【 地盤から決まる長期許容支持力】

Ra＝1/3｛α・N・AP+(β・Ns・Ls+γ・qu・Lc)Ψ｝

柏崎市松波の沈下修正工事です。地震の影響で居住部分だけで、最大20cmも沈下しています。古い地図で調べてみると、このあたりは鯖石川の旧河道だったようです。周辺の住宅にも甚大な被害が見られます。ヘリカルピアを40本、施工深度3.9～5.3mで設置しました。

ジャッキアップ後の束柱の状況です。すべての束柱を補強します。なかなか狭くて意外と大変な作業です。その他、建具の補修も無料で行っています。実質作業日数20日、総工事費用600万円。若いご夫婦には大きな出費となりましたが、これから何十年も住むマイホーム。ヘリカルピアシステムは万が一地震等によって再沈下が生じても、簡単に修正でるという点を評価していただきました。

今や軟弱地盤の住宅建築には柱状改良・鋼管杭などの地盤工事が当たり前になっています。大切なマイホームを不同沈下事故から守る有効な手段です。しかし、建て替えや土地の売却時に生じる杭の撤去費用を考えたことがあるでしょうか？

柱状改良杭はセメント系固化材なので、撤去費用に加えて産廃処分費が生じます。鋼管杭の引抜き費用も大型の機械が必要になるなど、当初の施工費の2～3倍の費用がかかるといわれています。これらの費用は建て替えるにしても土地を売却するにしても土地の所有者が負担しなければならないのです。

極論すれば、地盤工事をした時点で土地の評価額が下がってしまうということです。土地やマイホームを購入する際は誰しも建て替えや売却のことなんか考えないかもしれません。しかし、いざそうなった時に苦労して手に入れた土地の価格が下がってしまうとしたら・・・。

ヘリカルピアシステムは柱状改良杭や鋼管杭と違い撤去が簡単です。その秘密は先端シャフトの形状にあります。ヘリカルピアシステムの先端シャフトはヘリックスと呼ばれるらせん形状をした支持力盤が溶接されています。このらせん盤がネジで言う『ネジ山』と同じ役目をするので、引っ張らずとも逆回転させるだけで抜くことができます。そのため施工装置も小型のため費用もわずかですみます。さらに杭の材質は溶融亜鉛メッキ加工された鉄ですので処分費もかかりませんし、150年以上という製品寿命のため、場合によっては再利用も可能です。

 このようにヘリカルピアシステムはトータルコストに優れ、環境にもやさしいのです。杭の撤去はいずれ大問題となることでしょう。資産価値を下げないためにも、地盤工事の工法を選ぶ際に、是非撤去のことも考えてみてはいかがでしょうか？

松波地区は鯖石川の旧河道を造成しているため、液状化現象による地盤沈下の被害が甚大でした。30㎝以上傾いた建物も多く見られます。この住宅も最大26㎝沈下を起こしています。 すぐ近くにある電柱の街灯がやけに低いなぁと思っていたら、液状化によって2m近く電柱が沈んだと聞きびっくりしました。

　　　スウェーデンサウンディング試験の結果、地下4m付近からN値10以上の地盤が分布しています。今日はとても温かく作業も順調に進み、4本のヘリカルピアの貫入作業を終えました。工事再開までしばらくある為、いったん埋め戻し作業を終了しました。

柏崎市内の木造2階建住宅。最大沈下量120㎜程度。地盤調査の結果、3.0～6.0m付近にN値8～14の比較的良好な地盤を確認。支持力計算ソフトHeliCAPにより、一本あたりの極限支持力54kN以上のヘリカルピア40本を設計。

材料搬入の様子。ヘリカルピアシステムの全製品には融解亜鉛メッキ加工が施されているので、酸性土壌や塩分を含む土壌でも安心です。

室内でのヘリカルピア貫入状況。ポータブルタイプのトルクモーターにより、室内での施工も可能です。

先端シャフトの貫入状況です。先端シャフトに継手シャフトをボルト固定し、設計深度まで貫入を続けます。

継手シャフトの余剰部分はバンドソーにより切断します。支持力管理は油圧計にて行います。今回は平均して100kN程度の支持力を記録しました。 

ブラケットを設置した様子です。ここにジャッキとジャッキツールを取り付け、ジャッキアップによる沈下修正を行います。 

ジャッキアップによる沈下修正の様子。建築構造物の損傷に注意しながら、少しずつジャッキアップしていきます。オートレベルやレーザー墨出し器により水平を確認します。

ジャッキアップ完了の様子。レベル修正終了後、ジャッキとジャッキツールを取り外し、オールアンカーにて基礎に固定します。このあと、埋め戻しと束柱の調整をして竣工となります。万が一、再び沈下を起こしたとしても、ジャッキとジャッキツールを取付けるだけで、再調整が可能です。

