JP3264740B2 - 反力杭併用による杭の載荷試験装置及び載荷試験方法 - Google Patents
反力杭併用による杭の載荷試験装置及び載荷試験方法Info
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
載荷試験装置と、その載荷試験装置を使用した載荷試験
方法に関するものである。
種々の載荷試験が行われている。例えば、図4は従来の
載荷試験方法の一例を示す説明図で、図中1は杭を示
し、その杭1の先端部には油圧式のジャッキ2が装着さ
れている。又、そのジャッキ2の頭部と底部には、変位
を測定するために、鋼管等で保護されたロッド3がそれ
ぞれ接続され、そのロッド3の上端は、杭1の頭部まで
延長されて、変位計4に接続されている。又、5は加圧
ポンプで、加圧ポンプ5は送圧ホース6を介してジャッ
キ2に接続され、ジャッキ2を加圧するようになってい
る。
プ5により送圧ホース6を介してジャッキ2を加圧し、
ジャッキ荷重Pj と、ジャッキ2の頭部と底部の上向き
変位Yj ,下向き変位Sj とを、変位計4により計測す
る。なお、図中Pp は杭1の先端に作用する反力、Pf
はジャッキ2上方の杭1の周面摩擦力、Pf ´はジャッ
キ2下方の杭1の周面摩擦力を示す。
は、ジャッキ2下方の杭1の支持力(Pp +Pf ´)
が、ジャッキ2上方の杭1の周面摩擦力Pf より大きい
(Pp+Pp ´)〉Pf の場合には、ジャッキ2下方の
杭1の支持力(Pp +Pf ´)と杭1の沈下の関係は、
極限状態までは求められないことになり、例えば、特に
杭1の先端が岩盤のような良質で硬い支持層に根入され
たときや、杭1の長さが短かくて、杭1の周面摩擦力P
f が十分に得られない場合には、ジャッキ2下方の杭1
の支持力(Pp +Pf ´)と杭1の沈下との関係が、ほ
とんど求められないことになる。
力は、打設した杭と地盤との相対変位が大きくなるにつ
れて大きくなるが、反力杭併用による杭の載荷試験方法
においては、載荷桁を介して試験杭と反力杭が同じ大き
さで抜け上がりを生じるため、ジャッキ上の試験杭の周
面摩擦力を最大限に発揮させるには、試験杭と反力杭が
共に、大きな抜け上がりを生じる必要がある。
すると、反力杭自体の抜け上がりは、反力杭として利用
した本設杭そのものの利用価値を著しく低下させてしま
う恐れがある。それを避けるには、使用する反力杭の本
数を多くして、反力杭の抜け上がりを小さくしなければ
ならない。
杭のジャッキ上の周面摩擦力も十分発揮されないため、
反力杭の引き抜き抵抗に反力の大半を依存しなければな
らず、その結果載荷桁が大規模となり、それだけコスト
が嵩むことになる。
たもので、ジャッキ上の試験杭の周面摩擦力を最大限に
発揮させながら、反力杭の抜け上がりを最小にして、各
種の載荷試験を行えるようにした、反力杭併用により杭
の載荷試験装置と、その載荷試験装置を使用した載荷試
験方法を提供せんとするものである。
決するために、試験杭の先端部と杭頭にそれぞれジャッ
キを装着し、試験杭の周囲に打設した反力杭と試験杭と
を、試験杭がその周面摩擦力を十分発揮できる抜け上が
りに相当する伸びを許容し得るように、載荷桁を介して
連結することにより、反力杭併用による杭の載荷試験装
置を構成すると共に、その載荷試験装置を使用し、試験
杭の先端部に装着したジャッキを加圧して、そのジャッ
キ上の試験杭の周面摩擦力を最大限に発揮させながら、
その不足分を反力杭の引き抜き抵抗で受け持たせて載荷
した後、試験杭の杭頭に装着したジャッキを減圧して除
荷するようにしたり、その載荷試験装置を使用し、試験
杭の先端部に装着したジャッキの加圧を増減させること
により、試験杭に交番載荷するようにしたり、さらにそ
の載荷試験装置を使用し、試験杭の先端部に装着したジ
ャッキに圧力が生じないように開放状態にして、試験杭
の杭頭に装着したジャッキを加圧するようにしたことを
特徴とするもので、これによって反力杭併用による杭の
各種載荷試験を可能とするものである。
用による杭の載荷試験装置を構成し、その載荷試験装置
を使用して載荷試験を行うようにしたもので、試験杭の
