機械・設備基礎

重要な機械・設備を安心に使用するためには確実な基礎設計が不可欠です。配慮を怠った場合、基礎に不等沈下、ひびわれなどの現象が発生し、機械・設備の適切な作動に障害が発生する可能性があるからです。機械・設備の杭基礎工法検討のステップとEAZETの活用例をご紹介します。
　 　
　
タンク基礎施工
　 　
　
　 　
　 １）設置する機械・設備の荷重条件は？
　 　
　 設置する機械・設備の荷重（静止荷重　動作荷重など）、及び転倒モーメント、地震時の水平力の設定など基本的な荷重条件を設計します。
　 　
　

　 ２）設置する場所は？その地点の地盤性状は？
　 　
　 機械・設備は基礎という下部構造を通じて地盤に接することになりますが、その地盤の状況によって設備の安定は大きく左右されます。地盤調査によって設置場所の地盤の状況を確認して、適切な基礎の設計を行います。
　 　
　
地盤が強い場合　小さい基礎 　 地盤が弱い場合　大きな基礎
　 　 　
　 　
　 　
　 ３）杭基礎（EAZET）の選択
　 　
設置場所の地盤が弱く、また設置する機械・設備の荷重が大きくて、通 常の基礎だけでは安定した機械・設備の設置が出来ない場合に、また、設置場所のスペース的な制限から、直接基礎の大きさを十分に確保できない場合に、杭基礎を選択します。イーゼット工法はその杭基礎工法の一種として優れた性能を保持します。 EAZET施工
　 　
　 ４）施工条件について
　 　
　 ご計画の機械・設備をどの場所に設置するのか、それによってイーゼットの施工条件が決定されます。設置場所から決定される施工に使用できるスペースに応じて、イーゼット施工機械の様々なバリエーションの中から対応します。
　 　
　 一般的な必要条件
　
　
標準的な施工間口は6m　奥行きは8m程度あれば工事が可能です。
　 　
　 間口が狭いケース
　
　
十分な間口が確保できない場合は、機械サイズの小さなM型機械を使用での対応も検討します。また、杭打設位 置を制限することで対応が可能な場合もあります。
　 屋内での設置
　
　
屋内での杭施工の場合、上空制限を考慮に入れて、短尺リーダー施工機械のバリエーションの中から適切な機械高さの機械で対応が可能です。
　 　
　
注意 短尺機械は通常タイプの改造にて対応しているため、改造のためのコスト、工期が発生
　 　
　
屋内　高さ９ｍ 　 屋内　高さ６ｍ 　 屋内　高さ４ｍ
屋内施工9m 屋内施工6ｍ 屋内施工4ｍ
　 　
　 超狭隘なご計画
　
　 EAZETの施工機械のコンパクト性が、施工スペース３０ｍ２程度という、超狭隘な施工計画での杭打設置工事を可能にします。設計段階での入念な打ち合わせが必要となります。
　 　
　
屋内狭隘 レッカー搬入 狭隘敷地
　 　
　 ５）特殊な搬入
　 　
　 計画現場、施工現場へイーゼット施工機械、杭材料を搬入することも重要な検討用件のひとつです。工場・プラント内で想定される特殊な搬入用件に対応します。
　 　
　 自走搬入
　
　 EAZETはキャタピラ自走で狭い搬入路にも対応が容易です。付属のアウトリガーを使用することで鋭角な曲がりにも対応、キャタピラはゴムであるため搬入路の損傷も最小限に抑えます。
　 　
　
工場内自走 月島狭隘
　 　
　 屋内への搬入
　
　 機械高さは2.8m程度、通常の工場施設の入り口では余裕をもって屋内へ入ることが可能です。
　 　
　
屋内への搬入 屋内自走搬入
　 　
　 レッカー搬入
　
　 搬入路がまったく確保できない場合、レッカーを使用して搬入することが可能です。機械重さ搬入場所までの距離を考慮して適切なレッカーを選択します。
　 　
　
レッカー1 レッカー2
　 　
　 スロープ搬入
　
　 施工地盤が下がっている場合、スロープを設置して施工スペースに進入します。
　 　
　
スロープ搬入
　 　
　 パイプラック下をくぐっての搬入
　
　 機械高さは約2.8m　パイプライン等をくぐっての搬入にも対応できます。
　 　
　
パイプライン下
　 　
　 杭材の搬入
　
　 現場状況により適切な搬入車両を選択できます
　 　
　
4t車 　 2t車 　 台車による搬入
4t車 2t車 台車による搬入
　 　
　 ６）施工環境面からのEAZETの選択
　 　
　 工期の短縮
　
　 狭隘地での杭工法として従来一般的であったＢＨ工法に比べて、約3分の1の工期です。速やかに工事を終え機械・設備の稼動が行えます。
　 　
　
EAZET 　 BH工法
EAZET施環 BH工法施環
仕様： 杭長12m(3×4、3ヶ所継手)
杭径216.3mm
杭厚8.2mm
先端径470mm
杭本数　8セット
　
仕様： 杭長15m
杭径700mm
バランスと考慮して
杭本数　8セット
　 　
　
EAZETとBH工法の工程比較
　 　
　 発生残土はゼロ
　
　
通常産業廃棄物扱いとなる杭施工時の残土がまったく発生しない杭工法です。 排出残土からの土壌問題も無縁の工法です 残土ゼロ
　 　
　 振動騒音レベル
　
　
EAZETは現存の杭工法と比較して極めてその振動・騒音レベルが小さな杭工法です。 周辺の設備、施設への悪影響は最小限に抑えます。
　 　
　 ISO環境対策
　
　 ISO14000認証　建設発生残土がゼロという杭工法の採用は、認証を取得している製造事業所等にとっても望ましい建築工法といえます。廃棄物削減という選択が環境性能向上のための活動とつながるからです。
　 　
　 〔設計例〕
　 タンク基礎の設計例です。荷重の分布に応じて効率よくイーゼットを配置、経済設計を行います。
タンク基礎設計例
設計条件
　 重量（kN） モーメント(kN・m)
(atベースプレート)		 水平力H（kN）
(atベースプレート)
据付重量 運転重量
地震時 260 640 780 187
暴風時 260 640 255 58

