(57)【要約】【課題】鋼管矢板基礎などの設計に際し、鋼管矢板１本当りの支持力の計測を可能にした鋼杭の支持力計測方法を提供する。【解決手段】地中に互いに接合された状態で設置された鋼管矢板１の１本当りの支持力を計測する。地中で互いに接合された中の１本の鋼矢板と複数の鋼管矢板１を任意に選択し、それぞれについて載荷試験による支持力を計測する。次に、この計測値を対比することにより鋼管矢板１本当りの支持力を計測する。【選択図】　　　　　　図１
2004036252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に互いに接合された状態で設置された杭の支持力計測方法において、互いに接合されたＭ本の杭と互いに接合されたＭ本より多いＮ本の杭を任意に選択し、それぞれについて載荷試験による支持力を計測し、次にこの計測値を対比することにより杭１本当りの支持力を計測することを特徴とする杭の支持力計測方法。
【請求項２】
互いに接合された杭を複数組任意に選択し、それぞれについて載荷試験による支持力を計測し、かつ対比して杭１本当りの支持力を計測し、次にその平均値を杭１本当りの支持力とすることを特徴とする請求項１記載の杭の支持力計測方法。
【請求項３】
杭どうしの接合部を固定することを特徴とする請求項１または２記載の杭の支持力計測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は杭の支持力計測方法に関し、地中に互いに接合された状態で設置された鋼杭、ＲＣ杭、ＰＣ杭などの杭の支持力、さらに鋼矢板、鋼管矢板などの矢板の支持力の計測が可能で、例えば鋼管矢板基礎の設計に際し、鋼管矢板１本当りの支持力の計測を可能にして鋼管矢板の支持力をより正確に評価でき、設計に生かせるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、橋梁基礎などとして構築された鋼管矢板基礎の場合、図２（ａ）〜（ｃ）に図示するように各鋼管矢板１は鋼管本体１ａの両側部に突設された継手管１ｂ，１ｂどうしを互いにかみ合わせて地中に沈設されている。
【０００３】
また、この場合の鋼管矢板１の支持力の設計に際しては、各鋼管矢板１の矢板先端の地盤反力と矢板周面の周囲地盤に対する摩擦抵抗力（両継手管１ｂ，１ｂの周囲地盤との摩擦抵抗力を含む）との和によって鉛直荷重を支持させるのを原則としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、鋼管矢板全体の支持力を計測するにしても、鋼管矢板基礎の場合、通常複数本の鋼管矢板１が互いに接合された状態で地中に沈設されているため、基礎の支持力が非常に大きく、このため超大型の載荷試験機を必要とするだけでなく、計測作業が大がかりなものとなり、一般に鋼管矢板全体の支持力を計測することはほぼ不可能であった。
【０００５】
かといって、鋼管矢板１の支持力を個別に計測するにしても、継手部イにおける継手管１ｂ，１ｂどうしのかみ合わせによる摩擦抵抗力Ｃも同時に計測されてしまうため、鋼管矢板１の支持力を個別に計測することもほぼ不可能であった。
【０００６】
このため、現状では、支持力の計測は実質的に行われておらず、支持力として経験値が用いられているため、一般に杭の支持力は安全を見越して相当大きめに設計される場合が多く、このためきわめて不経済な施工を強いられており、この種の鋼矢板や杭の支持力を正確に計測する必要がある。
【０００７】
本願発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、杭や矢板の１本当りの支持力の計測を可能にして、杭や矢板の支持力をより正確に評価でき、設計に生かせるようにした杭の支持力計測方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の杭の支持力計測方法は、地中に互いに接合された状態で設置された杭の支持力計測方法において、互いに接合されたＭ本の杭と互いに接合されたＭ本より多いＮ本の杭を任意に選択し、それぞれについて載荷試験による支持力を計測し、次にこの計測値を対比することにより、継手部のかみ合わせによる摩擦抵抗力を除いた杭１本当りの支持力を計測することを特徴とするものである。
