杭の仕様
基礎ぐいの種類
本工法に使用するくい材は、建築基準法施行令第90条、平成12年建設省告示第2464号第1、第2、平成13年国土交通省告示第1113号第8第1項第八号に基づき鋼材の許容応力度が規定された鋼管及び、鋼材を使用する。
くい材の材質は表1-3に示すJIS認証品もしくは適合品、大臣認定品とする。
| (i) くい軸本体部 (鋼管部) |
JIS G 3444 一般構造用炭素鋼鋼管 STK400 STK490 MSTL- 0542 基礎ぐい用高張力鋼管 HU590 MSTL- 0543 基礎ぐい用高張力鋼管 HU590 MSTL- 0419 基礎ぐい用高張力鋼管 SEAH590 JIS A 5525 鋼管ぐい SKK400・SKK490 |
|
| (ii) くい軸本体部 (先端部) |
JIS G 3444 一般構造用炭素鋼鋼管 STK400 STK490 |
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| (iii) 翼部 | JIS G 3106 溶接構造用圧延鋼材 SM490A SM520C JIS G 3101 一般構造用圧延鋼材 SS400 |
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| (iv) 掘削刃および 補助掘削刃 |
JIS G 3101 一般構造用圧延鋼材 SS400 JIS G 3106 溶接構造用圧延鋼材 STK490A |
|
基礎ぐいの構造方法
本工法に用いる基礎ぐいは、鋼管(φ101.6、φ114.3、φ139.8、φ165.2、φ190.7、φ216.3、φ267.4、φ318.5、φ355.6、φ406.4)の先端に鋼管径の 1/2 の開口を設けてある半円形の翼2枚を水平軸に対して 13° の勾配で取り付けている。翼は、くい軸にスリットをあけ内側外側それぞれに溶接することで構成される。
本工法では、翼部を取り付けた下ぐいを単体で用いるか(ストレートくい)、または翼部を必要とする深度に到達させるために、下ぐいに1本以上のくい(中ぐい、上ぐい)を継いで用いる。くい軸は溶接継手または機械式継手（第三者機関の評価を受けたもの）によって延長させる。
翼部を取り付けた長さ 30cm以上 50cm以下のくいを先端ピースといい、工場溶接を行ってくいを継ぎ足し 3m以上として下ぐいとする。図１-１にくいの構成を示す。
くい先端部の形状を図1-2に示す。タイプ-1は翼部に15度のスリットを設け、くい軸鋼管内側に掘削刃を溶接している。掘削刃は鋼管と翼部に接する部分はすべてすみ肉溶接を行う。タイプ-2に用いる補助掘削刃の翼部への取付け個数は1個(片側1個)～4個(片側2個ずつ)とし、個数は地盤状況やくい径、翼部径により決定する。取付け位置は、翼部外端から20mm、鋼管から20mm以上離れた位置とし、片側に2個取付けるときはその間隔を50mm以上とする。なお、補助掘削刃は翼部に接する部分はすべてすみ肉溶接とし、工場または現場にて行う。
先端ピース
先端ピースの部品を以下の図に示す
基礎ぐいの形状・寸法
| D | t※3 | t1※3 | Dw | t2 | M | a | b | c※1 | d | θ※2 | すみ肉溶接 の脚長 |
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| タイプ-1,2 | タイプ-3 | |||||||||||
| 101.6 | 4.2 | 4.2 | 250 (+15,-0) |
12 | 13 (+2,-0) |
51 (+10,-0) |
22 (+5,-0) |
10 (+5,-0) |
300 以上 500 以下 (+20,-0) |
260 (+5,-0) |
13° (+2,-0) |
6 (+2,-0) |
| 300 (+15,-0) |
28 (+5,-0) |
315 (+5,-0) |
||||||||||
| 114.3 | 4.5 | 6.0 | 300 (+15,-0) |
12 | 13 (+2,-0) |
57 (+10,-0) |
28 (+5,-0) |
315 (+5,-0) |
13° (+2,-0) |
|||
| 350 (+15,-0) |
33 (+5,-0) |
365 (+5,-0) |
||||||||||
| 350 (+15,-0) |
365 (+5,-0) |
|||||||||||
| 139.8 | 4.5 | 6.0 | 350 (+15,-0) |
16 | 17 (+2,-0) |
70 (+10,-0) |
30 (+5,-0) |
20 (+5,-0) |
