JP7609372B2 - Load test method and analysis system - Google Patents
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Description
本発明は、岩盤に打設された鋼管杭に対して実施する載荷試験方法、および、その載荷試験に用いられる解析システムに関する。 The present invention relates to a load test method for steel pipe piles driven into bedrock, and an analysis system used in the load test.
基礎杭の支持力を評価する載荷試験法としては、静的載荷試験法、動的載荷試験法、急速載荷試験法等が知られている。例えば、動的載荷試験法では、相対載荷時間Trが5以上500未満の急速載荷試験、相対載荷時間Trが5未満の衝撃載荷試験を行なう。これらの載荷試験では、ハンマー打設機やモンケンを加力装置として使用する。 The known load test methods for evaluating the bearing capacity of foundation piles include the static load test method, the dynamic load test method, and the rapid load test method. For example, the dynamic load test method involves a rapid load test with a relative load time Tr of 5 or more and less than 500, and an impact load test with a relative load time Tr of less than 5. In these load tests, a hammer driving machine or a hammer hammer is used as the loading device.
また、岩盤への鋼管杭の打設工法として、ガンパイル工法(登録商標)が知られている。ガンパイル工法では、先端部が補強された鋼管杭が岩盤に直接打設される。具体的には、振動機を用いて鋼管杭を上下方向に振動させることで岩盤を粉砕するとともに鋼管杭の中空部を通じて鋼管杭の先端部にジェット水を供給し、岩砕粉を除去しながら鋼管杭を打設する。 The Gunpile method (registered trademark) is also known as a method for driving steel pipe piles into bedrock. In the Gunpile method, a steel pipe pile with a reinforced tip is driven directly into the bedrock. Specifically, the steel pipe pile is vibrated vertically using a vibrator to crush the bedrock, and a jet of water is supplied to the tip of the steel pipe pile through the hollow part of the steel pipe pile, removing the crushed rock powder while driving the steel pipe pile.
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、鋼管杭の近傍に計測孔を形成する工程が必要であるため、載荷試験に係る手間やコストが増加する。 However, the method described in Patent Document 1 requires a process of forming measurement holes near the steel pipe pile, which increases the effort and cost involved in the load test.
上記課題を解決する載荷試験方法は、振動機を用いて打設した鋼管杭の載荷試験方法であって、前記振動機により鋼管杭を上下方向に振動させることで岩盤を粉砕するとともに前記鋼管杭の中空部を通じて前記鋼管杭の先端部にジェット水を供給して岩砕粉を除去しながら前記鋼管杭を打設し、支持層に到達後に、前記ジェット水の供給を停止し、前記振動機を加力装置として用いて前記鋼管杭に振動を付与したときの前記鋼管杭の加速度を取得し、前記取得した加速度を用いて前記岩盤の地盤抵抗を算出する。 The load test method that solves the above problem is a load test method for a steel pipe pile driven using a vibrator, in which the steel pipe pile is vibrated in an up and down direction by the vibrator to crush the rock mass, and jet water is supplied to the tip of the steel pipe pile through the hollow part of the steel pipe pile to remove rock powder while driving the steel pipe pile, the supply of the jet water is stopped after the steel pipe pile reaches the supporting layer, the acceleration of the steel pipe pile is obtained when the steel pipe pile is vibrated using the vibrator as a force application device, and the obtained acceleration is used to calculate the ground resistance of the rock mass.
本発明によれば、効率的に鋼管杭の載荷試験を行なうことができる。 The present invention makes it possible to efficiently carry out load tests on steel pipe piles.
