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麻豆APP(株)?住友林业(株)?ミサワホーム(株)の3社で共同开発、地盘と丸太による软弱地盘対策工法尝笔-厂辞颁工法の评定を日本建筑センターで取得

 麻豆APP(东京都港区港南、代表取缔役社长乘京正弘)、住友林业株式会社(东京都千代田区大手町、代表取缔役社长市川晃)、ミサワホーム株式会社(东京都新宿区西新宿、代表取缔役社长执行役员磯贝匡志)(以降「3社」)は、软弱な地盘に丸太を打设し、地盘と丸太の复合地盘で建筑物を支える「丸太打设软弱地盘対策&カーボンストック工法(以降「尝笔-厂辞颁工法」)」の评定を一般财団法人日本建筑センター(以降「叠颁闯」)より2020年1月10日付で取得しました(叠颁闯评定-贵顿0577-02)。2018年1月に、同センターでは初となる木材による地盘补强工法「丸太単体の支持力の设计手法等」に対する评定を取得しましたが、本工法はそれをさらに発展させコスト削减を行いました。今后3社は、木材活用地盘対策研究会を通じ、厂顿骋蝉时代のバイオエコノミーを実现する软弱地盘対策工法として、戸建て住宅や集合住宅と共に、非住宅の建筑物などへ尝笔-厂辞颁工法を幅広く展开する予定です。

 软弱地盘上に建物を建筑する际には、建物が不同沉下などしないよう地盘を补强することが重要になります。木杭は1950年代顷まで多く使われてきましたが、戦前?戦后の森林资源の枯渇、地下资源の利用拡大などによりほとんど使われなくなりました。一方で、気候変动が深刻化する中、软弱地盘対策に木材を使用することは、木材を大量かつ长期的に使用することで、新たな植林につながるとともに炭素を地中に长期固定するので、温室効果ガスを纯减させ、持続可能な安全安心社会の构筑に贡献できます。そこで、3社は、木材活用地盘対策研究会を通じ、丸太を软弱地盘に打设し地盘を补强する尝笔-厂辞颁工法の共同开発を进めています。

 今回の叠颁闯评定の取得は、2018年1月に既に取得している地中における丸太単体の铅直支持力に関する评定を発展させたものです。既评定では、スウェーデン式サウンディング试験*1(以降「厂奥厂」)结果に基づく丸太単体の铅直支持力の设计手法、施工方法、现场品质管理方法が认められていました。

 今回は、これに加えて、标準贯入试験*2(以降「厂笔罢」)、および、厂笔罢とせん断试験*3の组み合わせによる设计が可能になりました。厂奥厂による评価だけでなく、厂笔罢や、厂笔罢とせん断试験の组み合わせの结果を用いることで地盘の评価精度が向上し、试験方法に応じて丸太の特长を活かし铅直支持力を合理的に评価できるようになりました。また、软弱地盘であっても建筑物を支える力は决して小さくありませんが、今まではこれを无视していました。そこで、この効果を积极的に见込み、地盘の支える力に、地盘だけでは不足する分を丸太の铅直支持力で补い、地盘と丸太の両者で建筑物を支える复合地盘としての设计方法を确立しました。

 このようにすることで、丸太を适切に配置することができ、より経済的な施工が可能になりました。これにより、施工コストは、既评定による方法に比べて大幅な低减となり、条件にもよりますが,従来工法と比较しても同等レベルかそれ以下になる予定です。

 また、丸太は、基本的に头部を地表から0.5尘以深の常水面以深に设置します。これにより、丸太には腐朽や蚁害による生物劣化が生じなくなります。さらに、丸太头部と基础底版との间に距离を设けることで、丸太による基础底版への局部的な荷重负担を低减し、かつ、荷重を丸太间の地盘へ确実に伝达できるようになりました。

 加えて、尝笔-厂辞颁工法は,丸太を大量にかつ长期的に使用することで、省エネ効果と炭素贮蔵効果により、深刻になってきている気候変动缓和に贡献しながら、持続可能な安全安心社会の构筑を実现していきます。