【０００９】
なお、上記Ｍは１以上とし、全本数をＬとした場合、
１≦Ｍ＜Ｎ≦Ｌ
となる。
【００１０】
具体的には、地中に互いに接合された状態で設置された杭の支持力計測方法において、例えば、その中の１本の杭（Ｍ＝１）と複数本の杭（Ｎ＝２，３，…）を任意に選択し、それぞれについて載荷試験による支持力を計測し、次にこの計測値を対比して、継手部のかみ合わせによる摩擦抵抗力分を差し引くことで杭や矢板の１本当りの支持力を容易に計測することができる。
【００１１】
通常は、Ｍ本の計測とＮ＝（Ｍ＋１）本の計測で十分であり、最も簡単な計測は、地中で互いに接合された状態の杭のうちの１本の杭（Ｍ＝１）と２本の杭（Ｎ＝２）の載荷試験による支持力の対比によって行われる。
【００１２】
本願発明の杭の支持力計測方法は、地中に互いに接合された状態で設置された杭や矢板であれば、鋼杭、ＲＣ杭、ＰＣ杭、鋼矢板、鋼管矢板、ＲＣ矢板、ＰＣ矢板などの杭や矢板の１本当たりの支持力を正確に計測できるものである。すなわち、本願発明は矢板を含めた広義の杭に適用される。
【００１３】
また、この場合の載荷試験としては、静的載荷試験または動的載荷試験のいずれの試験方法も用いることができる。また、杭や矢板として径や長さの異なるものが用いられる場合もあるが、このような場合でも、互いに接合されたＭ本の杭と互いに接合されたＭ本より多いＮ本の杭の組み合わせを考えて任意に選択し、それぞれについて載荷試験による支持力を計測し、この計測値を対比することにより、継手部のかみ合わせによる摩擦抵抗力を除いた杭１本当りの支持力を計測することができる。
【００１４】
なお、本願発明でいう杭が地中で互いに接合された状態には、継手部の止水等のための充填材あるいは結合材が充填されている場合と、充填材等が充填されておらず単に継手部どうしをかみ合わせただけの状態の両者を含む。
【００１５】
請求項２記載の杭の支持力計測方法は、請求項１記載の杭の支持力計測方法において、互いに接合された杭を任意に複数組選択し、それぞれについて載荷試験による支持力を計測し、かつ対比して杭１本当りの支持力を計測し、次にその平均値を杭１本当りの支持力とすることを特徴とするものである。
【００１６】
本願発明は、例えば互いに接合されたＭ本の杭と互いに接合されたＭ＋１本の杭を任意に複数組選択し、それぞれについて載荷試験による支持力を計測し、その計測値を対比することにより杭１本当りの支持力を計測し、その平均値を杭１本当りの支持力とするものであり、この計測方法によれば、杭１本当りの支持力をより正確に求めることができる。
【００１７】
請求項３記載の杭の支持力計測方法は、請求項１または２記載の杭の支持力計測方法において、杭どうしの接合部を固定することを特徴とするものである。
【００１８】
本願発明の場合、互いに接合された各杭間の接合部を固定することで、載荷試験を行う際の載荷重を各杭に均等に作用させることができる。なお、各杭間の接合部を固定する方法としては、接合部を溶接したり、あるいは隣接する杭に二連続きのキャップを被せる等の方法がある。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）〜（ｄ）は、橋梁基礎として施工された鋼管矢板基礎の一例を示し、図において、鋼管矢板１は各鋼管本体１ａの両側部に突設された継手管１ｂ，１ｂどうしを互いにかみ合わせ、平面ほぼ円形状に地中に沈設されている。
【００２０】
次に、鋼管矢板基礎として施工された上記鋼管矢板の矢板１本当りの支持力の計測方法について説明する。
【００２１】
