パイル基礎とは？

杭基礎は、地面に打ち込むことができる木材、鋼、またはコンクリートの長い部材を、それらの上に構築された構造を支える基礎構造として使用します。 これらの基礎は、橋、桟橋、ドック、石油掘削装置、および風力発電所の海洋建設でよく使用されます。 また、貧弱な土壌が他の基礎設計をサポートしない場合や、他のタイプの従来の構造には重すぎる荷重をサポートする場合にも一般的に使用されます。

歴史的に、1800年以前の杭基礎で使用されていたメンバーは木材でした。 木杭は、記録されたすべての歴史に使用されてきました。 1800年以降、鋼杭が開発され、1900年代にはコンクリートが利用可能になりました。 これらの材料にはそれぞれ長所と短所があり、これらはすべてこの種の構造で使用されています。

多くの場合、パイルの基礎はパイルドライバー、つまり重量を特定の高さまで持ち上げてパイルの上部に強制的に落とす重機によって定位置に押し込まれます。 重りは杭を地面に押し込みます。 これは、目的の深さに達するまで繰り返されます。 スチールは、この方法で特に簡単に地面に打ち込めます。 打ち込みコンクリート杭は、重りで打たれることに耐えるために特別に補強する必要があります。

このような基礎を作成するために、杭を所定の位置にドリルで穴をあけて注ぐこともできます。 これは、ヘッドルームが低い場合など、杭打ちが実用的でない可能性のある地域でよく行われます。 また、掘削により、土が非常に密集している地域や硬い地域でパイル基礎を使用することができます。 多くの場合、掘削された杭は、コンクリートで埋めることができる恒久的なケーシングを使用して形成されます。

すべてのメンバーがパイル基礎の場所に配置されると、パイルキャップが通常それらの上に配置されます。 これは通常、杭の上部が埋め込まれている厚いコンクリートの形を取ります。 キャップは、その上の構造物の重量を下の部材に伝達する働きをします。下の部材は、一般的に荷重を吸収することで構造を支持し、これを支えている深い地下と杭を取り巻く土に伝達します。

場合によっては、勾配梁は杭の上部に直接接続されます。 これらの杭基礎では、構造物の荷重が勾配梁を介して杭に伝達されます。 このタイプの基礎は、桟橋の建設でよく見られます。