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丸太打設軟弱地盤対策&カーボンストック(LP-SoC)工法

Log Piling Method for Soft Ground and Carbon Stock

技術概要

 木材が水中では腐朽や蟻害などの生物劣化を生じないこと、および、木材は大気中から二酸化炭素を吸収し炭素を固定しているので、それを地盤補強材として長期間使用することで長期間炭素貯蔵し温室効果ガス削減できるといった特長を活かし、丸太を軟弱地盤に打設し、軟弱地盤対策と気候変動緩和策を同時に行う、持続可能な発展を実現する地盤補強工法です。

LP-SoCによる丸太の打設状況(佐賀県佐賀市)の写真 イメージ

LP-SoCによる丸太の打設状況(佐賀県佐賀市)

LP-SoCによる丸太の打設状況(秋田県大潟村)の写真

LP-SoCによる丸太の打設状況(秋田県大潟村)

技術の特徴

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    軟弱地盤対策でCCS(軟弱地盤対策を行いながら炭素を地中に貯蔵)

    丸太は大気から光合成により二酸化炭素を吸収し炭素を固定しており、さらに、地中に打設した丸太は地下水以深では酸素がないので、腐朽や蟻害などの生物劣化を生じることがなく、半永久的に炭素を固定します。この工法で、CCS(Carbon Dioxide Capture and Storage)と同様の効果を新たなエネルギーやコストをかけることなく実施できます。LP-SoC工法を実施することで、持続可能な発展を実現します。

    木材利用による炭素固定 イメージ
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    軟弱地盤対策原理(丸太打設で地盤を補強)

    軟弱地盤も支持力は決して小さいわけではなく、ある程度の支持力があります。そこでLP-SoC工法は、このような地盤の持っている本来の支持力を活かし、不足する分を丸太で補い軟弱地盤を補強し、地盤と丸太の複合地盤で構造物を支えます。これにより低コスト化しています。

    説明図 イメージ
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    評価精度の高い地盤調査でコストダウン

    設計に必要な地盤調査にはスウェーデン式サウンディング試験に加え、標準貫入やせん断試験が使用できます。評価精度の高い調査法を用いるほど、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、施工コストを低減できます。

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    基礎底版の負担軽減

    基礎底版と丸太頭部の間に距離を設けたので、基礎底版の曲げ応力やせん断応力の発生を低減できます。これにより基礎の配筋の削減などが期待できます。

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    LP-LiCとの併用が可能

    液状化の可能性がある地盤に対しても、液状化対策を実施することでLP-SoC工法を使用することが可能です。LP-LiC工法にLP-SoC工法を併用することで、液状化対策と軟弱地盤対策が同時に実施できます。

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    適用範囲

    小規模建築物の枠を超え、接地圧が50kN/m2、延べ面積が3,000m2までの建築物に適用可能で、建築物の高さ・軒高・階数や構造など構法による制限は受けません。

従来工法との比較、長所

 従来の構造物基礎として、①地盤に直接構造物を支持させる直接基礎、②構造物の荷重を全て杭に負担させる杭基礎がありましたが、近年、③杭間地盤の支持力も期待して構造物を支えるパイルド・ラフト基礎が開発され実用化されています。杭基礎もパイルド・ラフト基礎も、杭は構造物基礎底版と剛結され構造体として機能します。LP-SoC工法は、丸太頭部と構造物基礎底版との間に0.5m以上の距離をおくことで、丸太は地盤として機能します。このようにすることで、丸太の腐朽や蟻害などの生物劣化を防ぐとともに、構造物基礎底面への局部的な荷重負担を低減し、地盤と丸太の複合地盤化を図っています。

従来工法との比較図 イメージ

主な適用範囲

  • 軟弱地盤対策として適用できます。
  • 対象は建築物の高さ・軒高・階数や構造に関係なく、接地圧が50kN/m2以下で延べ面積が3,000m2以下の建築物で、戸建て住宅や集合住宅に加え、事務所・幼稚園・高齢者施設・集会所・店舗・工場・倉庫などの非住宅物件へ適用できます。
  • 「公共建築物等における木材の利用の促進に関する法律」への対応や、森林環境譲与税の木材利用先へ活用できます。

外部団体からの表彰・外部団体への登録状況

  • LP-SoC工法は、飛島建設株式会社・住友林業株式会社・ミサワホーム株式会社の共同開発で、2020年1月10日付で一般財団法人日本建築センターより評定(BCJ評定-FD0577-02)を取得しました。

施工手順

  • 施工は、皮を剥いだ生材の丸太を地表面から0.5m以深の地盤中に圧入後、丸太頭部を透水性の低い土質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、その後、充填材(砕石)をバイブレーターで締固めて孔を充填します(LP-LiC工法と同じです)。地盤がやや固いなどの理由で、丸太を鉛直に打設しにくい場合は、丸太打設に先行して、先端閉塞した鋼管を回転圧入し、所定の深度に達した後に回転しながら引き抜き、その後に丸太を圧入します。
施工手順 イメージ

 LP-SoC工法は、木材活用地盤対策研究会を通して展開しています。

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