ボアリング杭は様々な構造物を支えるため、現代の建築には欠かせない要素である。. 掘削された深礎部材は、困難な地盤状況でも安定性を提供します。. ボーリング杭の種類と設計を理解することで、建設プロジェクトに最適なオプションを選択することができます。.
ボアリング杭は様々なカテゴリーに分類され、それぞれが明確な目的を果たすことを目的としている。. アンダーリーム杭やストレートシャフト杭を含む多様な杭が、適切な杭があることを保証します。
| 分類 | 利点 |
| 端部支持杭 | 強固な地盤や岩盤の上に設置することで、強力な支持力を提供します。 |
| 摩擦杭 | 杭の長さ方向に土の摩擦を利用して荷重を分散させる。 |
| 大口径の杭 | 重荷重に理想的で |
適用範囲
ボアリング杭の使用が理にかなっている状況はいくつかある：
- すでに建設された物の隣にある都市環境では、「重い」作業によって周囲の建物が破壊される危険性がある。.
- スペースが限られ、打込み杭の移動や設置が困難な現場での使用.
- 斜面に建設する場合.
- 建設現場で土壌が密集している場合。.
- 転石が多い自然地盤のため、杭の打設や振動が不可能な場合.
ボーリング杭の利点
ボーリング杭を選択する際には、次のような利点がある：
- 地盤を通して周囲の建物の基礎に与える影響を最小限に抑えることができる。.
- 地下の通信に破壊的現象がない.
- 杭は土壌が凍結する深さに打設されるため、ファサードのひび割れの原因となる杭の盛り上がりを防ぐことができる。.
- 建設現場から土を取り除く必要がない.
- 振動や騒音が少ないため、住宅の近くでも作業が可能。.
- 長い耐用年数.
- 高い生産速度.
- コストの削減と工期の短縮.
- 周囲の地形を損なわない技術であり、凹凸のある地盤や痩せた地盤にも適用できる。.
不安定な地盤の上に建物を建てる場合、ボアリング杭（深礎の一種）は、重量のある大きな構造物を支えるために非常に重要である。. ボアリング杭の様々な種類、設計コンセプト、そして高い耐荷重性や施工時の振動の少なさなど、ボアリング杭の特別な利点について、この記事ですべて説明する。. これらの要素を知ることで、エンジニアや建設業者はプロジェクトに理想的な杭を選択することができ、様々なタイプの建物に対して安定性と耐久性を保証することができます。.
ボアリング杭の分類と設計
ボアリング杭の技術に使われるのは、コンクリートと鉄筋である。.
基礎工事に使われる技術は、建設現場の基礎地盤の種類によって異なる：
- 乾式工法. 井戸の壁を強化するための準備が不要な杭に使用される. 井戸を掘削する際に滑らず、コンクリート打設後や打設中に崩壊しない地盤に使用することを推奨する。. そのような土壌の例：粘土質の土壌は、しっかりと可塑性があり、半固体から硬い一貫性を持っている.
- 水圧の増加または粘土溶液による井戸の壁の強化. 水で飽和した不安定な土壌（軟質塑性および流動塑性コンシステンシーの粘土質土壌）を掘削する際のケービング対策として使用される。.
- 管状シェル（パイプ・コンクリート）の使用. 砂や砂質壌土の層を持つ、流動的な粘性土の水飽和不均質地盤の建設に使用される。. 特に重要な構造物の建設や、水に覆われた場所での建設に適用される。.
- ケーシングパイプの使用. 水分の多い軟弱地盤や地下水位の高い地盤で使用される。.
ケーシング付きボーリング杭の施工技術
ボアホールケーシングパイプとは、坑井内に埋設される一種の金属製フレームであり、構造物全体を大幅に補強する役割を果たす。.
後者のリスクを軽減するため、このような基礎は、密集した近隣に住宅を建設する際に利用されるのが一般的である。. 岩石を除き、この技術は緩く不安定な土壌に有効である。. ケーシングパイプを使用できるのは、柔軟性のない保護材を使用せずに通過する必要がなく、より軽量な技術を採用することが不可能な土壌に限られる。. 作業に重機が使用される. ケーシング・パイプを使用しない杭の設置は、比較的安定した地盤で行われる。.
ケーシングパイプを用いたボーリング杭の施工には、次のような手順がある：
- ドリルはケーシングパイプと同じ直径の穴を開ける。.
- その後、パイプを地面に押し込み、内部に落ちた土を取り除く。.
- パイプを大深度まで沈めるには、大きな力を発生させる設備が必要であるため、プロセス技術では、パイプを下降させる作業と岩盤を掘削する作業を交互に行う。.
- 井戸の準備が完全に整ったら、補強フレームを井戸に下ろし、ケーシングにコンクリートを充填する。.
- コンクリート打設時、ケーシング・パイプは地面から取り外される。.
