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JP7755136B2 - Pile foundations and their design methods - Google Patents
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JP7755136B2 - Pile foundations and their design methods - Google Patents

Pile foundations and their design methods

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JP7755136B2 JP2021162973A JP2021162973A JP7755136B2 JP 7755136 B2 JP7755136 B2 JP 7755136B2 JP 2021162973 A JP2021162973 A JP 2021162973A JP 2021162973 A JP2021162973 A JP 2021162973A JP 7755136 B2 JP7755136 B2 JP 7755136B2
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特許法第30条第2項適用 2021年1月22日,http://www.japanpile.co.jp/ ,http://www.japanpile.co.jp/method/buildingtech/smart-magnum/にて発表 Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act applies. Published on January 22, 2021, at http://www.japanpile.co.jp/ and http://www.japanpile.co.jp/method/buildingtech/smart-magnum/

特許法第30条第2項適用 2021年1月22日 リーフレット「SmartーMAGNUM工法」ジャパンパイル株式会社、2021年2月15日 パンフレット「SmartーMAGNUM工法」ジャパンパイル株式会社、2021年2月1日 「SmartーMAGNUM工法 施工指針・同解説」ジャパンパイル株式会社にて発表Article 30, paragraph 2 of the Patent Act applies. January 22, 2021: Leaflet "Smart-MAGNUM Construction Method" by Japan Pile Co., Ltd. February 15, 2021: Pamphlet "Smart-MAGNUM Construction Method" by Japan Pile Co., Ltd. February 1, 2021: "Smart-MAGNUM Construction Method Construction Guidelines and Commentary" published by Japan Pile Co., Ltd.

特許法第30条第2項適用 Smart-MAGNUM工法講習会にて発表 開催日:2021/2/21開催場所:第一セントラルビル1号館(岡山県岡山市北区本町6番30号) 開催日:2021/2/26開催場所:DAIWAリバーゲート(東京都中央区日本橋箱崎町36番2号) 開催日:2021/2/28開催場所:北海道建設会館(北海道札幌市中央区北4条西3T目1番地) 開催日:2021/3/7開催場所:ホテル熊本テルサ(熊本県熊本市中央区水前寺公園28-51) 開催日:2021/3/14開催場所:CIVI研修センター新大阪東(大阪府大阪市東淀川区東中島1-19-4新大阪NLCビル) 開催日:2021/3/21開催場所:栄ガスビル(愛知県名古屋市中区栄三丁目15番33号) 開催日:2021/3/28開催場所:C1V1研修センター日本橋(東京都中央区日本橋室町4-1-6クアトロ室町ビル)Patent Act Article 30, Paragraph 2 applied. Announced at Smart-MAGNUM construction method seminar. Date: February 21, 2021. Location: Daiichi Central Building No. 1 (6-30 Honmachi, Kita-ku, Okayama City, Okayama Prefecture). Date: February 26, 2021. Location: DAIWA River Gate (36-2 Nihonbashi Hakozakicho, Chuo-ku, Tokyo). Date: February 28, 2021. Location: Hokkaido Construction Hall (1-1 Kita 4-jo Nishi 3T, Chuo-ku, Sapporo City, Hokkaido). Date: March 7, 2021. Location: Hotel Kumamoto Terrsa (28-51 Suizenji Park, Chuo-ku, Kumamoto City, Kumamoto Prefecture). Date: March 14, 2021. Location: CIVI Training Center Shin-Osaka East (1-19-4 Higashinakajima, Higashiyodogawa-ku, Osaka City, Osaka Prefecture, Shin-Osaka NLC Building). Date: March 21, 2021 Location: Sakae Gas Building (3-15-33 Sakae, Naka-ku, Nagoya, Aichi Prefecture) Date: March 28, 2021 Location: C1V1 Training Center Nihonbashi (Quattro Muromachi Building, 4-1-6 Muromachi, Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo)

特許法第30条第2項適用 Smart-MAGNUM工法講習会にて発表 開催日:2021/4/4開催場所:新潟テルサ(新潟県新潟市中央区鐘木185-18) 開催日: 2021/4/11開催場所:高松センタービル(香川県高松市寿町2-4-20) 開催日:2021/4/18開催場所:TKPプリシード郡山カンファレンスセンター(福島県郡山市中町12-2 ホテルプリシード郡山)開催日: 2021/4/25開催場所:石川県地場産業振興センター(石川県金沢布鞍月2丁目20番地) 開催日:2021/5/9開催場所:沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市真志喜4-3-1) 開催日:2021/5/30開催場所:YICスタジオ(山口県山口市小郡黄金町2-48) 開催日:2021/6/6開催場所:宮城県建設産業会館1F大会議室(宮城県仙台市青葉区支倉町2番48号) 開催日:2021/6/23開催場所:DAIWAリバーゲート(東京都中央区日本橋箱崎町36番2号) 開催日:2021/6/27開催場所:CIVI研修センター日本橋(束京都申央区日本橋室町4-1-6クアトロ室町ビル)Applicable to Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act. Announced at the Smart-MAGNUM Construction Method Seminar. Date: 4/4/2021. Venue: Niigata Terrsa (185-18 Kaneki, Chuo-ku, Niigata City, Niigata Prefecture). Date: 4/11/2021. Venue: Takamatsu Center Building (2-4-20 Kotobuki-cho, Takamatsu City, Kagawa Prefecture). Date: 4/18/2021. Venue: TKP Preseed Koriyama Conference Center (Hotel Preseed Koriyama, 12-2 Nakamachi, Koriyama City, Fukushima Prefecture). Date: 4/25/2021. Venue: Ishikawa Prefecture Local Industry Promotion Center (2-20 Nunokuratsuki, Kanazawa City, Ishikawa Prefecture). Date: 5/9/2021. Venue: Okinawa Convention Center (4-3-1 Mashiki, Ginowan City, Okinawa Prefecture). Date: May 30, 2021 Location: YIC Studio (2-48 Ogori Kogane-cho, Yamaguchi City, Yamaguchi Prefecture) Date: June 6, 2021 Location: Miyagi Prefectural Construction Industry Hall 1F Large Conference Room (2-48 Shikura-cho, Aoba-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture) Date: June 23, 2021 Location: DAIWA River Gate (36-2 Hakozaki-cho, Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo) Date: June 27, 2021 Location: CIVI Training Center Nihonbashi (Quattro Muromachi Building, 4-1-6 Muromachi, Nihonbashi, Chuo-ku, Kyoto)

特許法第30条第2項適用 Smart-MAGNUM工法講習会にて発表 関催日:2021/7/25開催場所:リファレンス駅東ビル貸会議室2階会議室T(福岡市博多区博多駅東1丁目16-14) 開催日:2021/7/26開催場所:第五博多偕成ビル10階会議室(福岡市博多区博多駅東1丁目18番25号) 開催日:2021/8/1開催場所:北海道建設会館9F大ホール(札幌市中央区北4条西3丁目1番地) 開催日:2021/8/23開催場所:広島YMCA国際文化センター本館4階406号室(広島県広島市中区八丁堀7-11) 開催日:2021/8/29開催場所:MEDIA SPACE KNOBY(メディアスペース ケノービー)(山口県岩国市麻里布町3丁目3-24) 開催日: 2021/9/5開催場所:鳥栖商工団地(協)鳥栖商工センター大会議窒(佐賀県鳥栖市藤木町字若桜2番1) 開催日:2021/9/12開催場所:有限会社EXC工建 会社事務所(長野県上伊那郡辰野町平出4084-1)Patent Act Article 30, Paragraph 2 applied Announced at Smart-MAGNUM construction method seminar Event date: July 25, 2021 Venue: Reference Ekimae Building, rental conference room, 2nd floor, Conference Room T (1-16-14 Hakataekimae, Hakata-ku, Fukuoka City) Event date: July 26, 2021 Venue: Fifth Hakata Kaisei Building, 10th floor conference room (1-18-25 Hakataekimae, Hakata-ku, Fukuoka City) Event date: August 1, 2021 Venue: Hokkaido Construction Hall, 9th floor, Large Hall (1-1 Kita 4-jo Nishi 3-chome, Chuo-ku, Sapporo City) Event date: August 23, 2021 Venue: Hiroshima YMCA International Culture Center, Main Building, 4th floor, Room 406 (7-11 Hatchobori, Naka-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture) Event date: August 29, 2021 Venue: MEDIA SPACE KNOBY (Media Space Kenobi) (3-3-24 Marifu-cho, Iwakuni City, Yamaguchi Prefecture) Date: September 5, 2021 Location: Tosu Chamber of Commerce and Industry (Tosu Chamber of Commerce and Industry Association) Tosu Chamber of Commerce and Industry Center Conference Room (2-1 Wakasakura, Fujiki-cho, Tosu City, Saga Prefecture) Date: September 12, 2021 Location: EXC Construction Co., Ltd. Company Office (4084-1 Hiraide, Tatsuno-cho, Kamiina-gun, Nagano Prefecture)

特許法第30条第2項適用 以下の刊行物にて発表 2021/4/1,COPITA2021,4.No.54,74~75頁,一般社団法人コンクリートパイル・ポール協会 棄京都港区浜松町2-7-15日本工築2号館3F 2021/4/1,GBRC Vol.46 No.2, 2021.4(184号)59頁,一般社団法人日本建築総合試験所大阪府吹田市藤白台5-8-1 2021/7/1,GBRC Vol.46 No.3, 2021.7(185号)67頁,一般社団法人日本建築総合試験所大阪府吹田市藤白台5-8-1Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act applies. Published in the following publications: April 1, 2021, COPITA2021, 4. No. 54, pp. 74-75, Concrete Pile and Pole Association, 3F, Nippon Kochiku Building 2, 2-7-15 Hamamatsucho, Minato-ku, Kyoto, Japan; April 1, 2021, GBRC Vol. 46 No. 2, 2021.4 (No. 184), p. 59, General Building Research Corporation of Japan, 5-8-1 Fujishirodai, Suita City, Osaka Prefecture; July 1, 2021, GBRC Vol. 46 No. 3, 2021.7 (No. 185), p. 67, General Building Research Corporation of Japan, 5-8-1 Fujishirodai, Suita City, Osaka Prefecture.

