どのような建設プロジェクトでも、安定した長持ちする基礎が必要です。. コンクリート梁型枠の均等な支持力とコンクリート杭の強度を組み合わせることは、杭型枠基礎として知られる効率的な技術のひとつである。. この技術は、物置、住宅、小規模な建物などの構造物を確実に支えるため、土壌条件の異なる場所に最適です。.
杭基礎の設計方法により、構造物の重量が数カ所に均等に分散されるため、地盤の沈下や不均一な応力が発生する可能性が低い。. このため、土がずれる可能性のある場所や、従来の基礎では十分な支えが得られないような場所に特に適している。.
自力でこのプロジェクトに挑戦しようとする人は、製造手順を理解することが極めて重要である。. 敷地の準備、荷重の計算、コンクリート杭の打設、グリレージの梁の形成など、多くの重要な工程を必要とする。. この記事では、すべてのステップを説明し、役立つアドバイスやポイントを提供することで、DIYによる杭打ち基礎の成功を保証します。.
| ステップ | 説明 |
| 1 | 敷地の準備：敷地を整地し、杭の位置をマークする。. |
| 2 | 必要な耐荷重に基づいて、杭の本数と間隔を計算する。. |
| 3 | 杭のための穴を掘削し、霜線より下まで届くようにし、深さが均一であることを確認する。. |
| 4 | 掘削した穴に杭（コンクリート製または金属製）を挿入し、杭が垂直であることを確認する。. |
| 5 | 杭の周囲にコンクリートを打設し、杭を固定します。. |
| 6 | 杭の上にグリレージ（鉄筋コンクリートの梁）を構築し、水平と十分な支持力を確保する。. |
| 7 | 基礎全体を養生して落ち着かせ、さらに工事を進める。. |
杭基礎とは
垂直の支持体（杭）を外部の耐荷重ベルトで堅固に結合したシステムを、パイル・グリレッジ基礎と呼ぶ（下の写真を参照）。.
杭が厚い土層の上に配置されている間に、家の壁を支え、重量を均等に分散し、杭システムに移動させる。.
この種の基礎は、最も困難な状況で使用することができ、幅広い構造オプションがあり、様々な荷重に耐えることができます。. 様々な種類と組成の杭を採用することができる。グリレッジは、鉄筋コンクリートの頑丈なストリップまたはまっすぐな支持線の形をとることができる。.
これらの要素をさまざまな方法で組み合わせることにより、敷地の水理地質、使用条件、現在の荷重に最適な、必要なパラメータを備えた基礎を設計することが可能である。.
杭基礎の種類はすべて、一般的に格子を備えているため、この一般的なカテゴリーに分類することができる。.
既存のタイプ
杭基礎に使用される杭の種類は、その種類を決定する。.
ある：
- ラック杭. 密集した土層との硬い接触が現れるまで地中に浸漬する。. 杭は最も強固な支持構造を形成し、あらゆる重量と階数の建物を支えることができる。.
- 吊り杭. これらの支柱の耐荷重は、側壁の摩擦力と、浸漬中に形成される先端下の土のクッションの強さに依存する。. この設計は、土壌の密集層が深すぎる場合に便利ですが、地下水位やその他のプロセスの変化により、そのパラメータが突然変更される可能性があります。.
杭を作るために使用される物質である：
- 木材. 最も古く伝統的な材料であるが、多くの欠点がある。. 木杭は、より安定性と耐久性のある他のタイプの出現により、建設業者の武器庫から実質的に姿を消したが、今でも使用されている場所がある（民間建築や補助的な建物の建設）。.
- 金属. 打ち込み杭は特別に製造されるものではなく、適切な大きさのレール、溝、I形鋼が使用される。. スクリュー杭は完全な既製品. 金属の特性上、電気化学的プロセスによる腐食や迷走電流の存在により、耐久性のある支持体を得ることができない。.
- 鉄筋コンクリート. 最も一般的なタイプの杭. 最も耐久性が高いのは、プレストレス補強材を使用した特殊技術で製造された打ち込み杭である。. ボーリング杭は、現場で直接コンクリートから打設される。これは便利で、輸送コストや建設機械の使用量を削減できるが、構造強度を得るためにコンクリートを硬化させる必要があるため、製造時間が大幅に長くなる。.
杭基礎には主に3つの種類がある：
- 打ち込み杭. シャフトの浸漬は特殊な機械で行われる。. 工程に時間がかからず、支柱は強固で信頼性が高い。. 欠点は、浸漬中に発生する土の動きのために、使用中の建物の近くで工事を行うことができないことである。.
