ออกแบบและพัฒนาแผ่นป้องกันน้ำกัดเซาะคันดินข้างถนน

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ดีจิตต จยาวรรณ

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ชัยยากร จันทร์สุวรรณ์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ องครักษ์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2565

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

คันดินเป็นฐานที่สำคัญของถนนตามต่างจังหวัดซึ่งมักถูกกัดเซาะและถูกทำลายเมื่อเกิดเหตุอุทกภัย ส่งผลให้ถนน เกิดความเสียหาย ทางคมนาคมถูกตัดขาดหรือถนนชำรุดเนื่องจากการทรุดตัวของคันดินข้างถนน ดังนั้นนอกจาก การป้องกันผิวถนนจากเหตุอุทกภัย ซึ่งปัจจุบันมีเทคโนโลยีที่หลากหลายในการป้องกันปัญหานี้แล้ว การป้องกันคันดิน ก็เป็นสิ่งที่สำคัญและช่วยลดความเสียหายของถนนได้อย่างมาก การป้องกันการถูกกัดเซาะของคันดินต้องใช้ระยะเวลา ในการติดตั้ง เช่นการปลูกต้นไม้ การใช้ Flexible concrete การปูแผ่นยาง เป็นต้น ผู้วิจัยจึงสนใจที่จะออกแบบ และพัฒนาแผ่นป้องกันน้ำกัดเซาะคันดินข้างถนน ที่สามารถติดตั้งและรื้อถอนได้ง่าย ตลอดจนสะดวกในการขนส่ง และจัดเก็บไว้ใช้ต่อเนื่องได้

แผ่นป้องกันน้ำกัดเซาะคันดินออกแบบโดยคำนึงถึงหลักแรงดันของน้ำที่ไม่เท่ากันในระดับความลึกของน้ำที่แตกต่างกัน แผ่นป้องกันน้ำกัดเซาะคันดินเป็นแผ่นขนาด 1×1 เมตร เนื่องจากเหมาะสมกับการขนย้ายตลอดจนความโค้ง ของคันดิน และใช้แผ่นยางเป็นวัสดุหลักในการป้องกันคันดินจากน้ำเพราะสามารถกันน้ำได้ และมีน้ำหนักเบากว่า การใช้เหล็กทั้งหมด แต่จะใช้แผ่นเหล็กเป็นกรอบสี่เหลี่ยมจตุรัสรอบแผ่นยางและเป็นตัวยึดกับคันดินช่วยเพิ่มมวล ของแผ่นป้องกัน นอกจากนี้บริเวณกรอบเหล็กยังมีการเพิ่มความหนาของเหล็กด้านบนที่ใกล้กับถนนเพื่อเพิ่มมวล หรือน้ำหนักขึ้นอีก เพราะจะสร้างแรงเพิ่มให้กับแผ่นป้องกันทุกส่วนเท่ากัน เนื่องจากหากเกิดน้ำท่วมขัง น้ำจะสร้างแรงกดให้กับแผ่นป้องกันน้ำกัดเซาะคันดินที่จมลึกกว่ามากกว่าส่วนที่อยู่ใกล้กับถนนซึ่งจมน้ำไม่ลึกเท่าส่วนด้านล่าง หากไม่มีการเพิ่มมวลด้านบนอาจทำให้แผ่นป้องกันด้านบนหลุดออกจากคันดินเมื่อถูกน้ำท่วม และเป็นสาเหตุให้น้ำเข้าไปกัดเซาะด้านในของแผ่นป้องกันได้ การออกแบบให้มีมวลด้านบนเพิ่มจึงสามารถป้องกัน การกัดเซาะได้ดีกว่าการใช้แผนเหล็กธรรมดา และมีการติดแผ่นเหล็กเพิ่มเพื่อปิดช่องว่างระหว่างขอบถนนและด้านบนแผ่นป้องกัน จะเป็นการลดการกัดเซาะของน้ำ ที่อาจจะไหลอยู่อยู่ด้านบนถนนซึ่งจะทำให้ขอบถนนถูกกัดเซาะและทำให้แผ่นป้องกันหลุดออกจากคันดินด้วย นอกจากนี้กรอบเหล็กจะมีข้อต่อที่สามารถทำให้แผ่นป้องกันน้ำกัดเซาะคันดินต่อกันได้ อย่างแนบสนิท โดยขอบด้านหนึ่งจะมีเดือยคล้ายตัว L และอีกด้านเป็นร่องสำหรับการใส่เดือยของแผ่นป้องกันอีกแผ่น ทำให้ไม่มีน้ำไหลผ่านได้ สะดวกต่อการขนย้ายและติดตั้ง รวมถึงการรื้อถอน และประหยัดพื้นที่ในการจัดเก็บ