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NewPPG工法

NewPPG工法を知るための4つのポイント

POINT1 NewPPG工法の概要

NewPPG工法は、くいの先端支持地盤を有効に利用する ため、くい軸部に鋼管径の2.5~3.0倍程度の径の先端翼 を取り付けたくい基礎工法である。
本工法は、上記の鋼管を回転貫入し、基礎下部に配置する 工法であり、鋼管頭部に回転トルク及び圧入力を与えること によって地中埋設し、地上部への排土がない状態で回転貫 入することが出来る。また、低騒音・低振動での施工が可能 であり、先端根固めやプレボーリング等を必要としないこと から、排土処理が不要であり、土壌汚染の心配がなく、環境 に与える負荷の小さい工法である。

認定書TACP-0647
認定書 TACP-0647
認定書TACP-0648
認定書 TACP-0648

POINT2 鋼管の仕様・特長・対策

  • 環境に優しい「回転圧入工法」低騒音、低振動、 無廃土です。
  • 支持地盤土質を選びません。粘土質、砂質(礫質含む)に対応。
  • 鋼管杭種は6タイプ。
  • 先端拡底翼は1枚の板からなり、剛性が高くなっています。
  • 低価格対策1 高い貫入能力により施工機械を小型化。
  • 低価格対策2 管材流通コストをスリム化。
  • 万全な設計・施工管理、PPG工法技術委員会による徹底管理。
  • 中低層規模建築物に特化、必要最小限の鋼管仕 様に限定化。
先端平均N値(N)の設定範囲
先端平均N値(N)の設定範囲

POINT3 多様な採用効果

埋土対策

埋土対策

盛土対策

盛土対策

液状化対策

液状化対策

腐植土対策

腐植土対策

擁壁対策

擁壁対策

斜面対策

斜面対策

環境対策

環境対策

産廃対策

産廃対策

POINT4 NewPPG適用範囲

適用地盤

1) 基礎ぐいの先端付近の地盤:砂質地盤(礫質地盤を含む)、粘土質地盤
2) 基礎ぐいの周囲の地盤:砂質地盤、粘土質地盤

最大施工深さ

基礎ぐいの最大施工深さは、くい施工地盤面から基礎ぐいの先端までの長さとし、41.40m(ただし、130D以下)とする。

適用建築物

各階の床面積の合計が500,000㎡以下の建築物に適用する。

最大施工深さ一覧

仕様 長さ
くい軸径 φ139.8mm 18.17m
くい軸径 φ165.2mm 21.47m
くい軸径 φ190.7mm 24.79m
くい軸径 φ216.3mm 28.11m
くい軸径 φ267.4mm 34.76m
くい軸径 φ318.5mm 41.40m
(砂質地盤 (礫質地盤を含む)は38.70m)

施工概要図

施工概要図

基礎ぐいの構造

基礎ぐいの構造

先端形状

先端形状

基礎ぐいの先端有効断面積

基礎ぐいの先端有効断面積

NewPPG工法の施工フローと管理項目

NewPPG工法は、中低層建築物の基礎ぐいとして開発されています。他の小口径鋼管を用いた工法と比較して管径が小さいのが特徴です。これは、中低層建築物で採用されている基礎形状の特性に合わせて鋼管を配置する場合に、求められた必要性能が過剰材とならない事を狙った仕様です。そのため経済的な工法となっています。

管理項目一覧

工程 管理方法 管理値
材料
管理
材料の
受入検査
  • 設計仕様に示されているくい材が適切に納入されているか、搬入時に目視確認する。
    【スケール等による確認項目】
    鋼管径・鋼管厚さ・鋼管長・翼径
    【刻印(ステンシル)、書類による確認項目】