ここで、鋼管矢板１の矢板１本当りの支持力を計測するに際し、各鋼管矢板１の、継手部のかみ合わせによる摩擦抵抗力を除いた矢板１本当りの支持力Ｒ１　は、例えば図１（ｃ）に図示するように、矢板先端の地盤反力Ａと矢板周面の周囲地盤との摩擦抵抗力（両継手管１ｂの周囲地盤との摩擦抵抗力を含む）Ｂとの和として求められる。
【００２２】
しかし、実際の計測値は、矢板先端の地盤反力Ａと矢板周面の周囲地盤との摩擦抵抗力Ｂと継手部イにおける継手管１ｂ，１ｂどうしのかみ合わせによる摩擦抵抗力Ｃとの合計値Ａ＋Ｂ＋Ｃとなる。
【００２３】
▲１▼　最初に、複数本の鋼管矢板１の中から隣り合う２本の鋼管矢板１，１と、矢板１本の鋼管矢板１をそれぞれ任意に選択する。そして隣り合う２本の鋼管矢板１，１の継手管１ｂ，１ｂどうしを例えば溶接する等して継手部イを固定する。
【００２４】
▲２▼　次に、任意に選択した隣り合う２本の鋼管矢板１，１と１本の鋼管矢板１について、それぞれ載荷試験を行い支持力（地盤抵抗力）を計測する。載荷試験の結果、隣り合う２本の鋼管矢板１，１の支持力（地盤抵抗力）Ｒ２　は、Ｒ２　＝２Ａ＋２Ｂ＋Ｃとなり、また１本の鋼管矢板１の支持力（地盤抵抗力）Ｒ１　は、Ｒ１　＝Ａ＋Ｂ＋Ｃとなる。
【００２５】
▲３▼　よって、各鋼管矢板１本当たりの、継手部のかみ合わせによる摩擦抵抗力を除いた支持力Ｒ３　は、Ｒ３　＝Ｒ２　−Ｒ１　＝（２Ａ＋２Ｂ＋Ｃ）−（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）＝Ａ＋Ｂとして計測することができる。したがって、Ｎ本の鋼管矢板が用いられた鋼管矢板基礎の鋼管矢板全体の支持力ＲＮ　は、ＲＮ　＝Ｎ×Ｒ３　として計測することができる。
【００２６】
以上は、１本の鋼管矢板と互いに接合された２本の鋼管矢板を任意に選択して、鋼管矢板１本当たりの、継手部のかみ合わせによる摩擦抵抗力を除いた支持力Ｒ３　を計測する方法であるが、Ｌ本の鋼管矢板からなる鋼管矢板基礎において、互いに接合されたＭ本の鋼管矢板と互いに接合されたＭ本より多いＮ本の鋼管矢板を任意に選択して、鋼管矢板１本当たりの支持力Ｒ３　を計測する場合においても、一般的に以下の方法により鋼管矢板１本当たりの支持力Ｒ３　を計測することができる。
【００２７】
ΔＲ＝｛Ｎ本×（Ａ＋Ｂ）＋Ｃ｝−｛Ｍ本×（Ａ＋Ｂ）＋Ｃ｝
＝（Ｎ本−Ｍ本）×（Ａ＋Ｂ）
Ａ＋Ｂ＝ΔＲ／｛Ｎ本−Ｍ本｝となり、
よって、各鋼管矢板１本当たりの支持力Ｒ３　は（Ａ＋Ｂ）となり、したがって鋼管矢板全体のＬ本の鋼管矢板の支持力ＲＬ　は、ＲＬ　＝Ｌ（Ａ＋Ｂ）となる。
【００２８】
【発明の効果】
本願発明は以上説明したとおりであり、互いに接合された状態で地中に設置された杭の支持力を計測する際、互いに接合されたＭ本の杭と互いに接合されたＭ本より多いＮ本の杭を任意に選択し、それぞれについて載荷試験による支持力を計測し、次にこの計測値を対比することにより、継手部のかみ合わせ部分での摩擦抵抗力を除去して杭１本当りの支持力をより正確に計測することができるため、これにより互いに接合された状態で地中に設置された杭や矢板の支持力をより正確に評価して設計に生かせるため、杭や矢板の合理的かつ経済的な設計を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鋼管矢板基礎の一例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は互いに接合された２本の鋼管矢板の平面図、（ｃ），（ｄ）はそれぞれ１本の鋼管矢板の平面図と一部斜視図である。
【図２】鋼管矢板基礎の一例を示し、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）は継手部の平面図である。
【符号の説明】
１　鋼管矢板
１ａ　鋼管本体
１ｂ　継手管
イ　継手部
【図１】
2004036252.tif 000003
【図２】
2004036252.tif 000004