- ボーリング杭. このタイプの杭は、輸送、荷揚げ、吊り具の使用を必要としないので便利である。. スリーブ（屋根用フェルトや適切な直径のプラスチックパイプで作られた型枠の一種）をあらかじめ準備された井戸に降ろし、補強ケージを設置してコンクリートを打設する。. すべての作業は単独で行うことができるが、コンクリートが固まるまでかなり長い期間、杭を保持する必要がある.
- スクリュー杭. 肉厚4mm以上の鋼管製。. 下部は溶接または鋳造された尖った先端と螺旋状の切断刃を持つ。. スクリュー杭の打設は、スクリューをねじ込む工程に似ている – ブレードが浸漬を提供し、鋭い先端が遭遇した障害物を押し広げるか、または分割する。. スクリュー杭は手作業で設置でき、必要に応じて取り外して別の場所で再利用する。. 耐用年数は腐食の程度に依存する。.
場所による焼き網の種類
グリレッジの構造には3つのタイプがあり、浸漬の深さによって異なる：
- 埋め込み式. 凹型ストリップ基礎の完全なアナログです。. 鉛直上方へのヒービング荷重を排除するため、凍結レベル以下の深さまで浸漬される。.この場合、壁の発達した側面は横荷重の最大値を経験するため、設計時に考慮する必要がある。. コンクリート打設の技術的条件が整っていないため、複雑な土壌や湛水土壌では使用されない。.
- 浅い. これは、杭帯基礎の最も一般的な設計オプションであり、杭帯はわずかな深さ（40～70cm）まで浸漬される。. このオプションは、埋設型よりもはるかに経済的です。.
- 非埋設型. この場合、グリレージは地表面上に設置され、一定の高さの隙間を形成する。. このオプションは、大規模な掘削工事ができない土壌（湛水状態、過度に緩い、盛り上がりやすい、季節変動があるなど）に使用される。.
テープが地中に埋設されているか否かで、杭テープ支持構造と杭梁支持構造を区別する専門家もいる。. 一般的な設計は基本的に同じであるため、1つのグループにまとめる場合もある。.
使用例
杭材には、以下のようなさまざまな使用方法がある：
- 木材. 150：200または200：200mmの無垢材、または50：200のエッジング・ボードを3層または4層に組んだものを使用する。. 出来上がった梁は高い耐荷重性を持ち、加工や設置が容易である。. 木材のコストは比較的低いため、このタイプの格子は、重量をあまり必要としない住宅（木材、気泡コンクリート、発泡コンクリート）に最適です。.
- 金属. このタイプのグリレージを使用すると、杭頭部に強固に連結された強固な基礎を得ることができます。. その結果、耐久性に優れた構造となり、設置に要する時間は最も短く、信頼性も高い。. チャンネル、Iビーム、レールが梁として使用され、杭の上部への固定は溶接によって行われる。. スクリュー杭と組み合わせて使われることが多い.
- 鉄筋コンクリート. このタイプのグリレージは、モノリシック・ストリップ（床タイル）を鋳造する従来の技術を使って造られる。. 唯一の違いは、土と底面の間に空隙があるかないかである。. さらに、杭の補強材はテープの補強ベルトに強固に接続されなければならず、モノリシックな支持構造を形成します。. この方法によって、あらゆる荷重に耐える強力で強固なベースが形成されます。. 欠点はコンクリートの硬化時間が長いことである。.
必要な高さ
家の壁に使用される材料の種類は、グリレージの高さに直接影響する。. 一般的に、レンガ（コンクリート、シンダーブロック）造りの家屋は、地面から少なくとも15～20cmの高さが必要とされている。. 木造住宅の場合、格子の高さはおよそ40～60cm高くする。.
これにより、木材を下方の水分源から隔離し、必要な曲げ剛性を確保することができる。.
これは積雪のことを指しており、積雪の高さも考慮する必要がある。. その地域が特別に雪の多い冬で、高い雪の塊がある場合は、その雪塊の高さからグリレージの高さを決めなければならない。.
敷設の深さ-何が重要か
敷地の土壌条件によって、どの程度の深さに物を置くかが決まる.
関連するあらゆる要素が考慮される：
- 地下水位.
- 土壌水の有無と量.
- 春の洪水の可能性.
- 水文地質学における季節的変化の有無、すべての帯水層の充満度の増減.
適切な深さを決定するためには、地元の気象学や地質学からデータを収集し、知識豊富な建設業者に話を聞き、さまざまなSNiPアプリケーションを参考にすることが頻繁に必要である。.