この発明は、杭基礎、及びその設計方法に関する。 This invention relates to pile foundations and their design methods.

杭基礎は、通常、複数本の杭を含む。杭には、例えば、埋込み杭が採用される。埋込み杭は、地盤を掘削した杭穴内で、セメントミルクと掘削土砂を撹拌混合してソイルセメントを形成し、このソイルセメント中に既製杭を沈設することにより施工することができる。ソイルセメントが硬化すると、既製杭と一体化されて杭が形成される。 A pile foundation typically includes multiple piles. For example, bored piles are used for the piles. Boreholes are excavated in the ground, and borehole piles are constructed by mixing cement milk and excavated soil to form soil cement, and then sinking prefabricated piles into this soil cement. When the soil cement hardens, it becomes integrated with the prefabricated piles to form the pile.

特開2005-98108号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-98108

杭が地盤から受ける支持力には、杭の下端に地盤から作用する先端支持力と杭周面部に地盤から作用する周面摩擦力がある。周面摩擦力は、杭穴の掘削径の大小の影響を受けると考えられる。しかしながら、掘削径の大小が周面摩擦力に与える影響については、定量的・定式的な評価がなされておらず、評価方法として確立していない。このため、従来の評価方法では、周面摩擦力の評価が適切とは言えなかった。 The bearing force that a pile receives from the ground consists of the tip bearing force acting from the ground at the bottom end of the pile, and the surface friction force acting from the ground on the surface of the pile. Surface friction force is thought to be affected by the excavation diameter of the pile hole. However, there has been no quantitative or formal evaluation of the effect of the excavation diameter on surface friction force, and no established evaluation method has been established. For this reason, conventional evaluation methods have not been able to be said to be appropriate for evaluating surface friction force.

この発明は、杭が地盤から受ける支持力を適切に評価することができる杭基礎の設計方法、及び杭基礎を提供することを目的とする。 The purpose of this invention is to provide a pile foundation design method and pile foundation that can appropriately evaluate the bearing capacity that piles receive from the ground.

本発明の一態様に係る杭基礎は、周面に凸部及び凹部の少なくとも一方を有する杭本体を地盤を掘削して設けた杭穴内に硬化材を介して埋設して硬化材を硬化させて杭本体と一体化させた杭を含む杭基礎であって、杭の周りの地盤の強度を反映した摩擦力に関する特性値をTとし、杭が地盤に接する一定区間の長さをLとし、一定区間の地盤が同じ地質であり、杭本体の周長をψとし、杭本体の杭径に基づいて定まる標準的な掘削径に対する杭穴の掘削径の比である拡大比をωとし、一定区間における杭の杭穴に対する周面摩擦力の目標値をRfとした場合、Rf≦TLψωを満たす。 A pile foundation according to one aspect of the present invention is a pile foundation including a pile having a pile body having at least one of a convex portion and a concave portion on its peripheral surface, which is embedded in a pile hole created by excavating the ground via a hardening material, and the hardening material is hardened to be integrated with the pile body, wherein, when a characteristic value related to friction force reflecting the strength of the ground around the pile is T, the length of a certain section where the pile contacts the ground is L, the ground in the certain section has the same geology, the perimeter of the pile body is ψ, the expansion ratio which is the ratio of the excavation diameter of the pile hole to the standard excavation diameter determined based on the pile diameter of the pile body is ωs , and the target value of the peripheral friction force of the pile against the pile hole in the certain section is Rf, Rf≦ TLψωs is satisfied.

この態様の杭基礎によれば、杭本体の杭径に基づいて定まる標準的な掘削径に対する杭穴の掘削径の比である拡大比ωを、杭の周面摩擦力の評価基準に加えたため、杭が地盤から受ける支持力を適切に評価することができる。 According to this type of pile foundation, the expansion ratio ωs , which is the ratio of the excavation diameter of the pile hole to the standard excavation diameter determined based on the pile diameter of the pile body, is added to the evaluation criteria for the peripheral friction force of the pile, so that the bearing capacity that the pile receives from the ground can be appropriately evaluated.

他の一態様に係る杭基礎の設計方法は、周面に凸部及び凹部の少なくとも一方を有する杭本体を地盤を掘削して設けた杭穴内に硬化材を介して埋設して硬化材を硬化させて杭本体と一体化させた杭を含む杭基礎の設計方法であって、杭の周りの地盤の強度を反映した摩擦力に関する特性値をTとし、杭が地盤に接する一定区間の長さをLとし、一定区間の地盤が同じ地質であり、杭本体の周長をψとし、杭本体の杭径に基づいて定まる標準的な掘削径に対する杭穴の掘削径の比である拡大比をωとし、一定区間における杭の杭穴に対する周面摩擦力の目標値をRfとした場合、Rf≦TLψωを満たすように当該杭基礎を設計する。 Another aspect of the design method for a pile foundation is a design method for a pile foundation including a pile having a pile body having at least one of a convex portion and a concave portion on its peripheral surface, which is embedded in a pile hole created by excavating the ground via a hardening material, and the hardening material is hardened to be integrated with the pile body, wherein, where T is a characteristic value related to frictional force reflecting the strength of the ground around the pile, L is the length of a certain section where the pile is in contact with the ground, the certain section of ground has the same geology, ψ is the perimeter of the pile body, ωs is an expansion ratio which is the ratio of the excavation diameter of the pile hole to the standard excavation diameter determined based on the pile diameter of the pile body, and Rf is a target value of the peripheral friction force of the pile against the pile hole in the certain section, the pile foundation is designed to satisfy Rf≦ TLψωs .

この態様の杭基礎の設計方法によれば、杭本体の杭径に基づいて定まる標準的な掘削径に対する杭穴の掘削径の比である拡大比ωを、杭の周面摩擦力の評価基準に加えたため、杭が地盤から受ける支持力を適切に評価することができる。 According to this type of pile foundation design method, the expansion ratio ωs , which is the ratio of the excavation diameter of the pile hole to the standard excavation diameter determined based on the pile diameter of the pile body, is added to the evaluation criteria for the peripheral friction force of the pile, so that the bearing capacity that the pile receives from the ground can be appropriately evaluated.

なお、地盤の地質、及び硬化材の種類によって、特性値Tは、以下のようになる。
一定区間の地盤が砂質・礫質地盤であり、一定区間における当該砂質・礫質地盤の平均N値がNである場合、特性値Tと平均N値Nとの関係は、T=A+B×Nを満たす。硬化材に膨張材を含まない場合、Aは、25≦A≦35であり、Bは、4.5≦B≦5.5である。硬化材に膨張材を含む場合、Aは、0であり、Bは、9.0≦B≦10.0である。
The characteristic value T varies depending on the geology of the ground and the type of hardening material as follows:
When the ground in a certain section is sandy/gravelly ground and the average N-value of the sandy/gravelly ground in the certain section is Ns , the relationship between the characteristic value T and the average N-value Ns satisfies T = A + B x Ns . When the hardening material does not contain an expansive additive, A is 25≦A≦35, and B is 4.5≦B≦5.5. When the hardening material contains an expansive additive, A is 0, and B is 9.0≦B≦10.0.

一定区間の地盤が粘土質地盤であり、一定区間における当該粘土質地盤の一軸圧縮強さの平均値がqである場合、特性値Tと一軸圧縮強さの平均値qとの関係は、T=A+B×qを満たす。硬化材に膨張材を含まない場合、Aは、15≦A≦25であり、Bは、0.5≦B≦1.0である。硬化材に膨張材を含む場合、Aは、0であり、Bは、0.5≦B≦1.5である。 When the ground in a certain section is clayey ground and the average value of the unconfined compressive strength of the clayey ground in the certain section is qu , the relationship between the characteristic value T and the average value of the unconfined compressive strength qu satisfies T = A + B × qu . When the hardening material does not contain an expansive additive, A is 15≦A≦25, and B is 0.5≦B≦1.0. When the hardening material contains an expansive additive, A is 0, and B is 0.5≦B≦1.5.

この発明によれば、杭が地盤から受ける支持力を適切に評価することができる杭基礎の設計方法、及び杭基礎を提供することができる。 This invention provides a pile foundation design method and pile foundation that can appropriately evaluate the bearing capacity that piles receive from the ground.

図1は、実施形態に係る杭基礎を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a pile foundation according to an embodiment. 図2は、実施形態に係る杭基礎に含まれる杭の周面摩擦力に関する説明をするための概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the peripheral friction force of the pile included in the pile foundation according to the embodiment. 図3は、実施形態に係る杭基礎の設計方法を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a method for designing a pile foundation according to the embodiment. 図4は、節杭を用いた標準型の杭を砂質・礫質地盤の杭穴に施工して載荷試験を実施した結果を平均N値と周面摩擦抵抗応力度との関係としてプロットしたデータを算定式のデータとともに示した図である。Figure 4 shows the results of a load test in which a standard pile using a nodular pile was installed in a pile hole in sandy or gravelly ground, and plotted as a relationship between the average N value and the skin friction resistance stress, along with data on the calculation formula. 図5は、節杭を用いた周面強化型の杭を砂質・礫質地盤の杭穴に施工して載荷試験を実施した結果を平均N値と周面摩擦抵抗応力度との関係としてプロットしたデータを算定式のデータとともに示した図である。Figure 5 shows the results of a load test in which a circumferentially reinforced pile using a nodular pile was installed in a pile hole in sandy or gravelly ground, plotting the data as a relationship between the average N value and the circumferential friction resistance stress, along with the calculation formula data. 図6は、節杭を用いた標準型の杭を粘土質地盤の杭穴に施工して載荷試験を実施した結果を平均一軸圧縮強度q 周面摩擦抵抗応力度との関係としてプロットしたデータを算定式のデータとともに示した図である。Figure 6 shows the results of a loading test in which a standard pile using a nodular pile was installed in a pile hole in clayey ground, and the data plotted as the relationship between the average uniaxial compressive strength q u and the peripheral friction resistance stress, together with the data for the calculation formula. 図7は、節杭を用いた周面強化型の杭を粘土質地盤の杭穴に施工して載荷試験を実施した結果を平均一軸圧縮強度q 周面摩擦抵抗応力度との関係としてプロットしたデータを算定式のデータとともに示した図である。Figure 7 shows the results of a load test in which a circumferentially reinforced pile using a nodular pile was installed in a pile hole in clayey ground, and the results are plotted as the relationship between the average uniaxial compressive strength q u and the circumferential friction resistance stress, along with the data for the calculation formula.

