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公開番号2024042606
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-28
出願番号2022147425
出願日2022-09-15
発明の名称支持地盤の試験方法
出願人株式会社Kホールディングス
代理人個人
主分類E02D 1/02 20060101AFI20240321BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】重機の測定機器を用いたとき、杭打ち孔が支持地盤まで達しているか否かを正確に判定することは困難である。
【解決手段】杭打ち孔の想定支持地盤の数m前で掘削工事を止めて行う試験としてケリーバの先端にスクリューポイントを取り付けて、このスクリューポイントを支持地盤へ貫入させることで、支持地盤の強度を試験する。即ち、この発明の支持地盤の試験方法は、ケリーバの先端にスクリューポントを連結し、該スクリューポイントを回転させながらこれを支持地盤へ貫入させるステップと、ケリーバ及びスクリューポイントの重量Wを特定するステップと、スクリューポイントを所定量貫入したときの回転数nを測定するステップと、スクリューポイントが貫入するときの回転速度vを測定するステップと、換算強度N₁を演算するステップとを含み、近傍のボーリング調査で得られたN値との相関性を用いて、支持地盤の耐力と深度を把握することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
杭打ち孔の掘削工事において想定支持地盤の深度の数ｍ前で前記掘削工事を中断する工事中断ステップと、
スクリューポイントを用いた試験を行って前記支持地盤の強度の深度分布を把握する支持地盤強度の特定ステップと、
前記掘削工事を終了させる終了ステップと、を含む、
支持地盤の試験方法。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記特定ステップは、
ケリーバの先端にスクリューポントを連結し、該スクリューポイントを回転させながらこれを前記支持地盤へ貫入させるステップと、
前記ケリーバ及びスクリューポイントの重量Wを特定するステップと、
前記スクリューポイントを所定量貫入したときの回転数ｎを測定するステップと、
前記スクリューポイントが貫入するときの回転速度ｖを測定するステップと、
Ｎ
１
＝（a・Ｗ + ｂ・ｎ）×（ｃ+ｄ・ｖ）を演算する演算ステップと、
ここに、Ｎ‘は換算強度を示し、ａ、ｂ、ｃ、ｄは定数である、
を含む、
請求項１に記載の支持地盤の試験方法。
【請求項３】
参照地盤の強度とそれに対応する換算強度Ｎ
１
をとの関係を予め準備するステップと、
前記演算ステップで得られた換算強度Ｎ
１
を前記関係に照らして、地盤の強度の深度分布を特定する特定ステップと、更に含む
請求項２に記載の試験方法。
【請求項４】
前記回転数ｎを測定するときの前記所定量は１０～５０ｃｍである、請求項２に記載の試験方法。
【請求項５】
前記特定ステップは、
ケリーバの先端にスクリューポントを連結し、該スクリューポイントを回転させながらこれを前記支持地盤へ貫入させるステップと、
前記スクリューポイントの先端にかかる重量Wを地上で事前に計測するステップと、
前記スクリューポイントを所定量貫入したときの回転数ｎを測定するステップと、
前記スクリューポイントが貫入するときの回転速度ｖを測定するステップと、
前記回転数ｎと前記回転速度ｖと積の関数に基づき、換算強度Ｎ
１
を演算する演算ステップと、を含む
請求項１に記載の試験方法。
【請求項６】
前記回転速度ｖは、前記スクリューポイントが前記所定量貫入したときの平均回転速度である、請求項２～５の何れかに記載の試験方法。
【請求項７】
前記スクリュウーポイントはＳＷＳ試験で用いるそれの、２～１０倍の大きさである。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は杭打ち孔の支持地盤の試験方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