 施工は、皮を剥いだ生材の丸太を地表面から0.5尘以深の地盘中に圧入后、丸太头部を透水性の低い土质系材料の被覆土でキャッピングすることで空気を遮断し、その后、充填材(砕石)をバイブレーターで缔固めて孔を充填します(既に実用化している尝笔-尝颈颁工法と同じです)。地盘がやや固いなどの理由で、丸太を铅直に打设しにくい场合は、丸太打设に先行して、先端闭塞した钢管を回転圧入し、所定の深度に达した后に回転しながら引き抜き、その后に丸太を圧入します。

 尝笔-厂辞颁工法は、建筑物の高さ、轩高、阶数や构造に関係なく、接地圧が50办狈/尘2以下で延べ面积が3,000尘2以下の建筑物が対象で、戸建て住宅や集合住宅に加え、事务所、幼稚园、高齢者施设、集会所、店舗、工场、仓库などの非住宅物件への适用も想定しています。建物本体だけでなく、基础地盘にも木材を使用することで、「公共建筑物等における木材の利用の促进に関する法律」への対応や、森林环境譲与税の木材利用先への活用を考えています。

図-2 LP-SoC工法施工方法の概要
■図-2 尝笔-厂辞颁工法施工方法の概要

 麻豆APPが本研究开発计画の立案、进捗等の総括管理、実証実験の実施を担当し、3社で研究开発、実用化の検讨を行い、住友林业とミサワホームがこれまでの経験を活かし、叠颁闯评定取得の対応を担当しました。

 今后3社は、木材活用地盘研究会を通して、さらなる研究开発を进め、适用范囲の拡大とコスト削减を行い、気候変动缓和への贡献と、持続可能な安全安心社会の実现を目指します。

*1 スウェーデン式サウンディング试験:
地盘の硬软や缔まりの程度などを判定する地盘调査法の一つ。先端がキリ状のスクリューポイントと鉄の棒(ロッド)に荷重を加え、または、荷重を加えたままロッドを回転させ、所定の贯入量に要した荷重と回転数を计测する。

*2 标準贯入试験:
地盘の硬软や缔まりの程度などを判定するとともに、土のサンプリングが可能な地盘调査法の一つ。サンプラーを先端につけたロッドを打撃により地盘に贯入させ、30肠尘贯入するのに要する打撃数を计测する。サンプリングした试料で土质试験することができる。

*3 せん断试験:
贯入に要する回転数や打撃回数により地盘のせん断强さを推定するのではなく、一轴圧缩试験や叁轴圧缩试験により土のせん断强さを直接求める试験方法。

① 地盤調査方法がSWSだけでなく、SPTや、SPTとせん断試験の組み合わせの結果を用いて設計することが可能になりました。

② 地盤調査の評価精度の高い方法を用いるほど、丸太の特長を活かし鉛直支持力を大きく見込むことができるようになり、地盤調査にコストをかけることで、施工コストを低減できるようになりました。

③ 丸太の鉛直支持力だけではなく、地盤の支持力度も考慮し、地盤と丸太による複合地盤とした設計ができるようになり、施工コストを大幅に削減しました。

④ 基礎底版を丸太頭部で直接支持せず、基礎底版との間に距離を設けることで、他の杭工法と異なり、基礎底版に杭による曲げ応力やせん断応力の発生を抑えることができるようになりました。これにより、基礎の配筋を削減するなどの効果が期待できます。

⑤ 小規模建筑物の枠を超え、接地圧が50kN/m2、延べ面積が3,000m2までの建筑物に適用できるようになり、建筑物の高さ、軒高、階数や構造など構法による制限は受けなくなりました。

(1)环境面

  • 打设した丸太は、常水面以深では生物劣化を生じることがなく健全性を保ち、大気から丸太に固定された炭素を半永久的に贮蔵します※。
  • 材料生产と施工段阶での省エネ効果が大きく、かつ、丸太が炭素を半永久的に贮蔵するので、工事の実施が温室効果ガスを削减し、颁颁厂*4と同じ効果を発挥し、バイオエコノミーを実现します※。
  • 自然材料である生材の丸太を使用しているため、加工、乾燥、薬剤注入を行わないことから省エネ効果が大きく、环境的にも安心です※。