以下、図面を参照しながら、実施形態について説明する。
図1に示すように、建築物100の杭基礎10は、例えば、地盤Gに設けた複数の杭穴1に設けた複数本の杭8を有する。杭8の種類、長さ、径、本数、レイアウトなどは、建築物100の重さや形状、地盤Gの状態などに応じて決められる。杭基礎10は、必ずしも複数本の杭8を有する必要はなく、少なくとも1本の杭8を有していればよい。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
As shown in Figure 1, the pile foundation 10 of a building 100 has, for example, a plurality of piles 8 set in a plurality of pile holes 1 formed in the ground G. The type, length, diameter, number, layout, etc. of the piles 8 are determined depending on the weight and shape of the building 100, the condition of the ground G, etc. The pile foundation 10 does not necessarily have to have a plurality of piles 8, but it is sufficient to have at least one pile 8.

杭8は、例えば、2本以上の既製杭を軸方向に連結した杭本体2を有する。杭本体2は、1本の既製杭により構成してもよい。既製杭として、例えば、コンクリート杭や鋼管杭などがある。本実施形態の杭基礎10に含まれる杭8の杭本体2は、2本の中空のコンクリート杭を連結した構造を有する。 The pile 8 has a pile body 2, for example, consisting of two or more prefabricated piles connected axially. The pile body 2 may also be composed of a single prefabricated pile. Prefabricated piles include, for example, concrete piles and steel pipe piles. The pile body 2 of the pile 8 included in the pile foundation 10 of this embodiment has a structure in which two hollow concrete piles are connected together.

杭本体2は、例えば、本実施形態のように、円筒形のストレート杭12の下端に節杭14を連結した構造や、2本の節杭14を上下に連結した構造を有する。節杭14は、ストレート杭12の杭径と略同径の軸部を有し、長手方向に離間した複数の円環状の節部16を軸部の周面上に一体に備える。 The pile body 2 may have a structure in which a nodular pile 14 is connected to the lower end of a cylindrical straight pile 12, as in this embodiment, or a structure in which two nodular piles 14 are connected one above the other. The nodular pile 14 has a shaft with approximately the same diameter as the straight pile 12, and is integrally provided with multiple annular nodular portions 16 spaced apart in the longitudinal direction on the circumferential surface of the shaft.

本実施形態では、このように、少なくとも1本の節杭14を含む杭本体2を用いたが、周面に凸部及び凹部の少なくとも一方を有する他の既製杭を用いて杭本体2を構成してもよい。このような他の既製杭として、例えば、周面に溝を設けたものや、周面に縞鋼板を巻いたものなどがある。 In this embodiment, the pile body 2 includes at least one nodular pile 14, but the pile body 2 may also be constructed using other prefabricated piles that have at least one convex or concave portion on their circumferential surface. Examples of such other prefabricated piles include those with grooves on their circumferential surface and those with checkered steel plate wrapped around their circumferential surface.

杭本体2は、必ずしもストレート杭12を含む必要はなく、例えば、複数種類の節杭を連結したものであってもよく、節杭の代わりに上述した凸部や凹部を周面に有する他の既製杭を用いてもよい。或いは、節杭と上述した凸部や凹部を周面に有する他の既製杭を連結して杭本体2を構成してもよい。いずれにしても、杭本体2は、少なくとも1本の既製杭が、その周面に凸部及び凹部の少なくとも一方を有するものであればよい。 The pile main body 2 does not necessarily have to include a straight pile 12; for example, it may be made by connecting multiple types of nodular piles, or other prefabricated piles having the above-mentioned convex or concave portions on their peripheral surfaces may be used instead of nodular piles. Alternatively, the pile main body 2 may be constructed by connecting a nodular pile with other prefabricated piles having the above-mentioned convex or concave portions on their peripheral surfaces. In any case, the pile main body 2 is sufficient as long as at least one prefabricated pile has at least one convex or concave portion on its peripheral surface.

杭本体2の長さは、杭本体2の先端が地盤Gの支持層3に達する長さにすることが望ましい。このため、杭穴1も、支持層3に達する深さに形成することが望ましい。しかし、杭本体2の長さは、必ずしも、その先端が支持層3に達する長さにする必要はない。 It is desirable that the length of the pile body 2 be such that the tip of the pile body 2 reaches the supporting layer 3 of the ground G. For this reason, it is desirable that the pile hole 1 also be formed to a depth that reaches the supporting layer 3. However, the length of the pile body 2 does not necessarily have to be such that the tip reaches the supporting layer 3.

杭本体2の長さは、連結する既製杭の長さと本数を選択することにより調節することができる。杭本体2は、例えば、3本以上の既製杭を連結した構造を有してもよい。杭本体2を構成する既製杭の種類や径などは、当該杭本体2に要求される支持力に基づいて適切に選択すればよい。 The length of the pile body 2 can be adjusted by selecting the length and number of precast piles to be connected. The pile body 2 may, for example, have a structure in which three or more precast piles are connected together. The type and diameter of the precast piles that make up the pile body 2 can be appropriately selected based on the bearing capacity required of the pile body 2.

杭8は、上述した杭本体2の他に、杭本体2の先端近くを囲むように設けた根固め部4、及び杭本体2の周面を囲むように設けた杭周面部6を有する。根固め部4及び杭周面部6は、杭穴1の内壁面と杭本体2の外周面との間にソイルセメント(硬化材)を設けてソイルセメントが硬化することにより形成される。根固め部4及び杭周面部6に設けたソイルセメントが硬化すると、根固め部4及び杭周面部6がコンクリート製の杭本体2と一体化されて杭8が形成される。杭周面部6は、根固め部4の上方に連続して設けられる。 In addition to the pile main body 2 described above, the pile 8 has a base protection section 4 that surrounds the tip of the pile main body 2, and a circumferential pile surface section 6 that surrounds the periphery of the pile main body 2. The base protection section 4 and circumferential pile surface section 6 are formed by applying soil cement (hardening agent) between the inner wall surface of the pile hole 1 and the outer periphery of the pile main body 2 and allowing the soil cement to harden. When the soil cement applied to the base protection section 4 and circumferential pile surface section 6 hardens, the base protection section 4 and circumferential pile surface section 6 are integrated with the concrete pile main body 2 to form the pile 8. The circumferential pile surface section 6 is provided continuously above the base protection section 4.

ソイルセメントは、地盤Gを掘削して杭穴1を形成した際に、杭穴1内に所定量の掘削土砂を残しておき、杭穴1内に所定量のセメントミルクを注入して、セメントミルクと掘削土砂を撹拌混合することにより形成される。そして、杭穴1内のソイルセメントに杭本体2を沈設して、ソイルセメントが硬化して杭本体2と一体化することにより、杭8が形成される。なお、杭本体2と杭穴1の間に設ける硬化材として、ベントナイトや遅延剤等の添加剤をセメントミルクに加えて掘削土砂と撹拌混合したソイルセメントなどを用いることもできる。 Soil cement is formed by excavating the ground G to form pile holes 1, leaving a predetermined amount of excavated soil in the pile holes 1, injecting a predetermined amount of cement milk into the pile holes 1, and stirring and mixing the cement milk and excavated soil. The pile body 2 is then sunk into the soil cement in the pile holes 1, and the soil cement hardens and becomes one with the pile body 2, thereby forming the pile 8. Note that the hardening material placed between the pile body 2 and the pile holes 1 can also be soil cement, which is made by adding additives such as bentonite or a retarder to cement milk and stirring and mixing it with the excavated soil.

根固め部4は、主に杭本体2の先端(図示下端)を地盤G(杭本体2の先端が支持層3に達している場合には地盤Gの支持層3)が支える先端支持力を大きくするため、杭本体2の先端を囲むように杭穴1の底部側に設けられる。杭周面部6は、主に杭本体2の周面が地盤Gから受ける周面摩擦力を大きくするため、杭本体2の周面と杭穴1の内壁面との間に設けられる。 The base protection section 4 is provided on the bottom side of the pile hole 1 so as to surround the tip of the pile body 2, primarily to increase the tip bearing force that the ground G (or the supporting layer 3 of the ground G if the tip of the pile body 2 reaches the supporting layer 3) supports at the tip (lower end as shown). The pile peripheral section 6 is provided between the peripheral surface of the pile body 2 and the inner wall surface of the pile hole 1, primarily to increase the peripheral friction force that the peripheral surface of the pile body 2 receives from the ground G.

杭穴1は、杭本体2の外径より大きい内径の杭周掘削部22と、杭周掘削部22の下端側を部分的に拡径した拡大掘削部24を有する。所定の掘削機によって地盤Gを掘削した軸穴の一部がそのまま杭周掘削部22となる。杭穴1は、拡大掘削部24を設けずに、その全長にわたって杭周掘削部22と同径の穴とすることもできる。拡大掘削部24は、例えば、杭穴1の全長の半分より短い長さを有し、杭穴1の底部側に設けられる。 The pile hole 1 has a pile periphery excavation section 22 with an inner diameter larger than the outer diameter of the pile body 2, and an enlarged excavation section 24, which is a partially enlarged lower end of the pile periphery excavation section 22. A portion of the shaft hole excavated in the ground G by a designated excavator serves as the pile periphery excavation section 22. The pile hole 1 can also be a hole of the same diameter as the pile periphery excavation section 22 over its entire length without providing the enlarged excavation section 24. The enlarged excavation section 24 has a length shorter than half the entire length of the pile hole 1, and is provided on the bottom side of the pile hole 1, for example.