地盤の強度の試験方法としてスクリューウェイト貫入試験（以下「ＳＷＳ試験」と略す）やボーリング試験が提案されている。
SWS試験は戸建用として、比較的軟弱な地表の地盤の強度の調査に適している。
大規模建物の地盤調査において、杭打ち孔の支持地盤の強度の調査には一般的にボーリング試験が用いられている。
【０００３】
杭打ち孔の掘削は一般的には次のようにして行われる。
最初にボーリング試験を実行して、硬質な地盤（支持地盤）の深さを想定する。
杭打ちが求められる地面の全ての領域（対象領域）に対してボーリング試験を実行することは現実的ではない。一般的には、得られたボーリング試験のデータから対象領域における支持地盤の深さを想定している。
【０００４】
実際の杭打ち孔の掘削は次の様にして行われる。即ち、重機に回転機、ケリーバ及びドリルを取付ける。ケリーバを介して回転機の回転をドリルに伝え、支持地盤に達するまで孔を掘削する。
杭打ち孔を掘削した位置において実際の支持地盤の深さが、ボーリング試験により想定された深さと一致していれば何ら問題が生じないが、実際には、両者の深さが異なることがある。例えば、想定された深さまで孔の掘削をすすめたとしても、掘削抵抗に変化がないとき、杭打ち孔は支持地盤に到達していないおそれがある。そこで、一般的には、オペレータが重機に備えられた測定機器をモニタリングしながら更に掘削を進めて、掘削抵抗が強くなった時点で掘削作業を停止させ、杭打ち孔が実際の支持地盤まで達したものとしている。
【０００５】
本願に関係する先行技術文献として特許文献１及び特許文献２を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００７―０３９９８５号公報
特開２０２０－０９４３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
重機の測定機器を用いて得られる情報が、地盤の強度を正確に反映しているか否かは不明である。換言すれば、重機の測定機器を用いたとき、杭打ち孔が支持地盤まで達しているか否かを正確に判定することは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねてきた。
その結果、下記の発明に想到した。
即ち、杭打ち用の孔の底の支持地盤の試験方法であって、
ケリーバの先端にスクリューポントを連結し、該スクリューポイントを回転させながらこれを前記支持地盤へ貫入させるステップと、
前記ケリーバ及びスクリューポイントの重量Wを特定するステップと、
前記スクリューポイントを所定量貫入したときの回転数ｎを測定するステップと、
前記スクリューポイントが貫入するときの回転速度ｖを測定するステップと、
Ｎ
１
＝（a・Ｗ + ｂ・ｎ）×（ｃ+ｄ・ｖ）（式１）を演算する演算ステップと、
【０００９】
ここに、Ｎ
１
は換算強度を示し、ａ、ｂ、ｃ、ｄは定数である、
を含む、
支持地盤の試験方法。
【００１０】
このように規定されるこの発明の第１局面では、杭打ち孔の掘削工事を行う際に、想定支持地盤より数ｍ前に達したときに、一旦掘削作業を中断し、ケリーバの先端にスクリューポイントを取り付けて、掘削工事を中断した孔の底面（試験対象面）へこのスクリューポイントを貫入させる。
そして、スクリューポイントを貫入させる試験を用い、スクリューポイントが存在する（位置）各深度の疑似強度N
１
を特定する。この疑似強度N
１
を特定することにより、実際の地層構成における強度の深度分布が把握できる。すなわち、杭打ち孔の実際の支持地盤の地層構成を自前で正確に判定できることとなる。
なお、支持地盤は硬質であるため、ＳＷＳ試験に適用される疑似強度を演算するための式よりも、この発明で提案する（式１）を用いることが好ましい。
なお、（式１）の代わりに、下記（式２）を用いることもできる。
（式２）：Ｎ
１
＝{a‘・ｆ（Ｗ） + ｂ’・ｆ（ｎ） + e・ｆ（Ｔ）}×{ｃ‘+ｄ’・ｆ（ｖ）}
ここに、ａ‘、ｂ’、ｃ‘、ｄ’及びｅは定数。Ｔはトルクである。式中のｆ（ｘ）はｆ（ｘ）＝ｘ
１/α
と表すことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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