    鋼管規格・納品伝票
  • 設計仕様に示されている寸法、規格、数量とする。
施工
準備
準備
  • 敷地内の整理・整頓
  • 不要なものは場内に置かない。
作業地盤
  • 地盤調査報告書を参考にし現地踏査を行い、トラフィカビリティが確保されていることを確認する。確保できない場合は、敷鉄板やプラスチック敷板または厚べニヤ板等で養生を行う。
    表層部分を浅層混合処理工法により固化させることも有効である。
  • 20tクラスの施工機の場合、敷鉄板の標準使用量:厚さ25mm×幅1.5m×長さ6m 6枚程度
  • プラスチック敷板、厚ベニヤ板等の標準使用量:幅0.9m 長さ1.8m 6枚程度(ベニヤ板を使用する場合は厚さ22mm程度)
  • 浅層混合処理工法による場合の標準仕様:改良厚0.5m程度、固化材添加量80kg/㎡程度
鋼管
建込
鋼管の
建精度
  • 【鉛直性】
    水準器でXY方向から確認する。
  • 【建込位置】
    XY方向に設置した逃げ杭からスケールにより確認する。
  • 【鉛直性】
    1/100以内
  • 【建込位置】
    2cm以内
鋼管回転貫入 回転トルク
  • 管理装置(トルク計)にて確認する。
  • min(くい軸部,拡翼溶接部)の短期ねじり強さ以内
貫入スピード
  • 管理装置(深度計及び回転計)にて確認する。
  • 1Dw/回転以内
継手の施工 機械式継手
  • 性能、耐力が第三者機関により認められたものを使用する。
  • 第三者機関により認められた管理値以内
溶接継手
  • 裏当て金具の確認
  • 鋼管軸部のズレの確認。
  • ルート間隔の確認。
  • 裏当て金具が付いている。
  • 鋼管軸部のズレが1.5mm以内であることを確認する。
  • ルート間隔が3mm~5mm程度以内であることを確認する。
打ち止め管理 トルク値管理の場合
  • 管理装置(トルク計)にて確認する。
  • 設計支持層着定時近傍の回転トルク値が、試験ぐい にて設定した管理トルク値(目標値)に0.8を乗じた下 限許容値以上であることを確認する。
単位回転数値管理の場合
  • 管理装置(深度計及び回転計)にて確認する。
  • 設計支持層着定時近傍にて5cm貫入するのに要する回 転数が、試験ぐいにて設定した管理回転数値(目標値) に0.8を乗じた下限許容値以上であることを確認する。
鋼管頭部確認 頭部レベル
  • レベル等による確認
  • ±0~-10cm以内
鋼管芯ずれ
  • XY方向に設置した逃げ杭からスケールにより確認する。
  • くい芯がへりあきから1.25Dp以上離れていることを確認する。

施工フロー

施工フロー
施工フロー写真1
施工フロー写真2

くい仕様

先端平均N値及び必要ねじり強さによるくい軸部の必要厚さ

先端平均N値及び必要ねじり強さによるくい軸部の必要厚さ

*くい軸部の厚さtは、短期許容支持力に対する杭軸部の短期許容圧縮応力の照査を行うと共に、
 施工時の発生トルクに対する短期ねじり強さを照査して決定した値である。
 なお、各照査を行う際に用いた先端平均N値は、表に示す各範囲の上限値である。
 よって、現場毎に定まる先端平均N値を用いて照査を行う場合は、くい軸部の必要厚さtを別途設定することができる。
*くい軸部公差については、JISG3444、国土交通大臣認定MSTL-0419・MSTL-0542・MSTL-0543に準拠する。
*くい軸部の厚さtについては、上表に示した厚さ以上のものについても使用出来るものとする。
*粘土質地盤の場合の適用範囲は、先端平均N値30以下とする。

拡翼部の寸法

拡翼部の寸法

*くい軸短管部は、STK490を用いる。
*拡翼及び掘削翼は、SM490Aを用いる。
*拡翼の厚さの公差はJIS G 3106に準拠する。
*上記以外の拡翼および掘削翼の各種寸法の公差は±10%以内とする。
*くい軸短管部長さ(L)は最低値とする。
*粘土質地盤の場合の適用範囲は、先端N値30以下とする。
*くい軸短管部の厚さについては、上表に示した厚さ以上のものについても使用出来るものとする。