重量1（基礎重量Wf）
Wf=6.0×3.5×0.9×25＝472.5（kN）
（コンクリートの単位体積重量：25kN/m3）
重量2（総重量ΣW）
ΣＷ=640＋472.5＝1112.5（kN）

1) 杭の支持力
　 　 EAZETの長期許容鉛直支持 （N値30として）
杭仕様：190.7-7.0t　15ｍ　10Set
　短期は長期の2倍とする。（369.8kN）
　 2) 地震時の検討について
　 　 短期は地震時にて検討します。（地震時＞暴風時）
　 　

（1）ここで、杭群二次モーメントの算出

  • Zx＝｛(1.5)2×10｝／1.5＝15
  • Zy＝｛(2.5)2＋(1.25)2｝×4／2.5＝12.5
  • Zxy＝｛(2.572)2＋(1.929)2＋(1.286)2＋(0.643)2｝×2／2.572＝9.6
    以上より、最小値Zxy方向の地震時検討を行なう。
　 3) モーメントの算出
　 　 M＝Mo+H×0.9＝780.0＋187.0×0.9＝948.3（kN・m）
4) 杭の設計 　 　
　 　 （1）長期支持力の検討 　 　
　 　 　RL＝W／N＝1112.5／10＝111.25(kN／本）＜ 184.9（kN／本）…（N値は3Oとする） OK
　 　 （2）短期支持力の検討（引抜発生の確認） 　
　 　 　RS＝W±M／Z＝111.25±948.3／9.6
 ＝111.25＋98.78＝210.03 ＜ 369.81 OK1
　 　 　 ＝111.25−98.78＝12.47 ＞ 0 OK
　 　 　 　 　
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