ボアリング杭とグリレージの施工技術
基礎の種類を組み合わせたものを、グリレージを用いたボーリング杭基礎という。. 製造工程では通常、ボーリング杭を井戸に流し込み、その上にグリレージを流し込む。. これにより、一度にすべての杭に均等に荷重を分散させることができる。.
この技術は、地下通信が高度に分岐し、地盤が弱く複雑な地域に適している。. 杭用の井戸を掘るのは難しいので、建設地の設計段階でも地下水位が高い場合は、すぐに水抜き対策を予定する必要がある。.
- 短い. 完全に凍結レベル以下の地中に入り、上部輪郭は地上レベルと等しい。.
- 上昇. 地面と水平に敷設.
- 高い. ソールは地面より20～30cm高い。.
このような基礎を構築する前に、以下の情報を調べ、理解することが重要である：
- 建設現場の下層土の種類.
- 地下水の位置.
- 土壌水分の飽和状態.
データに基づいて基礎の特性を設計し、次のような値を導き出す：
- 杭の深さ.
- グリレージと杭の断面.
- 杭と杭の間隔.
- 杭と格子の補強.
あらかじめ杭から取り出しておいた鉄筋に水平補強筋を固定し、一体成型のボアリング基礎を構築する。. 型枠を設置し、使用できる状態にする。. 壁の厚さによってグリレージの幅が決まり、住宅の推定重量によってグリレージの高さが決まる。. 完成した型枠を強化するため、コンクリートを流し込み、少なくとも15日間放置する。.
グリレージ付きボーリング杭の耐荷重は大きい方が有利である。. この基礎の土台は、どんなに重い構造物でも荷重を支えることができるため、レンガ造りの住宅に最適である。.
コンクリートと家屋の壁の間で、性質の異なる材料が破壊されるのを防ぐために、格子への防水層の塗布は不可欠である。.
モノリシック・グリルのボーリング杭の製造技術
複数階建ての建物は、杭をボーリングした基礎の上に建てられる：
サイトマーキング
土壌の植物層を除去し、その場所を整地する。. 将来の住宅の外壁に沿って、あらかじめ決められた間隔で木製の型枠が配置される。. 家の軸を示す紐がついている.
井戸の掘削、補強、杭の打設
墨出しと所定の深さ計算に従って型枠を設置し、補強を完了する。. 設計深度まで打ち込んだハンドドリルで底の緩い土を取り除いた後、ランマーで30～50cmの厚さの砂の層を作る。. 補強が終わったら、コンクリートを打ち始める。. 20日から25日で、この基礎は完成する。.
発泡ポリスチレンボードは、家の基礎を断熱し、適切な微気候を作り出す良い方法である。. 断熱材が必要なのは、基礎の家屋と直接接触する部分だけである。. ブラインド部分には断熱材も同時に施され、基礎の乾燥と保温に役立つ。.
技術の進歩により、この茶色い基礎は少なくとも100年は耐えられるでしょう.
テープグリッジによるブラウナビッシュパイル製造技術
ブラウナイザーパイルは各支柱が独立して機能するため、不均等な収縮が発生する可能性が高く、家屋にとって危険である。. このような壁の破壊を防ぐために、鉄筋コンクリート製の帯筋が使用される。. 鉄筋がすべての支持体を結合し、曲げモーメントを正確に感知する総合的な基礎を形成している点に特徴がある。.
以下は、ボーリング杭を使ったストリップ基礎の施工順序である：
- 厚さ20～30cmの砂と砕石の枕をストラップの周囲に沿って配置する。.
- その上に木製の型枠を配置し、その内壁にロール防水を施す。.
- 型枠の中に敷き詰められた鉄筋からフレームを組み立て、杭の鉄筋の端に取り付ける。.
- コンクリートモルタルを用いてグリレージを一度に打設し、さらに締め固め、30日間の強度を得る。.
住宅の材質によるボーリング杭基礎の違い
レンガ造りと木造の基礎建設技術で唯一異なるのは、厚さである。. これは、壁や床が軽い建設材料で作られているためである。.
多くの場合、ボアリング杭は建築プロジェクトに信頼できる基礎の選択肢を提供します。. 地面に穴を掘り、コンクリートを充填し、鉄筋を追加することもある。. この技術は、特に地盤が不安定な地域で強固な基礎を提供することにより、建物の安全性と安定性を確保する。.
ボアリング杭の主な利点は、さまざまな土質に対応できる汎用性である。. ボーリング杭は、緩い土、砂、粘土のいずれを扱うかにかかわらず、現場の固有のニーズに合わせてカスタマイズすることができます。. そのため、ボアリング杭は商業施設にも住宅にも適用できる柔軟な選択肢です。.
さらに、他の基礎技術と比較して、ボアリング杭の設置は周辺地域への妨害が少ない。. そのため