地盤で決まる許容支持力 Ra の算定

本工法により施工される基礎ぐいの許容支持力を定める際に求める長期並びに短期に生ずる力に対する地盤の許容支持力は(1.1)、(1.2)式による。

1)長期に生ずる力に対する地盤の許容支持力(kN)

 Ra=1/3{α・N・Ap+(β・Ns・Ls+γ・qu・Lc)φ}

・・・(1.1)

2)短期に生ずる力に対する地盤の許容支持力(kN)

 Ra=2/3{α・N・Ap+(β・Ns・Ls+γ・qu・Lc)φ}

・・・(1.2)

記号

  • α:基礎ぐいの先端付近の地盤(地震時に液状化するおそれのある地盤※1を除く)における先端支持力係数(砂質地盤(礫質地盤含む):α=250、粘土質地盤:α=240)
  • β:基礎ぐいの周囲の地盤(地震時に液状化するおそれのある地盤※1を除く)のうち
      砂質地盤におけるくい周面摩擦力係数(β=1.4)
  • γ:基礎ぐいの周囲の地盤(地震時に液状化するおそれのある地盤※1を除く)のうち
      粘土質地盤におけるくい周面摩擦力係数(γ=0.13)
  • N:基礎ぐいの先端より下方に1Dw、上方に1Dwの範囲の標準貫入試験による打撃回数の平均値(回)(先端:拡翼の下端、Dw:拡翼径(m))
    ただし、砂質地盤(礫質地盤含む):11≦N≦50とし※2Nを算出する時の個々のN値は、 N<9のときN=0、N>61のときN=61とする。
    粘土質地盤:10≦N≦30とし※2Nを算出する時の個々のN値は、N<10のときN=0、N>30のときN=30とする。
  • AP:基礎ぐいの先端有効断面積(㎡)
    AP=π・D2/4+0.5(π・Dw2/4-π・D2/4)
    ここに、D:くい軸径(m)
  • Ns:基礎ぐいの周囲の地盤のうち砂質地盤の標準貫入試験による打撃回数の平均値(回)
    ただし、3≦Ns≦30とし※3Nsを算出する時の個々のN値は、N<3のときN=0、N>68のときN=68とする。
  • Ls:基礎ぐいの周囲の地盤のうち砂質地盤に接する長さの合計(m)
    ただし、くい先端より上方に1Dwの区間を除く。
  • qu:基礎ぐいの周囲の地盤のうち粘土質地盤の一軸圧縮強度の平均値(kN/㎡)
    ただし、37≦qu≦200とし※4quを算出する時の個々のqu値は、
    qu<30の場合、qu=0としqu>538のときqu=538とする。
  • Lc:基礎ぐいの周囲の地盤のうち粘土質地盤に接する長さの合計(m)
    ただし、くい先端より上方に1Dwの区間を除く。
  • φ:基礎ぐいの周囲の有効長さ(m)
    φ=π×D

※1 ここでの「地震時に液状化のおそれのある地盤」とは、建築基礎構造設計指針(日本建築学会:2001改定)に示されている液状化発生の可能性の判定に用いる指標値(F1値)により、液状化発生の可能性があると判定される土層(F1値が1以下となる場合)及びその上方にある土層をいう。
※2 すべてのくい仕様において、N値が下限値に満たない場合は、N=0として地盤の許容支持力の計算を行い、N値が上限を超える場合は上限値を用いて地盤の許容支持力の計算を行う。
※3 すべてのくい仕様において、Ns値が下限値に満たない場合は、Ns=0として地盤の許容支持力の計算を行い、Ns値が上限を超える場合は上限値を用いて地盤の許容支持力の計算を行う。
※4 すべてのくい仕様において、qu値が下限値に満たない場合は、qu=0として地盤の許容支持力の計算を行い、qu値が上限を超える場合は上限値を用いて地盤の許容支持力の計算を行う。

平均N値の求め方

平均N値の求め方

先端平均N値(N)または、周辺地盤の平均N値を算出する際、平均値を算出する範囲の土質が同一な場合は、aに示すようにN値の測定点と測定点の中央でN値を区切り、範囲内のN値と層厚から平均値を求める。平均値を算出する地盤の範囲内に地層境界がある場合は、bに示すように地層境界にてN値を区切り、範囲内のN値と層厚から平均値を求める。

