(57)【要約】      （修正有）【課題】杭状地盤補強設計のための杭をコンピュータで自動配置する。【解決手段】予め、建物１８全体を支持するために必要な杭２４の本数を算出しておき、所定のルールで自動的に杭２４を配置する。その後に杭間に配置した杭数を調整して、杭の総数を必要本数に近づけるように処理する。簡潔な処理で過不足のない自動的な杭配置が出来る。地盤試験の結果を利用して、配置済みの各杭の杭長を個別に算出すれば、精度の高い杭状地盤補強設計が可能になる。自動杭配置の結果を利用して直ちに自動的に杭状地盤補強のための費用見積計算をすることができる。【選択図】図１
2020148013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の演算処理を実行する手段を含む建物の杭状地盤補強設計装置。
（ａ）記憶装置から建物の間取りを示すデータを読み取る。
（ｂ）記憶装置から地盤の性質を示すデータを読み取る。
（ｃ）予め定めた基準となるデータを参照して、上記の建物の間取りと上記の地盤の性質に適合する杭の種類を選択する。
（ｄ）上記の建物による荷重と、上記の選択をした種類の杭の１本あたりの地盤での支持力から、上記の建物全体を支持するために必要な杭の本数Ｎを算出する。
（ｅ）上記の建物の間取りを示すデータから、その建物の外周壁の出入り隅部の位置座標と、その建物の間取り図により予め指定された種類の壁の交点の位置座標とを検出する。
（ｆ）検出した位置座標に第１の杭群を配置する。
（ｇ）上記の第１の杭群の中で、同一壁線上で隣接する杭の間隔Ｌが予め設定した許容値Ｗ以上の場合に、それらの杭の間に、どの部分もその許容値Ｗを越えないように追加の杭を配置する。
（ｈ）上記の建物の間取りを示すデータに含まれた、予め定めた特殊基礎部のための固有の支持点の位置座標を、該当する配置規則から読み出し追加の杭を配置する。
（ｉ）これまでに配置済みの杭の本数を数えてその総数が上記Ｎ本以上あるかどうかを判定する。
（ｊ）上記の杭の総数がＮ本に満たない場合には、上記の間隔Ｌの杭間に配置した杭数を増加させて、必要数の杭を追加配置して調整する。
【請求項２】
以下の演算処理を実行する手段をさらに含む請求項１に記載の建物の杭状地盤補強設計装置。
（ｋ）上記の杭の総数の調整後に、記憶装置から、地盤試験測定点の位置座標を読み取る。
（ｌ）  配置済みの全ての杭について、その位置座標を検出して、それぞれの杭から最も近い地盤試験測定点を選択し、その測定点の地盤測定データを使用して、それぞれの杭の適切な杭長を算出する。
（ｍ）配置を決定した全ての杭の位置座標と杭長とを出力する。
【請求項３】
上記予め初期的に設定する基準間隔Ｗを、壁を支える基礎の強度上許容される最大値に設定しておき、
上記杭の総数がＮ本に満たない場合には、上記の間隔Ｌの杭間に配置した杭数を増加させて、必要数の杭を追加配置して調整することを特徴とする請求項１または２に記載の杭状地盤補強設計装置。
【請求項４】
杭数を増加させて必要数の杭を追加配置するとき、予め追加配置することができる場所に優先順位を定めておき、その優先順位順に必要最小限の数ずつ杭を順に追加配置する処理を繰り返すことを特徴とする請求項３に記載の杭状地盤補強設計装置。
【請求項５】
上記の地盤の性質を示すデータとそれぞれの杭の杭長とから、それぞれの杭の支持力を算出し、全ての杭の支持力の合計値と、上記の建物全体を支持するために必要な支持力とを比較して、必要な支持力に比べて算出した支持力が不足する場合と、算出した支持力が過剰な場合には、杭の本数を調整することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の杭状地盤補強設計装置。
【請求項６】
上記の壁以外で予め定めた特殊基礎部には、ポーチ部、深基礎部またはキャンティ基礎梁部が含まれ、それぞれ、予め杭を配置する規則を定めて記憶装置に記憶させておくことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の杭状地盤補強設計装置。