図1~図3を参照して、載荷試験方法および解析システムの一実施形態について説明する。
図1に示すように、ガンパイル工法(登録商標)は、岩盤11に対して、先端部が補強された中空状の鋼管杭12を振動機13で打設する。ガンパイル工法においては、振動機13で鋼管杭12に上下方向の振動を与えることで岩盤11を粉砕する。これとともに、鋼管杭12の内側に配設された供給路14を通じて鋼管杭12の先端部に低圧のジェット水を供給することで岩砕粉を除去しながら鋼管杭12を打設する。本実施形態において、打設後の鋼管杭12の中空部には、モルタルなどのセメント系材料からなるグラウト材が充填される。なお、必ずしも鋼管杭12の中空部にグラウト材を充填しなくてもよい。
An embodiment of a load test method and analysis system will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
As shown in FIG. 1, in the Gunpile method (registered trademark), a hollow steel pipe pile 12 with a reinforced tip is driven into a bedrock 11 by a vibrator 13. In the Gunpile method, the vibrator 13 vibrates the steel pipe pile 12 in the vertical direction to crush the bedrock 11. At the same time, low-pressure jet water is supplied to the tip of the steel pipe pile 12 through a supply path 14 arranged inside the steel pipe pile 12, so that the steel pipe pile 12 is driven while removing the crushed rock powder. In this embodiment, the hollow part of the steel pipe pile 12 after driving is filled with a grout material made of a cement-based material such as mortar. It is not necessary to fill the hollow part of the steel pipe pile 12 with a grout material.
本実施形態の載荷試験方法は、上述したガンパイル工法により打設された鋼管杭12に対して、振動機13を加力装置として用いて行われる。振動機13を加力装置とすることで衝撃載荷試験に相当する載荷試験を行うことができる。 The load test method of this embodiment is performed on the steel pipe piles 12 driven in by the gun pile method described above, using a vibrator 13 as a force application device. By using the vibrator 13 as a force application device, a load test equivalent to an impact load test can be performed.
振動機13は、ボックス15、把持部16、および、振動駆動源17を有している。
ボックス15は、例えば、図示されないクレーンなどにより吊り下げられている。把持部16は、ボックス15の下端部に支持されている。把持部16は、図示されない把持駆動源から駆動力が付与されることにより鋼管杭12を把持する。振動駆動源17は、ボックス15内に収容されている。本実施形態の振動駆動源17は電動式である。なお、振動駆動源17は油圧式であってもよい。振動駆動源17は、駆動されることにより把持部16を上下方向に振動させることで鋼管杭12を加力する。
The vibrator 13 has a box 15 , a gripping portion 16 , and a vibration driving source 17 .
The box 15 is suspended, for example, by a crane (not shown). The gripper 16 is supported at the lower end of the box 15. The gripper 16 grips the steel pipe pile 12 by being provided with a driving force from a gripping drive source (not shown). The vibration drive source 17 is housed in the box 15. The vibration drive source 17 in this embodiment is an electric type. The vibration drive source 17 may be a hydraulic type. When driven, the vibration drive source 17 vibrates the gripper 16 in the up and down direction, thereby applying force to the steel pipe pile 12.
鋼管杭12には、歪み計測器18および加速度計測器19が取り付けられている。歪み計測器18は、振動機13から振動を与えられたときの鋼管杭12の歪みを計測する。加速度計測器19は、振動機13から振動を与えられたときの鋼管杭12の加速度を計測する。これら歪み計測器18および加速度計測器19の計測値は、解析システム20に入力される。解析システム20は、振動機13を加力装置として用いて行った鋼管杭12の載荷試験を解析するシステムである。載荷試験は、鋼管杭12の中空部にグラウト材が充填される前、あるいは、充填されたグラウト材が未硬化状態にあるときに行われる。 A strain gauge 18 and an acceleration gauge 19 are attached to the steel pipe pile 12. The strain gauge 18 measures the strain of the steel pipe pile 12 when vibrations are applied from the vibrator 13. The acceleration gauge 19 measures the acceleration of the steel pipe pile 12 when vibrations are applied from the vibrator 13. The measured values of the strain gauge 18 and the acceleration gauge 19 are input to an analysis system 20. The analysis system 20 is a system that analyzes a load test of the steel pipe pile 12 that was performed using the vibrator 13 as a load application device. The load test is performed before the hollow part of the steel pipe pile 12 is filled with grout material, or when the filled grout material is in an unhardened state.
