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日本建築学会大会学術講演梗概集（北陸） 2019 年 9 月

高圧噴射撹拌式の地盤改良による既存杭の補修・補強に関する研究（その 1）補修・補強方法と実験の概要
地盤改良
補修・補強

高圧噴射撹拌
品質確認

既存杭水平抵抗特性正会員 〇島村 淳*
同鎌田 敏幸*同井上 波彦****
同
二木 幹夫**

1. はじめに
大地震時既存建物直下の杭に損傷が生じた場合，掘削して直接的に杭を補修する方法が考えられる。一方，損傷していない既存杭の耐震性が足りない場合の補強は，増杭により基礎全体の耐震性を向上させる方法が考えられる。しかし，杭周辺地盤を掘削しての調査や工事が長期間・高額なものとなっており，より簡便で経済的な補修・補強方法が求められている。そこで、筆者らは前述の補修・補強方法に変わる方法として，高圧噴射式の地盤改良技術を用いた補修・補強方法の研究を行っている。
既研究では，2016 年熊本地震により杭頭部に損傷受けた低層 RC 造共同住宅を対象として，原位置で当該技術により補修・補強した杭(PHC 杭)の鉛直載荷試験を行い，その鉛直支持特性を把握した 1)。
本研究では，実験サイトにて水平載荷試験を行い，同様な PHC 杭に対して当該技術を用いた場合における水平抵抗特性の確認を行った。
2. 実験概要
本実験での試験体(No.1~3)および反力杭の平面配置を図

同同
同久世 直哉**
楠浩一***
柏尚稔*****

ート杭である。試験は杭，杭の頭部周辺に地盤改良を施したもの，頭部に損傷を有する杭の頭部周辺に地盤改良を施したものの 3 ケースについて水平載荷試験を実施した。
表 1 試験体一覧
試験体 No.

試験体

目的.

基礎フーチング・補修・補強なしの杭+ 中詰め鉄筋1の水平抵抗特性の把握+ PHC 杭(損傷なし)

・頭部を補修・補強した

基礎フーチング

・頭部を地盤改良により+ 中詰め鉄筋補強した杭の水平抵+ PHC 杭(損傷なし)

抗特性の把握杭(No.2,3)との比較2+ 地盤改良・補強効果は No.1 との相対比較による31 に示す。また，同一敷地内の原地盤において，当該工法

基礎フーチング

・頭部に損傷を有する杭+ 中詰め鉄筋の周辺に地盤改良を+ PHC 杭(損傷あり)施した場合の水平抵抗+ 地盤改良

特性の把握
・杭損傷の影響および地盤改良体の品質確認用として地盤改良(品質確認用改良

地盤改良による補修・体)を行った。

補強効果は No.1,2 との相対比較【品質確認用加力方向地盤改良体】

:試験杭
:反力杭

【No.1】【No.2】【No.1】【No.2】【No.3】PHC 杭

PHC 杭+地盤改良

PHC 杭+地盤改良(損傷なし)(損傷なし)(損傷あり)【No.3】

影響範囲

図 2 試験体概略図
試験体の構成要素である杭，フーチング，地盤改良体

図 1 実験配置図

および地盤の諸元を（1）～（4）に示す。
本実験における試験体は，基礎フーチング，中詰め補（1）杭強鉄筋および杭から構成されたものであり，地盤に杭を杭体は既製コンクリート杭である PHC 杭を使用し，施打設した後，杭頭部に中詰め補強鉄筋および基礎フーチ工方法は埋込み工法とした。杭の諸元（規格値）を表 2ングを施工して製作した。表 1 に試験体一覧，図 2 に試に示す。なお，杭体のヤング係数はキャリブレーション

験体概略図を示す。使用した杭はいずれも既製コンクリ試験による実測値を確認している。

Study on repair and reinforcement for existing piles
using jet grouting-Overview of the repair, the reinforcement, and the experiment-

