(57)【要約】【課題】反力杭や反力桁を不要にして載荷反力を得ることができ、周面摩擦力に関する情報を得ることができ、且つ試験杭を本設杭として使用することを可能にする場所打ち杭の先端支持力確認方法を提供する。【解決手段】地盤Ｇを掘削して形成した掘削孔１の内部に、載荷用ロッド１１ａの先端に載荷板１１ｂを設けて形成した荷重伝達部材１１を掘削孔１の孔底１ａに載荷板１１ｂを接触させて設置するとともに、この荷重伝達部材１１との間にフリクションカット１２を施した状態でコンクリート２を打設して場所打ち杭Ｂを形成する。そして、場所打ち杭Ｂの杭頭から上方に配された載荷用ロッド１１ａの頭部に載荷装置１４を設置するとともに、コンクリート２に埋設固定された鋼材１３に繋げて載荷装置１４上に反力部材１５を設置し、反力部材１５で反力を確保しつつ載荷装置１４によって荷重伝達部材１１から場所打ち杭Ｂの先端に荷重を載荷する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
場所打ち杭の先端支持力を確認する方法であって、
地盤を掘削して形成した掘削孔の内部に、載荷用ロッドの先端に載荷板を設けて形成した荷重伝達部材を前記掘削孔の孔底に前記載荷板を接触させて設置するとともに、該荷重伝達部材との間にフリクションカットを施した状態でコンクリートを打設して場所打ち杭を形成し、
前記場所打ち杭の杭頭から上方に配された前記載荷用ロッドの頭部に載荷装置を設置するとともに、前記コンクリートに埋設固定された鋼材に繋げて前記載荷装置上に反力部材を設置し、
前記反力部材で反力を確保しつつ前記載荷装置によって前記荷重伝達部材から前記場所打ち杭の先端に荷重を載荷するようにしたことを特徴とする場所打ち杭の先端支持力確認方法。
【請求項２】
請求項１記載の場所打ち杭の先端支持力確認方法において、
前記鋼材が前記場所打ち杭の主筋であることを特徴とする場所打ち杭の先端支持力確認方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の場所打ち杭の先端支持力確認方法において、
前記鋼材が鋼管であることを特徴とする場所打ち杭の先端支持力確認方法。
【請求項４】
請求項３記載の場所打ち杭の先端支持力確認方法において、
前記鋼管がフリクションカット用鋼管であり、該フリクションカット用鋼管の内部に前記載荷用ロッドを挿通した状態で前記荷重伝達部材を設置するとともに、前記フリクションカット用鋼管の外側に前記コンクリートを打設して、前記荷重伝達部材と前記コンクリートの間にフリクションカットを施すようにしたことを特徴とする場所打ち杭の先端支持力確認方法。
【請求項５】
請求項４記載の場所打ち杭の先端支持力確認方法において、
前記フリクションカット用鋼管と前記荷重伝達部材の間に、前記荷重伝達部材を前記フリクションカット用鋼管と同軸上に配した状態で保持するとともに前記荷重伝達部材の座屈を防止するガイド兼座屈防止用部材が設けられていることを特徴とする場所打ち杭の先端支持力確認方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の場所打ち杭の先端支持力確認方法において、
前記載荷板と前記載荷用ロッドを着脱可能に設けて前記荷重伝達部材が形成されていることを特徴とする場所打ち杭の先端支持力確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、場所打ち杭の先端支持力を確認する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、場所打ちコンクリート杭（場所打ち杭）は、地盤を掘削して形成した掘削孔内に鉄筋篭を挿入するとともにコンクリートを打設して構築されるものであり、必要な支持力に合わせて先端部（拡底部）を拡幅するなどして大口径杭を比較的容易に構築できるため、高支持力を必要とする超高層ビルなどの基礎として広く用いられている。
【０００３】
このような場所打ちコンクリート杭を構築する際には、図７に示すように、掘削孔１の形成とともに地盤Ｇの応力が解放されるため、たとえ締まった良好な地盤Ｇであっても、特に掘削孔１の孔底１ａ付近の地盤（先端地盤Ｇ１）に少なからず緩みが生じる。そして、このような緩みを生じた先端地盤Ｇ１は、図８に示すように、掘削孔１内にコンクリート２を打設するとともに再度締め固められ、ある程度緩みの回復（上載圧効果）が期待できるが、基準や指針では場所打ちコンクリート杭Ａの長期許容先端支持力度が他の杭工法よりも小さく抑えられている。