さまざまな情報源に記載されている数値はすべて最小値であることに注意してください。つまり、吊り上げ高さを高くすることはできますが、隙間の高さを低くすることはできません。.
装置
内壁、外壁を問わず、すべての耐力壁の下にはグリレージと呼ばれる支持構造がある。.
梁を一本の帯状にまとめるには、この素材特有の伝統技術が用いられます：
- 木製の梁は、ジュートテープによるジョイントガスケットでハーフティンバーに接続される。.
- 金属梁の両端を溶接し、ネジで補強する。.
- コンクリート製グリレージをモノリシック・エレメントの形で打設し、共通の補強ベルトで杭と強固に連結する。.
すべての梁は、その下にあるすべての支柱に固定されています。. 梁と梁の間隔は、荷重の大きさに合わせる必要があります。間隔が広すぎると、梁がたるみ、周囲のすべての部材が歪んでしまいます. 梁の連結は、杭頭より上で長手方向にのみ可能であり、スパン内での連結は認められない。.
このガイドでは、杭基礎の作り方を順を追って説明し、構造の安定性を向上させたい住宅所有者に役立つアドバイスと重要なポイントを提供します。. 敷地の準備、材料の選択からコンクリート打設、鉄骨梁の固定まで、建築プロジェクトのための長持ちする基礎を効果的に構築できるよう、明確な指示を提供します。.
モノリシック・ベースの計算方法
経験と能力を備えた専門家が杭基礎の計算を行う。.
これは、専門家でない人や外部の人が行うには難しすぎる、複雑で責任のある技術的作業です（作業は数式と図を使用して行われます）。.
専門家と話すことができない場合は、オンライン計算機を使用することができます。.
何らかの理由で、自分で支持構造を決定しなければならない場合は、次のような行動をとるべきである：
- 家屋の重量と敷地、風荷重、積雪荷重、追加要素を計算する。. 建物の側面から基礎に影響を与えるすべての要素を考慮する必要があるため、この点が最も難しい。. SNiPの表には、ある地域の風荷重や積雪荷重の大きさなど、いくつかの値が記載されている。.
- 得られた値に構造強度係数をかける。. 通常、強度係数は1に等しい。.1 だが、場合によってはより高い係数が用いられる – 1.2.
安全マージンは、この特定の住宅配置にのみ適用される。.
基礎の重量は、すべての余分な部材、家具、仕上げ、追加によって増加し、基礎に見積もり以上の荷重がかかる。.
したがって、将来的な基礎の破壊や変形を防ぐためには、より高い強度係数を受け入れることはまったく問題ありません。.
杭の本数は、荷重が確定してから計算する。.
家の全重量をユニットの許容荷重で割り、その結果を小数点以下を四捨五入する。.
製品のパスポートには、既製品の支柱の許容荷重が明記されている。茶色い杭の場合は、SNiPまたは他の情報源の方法論を使って独自に決定する。.
自分の手で設置するためのステップ – バイ – ステップ説明書
最も厄介なオプションの一つである鉄筋コンクリートグリルの設置工程を考慮し、地面から30cmの高さに設置する。.
方法：
準備
ウェブサイトを整え、清掃する（必要な場合）。. 不要なもの、草木、その他の障害物を取り除く。.
現場にペグで印をつける。. 打ち込み杭の場合は支持軸にペグを1本設置し、ボーリング杭の場合は外周と内周を示す線をマーキングする。. また、試験掘削の結果に従って井戸を掘削することもある。.
いずれにせよ、幹の長さを決定し、密な土層の深さを決定することができるため、この作業が行われる。.
杭の設置
専用の機械で杭を打つ.
完成した杭が、今後設置される支柱の位置の妨げにならないよう、打設計画を立てる。.
設置は通常、らせん状または蛇行状に行われ、ある場所から別の場所へと次々に移動する。.
ボーリング杭のための井戸は、必要な直径のプラスチックパイプ片または屋根材を圧延したパイプを沈めることによってライニングされる。. その後、装甲ベルトを組み合わせて井戸に下ろす。ベルトの寸法は、穴を簡単に埋められるように選ぶ必要がある。.
補強材をグリレージの補強ベルトにしっかりと取り付けるには、その長さを井戸の長さより長くする必要がある。. その後、井戸にコンクリートを流し込み、28日間放置する。.
