新築事業「百年工房」地盤改良工事

建築部の斎藤です。

弊社で行っている新築事業「百年工房」で福島市S様の地鎮祭が終わり、めでたく着工となりました。

今回の現場は基礎の着工の前に地盤調査の結果、改良が必要という結果が出ておりましたので基礎着工の前に「地盤改良」を行います。


実作業
上記は実際の工事現場の写真です。

今回はこの下に遺跡が埋まっているということもあり、環境にも優しく、勿論地震にも強い「天然砕石パイル工法 HySPEED工法」という地盤改良の方法を採択しました。

もし良かったら詳しい説明を下記に記載していますので時間がある方は読んでみて下さい!!

天然砕石パイル工法 HySPEED工法とは

天然砕石パイル工法とは、既存の工法のようにあらかじめ決まった杭を使ったり、地盤を補強しない工事と異なり、硬化剤を一切使用しない砕石パイルをその地盤に孔(あな)を堀り、その孔に砕石(天然砕石)を詰め込んで石柱(パイル)を形成し地盤にあうように確実な施工で1本づつ造り上げ、砕石と杭周辺の地盤の支持力を複合させて、地盤の支持力を高める工法で、天然素材のみを使った「人・環境に優しく」とても強い軟弱地盤の地盤改良工法です。

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特徴

地震時の衝撃に強い砕石パイルと現地盤で複合的に面全体で建物を支えるので、安定した強さがある。
環境貢献工法天然の砕石しか使わないので、土境汚染や環境破壊による周辺地域への悪影響を起こしません。つまり住む人の健康被害を起こしません。
産廃費用が発生しない産業廃棄物(コンクリート、鉄パイプ)として扱われないので、将来取り除く必要がありません。
リユースで地球に貢献将来家の建て替えをするときも、同程度の家であれば繰り返し使えます。
液状化対策工法地震時の液状化をドレーン効果(排水効果)により抑制します。
パーフェクトな工事保証日本大手保証会社の認定工法です。
CO2を5,000kg削減砕石しか使わないことにより他の工法に比べC02の排出を少なくします。
無公害工法今まで施工が出来なかった地下水の多い地盤やセメントの固まらない腐植土の地盤、六価クロムの出る火山灰の地盤でも、問題なく施工が出来ます。
遺跡になる工法セメントや鉄パイプのように劣化したり、錆びたりしない、永久地盤工法です。

HySPEED工法の強度

100年に一度の大雨と、大地震を想定した強度があります。
十勝沖地震(震度6.4)や阪神大震災(震度7)でも、岸壁で大きな被害が発生しましたが、砕石を使った地盤改良では大きな被害はなく、 現在の工法の中では最適とされています。

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大地震時には図のように地層の境目に沿って、せん断力がかかります。
セメント柱状杭や鋼管杭などでは、杭が折れ家の重さに耐えきれなくなり、家が傾いたり沈んだりします。
これがHySPEED工法だと、砕石杭はせん断に対して追随することで、杭自体の破壊は起こりません。
また、地盤そのものを強くしますので、地震の揺れによる共振をやわらげる効果があります。

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砕石パイルはそれ自体が水を通すため、水圧を逃がす効果があり、何本も造られた砕石杭によりその効果は絶大で、地震による液状化を事前に食い止めることができます。

※掲載図はすべてイメージです。

HySPEED工法の砕石パイル応力モデルの紹介

1.HySPEED工法の砕石パイル応力モデルを製作しました。

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【左:柱状改良・鋼管杭|右:砕石パイル】

2.杭に応力をかけていきます。

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【柱状改良・鋼管杭(左)】

上からの力は、大部分縦方向に伝達されるため、固い地盤が必要です。

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【砕石パイル(右)】

上からの力は、横方向に伝達されるため、 固い地盤は必要ありません。

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【柱状改良・鋼管杭(左)】
【砕石パイル(右)】

以上より、砕石パイルはパイル下端に応力を集中しないことで、固い支持地盤がなくとも、支持力を得ることができます。従って、建物を建てるときに短いパイル長で支えることが可能になり、経済的メリットがあります。

新技術「ピストンバルブ」搭載!

新技術のピストンバルブ(先端ドリル部分)で施工材(砕石)を突き固めます。
ピストンバルブのハンマー転圧機能により、従来の施工時間を大幅に削減します。
砕石パイル施工後は基礎工事へと、すぐに取り掛かれます。
※基礎工事は地盤改良部分の強度試験後となります。
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砕石パイル形成

① HySPEEDドリル(直径400mm)により地盤を掘削
② 天然砕石(直径20~40mm)を投入
③ 砕石厚30cm程度にハンマー転圧(ピストンバブル)をして、十分しめ固めしながら地表まで砕石パイルを構築します。
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締め固めの効果は、一般的に直径400mmで掘削したものに直径450mm分の砕石を使用し、掘削壁にその砕石を食い込ませ、杭周辺に圧密を促進します。