Σ-i工法

鋼管杭に必要な
すべての要素を集大成

先進の杭が建物を守る。

Σ-i工法は先端に4枚の掘削刃とスパイラル状の翼部が取り付けられた杭を地盤中に回転しながら貫入させる、住宅などの小規模建築物の地盤補強工法です。Σ-i工法は、高い杭性能を確保する一方で、施工の信頼性・安全性に加えて環境や近隣への配慮など、地盤の補強に必要なあらゆる要素を集大成した工法です。

一般財団法人 日本建築総合試験所 建築技術性能証明取得工法
GBRC性能証明第10-13号 改3

施工実績: 1万8千件(2018年12月末現在)

Σ-i工法の特徴

  • 確実な支持力
  • 杭先端に取り付けられた翼部は鋼管軸経の2.5〜4.0倍であるため、大きな先端支持力を得ることができます。

  • あらゆる地盤に対応
  • Σ-i工法は砂質土地盤・礫質地盤・粘性土地盤などあらゆる地盤に対応できる、汎用性の高い地盤補強工法です。

  • 環境への配慮
  • 回転貫入施工のため振動・騒音を極力抑制することができます。また、施工による排出土が発生しません。

  • 高い施工性能
  • 4枚の掘削刃と一体成形されたスパイラル状の翼部は、硬い支持層地盤にも容易に貫入することができます。

  • 一貫した管理体制
  • 「設計・施工管理技術者」による設計および施工管理の体制を確立しました。また、先端翼部は信頼性確保のため、すべて通し番号によるロット管理を行っています。

  • 信頼の性能
  • 一般財団法人 日本建築総合試験所の建築技術性能証明を2010年8月に取得しました。

  • 狭小地への対応
  • 先端翼の形状により貫入推進力が高いことから小型の施工機械の使用が可能なため、狭小地や隣接環境に左右されずに施工が可能です。

Σ-i工法の適用範囲

適用構造物

  1. 小規模建築物
  2. 下記の1〜3の条件全てを満たす建築物が適用対象です。

    1. 地上3階建て以下
    2. 建築物高さ13m以下
    3. 延べ床面積1500m2以下
      (平屋に限り3000m2以下)

  3. 工作物(高さ3.5m以下の擁壁等)

適用地盤

先端地盤: 砂質土地盤(礫質土地盤を含む)・ 粘性土地盤

地盤調査

スウェーデンサウンディング試験(以下、SWS)または大型動的コーン貫入試験試験(以下、SRS)

最大施工深さ

  • SWSに基づく場合:
  • 杭状地盤補強材施工地盤面から10m
    ただし、表層から軟弱層が続きSWSで地盤調査が可能な場合で、その調査結果が近隣の既存資料、SRS、または標準貫入試験の結果より適切であることが確認できる場合には、最大施工深さは軸鋼管径の130倍とする。

  • SRSに基づく場合:
  • 杭状地盤補強材施工地盤面から軸鋼管径の130倍

Σ-i工法の仕様

軸径 D (mm) 厚さ t (mm) 先端翼径 Dw (mm) 先端翼厚さ tw (mm) Dw / D 先端翼有効断面積(m2) 最大深度(m) 最大平均 N'
89.1 2.8~6.6 270 16 3.03 0.0573 11.5 20
350 18 3.93 0.0962 11.5
101.6 3.2~8.1 250 18 2.46 0.0491 13.2
300 18 2.95 0.0707 13.2
350 18 3.44 0.0962 13.2
400 17 3.94 0.1257 13.2
114.3 3.2~8.6 300 18 2.62 0.0707 14.8
350 18 3.06 0.0962 14.8
400 17 3.50 0.1257 14.8
139.8 3.5~9.5 350 17 2.50 0.0962 18.1
400 17 2.86 0.1257 18.1
165.2 3.7〜7.1 400 16 2.42 0.1257 21.4

Σ-i工法の設計

Σ-i工法の設計は、技術委員会から承認された設計管理技術者が行います。

設計フロー

設計フロー図
  • 補強材配置の仮定
  • 基礎構造および建物重量を考慮し、補強材を配置する。

  • 補強材の頭部荷重Pの仮定
  • 仮定した建物荷重、軸力および補強材の割付本数などから、補強材に作用する長期荷重を求める。

  • 補強材の長さおよび掘削長の仮定
  • 補強材の仕様は、補強材先端部の平均 N' と補強材長 L より設定する。補強材先端部の範囲は、図に示す位置から上に 1Dw 、下に 1Dw とする。

