แนวทางการวางท่อระบายน้ำคอนกรีต และข้อควรรู้ก่อนวางท่อระบายน้ำ

ท่อระบายน้ำ หมายถึง ท่อหรือรางสำหรับระบายน้ำเสียจากแหล่งชุมชน และอุตสาหกรรม หรือการระบายน้ำฝน โดยระบบท่อระบายน้ำนั้น นอกจากระบบท่อแล้วต้องมีส่วนประกอบอื่นเพื่อใช้ในการรวบรวมน้ำเสียจากแหล่งกำเนิดน้ำเสียต่าง ๆ ได้แก่ เช่น อาคารที่พักอาศัย โรงแรม โรงพยาบาล สถานที่ราชการ และเขตพาณิชยกรรม เขตธุรกิจ

การวางระบบท่อระบายน้ำ จำเป็นต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญในการสำรวจ วิเคราะห์ วางแผน และออกแบบตามรูปแบบและวัตถุประสงค์ของการระบายน้ำให้รอบคอบและรัดกุมที่สุด เพื่อให้เกิดความคุ้มค่าและประสิทธิภาพสูงสุด ซึ่งในการออกแบบระบบวางท่อระบายน้ำ ต้องพิจารณาหลาย ๆ ด้าน เช่น ลักษณะภูมิประเทศของแต่ละท้องถิ่น ปริมาณน้ำฝน น้ำในดิน ตำแหน่งของการวางท่อระบายน้ำต้องวางในตำแหน่งที่สามารถระบายน้ำได้ดีที่สุด ระดับของท่อระบายน้ำที่ช่วยให้เกิดการไหลในปริมาณที่เหมาะสม รวมทั้งชนิดของท่อระบายน้ำ ขนาดของท่อระบายน้ำ และจำนวนท่อระบายน้ำ เป็นต้น

ก่อนวางท่อระบายต้องคำนึงถึงอะไรบ้าง

1. การเลือกใช้ท่อระบายน้ำ

การเลือกท่อระบายน้ำ ต้องเลือกให้มีความแข็งแรงให้เพียงพอสำหรับรองรับน้ำหนักในการใช้งานได้และความเหมาะสมกับสถานที่นั้น ๆ รวมถึงองค์ประกอบอื่น ๆ เช่น ปริมาณของน้ำที่มากจากน้ำฝนและน้ำทิ้งในพื้นที่ ลักษณะภูมิประเทศและความลาดชันของพื้นที่ เพื่อนำมาคำนวณหาท่อระบายที่เหมาะสม โดยดูทั้งขนาดของท่อระบายน้ำ ความจุของท่อระบายน้ำ และความเร็วที่เหมาะสม เพื่อก่อให้เกิดการระบายน้ำอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด ซึ่งวัสดุที่นิยมนำมาใช้สำหรับวางท่อระบายน้ำคือ ท่อระบายน้ำคอนกรีต

ท่อระบายน้ำคอนกรีตมีลักษณะแข็งแรงคงทนมีความยาวท่อนละประมาณ 100 เซนติเมตร และมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางหลายขนาดตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่ โดยแบ่งออกเป็น 2 ลักษณะ คือ ท่อระบายน้ำชนิดกลม และท่อระบายน้ำชนิดเหลี่ยม

