スーパータイガーパイル工法

スーパータイガーパイルとは、

段付鋼管をソイルセメントコラム芯材に利用した工法です

a. 標準タイプ

b. コンクリート充填タイプ

c. 杭頭補強タイプ

先端翼付鋼管杭
φ 165.2mm(先端翼径450mm)

kH比較1

スーパータイガーパイル
φ165.2mm(ソイル径500mm)

kH比較 5.0

スーパータイガーパイル
φ 165.2mm(ソイル径800mm)

kH比較 19.7

1) 長期に生ずる力に対する地盤の許容支持力

Ra=1/3{α・N・Ap+(β・Ns・Ls+γ・qu・Lc)φ}

2) 短期に生ずる力に対する地盤の許容支持力

Ra=2/3{α・N・Ap+(β・Ns・Ls+γ・qu・Lc)φ}

先端支持力式

鋼管杭とソイルセメントコラム径の組み合わせ一覧

適用範囲

表2-1 段付鋼管の材料認定

本工法を行う際は、現場の地盤状況を事前に把握するため、資料調査（ペーパーロケーション）および現地調査を実施し、総合的に地盤を判断する。

○ 資料調査（ペーパーロケーション）

基礎ぐいの設計や性能を確保するためには、建物概要や地形、土地の履歴等を把握することが非常に重要である。従って下記に示すような既存資料を適宜照査し地盤を判断する。

• 設計図書（各階平面図、配置図、基礎図等）
• 土地条件図、地形分類図
• 地形図、旧版地形図
• 造成図（大規模造成地などで作成しており、新旧の地形状況や盛土量が把握出来る図）
• 地質図・地盤図
• 近隣ボーリングデータ
• 空中写真

○ 現地調査

本工法を行う際は、計画建物中央付近にてボーリングによる地盤調査を1箇 所以上実施する。地盤調査では、くい先端より下方に5Dc（Dc：ソイルセメントコラム径）以上の範囲（以下、くい先端下部地盤）における地盤情報を把握し、αを適用できる地盤であることを確認する。ただし、くい先端下部地盤における地盤情報が既往の調査等により明らかな場合は、この限りではない。資料調 査により、地形の傾斜や不均一な造成工事が行われた地盤等の場合、調査ポイ ントを適宜増やして地盤状況を把握する。その際、スクリューウェイト貫入試験や大型動的コーン貫入試験、ミニラム試験を併用し、地層の傾斜や造成状況などを詳細に把握することも有効である。
また、ボーリングによる地盤調査の際に採取した資料から、基礎ぐい先端付近地盤及びソイルセメントコラム周辺地盤の改良対象層を特定し、サンプリングした資料を使用して配合試験を実施する。周辺地盤における同一地層に おいて、配合試験が行われている場合は、その結果を利用して配合計画を設定することが出来る。ここでいう改良対象層とはソイルセメントコラムの品質が最も確保しにくい場所の地盤をいい、土質分類では砂質土、粘性土、火山灰質粘性土の順に確保しにくくなる。その他に改良対象層となり得る地盤の例を表3-1に示す。明確に判別できない場合は、配合試験を複数実施する。

○ 適用する地盤の種類

1) 基礎ぐいの先端付近の地盤の種類:砂質地盤、礫質地盤、粘土質地盤
2) 基礎ぐいの周囲の地盤の種類: 砂質地盤、粘土質地盤

なお、地盤の種類は、建築基礎構造設計指針（日本建築学会：2001改定）に従い「地盤材料の工学的分類法」（地盤工学会基準：JGS0051-2009）に基づいて分類されたものとする。基礎ぐいの先端付近の地盤において、砂質地盤とは砂質土に区分される地盤であり、礫質地盤とは礫質土に区分される地盤であり、粘土質地盤とは粘性土および火山灰質粘性土(各種ローム)に区分される地盤である。
また、基礎ぐいの周囲の地盤において、砂質地盤とは砂質土および礫質土に区分される地盤であり、粘土質地盤とは粘性土か火山灰質粘性土に区分される地盤である。

○ 基礎ぐいの最大施工深さ

基礎ぐいの最大施工深さは、くい施工地盤面から鋼管ぐい先端までの長さとし、くい先端地盤が砂質地盤、礫質地盤、粘土質地盤のすべてにおいて16mとする。ただし、130Dp（Dp：鋼管径）以下。

• 適用する建築物の規模：各階の床面積の合計が500,000㎡以下の建築物に適用する。
• 礎ぐい軸部の許容軸方向力：基礎ぐい軸部の許容軸方向力の算定につ いては、GBRC性能証明第15-23号に示される許容軸方向力以内とする。

○ 平均N値の算出方法

先端平均N値(N)または、周辺地盤の平均N値を算出する場合、平均値を算出する範囲の土質が同一な場合、図3-1.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、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。

基礎ぐいとソイルセメントコラム間に働く各種応力

基礎ぐいとソイルセメントコラム間の付着力度 基礎ぐいとソイルセメントコラム間に働く付着力度の 関係式は（3.1）式による。

基礎ぐい先端部の支圧強度
基礎ぐいの先端に働く先端支圧力の関係式は(3.2)式による。

ソイルセメントコラムのくい周辺部設計基準強度Fc 及び先端部設計基準強度Fcsの仕様

本工法は、鋼管ぐい頭部に建物荷重が作用し、その荷重が鋼管ぐいからソイルセメントコラムへ伝達され、ソイルセメントコラムと周辺地盤の間に働く抵抗力により支持する工法である。従って、本工法が申請している周面摩擦力及び先端支持力の極限値（長期の3倍）が作用した場合でも、鋼管ぐいとソイルセメントコラムが付着切れすることなく、一体となって挙動するような仕様とした。安全が確保できるソイルセメントコラムのくい周辺部設計基準強度Fcおよび先端部設計基準強度FcsをP.10に示す。また、周辺部から先端部まで設計基準強度及び先端部設計基準強度を満足する配合とする。
本工法におけるソイルセメントコラムの変動係数Vqufは、0.25とする。変動係数の根拠については、GBRC性能証明第06-12号改4にて証明されている。

図3-1 平均N値算出方法例
a.土質が同じ場合

図3-1 平均N値算出方法例
b.土質が複数ある場合

図3-2 ソイルセメントコラム部分の設計基準強度

くい軸部材を継ぐために用いる溶接材料は、JASS6第3節に規定されたJIS規格品またはこれらのJIS規格同等品とし、寸法および溶接条件に適したものとする。
また、らせん鉄筋およびずれ止め鉄筋をくい軸部に溶接する際に使用する溶接材料も同様とする。本工法に適用可能な溶接材料の規格を表3-2に示す。

表3-2 溶接材料の規格一覧

掘進速度は、スクイズポンプの吐出能力及び施工機械の回転能力を考慮して、固化材液が各深度毎に均等に注入し、且つ、所定の羽根切り回数以上を確保できる速度にて行う。表3-5に羽根切り回数の基準値を示し、表3-6に掘進速度の一例を示す。

表3-5 羽根切り回数

先端処理は、予定深度まで撹拌装置が到達した後、改良径Dの1.5倍以上の再撹拌を行う。
先端処理時の掘進・引き上げ速度の設定は、図3-3に示す。

表3-7 セメントスラリーの仕様

　
くい周辺部設計基準強度Fc

くい仕様およびソイルセメントコラムの先端部設計基準強度Fcs