【請求項７】
請求項1乃至６のいずれかに記載の杭状地盤補強設計装置により求められた杭の種類と杭長毎の本数を使用して、杭状地盤補費用を算出する手段を含む費用見積計算装置。
【請求項８】
コンピュータを請求項1乃至６のいずれかに記載の各手段として機能させる杭状地盤補強設計プログラム。
【請求項９】
コンピュータを請求項７に記載の手段として機能させる杭状地盤補強費用の見積計算ログラム。
【請求項１０】
請求項８または９に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物とその基礎とを杭を用いて地盤上に支持するための杭状地盤補強設計装置及び費用見積装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軟弱地盤上に建物を建設する場合には、建物とその基礎とを、地盤に打ち込んだ多数の杭を用いて支持することが行われる。建物の直下の地盤構造は必ずしも均一ではない。全ての杭ができるだけ均等に荷重を分担するように杭の配置や長さを決定しなければならない。そのために、建物の構造に応じて杭の配置等を決定する技術が紹介されている（特許文献１）（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４ー２３５６９３
【特許文献２】特許４４５３００７
【特許文献３】特開２００２ー９７６３２
【特許文献４】特開２００９−１２１０９８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の文献に示されたように、杭状地盤補強設計のための計算は複雑であるが、注文住宅では、施主との打ち合せで建物の間取りがある程度決まった段階で、この計算結果を使用した施工費用の見積もり計算をしなければならない。施工費用の見積もり計算のための技術も各種紹介されている（特許文献３）（特許文献４）。
しかしながら、何度か設計を見直すたびに見積もり計算をやりなおすこともあり、できるだけ簡便に自動的に杭配置を決定して、見積もり計算をすることが求められる。さらに、予め取得したＳＷＳ試験データやラムサウンディング試験データ等も利用しながら、杭の本数や杭長を自動的に算出して、可能な限り精度の高い見積もり計算をしたい。本発明は以上の点に着目してなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
【０００６】
＜構成１＞
以下の演算処理を実行する手段を含む建物の杭状地盤補強設計装置。
（ａ）記憶装置から建物の間取りを示すデータを読み取る。
（ｂ）記憶装置から地盤の性質を示すデータを読み取る。
（ｃ）予め定めた基準となるデータを参照して、上記の建物の間取りと上記の地盤の性質に適合する杭の種類を選択する。
（ｄ）上記の建物による荷重と、上記の選択をした種類の杭の１本あたりの地盤での支持力から、上記の建物全体を支持するために必要な杭の本数Ｎを算出する。
（ｅ）上記の建物の間取りを示すデータから、その建物の外周壁の出入り隅部の位置座標と、その建物の間取り図により予め指定された種類の壁の交点の位置座標とを検出する。
（ｆ）検出した位置座標に第１の杭群を配置する。
（ｇ）上記の第１の杭群の中で、同一壁線上で隣接する杭の間隔Ｌが予め設定した許容値Ｗ以上の場合に、それらの杭の間に、どの部分もその許容値Ｗを越えないように追加の杭を配置する。
（ｈ）上記の建物の間取りを示すデータに含まれた、予め定めた特殊基礎部のための固有の支持点の位置座標を、該当する配置規則から読み出し追加の杭を配置する。
（ｉ）これまでに配置済みの杭の本数を数えてその総数が上記Ｎ本以上あるかどうかを判定する。
（ｊ）上記の杭の総数がＮ本に満たない場合には、上記の間隔Ｌの杭間に配置した杭数を増加させて、必要数の杭を追加配置して調整する。
【０００７】