先端部に装着したジャッキに加圧すると、試験杭はその
ジャッキ上の周面摩擦力を反力にして先端を押し下げる
が、試験杭はその周面摩擦力を十分発揮できる抜け上が
りに相当する伸びが許容されるように、載荷桁を介して
反力杭に連結されているので、試験杭は周面摩擦力を最
大限に発揮し得ることになり、その周面摩擦力で負担で
きないジャッキ荷重によって抜け上がる試験杭は、その
抜け上がりに相当する伸びを許容され、載荷桁を介して
大きな変位で反力杭に引き抜き力が作用されることにな
る。
したジャッキの圧力をゆっくりと抜いて減圧すれば、試
験杭は載荷方向を一定にしたまま徐々に除荷されなが
ら、載荷試験が行われることになる。又、このとき、試
験杭の杭頭に装着したジャッキの代りに試験杭の先端部
に装着したジャッキの加圧を増減させると、試験杭の載
荷方向が切り替り、試験杭に交番載荷した状態での載荷
試験が行われることになる。又、試験杭の先端部に装着
したジャッキに圧力が生じないように開放状態にし、試
験杭の杭頭に装着したジャッキを加圧すれば、試験杭の
周面摩擦力が求められることになる。
細に説明する。図1は本発明の反力杭併用による杭の載
荷試験装置及びその載荷試験装置を使用した載荷試験方
法の一実施例を示す説明図である。図中10は試験杭
で、その先端部には油圧式のジャッキ11が、又、頭部
には油圧式のジャッキ12がそれぞれ装着され、圧力を
コントロールすることにより、ゆっくりと除荷等が行え
るようになっている。13は試験杭10上に横架された
載荷桁で、14は試験杭10の周囲に打設された反力杭
である。15は鋼棒で、その下端は反力杭14の先端部
のアンカー16に固定され、シース17に保護された鋼
棒15の上端は、載荷桁13の両端部にそれぞれ固定さ
れ、試験杭10と反力杭14とは、載荷桁13を介して
連結されている。但し、18は必要に応じて載荷桁13
と試験杭10との間に介装されるバネを示す。
作用する荷重すなわちジャッキ12のジャッキ荷重P0
を測定するようになっている。なお、Pj は先端部のジ
ャッキ11のジャッキ荷重、P0 はジャッキ12のジャ
ッキ荷重、Pf は試験杭10の周面摩擦力、Tは反力杭
14に作用する引き抜き力、P0 は試験杭10のジャッ
キ下の支持力、Yj ,Sj はそれぞれジャッキ2の頭部
と底部の上向き及び下向き変位で、図4に示す方法と同
じように、図示せざる変位計によって試験杭10の頭部
付近で測定できるようになっている。
方法と同じように、図示せざる加圧ポンプと送圧ホース
を介して接続され、その加圧を徐々に自由に増減できる
ようになっている。本実施例において使用される反力杭
併用による杭の載荷試験装置は、上記のように構成され
ているので、試験杭10の先端部に装着されたジャッキ
11に加圧すると、試験杭10はジャッキ11上の周面
摩擦力Pf を反力にして、試験杭10の先端が押し下げ
られることになり、ジャッキ11の底部の変位Sj とジ
ャッキ荷重Pj より、試験杭10の先端の荷重と沈下の
関係が求められることになる。又、試験杭10の杭頭に
セットした荷重計19の荷重と杭頭の変位、及びジャッ
キ11の頭部の上向き変位Yj とジャッキ荷重Pj よ
り、試験杭10の周面摩擦力Pf と変位との関係を求め
ることもできる。
ジャッキ荷重Pj を増加させるにつれて、ジャッキ11
上の試験杭10が周面摩擦力Pf に抗して抜け上がり、
ジャッキ11上の反力の不足分、すなわち、杭頭のジャ
ッキ荷重P0 が、載荷桁13と鋼棒15を介して、反力
杭14に引き抜き力Tとして作用する。
伸びることができ、これによって、試験杭10がその周
面摩擦力Pf を十分発揮できる抜け上がりに相当する伸
びが許容されることになる。但し、試験杭10の抜け上
がりは、約15〜25mm程度であるが、その抜け上が
りを十分に許容するために、載荷桁13と試験杭10と
の間に、バネ18を介装させてもよい。
容しておけば、試験杭10の変位をできるだけ拘束しな
いで、ジャッキ11上の試験杭10の周面摩擦力Pf を
最大限に発揮させることができる。なお、反力杭14は
通常本設杭をそのまま使用するため、試験杭10の抜け
