杭基礎工事に携わって20年。私は、杭基礎工事で何万、時には$5万を超える損失を出す請負業者を見てきた。 杭打機 間違い。それなのに、同じミスが起き続けている。
ミスマッチの設備から、現場チェックの省略、不十分な維持管理、安全や環境要因の見落としまで、こうした不手際はプロジェクトを遅らせるだけではありません。コストのかかる遅延や手戻り、あるいは完全な失敗にさえつながります。最初から正しく行うことは、効率性だけでなく、収益を守ることでもあるのです。
土壌の状態によって、どのような機材が最適なのでしょうか？
卵を割るのにハンマーを使うことはないだろうから、なぜ間違った土壌に間違った杭打ち機を選ぶのだろうか？私は、密度の高い粘土には振動ハンマーを選び、緩い砂にはディーゼルハンマーを選んだために遅れたプロジェクトを数え切れないほど見てきた。
機器の選択は土壌の状態に合わせるべきである。中密度土壌または硬い土壌や岩石には、ディーゼルハンマーまたは油圧ハンマー。砂質またはゆるい土壌には振動ハンマー。掘削装置は、環境的に制限された場所でも使用できる。
砂質土壌
トルコのコファダムプロジェクトでは、インパクトハンマを使用して3日間を無駄にしました。バイブレータに切り替えると、施工時間が40%短縮されました。
粘土土壌
数年前、中国の南京で、粘土質の土壌に振動ハンマーが使われ、何時間も無駄にバウンドしているのを見たことがある。その後、油圧インパクト・ハンマーに切り替えたところ、1時間で必要な杭基礎の深さを確保することができた。正確に力を加えないと反応しない土壌もある。
岩石土壌
岩石質の土壌に関しては、ディーゼル・ハンマーの生の衝撃エネルギーに勝るものはありません。これらの機械は、爆発力を直接駆動エネルギーに変換します。ある洋上風力発電プロジェクトでは、思いがけず15メートルの岩盤にぶつかりました。私たちの油圧ハンマーは苦戦しましたが、ディーゼル・ハンマーを使ってその抵抗を打ち破りました。
杭打ち前の現場調査はどれほど重要か？
適切な現場テストをせずにプロジェクトを急がせたことがある。パイルドライバーで地下埋設物を発見したのだ。その後、2日間の仕事が失われ、多額の修理代が請求された。
A 現地調査 杭打ちの前に、土壌の状態、地下障害物、地下水位、潜在的な汚染問題を確認することができます。総合的な検査は、適切な杭打ち設備と杭打ち方法を選択するのに役立ちます。このステップをスキップすると、プロジェクトの遅延や安全上の危険につながる可能性があります。
基本的なテストを超えて
標準貫入試験（SPT）は、実際の土壌サンプルを採取することによってCPTデータを補完します。これにより、振動ハンマーとインパクトハンマーのどちらを使用するかを決定する際に重要な、抵抗レベルだけでなく正確な組成を知ることができます。
地下水の調査も同様に極めて重要である。地下水位が高ければ、アプローチのすべてが変わる。2019年の沿岸部のプロジェクトでは、報告書に記載されているよりも2メートル高い地下水を発見しました。このため、長いケーシングと異なる密閉方法に変更せざるを得なかった。適切なテストを実施したため、機器を動員する前に変更を加えることができた。
メンテナンス不良が杭打ち機に与える影響は？
些細な見落としで大きな損失を被ったことに気づいたとき、気分が沈むのをご存知だろうか。インドネシアのあるクライアントがまさにそうだった。彼らのクルーは杭打ち機の定期メンテナンスをサボってしまったのだ。それから2週間後、$2万ドルの修理代が発生した。
不適切 杭打ち設備のメンテナンス は多くの問題を引き起こす可能性がある。例えば
- 作業効率の低下
- 予期せぬ故障の頻発
- 装置寿命の短縮
- 燃料消費量の増加
デバイスの種類別に管理
について 油圧ハンマーシール、フルードレベル、油圧システムに重点を置く。わずかな漏れであっても、システムに空気が混入し、故障につながる可能性があります。
ディーゼルハンマー 燃料噴射装置とインパクトブロックには注意が必要だ。以前、インパクトブロックにできた小さな亀裂を無視していた業者を見たことがある。3日後、そのブロックは走行中に砕け散り、金属片が建設現場の上空に飛び散った。