図2に示すように、解析システム20は、情報処理装置21が主な構成要素とされている。
情報処理装置21は、各種情報を取得し、その取得した各種の情報、および、メモリーに記憶したプログラムや各種のデータに基づいて各種の処理を実行する。情報処理装置21は、ASIC等の1つ以上の専用のハードウェア回路、コンピュータプログラム(ソフトウェア)に従って動作する1つ以上のプロセッサ、或いは、それらの組み合わせ、を含む回路として構成し得る。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROM等のメモリーを含み、メモリーは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリーすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスして利用可能なあらゆる媒体を含む。
As shown in FIG. 2, the analysis system 20 includes an information processing device 21 as a main component.
The information processing device 21 acquires various types of information and executes various processes based on the acquired various types of information, as well as programs and various data stored in memory. The information processing device 21 may be configured as a circuit including one or more dedicated hardware circuits such as ASICs, one or more processors that operate according to computer programs (software), or a combination thereof. The processor includes a CPU and memory such as RAM and ROM, and the memory stores program code or instructions configured to cause the CPU to execute processes. Memory, i.e., computer-readable media, includes any medium that can be accessed and used by a general-purpose or dedicated computer.
情報処理装置21には、上述した歪み計測器18および加速度計測器19のほか、入力装置22と表示装置23とが電気的に接続されている。
入力装置22は、キーボードやポインティングデバイス等を備える。入力装置22は、各種情報や各種処理の実行指示等を情報処理装置21に入力する。
In addition to the above-mentioned distortion measuring device 18 and acceleration measuring device 19, an input device 22 and a display device 23 are electrically connected to the information processing device 21.
The input device 22 includes a keyboard, a pointing device, etc. The input device 22 inputs various information, instructions to execute various processes, etc. to the information processing device 21.
表示装置23は、加速度計測器19の計測値や情報処理装置21が実行した各種処理の結果などを表示する。情報処理装置21は、処理部25およびデータ記憶部26を有する。 The display device 23 displays the measurement values of the acceleration measuring device 19 and the results of various processes executed by the information processing device 21. The information processing device 21 has a processing unit 25 and a data storage unit 26.
処理部25は、各種処理を実行する。処理部25は、入力装置22において解析開始操作がなされると解析処理を実行する。
解析処理において、処理部25は、解析開始操作から所定の一定期間、歪み計測器18から入力される歪みε、および、加速度計測器19から入力される加速度aを、その取得タイミングごとに関連付けてデータ記憶部26に記憶する。処理部25は、その記憶した歪みεおよび加速度aを用いて、岩盤11の地盤抵抗Rsoilを算出する。本実施形態の処理部25は、岩盤11の静的抵抗成分Rwを除荷点法により算出し、その算出した静的抵抗成分Rwを地盤抵抗Rsoilとして算出する。
The processing unit 25 executes various processes. When an analysis start operation is performed on the input device 22, the processing unit 25 executes the analysis process.
In the analysis process, the processing unit 25 stores the strain ε input from the strain measuring instrument 18 and the acceleration a input from the acceleration measuring instrument 19 in the data storage unit 26 in association with each acquisition timing for a predetermined fixed period from the analysis start operation. The processing unit 25 uses the stored strain ε and acceleration a to calculate the ground resistance Rsoil of the rock mass 11. The processing unit 25 of this embodiment calculates the static resistance component Rw of the rock mass 11 by the unloading point method, and calculates the calculated static resistance component Rw as the ground resistance Rsoil.