【０００４】
一方、地盤が良好な場合、載荷試験によって支持力を確認すれば、基準や指針で規定された以上の支持力を採用することも可能である。そして、このような載荷試験は、実際の杭（本設杭）と同じ諸元の杭を用いて行われるのが一般的であり、杭頭に載荷する押込み試験と、杭先端に設置したジャッキで載荷する先端載荷試験とが用いられている。
【０００５】
押込み試験は、実際に用いる場所打ちコンクリート杭、または実際に用いる杭と同様に施工した試験杭に対し、杭頭に直接荷重を載荷して、杭の沈下量を計測するものである。そして、載荷荷重と沈下の関係から杭の許容支持力を求めて評価を行う。このような押込み試験は、実際の杭を実際に近い条件で載荷するため、最も正確な載荷荷重−沈下関係を得ることができ、最も望ましい載荷試験方法である。この反面、先端径が数ｍ以上の大口径場所打ち杭の支持力を評価するためには、数千トン以上の載荷荷重を必要とし、載荷装置や反力装置の問題や費用が莫大になることから事実上試験を行うことが不可能である。
【０００６】
先端載荷試験は、図９に示すように、地盤Ｇに掘削孔１を形成した段階で、孔底１ａ（杭先端）に載荷ジャッキ３を設置するとともに掘削孔１内に鉄筋篭の挿入、コンクリート２の打設を行って場所打ちコンクリート杭Ａを構築し、載荷ジャッキ３により場所打ちコンクリート杭Ａの自重と周面摩擦力（周面摩擦抵抗）で反力を確保しつつ、直接孔底１ａに荷重Ｎを載荷して試験を行うものである。しかしながら、この先端載荷試験においては、杭Ａの軸径以下の載荷しか行えず、拡底杭に適用できない。また、反力が杭Ａの自重と周面摩擦力であることから、この値を超えて載荷することが困難であり、やはり大荷重には十分に対応できない。さらに、載荷ジャッキ３が埋め殺しになるため、費用が高額になるなどの問題がある。
【０００７】
また、拡底杭に対応するため、杭先端ではなく中間部に載荷ジャッキを配置する手法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。しかしながら、このようにした場合であっても、拡底により先端支持力が増加するのに対し、載荷ジャッキを杭中間部に設置することで載荷ジャッキよりも上方の杭長が短くなり、反力となる周面摩擦力が小さくなってしまう。このため、載荷ジャッキの上方の杭径を非常に大きなものにしないと先端支持力の確認に必要な載荷が行えない可能性がある。また、載荷ジャッキが埋め殺しになるため、先端載荷と同様に費用が高額になる。
【０００８】
また、小さな載荷荷重で場所打ち杭の支持力を評価する方法として、例えば図１０に示すように、掘削孔１に対して小径の載荷用ロッド４を用い、この載荷用ロッド４の下端（先端）に設けた小さな載荷板５により孔底１ａで載荷する方法（深層載荷試験）が提案されている（例えば、特許文献３参照）。これは、載荷用ロッド４及び載荷板５を介して孔底１ａに所定の荷重Ｎを載荷し、載荷用ロッド４の沈下量をダイヤルゲージなどで計測して、載荷荷重と沈下の関係を求め、これを載荷荷重度（載荷荷重／載荷板面積）と沈下比（沈下量／載荷板直径）の関係で表して、大口径の杭の先端荷重−沈下関係を与える方法である。
【０００９】
ここで、実際の杭先端は、図１１（ａ）に示すように、上から杭自重を受けることにより掘削時の緩みが幾分回復し、さらに杭先端周りの地盤Ｇにも杭長に応じた上載圧が作用する。一方、深層載荷試験では、図１０及び図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、一般に載荷径が９０ｍｍであり、数ｍの先端径の杭Ａに対して面積比で数百〜２千分の１以下と小さく、載荷板５の周りには地盤Ｇがない。このため、上載圧の効果はなく、且つコンクリート打設による緩みの回復も期待できず、支持力を大幅に過小評価する可能性が大きい。また、掘削方法が実際の杭の施工と異なり、緩みの状況が実際と異なることが多く、この点からも杭Ａの荷重−沈下関係を与えるには無理がある。さらに、杭の降伏荷重や極限支持力は、深層載荷試験で与えられるとする研究もあるが、場所打ち杭Ａの場合、一般に設計に用いられるのは、杭径の１／１０の沈下を生じた際の荷重である基準支持力であって、これが深層載荷試験と一致することを示す報告はない。
