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太陽光発電スクリュー杭打ち・先行掘削

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かわい

多くの野立て太陽光発電で使用されていますスクリュー杭ですが、地盤の固さや条件に合わせて、打設する方法や機械(重機)も多種多様です。ここでは、杭の打設工法のご紹介をいたします。

使用重機について詳しく知りたい方はこちら↓↓

1.打設方法の種類

1.オーガー(回転)打設

一般的に行われている、施工方法です。
土質が柔らかい ~ 標準的な硬さのところでは、どのタイプの機械(重機)でも打設可能です。地中に石や岩盤などがあった場合や表層にコンクリートやアスファルト敷きであった場合は、打設できません

2.打撃による打設(ラミング工法)

専用の打設機で杭を打撃して地面に入れていく方法です。回転して入れていくスクリュー杭の施工は出来ませんが、支持が得られる地盤の深度が深かった場合などの時、C型チャンネルやH鋼を打設する事ができます。

岩盤や礫を含んだ地盤には適しませんが、コンクリートを使用していないため、工期の短縮につながります。ジオプローブよりも長尺物の施工も可能で、リードがあるのも安心です。

 

3.キャストイン工法

スクリュー杭やC型チャンネルよりも一周り大きく掘削した後(※φ150mm前後でご依頼を頂くことが多いです!)、セメントミルクを流し込む工法です。

この工法のメリットは、大きめに掘削するので、杭の位置が指定した所に確実にセッティングできます
ただし、その分費用と時間が大幅にかかってしまうのが、デメリットです。
①掘削径が大きいので、掘削に時間がかかる。
②セメントと杭の2つ資材費用がかかる。
③セメントを入れる手間がかかる。
④セメントが固まるまで、杭を固定する時間と費用がかかる。

4.先行掘削→杭打設

a)表層に被覆がある場合

被覆部除去状況
被覆部除去状況

被覆部除去後
被覆部除去後

杭打設
杭打設

上記写真のように、コンクリートで被覆(写真は、コンクリート厚:約5cm)されているような現場では、単管より2回りほど大きいパイプ(φ86mm)を使って、打撃破壊した後、通常通りスクリュー杭を打設します。

このように、表層が被覆されているようなところは、うまくそれを残せば雑草対策にかなり有効です。被覆を剥がさず、ピンポイントで先行掘削をすれば、一石二鳥です。被覆がある時ほど、当社にお問合せください。ちなみに、直接スクリュー杭を打設すると、杭の周りに写真のように土が盛られるよう現象になります。見た目的にもきれいに施工できる先行掘削をおススメします。

ボーリングマシンを使えば、コンクリート被覆は10cm程度、アスファルトなら、さらに深く被覆除去できます。まずは、当社までご相談願います

かわい

お問合せはこちらからお気軽にどうぞ!

b)地中障害がある場合

ジオプローブ先行掘り 
打撃で先行掘削するジオプローブ

エコプローブ先行掘り
オーガーとバイブレーションで先行掘削するエコプローブ


エアーの噴射力とオーガーで先行掘削するバックホー

深度はまちまちですが、地中障害は、よくあることです。
石に当たって、スクリュー杭がまっすぐ打設できなかったり、地盤が硬く、スクリュー杭が打設できないという依頼を頂きます。バックホーで、掘削するのも1つの手段ではありますが、杭の周りも当然掘削しますので、地盤が逆に緩くなってしまい、スクリュー杭の沈下に影響を及ぼす可能性があります。

固化剤などを入れて、後々、地盤を固める方法もあるのですが、時間と費用が掛かってしまいます。そんな手間を掛けずにできるのが、先行掘削です。特に、『1m以深で地盤が硬くなる!』といったような、ある程度、深い深度から固くなるような現場では、先行掘削が有効だと考えております。もちろん、全ての現場で、先行掘削ができるか!?と言えば、そうでもありません。まずは、当社までご相談願います

下穴の空け方(土を採取)

*硬い地盤のため、筒状の物(ケーシングと言います)を引き抜いても、崩れたりしません。
*スクリュー杭の直径がφ76mmで、ケーシングの直径がφ86mmなので、抜けないか?とよく尋ねられますが、スクリュー杭に羽があるのと、岩盤と引っ掛かるため、引張り強度が確保できなかったことは一度もありません。

下穴の空け方(ダウンザーホールハンマー)

*ダウンザホールハンマーによる先行掘削は、柔らかい地盤の方が苦手です。理由は、反発(抵抗)がないからです。
*高圧のエアーで噴射しながら、掘削していくので、途中に砂層のような柔らかい地層があった場合、径以上に回りの土が吹き飛んでしまいます。
*指定深度ピッタリに掘削をすることは出来かねます。