除荷点法を用いた静的抵抗成分Rwの算出方法について説明する。
鋼管杭12に対して荷重Fが作用したとき、その荷重Fの反対方向へ、鋼管杭12の慣性抵抗成分Ra(=鋼管杭12の質量M×加速度a)、鋼管杭12の先端部が岩盤11から受ける静的抵抗成分Rwおよび動的抵抗成分Rvが生じる。一方、荷重Fによって下方へと変位した鋼管杭12が岩盤11に跳ね返されるとき、その鋼管杭12は、静止状態にある。すなわち、動的抵抗成分Rvが発生しない。こうしたことから、荷重Fから慣性抵抗成分Raを減算した値を岩盤11からの反力Fsoilとすると、鋼管杭12の最大変位時における反力Fsoilが静的抵抗成分Rwとなる。
A method for calculating the static resistance component Rw using the unloading point method will be described.
When a load F acts on the steel pipe pile 12, an inertial resistance component Ra of the steel pipe pile 12 (= mass M of the steel pipe pile 12 × acceleration a), a static resistance component Rw and a dynamic resistance component Rv that the tip of the steel pipe pile 12 receives from the bedrock 11 are generated in the opposite direction of the load F. On the other hand, when the steel pipe pile 12 displaced downward by the load F bounces off the bedrock 11, the steel pipe pile 12 is in a stationary state. In other words, no dynamic resistance component Rv is generated. For this reason, if the value obtained by subtracting the inertial resistance component Ra from the load F is taken as the reaction force Fsoil from the bedrock 11, the reaction force Fsoil at the time of the maximum displacement of the steel pipe pile 12 becomes the static resistance component Rw.
(載荷試験の手順)
載荷試験の手順について説明する。載荷試験に先立ち、情報処理装置21には、入力装置22を通じて鋼管杭12に関する対象情報が入力される。対象情報は、鋼管杭12のヤング率のほか、内径や外径、質量Mなど、鋼管杭12の機械的な特性を示す情報である。情報処理装置21の処理部25は、入力された対象情報をデータ記憶部26に記憶する。
(Load test procedure)
The procedure of the load test will be described. Prior to the load test, target information on the steel pipe pile 12 is input to the information processing device 21 via the input device 22. The target information is information indicating mechanical properties of the steel pipe pile 12, such as the Young's modulus of the steel pipe pile 12, as well as the inner diameter, outer diameter, and mass M of the steel pipe pile 12. The processing unit 25 of the information processing device 21 stores the input target information in the data storage unit 26.
載荷試験は、支持層に到達する所定の深度まで鋼管杭12を打設したのち、ジェット水の供給を停止させた状態で行われる。載荷試験においては、まず、振動機13が駆動されたのち、入力装置22で解析開始操作がなされる。このように鋼管杭12の打設に使用していた振動機13を鋼管杭12に荷重Fを付与する加力装置として用いることで、例えばモンケンなど、試験のための加力装置が不要となる。 The load test is carried out after the steel pipe pile 12 has been driven to a specified depth that reaches the supporting layer, and the supply of jet water is stopped. In the load test, the vibrator 13 is first driven, and then an operation to start the analysis is performed using the input device 22. In this way, by using the vibrator 13 that was used to drive the steel pipe pile 12 as a force application device that applies a load F to the steel pipe pile 12, a force application device such as a Monken is not required for the test.
入力装置22において解析開始操作がなされると、情報処理装置21の処理部25は、解析処理を開始する。解析処理において、処理部25は、歪みεと加速度aとをデータ記憶部26に記憶する。そして、処理部25は、データ記憶部26に記憶された歪みεと鋼管杭12のヤング率とに基づいて、各取得タイミングにおける鋼管杭12に作用する荷重Fを算出する、そして、処理部25は、その荷重F、鋼管杭12の質量M、および、加速度aを用いた除荷点法により静的抵抗成分Rwを算出する。 When an analysis start operation is performed on the input device 22, the processing unit 25 of the information processing device 21 starts the analysis process. In the analysis process, the processing unit 25 stores the strain ε and the acceleration a in the data storage unit 26. Then, the processing unit 25 calculates the load F acting on the steel pipe pile 12 at each acquisition timing based on the strain ε and the Young's modulus of the steel pipe pile 12 stored in the data storage unit 26, and then the processing unit 25 calculates the static resistance component Rw by the unloading point method using the load F, the mass M of the steel pipe pile 12, and the acceleration a.