【００１０】
これに対し、本発明者は、図１２に示すように、実際の杭Ａと同じ施工法で掘削した掘削孔１の孔底１ａに、フリクションカット６を施して荷重伝達部材７（載荷用ロッド４及び載荷板５）を設置し、さらに実際の杭と略同等の比重を有する砂利など埋め戻し材８で先端部（拡底部）を埋め戻して載荷試験を行う方法を提案している（特許文献４参照）。そして、この先端支持力確認方法では、掘削孔１の孔底１ａよりも直径が小さい載荷板５（及び載荷用ロッド４）で荷重Ｎを載荷するようにした場合においても、先端地盤Ｇ１が埋め戻し材８によって実際の場所打ち杭を構築した場合と同様に押圧される。このため、先端地盤Ｇ１の緩みをある程度回復させて試験を行うことが可能になり、載荷荷重と沈下の関係から安全側で且つ大幅に過小評価することなく杭Ａの支持力を求めることが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−２５４３４９号公報
【特許文献２】特許第４３１３９３８号公報
【特許文献３】特開２００１−６４９５４号公報
【特許文献４】特開２００９−１０８４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図１２に示した場所打ち杭の先端支持力確認方法においては、載荷反力を得るために反力杭や反力桁が必要となり、費用が大きくなる。また、周面摩擦力に関する情報を得ることができない。さらに、先端部を砂利（埋め戻し材９）で埋め戻した場合には、試験杭を本設杭として使用することができないという課題が残されていた。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑み、反力杭や反力桁を不要にして載荷反力を得ることができ、周面摩擦力に関する情報を得ることができ、且つ試験杭を本設杭として使用することを可能にする場所打ち杭の先端支持力確認方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１５】
本発明の場所打ち杭の先端支持力確認方法は、場所打ち杭の先端支持力を確認する方法であって、地盤を掘削して形成した掘削孔の内部に、載荷用ロッドの先端に載荷板を設けて形成した荷重伝達部材を前記掘削孔の孔底に前記載荷板を接触させて設置するとともに、該荷重伝達部材との間にフリクションカットを施した状態でコンクリートを打設して場所打ち杭を形成し、前記場所打ち杭の杭頭から上方に配された前記載荷用ロッドの頭部に載荷装置を設置するとともに、前記コンクリートに埋設固定された鋼材に繋げて前記載荷装置上に反力部材を設置し、前記反力部材で反力を確保しつつ前記載荷装置によって前記荷重伝達部材から前記場所打ち杭の先端に荷重を載荷するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
この発明においては、掘削孔の孔底よりも載荷板の直径が小さい荷重伝達部材で荷重を載荷するようにした場合においても、載荷板の外側の先端地盤がコンクリートによって実際の場所打ち杭を構築した場合と同様に押圧され、実際の杭と同様に先端地盤の緩みをある程度回復させて試験を行うことが可能になる。特に、場所打ち杭が拡底杭である場合においても、先端地盤の緩みをある程度回復させて試験を行うことが可能になる。さらに、期待される最大周面摩擦力の大きさに応じて載荷板の大きさを変えることで、先端支持力の確認に必要な（十分な）載荷を行うことが可能になる。
【００１７】
また、コンクリートに埋設固定された鋼材に繋げた反力部材で反力を確保し荷重を載荷することによって、鋼材から伝達される引張力を場所打ち杭の周面摩擦抵抗で負担させることが可能になり、この周面摩擦を反力として先端載荷を行うことが可能になる。
【００１８】
さらに、載荷用ロッドの頭部に載荷ジャッキなどの載荷装置が設置されるため、埋め殺しにすることを不要にできる。
【００１９】
また、従来の場所打ち杭の先端支持力確認方法のように、先端部に砂利などの埋め戻し材を充填するのではなく、この先端部に実際の杭と同様にコンクリートが充填されているため、試験杭を本設杭として使用することが可能になる。
【００２０】
