サワダ建築事務所
Sawada Architects&Engineers
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乾式柱状改良杭工法
乾式柱状改良杭工法とは、アースオーガーなどで掘削した孔に、掘削した土砂とセメント系固化材を混合した土を埋戻し、オーガーの正転、逆転によて攪拌、締固めを行い、柱状の改良体を形成する工法です。

使用材料はセメント系の粉体固化材を使用します。セメント系固化材は粘土質やシルト質、砂質などの軟弱土を水和反応によって科学的に固化させるもので、高含水で有機物を含有する軟弱土に有効な材料です。

乾式柱状改良杭の条件

  • 使用材料:宇部三菱セメント(ユースタビラー10)
  • 添加量 :掘削した土砂1立方メートルに対し200kgの固化材を添加します。
  • 杭の直径:400mm.500mmの2種類
  • 最大杭長:10mまで

乾式柱状改良杭の長所

  • 既製杭や鋼管杭(杭長にもよる)や湿式柱状改良杭などに比較して工事費が安くつきます。
  • 湿式柱状改良杭との比較では、養生期間が不要な事と硬化に伴う体積収縮がありません。
  • 鋼管杭と比べて、小さなN値で大きな先端支持力を得る事が出来ます。
    (400mm: N値8 = 5.0ton) (500mm: N値6 = 5.8ton)但し杭先端部から連続して約2.0Mの安定層が有る場合の計算です。

乾式柱状改良杭の短所

  • 設計の深さまで途中崩れる事なく、きれいに掘削出来なければ完全な杭は出来ません。
  • 所定の深さまでに多量の地下水位がある時は完全な杭は出来ません。
    少量の溜まり水の場合は固化材の添加量を増やすことで対処出来る場合もあります。

乾式柱状改良杭の施工方法


  • あらかじめマーキングしておいたポイントにキリのセンターを合わせて垂直に削孔を開始します。
  • 設計の深さまで削孔が完了した事をキリの残尺で確認します。
  • 削孔により排出した土に固化材を設計添加量分、散布します。
  • 排土が完了した時点で、設計の深さまで削孔が出来ているか、水が湧き出ていないかを確認します。
  • 杭底に固化材を10kg投入します。これは重要な杭の底の部分を、より強固にする為です。この10kg分の固化材は、設計添加量とは別に計算されています。

  • 固化材を散布した混合土を一旦孔内に戻します。
  • もう1度、削孔して混合土を地上に上げます。
  • (7)の時点で混ぜむらが残っている時は、混ざる迄(6)(7)の工程を繰り返します。
  • キリの逆転により自然にキリが持ち上がってくるのを確認しながら、締め固め上昇を行います。
  • 特殊な締め固めハンマーで杭の頭を、基礎のベース底、もしくは栗石天端の高さに仕上げます。
湿式柱状改良杭工法(セメントミルク工法)
湿式柱状改良杭工法とは、粉体のセメント系固化材と水を、あらかじめプラントで攪拌してセメントミルクを作り、それをポンプで圧送し、ロッドの先から吐出させて、地中で土とスラリー状になるまで混合攪拌して杭を作ります。

湿式柱状改良杭の条件

  • 使用材料:宇部三菱セメント(ユースタビラー10)、ベントナイト(ジャミング現象の時のみ)
    • ジャミング現象とは粒度の悪い砂地盤の場合、攪拌機やロッドが締め付けられ、回転や昇降が不可能になる場合があります。
      このような場合に添加剤として、ベントナイトを使用して粒度調整や粘性を高め施工出来るようにします。
  • 添加量 :土砂1立方メートルに対し通常280kgの固化材を使用します。
  • 混合比 :水100%・固化材80%から水80%・固化材100%
    • 土質や土砂の含水比によって調整します。
  • 杭の直径:400mm.500mm.600mmの3種類
最大杭長:12mまで

  • 1、セメントミルクが外にあふれない様、あらかじめセメントミルクの体積分だけの土を掘削して取り除いておきます。
  • 2、設計の深さまでロッドの先を掘削します。
  • 3、逆転上昇しながらロッドの先からセメントミルクを吐出します。
  • 4、セメントミルクが土と、色むらが無くなるまで混合攪拌の為に、正転下降、逆転上昇を繰り返します。
  • 5、杭の天端を、基礎のベース底、もしくは栗石天端の高さに仕上げます。
    • 砂質土の場合、セメントミルクの水分が、まわりの砂に吸い込まれて後で杭の天端が下がる事が有るので、数時間後もう1度杭の天端の高さをチェックする必要が有ります。
湿式柱状改良杭の長所
  • 支持層が無くても、摩擦杭として支持力の計算ができますので、ほとんどの地盤に対応が出来ます。
  • 乾式柱状改良杭で施工出来ない地下水位がある時でも、水が流動していない限り、施工が可能です。
    • 水が流動していると、改良柱体が固まるまでに水圧によって杭が削られてしまうからです。
湿式柱状改良杭の短所
  • 施工機械が大きい為、4tトラックが進入出来る道路と、基礎が出来る場所とは別に機械類をセット出来るスペースが必要です。
  • 他の基礎補強杭に比べて、施工単価が少し、高くなります。
  • 施工時に水道が必要です。水が確保出来ない時は、給水車のリース代が、別途かかります。

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