคอนกรีต ให้ไหลไปข้างหน้าสู่ท่อส่งคอนกรีต ท่อยางที่ถูกรีดจะขยายตัวกลับรูป เดิมอย่างรวดเร็วเพื่อรองรับคอนกรีตจากถังพักต่อไป ระบบนี้ไม่ใช่ลิ้น ปิด-เปิดจึงไม่มีการรั่วซึมของน้ำปูน แต่จะเกิดการสึกหรอในท่อยาง สูง ปั๊มคอนกรีตระบบนี้จึงเหมาะกับคอนกรีตเหลวที่ใช้กรวดแทนหิน เนื่องจากไม่มีเหลี่ยมคมของหินทำให้ท่อยางสึกหรอเร็ว

รูปภาพแสดงการทำงานของปั๊มคอนกรีตแบบรีด

แต่หากจะแบ่งชนิดของปั๊มคอนกรีตตามลักษณะการใช้งาน (วิศวกรหน้างานมักจะคุ้นเคยมากกว่า) จะสามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภทใหญ่ๆ คือ

1) ติดตั้งประจำที่แบบรถพ่วง (trailer concrete pump) หน้า งานจะเรียกปั๊มชนิดนี้สั้นๆ ว่า “ปั๊มลาก” ที่เรียกกันแบบนี้มาจากตัว ปั๊มคอนกรีตที่ติดอยู่บนล้อรถ สามารถลากเพื่อเคลื่อนย้ายตำแหน่งได้ ง่าย ปกติจะใช้งานในลักษณะอยู่กับที่ หรืองานที่มีการเคลื่อนย้ายตัว ปั๊มไม่บ่อย ปั๊มชนิดนี้ตัวปั๊มและท่อส่งจะแยกออกจากกัน หน้างาน จะกำหนดตำแหน่งของปั๊มลากไว้ แล้วเดินท่อส่งคอนกรีตไปยังที่ที่ ต้องการเทคอนกรีต ซึ่งจะใช้แรงงานคนในการตัดต่อท่อส่ง ปั๊มชนิด นี้จะมีราคาถูกและมีกำลังสูงมาก บำรุงรักษาง่าย ใช้พื้นที่น้อยใน การติดตั้ง แต่ก็มีจุดอ่อนเรื่องความล าบากในการตัดต่อท่อส่ง และ ข้อจำกัดในการเคลื่อนย้ายขณะเทคอนกรีต

รูปภาพปั๊มคอนกรีตติดตั้งประจำที่แบบรถพ่วงชนิดลูกสูบ

รูปภาพปั๊มคอนกรีตติดตั้งประจำที่แบบรถพ่วงชนิดระบบรีด

2) ติดตั้งบนรถบรรทุก (Truck-mounted concrete pump)หน้า งานจะเรียกปั๊มชนิดนี้ว่า “ปั๊มบูม” ที่เรียกกันแบบนี้มาจากค าว่า Boom หมายถึง ส่วนที่เป็นแขนกลไฮดรอลิกที่สามารถยืดออกมาเพื่อลำเลียง คอนกรีตไปเทยังที่ต่างๆ ได้ ตัวปั๊มคอนกรีตและท่อส่งคอนกรีตจะถูก ติดตั้งไว้ด้วยกันบนรถบรรทุก ซึ่งทำให้สะดวกในการเคลื่อนย้ายปั๊ม อีก ทั้งท่อส่งคอนกรีตจะถูกควบคุมด้วยระบบไฮดรอลิก สามารถอ านวย ความสะดวกในการเทคอนกรีตได้เป็นอย่างดี ซึ่งก็แน่นอนว่ามีราคา สูงกว่าแบบแรก แต่ก็มีข้อจำกัดเรื่องความสูงของท่อส่งคอนกรีต ซึ่งมี ความยาวตามบูมไฮดรอลิกที่พับได้บนรถบรรทุก

รูปภาพปั๊มคอนกรีตแบบติดตั้งบนรถบรรทุก

3) ติดตั้งอยู่กับที่พร้อมบูม (Stationary concrete plac- ing boom) หน้างานจะเรียกปั๊มชนิดนี้แบบทับศัพท์ภาษาอังกฤษว่า “ปั๊มเพลสซิ่งบูม” เป็นการนำข้อดีของปั๊มทั้ง 2 แบบแรกมารวมกัน โดย การใช้ปั๊มลากเป็นตัวส่งกำลังดันคอนกรีตและที่ปลายท่อส่งก็ติดตั้งตัว แขนกลไฮดรอลิก เพื่อลดข้อจำกัดของปั๊มทั้ง 2 แบบ คือ ไม่ต้องเสียเวลา ในการตัดต่อท่อส่งหน้างาน เนื่องจากมีบูมติดตั้งที่ปลายท่อส่งสามารถ เคลื่อนย้ายไปตามตำแหน่งที่ต้องการเทได้สะดวกและกำลังของปั๊มก็มี กำลังสูง ไม่ได้ถูกจำกัดเช่นเดียวกับปั๊มที่ติดตั้งอยู่บนรถบรรทุก มักนำมาใช้ในงานก่อสร้างอาคารสูงเพราะสะดวกในการลำเลียงคอนกรีต ในแนวดิ่งและยังลดข้อจำกัดในการเคลื่อนย้ายตำแหน่งที่ต้องการเท คอนกรีตอีกด้วย