また、本発明の場所打ち杭の先端支持力確認方法においては、前記鋼材が前記場所打ち杭の主筋であることが望ましい。
【００２１】
この発明においては、反力部材を繋げる鋼材として場所打ち杭の主筋を用いることで、反力部材で反力を確保して荷重を載荷することにより、主筋から伝達される引張力を確実に場所打ち杭の周面摩擦抵抗で負担させることが可能になる。
【００２２】
さらに、本発明の場所打ち杭の先端支持力確認方法においては、前記鋼材が鋼管であってもよい。
【００２３】
この発明においては、反力部材を繋げる鋼材として例えば杭の外周に設置される杭頭補強用鋼管などの鋼管を用いても、鋼管から伝達される引張力を場所打ち杭の周面摩擦抵抗で負担させることが可能になる。
【００２４】
また、本発明の場所打ち杭の先端支持力確認方法においては、前記鋼管がフリクションカット用鋼管であり、該フリクションカット用鋼管の内部に前記載荷用ロッドを挿通した状態で前記荷重伝達部材を設置するとともに、前記フリクションカット用鋼管の外側に前記コンクリートを打設して、前記荷重伝達部材と前記コンクリートの間にフリクションカットを施すようにしてもよい。
【００２５】
この発明においては、反力部材を繋げる鋼材として用いる鋼管がフリクションカット用鋼管であることにより、確実にフリクションカットを施すことができ、載荷荷重を先端地盤に伝達させて（載荷して）、より正確な先端支持力を求めることが可能になる。また、試験後に、荷重伝達部材をフリクッションカット用鋼管から引き抜いて回収することが可能になるとともに、荷重伝達部材を引き抜いた後のフリクションカット用鋼管内にモルタル等を充填し、試験杭を本設杭として使用することが可能になる。
【００２６】
さらに、本発明の場所打ち杭の先端支持力確認方法においては、前記フリクションカット用鋼管と前記荷重伝達部材の間に、前記荷重伝達部材を前記フリクションカット用鋼管と同軸上に配した状態で保持するとともに前記荷重伝達部材の座屈を防止するガイド兼座屈防止用部材が設けられていることが望ましい。
【００２７】
この発明においては、フリクションカット用鋼管と荷重伝達部材の間にガイド兼座屈防止用部材が設けられているため、荷重伝達部材をフリクションカット用鋼管と同軸上に配した状態で保持することができ、また、荷重伝達部材の座屈を防止することができ、より正確な先端支持力を求めることが可能になる。
【００２８】
また、本発明の場所打ち杭の先端支持力確認方法においては、前記載荷板と前記載荷用ロッドを着脱可能に設けて前記荷重伝達部材が形成されていることが望ましい。
【００２９】
この発明においては、試験後に載荷板から載荷用ロッドを取り外して回収することができる。また、載荷用ロッドを回収した後の孔にモルタル等を充填することで、試験杭を本設杭として使用することが可能になる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の場所打ち杭の先端支持力確認方法によれば、掘削孔の孔底よりも載荷板の直径が小さい荷重伝達部材で荷重を載荷するようにした場合においても、荷重伝達部材の外側の先端地盤の緩みをある程度回復させて試験を行うことが可能になり、載荷荷重と沈下の関係から安全側で且つ大幅に過小評価することなく場所打ち杭の先端支持力を求めることが可能になる。さらに、期待される最大周面摩擦力の大きさに応じて載荷板の大きさを変えることで、先端支持力の確認に必要な（十分な）載荷を行うことが可能になる。
【００３１】
また、鋼材から伝達される引張力を場所打ち杭の周面摩擦抵抗で負担させることが可能になり、この周面摩擦を反力として先端載荷を行うことが可能になるため、場所打ち杭の周面摩擦抵抗の大きさに応じて載荷板の大きさを調整し、反力杭や反力桁などを用いずに大口径杭の先端荷重−沈下関係を十分な荷重まで得ることが可能になる。
【００３２】
また、コンクリートに埋設固定された鋼材に繋げた反力部材で反力を確保して荷重を載荷するようにしたことで、杭頭の変位や鋼材の歪みなどを計測することによって、先端支持力だけでなく、杭の周面摩擦に関する情報を得ることが可能になる。さらに、杭の引抜抵抗に関する情報も得ることが可能になる。
【００３３】
また、反力杭や反力桁などが不要になることに加え、載荷用ロッドの頭部に載荷ジャッキなどの載荷装置が設置されて埋め殺しにすることを不要にできるため、試験に要する費用を低減することが可能になる。