図3(a)~図3(f)は実際に行った載荷試験の結果の一例を示すグラフである。
図3(a)に示すように、載荷試験において得られた加速度aは、短時間で大きく変化するスパイク的な挙動を示す。こうした加速度aのスパイク的な挙動は、岩盤11に打設された鋼管杭12に振動機13を加力装置として用いることによって得られるものである。図3(a)では、下向きの加速度aがマイナス値で示されている。
3(a) to 3(f) are graphs showing examples of the results of an actual load test.
As shown in Fig. 3(a), the acceleration a obtained in the load test shows spike-like behavior that changes significantly in a short period of time. Such spike-like behavior of the acceleration a is obtained by using a vibrator 13 as a force application device for a steel pipe pile 12 driven into a rock mass 11. In Fig. 3(a), the downward acceleration a is shown as a negative value.
図3(b)に示すように、速度は、加速度aを積分した値であることから、加速度aよりもなだらかな挙動を示す。
図3(c)に示すように、変位は、速度を積分した値であることから、速度よりもなだらかな挙動を示す。
As shown in FIG. 3B, the velocity is an integrated value of the acceleration a, and therefore exhibits a gentler behavior than the acceleration a.
As shown in FIG. 3C, the displacement is an integrated value of the velocity, and therefore exhibits a gentler behavior than the velocity.
図3(d)に示すように、荷重Fは、加速度aほどではないが速度および変位よりもスパイク的な挙動を示す。
図3(e)に示すように、岩盤11からの反力Fsoilは、加速度aと同じようなスパイク的な挙動を示す。
As shown in FIG. 3D, the load F exhibits spike-like behavior, although not as much as the acceleration a, and more so than the velocity and displacement.
As shown in FIG. 3( e ), the reaction force Fsoil from the bedrock 11 exhibits spike-like behavior similar to that of the acceleration a.
図3(f)は、岩盤11からの反力Fsoilを地盤抵抗として、地盤抵抗と鋼管杭12の変位との関係を示すグラフである。図3(f)では、下方への変位量をプラスで示している。地盤抵抗は、図3(d)に示すように、反力Fsoilから鋼管杭12の慣性抵抗成分Ra(=鋼管杭12の質量M×加速度a)を減算した値であることから、加速度aと同じようなスパイク的な挙動を示す。そして、最大変位時における最大値が静的抵抗成分Rw、すなわち地盤抵抗Rsoilとして算出される。 Figure 3(f) is a graph showing the relationship between ground resistance and the displacement of the steel pipe pile 12, with the reaction force Fsoil from the bedrock 11 being the ground resistance. In Figure 3(f), the downward displacement is shown as a positive value. As shown in Figure 3(d), the ground resistance is the reaction force Fsoil minus the inertial resistance component Ra of the steel pipe pile 12 (= mass M of the steel pipe pile 12 × acceleration a), and therefore exhibits spike-like behavior similar to acceleration a. The maximum value at the time of maximum displacement is then calculated as the static resistance component Rw, i.e., the ground resistance Rsoil.
こうした地盤抵抗Rsoilを算出する別の手法としてCASE法が知られている。CASE法は、入力波および反射波を計測し、その計測した入力波および反射波に基づいて地盤の全抵抗(静的抵抗成分Rw+動的抵抗成分Rv)を算出する。そして、その全抵抗から動的抵抗成分Rvを分離した静的抵抗成分Rwを地盤抵抗Rsoilとして算出する手法である。 The CASE method is known as another method for calculating such ground resistance Rsoil. The CASE method measures the input wave and reflected wave, and calculates the total resistance of the ground (static resistance component Rw + dynamic resistance component Rv) based on the measured input wave and reflected wave. The static resistance component Rw, which is obtained by separating the dynamic resistance component Rv from the total resistance, is then calculated as the ground resistance Rsoil.
