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杭打ちとはどんな目的でする工事なの?杭打ち工事と地盤調査の関係性

2018-12-28

杭打ちとはどんな目的でする工事なの?杭打ち工事と地盤調査の関係性

この記事を読むのに必要な時間は約 7 分です。

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数年前に杭打ち工事のデータ改ざん事件が問題になったこともあり、杭打ち工事の認知度も広がってきたように思われます。
しかし、杭打ち工事の名前は聞いたことがあっても、具体的にイメージできない方も多いのではないでしょうか。そもそも杭打ちとは、どのような目的で行われる工事なのでしょう。
今回はそんな杭打ち工事について詳しく解説していきたいと思います。

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杭打ちが必要な理由

杭打ちとは建物の基礎工事のひとつで正式には基礎杭打工事といい、構造物を地盤の上に安定して建築できるようにするための工法です。
主に、柔らかい地盤(軟弱地盤)の上に建てられる構造物に対して使われることが多い杭打ち。この杭打ちをすることによって地震が起きても倒壊しにくくなり、耐久性がある家造りの手助けにもなります。

また、杭打ちの方法は地盤の柔らかさやその地盤の上に建てる予定の構造物の重量などによって杭打ちの方法が異なります。異なる杭打ち工法については後章でご紹介していきます。

基礎工事は大きくわけて2種類

建物を建てるときには、必要な基礎工事のひとつが、基礎杭打工事。そしてもうひとつは直接基礎工事といいます。
直接基礎工事とは、その名の通り、地盤に杭打ちをせず、ある程度上層の地盤から直接、建物の基礎を作ります。直接基礎工事がおこなわれるケースとしては、地盤がしっかりとしている土地などです。
直接基礎工事にもじつにさまざまな工法があり……

・ベタ基礎
・フーチング基礎
・布基礎
・独立基礎

などといったものがあります。

直接基礎工事は、杭打ち工事のような地面に正確に杭を打ち込む作業がないため、杭打ち工事と比べると、比較的安価で基礎工事ができてしまいます。
しかししっかりとした地盤でしか、直接基礎工事ができないため、使われる場面は限られてくるでしょう。

      杭打ちはどうして必要なの?

杭打ちの工法はざまざま

基礎杭打工事にもさまざまな工法があり、地盤や地盤の上に建てられる構造物によって使い分けられています。この章では杭打ち工法の種類についてみていきましょう。

杭打ち工法の種類

アースドリル工法
地盤を掘ったり削ったりして穴を開け、杭打ちする方法です。杭打ちのなかでも一般的な方法になり、さまざまな場面で使われています。

オールケーシング工法
主に硬い地盤で使われる工法です。ケーシングチューブと呼ばれる鋼管を使い、揺動、圧入をして地盤の崩壊を防ぎつつ、ハンマグラブで掘削(くっさく)・排土(はいど)をおこないます。

鋼管回転圧入工法
鋼管杭の先端部に先端翼をつけ、回転させることで杭打ちをする工法です。

また杭打ち工法によっては、杭の種類も使い分けられるときがあります。次の項目では杭の種類を紹介します。

杭の種類

杭打ちで使う杭の種類は以下の通りです。

木杭
その名の通り木材でできた杭です。歴史的に古く、紀元前5,000年ほどから使われています。
木材といわれると土の中に埋めてしまうと腐ってしまうイメージがついてしまいがちですが、好気性があり、酵素を好む木材は、杭打ちの材料としても問題ありません。
とくに松などの木は木杭として使われることが多いようです。しかし常時湿潤状態を保たねばいけないので、維持できない場合は防腐処理を行ってから木杭として使います。

鋼杭
鋼製の杭です。鉛直・水平方向に大きな耐性を持つため、ビルなどの重量がある建築物や地滑りなどが起こりやすい場所などで使われることが多いです。
鋼杭の中には、鋼管があり、この鋼管のなかにコンクリートを注入することもあります。

ちなみに、鋼杭の打ち込み工法の種類は……。

・BH工法
・打撃工法
・中掘工法
・回転工法

などがあります。

コンクリート杭
コンクリートでできた杭です。柔らかい地盤の杭打ちで使われることが多いです。とくに腐植土層と呼ばれる「水分が多く腐植が多い地盤」では杭が固化不良などを起こしてしまう恐れがあるため、こういった土地などでもよく使われます。

杭打ちの深さ

建物の基礎となる杭打ち。その最適な深さは何メートルなのでしょうか。地盤の上に建物を建てるためには、相当な深さを必要とするイメージを持たれがち。
杭打ちを現場に持ち込める長さが最大で15メートルです。ですので、そのまま杭打ちを使おうとすれば最大15メートルまでしか杭打ちすることができません。