【００３４】
さらに、従来の場所打ち杭の先端支持力確認方法のように、先端部に砂利などの埋め戻し材を充填するのではなく、この先端部にコンクリートが充填されているため、試験杭を本設杭として使用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る場所打ち杭の先端支持力確認方法を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る場所打ち杭の先端支持力確認方法を用いて荷重を載荷した状態を示す図である。
【図３】フリクションカット用鋼管を用いた場所打ち杭の先端支持力確認方法を示す図である。
【図４】反力部材をフリクションカット用鋼管に繋いで反力を確保するようにした場所打ち杭の先端支持力確認方法を示す図である。
【図５】フリクションカット用鋼管が載荷板よりも大径で形成されている場合の場所打ち杭の先端支持力確認方法を示す図である。
【図６】反力部材を杭外側に設置された鋼管に繋いて反力を確保するようにした場所打ち杭の先端支持力確認方法を示す図である。
【図７】地盤に掘削孔を形成した状態を示す図である。
【図８】掘削孔の内部にコンクリートを充填して形成した拡底杭を示す図である。
【図９】孔底に載荷ジャッキを設置して行う従来の杭先端載荷試験方法を示す図である。
【図１０】掘削孔の内部に載荷用ロッドを設置して行う従来の杭先端載荷試験方法を示す図である。
【図１１】実際の杭先端周りと従来の試験方法の載荷板周りの上載圧効果の違いを示す図である。
【図１２】先端部（拡底部）に砂利などの埋め戻し材を充填して行う従来の杭先端載荷試験方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図１及び図２を参照し、本発明の一実施形態に係る場所打ち杭の先端支持力確認方法について説明する。本実施形態は、高層ビルなどの建築物の基礎として多用されている場所打ちコンクリート杭（場所打ち杭）の先端支持力を確認する方法に関し、特に先端径が数ｍの大口径杭の先端荷重（載荷荷重）と沈下の関係を小さな載荷荷重で求め、この載荷荷重と沈下の関係から安全側で且つ大幅に過小評価することなく先端支持力を求めることが可能な場所打ち杭の先端支持力確認方法に関するものである。
【００３７】
本実施形態の場所打ち杭の先端支持力確認方法では、はじめに、図１（図７参照）に示すように、実際の場所打ち杭（本設杭）と同じ施工方法で地盤Ｇを掘削し実際の場所打ち杭と同形同大の掘削孔１を形成する。なお、本実施形態では、実際の場所打ち杭が先端部を拡幅した拡底杭（大口径杭）であるものとし、これに応じて、掘削孔１は、上部側に杭軸Ｏ１方向の全長にわたって同径の杭軸部９を備え、先端側に杭軸Ｏ１方向の上方から下方に向かうに従い漸次拡径する拡底部１０を備えて形成される。
【００３８】
そして、本実施形態では、例えば鋼管などの載荷用ロッド１１ａの下端に円形状で平板状の金属製の載荷板１１ｂを設けてなる荷重伝達部材１１を、孔底１ａに載荷板１１ｂの下面（載荷面）が接触するように掘削孔１の内部に挿入して設置する。また、このとき、荷重伝達部材１１は、載荷板１１ｂが載荷用ロッド１１ａよりも大径で形成され、その軸線Ｏ２を杭軸Ｏ１と同軸上に配して設置される。これにより、載荷板１１ｂが孔底１ａの中央部に設置される。また、本実施形態では、荷重伝達部材１１の外面、すなわち載荷用ロッド１１ａや載荷板１１ｂの外面に、コンクリート２との摩擦を小さくするための被覆材が貼設（あるいは塗布剤が塗布）され、これにより、荷重伝達部材１１はフリクションカット１２が施されている。
【００３９】
そして、本実施形態では、上記のように荷重伝達部材１１を掘削孔１内の所定位置に設置するとともに、実際の杭と同様に鉄筋１３を配筋し、掘削孔１全体にコンクリート２を打設する。これにより、先端支持力を確認する本実施形態の場所打ち杭（場所打ちコンクリート杭、試験杭）Ｂは、実際の杭（本設杭）と同様に形成されるとともに、荷重伝達部材１１とコンクリート２の間にフリクションカット１２を施した状態で形成される。
【００４０】