図3(g)には、図3(a)に示した加速度aをCASE法に適用して算出された岩盤11の反力Fsoilを示す。また、図3(h)には、地盤抵抗と鋼管杭12の変位量との関係を示す。図3(g)は図3(e)と同じスケール、図3(h)は図3(f)と同じスケールで示している。 Figure 3(g) shows the reaction force Fsoil of the rock mass 11 calculated by applying the acceleration a shown in Figure 3(a) to the CASE method. Figure 3(h) shows the relationship between the ground resistance and the displacement of the steel pipe pile 12. Figure 3(g) is shown on the same scale as Figure 3(e), and Figure 3(h) is shown on the same scale as Figure 3(f).
図3(g)および図3(h)に示すように、CASE法においては、反力Fsoilおよび地盤抵抗の挙動は、上記解析処理によって得られる反力Fsoilおよび地盤抵抗よりもなだらかなであった。これは、動的抵抗成分Rvが鋼管杭12の速度を用いて算出されるため、加速度aのスパイク的な挙動を反映することができないからである。その結果、CASE法によって算出される地盤抵抗Rsoilは、上記解析処理によって算出される地盤抵抗Rsoilよりも小さな値となった。 As shown in Figures 3(g) and 3(h), in the CASE method, the behavior of the reaction force Fsoil and ground resistance was gentler than that of the reaction force Fsoil and ground resistance obtained by the above analysis process. This is because the dynamic resistance component Rv is calculated using the speed of the steel pipe pile 12, and therefore cannot reflect the spike-like behavior of the acceleration a. As a result, the ground resistance Rsoil calculated by the CASE method was smaller than the ground resistance Rsoil calculated by the above analysis process.
本発明者らは、上記解析処理によって算出された地盤抵抗Rsoilについて、CASE法とは別の手法で算出された地盤抵抗Rsoilとの比較を行った。具体的には、PDA(Pile Driving Analyzer)を用いて算出された地盤抵抗Rsoilとの比較を行った。PDAは、衝撃載荷試験システム(Pile Dynamics,Inc.製)であり、地盤抵抗Rsoilを高い精度のもとで算出することができるシステムである。比較した結果、上記解析処理で算出される地盤抵抗RsoilがPDAで算出される地盤抵抗と略等しいことが確認された。 The inventors compared the ground resistance Rsoil calculated by the above analysis process with the ground resistance Rsoil calculated by a method other than the CASE method. Specifically, they compared it with the ground resistance Rsoil calculated using a PDA (Pile Driving Analyzer). The PDA is an impact load testing system (manufactured by Pile Dynamics, Inc.) that can calculate the ground resistance Rsoil with high accuracy. As a result of the comparison, it was confirmed that the ground resistance Rsoil calculated by the above analysis process is approximately equal to the ground resistance calculated by the PDA.
本実施形態の効果について説明する。
(1)上述した載荷試験方法は、振動機13を用いて打設した鋼管杭12の載荷試験方法であって、鋼管杭12を上下方向に振動させることで岩盤11を粉砕するとともに鋼管杭12の中空部を通じて鋼管杭12の先端部にジェット水を供給して岩砕粉を除去しながら鋼管杭12を打設し、支持層に到達後に、ジェット水の供給を停止し、振動機13を加力装置として用いて鋼管杭12に振動を付与したときの鋼管杭12の加速度を取得し、その取得した加速度を用いて岩盤11の地盤抵抗Rsoilを算出する。
The effects of this embodiment will be described.
(1) The above-mentioned load test method is a load test method for a steel pipe pile 12 driven using a vibrator 13, in which the steel pipe pile 12 is vibrated in an up and down direction to crush the bedrock 11, and jet water is supplied to the tip of the steel pipe pile 12 through the hollow part of the steel pipe pile 12 to remove crushed rock powder while driving the steel pipe pile 12, and after the steel pipe pile 12 reaches the supporting layer, the supply of jet water is stopped, and the acceleration of the steel pipe pile 12 is obtained when the steel pipe pile 12 is vibrated using the vibrator 13 as a force application device, and the ground resistance Rsoil of the bedrock 11 is calculated using the obtained acceleration.
