スクリュー杭とは
スクリュー杭とは、地盤改良のために使用される杭の一種です。
スクリュー状の鋼管を地面に回転させながら打ち込み、地盤と杭を一体化させることで地盤強度を高めること可能です。
従来の杭打ち工法と比較して騒音や振動が少なく、施工期間も短く済むという利点があります。広大な敷地にコンクリートを打設して土台を設置するのはコストも工期もかかります。しかし、スクリュー杭を重機で回転させながら打ち込めば丈夫な土台を簡単に設置する事ができます。
コンクリート打設時の土台に比べると打ち込み式のため、精度が狂う事もあります。そのため、スクリュー杭上部フランジの取付穴は長穴の場合が多いです。架台設置時においても長穴となっていることで微調整が効くため、作業性も良い特徴があります。
スクリュー杭の使用用途
スクリュー杭の主な使用用途は土木・建築工事です。狭いスペースや斜面など、従来の杭打ち工法では施工が困難な場所でも、スクリュー杭で容易に施工することができます。その特徴から、屋外太陽光パネル設置工事では広く使用される杭です。
太陽光パネルを野立てで設置するためには、設置するための架台を設置しなければなりません。架台は、ただ地面に置いただけでは台風や突風が吹いた際に吹き飛ばされます。架台を強固に設置するためには丈夫な土台が不可欠であり、スクリュー杭によって安価かつ短納期で土台の敷設が可能です。
ドックや海洋プラットフォームにおいても、スクリュー杭は使用されます。スクリュー杭は河川や海底などの脆弱な地盤にも打ち込むことができるため、ドックや海上プラットフォームの基礎工事に重宝されます。特に、海上プラットフォームの場合は高い耐久性が求められるため、スクリュー杭が適した基礎杭とされています。
その他、小型建築物や地盤改良にも使用されることがあります。地盤の強度を高め、地盤沈下の防止や建築物の耐震性向上に寄与します。
スクリュー杭の原理
スクリュー杭の原理は杭の先端についたスクリュー状の鋼管を地面に回転させながら打ち込むことで、地盤と杭を一体化させることにあります。
スクリュー杭は回転するスクリュー状の鋼管によって地盤を締め付けます。地盤の密度を高め、地盤の強度を向上させることが可能です。スクリュー状の鋼管は地盤の摩擦力によって抵抗され、打ち込みが進むにつれて地盤と杭が一体化していきます。
一般的には油圧モーターを使用して打ち込みます。地盤の状況に合わせて適切な長さや直径の杭を選択できるため、柔軟性に富んだ施工が可能です。多くの場合、溶融亜鉛メッキ加工が施してあるため、屋外で長期間使用しても錆や腐食は生じません。
スクリュー杭の種類
スクリュー杭には様々な種類があります。以下はスクリュー杭の種類の一例です。
1. グランドスクリュー杭
一般的に使用されるタイプのスクリュー杭です。大きな木ねじのような形状をしており、全体の長さの半分程度に螺旋状の突起がついています。最も安価なのがこのタイプです。
特に、庭園や遊具、看板など、軽量の構造物に使用されます。比較的小型の杭であり、鋼管の直径が数十センチ程度のものが一般的です。一方、他のスクリュー杭は建築物の基礎工事に使用されるものは直径1メートル以上にもなる大型の杭もあります。
2. 大羽スクリュー杭
大羽スクリュー杭は一般的なスクリュー杭より、螺旋状の羽が大きくなっています。この羽が広いことで地盤への引っかかりが強くなり、上下方向の強度が高まります。比較的地盤が弱く、やわらかい農地などに使用すると相性が良いです。
3. スパイラル杭
スパイラル杭はネジ形状というよりも、スクリューそのもののような形状をしています。上部フランジと数十センチの単管部を残して後はすべてスクリュー状に成型されています。この形状はどんな地盤であっても、とても高い安定効果を付与します。
参考文献
http://rapyuta.jp/led7/
https://www.solar-kadai.com/lineup/floor-screw.html
https://solar-georhizome.com/screw-pile-driving/screwpile-suitable-land/