地盤改良工事
「鋼管杭は高い」を技術で覆す
次世代鋼管杭「礎工法」
1. 破壊的イノベーション
イノベーション01
テーパー形状を用いて貫入性に特化
「先端翼＝溶接で作る」という常識を払拭。鋳物とすることで「先端翼のテーパー形状」を可能に。（ｔ21＞ｔ22）
従来の先端翼部分の均一な厚みは過剰設計。テーパー形状で無駄な重量（＝コスト）を削ぎ落とす。
イノベーション02
590N/mm2 級高張力鋼管
礎工法は590N/㎟級の高張力鋼管HU590の使用が可能。高張力鋼管は鋼管杭の厚み（t）をより薄くできるので、重量減による材料コスト削減効果が絶大。
さらに現場での溶接継手や機械式継手を使用することにより上杭・中杭・下杭まですべてをHU590鋼管で一本化できる。
イノベーション03
疑似螺旋構造
2枚の先端翼の交点をずらし疑似螺旋構造を創出。
抜群の貫入性は高い施工性を誇り、圧倒的な工期短縮を実現。
イノベーション04
経済設計
地盤に合わせて、最適な鋼管と先端翼の組合せを選ぶことで経済的な設計が可能に。
| 杭軸 D | 杭厚 t1 | 翼径 Dw | 翼厚 テーパー形状 t21 → t22 |
|---|---|---|---|
| φ 101.6 | 4 | 250 | 12 → 8 |
| φ 114.3 | 5 | 300 | 14 → 8 |
| φ 139.8 | 6.6 | 350 | 16 → 8 |
| φ 165.2 | 11 | 500 | 30 → 12 |
| φ 190.7 | 11 | 550 | 32 → 15 |
| φ 216.3 | 15 | 550 | 28 → 15 |
| 16 | 650 | 38 → 15 | |
| φ 267.4 | 17 | 700 | 36 → 15 |
| 18 | 800 | 50 → 18 | |
| φ 318.5 | 15 | 650 | 28 → 16 |
| 19 | 800 | 40 → 16 | |
| φ 355.6 | 18 | 750 | 32 → 20 |
| 20 | 900 | 50 → 20 | |
| φ 406.4 | 20 | 850 | 36 → 22 |
| 21 | 1000 | 55 → 22 | |
| φ 457.2 | 22 | 950 | 40 → 25 |
| 25 | 1150 | 60 → 25 |
先端部サイズ（mm）
杭径はφ101.6～φ457.2、翼径は250 ～1,150mmと広範に取り揃えており、多種多様な設計条件に対応します。
2. 杭姿
断面写真
3. 適用範囲
| 支持地盤 | 砂質地盤・礫質地盤・粘土質地盤 |
|---|---|
| 最大施工深さ | 砂質地盤・礫質地盤 ： 130D 粘土質地盤 ： 130D（ただしφ457.2は58ｍまで） |
| [ 引抜き ] 最小杭長 |
2.7mと7Dwの大きい方 |
| 適用する 建築物の規模 |
延床面積の合計が500,000㎡以下 |
4. 押込み支持力（国土交通大臣認定）
地盤から決まる押込み方向の許容支持力の算出式
- β 杭の周囲の地盤（地震時に液状化する恐れのある地盤を除く）の内、砂質地盤における杭周辺摩擦係数 β=0
- γ 杭の周辺の地盤（地震時に液状化する恐れのある地盤を除く）の内、粘土質地盤における杭周辺摩擦係数 γ=0
- Ns 杭の周囲の地盤の内、砂質地盤のN値の平均値
- Ls 杭の周囲の地盤の内、砂質地盤に接する長さの合計（m）
- qu 杭の周囲の地盤の内、粘土質地盤の一軸圧縮強度の平均値（kN/㎡）
- Lc 杭の周囲の地盤の内、粘土質地盤に接する長さの合計（m）
- Φ 杭の周囲の長さ（m）Φ=π・D
地盤から決まる押込み方向の長期許容支持力早見表
| 杭径 D（㎜） |
翼径 Dw（㎜） |
杭先端より下方に1Dw、上方に1Dwの範囲の平均N値 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | ||
| 101.6 | 250 | 12 |
24 |
36 |
48 |
60 |
72 |
||||
| 114.3 | 300 | 16 |
33 |
50 |
67 |
84 |
101 |
||||
| 139.8 | 350 | 23 |
46 |
70 |
93 |
116 |
140 |
163 |
|||
| 165.2 | 500 | 45 |
90 |
135 |
180 |
225 |
270 |
315 |
360 |
405 |
451 |
| 190.7 | 550 | 55 |
110 |
165 |
221 |
276 |
331 |
386 |
442 |
497 |
552 |
| 216.3 | 550 | 57 |
114 |
172 |
229 |
287 |
344 |
402 |
459 |
517 |
574 |
| 650 | 76 |
152 |
229 |
305 |
381 |
458 |
534 |
610 |
687 |
763 |
|
| 267.4 | 700 | 92 |
184 |
276 |
368 |
460 |
552 |
645 |
737 |
829 |
921 |
| 800 | 115 |
231 |
347 |
463 |
579 |
694 |
810 |
926 |
1042 |
1158 |
|
| 318.5 | 650 | 87 |
175 |
263 |
351 |
438 |
526 |
614 |
702 |
790 |
877 |
| 800 | 122 | 244 |
366 |
488 |
610 |
732 |
854 |
976 |
1098 |
1220 |
|
| 355.6 | 750 | 115 |
230 |
345 |
460 |
575 |
690 |
805 |
920 |
1035 |
1150 |
| 900 | 154 |
308 |
462 |
616 |
770 |
924 |
1078 |
1232 |
1386 |
1540 |
|
| 406.4 | 850 | 148 |