について 振動ハンマー には、ベアリングの定期的な点検が必要である。これらのベアリングは莫大な圧力にさらされており、故障すると通常は関連部品を取り去ってしまいます。
定期的なメンテナンスが必要である。装置の運転前には日常点検が行われる。同時に、安全性を確保するため、週1回と月1回のミラーメンテナンスが行われる。
地域の騒音規制に注意
杭打ちに関する騒音規制は国によって異なる。特に都市部では、デシベルレベルや作業時間に制限があることが多い。そのため、現地の騒音規制を把握するのは請負業者次第です。騒音が適合していない場合、罰金を科される可能性が高くなります。
騒音を低減するために、防音壁、機器の周囲のカバー、事前掘削などの緩和措置を取ることができる。ハンマーと杭の上部を防音ブランケットで包むことで、騒音を適切に低減することができます。
油圧ハンマーはディーゼルハンマーよりも低騒音です。あるいは、生産性を維持しながら、騒音に敏感な時間帯にはエネルギーを下げます。現在、多くの新しいモデルは、騒音を低減するために特別に設計された内部減衰システムを備えています。
杭打ちの安全プロトコルを改善するには？
杭打ちの安全性 - それは生死に関わる問題です。優れた安全性に費用はかかりません。効果的な安全手順は、コストのかかる怪我やダウンタイムを防ぎます。
2020年にペルーで行われたプロジェクトで、杭打ち中に30mの杭が不意に動いたことがありました。この杭はオペレーターから1メートルも離れていなかったが、私たちの立ち入り禁止区域に落下した。このニアミスにより、安全手順の必要性が再確認された。
杭打ちの安全性を向上させる方法：
- 包括的かつ効果的なトレーニングの実施
- 機器の日常点検を行う
- 工事立入禁止区域の設定
- 作業員は個人用保護具を着用
- 天候を監視する
- 定期的な安全監査の実施
ハンマーのサイジングでよくある間違いとは？
ハンマーのサイズが大きすぎたり、小さすぎたりすると、問題が生じることがあります。間違ってしまうと、杭を傷つけてしまったり、何日も無駄な労力を費やして設計通りの深さに到達できなかったりします。
2018年の橋梁プロジェクトで、請負業者は24インチのコンクリート杭を打設するために大型のディーゼルハンマーを選択しました。このハンマーはコンクリートに過大なエネルギーを与え、杭打ちの過程では見えなかったが、構造的完全性を損なう微細なひび割れを引き起こした。そのため、莫大な費用をかけて9本の杭を引き抜き、交換しなければなりませんでした。
ハンマーのサイズ決定には、次のような体系的なアプローチを用いることができる：
- 杭の終局耐力に基づき、必要最小限のエネルギーを計算する。通常、1打撃あたり終局耐力の1～2%である。
- 動的抗力係数を用いて土壌の状態を調整する。密度の高い土や凝集性の高い土は抗力係数が高く、緩い土や粒状の土は抗力係数が低くなります。
- 杭材の制限を考慮する。鋼材は一般に、コンクリートや木材よりも高いハンマーエネルギーに耐えることができる。
- クッション素材と、それがエネルギー伝達効率に与える影響を考慮する。
- 騒音制限や振動制限などの環境制限を考慮する。
環境への影響は杭打ちの選択にどのように影響するか？
環境保護は現在、多くの場所で提唱されている。 杭打ちに影響する環境要因設備の種類や作業時間の制限を含む。騒音や振動の監視が必要な場合もあり、排出される汚染物質の量は一定値を超えてはならない。これらの影響への対処を怠ると、プロジェクトの停止、罰金、恒久的な環境破壊につながる可能性がある。
水域やその近くで杭を打つ場合、建設が直面する最も厳しい要件である。保護された水路に作動油が漏れないようにする必要がある。
海洋環境保護法、動物生息地保護法、土壌・地下水保護法などに精通していなければならない。そのうえで機材を選択する。例えば、汚染された燃料は生分解性燃料に置き換えることができる。パイプラインや 油圧シリンダー 油圧システムは、安全で漏れのないものでなければならない。
結論
杭打ちに20年携わってきた私は、間違った杭打ち機を選ぶ原因として、次の7つの間違いを特定しました。下調べをし、機器をメンテナンスし、規則に従い、作業に適した道具を選びましょう。