  • 地盤で決まる許容鉛直支持力の算定
  • 地盤で決まる長期鉛直支持力 LRa (kN)は次式によって算定し、短期は長期の2倍とする。なお、Ru は補強材の極限鉛直支持力(kN)である。

    <i><sub>L</sub>R<sub>a</sub></i> = 1/3・<i>R<sub>u</sub></i>

    補強材の極限支持力 Ru は、SWS もしくは SRS の結果から次式より算定する。

    Ru=αsw*N'*Ap

    ここで、

    • αSW: 補強材先端の支持力係数
       (αSW = 125)、
    • Ap: 補強材先端の有効断面積(m2
       Ap=
    • DW: 先端翼径、
    • N': 換算 N 値(N')の平均値。

    SWS を用いる場合、N' の適用範囲は とする。 N' の算定は、下方に 1Dw、上方に 1Dw の範囲において、下式で求める。

    <i>N'</i> = 2 <i>W<sub>sw</sub></i> + 0.067 <i>N<sub>sw</sub></i> (砂質土)  (砂質土)
    <i>N'</i> = 3<i>W<sub>sw</sub></i> + 0.050 <i>N<sub>sw</sub></i> (粘性土)  (粘性土)

    ただし、平均 N' 値を求めるための個々の N' 値については 3≦N'≦25 とし、N' < 3の場合は N' = 0、N' > 25の場合は N' = 25 とする。

    SRS を用いる場合は、10≦N'≦20 を適用範囲として、下式で求める。

    <i>N'</i> = <i>N<sub>dm</sub></i> - 0.00041 <i>M<sub>v</sub></i>

    ただし、平均 N' 値を求めるための個々の N' 値については 5≦N'≦45 とし、N' < 5の場合は N' = 0、N' > 45 の場合は N' = 45 とする。

    記号

    • WSW: SWSにおける荷重(kN)
    • NSW: SWSにおける貫入量1mあたりの半回転数(回)
    • Ndm: SRSにおける打撃回数(回)
    • Mv: SRSにおける回転トルク(N・cm)
    • ※ 小規模建築物基礎設計指針を引用した。
    支持力係数の一覧
    支持力係数 αSW 適用範囲 地盤調査
    砂質土地盤
    (礫質土地盤を含む)
    粘性土地盤
    125 5≦N'≦20 SWS
    10≦N'≦20 SRS
  • 頭部の収まり
  • 補強材の頭部は基礎下端または捨てコンクリート下端を標準とする。ただし、構造計算によって安全が確かめられた場合にはこの限りではない。

Σ-i工法の施工

施工フロー: 1.施工準備(現地調査、施工機械の選定、作業現場の養生、補強材の製作・運搬、受け入れ検査、補強材の仮置き、補強材の芯出しと確認、機材の点検、施工機械の組み立て)、
                            2.補強材施工(補強材の建て込み、鉛直性の確認、回転貫入、打ち止め管理値の確認、頭部高さ・芯ずれ確認、施工完了確認)
施工フロー

本工法の施工を行う場合は、技術委員会から承認された1名以上の施工管理技術者が従事します。

標準的な施工例
1.杭の建て込み: 杭を吊り込んで回転駆動治具に装着し、下部を揺れ止め装置で固定し、施工機械を杭心にセットする。
                            2.杭の回転貫入埋設: 杭の鉛直性を確認後、回転させながら圧力を加え貫入させる。
                            3.杭の接続: 下杭を貫入後、溶接または機械式継手により上杭を接続し、さらに貫入を続ける。
                            4.埋設完了: 支持層への値入深さが確保されていることをトルク値により確認して、埋設を完了する。
クローラー式施工機、建柱車タイプの施工機
施工機械例

施工管理項目

本工法は、各工程ごとに補強材の性能・品質を確保するために必要な施工管理項目・施工管理方法および管理値(基準値)を定めています。特に受け入れ検査、補強材の回転貫入、試験補強材の施工、打ち止め管理、継手部の施工については、補強材の性能・品質に重大な影響を与えるため、入念な施工管理を行っています。
(チェックシート