次に、所定の載荷荷重を載荷するための載荷装置（載荷ジャッキ）１４を場所打ち杭Ｂの杭頭から上方に配された載荷用ロッド１１ａの頭部に設置するとともに、この載荷装置１４上に反力部材１５を設置する。また、反力部材１５は、場所打ち杭Ｂの杭頭から上方に延出した鉄筋（杭の主筋）１３に繋げて設置される。なお、載荷装置１４は、場所打ち杭Ｂ（杭頭）や載荷用ロッド１１ａの沈下量（変位）、鉄筋１３の歪みなどを計測する計測手段を備えている。また、載荷装置１４は、載荷用ロッド１１ａの頭部に設置した台座１４ａ上に設置されている。このように載荷装置１４及び反力部材１５を設置した段階で先端支持力確認試験の準備が完了する。
【００４１】
そして、上記のように先端支持力確認試験の準備が完了した段階で、載荷装置１４を駆動し、図２に示すように、荷重伝達部材１１を通じて孔底１ａに荷重Ｎを静的に載荷して、荷重伝達部材１１の沈下量などを計測手段で計測し、載荷荷重と沈下の関係（載荷荷重度（荷重／載荷板面積）と沈下比（沈下量／載荷板径）の関係）を求める。このように求めた載荷荷重と沈下の関係から、例えば沈下比が０．１のときの載荷荷重度（載荷板径（杭径）に対し１０％の沈下量で沈下したときの載荷荷重）を求め、この載荷荷重度を基準支持力度ｑｄとして評価し、さらに基準支持力度ｑｄから長期許容支持力度ｑａを算出して評価を行う。なお、荷重伝達部材１１に対する荷重Ｎは、静的載荷に限らず、急速載荷など状況に合わせて適宜選択的に載荷すればよい。
【００４２】
そして、本実施形態の場所打ち杭の先端支持力確認方法においては、掘削孔１の孔底１ａよりも載荷板１１ｂの直径が小さい荷重伝達部材１１で荷重Ｎを載荷するようにした場合においても、載荷板１１ｂの外側の先端地盤Ｇ１がコンクリート２によって実際の場所打ち杭を構築した場合と同様に押圧される。このため、実際の杭と同様に先端地盤Ｇ１の緩みがある程度回復する。
【００４３】
また、期待される最大周面摩擦力Ｆ１の大きさに応じて載荷板１１ｂの大きさを変えることで、先端支持力の確認に必要な（十分な）載荷が行える。
【００４４】
さらに、上記のように、荷重Ｎを載荷する際には、場所打ち杭Ｂの主筋１３に繋げた反力部材１５で反力が確保され、載荷装置１４で荷重伝達部材１１から場所打ち杭Ｂの先端に荷重Ｎが伝達して載荷される。そして、このとき、反力部材１５がコンクリート２に埋設固定された主筋１３に繋げられているため、この主筋１３から伝達される引張力Ｆ２が、場所打ち杭Ｂの周面摩擦抵抗Ｆ１で負担される。このため、周面摩擦Ｆ１によっても反力を得て先端載荷が行える。これにより、場所打ち杭Ｂの周面摩擦抵抗Ｆ１の大きさに応じて載荷板１１ｂの大きさを調整することで、反力杭や反力桁などを用いずに大口径杭の先端荷重−沈下関係が十分な荷重Ｎまで得られることになる。
【００４５】
また、コンクリート２に埋設固定された場所打ち杭Ｂの主筋１３に繋げた反力部材１５で反力を確保して荷重Ｎを載荷するようにしたことで、杭頭の変位や主筋１３の歪みなどを計測することによって、先端支持力だけでなく、場所打ち杭Ｂの周面摩擦Ｆ１に関する情報が得られる。さらに、周面摩擦Ｆ１は引張試験を行う場合と同じなので、場所打ち杭Ｂの引抜抵抗に関する情報も得られることになる。
【００４６】
ここで、変位を杭径の３０％（通常の場所打ち杭が極限支持力の目安としている杭径の１０％の３倍）とし、杭先端周辺地盤の歪みを確認した模擬実験結果が報告されており、この報告では、杭径の３０％という大きな変位に対しても杭先端より浅い部分の地盤にほとんど歪みが生じないことが示されている。この報告から、杭先端より浅い部分の地盤剛性があまり支持力に影響を与えることがないと言える。
【００４７】
また、杭先端周辺地盤は、杭周面摩擦により鉛直応力が増加し、砂質地盤では支持力の増加がみられるが、本実施形態では、周面摩擦抵抗Ｆ１が逆向きに作用する。すなわち、支持力を減じる方向に周面摩擦抵抗Ｆ１が生じる。さらに、杭先端の中心部を押圧することから周面摩擦Ｆ１の影響を受けにくい。
【００４８】
また、掘削により、地盤Ｇの緩みは杭中心軸Ｏ１部分で最も大きく、周辺部で小さくなるが、杭軸Ｏ１近傍部を載荷するので、地盤Ｇの緩みは先端全体よりやや大きめになる。
【００４９】
これらのことから、本実施形態のように杭先端までコンクリート２を充填しても支持力が過大になる影響は小さいと言える。
【００５０】