事前試験を行うことで、より効率的な先行掘削、施工が可能になります。

5.傾斜角20度程度の比較的緩やかな傾斜地の場合

傾斜施工風景
傾斜角度16度の施工風景傾斜施工風景
傾斜角度20度の施工風景

2012年7月の売電価格(税抜)40円からスタートした、産業用太陽光発電ですが、ここ数年の間で、平らな野立て案件は、大幅に減少傾向にあり、傾斜地での太陽光発電施工も増えてきております。そんな時でも、写真のジオプローブなどのボーリングマシンは活躍できます。

メーカーからは、傾斜角度30度まで対応可能と言われておりますが、当社では、現在20度以下(土質によって難しいケースもございます)までの対応です。それ以上の傾斜地の場合は、別の機械での工法をご提案しております。

傾斜杭打ち施工&架台組み
傾斜角度20度のスクリュー杭打ち施工&架台組み

傾斜地780本杭打ち施工
傾斜地にて780本のスクリュー杭打ち施工

上記のボーリングマシンの特徴として、機械にオペが乗らないというのが上げられます。バックホーの場合は、オペが乗っているので、一緒に転がり落ちる…という事も考えられます。地盤の状態にもよりますが、土質によっても登れる傾斜角度が変わってきます。機械を実際に入れてみないと分かりませんので、事前試験を実施してスクリュー杭が打設できるかの確認をさせて頂きます。

6.傾斜角20度以上の急傾斜地の場合

バックホーをワイヤーで吊り、ウィンチで動かすことによって施工作業を実施します。少し分かりづらいですが、バックホーにオペは乗っていません。左の方がリモコンで操作し、右の方は、レベル担当です。

20度以上になってくると、転落と言うのがチラホラよぎる角度になってきます。そこで、重機の操作はリモコンになってきます。最悪を想定し、安全を配慮した施工になっています。また、法肩にはウインチとアンカーを設置します。太いしっかりとした木があればそれを流用したりもしますが、ない場合は、手掘りでアンカーを設置し、ウインチを設置します。

いずれにしても、20度未満同様、傾斜地は安全作業で行いますので、現地調査が不可欠になってきます。

 

25度以上の傾斜地についても、様々な工法でご提案させて頂いております。
傾斜地で太陽光発電をご検討の方は、是非ご相談ください

当社ではご要望にあわせて様々な重機を使用しております。

かわい

つづいて、スクリュー杭打ちの施工の流れをご紹介します。

スクリュー杭工法:施工の流れ

1.位置出し(すみ出し)

スクリュー杭を打ち込む位置を、現況測量によって割り出し、特定しておきます。この位置の特定が正確でなければ架台や組み立てに影響が出ますので、慎重に行います。敷地のある程度の大きさがわかっていても、実際工事に取り掛かる際にパネルが納まらない!ということがないように、現場の形状(起伏)を把握しておきましょう。極端な例ですが、敷地の端が崖で、パネル配置ができなかったことも過去にはありました。規模が大きくなればなるほど、測量が大切になります。

2.スクリュー杭打ち

スクリュー杭打設
専用の重機を用いてスクリュー杭を地面に打設していきます。スクリュー杭が斜めになったり曲がったりしないように、垂直に杭を打ち込むようにしていきます。杭打ち現場によっては、傾斜地であったり小石等の障害があるので、その現場に対応したスクリュー杭の打設方法を実施していきます。

3.レベル合わせ

レベル合わせ
スクリュー杭の打ち込み時に1つずつ確認していきます。土地の高低や傾斜角度等を考慮にいれていき、スクリュー杭の打ち込みの角度も確認していきます。打ち込み深度や角度が異なると、架台設置の際にくいちがいが生じる等影響するので注意が必要です。

4.架台の取り付け

架台取付

スクリュー杭+架台固定

打設したスクリュー杭の上に架台を取り付けていきます。スクリュー杭の頭に架台を載せて、ボルトでしっかり固定します。太陽光パネルを設置する土台になることから、それぞれの架台の高さと角度を調整・確認していきます。配線のケーブルを埋設します。
ケーブル埋設

5.パネル設置

パネル設置
取り付けた架台にそれぞれ太陽光パネルを設置していきます。パワーコンデショナー・ケーブルなどを設置し、接続させていきます。
パワコン・ケーブル接続
パワコン
太陽光発電設備を設置する際には、雑草対策や雨水対策として砕石や防草シート敷いたり、土嚢や石材を積むといった工程も必要になってくることがあります。初期費用が高くなりますが、太陽光発電は長期間にわたる事業となるので初期投資を惜しまずに対策を立てておくことをおすすめします。具体的にどのような対策が必要になるのかも、当社にご相談ください。

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