高知・有限会社グランドワークスの地盤改良工事モードセル工法紹介です。

業務内容業務内容

【地盤改良工事】モードセル工法

「モードセルアンカーボルト」は、傾いた住宅を容易に修復できる「液状化対策用アンカーボルト」として (株)WASC基礎地盤研究所が開発した商品です。

モードセルアンカーボルト

~液状化で傾いた住宅を容易に修復できる~ 液状化対策用アンカーボルト

わたしたちは、液状化により不同沈下してしまった木造住宅を対象に、従来の工法に比べ安全・安心・安価で 比較的容易な修復を可能にする「モードセルアンカーボルト」の四国での取扱いを開始する事になりました。 「モードセルアンカーボルト」は、東日本大震災の修復工事で最も多く実施されたと思われる「土台揚げ工法」を、より効率的かつ容易に行えるように工夫したもので、金額的・構造的メリットがあります。

 東日本大震災で多くの被害をもたらした液状化による住宅被害は、 1都8県で約27,000棟にも上りました。 それを受け震災以降、大手建設会社や地盤改良業者等が液状化対策工法を開発・実施していますが、 大規模で高額であったり、実際の地震での効果が検証されてないなど費用対効果が不透明なのが現状です。

 液状化の可能性が少しでもある地盤では、地震時にはある程度の不同沈下などの被害は避けられません。 そこで、想定内の液状化被害に対して液状化自体を防ごうとするのではなく、受け入れる考え方に切替えました。

液状化による被害が懸念される住宅の新築時に、あらかじめ「モードセルアンカーボルト」を組み込んでおけば、震災後に不同沈下してしまった建物を、本来の基礎の強度を損なうこと無く沈下修正が可能になります。

モードセルアンカーボルトの概要

機構

モードセルアンカーボルト機構

機構は、下記の3点から成ります。

【1】全ネジボルト
修復時は、引張り上げられます。

【2】可動ナット
全ネジボルトとアンカーパイプをネジで連結しており、ネジを外すと全ネジボルトを上下させることができます。

【3】アンカーパイプ
基礎に埋設され、全ネジボルトの余長を格納しています。

評定(製品の品質証明)取得
一般財団法人ベターリビング※において、強度・耐久性についての審査により、その品質を確認いただいております。
■認定番号 CBL MI001-14号
■取得年月日 2015年3月31日

対象建物・地盤

液状化の可能性が少しでも推定される(ゼロではない)地盤に新築する四号建築物すべてが対象となります。

■対象建物

建築基準法第6条第4号に該当する建築物(いわゆる四号建築物)
土台寸法が105角・120角の土台を使用する建築物
換気スペーサー仕様(ねこ土台)
床下空間の施工スペース(350mm)


■対象地盤

スウェーデン式サウンディング等の地盤調査により、地震時に液状化の可能性が推定される地盤

モードセル工法の手順

※各手順の画像はクリックで拡大されます

基礎工事完了の状況

基礎工事完了の状況

ベタ基礎・布基礎の区別なく、RC造基礎で立上り幅≧150mmに使用可能です。

換気スペーサー仕様(ねこ土台)のみ対応可能です。

土台は、105角・120角としてください。

床下は、施工スペースとして高さ350mm程度(床下コンクリート天端~大引下端)以上必要です。

専用換気スペーサーを設置

専用換気スペーサーを設置

土台芯・換気スペーサー芯・基礎芯を合せて全ての基礎の上に設置します。

換気スペーサーは、図の様に分割ラインが基礎通りと直行する方向に設置します。

専用換気スペーサーを設置

新築時の完成状況

専用換気スペーサーを設置

全ネジボルトの余長がパイプの中に格納されており、全ネジボルトとパイプが可動ナットで連結された状態です。

★沈下量≦200mmの沈下修復に対応できます。
(全ネジボルト全長)-(首の出寸法)=アンカーパイプ内の余長
この余長が施工状況により変化すると、修復可能沈下量も変化します。