高層ビルなどを建てるときの杭打ちはわずか15メートルの杭打ちで支えることは難しいです。そこで、15メートルより長い杭を必要とするときは、杭打ち同士を溶接して長さを調節します。杭打ち同士をつなぎ合場合、最大45メートルまで長さを調節できます。しかし、あまりにも長すぎてしまうと、大きな地震がきたときに、地盤のなかで杭が折れてしまうことがあるので、それを考慮すれば安全な杭の深さは20メートル前後でしょう

ちなみに、15mの長さはマンションやビルの4階相当。45メートルの長さはマンションやビルの14階に相当します。

杭打ちが必要なとき。不必要なとき

さて杭打工事は、建物の基礎となるもの。地震がきても倒壊しない耐久性が強い建物を作り上げるためには、杭打工事は欠かさせないものとなります。
しかし1章でも紹介した通り、基礎工事には「基礎杭打工事」「直接基礎工事」の大きくわけて2種類の基礎工事の方法があります。
ですので、杭打ち工事が絶対に必要かと問われれば、「時と場合」によるのです。

日本の地盤の多くは杭打基礎工事が必要になる

地盤がしっかりしていれば、直接基礎工事だけで済む場合がありますが、日本の地盤の多くは建物を建てるとき、杭打ち工事を必要とします。

それは、日本の地盤の多くが軟弱地盤だから。日本の主要都市のほとんどは河川下流の沖積層平野部にあります。沖積層平野部の土地の地盤は水分が多く、ほかの地盤と比べると比較的柔らかい地面をしています。そのまま直接基礎工事をしてしまえば、地震が起きたときに建物が倒壊しやすくなるのです。

また、日本は世界でも有数の地震大国といわれており、世界で起こる地震の約20%は日本だといわれています。この地震が多い原因は、日本が複数のプレートの上にあるから。
ですので、地震に強く、倒壊しにくい建築物を建てるためには、杭打ち基礎工事は必要になってくるでしょう。

逆に杭打ちが必要ないときは

逆に杭打ちが必要ない場面とはどんなときなのでしょうか。
それは……。

・地盤が安定している
・低層階の建物の場合

などです。高層階の場合は、地盤が安定しているとしても、ほとんどの場合は杭打ちが必要になるでしょう。

          杭打ちには最適な深さがある

杭打ちに必要な調査

杭打ちをするときに、必ず必要になるといえば、地盤調査です。地盤調査は簡単に説明すれば、地盤の柔らかさや、その土地に構造物などを建てられるか、危険がないかどうかの調査となります。

地盤調査の前の調査も必要

地盤調査をおこなう前にいくつかしなければならない調査があります。
まず、ひとつめはペーパーロケーション。その土地の資料収集をおこないます。たとえば、杭打ちをしたい土地の現在の地形図をはじめ、地質図、地盤図、その土地の生い立ちなどを調査します。これは、地盤調査をおこない、建物などが建てられる土地かどうかを見極めるためにも必要な資料なのです。

そしてペーパーロケーションをおこなった後は、現地調査をおこないます。ここでは実際の地形や地質、造成地の場合は盛り土の状態など、事細かく調べていきます。そのほかにも擁壁(ようへき)の高さ、水抜きはしているかどうか、建っている建物があればそれに異常がないかどうかも見るのです。

また、地盤調査にもいくつか種類があり……。

・スウェーデン式サウンディング試験
・ボーリング調査
・表面波探査法

などがあります。

地盤調査のときにきく地盤改良とは

地盤改良とは、安全に家を建てれるようにするために、該当する地盤を人工的に改良することをいいます。こうすることで、改良前は家が建てれないほどの軟弱な地盤でも、ある程度の安全性が保たれる家が建てやすくなるのです。

地盤調査や杭打ちの費用

では、地番調査や杭打ちを実際におこなってもらうといくらほどかかってしまうのでしょうか。
正確な費用は業者によって違いがありますので一概にはいえませんが……。

地盤調査:約5万円~
地盤改良:数十万~
杭打ち:1坪あたり約4~5万円から

調査の方法や杭打ちの方法の違いによっても費用は変動します。どうしても正確な費用が気になる人は、依頼予定の業者や、これから依頼する予定の業者に見積もりを依頼してみてくださいね。

      杭打ちには地盤調査のデータが不可欠!

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まとめ

杭打ちは軟弱地盤に家などの構造物を立てるときに必要な工法となります。これをしなければ、軟弱地盤に家を建てたのはいいものの、地震などの災害が起こったときに倒壊しやすい家となります。
もし、土地を購入して、1から建物などを建てるときは、杭打ちが必要かどうかをよく検討してみてください。

杭打ちや地盤調査は専門の業者がおこなってくれますが、費用は業者や調査、工法の種類によって違いがでてきます。のちのち金銭トラブルなどに発展しないためにも、費用についての打ち合わせもしっかりとおこなってくださいね。

地盤調査を依頼できる業者や料金

依頼できる業者や料金について、詳しくは「生活110番」の「地盤調査」をご覧ください。

(この記事は2018年12月28日に加筆・修正しています)

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2018-12-28 16:53:00
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