型枠の建設
型枠を作る前に、井戸のコンクリートが固まるのを待つ必要はない。. 打ち込み杭を使用する場合、建設工程は通常、シャフトが "吸い込まれる "まで1週間ほどかかる。 コンクリートを打設し、土壌を修復し、側壁にしっかりと密閉する。.
型枠は長い木製のトレーの一種で、その内部寸法はグリレージの最終形状を反映する。.
隙間やひび割れを防ぐため、組み立ては縁のある板で行う。.
型枠の高さは、グリレージの高さをわずかに上回るようにする。. 下部に剛性を与え、型枠の底が曲がらないようにするため、地面に多くの支柱を立てる。. 内部を覆うポリエチレンは、材料や水が型枠から漏れないようにする。.
装甲ベルトの作成
従来の技術で補強フレームを作る。. 作業棒は、設計図と一般的なガイドラインに従って、滑らかな補助補強材によって補助されながら、希望の位置に設置される。.
補強テープベルトと杭補強材との間の緊密な接合は、溶接が理想的な方法であり、重要な要素です。. 軟質ワイヤーを編んで残りの部材を接続.
コンクリートを流し込む
杭のコンクリートが完全に固まった後、コンクリートを流し込む。.
未硬化のコンクリートは、鉄筋コンクリートのグリレージの重い重量によって歪む可能性があるため、これは非常に重要である。.
高度な剛性を備えた完全な一枚岩の支持体を実現するには、打設をできるだけ早く、中断することなく完了させなければならない。. 最初の10日間は、コンクリートを平らにし、麻布かポリエチレンで覆い、散発的に水を与える。.
型枠は10日後に取り外され、テープは完全に固まるまでそのままにされる。.
地上床
地面の床を利用して、地中に沈んだ格子状の構造物を作る。. 地面に床を作るのは、空隙があると非常に難しく、非効率的で、実現不可能になる。.
サンドクッションの層がテープの内側を覆う。. その後、ジオテキスタイルを敷き詰め、砕石を敷き詰め、さらにジオテキスタイルを敷き詰める。.
埋め戻し全体を徐々に締め固めることで、最良の結果が得られる。. その後、スクリード層の上に断熱材を敷く。.
その上に別のスクリードを流し込み、内部に 床暖房システムを設置する。.
このスクリードで、仕上げ塗装の準備が整った。. フロアパイの層は多いが、優れた暖房効果を発揮し、地面との接触による熱損失を防ぐ。.
防水技術
最も広く使用されている材料の1つは、グリレージの防水に使用されるものである：
- 熱いアスファルト.
- アスファルトマスチック.
- ルーフィングフェルトによる被覆.
- 含浸コンパウンドの塗布.
アスファルトマスチックを使用するのが、最も簡単で迅速な方法である。. ブラシまたはローラーを使用し、通常1～2回塗りする。.
断熱計画
防水断熱材を使用
- 液状ポリウレタンフォーム.
- 押出法ポリスチレンフォーム（ペノプレックス）.
- 発泡スチロール.
- 粘土の拡大.
- 発泡ガラスなど.d.
ペノプレックスは、グリレージの内側と外側の全面に厚く接着され、最も実用的で効率的なオプションです。.
発泡スチロールは非常にもろく、簡単に砕けてしまう。. 湿気や熱にも強い.
便利なビデオ
このセクションでは、グリレージの補強方法と、手だけでパイル・グリレージ・ベース（補強基礎）を作る方法を説明する。.
杭基礎は、デッキや小さな建物、増築などの建築物に頑丈な基礎を提供する、満足のいく仕事です。. このガイドに記載されている詳細な指示を守ることで、あなたはすべての段階を効率的に計画し、準備し、実行する能力を身につけた。.
何よりもまず、現場特有の荷重条件や地盤条件を把握することが重要です。. 杭の深さや間隔を適切に調整することで、様々な地盤に対応できる基礎です。. すべての杭が正確に配置され、しっかりと固定されていることを確認することで、安定した構造が確立されます。.
第二に、グリレージの建設には細心の注意と細やかな配慮が必要である。. 鉄筋の組立てからコンクリートの打設、均しに至るまで、正確さが求められる. 基礎に均等に荷重がかかるようにすることで、基礎の耐久性と耐荷重性を向上させます。.
最後に、全工程を通じて品質を管理することが重要です。. 構造全体の完全性、コンクリートの養生、杭の配置について定期的な検査を実施することで、将来の問題を回避することができます。. これらの推奨事項に従うことで、基礎を長持ちさせ、今後の建築プロジェクトに備えた強固な基礎を作ることができます。.