Nの算定範囲

Nの算定範囲

地盤から決まる引抜き方向の許容支持力

本工法により施工される基礎杭の引抜き方向の許容支持力を定める際、短期荷重に対する地盤から決まる引抜き方向の許容支持力は式(2.1)による。

 tRa=2/3κ・Nt・Atp+Wp

・・・(2.1)

記号

  • tRa:短期荷重に対する地盤から決まる引抜き方向の許容支持力(kN)
  • κ:基礎杭の先端付近の地盤における先端引抜き方向支持力係数
      (砂質地盤(礫質地盤含む)、粘土質地盤κ=70)
  • Nt:基礎杭先端付近(先端部位置より上方に3Dw(Dw:拡翼径(m))の範囲の標準貫入試験による打撃回数の平均値(回)
    ただし、砂質地盤(礫質地盤含む):3≦Nt≦50とし※1Ntを算出する時の個々のN値は、 N<3のときN=0、N>72のときN=72とする。
    粘土質地盤:5≦Nt≦30とし、Ntを算出する時の個々のN値は、N<3のときN=0、N>30のときN=30とする。
  • Atp:基礎杭の引抜き方向に対する先端有効断面積(㎡)
      Atp=π(Dw2-D2)/4
      D:杭軸径(m)
  • Wp:杭の有効自重※2(kN)
      ただし、実況により求めた浮力が杭の自重を上回る場合(Wp<0)のみ考慮する。

※1 すべての杭仕様において、Nt値が下限値に満たない場合は、本工法の設計は行わない。
※2 本工法の設計に用いる杭で軸部厚さの薄い仕様については、浮力が杭自重を上回り、杭の有効自重が負の値になる場合がある。
    その際は該当値を許容支持力から差し引くものとする。

水平載荷試験例

水平載荷試験例

打ち止め管理

PPG工法には、2種類の打ち止め管理手法があります。

①トルク値による場合

試験抗で地盤データと比較して、打ち止め管理トルク値を設定する

②回転貫入量による場合

設定N値部分の地盤で、5cm貫入させるのに必要な回転数を求める

機械継手例

  • 適用する建築物の規模は、各階の床面積の合計が500,000m以下の建築物で使用できます。
  • 圧縮・引張・曲げが作用する場合でも、EasyLock型継手の性能範囲で設計をした場合は使用できます。
  • EasyLock型継手を有する鋼管杭の施工は、圧入、回転圧入もしくは回転貫入による施工となります。
機械式継手例
EasyLock型継手

施工計画

主要施工機械例

タイプ オーガ回転
トルク値
施工機
最小幅
基本機種例
Type-Ⅰ 41.1~548.1kN・m 3100mm DHJ-45-5SP(日本車輌製造株)
DHJ-60(日本車輌製造(株))
Type-Ⅱ 50~325 kN・m 2872mm

TRS-175,200,250((株)トラバース)
DHJ-25-5SP(日本車輌製造(株))
SH120-3RV・S-17B((株)シロタ)
GI-130C((株)ワイビーエム)

Type-Ⅲ 15~139 kN・m 2415mm

TRS-63,100((株)トラバース)
BA-100((小松製作所(株))
DHJ-08,12,15-5SP(日本車輌製造(株))
GI-50,80((株)ワイビーエム)
GT-1000,1300,1000LH,2000LH((株)東亜利根ボーリング)

Type-Ⅳ 5~12kN・m 1380mm

TRS-55((株)トラバース)
DHJ-06,DHJ-07(日本車輌製造(株))
GT-750(株)東亜利根ボーリング)

Type-Ⅴ 5~8kN・m 1885mm

LW-1001E((株)アイチコーポレーション)
GD50A((株)アイチコーポレーション)

 

主要施工機械例写真

施工機械例

施工機械例2
施工機械例3
施工機械例4
施工機械例5
施工機械例1
施工機械例6
施工機械例8
施工機械例7

トラバースは、自社・系列会社で施工機械を設計・製作するため、多様な対応ができます。