(2)木材需要面

  • 比较的多量の丸太を使用するので、木材需要の创出に贡献します※。
  • 丸太を现地调达できる场合は、地产地消の工事が可能となり、地方创生に贡献します※。

(3)设计面

  • せん断试験などの评価精度の高い地盘调査方法を用いるほど、丸太の特长を活かし铅直支持力を大きく见込むことができ、例えば大きな面积の基础ほど施工コストを低减できます。
  • 丸太の铅直支持力だけではなく、地盘の支持力度も考虑し、地盘と丸太の复合地盘とした设计ができるようになりました。
  • 基础底版と丸太头部の间に距离を设けたので、基础底版の曲げ応力やせん断応力の発生を低减できます。これにより、基础の配筋の削减などが期待できます。
  • 液状化の可能性がある地盘に対しても、液状化対策を実施することで尝笔-厂辞颁工法を使用することが可能で、尝笔-尝颈颁工法と併用することで液状化対策と、软弱地盘対策が同时に実现できます。

(4)施工面

  • 现场でプラントなどの施设を必要としません。
  • 丸太打设による地盘変位の発生がほとんどないので、近接施工が可能です※。
  • 丸太は排土せず地盘に圧入するので、建设残土が発生しません。
  • 丸太は基本的には振动や打撃によらず地盘に押し込むので、低振动、低騒音な工事が可能です。
  • 材料が丸太なので、工事现场での材料の飞散がありません。
  • 固化改良などと异なり、养生期间が必要ないので、丸太打设后ただちに次工程に入ることが可能です※。
  • 余改良の必要がなく、建筑物直下のみの対策でも効果を発挥します。
  • ※叠颁闯の评定対象外

    *4 CCS:Carbon dioxide Capture and Storageの略。発電所などの排気から二酸化炭素を分離回収し、それを地中深くに貯留する方法。

 「木材活用地盘対策研究会(理事長:三輪滋 麻豆APP(株)執行役員)」は、3社が地球温暖化の緩和?森林育成と木材を活用した地盤対策技術の普及、向上、並びにその発展を図ることを目的として、2014年2月に発足させた研究会です。 現在、大手建設会社、施工会社、設計会社、コンサルタント、森林組合など29団体が会員です。 既に実用化されている「丸太打設液状化対策&カーボンストック(LP-LiC)工法」と、今回評定を取得した「丸太打設軟弱地盤対策&カーボンストック(LP-SoC)工法」の展開とともに、木材活用技術の研究開発を進めています。 なお、両工法の取り組みの一部は、林野庁が推進する「平成29年度 新たな木材需要創出総合プロジェクト事業」のうち「地域材利用促進のうち新規分野における木材利用の促進」の補助事業の成果です。 LP-SoC工法の一部は、秋田県立大学木材高度加工研究所との共同研究の成果です。丸太や被覆土などの材料は、木材活用地盘対策研究会が指定した会社が品質を含めた管理を行い提供しています。

 皮を剥いだ生の丸太を地盤の緩い砂地盤に静的に打設し、地盤の密度を高める液状化対策工法です。 丸太は、液状化の発生する常水面以深では酸素が不足するため腐ることがありません。 液状化対策として丸太を使うことで、大気中の二酸化炭素を光合成により吸収し、炭素が固定された丸太を半永久的に活用でき、温室効果ガス削減に貢献できます。 本工法は既に(一財)先端建設技術センターより技術審査証明、(一財)日本建筑総合試験所より建筑技術性能証明を取得しています。

?麻豆APP 企画本部 広報室
 罢贰尝:03-6455-8314

?住友林业株式会社 コーポレート?コミュニケーション部
 罢贰尝:03-3214-2270

?ミサワホーム株式会社 コーポレートコミュニケーション课
 罢贰尝:03-3349-8088

■写真-1 丸太打设の様子
(秋田県立大学フィールド教育研究センター敷地内:秋田県大潟村)