• ท่อระบายน้ำชนิดกลม ลักษณะของท่อกลม จะถูกแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ ชนิดปากรางลิ้นและชนิดปากระฆัง นอกจากนี้ท่อกลมยังแบ่งตามมาตรฐานอุตสาหกรรมอีก 4 ชั้น คือ ชั้น 1, ชั้น 2, ชั้น 3 และ ชั้น 4 เหมาะสำหรับการระบายน้ำไม่มาก ใช้ในพื้นที่ที่มีการระบายน้ำไม่มากนัก สามารถนำไปใช้กับช่องน้ำขนาดเล็ก หรือมีร่องน้ำกว้างไม่เกิน 5 เมตร ขนาดท่อมีตั้งแต่ 0.30 – 1.50 เมตร มีอัตราการไหลผ่านของน้ำจำนวน 0 – 5 ลบ./วินาที ขึ้นอยู่กับขนาดของท่อ หากใช้ในย่านชุมชนควรมีบ่อพักทุกระยะ สำหรับงานทางหลวงนิยมใช้แบบปากรางลิ้น เพราะขนย้ายได้สะดวก และจะใช้เฉพาะท่อ ค.ส.ล. ชั้นที่ 2 กับงานผิวจราจร ส่วนท่อ ค.ส.ล. ชั้นที่ 3 จะใช้กับงานผิวทางเท้า
• ท่อระบายน้ำชนิดเหลี่ยม ท่อระบายน้ำชนิดเหลี่ยมมีให้ใช้ทั้งแบบหล่อสำเร็จ และแบบหล่อในพื้นที่ทั้งแบบคอนกรีต หรือคอนกรีตเสริมเหล็ก ขึ้นอยู่กับลักษณะของการใช้งาน เหมาะกับงานที่ต้องการระบายน้ำให้จำนวนมากในพื้นที่ชุมชนขนาดใหญ่ เพราะมีขนาดพื้นที่หน้าตัดเปิดช่องได้มากกว่าท่อกลม โดยสามารถแบ่งตามชนิดของโครงสร้างได้เป็น 2 ชนิด คือ โครงสร้างแบบ Simple และ โครงสร้างแบบ Span Rigid Frame หากนำไปใช้กับลำน้ำต้องมีความกว้างไม่เกิน 10 เมตร มีขนาดท่อตั้งแต่ 0.60 x 0.60 – 3.60 x 3.60 เมตร มีอัตราการไหลผ่านของน้ำจำนวน 5 – 30 ลบ./วินาที ขึ้นอยู่กับขนาดของท่อ

2. ความลาดเอียงหรือลาดชัน

การออกแบบระบบท่อน้ำเสียจะใช้หลักการที่ว่า น้ำมักจะไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำ ดังนั้น การวางท่อเพื่อใช้ในการระบายน้ำจึงจำเป็นต้องอาศัยความลาดเอียงของท่อ เพื่อให้น้ำในท่อสามารถไหลได้อย่างรวดเร็วเพียงพอที่จะนำเอาสิ่งสกปรกหรือเศษผงให้ไหลผ่านออกไปได้อย่างสะดวก การวางท่อระบายน้ำโดยรอบอาคาร การใช้ท่อคอนกรีตเสริมเหล็ก ต้องอาศัยความลาดเอียงที่ไม่ต่ำกว่า 1 : 200 (50%) ตามระดับแนวตรงที่สุด ซึ่งหมายความว่าในทุก ๆ ความยาวของท่อ 2 เมตร จะต้องมีความต่างระหว่างปากท่อและปลายท่อ ต่ำลง 1 ซม. เสมอ ซึ่งเป็นสัดส่วนที่เหมาะสำหรับการไหลของน้ำทิ้ง ปัจจุบันมีท่อระบายน้ำหลากหลายขนาดให้เลือกใช้งาน ตั้งแต่ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 0.3 เมตร 0.4 ม. ไปจนถึง 1.50 เมตร หรืออาจมีขนาดใหญ่กว่านั้นตามความต้องการของผู้ใช้งาน เช่น ในเขตกรุงเทพมหานคร มีการกำหนดความลาดเอียงของท่อระบายน้ำไม่ต่ำกว่า 1 : 500 โดยใช้ท่อที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.4 เมตร ส่วนท่อระบายน้ำที่มีขนาดใหญ่กว่านี้ จำเป็นต้องใช้ระดับความลาดเอียงไม่ต่ำกว่า 1 : 1,000 ของทั้งระบบระบายน้ำ

โดยก่อนที่จะทำการวางท่อระบายนั้นจำเป็นต้องมีการปรับระดับความลาดเอียงโดยการเททรายอัดแน่นลงไปก่อน จากนั้นค่อยเทคอนกรีตหยาบลงไปตามแนวความยาวของท่อ และควรมีบ่อพักท่อระบายน้ำทุกระยะ 6 – 8 เมตรตามความของท่อ หรือมุมเลี้ยวเปลี่ยวทิศทางหรือแนวการวางท่อ โดยต้องเลือกขนาดให้เหมาะสมต่อการใช้งานร่วมกับบ่อพักคอนกรีต เพื่อการใช้งานที่มีประสิทธิภาพ เพื่อให้ง่ายต่อการทำความสะอาดและดูแลรักษา

3. การวางระยะห่างของบ่อพักระบายน้ำ

บ่อพักคอนกรีตสำหรับการระบายน้ำมักใช้งานร่วมกันกับท่อระบายน้ำคอนกรีต สำหรับเกณฑ์การออกแบบโดยทั่วไปมีการกำหนดให้ระยะห่างสูงสุดสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อขนาดต่างๆ ดังต่อไปนี้