工程 管理項目 管理方法 管理値 (基準値)
材料 軸径 搬入時に寸法測定 外径の±1.0%
補強材長 搬入時に寸法測定 + 規定せず、- は不可
肉厚 搬入時に寸法測定 +15%、-12.5%
材質(鋼管) 設計図書 納品伝票の確認
材質(先端部) 設計図書 納品伝票の確認
溶接部 外観検査 外観に異常がないことの確認
施工機据付 施工環境 施工敷地内の整理整頓 作業に支障がある障害物の除去
施工地盤 地盤補強の必要性を確認し、状況により地盤を補強(敷き鉄板など) 施工機械による作業の安全性の確保
補強材の建て込み 補強芯材 通り芯・逃げ芯からの距離を測定 芯ずれの誤差は30mm以下
施工期の鉛直性 補強材打ち機のリーダーは、直角2方向から傾斜を測定 傾斜は1/100以下
補強材の鉛直性 トランシット・水準器または下げ降りなどにて直角2方向から傾斜を測定 傾斜は1/100以下
回転貫入 貫入速度 貫入速度および貫入時間を測定 貫入量は補強材回転駆動装置1回転あたり5〜6.5cmを標準とする
回転トルク トルク計測器で測定 規定のトルク値を超えないこと
継手施工 資格 有資格者の確認 有資格者証を確認する
継手状況 補強材の鉛直性・ずれ寸法の測定 t >4.5mmの場合1.5mm以下
t≦4.5mmの場合1.0mm以下
現場溶接の場合 溶接ルート間隔の測定 t >4.5mmの場合4〜6mm
t≦4.5mmの場合2〜4mm
機械式継手の場合 外観検査 ひび割れ・アンダーカット・気孔などがないこと