＜構成２＞
以下の演算処理を実行する手段をさらに含む構成１に記載の建物の杭状地盤補強設計装置。
（ｋ）上記の杭の総数の調整後に、記憶装置から、地盤試験測定点の位置座標を読み取る。
（ｌ）  配置済みの全ての杭について、その位置座標を検出して、それぞれの杭から最も近い地盤試験測定点を選択し、その測定点の地盤測定データを使用して、それぞれの杭の適切な杭長を算出する。
（ｍ）配置を決定した全ての杭の位置座標と杭長とを出力する。
【０００８】
＜構成３＞
上記予め初期的に設定する基準間隔Ｗを、壁を支える基礎の強度上許容される最大値に設定しておき、
上記杭の総数がＮ本に満たない場合には、上記の間隔Ｌの杭間に配置した杭数を増加させて、必要数の杭を追加配置して調整することを特徴とする構成１または２に記載の杭状地盤補強設計装置。
【０００９】
＜構成４＞
杭数を増加させて必要数の杭を追加配置するとき、予め追加配置することができる場所に優先順位を定めておき、その優先順位順に必要最小限の数ずつ杭を順に追加配置する処理を繰り返すことを特徴とする構成３に記載の杭状地盤補強設計装置。
【００１０】
＜構成５＞
上記の地盤の性質を示すデータとそれぞれの杭の杭長とから、それぞれの杭の支持力を算出し、全ての杭の支持力の合計値と、上記の建物全体を支持するために必要な支持力とを比較して、必要な支持力に比べて算出した支持力が不足する場合と、算出した支持力が過剰な場合には、杭の本数を調整することを特徴とする構成１乃至４のいずれかに記載の杭状地盤補強設計装置。
【００１１】
＜構成６＞
上記の壁以外で予め定めた特殊基礎部には、ポーチ部、深基礎部またはキャンティ基礎梁部が含まれ、それぞれ、予め杭を配置する規則を定めて記憶装置に記憶させておくことを特徴とする構成１乃至５のいずれかに記載の杭状地盤補強設計装置。
【００１２】
＜構成７＞
構成1乃至６のいずれかに記載の杭状地盤補強設計装置により求められた杭の種類と杭長毎の本数を使用して、杭状地盤補費用を算出する手段を含む費用見積計算装置。
【００１３】
＜構成８＞
コンピュータを構成1乃至６のいずれかに記載の各手段として機能させる杭状地盤補強設計プログラム。
【００１４】
＜構成９＞
コンピュータを構成７に記載の手段として機能させる杭状地盤補強費用の見積計算ログラム。
【００１５】
＜構成１０＞
構成８または９に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の効果】
【００１６】
＜構成１の効果＞
予め、建物全体を支持するために必要な杭の本数Ｎを算出しておき、所定のルールで自動的に杭を配置した後に、上記の間隔Ｌの杭間に配置した杭数を調整して、杭の総数を必要本数Ｎに近づけるように処理するので、簡潔な処理で過不足のない自動的な杭配置が出来る。
＜構成２の効果＞
地盤試験の結果を利用して、配置済みの各杭の杭長を個別に算出して、精度の高い杭状地盤補強設計が可能になる。
＜構成３の効果＞
初期的に設定する基準間隔Ｗを、壁を支える基礎の強度上許容される最大値に設定しておくと、自動的に最小限必要な本数の杭の配置が可能になる。杭の必要本数Ｎに満たない場合だけ杭の追加処理をすればよい。
＜構成４の効果＞
最初に内壁側に１本追加し、次に外壁側に１本あるいは２本追加するというようにすると、バランスよく杭を分散させて自動的に追加配置することができる。
＜構成５の効果＞
配置決定後の全ての杭の支持力の合計値を評価することで、自動的に杭状地盤補強設計の最適化が可能になる。
＜構成６の効果＞
ポーチ部、深基礎部またはキャンティ基礎梁部等の特殊基礎部を支持するには、それぞれ独自の杭配置が求められるので、予めその配置規則を定めておくと、自動的に杭の追加配置が可能になる。
＜構成７の効果＞
自動杭配置の結果を利用して直ちに自動的に杭状地盤補強のための費用見積計算をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の杭状地盤補強設計装置の実施例を示すブロック図である。