อุปกรณ์ที่ใช้ร่วมกับปั๊มคอนกรีตที่ส าคัญได้แก่ “ท่อส่ง คอนกรีต” (Concrete pipeline)มีหน้าที่เป็นตัวกลางในการขนส่งลำเลียง คอนกรีตไปยังที่ที่ต้องการเท คล้ายๆ กับท่อน้ำที่ต่อเชื่อมกับปั๊มน้ำ นั่นเอง แต่ท่อส่งคอนกรีตนั้นจะต้องมีคุณสมบัติที่แข็งแรงทนทานมาก เนื่องจากขณะที่คอนกรีตเคลื่อนตัวไปตามท่อส่งนั้นจะมีการเสียดสีกับ ผนังท่อทำให้ท่อมีการสึกหรอ ฉะนั้น ท่อจะต้องทนทานต่อการกัดกร่อน และเหมาะสมกับสภาพการใช้งานด้วย

การต่อท่อส่งคอนกรีตนั้น จะต้องต่อท่อส่งให้มีลักษณะเป็น เส้นตรง เพื่อป้องกันคอนกรีตอุดตันในเส้นท่อขณะเทคอนกรีต กรณีที่ มีลักษณะการหักมุมของเส้นท่อมากๆ ก็มีความเสี่ยงที่ท่อจะอุดตันมาก ท่อส่งคอนกรีตที่ใช้งานกันทั่วไปแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

1) ท่อแข็ง (Rigid pipe)เป็นท่อส่งที่วางเป็นแนวเพื่อลำเลียง คอนกรีต โดยจะต่อเชื่อมกับตัวปั๊มคอนกรีตและต่อเชื่อมท่อส่งกันไปยัง ที่ที่ต้องการ มักทำด้วยเหล็กเนื่องจากมีความทนทานและเหมาะสมกับ สภาพการใช้งาน ลักษณะท่อนี้จะเป็นท่อเหล็กขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง ตั้งแต่3-7 นิ้ว มีลักษณะเป็นท่อนๆ ตั้งแต่ 0.5-3 ม. ต่อเชื่อมกัน โดยมี ยางและปลอกเหล็กรัดบริเวณรอยต่อท่อ
2) ท่อยืดหยุ่น (Flexible pipe)เป็นท่อยางที่มีลักษณะยืดหยุ่น (สามารถโยกไปมาได้) มักจะใช้ท่อยืดหยุ่นนี้ต่อบริเวณปลายท่อส่ง คอนกรีต เพื่อให้ง่ายในการโยกปลายท่อส่งคอนกรีตไปยังที่ต้องการเท คอนกรีตได้สะดวก