上がりと同じだけ反力杭14が抜け上がると、反力杭1
4として利用した本設杭の杭としての性能が損なわれ、
好ましくないが、試験杭10の抜け上がりを鋼棒15や
バネ18等により許容するようにしておけば、反力杭1
4として利用した本設杭の抜け上がりを最小にすること
ができ、本設杭の性能に悪影響を及ぼす恐れはない。
を繰り返して行うが、鋼棒15やバネ18などによっ
て、試験杭10がその周面摩擦力Pf を最大限発揮でき
る抜け上がりに相当する伸びを許容できるようにし、大
きな変位で反力杭14に引き抜き力Tが作用しているの
で、試験杭10の先端部に装着したジャッキ11を減圧
して除荷しても、試験杭10の杭頭の戻り、すなわち下
向きに変位する量は小さく、反力杭14に作用する引き
抜き力Tは少ししか低下しないことになる。従って、試
験杭10の先端部に装着したジャッキ11のジャッキ荷
重Pj を0にしても、反力杭14には引き抜き力Tが作
用しており、、試験杭10には杭頭から先端部に向って
押し込み力が作用している状態になる。
荷方向を一方向に保ちながら、その大きさを増減させる
ので、先端部のジャッキ11による除荷では困ることに
なる。
12を設けているので、試験杭10の先端部に装着した
ジャッキ11を加圧して、そのジャッキ11上の試験杭
10の周面摩擦力Pf を最大限に発揮させながら、その
不足分を反力杭14の引き抜き抵抗で受け持たせて載荷
した後、試験杭10の杭頭に装着したジャッキ12の圧
力をゆっくり抜いて徐々に除荷せしめ、載荷方向を一定
に保ちならが、載荷と除荷を行い、載荷試験を行うよう
にした。
杭の性能曲線図で、横軸は杭の軸方向力P、縦軸は杭の
深さZを示し、載荷は先端部のジャッキ、除荷は杭頭の
ジャッキの圧力を操作して行い、杭頭に装着したジャッ
キを徐々に減圧してジャッキ荷重P0 を0に除荷した
後、先端部のジャッキのジャッキ荷重Pj を徐々に0に
した場合の杭の性能曲線を示す。
着したジャッキにより載荷した後、杭頭のジャッキで除
荷した場合には、載荷方向が一定に保たれながら、載荷
と除荷がなされ、載荷方向一定の載荷試験がなされてい
ることが解る。
試験装置を使用し、試験杭10の先端部に装着したジャ
ッキ11の加圧を増減させることにより、試験杭10に
交番載荷して、交番載荷状態という特殊な条件下で載荷
試験を行うことができる。載荷方向一定の載荷試験にお
いては、試験杭10の先端部に装着したジャッキ11に
より載荷した後、そのジャッキ11の圧力を増減させる
と、載荷方向が変るため、除荷は試験杭10の杭頭のジ
ャッキ12により行うようにしているが、交番載荷は載
荷方向を繰り返し切り替えてやる必要がある特殊な載荷
試験であるため、載荷方向一定の載荷試験においては除
荷のために使用できなかった先端部のジャッキ11を用
い、そのジャッキ11の加圧を増減させることにより、
載荷方向を切り替えて、交番載荷し得るようにしてい
る。
結果を示す杭の性能曲線図で、図中の符号は図2に示す
ものと全く同じであるが、載荷も除荷も先端部のジャッ
キの圧力を操作して行い、先端部に装着したジャッキを
減圧してジャッキ荷重Pj を0に除荷した後、杭頭のジ
ャッキのジャッキ荷重P0 を徐々に0にした場合の杭の
性能曲線を示す。この図3から解るように、杭の先端部
に装着したジャッキにより載荷と除荷を行った場合に
は、性能曲線がクロスしているように載荷方向が切り替
りながら載荷と除荷がなされ、交番載荷試験がなされて
いることが解る。
験装置を使用し、試験杭10の先端部に装着したジャッ
キ11に圧力が生じないように開放状態にして、試験杭
10の杭頭に装着したジャッキ12を加圧することによ
り、試験杭の周面摩擦力Pfを測定する載荷試験を行う
ようにしたものである。このように、ジャッキ11に圧
力が生じないように開放状態にしておけば、杭頭に装着
したジャッキ12のジャッキ荷重と試験杭10の変位と
より、試験杭10に作用している周面摩擦力Pf を精度
よく測定することができ、きわめて好都合である。
よれば、杭頭にもジャッキを設けてその圧力をゆっくり
と抜けるようにしたので、反力杭として本試杭を利用し
ても、その本試杭の性能を低下させることなく、試験杭