【図２】建物の間取りデータ５０と杭の配置例（前段）の説明図である。
【図３】建物の間取りデータ５０と杭の配置例（後段）の説明図である。
【図４】第１の杭群の杭を自動配置した後杭の追加配置をする処理例を示すフローチャートである。
【図５】特殊基礎部に杭を追加配置し必要本数Ｎにあわせて杭数を調整する処理のフローチャートである。
【図６】上記の処理後の費用見積もり計算処理までの動作フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
（杭の自動配置）
図１は本発明の杭状地盤補強設計装置の具体的な実施例を示すブロック図である。
図１に示すように、施主１２と担当者１４との打ち合わせによってコンピュータ１６を用いて施主１２の希望する間取り図が作成される。ここで、その建物の建設地の地盤補強が必要な場合には、図１（ａ）に示すように、建物１８と基礎２０とを必要数の杭２４で支持する地盤補強設計をする。
【００２０】
施主１２と打ち合わせた結果得られた間取り図に基づいて、建物建設の総費用の見積もり計算が必要になるが、地盤補強設計結果についても、できるだけ精度の高い見積もり計算を迅速に行う必要がある。さらに、費用見積もりの結果から施主１２が間取り図の一部変更を希望したような場合にも、迅速に再計算できることが望ましい。このために、図１に示した杭状地盤補強設計装置が利用される。
【００２１】
図のコンピュータ１６を杭状地盤補強設計装置として機能させるために、その演算処理装置２６に、図に示すような機能ブロックを設ける。杭の必要本数算出部２８は、基礎２０を含むこの建物１８の荷重を支えるために、全部で何本の杭２４が必要かを予備的に計算する機能を持つ。この計算を実行する前に、コンピュータ１６の記憶装置４８には、担当者１４の操作によって、建物の間取りデータ５０が入力される。また、記憶装置４８には、予め地盤データ５２や杭の種類選択テーブル５４が記憶されている。これらのデータを使用して杭の種別データ５６が決定される。
【００２２】
例えば、図１（ａ）に示した建物１８の一方の側に図１（ｃ）に示すような擁壁２１が設けられているとする。この擁壁２１の底板２３が、建物１８の基礎２０の直下に張り出していると、建物１８の外壁を支える基礎２０の下に杭２４を配置できない。この場合に、基礎２０と連続して建物１８の内側に張り出した部分（キャンティー部）に杭２４を配置する。これは建物ごとに固有の構造になるので、予め杭２４を配置する場所を決めておく。図示しないポーチ部等でも同様のことがある。このために特殊基礎部杭配置規則６２が、予め記憶装置４８に記憶されている。これらのデータを使用して、杭の配置座標データ５８や杭長と支持力データ６０や見積もり計算結果６４等が自動的に算出される。
【００２３】
杭の必要本数算出部２８が起動すると、記憶装置４８から建物の間取りデータ５０を読み取る。さらに、記憶装置４８から地盤の性質を示す地盤データ５２を読み取る。そして、杭の種類選択テーブル５４を参照して、建物１８の間取りと地盤の性質に適合する杭２４の種類を選択する。この杭の種類選択テーブル５４は、理論値や過去の実績データ等に基づいて予め定めた基準に従って作成されている。
【００２４】
例えば、一般の住宅の地盤補強に使用する杭の種類が複数種類あるとすれば、建物の間取りと地盤の性質（地盤の固さのレベル）を指定すると、いずれかの種類の杭が選択されるように、杭の種類選択テーブル５４を作成しておけばよい。選択された杭の長さや太さに応じて、この地盤中でこの杭１本が分担できる荷重が算出できる。これは試算であるから、杭の長さは一定の標準値としておく。
【００２５】
建物による荷重と、選択をした種類の杭の１本あたりの地盤での支持力から、建物全体を支持するために必要な杭の本数Ｎを算出する。このＮは、この地盤でこの建物を支持するために必要な最小限の杭数である。この算出結果は、杭の自動配置をした演算処理結果の評価のために使用される。