運営・指定施工会社

  • 株式会社システムプランニング
  • 〒981-3133
  • 宮城県仙台市泉区泉中央3-18-4 オフィス21 4階
  • TEL: 022-374-9808
  • FAX: 022-374-9235
  • WEB: http://www.kk-sp.co.jp/
  • セルテックエンジニアリング株式会社
  • 〒982-0033
  • 宮城県仙台市太白区富田字八幡東42-2
  • TEL: 022-307-3103
  • FAX: 022-307-3104
  • WEB: http://www.ste.jp/
  • ジオテック仙台株式会社
  • 〒989-3128
  • 宮城県仙台市青葉区愛子中央6-12-5
  • TEL: 022-392-0955
  • FAX: 022-392-9765
  • WEB: http://geotechsendai.jimdo.com
  • アースプラン株式会社
  • 〒349-0131
  • 埼玉県蓮田市根金1287-1
  • TEL: 048-767-1555
  • FAX: 048-767-1557
  • WEB: http://www.earth-plan.co.jp/
  • 株式会社アートフォースジャパン 北関東営業所
  • 〒370-0011
  • 群馬県高崎市京目町300-1
  • TEL: 027-381-6904
  • FAX: 027-381-6905
  • WEB: http://www.artcrane.jp/
  • 株式会社アートフォースジャパン 横浜営業所
  • 〒222-0033
  • 神奈川県横浜市港北区新横浜3-20-8 ベネックスS-3 901
  • TEL: 045-470-0407
  • FAX: 045-471-0410
  • WEB: http://www.artcrane.jp/
  • 株式会社アルク
  • 〒310-0846
  • 茨城県水戸市東野町542-5
  • TEL: 029-246-9511
  • FAX: 029-246-9512
  • WEB: http://www.a-rc.co.jp/
  • 有限会社基礎保証システム
  • 〒131-0042
  • 東京都江戸川区小松川1-2-2-718
  • TEL: 03-5628-3012
  • FAX: 03-3613-4747
  • 株式会社ジオテクノ・ジャパン 東関東本社
  • 〒289-2144
  • 千葉県匝瑳市八日市場イ2021-3
  • TEL: 0479-70-0877
  • FAX: 0479-70-0866
  • WEB: http://www.geo-techno.co.jp/
  • 株式会社ジオテクノ・ジャパン 西関東営業所
  • 〒350-1327
  • 埼玉県狭山市笹井1-15-12
  • TEL: 04-2900-3203
  • FAX: 04-2900-3218
  • WEB: http://www.geo-techno.co.jp/
  • 株式会社ジオテクノ・ジャパン 東京営業所
  • 〒104-0052
  • 東京都中央区月島2-10-1ムーンアイランドタワー3811
  • TEL: 0120-514-280
  • FAX: 0120-948-280
  • WEB: http://www.geo-techno.co.jp/
  • 株式会社システムプランニング東京
  • 〒192-0355
  • 東京都八王子市堀之内2-6-1-102
  • TEL: 042-670-3115
  • FAX: 042-674-0155
  • WEB: http://sp-tokyo.main.jp/
  • 株式会社湘天
  • 〒257-0003
  • 神奈川県秦野市南矢野2123-1 オレンジハイツ今井1-A
  • TEL: 0463-79-6461
  • FAX: 0463-79-6462
  • 有限会社世和
  • 〒144-0031
  • 東京都大田区東蒲田2-11-2
  • TEL: 03-3736-4110
  • FAX: 03-3736-7274
  • WEB: http://www.kui-koji.co.jp/
  • 千代田ソイルテック株式会社
  • 〒340-0823
  • 埼玉県八潮市古新田325
  • TEL: 048-995-9876
  • FAX: 048-995-9803
  • WEB: http://www.t-soiltech.co.jp/
  • 土筆工業株式会社 関東事業所
  • 〒340-0822
  • 埼玉県八潮市大瀬1丁目8番4
  • TEL: 048-997-2891
  • FAX: 048-997-9430
  • WEB: http://www.ace-ace.co.jp/tukushi/
  • テクノハーツ株式会社
  • 〒272-0133
  • 千葉県市川市行徳駅前1-27-10 高田ビル201
  • TEL: 047-390-2151
  • FAX: 047-390-2153
  • WEB: http://www.techno-hearts.co.jp/
  • 株式会社テラ
  • 〒101-0041
  • 東京都千代田区神田須田町2-7-1 神田レンガビルヂング 2階
  • TEL: 03-5256-1381
  • FAX: 03-5256-1390
  • WEB: http://www.k-terra.com/
  • 株式会社東亜機械工事
  • 〒354-0002
  • 埼玉県富士見市上南畑1400-3
  • TEL: 049-254-4131
  • FAX: 049-254-4171
  • WEB: http://www.touakikai.co.jp
  • 日本基礎地盤株式会社
  • 〒337-0003
  • 埼玉県さいたま市見沼区深作2-23-6 エムエム大宮ビル101
  • TEL: 048-682-7771
  • FAX: 048-682-7772
  • WEB: http://www.kisojiban.jp/
  • 富士重機工事株式会社 南関東事業部
  • 〒244-0845
  • 神奈川県横浜市栄区金井町172番地
  • TEL: 045-410-8636
  • FAX: 045-410-8637
  • WEB: http://www.fujijuki.co.jp/
  • 富士重機工事株式会社 東関東事業部