 実働日数18日にて、ガス水道の復旧を含む全作業を終了しました。工事金額は600万円。

中越沖地震で不同沈下を起こした柏崎市内の住宅です。地震により擁壁が傾斜したため、地盤沈下を引き起こしたと思われます。最大沈下量50㎜。地盤調査の結果、0～3ｍまで軟弱地盤が分布。6.0ｍ付近にN値8以上の支持層を確認。ヘリカルピア計7本を1.8mピッチで配置。１本当りの設計上の極限支持力は50kN前後。

ヘリカルピアの貫入状況。先端シャフトのヘリックスサイズは10"-12"（25－30㎝）のダブルヘリックスを使用。貫入角度は施工品質において重要なポイントの一つなので、十分に注意して施工する。油圧ゲージにて貫入トルクを確認し、支持力管理を行う。

 

ブラケットの取付作業状況。基礎との密着度を確かめながら行う。

ジャッキアップによる沈下修正作業状況。呼び荷重10ｔのボトルジャッキを使用。レーザー墨出器にて水平を確認。無筋基礎のため慎重に行う。5㎜以内まで、水平誤差を調整する。

中越沖地震で不同沈下を起こした柏崎市の住宅です。最大沈下量は50㎜。写真撮影方向に傾斜しています。地盤調査結果をもとに、家屋内外に計17本のヘリカルピアを1.8m間隔で配置。設計深度は6.0ｍ、計算上のヘリカルピア1本当りの極限支持力は36kN。  

 ヘリカルピア貫入作業とブラケット設置完了後の様子。ガス・水道管が貫入作業の邪魔になるので移設。油圧ゲージによって施工トルクを確認しながら施工深度を確認。ヘリカルピア17本の施工に要した時間は3日間。

ジャッキアップによる沈下修正の様子。無筋コンクリート基礎のため慎重に行う。43㎜ほどジャッキアップしたところで、家屋・基礎に対する負担も考慮し、施主の了解を得て沈下修正作業を終了。所要時間１日。7㎜ほどの沈下は残っているが、体感ではほとんど感じないレベルまで修復。 沈下修正により建具の開閉不具合も解消され、お施主様も驚いていました。

室内の床板補修工事を含め、実働10日間にて全作業を完了。総工事費は350万円。床の傾斜が治り、将来的にも安心して暮らせることが出来ると、お施主様にもご満足いただけました。

ヘリカルピア専用支持力計算ソフトにより、SS5シャフト、10"-12"ヘリックスサイズのヘリカルピアを7.5ｍの深度で17箇所施工する。設計上のヘリカルピア1本当りの極限支持力は36.2～51.3kN、施工トルクは1023～1357N-m。

ヘリカルピア設置箇所のフーチングのチッピングを行う。ブラケットが基礎に密着するように切断部分を出来る限り凹凸がないようにする。この作業が十分でないと、ジャッキアップの際、ブラケットの座屈現象が起こる場合がある。

ヘリカルピアの貫入作業状況。ポータブル式油圧トルクモーターを使用。3～5°の傾斜角を保ちながら一定の速度で貫入する。ヘリックスの螺旋構造によって推進力が発生するため、鉛直方向への圧力は必要ない。また、貫入による地盤の撹乱も最小限に抑えられる。

このように、ヘリカルピアの貫入は機械装置によって行われるため、建物の自重を利用する鋼管杭圧入工法と違い安全率の設定が可能である。

施工深度に到達するまで、継手シャフトを接続する。継手シャフトの接続はカップリング方式によるボルト固定である。この点も鋼管圧入工法の溶接による接続方式とは異なり、強度的に優れている。

貫入作業中は常に圧力ゲージのモニタリングを行い、設計値以上の施工トルクで施工する。

ヘリカルピアの貫入終了後、ブラケットを取付ける。この際、ブラケットが基礎に密着するようにする。

ジャッキングツールとジャッキを取付けた様子。ジャッキアップすると、ジャッキングツールが押し上げられることによりブラケットが引き上げられ、基礎が持ち上がる。ジャッキは出力30kNのものを使用。

ヘリカルピアの設置が全て完了した後、ジャッキアップによる沈下修正を行う。室外及び室内の両方からレベルの確認をする。また、油圧ゲージのモニタリングを行いながら、基礎の強度を超えないよう慎重にジャッキアップを行う。 沈下修正後、ジャッキとジャッキングツールを取り外し、埋め戻しをする。

今回の作業により、リフォーム中の部屋を中心に床の傾斜・サッシの開閉不具合が解消された。施工期間は実働9日間。