เขื่อนฮูเวอร์ – ปาฏิหาริย์คอนกรีตที่ยังทนทานมา 90 ปี
.
เขื่อนฮูเวอร์ (Hoover Dam) เป็นหนึ่งในสิ่งมหัศจรรย์ทางวิศวกรรมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของโลก สร้างขึ้นในช่วงยุคเศรษฐกิจตกต่ำครั้งใหญ่ (Great Depression) ของสหรัฐอเมริกา แต่กลับกลายเป็นสัญลักษณ์ของความหวังและความสามารถของมนุษย์ที่จะเอาชนะอุปสรรค
.
ปัจจุบันเขื่อนฮูเวอร์อายุกว่า 90 ปีแล้ว แต่ยังคงแข็งแรงและทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เป็นบทเรียนสำคัญด้านวิศวกรรมคอนกรีตที่ทั้งโลกศึกษา
.
เขื่อนฮูเวอร์ตั้งอยู่บนแม่น้ำโคโลราโด ระหว่างรัฐเนวาดาและรัฐแอริโซนา สหรัฐอเมริกา สร้างขึ้นระหว่างปี ค.ศ. 1931-1936 (พ.ศ. 2474-2479)
.
วัตถุประสงค์หลักในการสร้างเขื่อน:
– ควบคุมน้ำท่วมจากแม่น้ำโคโลราโด
– จ่ายน้ำให้กับเขตเกษตรกรรมในแคลิฟอร์เนีย แอริโซนา และเนวาดา
– ผลิตไฟฟ้าพลังน้ำ
– เก็บน้ำสำรอง
การสร้างเขื่อนในช่วงเศรษฐกิจตกต่ำครั้งใหญ่ ไม่เพียงแต่แก้ปัญหาน้ำท่วมและขาดแคลนน้ำ แต่ยังสร้างงานให้กับคนงานนับหมื่นคน ช่วยฟื้นฟูเศรษฐกิจของประเทศ
ขนาดและตัวเลขที่น่าทึ่งเขื่อนฮูเวอร์เป็นโครงสร้างคอนกรีตที่ใหญ่ที่สุดในยุคนั้น:
– ความสูง: 221 เมตร (726 ฟุต)
– ความยาวด้านบน: 379 เมตร (1,244 ฟุต)
– ความหนาที่ฐาน: 201 เมตร (660 ฟุต)
– ความหนาด้านบน: 14 เมตร (45 ฟุต)
– คอนกรีตที่ใช้: 3.25 ล้านลูกบาศก์เมตร (4.4 ล้านลูกบาศก์หลา)
– น้ำหนักคอนกรีต: ประมาณ 6.6 ล้านตัน
ปริมาณคอนกรีตที่ใช้สร้างเขื่อนฮูเวอร์ มากพอที่จะสร้างทางหลวงกว้าง 4.9 เมตร จากซานฟรานซิสโกไปนิวยอร์ก!
ความท้าทายในการสร้างการสร้างเขื่อนฮูเวอร์เผชิญกับความท้าทายมากมาย:
1. ปัญหาความร้อนจากการแข็งตัวของคอนกรีต
หากเทคอนกรีตทั้งก้อนในคราวเดียว การแข็งตัวจะปล่อยความร้อนมหาศาล และจะใช้เวลา 125 ปี กว่าจะเย็นตัวและแข็งตัวสนิท!
วิธีแก้: วิศวกรแบ่งเขื่อนออกเป็นช่องๆ (blocks) เทคอนกรีตทีละช่อง และฝังท่อน้ำเย็นไว้ในคอนกรีต เพื่อดูดความร้อนออก ทำให้เขื่อนแข็งตัวเร็วขึ้น (ประมาณ 2 ปี)
2. สภาพอากาศที่รุนแรง
พื้นที่ก่อสร้างมีอุณหภูมิสูงถึง 49°C (120°F) ในฤดูร้อน ทำให้คนงานต้องทำงานในสภาวะที่ยากลำบากมาก
3. ภูมิประเทศที่ยากลำบาก
ต้องสร้างในหุบเขาลึก ท่ามกลางแม่น้ำที่ไหลเชี่ยว ต้องเบนน้ำผ่านอุโมงค์ 4 สาย ขุดลึกเข้าไปในภูเขา เพื่อให้พื้นที่แห้งสำหรับสร้างเขื่อน
4. เวลาที่จำกัด
รัฐบาลกำหนดให้เสร็จภายใน 7 ปี แต่ทีมก่อสร้างทำเสร็จได้ภายใน 5 ปี ก่อนกำหนดถึง 2 ปี!
