"底部に根固め部が形成された杭孔に、ストレート状の既製杭をその下端部が前記根固め部に入り込むように埋設してなる埋込み杭の構造仕様決定方法であって、次式12、設計荷重≦地盤から決まる支持力1設計荷重≦根固め部での杭周面付着力杭先端支圧力2を満足するように、杭体及び根固め部の仕様を決定することを特徴とする埋込み杭の構造仕様決定方法。上記式2を満足するように、杭体の根固め部底面からの離隔高さ、杭軸部径、根固め部強度を設定することを特徴とする請求項1記載の埋込み杭の構造仕様決定方法。この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。この発明の目的は、既製杭と根固め部との一体性が確保されているという条件の下では、既製杭に有利な付着力や支圧力が作用していることを考慮し、それによって経済的な杭体構造及び根固め部構造とすることができる方法を提供することにある。<この発明の理論的背景>図1は、杭孔3の底部に形成されたソイルセメントによる根固め部2と、この根固め部2に下端部が入り込むように杭孔3に埋設されたストレート杭1とを示している。根固め部2に配置されたストレート杭1の下端部と根固め部2との一体性が確保されていると仮定すると、ストレート杭1が荷重Pを支持し鉛直方向に変位を生じないためには、根固め部2に地盤から作用する支持力が荷重P以上であることが条件となる。荷重Pに対抗する支持力は、根固め部2の底面に作用する先端支持力Rpと根固め部2の周面に作用する摩擦力Rfの和であり、支持条件は、P≦RpRf1で示される。ここで、図2に示すように、ストレート杭1に着目すると、ストレート杭1は荷重Pを受けることによって、これに対抗する力として杭周面に付着力が作用し、また杭先端に支圧力が作用する。したがって、ストレート杭1の先端部と根固め部との一体性が確保されるという上記仮定を満足して、ストレート杭1が鉛直方向に変位を生じないためには、これら付着力及び支圧力の和が荷重P以上であることが条件となる。すなわち、その条件は付着力をF、杭先端支圧力をRとすると、P≦FR2で示される。付着力Fを決定するパラメータは、杭軸部径、根固め部材料例えばソイルセメントによって決まる根固め部強度などである。また、杭先端支圧力Rを決定するパラメータは、杭軸部径、根固め部2の底面からの杭先端の離隔高さその意義については後述するなどである。したがって、式12を満足するという条件の下、上記各パラメータを変化させることによって、最適な杭体及び根固め部の構造仕様を選択することが可能となる。この発明は、上記のような知見に基づいてなされたものであって、次のような手段を採用している。すなわち、この発明は、底部に根固め部が形成された杭孔に、ストレート状の既製杭をその下端部が前記根固め部に入り込むように埋設してなる埋込み杭の構造仕様決定方法であって、上記12式を満足するように、杭体及び根固め部の仕様を決定することを特徴とする埋込み杭の構造仕様決定方法にある。より具体的には、上記式2を満足するように、杭体の根固め部底面からの離隔高さ、杭軸部径及び根固め部強度を設定することを特徴とする。この発明によれば、既製杭と根固め部との一体性が確保されているという条件の下では、既製杭に有利な付着力や支圧力が作用していることを考慮して、杭体構造及び根固め部構造を決定するので、根固め部強度などを、荷重を支持するのに過不足ないものとすることができ、経済的な設計をすることができる。図3は、この発明に基づき決定する杭体及び根固め部の諸元を示している。Deは根固め部径、Hは根固め部高さ、H1は杭先端部の根固め部底面からの離隔高さ、Dpは軸部径である。以下、杭体及び根固め部の構造仕様を決定する手順を図4及び図5に示すフローチャートを参照しながら説明する。1.設計荷重Pの決定ステップS1設計荷重Pは、根固め部内のストレート杭1本で支持させる荷重KNである。2.施工方法の決定ステップS2埋込み杭工法には、既製杭工法、プレボーリング工法、中掘工法などがあり、いずれかを選択する。3.地盤の支持力度qdの算出ステップS3支持力度qd図1,2参照は根固め部2の先端地盤が受け持つ耐力度であり、地盤のN値及び土質から算出する。