  • 〒272-0111
  • 千葉県市川市妙典3丁目5-5
  • TEL: 047-702-9989
  • FAX: 047-702-9972
  • WEB: http://www.fujijuki.co.jp/
  • 雅重機株式会社
  • 〒132-0025
  • 東京都江戸川区松江1-23-11
  • TEL: 03-3654-4191
  • FAX: 03-3654-4310
  • WEB: http://www.miyabi-j.co.jp/
  • 株式会社横浜ソイル 本社
  • 〒221-0044
  • 神奈川県横浜市神奈川区東神奈川1-11-8 FHレガ-レ 3階
  • TEL: 045-444-6041
  • FAX: 045-444-2728
  • WEB: http://www.yokohamasoil.co.jp/
  • 株式会社横浜ソイル 埼玉支店
  • 〒341-0052
  • 埼玉県三郷市彦野1-199
  • TEL: 048-949-5060
  • FAX: 048-953-2366
  • WEB: http://www.yokohamasoil.co.jp/
  • 株式会社総栄
  • 〒253-0006
  • 神奈川県茅ケ崎市堤1628
  • TEL: 0467-84-7781
  • FAX: 0467-84-7782
  • WEB: https://souei-inc.jp/
  • 株式会社アートフォースジャパン 本社
  • 〒414-0044
  • 静岡県伊東市川奈1299
  • TEL: 0557-45-1109
  • FAX: 0557-45-7280
  • WEB: http://www.artcrane.jp/
  • 株式会社アートフォースジャパン 沼津営業所
  • 〒410-0872
  • 静岡県沼津市小諏訪958-1
  • TEL: 054-654-4800
  • FAX: 054-654-4801
  • WEB: http://www.artcrane.jp/
  • 株式会社アートフォースジャパン 静岡営業所
  • 〒422-8045
  • 静岡県静岡市駿河区西島1236 フレンドシップ103
  • TEL: 054-654-4800
  • FAX: 054-654-4801
  • WEB: http://www.artcrane.jp/
  • カナイ技研サービス株式会社
  • 〒454-0976
  • 愛知県名古屋市中川区服部1-103
  • TEL: 052-432-3575
  • FAX: 052-432-3494
  • 株式会 ジオニック
  • 〒480-1103
  • 愛知県長久手市岩作石田107-3
  • TEL: 0561-64-3810
  • FAX: 0561-64-3815
  • WEB: http://www.geonic.co.jp/
  • 株式会社伸洸 中部営業所
  • 〒486-0817
  • 愛知県春日井市東野町9-5-8 アクティブ・リノ101
  • TEL: 0568-87-5118
  • FAX: 0568-87-5218
  • WEB: http://www.e-jiban.co.jp/
  • 株式会社アートフォースジャパン 大阪営業所
  • 〒566-0052
  • 大阪府摂津市飼本町1-11-12
  • TEL: 072-650-2221
  • FAX: 072-650-2107
  • WEB: http://www.artcrane.jp/
  • 株式会社オートセット
  • 〒571-0002
  • 大阪府門真市岸和田3-46-25
  • TEL: 072-803-6890
  • FAX: 072-803-7222
  • WEB: http://www.aughtset.com/
  • 株式会社伸洸 本社
  • 〒607-8126
  • 京都府京都市山科区大塚元屋敷町62-46
  • TEL: 075-583-6977
  • FAX: 075-583-6988
  • WEB: http://www.e-jiban.co.jp/
  • 株式会社グランド技研
  • 〒830-1226-
  • 福岡県三井群大刀洗町大字山隈1757-5
  • TEL: 0942-77-5039
  • FAX: 0942-77-5059
  • WEB: http://www.grandgiken.com/
  • 株式会社宮尾組
  • 〒818-0046
  • 福岡県筑紫野市大字山口1906-3
  • TEL: 092-923-2391
  • FAX: 092-925-6006
  • WEB: http://miyaogumi.jp/
  • 株式会社設計室ソイル (工法事務局)
  • お問い合わせはこちら
  • アキュテック株式会社
  • 〒921-8002
  • 石川県金沢市玉鉾4-73
  • TEL: 076-291-7911
  • FAX: 076-291-7997
  • WEB: www.e-accutech.com/
  • 応用開発株式会社
  • 〒466-0058
  • 愛知県名古屋市昭和区白金1-14-27
  • TEL: 052-882-5010
  • FAX: 052-889-2071
  • WEB: www.oyo-k.co.jp/
  • キューキ工業株式会社
  • 〒880-0843
  • 宮崎県宮崎市下原町212-1
  • TEL: 0985-32-7334
  • FAX: 0985-28-9416
  • WEB: www.kyuki.jp/
  • ジオテック株式会社
  • 〒170-0013
  • 東京都豊島区東池袋3丁目20-21 広宣ビル3階
  • TEL: 03-5985-8191
  • FAX: 03-5985-5275
  • WEB: http://www.jiban.co.jp/
  • 新協地水株式会社
  • 〒963-0204
  • 福島県郡山市土瓜1-13-6
  • TEL: 024-951-4180
  • FAX: 024-951-4252
  • WEB: http://sinkyo-tisui.co.jp/
  • 地研テクノ株式会社
  • 〒252-0312
  • 神奈川県相模原市南区相南4-23-15 2階
  • TEL: 042-701-2360
  • FAX: 042-701-2361
  • WEB: www.chiken-t.com/