【００２６】
所定の壁線検出部３０は、上記の建物の間取りデータ５０から、所定の壁線を検出して、杭を自動配置するための位置座標を得る機能を持つ。具体的には、その建物の外周壁の出入り隅部の位置座標と、その建物の間取り図により予め指定された種類の壁の交点の位置座標とを検出する。予め指定された種類の壁とは、例えば、垂壁や腰壁を除く全壁や界壁等である。これらの壁の交点に必ず杭を配置するという規則にして、自動的な杭配置処理を簡便にしている。
【００２７】
所定の壁線検出部３０は、上記のように、建物の外周壁の出入り隅部と、建物の間取り図により予め指定された種類の壁の交点の位置座標を求める。この場所は、無条件で杭を自動配置する場所である。建物の間取りを示す図面データ中にこの種類の壁を他の壁と区別できる記号等を含めておけばよい。完全な設計図面でなくても、間取り図と壁構造が明示されたデータがあればよいから、担当者と施主との打ち合せ段階で作成された簡便な図面を使用できる。杭の配置処理部３２は、検出した位置座標に第１の杭群を配置する機能を持つ。
【００２８】
図２（ａ）は、建物の間取りデータ５０上の、建物の外周壁の出入り隅部に丸数字で１番の表示を付けた杭を配置した結果の一例を示している。また、図２（ｂ）は、予め指定された種類の壁の交点に、２番と表示を付けた杭を配置した結果の一例を示している。
【００２９】
上記のように、これらの杭群は無条件に必ずこれらの場所に配置するという規則を設けた。その後に配置する杭群とをこれらの杭群と区別するために、１番と２番の表示を付けた杭群を第１の杭群と呼ぶことにする。第１の杭群は、最小限必要な杭群として扱う。
【００３０】
次に、杭間隔判定部３４は、上記の第１の杭群が適切な間隔で配置されているかどうかを調べるために、同一壁線上で隣接する杭の間隔Ｌを求める。同一壁線上で隣接する杭の間隔Ｌが許容値Ｗを越えると、その壁を支える基礎に過度な応力が加わる。従って、杭間追加配置処理部３６は、第１の杭群の中で、同一壁線上で隣接する杭の間隔Ｌが予め設定した許容値Ｗ以上の場合に、それらの杭の間に、どの部分もその許容値Ｗを越えないように追加の杭を配置する機能を持つ。
【００３１】
この許容値Ｗは、予め該当する建物の基礎構造をもとにして設定しておく。そして、杭間隔判定部３４は、杭間隔を許容値Ｗ以下になるように、新たに杭を追加配置する。図２（ｃ）で、３番と表示を付けた杭が追加配置をした杭である。例えば、図２（ｃ）の間取りデータ５０の、右側縦方向の壁線で、右上の１番と表示を付けた杭とその壁線下方の２番と表示を付けた杭までの間隔Ｌが、Ｗを越える長さとする。このとき、１番と表示を付けた杭からＷだけ離れた場所に３番と表示を付けた杭を追加配置する。この３番と表示を付けた杭と壁線下方の２番と表示を付けた杭までの間隔がＷ以下であれば、これでこの部分の追加配置は終了する。
【００３２】
特殊基礎部杭追加処理部３８は、上記の建物の間取りを示すデータに含まれた、特定基礎部を検出して、その特定基礎部のための固有の支持点の位置座標に追加の杭を配置する機能を持つ。建物の間取りを示す図面中には、上記のように予め指定された種別の壁以外に、ポーチ部、深基礎部、キャンティ基礎梁部等の特定基礎部が存在する。これらの部分には、その形状に応じた固有の位置に杭を配置しなければならない。しかし、汎用性のある規則を定めるのは難しく、従来は専門家の判断に委ねていた。これでは自動処理ができない。
【００３３】
そこで、これらの部分については、予め一定の杭配置規則６２を定めて、記憶装置４８に記憶させておく。即ち、建物の間取りを示すデータ中でこれらの特殊基礎部を検出したときは、その規則６２を参照して杭を機械的に自動配置する。これで、該当する建物の構造上必要最小限の杭配置を自動的に決定できるようになる。図３（ａ）は例えば、内壁端部に４番と表示を付けた杭を追加した例を示す。ポーチ部、深基礎部、キャンティ基礎梁部等では、該当する基礎部直下に複数本の杭を配置するような規則も設けるとよい。