杭本体2の外径は、ストレート杭12の場合、その横断面の直径であり、節杭14の場合、節部16の直径である。特許請求の範囲における、周面に凸部及び凹部の少なくとも一方を有する杭本体の外径は、当該杭本体の外径が最大となる部位の径となる。つまり、本実施形態では、杭本体2の外径は、節杭14の節部16の直径であるものとする。 The outer diameter of the pile body 2 is the diameter of its cross section in the case of a straight pile 12, and is the diameter of the node 16 in the case of a nodular pile 14. In the claims, the outer diameter of a pile body having at least one of a convex portion and a concave portion on its circumferential surface is the diameter of the portion where the outer diameter of the pile body is greatest. In other words, in this embodiment, the outer diameter of the pile body 2 is the diameter of the node 16 of the nodular pile 14.

杭本体2の先端は、拡大掘削部24内に配置される。根固め部4は、拡大掘削部24に設けられる。言い換えると、拡大掘削部24は、少なくとも根固め部4の長さと同じかそれ以上の長さに形成されている。杭周面部6は、本実施形態のように、杭周掘削部22と拡大掘削部24にわたって設けられてもよい。例えば、拡大掘削部24の全長にわたって根固め部4を設けて、杭周面部6を杭周掘削部22にのみ設けてもよい。 The tip of the pile main body 2 is positioned within the enlarged excavation section 24. The foot protection section 4 is provided in the enlarged excavation section 24. In other words, the enlarged excavation section 24 is formed to a length at least equal to or greater than the length of the foot protection section 4. The pile peripheral surface section 6 may be provided across the pile peripheral excavation section 22 and the enlarged excavation section 24, as in this embodiment. For example, the foot protection section 4 may be provided along the entire length of the enlarged excavation section 24, and the pile peripheral surface section 6 may be provided only in the pile peripheral excavation section 22.

上記構造の杭8が地盤Gから受ける支持力は、杭8の先端に地盤Gから作用する先端支持力と杭8の周面に地盤Gから作用する周面摩擦力を含む。言い換えると、杭8が地盤Gから受ける支持力は、先端支持力と周面摩擦力を足したものになる。杭基礎10の設計においては、杭基礎10の各杭8が地盤Gから受ける支持力と杭8の杭本体2自体の材料耐力の小さい方を当該杭8の許容支持力とする。 The bearing force that piles 8 of the above structure receive from the ground G includes the tip bearing force acting from the ground G on the tip of the pile 8 and the circumferential friction force acting from the ground G on the circumferential surface of the pile 8. In other words, the bearing force that piles 8 receive from the ground G is the sum of the tip bearing force and the circumferential friction force. When designing the pile foundation 10, the allowable bearing force of each pile 8 of the pile foundation 10 is determined to be the smaller of the bearing force that each pile 8 receives from the ground G or the material strength of the pile body 2 of each pile 8.

例えば、杭8の許容支持力を大きくするため、杭周掘削部22の径を変えずに拡大掘削部24だけを拡径して杭8の先端支持力を高めようとすると、杭穴1の杭周掘削部22の径と拡大掘削部24の径との差が大きくなる。この場合、拡大掘削部24を掘削するための可動翼を大きく開くことのできる油圧式の掘削装置を用いる必要性が高くなる。油圧式の掘削装置を用いた場合、機械式の掘削装置と比べて装置構成が大掛かりとなり、杭基礎10の施工コストが高くなる。 For example, if an attempt is made to increase the tip bearing capacity of the pile 8 by expanding only the enlarged excavation section 24 without changing the diameter of the pile perimeter excavation section 22 in order to increase the allowable bearing capacity of the pile 8, the difference between the diameter of the pile perimeter excavation section 22 and the diameter of the enlarged excavation section 24 in the pile hole 1 will become greater. In this case, it becomes increasingly necessary to use a hydraulic excavation device that can widely open the movable wings for excavating the enlarged excavation section 24. If a hydraulic excavation device is used, the device configuration will be larger than that of a mechanical excavation device, and the construction costs of the pile foundation 10 will increase.

また、上記のように拡大掘削部24だけを拡径した場合、杭周掘削部22の内径が杭本体2の外径よりわずかに大きい程度となり、杭穴1に杭本体2を挿通し難くなる。このため、杭穴1の内壁面に杭本体2が接触して杭穴1の内壁面が削られてしまう不具合を生じる可能性が高くなる。つまり、この場合、杭本体2を杭穴1に慎重且つゆっくりと挿入する必要があり、杭基礎10の施工が難しくなる。 Furthermore, if only the enlarged excavation section 24 is enlarged as described above, the inner diameter of the pile periphery excavation section 22 will be only slightly larger than the outer diameter of the pile body 2, making it difficult to insert the pile body 2 into the pile hole 1. This increases the likelihood that the pile body 2 will come into contact with the inner wall of the pile hole 1, causing damage to the inner wall of the pile hole 1. In other words, in this case, the pile body 2 must be inserted carefully and slowly into the pile hole 1, making construction of the pile foundation 10 more difficult.

このため、杭周掘削部22の内径を大きくして拡大掘削部24の内径との差を小さくできるように、杭8の周面摩擦力を適切に評価することが重要と考えられる。よって、本実施形態では、杭周面部6における杭穴1の拡大比ωを調節することで、杭8の周面摩擦力を大きくして、杭8が地盤Gから受ける支持力を高めるようにした。 For this reason, it is considered important to appropriately evaluate the peripheral friction force of the pile 8 so that the inner diameter of the pile circumferential excavation portion 22 can be increased to reduce the difference with the inner diameter of the enlarged excavation portion 24. Therefore, in this embodiment, the peripheral friction force of the pile 8 is increased by adjusting the expansion ratio ωs of the pile hole 1 in the pile peripheral portion 6, thereby increasing the bearing capacity that the pile 8 receives from the ground G.

すなわち、本実施形態の設計方法によると、杭周面部6における拡大比ωを適切な値に設定することができ、杭周掘削部22の径と拡大掘削部24の径の差を小さくすることができ、杭基礎10の設計の自由度を高めることができ、上述した従来の課題を解決することができる。 In other words, according to the design method of this embodiment, the expansion ratio ωs at the pile peripheral surface portion 6 can be set to an appropriate value, the difference in diameter between the pile peripheral excavation portion 22 and the enlarged excavation portion 24 can be reduced, the degree of freedom in designing the pile foundation 10 can be increased, and the above-mentioned conventional problems can be solved.

以下、本実施形態に係る杭基礎10の設計方法について、図2乃至図7を参照して説明する。なお、本実施形態の設計方法は、杭基礎10の各杭8の節杭14の部分に適用されるものであり、ストレート杭12の部分には適用されない。ここまで説明してきた杭8は、杭穴1の杭周掘削部22にストレート杭12を配置した構造を有するものを含んでいたが、以下の説明における杭8は、杭周掘削部22に節杭14を配置した構造の杭8であるものとする。 The design method for the pile foundation 10 according to this embodiment will be described below with reference to Figures 2 to 7. Note that the design method for this embodiment applies to the nodular piles 14 of each pile 8 of the pile foundation 10, and not to the straight piles 12. The piles 8 described up to this point have included those with a structure in which straight piles 12 are arranged in the pile-periphery excavation portion 22 of the pile hole 1, but the piles 8 in the following description will be those with a structure in which nodular piles 14 are arranged in the pile-periphery excavation portion 22.

まず、図2に示すように、杭8が地盤Gに接触する長さL(m)の一定区間を規定する。一定区間は、節杭14を含む杭8の部分が地盤Gに接触する区間であり、その長さLは節杭14の長さの範囲内で任意に設定することができる。また、節杭14を含む杭8の部分が接触する一定区間の地盤Gは同じ地質であり、一定区間内には複数種類の地質の層を含まないものとする。言い換えると、一定区間は、周面に凸部及び凹部の少なくとも一方を有する杭本体2を含む杭8の部分に接触する地盤Gの地質が軸方向に連続した同じ地質の範囲内で設定する。また、同じ地質であっても、地盤Gを構成する土粒子の粒径分布の割合によって土質名が異なる場合があるため、一定区間を決める際には、この土質名での分割も考慮する。 First, as shown in Figure 2, a certain section of length L (m) where the pile 8 contacts the ground G is defined. The certain section is the section where the portion of the pile 8, including the nodular pile 14, contacts the ground G, and this length L can be set arbitrarily within the length of the nodular pile 14. Furthermore, the ground G in the certain section where the portion of the pile 8, including the nodular pile 14, contacts is assumed to be of the same geology, and the certain section does not include multiple types of geological layers. In other words, the certain section is set within a range of the same geology where the geology of the ground G that contacts the portion of the pile 8, including the pile body 2, which has at least one of a convex portion and a concave portion on its circumferential surface, is continuous in the axial direction. Furthermore, even if the geology is the same, the soil type names may differ depending on the particle size distribution of the soil particles that make up the ground G. Therefore, when determining the certain section, consideration is also given to dividing the soil type by this soil type name.

そして、この一定区間における杭8の周面摩擦力が所定値を上回るように杭基礎10を設計する。ここで言う所定値とは、当該杭基礎10が建築物100(図1)から受ける荷重のうち上記一定区間の杭8の部分が地盤Gから受ける周面摩擦力の設計値であり、杭基礎10を設計する上での杭8の周面摩擦力の目標値となる値である。 The pile foundation 10 is then designed so that the peripheral friction force of the pile 8 in this fixed section exceeds a predetermined value. The "predetermined value" here refers to the design value of the peripheral friction force that the portion of the pile 8 in the fixed section receives from the ground G, out of the load that the pile foundation 10 receives from the building 100 (Figure 1), and is the target value for the peripheral friction force of the pile 8 when designing the pile foundation 10.