例えば、道路橋示方書ではプレボーリング工法の場合、砂地盤:qd=150N、礫地盤:qd=200Nと規定されている。4.根固め部高さH、杭先端離隔高さH1の設定ステップS4初期設定は例えばH=20m、H1=0mとする。5.根固め部径Deの算出ステップS5根固め部径Deは、上記1式より算出する。1式において周面摩擦力Rfは、Rf=fUHf:周面地盤が受け持つ摩擦力度、U:根固め部の周長、H:根固め部の高さで示される。周面摩擦力度fは根固め部2の周面が受け持つ摩擦力の度合いであり、例えば道路橋示方書ではプレボーリング工法の場合、砂地盤:f=5N、粘土地盤:f=10Nと規定されている。しかし、周面摩擦力Rfは先端支持力Rpに比べて極めて小さく、また安全側をみることとしてゼロとする。したがって、根固め部径Deは次式により算出される。P=RpRf=Rp0=qdDe2π46.軸部径Dpの設定ステップS6軸部径Dpは杭を根固め部に挿入するために、根固め部径Deに対して例えば50mmの余裕をとりDe>Dp50とする。通常、既製杭は規格化されており、したがって規格品のうち当該式を満足するものを選択する。7.付着面積Atの算出ステップS7付着面積Atは、根固め部に入り込んでいる杭体周面の面積である。軸部径Dp、根固め部高さH、杭先端離隔高さH1が設定され、また有効付着長さは、H-H1で示されることから、付着面積Atは、次式により算出される。At=πDpソイルセメント強度quは、5~30Nmm2の範囲内で適宜の値を選択する。ただし、杭先端離隔高さH1>0とした場合は、地盤の支持力度qd≦ソイルセメント強度quとする。9.ソイルセメント強度quから付着強度の算出ステップS9ここでいう付着強度とは、杭体周面の付着力のみで荷重を支持するとした場合のソイルセメントの強度のことである。この発明の発明者らは、根固め部内で杭先端には支圧力が作用せずに、杭周面のみに付着力が作用するようにした装置を作り、杭に荷重を加えて杭の支持力を測定した。その結果、ソイルセメント強度quと付着強度との間には図6に示すように、付着強度=αqu付着力FはステップS7で算出した付着面積Atと、ステップS9で算出した付着強度を用い、付着力F=付着強度×付着面積Atの式から求めることができる。一方、杭先端支圧力Rについては、この発明の発明者らの実験によれば、杭先端を根固め部底面から上方に離隔させると、ある一定高さまではそれに比例して支圧力が増大することが判明している。図7は、離隔高さH1に対する軸部径Dpの比を横軸にとり、離隔によって得られる支圧力の増し分の割合に1を加えたものを利得係数βとし、これを縦軸にとったグラフである。杭先端支圧力Rは、軸部径Dp、地盤の支持力度qd及び図7のグラフに示された離隔による利得係数βを用いて、R=qdβより算出する。ここで、離隔高さH1=0のとき、すなわち杭先端を根固め部底面まで挿入したときβ=1であり、H1>0のとき、すなわち杭先端を根固め部底面から離隔させたときβ>1である。13.杭体と根固め部との一体性が確保されているかの判定ステップS11以上のようにして、付着力Fと杭先端支圧力Rとを算出したら、上記式2を満足するか否かを判断する。式2を満足する場合は、杭体と根固め部との一体性が確保され、したがって付着力F及び杭先端支圧力Rの算出に関与する各パラメータは設定値で良いものとし、杭体及び根固め部の構造を決定する。他方、付着力F及び杭先端支圧力Rが式2を満足しない場合は、ステップS4以下を再度実行し、付着力F及び杭先端支圧力Rの算出に関与する各パラメータの値を設定しなおす。設定値を変更するパラメータは、杭先端離隔高さH1、軸部径Dp、ソイルセメント強度quのうち少なくとも1つであれば、いずれを変更してもよい。この発明が適用できる杭体構造としては、コンクリート杭であっても鋼管杭であってもよい。根固め部構造としては、杭孔の下部を拡大して形成される拡大根固め部でも、拡大しない根固め部でもよい。根固め部材料は掘削土とセメントミルクとを混合撹拌して形成されるソイルセメントが一般的であるが、セメントモルタルなどの他の固化材単体としてもよい。"