【００３４】
（杭本数の調整）
杭総数の判定部４０は、これまでの処理の結果で配置済みの杭の本数を数える機能を持つ。さらに、その総数が、杭の必要本数算出部２８が算出した杭数のＮ本以上あるかどうかを判定する機能を持つ。上記の杭の自動配置処理では、予め算出した杭の総数Ｎを考慮せずに、建物の間取りと壁構造や基礎構造から杭配置を自動的に決定した。そこで、杭総数の判定部４０が、自動配置の結果と、必要な杭の総数Ｎとを比較して評価する。
【００３５】
そして、不足杭追加処理部４２は、上記の杭の総数がＮ本に満たない場合には、必要数の杭を追加配置して調整する。杭の必要本数算出部２８の演算処理では、建物の壁構造上必要となる最小限の杭配置を自動的に決定したから、その杭の総数が予め定めた杭の総数Ｎを超えていれば、十分な強度の杭状地盤補強ができると判断できる。
【００３６】
一方、予め定めた杭の総数Ｎに満たない場合には、杭を追加配置しなければならない。このとき、上記の間隔Ｌの杭間に許容値Ｗの間隔で杭を追加配置した部分を利用する。許容値Ｗは、これ以上広い間隔で杭を配置すると基礎に過度な応力が加わるとして設定した間隔である。この間隔Ｗで追加配置が可能な箇所を検出して追加配置する。図３（ｂ）の建物の間取りデータ５０中の５番と表示した杭がその追加配置をした杭である。
【００３７】
図３（ｃ）にその追加処理手順を示す。間取りデータ５０の、右側縦方向の壁線で、右上の１番と表示した一方の杭と下方の２番と表示した他方の杭の間隔が、図のようにＬである。このとき、この例では、１番の杭と２番の杭の間に３本の杭を配置している。１番の杭から間隔Ｗ離れたところに既に３番の杭が配置されていた。そこの下方にさらに５番の杭を２本追加配置する。このとき、最後に追加配置した５番の杭と２番の杭との間が間隔ｍになった。
【００３８】
２本の杭の間隔が制限値より狭くなると、杭間が狭すぎて杭の設置に無理が生じる。そこで、この場合には、隣接している他の杭の位置をシフトさせて、全ての杭の間隔が、許容値Ｗ以下でかつ制限値以上になるように、各杭の間隔を調整する。その結果図３（ｃ）の右側の図のように、１番の杭と２番の杭の間に等間隔ｎで３本の杭を配置するようにした。例えば、Ｌ／３が上記の条件を満足したときには、等間隔配置にするという自動処理が可能である。
【００３９】
杭数を増加させて必要数の杭を追加配置するときには、予め追加配置することができる場所に優先順位を定めておくとよい。そして、その優先順位順に、例えば１本ずつ、必要最小限の数ずつ杭を順に追加配置する処理を繰り返すとよい。
【００４０】
この優先順位は、例えば、杭間が比較的広い外壁、杭間が比較的広い内壁、杭間が比較的狭い外壁、杭間が比較的狭い内壁・・という設定にしておく。この順番で１本ずつ杭を追加配置するという処理にすると、建物各部にバランスよく杭を分散させて自動的に必要数だけ追加配置することができる。
【００４１】
上記のように、予め初期的に設定する許容値Ｗを、壁を支える基礎の強度上許容される最大値に設定しておき、上記杭の総数がＮ本に満たない場合には、上記の間隔Ｌの杭間に配置した杭数を増加させると、必要数の杭を追加配置して簡単に調整することができる。杭の必要本数Ｎに満たない場合だけ杭の追加処理をすればよい。杭の必要本数Ｎを簡単に最適値に近づけることができ、杭の自動本数調整処理も容易になる。
【００４２】
なお、自動配置による杭の総数がＮより大きい場合もあり得る。このときは、上記と同様に優先順位を設けて、優先度の高い場所から杭を削除する処理を実行するとよい。例えば、図の建物の間取りデータ５０の左上隅の４本の杭の間隔は、他の場所に比べて狭いので、２本削除することができる。図３（ｄ）は、その結果を示す。
【００４３】