上記一定区間の杭8の周りの地盤Gの強度を反映した摩擦力に関する特性値をTとし、一定区間に存在する節杭14の節部16の周長をψとし、一定区間に存在する節杭14の節部16の径Dos(すなわち、杭本体2の杭径)に基づいて定まる標準的な基準掘削径Dssに対する杭穴1の掘削径Desの比(Des/Dss)である拡大比をωとし、一定区間の杭8が地盤Gから受ける周面摩擦力の目標値をRfとした場合、
Rf≦TLψω・・・(1)
を満たすように、杭基礎10を設計する。
Let T be a characteristic value related to the friction force reflecting the strength of the ground G around the pile 8 in the above-mentioned certain section, ψ be the perimeter of the nodular portion 16 of the nodular pile 14 existing in the certain section, ωs be the ratio (D es /D ss ) of the excavation diameter D es of the pile hole 1 to the standard reference excavation diameter D ss determined based on the diameter D os of the nodular portion 16 of the nodular pile 14 existing in the certain section (i.e., the pile diameter of the pile body 2 ), and let Rf be the target value of the peripheral friction force that the pile 8 in the certain section receives from the ground G.
Rf≦ TLψωs ...(1)
The pile foundation 10 is designed to satisfy the following.

なお、特許請求の範囲における杭本体の周長ψは、一定区間における杭本体の外径が最大となる部位の周長であり、特許請求の範囲における杭径は、一定区間における杭本体の外径が最大となる部位の直径である。本実施形態における杭本体2の周長ψは節部16の周長であり、杭本体2の杭径は節部16の直径である。また、杭本体2の杭径Dosに基づいて定まる標準的な基準掘削径Dssは、杭径Dos+50mm程度であるものとする。 In the claims, the perimeter ψ of the pile body is the perimeter of the portion where the outer diameter of the pile body is maximum in a certain section, and the pile diameter in the claims is the diameter of the portion where the outer diameter of the pile body is maximum in a certain section. In this embodiment, the perimeter ψ of the pile body 2 is the perimeter of the node 16, and the pile diameter of the pile body 2 is the diameter of the node 16. In addition, the standard reference excavation diameter Dss determined based on the pile diameter Dos of the pile body 2 is approximately the pile diameter Dos + 50 mm.

すなわち、本実施形態の設計方法によると、杭周面部6の拡大比ωを調節することによって、長さLの一定区間に存在する杭8の周面摩擦力を目標値Rfより大きい値にすることができる。このため、本実施形態によると、拡大比ωを変えることによって杭8に地盤Gから作用する周面摩擦力をコントロールすることができる。よって、本実施形態によると、杭8の周面摩擦力を適切に評価することができ、杭8が地盤Gから受ける支持力を適切に評価することができる。 That is, according to the design method of this embodiment, by adjusting the expansion ratio ωs of the pile peripheral portion 6, it is possible to make the peripheral friction force of the pile 8 present in a certain section of the length L a value greater than the target value Rf. Therefore, according to this embodiment, it is possible to control the peripheral friction force acting on the pile 8 from the ground G by changing the expansion ratio ωs . Therefore, according to this embodiment, it is possible to appropriately evaluate the peripheral friction force of the pile 8 and therefore to appropriately evaluate the bearing capacity that the pile 8 receives from the ground G.

また、本実施形態によると、杭基礎10を施工する杭穴1の杭周掘削部22の径と拡大掘削部24の径の差を小さくすることができ(場合によっては差を無くすことができ)、機械式の掘削装置を用いた施工が可能となる。このため、施工コストを低減することができ、施工を容易にすることができる。 Furthermore, according to this embodiment, the difference in diameter between the pile perimeter excavation section 22 and the enlarged excavation section 24 of the pile hole 1 in which the pile foundation 10 is constructed can be reduced (or in some cases eliminated), making construction possible using mechanical excavation equipment. This reduces construction costs and makes construction easier.

なお、上述した設計方法の説明において、節部16の径Dosに50mmを加えた基準掘削径Dssに対する杭穴1の掘削径Desの比(Des/Dss)を杭周面部6の拡大比ωとしたが、基準掘削径Dssは節部16の径Dosより数10mm程度大きければよく、50mmに限るものではない。 In the above description of the design method, the ratio (D es /D ss ) of the excavation diameter D es of the pile hole 1 to the reference excavation diameter D ss obtained by adding 50 mm to the diameter D os of the node portion 16 was defined as the expansion ratio ω s of the pile peripheral portion 6. However, the reference excavation diameter D ss may be several tens of mm larger than the diameter D os of the node portion 16, and is not limited to 50 mm.

図3に示すように、上述した式(1)の特性値Tは、地盤Gの地質(砂質・礫質地盤、粘土質地盤)及び杭周面部6の材質(標準型、周面強化型)によって異なる値となる。 As shown in Figure 3, the characteristic value T in the above-mentioned formula (1) varies depending on the geology of the ground G (sandy/gravel ground, clayey ground) and the material of the pile peripheral portion 6 (standard type, peripheral reinforced type).

長さLの一定区間の杭穴1の周りの地盤Gが砂質・礫質地盤であり、その平均N値がNである場合、式(1)の特性値Tは、
T=A+BN・・・(2)
で表すことができる。
When the ground G around the pile hole 1 in a certain section of length L is sandy/gravel ground and its average N value is Ns , the characteristic value T of formula (1) is
T=A+BN s ...(2)
It can be expressed as:

特性値Tは、上述した一定区間における地盤Gと杭穴1との間の周面摩擦力を杭本体2の周長ψ×一定区間Lで割り戻した値である。周面摩擦力は、地盤Gの強度によって異なるものである。特性値Tは、一次関数の係数A及び係数Bを用いることで、Ns(一定区間Lにおける当該砂質・礫質地盤の平均N値)から算出することができる。なお、係数A及び係数Bは、実験等によって確認されているNsとTの関係から定めることができるものであり、係数Aは式(2)の一次関数のY切片に相当し、係数Bは式(2)の一次関数の勾配に相当するものである。
The characteristic value T is a value obtained by dividing the peripheral friction force between the ground G and the pile hole 1 in the above-mentioned fixed section by the peripheral length ψ of the pile body 2 × the fixed section L. The peripheral friction force varies depending on the strength of the ground G. The characteristic value T can be calculated from Ns (the average N value of the sandy/gravelly ground in the fixed section L) by using coefficients A and B of the linear function. Note that coefficients A and B can be determined from the relationship between Ns and T confirmed by experiments, etc., and coefficient A corresponds to the Y-intercept of the linear function of formula (2), and coefficient B corresponds to the gradient of the linear function of formula (2).

図4の実験データは、節杭14を用いて砂質・礫質地盤の杭穴1に実際に施工した標準型の杭8に対する載荷試験の結果を複数例プロットしたものであり、地盤の平均N値と実際の杭8に作用する周面摩擦抵抗応力度(単位面積当たりの摩擦抵抗力)の関係を示したものである。ここで言う標準型の杭8とは、無水石膏(膨張材)を含まないソイルセメントにより杭周面部6を築造した杭である。
The experimental data in Figure 4 plots the results of multiple load tests on standard piles 8 that were actually installed in pile holes 1 in sandy and gravelly ground using nodular piles 14, and shows the relationship between the average N value of the ground and the peripheral friction resistance stress (friction resistance force per unit area) acting on the actual pile 8. The standard pile 8 referred to here is a pile whose peripheral portion 6 is constructed from soil cement that does not contain anhydrous gypsum (expansive material).

図4の実線は、式(2)の一例である算定式を示すものであり、計算値≦実測値を満足する範囲で係数A、Bを適当に定めて求めた計算値に基づくものである。図4に実線で示す算定式は、T=30+5.5Nである。図4を見ると、全ての実測値が算定式を上回っていることがわかる。つまり、砂質・礫質地盤に標準型の杭8を施工した場合、特性値Tを(30+5.5N)とした下式(1-1)が成り立つことが実証されたことになる。
Rf≦(30+5.5N)Lψω・・・(1-1)
The solid line in Figure 4 shows a calculation formula, which is an example of formula (2), and is based on the calculated value obtained by appropriately setting coefficients A and B within a range that satisfies the calculated value≦measured value. The calculation formula shown by the solid line in Figure 4 is T = 30 + 5.5 N s . Looking at Figure 4, it can be seen that all of the measured values exceed the calculation formula. In other words, it has been proven that when a standard pile 8 is installed in sandy or gravelly ground, the following formula (1-1) holds true, with the characteristic value T set to (30 + 5.5 N s ).
Rf≦(30+5.5N s ) Lψω s ...(1-1)

また、図4の一点鎖線は、係数Aを上記範囲の最大値(A=42)にして且つ係数Bを最小値(B=0)にして式(2)に入力した計算値を示したものであり、図4の二点鎖線は、係数Aを最小値(A=0)にして且つ係数Bを上記範囲の最大値(B=6.8)にして式(2)に入力した計算値を示したものである。つまり、図4の実測値に基づく式(2)の係数Aの最大値は42であり、係数Bの最大値は6.8であると言える。 The dashed-dotted line in Figure 4 shows the calculated value entered into equation (2) when coefficient A is set to the maximum value of the above range (A = 42) and coefficient B is set to the minimum value (B = 0), while the dashed-double-dotted line in Figure 4 shows the calculated value entered into equation (2) when coefficient A is set to the minimum value (A = 0) and coefficient B is set to the maximum value of the above range (B = 6.8). In other words, the maximum value of coefficient A in equation (2) based on the actual measured values in Figure 4 is 42, and the maximum value of coefficient B is 6.8.

また、上記範囲における係数A及び係数Bの組み合わせは無数に存在する。しかし、図4の実測値から係数Aの適正値と係数Bの適正値を判断すると、係数Aは25≦A≦35の範囲であることが望ましく、係数Bは4.5≦B≦5.5であることが望ましいと言える。 Furthermore, there are countless combinations of coefficients A and B within the above ranges. However, when determining the appropriate values for coefficients A and B from the actual measured values in Figure 4, it can be said that coefficient A is preferably in the range 25≦A≦35, and coefficient B is preferably in the range 4.5≦B≦5.5.