これにより、例えばモンケンなどの加力装置を鋼管杭12に取り付ける工程や鋼管杭12の近傍に計測孔を形成する工程などが不要となる。その結果、載荷試験に係る手間やコストを抑えることができる。また、取り付けられる加力装置を待機させるスペースも必要ないため、現場のスペースを有効利用することができる。 This eliminates the need for processes such as attaching a force application device such as a Monken to the steel pipe pile 12 and forming measurement holes near the steel pipe pile 12. As a result, the effort and costs involved in the load test can be reduced. In addition, there is no need for space to wait for the attached force application device, making effective use of on-site space.
(2)上述した載荷試験方法では、鋼管杭12の加速度aを用いた除荷点法により、地盤抵抗Rsoilを算出する。これにより、岩盤11の地盤抵抗Rsoilを高い精度のもとで算出することができる。 (2) In the above-mentioned load test method, the ground resistance Rsoil is calculated by the unloading point method using the acceleration a of the steel pipe pile 12. This makes it possible to calculate the ground resistance Rsoil of the bedrock 11 with high accuracy.
(3)鋼管杭12の中空部に未硬化状態のグラウト材があったとしても、鋼管杭12の振動がそのグラウト材に与える影響が小さい。このため、上述した載荷試験方法は、鋼管杭12の中空部に充填されたグラウト材が未硬化状態にあるときに行ってもよい。すなわち、載荷試験工程とグラウト材充填工程とを同時期に行ってもよい。これにより、載荷試験に係るコストをより抑えることができる。 (3) Even if there is unhardened grout material in the hollow portion of the steel pipe pile 12, the vibration of the steel pipe pile 12 has little effect on the grout material. For this reason, the above-mentioned load test method may be performed when the grout material filled in the hollow portion of the steel pipe pile 12 is in an unhardened state. In other words, the load test process and the grout material filling process may be performed at the same time. This makes it possible to further reduce the costs associated with the load test.
以上、本発明に係る載荷試験方法および解析システムの一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、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 Although one embodiment of the load test method and analysis system according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the invention. For example, this embodiment can be modified as follows. This embodiment and the following modified examples can be combined with each other as long as they are not technically inconsistent.
・載荷試験を行うタイミングは、グラウト材の充填前であってもよいし、グラウト材の硬化後であってもよい。
・地盤抵抗Rsoilの算出方法は、加速度計測器19が計測したスパイク的な挙動を示す加速度aそのものを用いて地盤抵抗Rsoilを算出する方法であればよく、除荷点法に限られない。
The load test may be performed before filling with grout material or after the grout material has hardened.
The method of calculating the ground resistance Rsoil is not limited to the unloading point method, and may be any method that calculates the ground resistance Rsoil using the acceleration a itself, which exhibits spike-like behavior measured by the acceleration measuring instrument 19.
11…岩盤、12…鋼管杭、13…振動機、14…供給路、15…ボックス、16…把持部、17…振動駆動源、18…歪み計測器、19…加速度計測器、20…解析システム、21…情報処理装置、22…入力装置、23…表示装置、25…処理部、26…データ記憶部 11...Rock, 12...Steel pipe pile, 13...Vibrator, 14...Supply channel, 15...Box, 16...Holding unit, 17...Vibration drive source, 18...Strain meter, 19...Acceleration meter, 20...Analysis system, 21...Information processing device, 22...Input device, 23...Display device, 25...Processing unit, 26...Data storage unit
Claims (4)
前記振動機により鋼管杭を上下方向に振動させることで岩盤を粉砕するとともに前記鋼管杭の中空部を通じて前記鋼管杭の先端部にジェット水を供給して岩砕粉を除去しながら前記鋼管杭を打設し、
支持層に到達後に、前記ジェット水の供給を停止し、前記振動機を加力装置として用いて前記鋼管杭に振動を付与したときの前記鋼管杭の加速度を取得し、
前記取得した加速度を用いた除荷点法により、前記岩盤の地盤抵抗を算出する
載荷試験方法。 A load test method for a steel pipe pile driven using a vibrator, comprising:
The steel pipe pile is vibrated in the vertical direction by the vibrator to crush the rock mass, and jet water is supplied to the tip of the steel pipe pile through the hollow part of the steel pipe pile to remove the crushed rock powder while driving the steel pipe pile.