上記のように、予め、建物全体を支持するために必要な杭の本数Ｎを算出しておき、所定のルールで自動的に杭を配置した後に、上記の間隔Ｌの杭間に配置した杭数を増減させて、杭の総数を必要本数Ｎに近づけるように処理するので、簡潔な処理で過不足のない杭配置が出来る。杭配置の最終結果は、杭の配置座標データ５８として記憶装置４８に記憶される。
【００４４】
（杭長の算出）
地下構造は様々で、建物の敷地全体が同じ性質の地盤とは限らない。従って、複数箇所で地盤試験が行われる。これが、記憶装置４８の地盤データ５２に書き込まれている。杭長算出部４４は、上記の杭の総数の調整後に、地盤データ５２から地盤試験測定点の位置座標を読み取る。そして、配置済みの全ての杭について、その位置座標を検出して、それぞれの杭から最も近い地盤試験測定点を選択し、その測定点の地盤測定データを使用して、それぞれの杭の適切な杭長を算出する機能を持つ。
【００４５】
全ての杭の配置を決定した後に、地盤試験測定の結果を利用してそれぞれの杭の長さを決定する。このとき、全ての杭について、最も近い地盤試験測定点の地盤測定データを使用して杭の適切な杭長を算出する。当初に選択した種類の太さの杭であって、その杭長が算出されると、杭の支持力が計算できる。この結果は杭長と支持力データ６０として記憶装置４８に記憶される。
【００４６】
全ての杭の支持力の合計が、その建物や基礎を支持するために必要な値以上であれば、自動配置の結果がそのまま採用できる。支持力が不足するときは、杭の追加配置処理に戻って繰り返し杭数追加のための演算処理をすればよい。以上の処理の結果、配置を決定した全ての杭の位置座標と杭長とを出力して、見積もり計算のみならず建物の設計に広く利用することができる。
【００４７】
全ての杭の支持力の合計が必要な支持力に比べて大きすぎたり、小さすぎたりしたときは杭の太さを変更して調整をすることができる。即ち、当初の杭の種類の選択が不適切だったこともある。配置決定後の全ての杭の支持力の合計値を評価することで、当初に杭を選択するために使用する基準となる杭の種類選択テーブル５４を最適化していくことができ、精度の高い杭状地盤補強設計が可能になる。
【００４８】
（費用の見積もり計算）
地盤補強費用見積計算部４６は、杭の配置座標データ５８と杭長と支持力データ６０とを読み出して、杭の杭長別の本数を使用して杭状地盤補強のための費用見積計算を実行する機能を持つ。このデータ以外の様々なデータを使用して、既知の方法で建物の建設費用見積もり計算をすればよい。
【００４９】
全ての杭の位置座標と杭長とを、上記のようにして建物の間取りを示すデータから自動的に決定できれば、施主の希望する建物の間取りからすみやかに杭状地盤補強のための見積もり計算が可能になる。また、施主がその後に建物の間取りの一部変更等を希望した場合でも、迅速に見積もりの修正等が可能になる。
【００５０】
（コンピュータプログラム）
図４から図６は、上記の演算処理を実行するための杭状地盤補強設計見積プログラムについて、その処理手順の具体例を説明する。
図４は、建物の外周壁の出入り隅部と所定の壁の交点の位置座標とを検出して上記の第１の杭群の杭を自動配置し、杭間隔が広い部分の杭の追加配置や狭い部分の杭の削除を行う処理を示すフローチャートである。
【００５１】
まず、杭の必要本数算出部２８が起動して、ステップＳ１１で、建物の間取りデータ５０を読み取る。次にステップＳ１２で、地盤データ５２を読み取る。ステップＳ１３では、杭の種類選択テーブル５４を参照して、杭の種類を選択して、選択した杭の種別データ５６を書き込む。その後ステップＳ１４で、これらのデータから必要な杭の本数Ｎを算出する。
【００５２】
次に所定の壁線検出部３０が起動して、ステップＳ１５で、建物の外周壁の出入り隅部の位置座標を検出する。さらに、ステップＳ１６で、建物の間取りデータ５０中の所定の壁の交点の位置座標を検出する。ステップＳ１７で、検出した位置座標に第１の杭群を配置する。
【００５３】