รูปภาพปลอกรัดท่อส่งคอนกรีตแบบต่างๆ เพื่อเชื่อมต่อท่อ

ข้อคำานึงถึงการใช้งานปั๊มคอนกรีต

1. ชนิดของปั๊มคอนกรีต สภาพหน้างานเป็นปัจจัยที่วิศวกร จะต้องทำการวางแผนว่าจะใช้วิธีใดในการลำเลียงคอนกรีตไปเท ซึ่ง จะต้องทำการจัดวางแผนงาน หากตัดสินใจใช้ปั๊มคอนกรีตก็จะต้อง คิดว่าจะใช้ปั๊มคอนกรีตแบบใดที่มีความเหมาะสมกับสภาพหน้างาน ซึ่งจะต้องวิเคราะห์ถึงความสะดวกและค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นตามมาด้วย เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพในการทำงานสูงสุด
2. การจัดวางตำแหน่ง โดยทั่วไปควรตั้งปั๊มคอนกรีตไว้ใกล้ จุดเทมากที่สุดเพื่อประหยัดระยะท่อส่งคอนกรีต จุดที่ตั้งปั๊มนั้น รถส่ง คอนกรีตจะต้องวิ่งเข้า-ออกได้สะดวกไม่ให้ติดขัด การลำเลียงคอนกรีต มักจะเริ่มต้นที่จุดเทที่ไกลที่สุดก่อนแล้วค่อยๆ ขยับเข้ามาบริเวณที่ใกล้ ปั๊มคอนกรีตเรื่อยๆ เพื่อให้เกิดการตัดต่อท่อส่งให้น้อยที่สุด เพราะการ ตัดต่อท่อส่งคอนกรีตนั้นจะต้องใช้เวลา ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาคอนกรีต ที่ค้างในเส้นท่อแข็งตัวอุดตันได้ นอกจากตัวปั๊มคอนกรีตแล้วจะต้องวางแนวท่อส่งคอนกรีต และแนวทางการตัดต่อท่อส่งด้วย ซึ่งอาจจะต้อง Block out งาน โครงสร้างบางส่วนเอาไว้ก่อน เพื่อใช้เป็นเส้นทางของเส้นท่อลำเลียง คอนกรีตและมาเทคอนกรีตปิดเมื่องานแล้วเสร็จในภายหลัง
3. ขนาดกำลังของปั๊ม เมื่อเลือกชนิดปั๊มคอนกรีตที่ใช้ได้ แล้ว จะต้องทำการเลือกขนาดกำลังของปั๊มโดยคำนึงจากระยะขนส่ง คอนกรีตทั้งในแนวดิ่งและแนวราบและอัตราในการลำเลียงคอนกรีต (ลบ.ม.ต่อชม.) เพื่อให้ได้ขนาดปั๊มที่เหมาะสมกับการใช้งาน
4. คอนกรีตที่ใช้งานสิ่งที่ต้องคำนึงถึงมีดังนี้
4.1 ส่วนผสมของคอนกรีต เมื่อแจ้งทางโรงงานคอนกรีตผสม เสร็จว่าจะใช้ปั๊มคอนกรีต ทางโรงงานจะออกแบบสัดส่วนผสมให้มี ความเหมาะสมกับการใช้งานปั๊มคอนกรีต โดยใส่น้ำยาผสมคอนกรีต ให้คอนกรีตมีความเหนียวลื่นและหน่วงเวลาแข็งตัวของคอนกรีต หิน ที่ใช้ผสมก็จะมีขนาดเล็กลง มีความเหลี่ยมคมน้อยกว่าปกติ เพื่อลดการสึกหรอของท่อส่ง ก่อนจะมีการเทคอนกรีต ทางหน้างานจะต้องสั่ง มอร์ต้ามายิง เพื่อเคลือบผิวท่อส่งคอนกรีตให้มีความหล่อลื่น
4.2 อัตราขนส่งคอนกรีต การใช้ปั๊มคอนกรีตในการลำเลียง คอนกรีตมักจะใช้ในงานเทที่มีปริมาณมาก ฉะนั้น จะต้องทำการจอง คอนกรีตกับทางโรงงานไว้ล่วงหน้า เพื่อที่จะได้จัดเตรียมรถขนส่ง คอนกรีตให้มีความต่อเนื่อง เพราะหากคอนกรีตทิ้งระยะเป็นเวลานาน เกินไปจะทำให้คอนกรีตที่ค้างในเส้นท่อแข็งตัวและเกิดปัญหาท่อส่ง อุดตัน ทำให้เสียเวลาในการตัดต่อท่อเพื่อแก้ปัญหา (เพื่อป้องกันปัญหานี้ ทางหน้างานจะกำหนดให้มีโฟร์แมนที่ดูแลเรื่องรถส่งคอนกรีต ซึ่งจะ คอยควบคุมปริมาณคอนกรีตที่เหลืออยู่ หากพบว่าคอนกรีตขาดช่วง จะต้องหยุดเทคอนกรีตชั่วคราวและใช้คอนกรีตที่เหลืออยู่ยิงเลี้ยงท่อ ทุกๆ 10 นาทีระหว่างรอรถคอนกรีตคันต่อไป)
5. การบริหารจัดการวิศวกรจะต้องทำการบริหารหน้างานให้ มีความสะดวกในการทำงานและพร้อมมีแผนฉุกเฉินในการแก้ปัญหา เฉพาะหน้าต่างๆ ที่เกิดขึ้น เช่น การจัดเตรียมความพร้อมทั้งปั๊มคอนกรีต กำลังคนและเครื่องมือที่ใช้ในการเทคอนกรีต หรือเครื่องมือสำรองใน กรณีที่เครื่องมือเกิดเสียขึ้นมาระหว่างเทคอนกรีต หรือเกิดปัญหาที่คาด ไม่ถึง เช่น ฝนตกหนักจนไม่สามารถเทคอนกรีตต่อไปได้ฯลฯ รวมถึง การล้างทำความสะอาดท่อส่งและปั๊มคอนกรีตหลังเลิกใช้งาน เรื่องนี้พูด ไปเหมือนกับว่าเป็นเรื่องไม่น่าใส่ใจ เพราะเป็นรายละเอียดจุกจิก แต่ก็ มีไม่น้อยที่การไม่ใส่ใจในเรื่องเล็กๆ น้อยๆ เหล่านี้ทำให้เป็นปัญหาใหญ่ ในการทำงาน

TIP: ขณะเทคอนกรีตจะมีการนำค้อนยางเคาะตามท่อเพื่อไล่ คอนกรีตตามจุดที่เสี่ยงต่อการอุดตันในเส้นท่อ ในกรณีที่เกิดปัญหา คอนกรีตอุดตันในเส้นท่อขณะเทคอนกรีต ทางหน้างานจะทำการใช้ ค้อนเคาะหาจุดอุดตันและทำการตัดท่อออกมาทำความสะอาด แล้ว จึงต่อท่อกลับไปใช้งานตามเดิม ▲ รูปรูปภาพท่อส่งคอนกรีตแบบท่อเหล็ก