360 (+5,-0) |
13° (+2,-0) |
||
| 400 (+15,-0) |
35 (+5,-0) |
415 (+5,-0) |
||||||||||
| 165.2 | 5.0 | 7.1 | 400 (+15,-0) |
25 | 26 (+2,-0) |
83 (+10,-0) |
32 (+5,-0) |
415 (+5,-0) |
13° (+2,-0) |
7 (+2,-0) |
||
| 450 (+15,-0) |
38 (+5,-0) |
465 (+5,-0) |
||||||||||
| 9.3 | 450 (+15,-0) |
30 | 31 (+2,-0) |
465 (+5,-0) |
9 (+2,-0) |
|||||||
| 190.7 | 5.3 | 8.2 | 450 (+15,-0) |
25 | 26 (+2,-0) |
95 (+10,-0) |
35 (+5,-0) |
465 (+5,-0) |
13° (+2,-0) |
8 (+2,-0) |
||
| 500 (+15,-0) |
30 | 31 (+2,-0) |
40 (+5,-0) |
515 (+5,-0) |
||||||||
| 216.3 | 5.8 | 10.3 | 500 (+15,-0) |
25 | 26 (+2,-0) |
108 (+10,-0) |
37 (+5,-0) |
515 (+5,-0) |
13° (+2,-0) |
9 (+2,-0) |
||
| 550 (+15,-0) |
30 | 31 (+2,-0) |
43 (+5,-0) |
565 (+5,-0) |
||||||||
| 12.7 | 600 (+15,-0) |
36 | 37 (+2,-0) |
49 (+5,-0) |
620 (+5,-0) |
|||||||
| 267.4 | 5.8 | 12.7 | 600 (+15,-0) |
28 | 29 (+2,-0) |
134 (+10,-0) |
43 (+5,-0) |
620 (+5,-0) |
13° (+2,-0) |
|||
| 30 | 31 (+2,-0) |
|||||||||||
| 650 (+15,-0) |
36 | 37 (+2,-0) |
49 (+5,-0) |
670 (+5,-0) |
||||||||
| 15.1 | 700 (+15,-0) |
40 | 41 (+2,-0) |
54 (+15,-0) |
720 (+5,-0) |
13° (+2,-0) |
14 (+2,-0) |
|||||
| 800 (+15,-0) |
65.5 (+5,-0) |
821 (+5,-0) |
15 (+2,-0) |
|||||||||
| 50 | 51 (+2,-0) |
65.5 (+5,-0) |
||||||||||
| 318.5 | 6.0 | 12.7 | 650 (+15,-0) |
36 | 37 (+2,-0) |
160 (+10,-0) |
38 (+5,-0) |
30 (+5,-0) 30 |
667 (+5,-0) |
13° (+2,-0) |
14 (+2,-0) |
|
| 14.3 | 700 (+15,-0) |
40 | 41 (+2,-0) |
48 (+5,-0) |
720 (+5,-0) |
14 (+2,-0) |
||||||
| 17.4 | 750 (+15,-0) |
53.7 (+5,-0) |
769.7 (+5,-0) |
15 (+2,-0) |
||||||||
| 800 (+15,-0) |
59.5 (+5,-0) |
821 (+5,-0) |
||||||||||
| 355.6 | 6.4 | 12.7 | 750 (+15,-0) |
40 | 41 (+2,-0) |
178 (+10,-0) |
49.5 (+5,-0) |
40 (+5,-0) |
769.7 (+5,-0) |
13° (+2,-0) |
11 (+2,-0) |
|
| 16.0 | 800 (+15,-0) |
55.5 (+5,-0) |
821 (+5,-0) |
12 (+2,-0) |
||||||||
| 19.0 | 850 (+15,-0) |
61.5 (+5,-0) |
872.4 (+5,-0) |
16 (+2,-0) |
||||||||
| 900 (+15,-0) |
40 | 41 (+2,-0) |
67 (+5,-0) |
923.7 (+5,-0) |
18 (+2,-0) |
|||||||
| 45 | 46 (+2,-0) |
|||||||||||