図5の実験データは、節杭14を用いて砂質・礫質地盤の杭穴1に実際に施工した周面強化型の杭8に対する載荷試験の結果を複数例プロットしたものであり、地盤の平均N値と実際の杭8に作用する周面摩擦抵抗応力度の関係を示したものである。ここで言う周面強化型の杭8とは、無水石膏(膨張材)を含むソイルセメントにより杭周面部6を築造した杭である。
The experimental data in Figure 5 plots the results of multiple load tests on a circumferentially reinforced pile 8 that was actually constructed in a pile hole 1 in sandy and gravelly ground using a nodular pile 14, and shows the relationship between the average N value of the ground and the circumferential friction resistance stress acting on the actual pile 8. The circumferentially reinforced pile 8 referred to here is a pile whose circumferential portion 6 is constructed from soil cement containing anhydrous gypsum (expansive material).

図5の実線は、式(2)の一例である算定式を示すものであり、計算値≦実測値を満足する範囲で係数A、Bを適当に定めて求めた計算値に基づくものである。図5に実線で示す算定式は、T=9.5Nである。図5を見ると、全ての実測値が算定式を上回っていることがわかる。つまり、砂質・礫質地盤に周面強化型の杭8を施工した場合、特性値Tを(9.5N)とした下式(1-2)が成り立つことが実証されたことになる。
Rf≦(9.5N)Lψω・・・(1-2)
The solid line in Figure 5 shows a calculation formula, which is an example of formula (2), and is based on the calculated value obtained by appropriately setting coefficients A and B within a range that satisfies the calculated value≦measured value. The calculation formula shown by the solid line in Figure 5 is T = 9.5 N s . Looking at Figure 5, it can be seen that all of the measured values exceed the calculation formula. In other words, it has been proven that when a perimeter-reinforced pile 8 is installed in sandy or gravelly ground, the following formula (1-2) with characteristic value T of (9.5 N s ) holds true.
Rf≦(9.5N s ) Lψω s ...(1-2)

また、図5の一点鎖線は、係数Aを上記範囲の最大値(A=48)にして且つ係数Bを最小値(B=0)にして式(2)に入力した計算値を示したものであり、図5の二点鎖線は、係数Aを最小値(A=0)にして且つ係数Bを上記範囲の最大値(B=9.8)にして式(2)に入力した計算値を示したものである。つまり、図5の実測値に基づく式(2)の係数Aの最大値は48であり、係数Bの最大値は9.8であると言える。 The dashed-dotted line in Figure 5 shows the calculated value entered into equation (2) when coefficient A is set to the maximum value of the above range (A = 48) and coefficient B is set to the minimum value (B = 0), while the dashed-double-dotted line in Figure 5 shows the calculated value entered into equation (2) when coefficient A is set to the minimum value (A = 0) and coefficient B is set to the maximum value of the above range (B = 9.8). In other words, it can be said that the maximum value of coefficient A in equation (2) based on the actual measured values in Figure 5 is 48, and the maximum value of coefficient B is 9.8.

また、上記範囲における係数A及び係数Bの組み合わせは無数に存在する。しかし、図5の実測値から係数Aの適正値と係数Bの適正値を判断すると、係数Aは0であることが望ましく、係数Bは9.0≦B≦10.0であることが望ましいと言える。 Furthermore, there are countless combinations of coefficients A and B within the above ranges. However, when determining the appropriate values for coefficients A and B from the actual measured values in Figure 5, it can be said that coefficient A is preferably 0, and coefficient B is preferably in the range 9.0≦B≦10.0.

長さLの一定区間の杭穴1の周りの地盤Gが粘土質地盤であり、その一軸圧縮強さの平均値がqである場合、式(1)の特性値Tは、
T=A+Bq・・・(3)
で表すことができる。
When the ground G around the pile hole 1 in a certain section of length L is clayey ground and the average value of its unconfined compressive strength is qu , the characteristic value T of formula (1) is
T=A+Bq u ...(3)
It can be expressed as:

特性値Tは、上述した一定区間における地盤Gと杭穴1との間の周面摩擦力を杭本体2の周長ψ×一定区間Lで割り戻した値である。特性値Tは、一次関数の係数A及び係数Bを用いることで、q(一定区間Lにおける当該粘土質地盤の一軸圧縮強さの平均値)から算出することができる。なお、係数A及び係数Bは、実験等によって確認されているqとTの関係から定めることができるものであり、係数Aは式(3)の一次関数のY切片に相当し、係数Bは式(3)の一次関数の勾配に相当するものである。
The characteristic value T is a value obtained by dividing the peripheral friction force between the ground G and the pile hole 1 in the above-mentioned fixed section by the circumferential length ψ of the pile body 2 × the fixed section L. The characteristic value T can be calculated from q u (the average value of the uniaxial compressive strength of the clayey ground in the fixed section L) by using coefficients A and B of the linear function. Note that coefficients A and B can be determined from the relationship between q u and T confirmed by experiments, etc., and coefficient A corresponds to the Y-intercept of the linear function of formula (3), and coefficient B corresponds to the gradient of the linear function of formula (3).

図6の実験データは、節杭14を用いて粘土質地盤の杭穴1に実際に施工した標準型の杭8に対する載荷試験の結果を複数例プロットしたものであり、地盤の一軸圧縮強さの平均値と実際の杭8に作用する周面摩擦抵抗応力度の関係を示したものである。
The experimental data in Figure 6 is a plot of several examples of the results of load tests on standard piles 8 that were actually installed in pile holes 1 in clayey ground using nodular piles 14, and shows the relationship between the average uniaxial compressive strength of the ground and the peripheral friction resistance stress acting on the actual piles 8.

図6の実線は、式(3)の一例である算定式を示すものであり、計算値≦実測値を満足する範囲で係数A、Bを適当に定めて求めた計算値に基づくものである。図6に実線で示す算定式は、T=20+0.5qである。図6を見ると、全ての実測値が算定式を上回っていることがわかる。つまり、粘土質地盤に標準型の杭8を施工した場合、特性値Tを(20+0.5q)とした下記式(1-3)が成り立つことが実証されたことになる。
Rf≦(20+0.5q)Lψω・・・(1-3)
The solid line in Figure 6 shows a calculation formula, which is an example of formula (3), and is based on the calculated value obtained by appropriately setting coefficients A and B within a range that satisfies the calculated value≦measured value. The calculation formula shown by the solid line in Figure 6 is T = 20 + 0.5q u . Looking at Figure 6, it can be seen that all of the measured values exceed the calculation formula. In other words, it has been proven that when a standard pile 8 is installed in clayey ground, the following formula (1-3) holds true, with the characteristic value T set to (20 + 0.5q u ).
Rf≦(20+0.5q u ) Lψω s ...(1-3)

また、図6の一点鎖線は、係数Aを上記範囲の最大値(A=37)にして且つ係数Bを最小値(B=0)にして式(3)に入力した計算値を示したものであり、図6の二点鎖線は、係数Aを最小値(A=0)にして且つ係数Bを上記範囲の最大値(B=0.66)にして式(3)に入力した計算値を示したものである。つまり、図6の実測値に基づく式(3)の係数Aの最大値は37であり、係数Bの最大値は0.66であると言える。 The dashed-dotted line in Figure 6 shows the calculated value entered into equation (3) when coefficient A is set to the maximum value of the above range (A = 37) and coefficient B is set to the minimum value (B = 0), while the dashed-double-dotted line in Figure 6 shows the calculated value entered into equation (3) when coefficient A is set to the minimum value (A = 0) and coefficient B is set to the maximum value of the above range (B = 0.66). In other words, the maximum value of coefficient A in equation (3) based on the actual measured values in Figure 6 is 37, and the maximum value of coefficient B is 0.66.

また、上記範囲における係数A及び係数Bの組み合わせは無数に存在する。しかし、図6の実測値から係数Aの適正値と係数Bの適正値を判断すると、係数Aは15≦A≦25の範囲であることが望ましく、係数Bは0.5≦B≦1.0であることが望ましいと言える。 Furthermore, there are countless combinations of coefficients A and B within the above ranges. However, when determining the appropriate values for coefficients A and B from the actual measured values in Figure 6, it can be said that coefficient A is preferably in the range 15≦A≦25, and coefficient B is preferably in the range 0.5≦B≦1.0.

図7の実験データは、節杭14を用いて粘土質地盤の杭穴1に実際に施工した周面強化型の杭8に対する載荷試験の結果を複数例プロットしたものであり、地盤の一軸圧縮強さの平均値と実際の杭8に作用する周面摩擦抵抗応力度の関係を示したものである。
The experimental data in Figure 7 plots the results of multiple load tests on circumferentially reinforced piles 8 that were actually installed in pile holes 1 in clayey ground using nodular piles 14, and shows the relationship between the average uniaxial compressive strength of the ground and the circumferential friction resistance stress acting on the actual piles 8.

図7の実線は、式(3)の一例である算定式を示すものであり、計算値≦実測値を満足する範囲で係数A、Bを適当に定めて求めた計算値に基づくものである。図7に実線で示す算定式は、T=qである。図7を見ると、全ての実測値が算定式を上回っていることがわかる。つまり、粘度質地盤に周面強化型の杭基礎10を施工した場合、特性値Tを(q)とした下記式(1-4)が成り立つことが実証されたことになる。
Rf≦(q)Lψω・・・(1-4)
The solid line in Figure 7 shows a calculation formula, which is an example of formula (3), and is based on calculated values obtained by appropriately setting coefficients A and B within a range that satisfies the condition that the calculated value is less than or equal to the measured value. The calculation formula shown by the solid line in Figure 7 is T = q u . Looking at Figure 7, it can be seen that all of the measured values exceed the calculation formula. In other words, it has been proven that when a perimeter-reinforced pile foundation 10 is constructed on clayey ground, the following formula (1-4), in which the characteristic value T is (q u ), holds true.
Rf≦(q u )Lψω s ...(1-4)

また、図7の一点鎖線は、係数Aを上記範囲の最大値(A=37)にして且つ係数Bを最小値(B=0)にして式(3)に入力した計算値を示したものであり、図7の二点鎖線は、係数Aを最小値(A=0)にして且つ係数Bを上記範囲の最大値(B=1.0)にして式(3)に入力した計算値を示したものである。つまり、図7の実測値に基づく式(3)の係数Aの最大値は37であり、係数Bの最大値は1.0であると言える。 The dashed-dotted line in Figure 7 shows the calculated value entered into equation (3) when coefficient A is set to the maximum value of the above range (A = 37) and coefficient B is set to the minimum value (B = 0), while the dashed-double-dotted line in Figure 7 shows the calculated value entered into equation (3) when coefficient A is set to the minimum value (A = 0) and coefficient B is set to the maximum value of the above range (B = 1.0). In other words, it can be said that the maximum value of coefficient A in equation (3) based on the actual measured values in Figure 7 is 37, and the maximum value of coefficient B is 1.0.