次に杭間隔判定部３４が起動してし、ステップＳ１８で、同一壁線上で隣接する杭の間隔Ｌを求める。さらに、ステップＳ１９で、間隔Ｌが許容値Ｗ以上かどうかという判断をする。この判断の結果がイエスのときはステップＳ２０の処理に移行し、ノーのときはステップＳ２１の処理に移行する。
【００５４】
ステップＳ２０では、杭間追加配置処理部３６が、間隔Ｌが許容値Ｗ以上の部分に追加の杭を配置するをする。ステップＳ２１では、杭間が制限値以下の部分があるかどうかという判断をする。この判断の結果がイエスのときはステップＳ２２の処理に移行し、ノーのときはここまでの処理を終了する。ステップＳ２２では、杭間を許容値の範囲に調整する。以上の処理の結果により杭の配置座標データ５８を作成する。
【００５５】
図５は、特殊基礎部に杭を追加配置し、さらに必要本数Ｎにあわせて杭数を調整する処理のフローチャートである。
ステップＳ３１で、特殊基礎部杭追加処理部３８は、建物の間取りデータ５０中で特殊基礎部を検出する。ステップＳ３２で、特殊基礎部杭配置規則６２を参照して、固有の支持点の位置座標を検出する。ステップＳ３３では、その支持点に追加の杭を配置する。この結果により杭の配置座標データ５８を更新する。
【００５６】
ステップＳ３４では、杭総数の判定部４０が、杭の配置座標データ５８を読み取って、配置済みの杭の本数を数える。ステップＳ３５では、杭の総数がＮ本以上あるかどうかという判断をする。この判断の結果がイエスのときはこれまでの処理を終了し、ノーのときはステップＳ３６の処理に移行する。ステップＳ３６では、不足杭追加処理部４２が、間隔Ｌの杭間を検出する。優先順位があるときは優先順に間隔Ｌの杭間を検出する。ステップＳ３７では、そこに必要数の杭を追加配置する。
【００５７】
図６は、費用見積もり計算処理までの動作フローチャートである。
ステップＳ４１では、杭長算出部４４が、地盤データ５２から、地盤試験測定点の位置座標を読み取る。ステップＳ４２では、杭の配置座標データ５８に記録された全ての杭について、最も近い地盤試験測定点を選択する。ステップＳ４３では、その測定点の地盤測定データから各杭の杭長と支持力データを算出する。ステップＳ４４では、配置を決定した杭の位置座標と杭長と支持力データを杭長と支持力データ６０に書き込む。
【００５８】
地盤補強費用見積計算部４６は杭長と支持力データ６０を参照して、ステップＳ４５で、杭の杭長別の本数を求める。そして、ステップＳ４６で、杭状地盤補強のための費用見積計算を実行する。以上の図４から図６までの処理はそのまま自動的に連続して実行できる。従って、建物の間取りデータ５０と地盤データ５２と杭の種類選択テーブル５４と特殊基礎部杭配置規則６２のデータが予め記憶装置４８に記憶されていれば、一気に自動的に杭状地盤補強設計と費用見積のためのデータを得ることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１２  施主
１４  担当者
１６  コンピュータ
１８  建物
１９  壁線
２０  基礎
２１  擁壁
２２  キャンティ部
２３  底盤
２４  杭
２６  演算処理装置
２８  杭の必要本数算出部
３０  所定の壁線検出部
３２  杭の配置処理部
３４  杭間隔判定部
３６  杭間追加配置処理部
３８  特殊基礎部杭追加処理部
４０  杭総数の判定部
４２  不足杭追加処理部
４４  杭長算出部
４６  地盤補強費用見積計算部
４８  記憶装置
５０  建物の間取りデータ
５２  地盤データ
５４  杭の種類選択テーブル
５６  選択した杭の種別データ
５８  杭の配置座標データ
６０  杭長と支持力データ
６２  特殊基礎部杭配置規則
６４  見積計算結果
【図１】
2020148013.tif 000003
【図２】
2020148013.tif 000004
【図３】
2020148013.tif 000005
【図４】
2020148013.tif 000006
【図５】
2020148013.tif 000007
【図６】
2020148013.tif 000008