不同沈下発生

不同沈下発生


多くの作業は床下から行いますので、隣地と近接している場合でも施工可能です。

土台を揚げる

土台を揚げる

多くの作業は床下から行いますので、隣地と近接している場合でも施工可能です。

■換気スペーサーを外し、可動ナットを緩めます。
M12については、緩み止め用の六角ナットも緩めます。
■可動ナットと接続ナットの嵌合が外れると、専用ジャッキ等にて土台を持ち上げます。

土台揚げ完了の状況

土台揚げ完了の状況


可動ナットを下ろしてパイプと嵌合(かんごう)させると、基礎・鉄筋・アンカーボルトの破壊・切断なく修復できます。

■所定の高さまで土台を持ち上げ後は、可動ナットを下ろし、接続ナットと再び嵌合させると、全ネジボルトを引っ張り出した状態になります。
■土台と基礎の隙間埋めをひと工夫すると、将来の再修復にも対応可能です。

従来の修復工法との比較

液状化で不同沈下し傾いた戸建住宅の修復方法は主に以下の4種類ありますが※1、モードセルアンカーボルトは、東日本大震災の修復工事で最も多く実施されたと思われる「土台揚げ工法」を、より効率的かつ容易に行えるように工夫したもので、以下の金額的・構造的メリットがあります。

工法の概要

アンダーピニング工法 基礎下を掘削し、建物荷重により0.5m程度の管杭を継ぎ足しながらジャッキで圧入する。支持層まで圧入後、これを反力にジャッキアップする。
耐圧版工法 基礎下を順次掘削して、良質な地盤面に一体の耐圧版を敷設し、耐圧版を反力にジャッキアップする。
注入工法 基礎下へ薬液等を注入し、注入・膨張圧によりジャッキアップする。
土台揚げ工法 基礎を一部斫り、アンカーボルト及び鉄筋を切断し、土台下に爪付きジャッキを挿入してジャッキアップする。
モードセル工法 従来からの土台揚げ工法を、より効率的かつ容易に行えるように工夫した修復工法

施工条件

地下水位 基礎形式 不同沈下量 隣地境界距離
アンダーピニング工法 地表面-2m以深
(掘削孔以深でないと作業不可のため)
布基礎・べた基礎 条件無 1m程度
耐圧版工法 地表面-2m以深
(掘削孔以深でないと作業不可のため)
布基礎・べた基礎 条件無 1m程度
注入工法 条件無 べた基礎 200mm程度以下 1m程度以上
土台揚げ工法 条件無 布基礎・べた基礎 100mm程度以下 0.5m程度以上
モードセル工法 条件無 布基礎・べた基礎 200mm以下 条件無

工期

アンダーピニング工法 4~8週間
耐圧版工法 3~5週間
注入工法 1~2週間
土台揚げ工法 3~5週間
モードセル工法 1~2週間

工事費用※2

アンダーピニング工法 600~1000万円
(支持層の深さにより大きく変動)
耐圧版工法 500~700万円
注入工法 300~600万円
土台揚げ工法 250~400万円
モードセル工法 150~200万円

再沈下の 可能性

アンダーピニング工法
耐圧版工法
注入工法
土台揚げ工法
モードセル工法

東日本大震災における浦安市の一部街区での工法別割合※3

アンダーピニング工法 7%
耐圧版工法 12%
注入工法 15%
土台揚げ工法 30%
モードセル工法 -

ジャッキアップ時の作業

  通常の
アンカーボルト
モードセル
アンカーボルト
アンカーボルトの切断 なし
コンクリートの斫り なし
基礎鉄筋の切断 なし
床・壁の一部解体 なし
基礎の強度低下の可能性 なし

戸建住宅の液状化による沈下傾斜の修復工法としては、上記の4種類が挙げられます。
その内、土台揚げ工法を効率的かつ容易に行えるように工夫した工法がモードセル工法です。

■参考資料

※1.日本建築学会:小規模建築物基礎設計指針,日本建築学会,2008.03

※2.日本建築学会:住まい・まちづくり支援建築会議 情報事業部会 復旧・復興支援WG
http://news-sv.aij.or.jp/shien/s2/ekijouka/repair/index.html

※3.伊奈潔・藤井衛・安達俊夫:小規模建築物の液状化被害復旧工事の実態調査,
2012.09/日本建築学会大会学術講演会梗概

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