また、上記範囲における係数A及び係数Bの組み合わせは無数に存在する。しかし、図7の実測値から係数Aの適正値と係数Bの適正値を判断すると、係数Aは0であることが望ましく、係数Bは0.5≦B≦1.5であることが望ましいと言える。 Furthermore, there are countless combinations of coefficients A and B within the above ranges. However, when determining the appropriate values for coefficients A and B from the actual measured values in Figure 7, it can be said that coefficient A is preferably 0, and coefficient B is preferably in the range 0.5≦B≦1.5.

以上のように、本実施形態によると、杭基礎10の各杭8の杭周面部6の拡大比ωを調節して周面摩擦力を調節することができ、杭8の周面摩擦力を適切に評価することができる。このため、当該杭基礎10が地盤Gから受ける先端支持力を必要以上に高くすることなく、当該杭基礎10が地盤Gから受ける支持力を許容支持力より大きくすることができる。 As described above, according to this embodiment, the peripheral friction force can be adjusted by adjusting the expansion ratio ωs of the pile peripheral portion 6 of each pile 8 of the pile foundation 10, and the peripheral friction force of the pile 8 can be appropriately evaluated. Therefore, the bearing force that the pile foundation 10 receives from the ground G can be made larger than the allowable bearing force without increasing the tip bearing force that the pile foundation 10 receives from the ground G more than necessary.

また、本実施形態によると、杭基礎10の各杭8を施工するための杭穴1の杭周掘削部22の径と拡大掘削部24の径の差を小さくすることができ、機械式の掘削機を用いた杭穴1の掘削が可能となる。これにより、杭基礎10の施工コストを抑えることができ、施工を容易にすることができる。 Furthermore, according to this embodiment, the difference in diameter between the pile-periphery excavation portion 22 and the enlarged excavation portion 24 of the pile hole 1 for constructing each pile 8 of the pile foundation 10 can be reduced, making it possible to excavate the pile hole 1 using a mechanical excavator. This reduces the construction cost of the pile foundation 10 and makes construction easier.

さらに、本実施形態によると、例えば、杭穴1を掘削する際に、杭周掘削部22の径(すなわち、杭周掘削部22の拡大比ω)を先に決めて、当該杭8の支持力が許容支持力に対して足りない分を計算して、拡大掘削部24の径を調節することで不足分を補うことができる。このため、杭基礎10の設計の自由度を高めることができ、杭基礎10の設計を容易にすることができる。 Furthermore, according to this embodiment, for example, when excavating the pile hole 1, the diameter of the pile circumferential excavation portion 22 (i.e., the expansion ratio ω s of the pile circumferential excavation portion 22) is determined first, and the amount by which the bearing capacity of the pile 8 is insufficient relative to the allowable bearing capacity is calculated, and the shortage can be compensated for by adjusting the diameter of the expanded excavation portion 24. This increases the degree of freedom in designing the pile foundation 10, making it easier to design the pile foundation 10.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]
周面に凸部及び凹部の少なくとも一方を有する杭本体を地盤を掘削して設けた杭穴内に硬化材を介して埋設して前記硬化材を硬化させて前記杭本体と一体化させた杭を含む杭基礎であって、
前記杭の周りの前記地盤の強度を反映した摩擦力に関する特性値をTとし、前記杭が前記地盤に接する一定区間の長さをLとし、前記一定区間の地盤が同じ地質であり、前記杭本体の周長をψとし、前記杭本体の杭径に基づいて定まる標準的な掘削径に対する前記杭穴の掘削径の比である拡大比をω とし、前記一定区間における前記杭の前記杭穴に対す
る周面摩擦力の目標値をRfとした場合、
Rf≦TLψω
を満たす杭基礎。
[2]
前記一定区間の地盤が砂質・礫質地盤であり、前記一定区間における当該砂質・礫質地盤の平均N値がN であり、前記特性値Tと前記平均N値N との関係が、
T=A+B×N
を満たす[1]の杭基礎。
[3]
前記硬化材に膨張材を含まない場合、
前記Aは、25≦A≦35であり、
前記Bは、4.5≦B≦5.5である、
[2]の杭基礎。
[4]
前記硬化材に膨張材を含む場合、
前記Aは、0であり、
前記Bは、9.0≦B≦10.0である、
[2]の杭基礎。
[5]
前記一定区間の地盤が粘土質地盤であり、前記一定区間における当該粘土質地盤の一軸圧縮強さの平均値がq であり、前記特性値Tと前記一軸圧縮強さの平均値q との関係
が、
T=A+B×q
を満たす[1]の杭基礎。
[6]
前記硬化材に膨張材を含まない場合、
前記Aは、15≦A≦25であり、
前記Bは、0.5≦B≦1.0である、
[5]の杭基礎。
[7]
前記硬化材に膨張材を含む場合、
前記Aは、0であり、
前記Bは、0.5≦B≦1.5である、
[5]の杭基礎。
[8]
周面に凸部及び凹部の少なくとも一方を有する杭本体を地盤を掘削して設けた杭穴内に硬化材を介して埋設して前記硬化材を硬化させて前記杭本体と一体化させた杭を含む杭基礎の設計方法であって、
前記杭の周りの前記地盤の強度を反映した摩擦力に関する特性値をTとし、前記杭が前記地盤に接する一定区間の長さをLとし、前記一定区間の地盤が同じ地質であり、前記杭本体の周長をψとし、前記杭本体の杭径に基づいて定まる標準的な掘削径に対する前記杭穴の掘削径の比である拡大比をω とし、前記一定区間における前記杭の前記杭穴に対す
る周面摩擦力の目標値をRfとした場合、
Rf≦TLψω
を満たすように当該杭基礎を設計する方法。
[9]
前記一定区間の地盤が砂質・礫質地盤であり、前記一定区間における当該砂質・礫質地盤の平均N値がN であり、前記特性値Tと前記平均N値N との関係が、
T=A+B×N
を満たす[8]の杭基礎の設計方法。
[10]
前記硬化材に膨張材を含まない場合、
前記Aは、25≦A≦35であり、
前記Bは、4.5≦B≦5.5である、
[9]の杭基礎の設計方法。
[11]
前記硬化材に膨張材を含む場合、
前記Aは、0であり、
前記Bは、9.0≦B≦10.0である、
[9]の杭基礎の設計方法。
[12]
前記一定区間の地盤が粘土質地盤であり、前記一定区間における当該粘土質地盤の一軸圧縮強さの平均値がq であり、前記特性値Tと前記一軸圧縮強さの平均値q との関係
が、
T=A+B×q
を満たす[8]の杭基礎の設計方法。
[13]
前記硬化材に膨張材を含まない場合、
前記Aは、15≦A≦25であり、
前記Bは、0.5≦B≦1.0である、
[12]の杭基礎の設計方法。
[14]
前記硬化材に膨張材を含む場合、
前記Aは、0であり、
前記Bは、0.5≦B≦1.5である、
[12]の杭基礎の設計方法。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made in the implementation stage without departing from the spirit of the invention. Furthermore, the above-described embodiments include various inventions, and various inventions can be extracted by selecting and combining the multiple constituent elements disclosed. For example, if the problem can be solved and the desired effect can be obtained even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiments, the configuration from which these constituent elements are deleted can be extracted as an invention.
The inventions described in the claims of the present application as originally filed are as follows:
[1]
A pile foundation including a pile having a pile body having at least one of a convex portion and a concave portion on the peripheral surface, which is embedded in a pile hole formed by excavating the ground via a hardening material, and the hardening material is hardened to be integrated with the pile body,
The characteristic value relating to the friction force reflecting the strength of the ground around the pile is T, the length of a certain section where the pile is in contact with the ground is L, the ground in the certain section is of the same geology, the circumference of the pile body is ψ, the expansion ratio which is the ratio of the excavation diameter of the pile hole to the standard excavation diameter determined based on the pile diameter of the pile body is ωs , and the friction force of the pile in the certain section is
When the target value of the peripheral friction force is Rf,
Rf≦ TLψωs
Pile foundation that meets the above requirements.
[2]
The ground in the certain section is sandy/gravelly ground, the average N value of the sandy/gravelly ground in the certain section is Ns , and the relationship between the characteristic value T and the average N value Ns is
T = A + B × N s
A pile foundation that satisfies [1].
[3]
When the hardener does not contain an expansion agent,
The A is 25≦A≦35,
The B is 4.5≦B≦5.5.
[2] Pile foundation.
[4]
When the hardening material contains an expansion material,
A is 0,
The B is 9.0≦B≦10.0.
[2] Pile foundation.
[5]
The ground in the certain section is clayey ground, the average value of the uniaxial compressive strength of the clayey ground in the certain section is q u , and the relationship between the characteristic value T and the average value q u of the uniaxial compressive strength
but,
T = A + B × q u
A pile foundation that satisfies [1].
[6]
When the hardener does not contain an expansion agent,
The A is 15≦A≦25,
The B is 0.5≦B≦1.0,
[5] Pile foundation.
[7]
When the hardening material contains an expansion material,
A is 0,
The B is 0.5≦B≦1.5.
[5] Pile foundation.
[8]
A method for designing a pile foundation including a pile in which a pile body having at least one of a convex portion and a concave portion on its peripheral surface is embedded in a pile hole formed by excavating the ground via a hardening material, and the hardening material is hardened to be integrated with the pile body,
The characteristic value relating to the friction force reflecting the strength of the ground around the pile is T, the length of a certain section where the pile is in contact with the ground is L, the ground in the certain section is of the same geology, the circumference of the pile body is ψ, the expansion ratio which is the ratio of the excavation diameter of the pile hole to the standard excavation diameter determined based on the pile diameter of the pile body is ωs , and the friction force of the pile in the certain section is
When the target value of the peripheral friction force is Rf,
Rf≦ TLψωs
A method for designing the pile foundation to satisfy the above.
[9]
The ground in the certain section is sandy/gravelly ground, the average N value of the sandy/gravelly ground in the certain section is Ns , and the relationship between the characteristic value T and the average N value Ns is
T = A + B × N s
The pile foundation design method of [8] satisfies the above.
[10]
When the hardener does not contain an expansion agent,
The A is 25≦A≦35,
The B is 4.5≦B≦5.5.
[9] Pile foundation design method.
[11]
When the hardening material contains an expansion material,
A is 0,
The B is 9.0≦B≦10.0.
[9] Pile foundation design method.
[12]
The ground in the certain section is clayey ground, the average value of the uniaxial compressive strength of the clayey ground in the certain section is q u , and the relationship between the characteristic value T and the average value q u of the uniaxial compressive strength
but,
T = A + B × q u
The pile foundation design method of [8] satisfies the above.
[13]
When the hardener does not contain an expansion agent,
The A is 15≦A≦25,
The B is 0.5≦B≦1.0,
[12] Pile foundation design method.
[14]
When the hardening material contains an expansion material,
A is 0,
The B is 0.5≦B≦1.5.
[12] Pile foundation design method.