SHIMAMURA Atsushi, KUZE Naoya, KAMATA Toshiyuki,
KUSUNOKI Koichi, INOUE Namihiko,
KASHIWA Hisatoshi and FUTAKI Mikio― 643 ―

表 2 杭の諸元（規格値）

表 4 地盤改良の諸元（計画値）

杭種

PHC 杭 A 種

地盤改良体の設計基準強度

Fc=2,000kN/m2

杭径・壁厚φ600mm・t=90mm

改良半径・改良角度・本数

r=1.5m ・90°・2 本

長さ

L=12.0m (GL-0.5～-12.5m)

出来形平面形状

1.5×1.5m

有効プレストレス量

σce=4.0N/mm

施工長さ6.0m (GL-0.6~6.6m)

2

また，試験体 No.3 においては，地震により杭頭部に生じる損傷(せん断ひび割れ)状況を模擬するため，杭施工後，はつり作業により杭頭部に切り欠きを施した（写真 1）。
範囲は杭天端(GL-0.5m)から下方に 1m(GL-1.5m)までとし，当該切り欠き位置における杭体内の PC 鋼材およびらせん状鉄筋も切断した。本実験では，正負交番載荷重とするため正負両方向の水平加力に対する切り欠きを設けた。

図 3 地盤改良による杭の補修・補強概念図（4）地盤
写真 1 はつり後の杭頭部の状況（試験体 No.3）（2）基礎フーチング

図 4 に本実験サイトのボーリング柱状図と試験体の深度を示す。

基礎フーチングの諸元を表 3 に示す。基礎フーチング

フ ーチン グ
1.3 m

下面には，厚さ 100mm の均しコンクリートを打設した。

深度0.3

また，杭頭部には中詰め鉄筋を配置し，フーチング部の1.95

定 着 長 800mm ， 中 詰 め コ ン ク リ ー ト の 根 入 れ 深 さ1,000mm とした。

4.70

表 3 基礎フーチングの諸元
幅1,300×1,300mm

高さ

800mm (GL-0.6～+0.2m)

コンクリートの設計基準強度

Fc=21N/mm2

構造体強度補正値

9N/mm2鉄筋材質

SD295A (D10,D13,D16)

土層埋土粘土質ロ ーム

N値－施工完了2深度0.6m

凝灰質粘土

５

シ ルト 質細砂

2-111.5 m

深度6.6m

地盤改良体
11.70
細砂

> 20

深度12.5m
杭体（ PH Cφ 600m m ）（3）地盤改良体
高圧噴射撹拌式による地盤改良工法としては，地盤改良体の形状や強度が任意に設定でき，狭隘な場所でも施工が可能な JETCRETE 工法を採用し，地盤改良体を築造

図 4 地盤概要と改良深度3. 確認事項
本実験における確認項目は，以下のとおりである。

した。地盤改良の範囲は，想定する設計用鉛直支持力よ

1) 地盤改良体の品質り 6m(GL-0.6~6.6m)とした。この値は，水平方向地盤反力

2) 地盤改良体により頭部を補修・補強した杭の水平抵抗特性特性に支配的な範囲(1/β:GL-4.1m)を超え，かつ杭の地中部の最大曲げモーメント発生深度(GL-6.3m)以深であること

実験結果については別報（その 2），（その 3）に示す。

を確認している。地盤改良の諸元を表 4 に示す。また，

参考文献 1)島村他:高圧噴射撹拌式の地盤改良による損傷杭の補修補

地盤改良による杭の補修・補強の概念を図 3 に示す。

*ケミカルグラウト株式会社**一般財団法人 ベターリビングつくば建築試験研究センター***東京大学****国立研究開発法人 建築研究所******国土交通省 国土技術政策総合研究所

強に関する研究,2018 年度日本建築学会大会,pp.507-512,2018.

* Chemical Grouting Company** Tsukuba Building Research and Testing Laboratory, Center for Better Living*** The University of Tokyo**** Building Research Institute****** National Institute for Land and Infrastructure Management― 644 ―