• ท่อระบายน้ำขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าหรือเท่ากับ 600 มม. ควรมีระยะห่างไม่เกิน 100 เมตร
• ท่อระบายน้ำขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 700 – 1,200 มม. ควรมีระยะห่างไม่เกิน 120 เมตร
• ท่อระบายน้ำขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 1,200 มม. ระยะห่างให้อยู่ในดุลยพินิจของวิศวกรและสภาพแวดล้อม

อย่างไรก็ตาม การวางระยะห่างอาจมีความแตกต่างกันตามข้อกำหนด มาตรฐานและขนาดของท่อระบายน้ำ เช่น ในกรุงเทพมหานคร การวางท่อระบายน้ำจะทำตามแบบมาตรฐานของกรุงเทพมหานคร โดยที่บ่อพักท่อระบายน้ำจะต้องมีระยะห่างระหว่างบ่อพักต้องไม่เกิน 15 เมตร ส่วนในนิคมอุตสาหกรรมมีการออกมาตรฐานว่าต้องวางให้มีระยะห่างไม่เกิน 40 เมตร สำหรับทางหลวงท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 เมตร ต้องมีระยะห่างระหว่างบ่อพักไม่เกิน 8 เมตร และท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 – 1.5 เมตร ต้องมีระยะห่างระหว่างบ่อพักไม่เกิน 16 เมตร ขึ้นอยู่ โดยต้องมีทุกจุดที่มีการเปลี่ยนขนาดท่อ และจุดบรรจบของท่อหรือรางระบายน้ำ

4. ความถี่และปริมาณน้ำฝนในพื้นที่

ปริมาณน้ำฝนที่ใช้ในการออกแบบสำหรับการระบายน้ำฝนในเขตที่พักอาศัย มักคำนวณจากความถี่ของปริมาณน้ำฝนในพื้นที่ระยะ 2 – 15 ปี และลักษณะพื้นที่ในแต่ละแห่ง ส่วนในเขตพาณิชย์ใช้การคำนวณความถี่ช่วงระยะ 10 – 50 ปี เช่น ในพื้นที่ของกรุงเทพมหานคร จะใช้เกณฑ์ปริมาณน้ำฝนไม่น้อยกว่า 5 ปี

5. ความเร็วในการไหลของน้ำเสีย

โดยทั่วไปแล้วความลาดเอียงของท่อแนวนอน จะเป็นตัวกำหนดความเร็วของน้ำภายในท่อ แต่อัตราการความเร็วในการล้างท่อด้วยตัวเองของท่อระบายน้ำเสียหรือความเร็วภายในท่อไม่ควรน้อยกว่า 0.6 เมตร/วินาที เพื่อป้องกันไม่ให้เศษผงต่าง ๆ เกิดการตกตะกอนภายในเส้นท่อ และความเร็วสูงสุดไม่ควรเกิน 6 เมตร/วินาที เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของท่อระบายน้ำ ซึ่งความเร็วภายในท่อที่นิยมใช้อยู่ที่ประมาณ 2-3 เมตร/วินาที ส่วนความเร็วของน้ำที่ไหลออกมาจากปลายท่อ ไม่ควรมีความเร็วที่สูงเกินไปจนทำให้เกิดการกัดเซาะ ยกเว้นมีการทำโครงสร้างให้มีการป้องกันการกัดเซาะของน้ำ เช่น ใช้ดินทรายหรือดินตะกอนทำโครงสร้าง ความเร็วของการไหลที่ปลายท่อต้องไม่เกิน 1 เมตร/วินาที ในกรณีที่เป็นดินเหนียว ความเร็วที่ปลายท่อไม่ควรเกิน 1.2 เมตร/วินาที

ข้อควรระวังในการวางท่อระบายน้ำ

ไม่ควรวางท่อให้ระดับปากท่อด้านล่างต่ำกว่าระดับดินเดิมของร่องน้ำ เพราะอาจทำให้เกิดการสะสมของตะกอนภายในเส้นท่อได้ และไม่ควรวางท่อให้ระดับปากท่อด้านล่างสูงกว่าระดับดินเดิม เพราะจะทำให้เกิดการกัดเซาะของน้ำบริเวณใต้ท่อระบายน้ำได้

cr. https://www.buathaipipe.com/concrete_ditch_lining_guide/