建物を建てる際に場合によっては杭が必要になってくるのです。
今回はその「杭」について詳しく解説いていきたいと思います。
1、杭とは何のことなのか？
一言で「杭」と言ってもその用途や種類はさまざまで、土地の境界を決める杭や、紐やロープなどを固定するアンカー的な存在の杭。
今回は建築に使用される杭についてご説明したいと思います。
杭は、主にその場の地盤だけでは構築物や建物などを支えることができない軟弱な地盤の時などに用いられます。
杭には、支持杭と摩擦杭とに分けられていて、支持杭は杭を支持層まで到達させて、杭の先端にかかる荷重を先端支持力によって支えます。
一方摩擦杭というのは、主に地盤がかなり深いところにあり、杭が届きにくい場合に用いられる工法で、先端の支持力で支える支持杭とは違い、先端を支持層まで到達させることはなく、杭の側面と地中との間に働く摩擦力によって荷重を支えます。
2、なぜ杭打ち工事が必要なのか？
ところで、杭打ち工事ってなんで必要なのでしょうか？
通常家を建てる時、基礎を打ってその上に建物を建てますが、その家の地盤が極めて弱いとき、またはその地盤が建物の重さに耐えられない場合などに杭が必要になってきます。
そうすると、家の基礎は杭の上に造られるため、地震などが起きても建物の崩壊や損壊などを逃れることができます。
杭は建物に対して非常に有効な耐震技術と言えます。
基本的に日本の地盤は軟弱なため、場所によっては杭の施工が必要な場合が多々あります。
これは、日本の主要都市がほとんど河川下流に存在しているので、土地の水分量が比較的高く、その他の地域の地盤と比べた場合極めて軟弱な地盤だからです。
さらに日本は地震大国です。全世界の20%の地震がこの日本で発生しているとまで言われています。それは日本が複数の大陸プレートのはざまに存在しているからです。
3、杭の種類には何があるのか？
杭の種類においては主に2種類に分類されます。
木杭
木杭とは木製の杭のことで、歴史的には非常に古く、紀元前5000年とされています。このときには杭上居住という形で使われていました。
ちなみに世界遺産として登録されている「アルプス山脈周辺の先史時代の杭上住居群」などがあります。
一般に木材というのは金属や石材に比べて腐食に弱いイメージがありますが、地下水の水面より下に埋まっている遺跡から、古代の木製品が比較的良い状態で発掘されることは珍しくありません。よって基礎としての木杭も、きちんと適切なところに使用するのであれば、その機能は十分発揮できます。
コンクリート杭
コンクリート杭は、大きく2種類に分類されます。
「既製コンクリート杭」と呼ばれる工場などで作られた杭を回転圧入式やハンマーなどで打ち込むものと、「場所うちコンクリート杭」という予め掘削したところにコンクリートを流し込む工法があります。
またさらに、その中に鉄筋を持つのかどうかによって「無筋コンクリート杭と鉄筋コンクリート杭」とに分けられます。
既製コンクリート杭の特徴は、運搬に長さ制限があるため、支持層の深い場所での杭打ちでは、途中で継ぎ手を使用して打ち込まなければなりません。
鋼管杭
鋼管杭は、鋼製の杭のことで、鉛直・水平方向に大きな耐力を持つために、ビルなどの建築物の基礎や地滑りの多いところなどの抑制に用いられています。
資材搬入や打ち込みの都合などから約2メートル程度の短いものを溶接しながら地中へ打ち込むことが多いのが特徴です。
施工後には鋼管の中にコンクリートを注入します。
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