| 406.4 | 6.4 | 12.7 | 850 (+15,-0) |
40 | 41 (+2,-0) |
204 (+10,-0) |
56.5 (+5,-0) |
50 (+5,-0) |
872.4 (+5,-0) |
13° (+2,-0) |
12 (+2,-0) |
|
| 16.0 | 900 (+15,-0) |
45 | 46 (+2,-0) |
62 (+5,-0) |
923.7 (+5,-0) |
18 (+2,-0) |
||||||
| 19.0 | 950 (+15,-0) |
68 (+5,-0) |
975 (+5,-0) |
|||||||||
| 1000 (+15,-0) |
50 | 51 (+2,-0) |
74 (+5,-0) |
1026.3 (+5,-0) |
||||||||
( )は公差を表す (単位：mm)
上の表において
※1 ストレートくい(継ぎぐいを採用しない)の場合、c寸法はくい長とする。
※2 θの公差の単位のみ、度とする。
※3 t、t1 は上記厚さ以上のものを使用することができる。
※2 θの公差の単位のみ、度とする。
※3 t、t1 は上記厚さ以上のものを使用することができる。
掘削刃の寸法
| D | Dw | e | f | g | h | i | j | k |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 101.6 | 250 (+15,-0) |
71 (+5,-0) |
14 (+5,-0) |
16 (+5,-0) |
41 (+5,-0) |
28 (+5,-0) |
21 (+5,-0) |
19 (+2,-0) |
| 300 (+15,-0) |
78 (+5,-0) |
48 (+5,-0) |
||||||
| 114.3 | 300 (+15,-0) |
79 (+5,-0) |
49 (+5,-0) |
32 (+5,-0) |
25 (+5,-0) |
|||
| 350 (+15,-0) |
85 (+5,-0) |
55 (+5,-0) |
23 (+5,-0) |
|||||
| 139.8 | 350 (+15,-0) |
87 (+5,-0) |
57 (+5,-0) |
38 (+5,-0) |
29 (+5,-0) |
|||
| 400 (+15,-0) |
93 (+5,-0) |
63 (+5,-0) |
||||||
| 165.2 | 400 (+15,-0) |
96 (+5,-0) |
17 (+5,-0) |
18 (+5,-0) |
61 (+5,-0) |
43 (+5,-0) |
33 (+5,-0) |
22 (+2,-0) |
| 450 (+15,-0) |
100 (+5,-0) |
65 (+5,-0) |
33 (+5,-0) |
|||||
| 190.7 | 450 (+15,-0) |
107 (+5,-0) |
23 (+5,-0) |
67 (+5,-0) |
51 (+5,-0) |
40 (+5,-0) |
||
| 500 (+15,-0) |
113 (+5,-0) |
73 (+5,-0) |
||||||
| 216.3 | 500 (+15,-0) |
120 (+5,-0) |
20 (+5,-0) |
25 (+5,-0) |
75 (+5,-0) |
57 (+5,-0) |
44 (+5,-0) |
25 (+2,-0) |
| 550 (+15,-0) |
125 (+5,-0) |
80 (+5,-0) |
||||||
| 600 (+15,-0) |
127 (+5,-0) |
82 (+5,-0) |
41 (+5,-0) |
|||||
| 267.4 | 600 (+15,-0) |
144 (+5,-0) |
20 (+5,-0) |
30 (+5,-0) |
90 (+5,-0) |
70 (+5,-0) |
54 (+5,-0) |
25 (+2,-0) |
| 650 (+15,-0) |
149 (+5,-0) |
95 (+5,-0) |
||||||
| 700 (+15,-0) |
148.2 (+5,-0) |
23 (+5,-0) |
27 (+5,-0) |
98.5 (+5,-0) |
52 (+5,-0) |
28 (+2,-0) |
||
| 800 (+15,-0) |
159.5 (+5,-0) |
109.5 (+5,-0) |
||||||
| 318.5 | 650 (+15,-0) |
146.5 (+5,-0) |
23 (+5,-0) |
32 (+5,-0) |
91.5 (+5,-0) |