の周面摩擦力を最大に発揮させることができ、試験杭の
先端部と杭頭に装着したジャッキの加圧をコントロール
するだけで、載荷方向一定の載荷試験や特殊な交番載荷
試験、周面摩擦力を精度よく求める載荷試験等を、きわ
めて容易に、しかも低コストで行うことができ、例え
ば、場所打ち杭等に適用してきわめて有効な、反力杭併
用による載荷試験装置及びその載荷試験装置を使用した
載荷試験方法を提供し得るものである。
びその載荷試験装置を使用した載荷試験方法の一実施例
を示す説明図である。
す杭の性能曲線図である。
果を示す杭の性能曲線図である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 試験杭の先端部と杭頭にそれぞれジャッ
キを装着し、試験杭の周囲に打設した反力杭と試験杭と
が、試験杭がその周面摩擦力を最大限発揮できる抜け上
がりに相当する伸びを許容し得るように、載荷桁を介し
て連結された反力杭併用による杭の載荷試験装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の反力杭併用による杭の
載荷試験装置を使用し、試験杭の先端部に装着したジャ
ッキを加圧して、そのジャッキ上の試験杭の周面摩擦力
を最大限に発揮させながら、その不足分を反力杭の引き
抜き抵抗で受け持たせて載荷した後、試験杭の杭頭に装
着したジャッキを減圧して除荷するようにしたことを特
徴とする、反力杭併用による杭の載荷試験方法。 - 【請求項3】 請求項1に記載の反力杭併用による杭の
載荷試験装置を使用し、試験杭の先端部に装着したジャ
ッキの加圧を増減させることにより、試験杭に交番載荷
するようにしたことを特徴とする、反力杭併用による杭
の載荷試験方法。 - 【請求項4】 請求項1に記載の反力杭併用による杭の
載荷試験装置を使用し、試験杭の先端部に装着したジャ
ッキに圧力が生じないように開放状態にして、試験杭の
杭頭に装着したジャッキを加圧するようにしたことを特
徴とする、反力杭併用による杭の載荷試験方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18225093A JP3264740B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 反力杭併用による杭の載荷試験装置及び載荷試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18225093A JP3264740B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 反力杭併用による杭の載荷試験装置及び載荷試験方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0719973A JPH0719973A (ja) | 1995-01-20 |
JP3264740B2 true JP3264740B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=16114975
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18225093A Expired - Lifetime JP3264740B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 反力杭併用による杭の載荷試験装置及び載荷試験方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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-
1993
- 1993-06-29 JP JP18225093A patent/JP3264740B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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