したがって、本実施形態の場所打ち杭の先端支持力確認方法においては、掘削孔１の孔底１ａよりも載荷板１１ｂの直径が小さい荷重伝達部材１１で荷重Ｎを載荷するようにした場合においても、載荷板１１ｂの外側の先端地盤Ｇ１がコンクリート２によって実際の場所打ち杭を構築した場合と同様に押圧され、実際の杭と同様に先端地盤Ｇ１の緩みをある程度回復させて試験を行うことが可能になる。特に、場所打ち杭Ｂが拡底杭である場合においても、先端地盤Ｇ１の緩みをある程度回復させて試験を行うことが可能になる。さらに、期待される最大周面摩擦力Ｆ１の大きさに応じて載荷板１１ｂの大きさを変えることで、先端支持力の確認に必要な（十分な）載荷を行うことが可能になる。これにより、載荷荷重と沈下の関係から安全側で且つ大幅に過小評価することなく場所打ち杭の先端支持力（基準支持力度ｑｄや長期許容支持力度ｑａ）を求めることが可能になる。
【００５１】
また、コンクリート２に埋設固定された場所打ち杭Ｂの主筋（鋼材）１３に繋げた反力部材１５で反力を確保して荷重Ｎを載荷することによって、主筋１３から伝達される引張力Ｆ２を場所打ち杭Ｂの周面摩擦抵抗Ｆ１で負担させることが可能になり、この周面摩擦Ｆ１を反力として先端載荷を行うことが可能になる。これにより、場所打ち杭Ｂの周面摩擦抵抗Ｆ１の大きさに応じて載荷板１１ｂの大きさを調整し、反力杭や反力桁などを用いずに大口径杭の先端荷重−沈下関係を十分な荷重まで得ることが可能になる。
【００５２】
また、コンクリート２に埋設固定された主筋１３に繋げた反力部材１５で反力を確保して荷重Ｎを載荷するようにしたことで、杭頭の変位や主筋１３の歪みなどを計測することによって、先端支持力だけでなく、場所打ち杭Ｂの周面摩擦Ｆ１に関する情報を得ることが可能になる。さらに、場所打ち杭Ｂの引抜抵抗に関する情報も得ることが可能になる。
【００５３】
さらに、載荷用ロッド１１ａの頭部に載荷装置１４が設置されているため、この載荷装置１４を埋め殺しにすることを不要にできる。そして、載荷反力を得るために反力杭や反力桁などが不要になることに加え、載荷装置１４を埋め殺しにすることを不要にできることで、試験に要する費用を低減することが可能になる。
【００５４】
また、従来の場所打ち杭の先端支持力確認方法のように、先端部（拡底部）に砂利などの埋め戻し材９を充填するのではなく、この先端部に実際の杭と同様にコンクリート２が充填されているため、試験杭Ｂを本設杭として使用することが可能になる。
【００５５】
以上、本発明に係る場所打ち杭の先端支持力確認方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、場所打ち杭Ｂが拡底杭（大口径杭）であるものとしたが、本発明は、拡底部１０を備えぬ場所打ち杭の先端支持力を確認するために適用されてもよい。
【００５６】
さらに、本実施形態では、荷重伝達部材１１の外面に被覆材を貼設（あるいは塗布剤を塗布）してフリクションカット１２を施すものとしているが、例えば図３に示すように、本発明に係る鋼材をフリクションカット用鋼管（鋼管）１６とし、このフリクションカット用鋼管１６の内部に載荷用ロッド１１ａを挿通した状態で荷重伝達部材１１を設置するようにしてもよい。すなわち、荷重伝達部材１１とフリクションカット用鋼管１６とにより二重管構造が構成されるようにし、フリクションカット用鋼管１６の外側にコンクリート２を打設して、荷重伝達部材１１とコンクリート２の間に確実にフリクションカットを施すようにしてもよい。
【００５７】
また、例えば図４に示すように、コンクリート２に埋設固定されたフリクションカット用鋼管１６を本発明に係る鋼材とし、反力部材１５をこのフリクションカット用鋼管１６に繋げて設置するようにしてもよい。そして、このように反力部材１５をフリクションカット用鋼管１６に繋いだ場合においても、鋼管１６から伝達される引張力Ｆ２を場所打ち杭Ｂの周面摩擦抵抗Ｆ１で負担させることが可能になり、本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。また、試験時には、鋼管１６内に水を充填して杭底面におけるボイリングを防止することが好ましく、荷重伝達部材１１と水等の自重によって先端に載荷される載荷荷重度が杭Ｂの自重による載荷荷重度よりも小さい場合には、両者が等しくなるだけのプレロードを行うことが好ましい。さらに、確実に鋼管１６から伝達される引張力Ｆ２を周面摩擦抵抗Ｆ１で負担させるために、フリクションカット用鋼管１６として、外側リブ付きの鋼管やスタッド付きの鋼管を用いることが好ましい。