82.3 (+5,-0) |
66 (+5,-0) |
32 (+2,-0) |
| 700 (+15,-0) |
156.5 (+5,-0) |
101.5 (+5,-0) |
65 (+5,-0) |
|||||
| 750 (+15,-0) |
162 (+5,-0) |
107 (+5,-0) |
62 (+5,-0) |
|||||
| 800 (+15,-0) |
168 (+5,-0) |
113 (+5,-0) |
||||||
| 355.6 | 750 (+15,-0) |
169 (+5,-0) |
31 (+5,-0) |
29 (+5,-0) |
109 (+5,-0) |
91.8 (+5,-0) |
76 (+5,-0) |
36 (+2,-0) |
| 800 (+15,-0) |
175 (+5,-0) |
115 (+5,-0) |
73 (+5,-0) |
|||||
| 850 (+15,-0) |
180.5 (+5,-0) |
120.5 (+5,-0) |
70 (+5,-0) |
|||||
| 900 (+15,-0) |
186.5 (+5,-0) |
126.5 (+5,-0) |
||||||
| 406.4 | 850 (+15,-0) |
189.5 (+5,-0) |
30 (+5,-0) |
35 (+5,-0) |
124.5 (+5,-0) |
104.2 (+5,-0) |
89 (+5,-0) |
40 (+2,-0) |
| 900 (+15,-0) |
195.5 (+5,-0) |
130.5 (+5,-0) |
85 (+5,-0) |
|||||
| 950 (+15,-0) |
201 (+5,-0) |
136 (+5,-0) |
82 (+5,-0) |
|||||
| 1000 (+15,-0) |
207 (+5,-0) |
142 (+5,-0) |
( )は公差を表す (単位：mm)
補助掘削刃の寸法
| 補助掘削刃 | m | n | o | p | q |
|---|---|---|---|---|---|
| 125 (+5,-0) |
50 (+5,-0) |
41 (+5,-0) |
50.8 (+5,-0) |
35° (±1°) |
( )は公差を表す (単位：mm)
フーチングの仕様
杭芯間隔
1Dw x 1.5倍以上 (Dw = 杭先端羽根径)
へきあき
杭芯より 1.25D 以上 (D = 杭本体径)
杭材の腐食について
鋼管杭の腐食については、建築分野における通常の場合、鋼管の外側 1mm を腐食しろとして考慮すればよいとされています。
--- 鋼材の腐食しろに関する規定 ---
鋼材の腐食については、各種地盤については、各種地盤に設置された腐食試験用Ｌ型杭に対する腐食の実測調査から、以下の事項が指摘されている。
1）
鋼材の腐食は実測された10年間にわたる年間両面腐食率も平均値を設置された条件を考慮せずに機械的に求めると 0.0106mm となる。
2）
全試験杭中、最大の年間両面腐食率の値は 0.0297mm である。
実測された年間腐食率の標準偏差は 0.005mm であるので、腐食率の最大値は平均値プラス４倍の標準偏差値を超えない。
実測された年間腐食率の標準偏差は 0.005mm であるので、腐食率の最大値は平均値プラス４倍の標準偏差値を超えない。
3）
年間の腐食率は、杭設置後の経過年数とともに減少する。
これらの事項によれば、腐食しろとしては、従慣用的に用いられた 2mm を小さくすることが可能で、通常の場合は杭の外側 1mm を腐食しろとして考慮すればよい。この値は、平均値プラス２倍の標準偏差の値、0.02mm の年間両面腐食率を設定し、腐食が杭の設置後の経過年数によらず一様な速さで進むとした場合、50年経過した後の腐食しろの値である。ここでの腐食率は、鋼管の両面の腐食の和を示しているが、ここでは安全側の評価を行う事とし、鋼管杭の外側に腐食しろを考慮する。日本建築センター発行「地震力に対する建築物の基礎の設計指針(平成３年)」による。
これらの事項によれば、腐食しろとしては、従慣用的に用いられた 2mm を小さくすることが可能で、通常の場合は杭の外側 1mm を腐食しろとして考慮すればよい。この値は、平均値プラス２倍の標準偏差の値、0.02mm の年間両面腐食率を設定し、腐食が杭の設置後の経過年数によらず一様な速さで進むとした場合、50年経過した後の腐食しろの値である。ここでの腐食率は、鋼管の両面の腐食の和を示しているが、ここでは安全側の評価を行う事とし、鋼管杭の外側に腐食しろを考慮する。日本建築センター発行「地震力に対する建築物の基礎の設計指針(平成３年)」による。