นวัตกรรมทางวิศวกรรมเขื่อนฮูเวอร์นำเสนอนวัตกรรมใหม่ๆ มากมาย:
1. การเทคอนกรีตแบบแบ่งช่อง (Block System)
แบ่งเขื่อนออกเป็น 230 ช่อง เทคอนกรีตทีละช่อง ทำให้ควบคุมความร้อนได้
2. ระบบทำความเย็นคอนกรีต
ฝังท่อเหล็กกว่า 945 กิโลเมตร ไว้ในคอนกรีต ส่งน้ำเย็นผ่านเพื่อดูดความร้อน
3. สูตรคอนกรีตพิเศษ
พัฒนาสูตรคอนกรีตที่แข็งแรงพิเศษ ใช้ปูนซีเมนต์พอร์ตแลนด์ ผสมกับหินแกรนิตบด
4. เครื่องมือก่อสร้างขนาดใหญ่
สร้างเครื่องจักรและเครื่องมือพิเศษสำหรับโครงการนี้โดยเฉพาะ
ทำไมเขื่อนฮูเวอร์ถึงทนทานมากว่า 90 ปี?1. การออกแบบที่แข็งแรง
เขื่อนออกแบบเป็นรูปโค้ง (Arch-Gravity Dam) กระจายน้ำหนักไปยังผนังหุบเขาทั้งสองข้าง ทำให้รับแรงดันน้ำได้ดีมาก
2. วัสดุคอนกรีตคุณภาพสูง
ใช้สูตรคอนกรีตที่แข็งแรงพิเศษ ผสมถูกสัดส่วน บ่มอย่างถูกวิธี
3. การควบคุมความร้อน
ระบบทำความเย็นทำให้คอนกรีตแข็งตัวได้สมบูรณ์ ไม่เกิดรอยแตกจากความร้อน
4. ฐานรากที่มั่นคง
ขุดลึกลงไปถึงหินแข็งที่แกร่ง สร้างฐานที่แข็งแรงมั่นคง
5. การบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ
มีการตรวจสอบและบำรุงรักษาเขื่อนอย่างสม่ำเสมอ ซ่อมแซมจุดที่ชำรุด
6. สภาพอากาศที่เหมาะสม
ตั้งอยู่ในทะเลทราย อากาศแห้ง ไม่ชื้น ทำให้คอนกรีตไม่เสื่อมสภาพง่าย
ผลกระทบและประโยชน์เขื่อนฮูเวอร์สร้างประโยชน์มหาศาล:
– ผลิตไฟฟ้าประมาณ 4 พันล้านกิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อปี ให้กับเนวาดา แอริโซนา และแคลิฟอร์เนีย
– จ่ายน้ำให้กับประชากรกว่า 25 ล้านคน
– ควบคุมน้ำท่วม ช่วยชีวิตและทรัพย์สินนับไม่ถ้วน
– สร้างทะเลสาบมีด (Lake Mead) ซึ่งเป็นแหล่งท่องเที่ยวและนันทนาการ
– เป็นแหล่งท่องเที่ยวที่มีนักท่องเที่ยวกว่า 7 ล้านคนต่อปี
ต้นทุนด้านชีวิตมนุษย์การสร้างเขื่อนฮูเวอร์ไม่ได้ปราศจากการสูญเสีย มีคนงานเสียชีวิตอย่างเป็นทางการ 96 คน จากอุบัติเหตุต่างๆ เช่น ตกจากที่สูง ถูกหินทับ ลมพิษจากก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ และอุณหภูมิสูง
คนงานแรกที่เสียชีวิตคือ J.G. Tierney ในวันที่ 20 ธันวาคม 1922 ระหว่างการสำรวจพื้นที่
น่าทึ่งคือ คนงานคนสุดท้ายที่เสียชีวิตคือ Patrick Tierney ลูกชายของ J.G. Tierney ในวันที่ 20 ธันวาคม 1935 เป๏นวันเดียวกันห่างกัน 13 ปี
บทเรียนสำหรับปัจจุบันจากเขื่อนฮูเวอร์ เราเรียนรู้ว่า:
1. คอนกรีตที่ดีอยู่ได้นาน
เขื่อนอายุ 90 ปีแล้ว ยังแข็งแรงเหมือนเดิม แสดงว่าคอนกรีตที่ออกแบบดี ใช้วัสดุดี สร้างถูกวิธี สามารถอยู่ได้ยาวนาน
2. การควบคุมความร้อนสำคัญมาก
การทำให้คอนกรีตเย็นตัวอย่างถูกวิธี ป้องกันรอยแตกจากความร้อน
3. ฐานรากที่มั่นคงคือกุญแจ
ฐานรากที่แข็งแรงทำให้โครงสร้างทนทาน
4. การบำรุงรักษาขาดไม่ได้
แม้จะสร้างดีแค่ไหน ก็ต้องมีการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ
5. นวัตกรรมเกิดจากความจำเป็น
ปัญหาใหญ่ทำให้เกิดนวัตกรรมใหม่ๆ
Interplug – เรียนรู้จากมาตรฐานระดับโลกเราเข้าใจว่า คอนกรีตที่ดีต้องสร้างด้วยความรู้และประสบการณ์
เราให้บริการ:
– งานซ่อมแซมคอนกรีตที่ชำรุด
– งานกันซึมเพื่อปกป้องคอนกรีต
– งานขัดพื้นคอนกรีต
– การบำรุงรักษาโครงสร้างคอนกรีต
ด้วยประสบการณ์กว่า 10 ปี เรานำหลักการที่ดีที่สุดมาใช้กับงานทุกชิ้น
ติดต่อเราเพื่อรับคำปรึกษาฟรี
โทร 086-780-8293 หรือ
Line OA: @interplug