【００５８】
さらに、反力部材１５を繋げる鋼材としてフリクションカット用鋼管１６を用いた場合には、確実にフリクションカットを施すことができ、載荷荷重を先端地盤Ｇ１に伝達させて（載荷して）、より正確な先端支持力を求めることが可能になる。また、試験後に、荷重伝達部材１１をフリクッションカット用鋼管１６から引き抜いて回収することが可能になるとともに、荷重伝達部材１１を引き抜いた後のフリクションカット用鋼管１６の内部（孔）にモルタル等を充填し、試験杭Ｂを本設杭として使用することが可能になる。
【００５９】
さらに、図３及び図４に示すように、フリクションカット用鋼管１６と荷重伝達部材１１の間に、荷重伝達部材１１をフリクションカット用鋼管１６と同軸上に配した状態で保持するとともに荷重伝達部材１１の座屈を防止するガイド兼座屈防止用部材１７を設けることが望ましい。そして、この場合には、フリクションカット用鋼管１６と荷重伝達部材１１の間に設けたガイド兼座屈防止用部材１７によって、荷重伝達部材１１をフリクションカット用鋼管１６と同軸上に配した状態で保持することができ、また、荷重伝達部材１１の座屈を防止することができ、より正確な先端支持力を求めることが可能になる。
【００６０】
また、載荷板１１ｂと載荷用ロッド１１ａを着脱可能に設けて荷重伝達部材１１が形成することにより、試験後に載荷板１１ｂから載荷用ロッド１１ａを取り外して回収することができる。これにより、載荷用ロッド１１ａを回収した後の孔（例えばフリクションカット用鋼管内）にモルタル等を充填することで、確実に（好適に）試験杭を本設杭として使用することが可能になる。
【００６１】
さらに、フリクションカット用鋼管１６は、図３及び図４に示すように載荷板１１ｂに対して小径であっても、図５に示すように大径であってもよい。そして、図５に示すように、フリクションカット用鋼管１６が載荷板１１ｂに対して大径で形成され、載荷板１１ｂをフリクションカット用鋼管１６内に納めて荷重伝達部材１１を設置する場合には、フリクションカット用鋼管１６が、このフリクションカット用鋼管１６の内部に配された載荷板１１ｂを係止する載荷板上方移動防止突起１８を備えて形成されていることが望ましい。
【００６２】
また、本発明に係る反力部材１５に繋げて反力を確保するための鋼管は、フリクションカット用鋼管１６に限らず、例えば図６に示すように、杭外側に設置された鋼管１９（内側リブ付きあるいはスタッド付きの鋼管、鋼管外巻きコンクリート杭の鋼管、杭頭補強用の鋼管など）であってもよく、この場合においても、鋼管１９から伝達される引張力Ｆ２を場所打ち杭Ｂの周面摩擦抵抗Ｆ１で負担させることが可能であり、やはり本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。また、このとき、図６に示すように、杭外側に設置された鋼管１９とフリクションカット用鋼管１６を併用して、引張力Ｆ２を場所打ち杭Ｂの周面摩擦抵抗Ｆ１で負担させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１      掘削孔
１ａ    孔底
２      コンクリート
３      載荷ジャッキ
４      載荷用ロッド
５      載荷板
６      フリクションカット
７      従来の先端支持力確認方法で用いる荷重伝達部材
８      埋め戻し材
９      杭軸部
１０    拡底部（先端部）
１１    荷重伝達部材
１１ａ  載荷用ロッド
１１ｂ  載荷板
１２    フリクションカット
１３    場所打ち杭の主筋
１４    載荷装置（載荷ジャッキ）
１４ａ  台座
１５    反力部材
１６    フリクションカット用鋼管（鋼管）
１７    ガイド兼座屈防止用部材
１８    載荷板上方移動防止突起
１９    杭外側に設置された鋼管（鋼管）
Ａ      場所打ち杭
Ｂ      場所打ち杭（試験杭）
Ｇ      地盤
Ｇ１    先端地盤
Ｎ      荷重
Ｏ１    杭軸
Ｏ２    荷重伝達部材の軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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