After the bearing layer is reached, the supply of the jet water is stopped, and the acceleration of the steel pipe pile is obtained when the vibration is applied to the steel pipe pile using the vibrator as a force application device.
and calculating the ground resistance of the rock mass by an unloading point method using the obtained acceleration.
前記振動機により鋼管杭を上下方向に振動させることで岩盤を粉砕するとともに前記鋼管杭の中空部を通じて前記鋼管杭の先端部にジェット水を供給して岩砕粉を除去しながら前記鋼管杭を打設し、
支持層に到達後に、前記ジェット水の供給を停止して前記鋼管杭の中空部にグラウト材を充填し、
前記充填されたグラウト材が未硬化状態にあるときに、前記振動機を加力装置として用いて前記鋼管杭に振動を付与したときの前記鋼管杭の加速度を取得し、
前記取得した加速度を用いて前記岩盤の地盤抵抗を算出する
載荷試験方法。 A load test method for a steel pipe pile driven using a vibrator, comprising:
The steel pipe pile is vibrated in the vertical direction by the vibrator to crush the rock mass, and jet water is supplied to the tip of the steel pipe pile through the hollow part of the steel pipe pile to remove the crushed rock powder while driving the steel pipe pile.
After reaching the supporting layer, the supply of the jet water is stopped and the hollow portion of the steel pipe pile is filled with grout material;
When the filled grout material is in an unhardened state, the acceleration of the steel pipe pile is obtained when vibration is applied to the steel pipe pile using the vibrator as a force application device;
calculating the ground resistance of the rock mass using the obtained acceleration.
前記ジェット水の供給を停止した状態で、前記振動機を加力装置として前記鋼管杭に付与された振動の加速度を計測する加速度計測器と、
前記加速度を用いた除荷点法により前記岩盤の地盤抵抗を算出する情報処理装置と、を備える
解析システム。 An analysis system used in a load test of a steel pipe pile that is driven while crushing rock by vibrating the steel pipe pile in the vertical direction using a vibrator and removing rock crushed powder by supplying jet water to the tip of the steel pipe pile through a hollow part of the steel pipe pile,
an acceleration measuring device that measures the acceleration of the vibration applied to the steel pipe pile using the vibrator as a force application device while the supply of the jet water is stopped;
and an information processing device that calculates the ground resistance of the rock mass by an unloading point method using the acceleration.
前記ジェット水の供給が停止状態、かつ、前記中空部に充填されたグラウト材が未硬化状態にあるときに、前記振動機を加力装置として前記鋼管杭に付与された振動の加速度を計測する加速度計測器と、
前記加速度を用いて前記岩盤の地盤抵抗を算出する情報処理装置と、を備える
解析システム。 An analysis system used in a load test of a steel pipe pile in which a rock mass is crushed by vibrating the steel pipe pile in the vertical direction using a vibrator, and a jet of water is supplied to the tip of the steel pipe pile through the hollow portion of the steel pipe pile to remove rock crushed powder, and then the hollow portion is filled with grout material .
an acceleration measuring device that measures the acceleration of vibration applied to the steel pipe pile using the vibrator as a force application device when the supply of the jet water is stopped and the grout material filled in the hollow portion is in an unhardened state; and
and an information processing device that calculates the ground resistance of the rock mass using the acceleration.
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