296 |
445 |
593 |
741 |
890 |
1038 |
1186 |
1335 |
1483 |
| 1000 | 192 |
384 |
576 |
768 |
960 |
1152 |
1344 |
1536 |
1728 |
1921 |
|
| 457.2 | 950 | 185 |
371 |
557 |
743 |
929 |
1115 |
1301 |
1487 |
1673 |
1859 |
| 1150 | 252 |
504 |
756 |
1008 |
1260 |
1512 |
1764 |
2016 |
2268 |
2521 |
|
【単位：kN/本】
※地盤から決まる許容鉛直支持力の算出は小数点以下は切捨て表示
5. 引抜き支持力（建築技術性能証明）
地盤から決まる引抜き方向の短期許容支持力の算出式
地盤から決まる引抜き方向の短期許容支持力早見表
| 杭径 D（㎜） |
翼径 Dw（㎜） |
杭先端より上方に3Dwの範囲の平均N値 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | ||
| 101.6 | 250 | 8 |
16 |
24 |
32 |
40 |
49 |
||||
| 114.3 | 300 | 12 |
24 |
36 |
48 |
60 |
72 |
||||
| 139.8 | 350 | 16 |
32 |
48 |
64 |
80 |
97 |
113 |
|||
| 165.2 | 500 | 34 |
69 |
104 |
139 |
174 |
209 |
244 |
279 |
||
| 190.7 | 550 | 41 |
83 |
125 |
167 |
209 |
250 |
292 |
334 |
376 |
418 |
| 216.3 | 550 | 40 |
80 |
120 |
160 |
200 |
241 |
281 |
321 |
361 |
401 |
| 650 | 59 |
118 |
177 |
236 |
295 |
354 |
413 |
472 |
531 |
||
| 267.4 | 700 | 65 |
131 |
197 |
262 |
328 |
394 |
460 |
525 |
591 |
657 |
| 800 | 89 |
178 |
267 |
357 |
446 |
535 |
625 |
714 |
803 |
892 |
|
| 318.5 | 650 | 50 |
100 |
151 |
201 |
252 |
302 |
353 |
403 |
453 |
504 |
| 800 | 84 |
169 |
253 |
338 |
422 |
507 |
592 |
676 |
761 |
845 |
|
| 355.6 | 750 | 68 |
136 |
205 |
273 |
342 |
410 |
479 |
547 |
616 |
684 |
| 900 | 107 |
214 |
322 |
429 |
536 |
644 |
751 |
858 |
966 |
1073 |
|
| 406.4 | 850 | 87 |
175 |
262 |
350 |
437 |
525 |
612 |
700 |
787 |
875 |
| 1000 | 131 |
262 |
393 |
524 |
655 |
786 |
917 |
1049 |
1180 |
1311 |
|
| 457.2 | 950 | 108 |
217 |
326 |
435 |
544 |
653 |
762 |
871 |
980 |
1089 |
| 1150 | 174 |
349 |
524 |
699 |
874 |
1049 |
1224 |
1399 |
1574 |
1749 |
|
【単位：kN/本】
※地盤から決まる許容鉛直支持力の算出は小数点以下は切捨て表示
※杭の有効重量は含めず
6. 打ち止め管理
礎工法は工法管理者のもとで以下のように [ トルク管理 ] または [ 深度管理 ] を行います。
トルク管理
＊1 トルク管理値：試験杭で得られた回転トルク値の80%
深度管理
＊2 試験杭施工データと同様な傾向であることを確認しながら回転貫入を行う
※礎工法施工方針による
7. 鋼管ねじり強度
| STK490 | ||
|---|---|---|
| 杭軸径 （㎜） |
杭軸厚 （㎜） |
短期ねじり強度 (kN・m) |
| φ216.3 | 8.2 |
100 |
12.7 |
146 |
|
| φ267.4 | 8.0 |
154 |
12.7 |
231 |
|
| φ318.5 | 9.5 |
259 |
12.7 |
336 |
|
| φ355.6 | 9.5 |
326 |
12.7 |
424 |
|
| φ406.4 | 9.5 |
431 |
12.7 |
562 |
|
| φ457.2 | 9.5 |
549 |
12.7 |
719 |
|
| HU590 | ||
|---|---|---|
| 杭軸径 （㎜） |
杭軸厚 （㎜） |
短期ねじり強度 (kN・m) |
| φ216.3 | 6.5 |
110 |
12.0 |
189 |
|
| φ267.4 | 7.001 |
184 |
12.0 |
298 |
|
| φ318.5 | 7.0 |
265 |
13.0 |
465 |
|
| φ355.6 | 7.0 |
332 |
13.0 |
587 |
|
| φ406.4 | 8.0 |
496 |
14.0 |
831 |
|
| φ457.2 | 8.6 |
677 |
15.0 |
1133 |
|
※小数点以下は切捨て表示
8. 杭芯間隔及びへりあき例
- A：杭芯間隔
- B：へりあき
- 1.5×Dw
- 1.25×D以上
Dw：先端翼径
D：杭軸径
※設計者の判断となる
9. 杭頭部の接合例
埋込み方式
杭頭をフーチング内に杭径以上埋め込む。
主筋定着方式
杭頭に鉄筋をフレア溶接し、フーチング内に定着させる。
※設計者の判断となる
