杭基礎

さらに、極北地域では建物を永凍土の上に建設する必要があるため、杭基礎は不可欠である。

これらすべての場合において、主に厚さ500～850ミリメートル以上の鋼板で作られた工業製品が使用される。近年では、杭基礎は住宅建設、特にコテージ建設にも積極的に採用されている。

杭基礎とは何か？

杭基礎とは、杭をラフトやビームで接続した構造である。杭は地面に垂直または傾斜して打設される長い部材であり、鉄筋コンクリート、鋼鉄、木材など様々な材料で作られている。先端が尖っており、地中にねじ込んだり押し込んだりすることで固定される。

これらの杭は、荷重が最も大きくかかる場所や壁の接合部に設置される。荷重条件に応じて、単独で設置される場合もあれば、複数の杭をグループ化して設置される場合もある。

ラフトとは、杭の上に設置されるコンクリートまたは鉄筋コンクリート製のスラブであり、建物の地上部分から杭へ荷重を伝達する役割を果たす。

杭基礎はどのような場所で使われるのか？

この種の基礎は、建設現場の表層土壌が弱く、建物の荷重をより密度の高い岩盤層に伝達する必要がある場合に主に使用される。

現代の建築では、杭基礎はその高い耐荷重性能と、土工事が少なくて済むため比較的低コストであることから非常に人気がある。特に木造や枠組み構造の建物に適しているが、フェンスや小規模な構造物（ガゼボ、サウナ、ポーチなど）の建設にも使用される。

杭基礎の利点と欠点

杭基礎の明らかな利点は以下の通りである：

不安定な土壌や斜面でも建設が可能である；
適切な設計と施工技術を守れば信頼性が高い；
建設期間が短く、コストも低い；
基礎の沈下がほとんどない；
あらゆる天候条件下でも設置が可能である。

欠点としては、設置時に専門的な機材が必要であり、水平方向に移動しやすい土壌では使用が制限されることが挙げられる。杭基礎を採用した場合、地下室や地下駐車場の建設において潜在的な問題に直面する可能性がある。

杭基礎の施工技術

杭基礎の施工技術は多岐にわたり、主に使用される杭の材料によって異なる。杭の材料としては木材、コンクリート、鉄筋コンクリート、鋼鉄などがあり、それぞれ荷重容量や設置方法も異なる（振動打設、ハンマー打設、圧入、ねじ込みなど）。

コテージ建設では、現場で穴を掘って杭を設置する工法がよく用いられる。この場合、指定された直径（通常は300～600ミリメートル）の穴を掘る必要がある。穴の直径が小さい場合には手動工具を使用するが、電動やモーター駆動のオーガーを使えば、直径最大1メートル、深さ最大4メートルの穴も掘ることができる。

穴が準備できたら、複数層の屋根用フェルトをワイヤーで固定して型枠を作成する。コンクリートを流しやすくするために、型枠は地面から200～300ミリメートルほど突き出して設置される。杭を強化するためには、穴の中に鉄筋製のケージを入れ、その上から厚さ400～600ミリメートルのコンクリートを層に分けて流し込み、各層を振動器で固める。

近年では、低層建築向けにパルサー式の管杭工法も導入されている。この方法では、先端が円錐形の鋼管を地中に打設し、その中にコンクリートを流し込む。打設には空気圧ハンマーが使用される。この工法は機材がコンパクトであるため、点状の基礎を築く場合や、既存の基礎を補強するのにも理想的だとされている。