1…杭穴、2…杭本体、3…支持層、4…根固め部、6…杭周面部、8…杭、10…杭基礎、12…ストレート杭、14…節杭、16…節部、22…杭周掘削部、24…拡大掘削部、100…建築物、G…地盤。 1...Pile hole, 2...Pile body, 3...Supporting layer, 4...Foot protection section, 6...Pile peripheral section, 8...Pile, 10...Pile foundation, 12...Straight pile, 14...Nodal pile, 16...Nodal section, 22...Pile peripheral excavation section, 24...Expanded excavation section, 100...Building, G...Ground.

Claims (14)

周面に凸部及び凹部の少なくとも一方を有する杭本体を地盤を掘削して設けた杭穴内に硬化材を介して埋設して前記硬化材を硬化させて前記杭本体と一体化させた杭を含む杭基礎であって、
前記杭の周りの前記地盤の強度を反映した摩擦力に関する特性値をTとし、前記杭が前記地盤に接する一定区間の長さをLとし、前記一定区間の地盤が同じ地質であり、前記杭本体の周長をψとし、前記杭本体の杭径に基づいて定まる標準的な掘削径に対する前記杭穴の掘削径の比である拡大比をωとし、前記一定区間における前記杭の前記杭穴に対する周面摩擦力の目標値をRfとした場合、
Rf≦TLψω
を満たす杭基礎。
A pile foundation including a pile having a pile body having at least one of a convex portion and a concave portion on the peripheral surface, which is embedded in a pile hole formed by excavating the ground via a hardening material, and the hardening material is hardened to be integrated with the pile body,
When a characteristic value related to the friction force reflecting the strength of the ground around the pile is T, the length of a certain section where the pile is in contact with the ground is L, the ground in the certain section has the same geology, the perimeter of the pile body is ψ, an expansion ratio which is the ratio of the excavation diameter of the pile hole to the standard excavation diameter determined based on the pile diameter of the pile body is ωs , and a target value of the peripheral friction force of the pile against the pile hole in the certain section is Rf,
Rf≦ TLψωs
Pile foundation that meets the above requirements.
前記一定区間の地盤が砂質・礫質地盤であり、前記一定区間における当該砂質・礫質地盤の平均N値がNであり、前記特性値Tと前記平均N値Nとの関係が、
T=A+B×N
を満たす請求項1の杭基礎。
The ground in the certain section is sandy/gravelly ground, the average N value of the sandy/gravelly ground in the certain section is Ns , and the relationship between the characteristic value T and the average N value Ns is
T = A + B × N s
The pile foundation of claim 1 which satisfies the above.
前記硬化材に膨張材を含まない場合、
前記Aは、25≦A≦35であり、
前記Bは、4.5≦B≦5.5である、
請求項2の杭基礎。
When the hardener does not contain an expansion agent,
The A is 25≦A≦35,
The B is 4.5≦B≦5.5.
The pile foundation of claim 2.
前記硬化材に膨張材を含む場合、
前記Aは、0であり、
前記Bは、9.0≦B≦10.0である、
請求項2の杭基礎。
When the hardening material contains an expansion material,
A is 0,
The B is 9.0≦B≦10.0.
The pile foundation of claim 2.
前記一定区間の地盤が粘土質地盤であり、前記一定区間における当該粘土質地盤の一軸圧縮強さの平均値がqであり、前記特性値Tと前記一軸圧縮強さの平均値qとの関係が、
T=A+B×q
を満たす請求項1の杭基礎。
The ground in the certain section is clayey ground, the average value of the uniaxial compressive strength of the clayey ground in the certain section is q u , and the relationship between the characteristic value T and the average value q u of the uniaxial compressive strength is
T = A + B × q u
The pile foundation of claim 1 which satisfies the above.
前記硬化材に膨張材を含まない場合、
前記Aは、15≦A≦25であり、
前記Bは、0.5≦B≦1.0である、
請求項5の杭基礎。
When the hardener does not contain an expansion agent,
The A is 15≦A≦25,
The B is 0.5≦B≦1.0,
The pile foundation of claim 5.
前記硬化材に膨張材を含む場合、
前記Aは、0であり、
前記Bは、0.5≦B≦1.5である、
請求項5の杭基礎。
When the hardening material contains an expansion material,
A is 0,
The B is 0.5≦B≦1.5.
The pile foundation of claim 5.
周面に凸部及び凹部の少なくとも一方を有する杭本体を地盤を掘削して設けた杭穴内に硬化材を介して埋設して前記硬化材を硬化させて前記杭本体と一体化させた杭を含む杭基礎の設計方法であって、
前記杭の周りの前記地盤の強度を反映した摩擦力に関する特性値をTとし、前記杭が前記地盤に接する一定区間の長さをLとし、前記一定区間の地盤が同じ地質であり、前記杭本体の周長をψとし、前記杭本体の杭径に基づいて定まる標準的な掘削径に対する前記杭穴の掘削径の比である拡大比をωとし、前記一定区間における前記杭の前記杭穴に対する周面摩擦力の目標値をRfとした場合、
Rf≦TLψω
を満たすように当該杭基礎を設計する方法。
A method for designing a pile foundation including a pile in which a pile body having at least one of a convex portion and a concave portion on its peripheral surface is embedded in a pile hole formed by excavating the ground via a hardening material, and the hardening material is hardened to be integrated with the pile body,
When a characteristic value related to the friction force reflecting the strength of the ground around the pile is T, the length of a certain section where the pile is in contact with the ground is L, the ground in the certain section has the same geology, the perimeter of the pile body is ψ, an expansion ratio which is the ratio of the excavation diameter of the pile hole to the standard excavation diameter determined based on the pile diameter of the pile body is ωs , and a target value of the peripheral friction force of the pile against the pile hole in the certain section is Rf,
Rf≦ TLψωs
A method for designing the pile foundation to satisfy the above.
前記一定区間の地盤が砂質・礫質地盤であり、前記一定区間における当該砂質・礫質地盤の平均N値がNであり、前記特性値Tと前記平均N値Nとの関係が、
T=A+B×N
を満たす請求項8の杭基礎の設計方法。
The ground in the certain section is sandy/gravelly ground, the average N value of the sandy/gravelly ground in the certain section is Ns , and the relationship between the characteristic value T and the average N value Ns is
T = A + B × N s
The pile foundation design method according to claim 8, which satisfies the above.
前記硬化材に膨張材を含まない場合、
前記Aは、25≦A≦35であり、
前記Bは、4.5≦B≦5.5である、
請求項9の杭基礎の設計方法。
When the hardener does not contain an expansion agent,
The A is 25≦A≦35,
The B is 4.5≦B≦5.5.
The pile foundation design method according to claim 9.
前記硬化材に膨張材を含む場合、
前記Aは、0であり、
前記Bは、9.0≦B≦10.0である、
請求項9の杭基礎の設計方法。
When the hardening material contains an expansion material,
A is 0,
The B is 9.0≦B≦10.0.
The pile foundation design method according to claim 9.
前記一定区間の地盤が粘土質地盤であり、前記一定区間における当該粘土質地盤の一軸圧縮強さの平均値がqであり、前記特性値Tと前記一軸圧縮強さの平均値qとの関係が、
T=A+B×q
を満たす請求項8の杭基礎の設計方法。
The ground in the certain section is clayey ground, the average value of the uniaxial compressive strength of the clayey ground in the certain section is q u , and the relationship between the characteristic value T and the average value q u of the uniaxial compressive strength is
T = A + B × q u
The pile foundation design method according to claim 8, which satisfies the above.
前記硬化材に膨張材を含まない場合、
前記Aは、15≦A≦25であり、
前記Bは、0.5≦B≦1.0である、
請求項12の杭基礎の設計方法。
When the hardener does not contain an expansion agent,
The A is 15≦A≦25,
The B is 0.5≦B≦1.0,
The pile foundation design method according to claim 12.
前記硬化材に膨張材を含む場合、
前記Aは、0であり、
前記Bは、0.5≦B≦1.5である、
請求項12の杭基礎の設計方法。
When the hardening material contains an expansion material,
A is 0,
The B is 0.5≦B≦1.5.
The pile foundation design method according to claim 12.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2015129060A1 (en) 2014-02-25 2015-09-03 ジャパンパイル株式会社 Foundation pile construction method, program, memory medium, pile foundation, and foundation pile construction system
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2015129060A1 (en) 2014-02-25 2015-09-03 ジャパンパイル株式会社 Foundation pile construction method, program, memory medium, pile foundation, and foundation pile construction system
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