JPH0474517B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、深層地盤の載荷試験方法及びその装
置に関し、地盤に掘削した穴の先端部分にベント
ナイトなどの地盤保持液を注入すると共にその上
部にセメントミルクやモルタルなどの硬化液を充
填し、該穴内に先端に載荷板を設けた載荷管を挿
入載置して載荷管を上記硬化液で周辺地盤に固着
し、固着した載荷管の周面摩擦抵抗を反力とし
て、載荷板の地盤中への押し込み移動量及び載荷
管の上方への変位を載荷重との関連で調べて載荷
管の先端地盤の地耐力を求めることを特徴とする
深層地盤の載荷試験方法を特定発明とし、併せ
て、載荷管内に取付けられた載荷ジヤツキによつ
て押し下げられる載荷板を載荷管より下方に摺動
自在に配置し、該摺動部分を密閉状態で形成する
と共に、載荷板の押し込み移動量及び載荷管の上
方への変位を地上で測定する載荷板変位測定手段
と載荷管変位測定手段とを備えて成ることを特徴
とする深層地盤の載荷試験装置を併合発明とする
ものである。

一般に地盤の強さ、変形等のいわゆる地耐力を
調査・測定する方法に従来から平板載荷法が採用
されている。この方法は調査しようとする地盤を
開削し、開削部分の地表面に載荷板を設置し、反
力梁、反力荷重を利用してジヤツキ等で載荷板を
加圧（載荷し）、別個に設けた不動梁に取付けた
ダイヤルゲージで各載荷時の載荷板の移動を測定
して地盤の強さ、変形等を調査するものである
が、地盤を開削して行う方法であるため、直接地
盤を調査測定できる利点があるにもかかわらずそ
の適用範囲は地盤の地表面付近に限られていると
いう欠点があつた。

本発明は上記の点に鑑みて発明したものであつ
て、その目的とするところは深い地盤であつても
直接平板載荷ができ、支持地盤の性状を把握で
き、また載荷管を周辺地盤に固着して周辺地盤と
の大きな摩擦抵抗を反力として載荷できるので別
個に反力杭や載荷重を要さず簡易でコスト安とな
る深層地盤の載荷試験方法及びその装置を提供す
るにある。

以下本発明を実施例により詳述する。第１図に
は本発明に用いる装置の一実施例が示してある。
載荷管３は鋼管杭のような鋼管製であつて、下部
にテーパ部８が設けてある。また載荷管３の内壁
の下部には反力リング９が固着してあり、この反
力リング９の下面側に取付板１０を介して載荷ジ
ヤツキ６が取付けてある。図中１１はボルト孔、
１２はボルトである。また、反力リング９及び取
付板１０には変位測定長尺部材７を挿通するため
の挿通孔１３、油圧ホースを挿通するための油圧
ホース挿入孔１４、計測コード１５を挿通するた
めの計測コード挿通孔１６が設けてある。図中１
７は反力リング９と載荷管３との固着を補強する
リブであつて反力リング９と載荷管３とに固着し
てある。つまり補強リブ１７は下方から反力リン
グ９に大きな力が加わつた場合反力リング９が上
方に変形しない役目をしている。載荷ジヤツキ６
の下部には変位板１８が設けてあり、変位板１８
の下部には載荷台１９が連設してあつて載荷台１
９は載荷管３の下端開口２０に挿通してあり、載
荷台１９の下端部の下端開口２０より下方に突出
した部分に載荷板５が設けてある。ここで下端開
口２０と載荷台１９との間に泥水防止のためのパ
ツキン２１を設けてある。管状又は棒状の変位測
定長尺部材７の下端は変位板１８に固着してあ
り、この変位測定長尺部材７は取付板１０、反力
リング９の各挿通孔１３に挿通してあり、更に載
荷管３の内壁に固着した支持具２２の孔２３に挿
通してあつて、上端は載荷管３の上端開口近辺に
位置しているものである。油圧ホース４は油圧ホ
ース挿入孔１４に挿通されて載荷管３の上端開口
より外部に導出され、また載荷台１９の歪計２４
に接続した計測コード１５は計測コード挿入孔１
６に挿通されて載荷管３の上端開口より外部に導
出されている。なおここで油圧ホース４、計測コ
ード１５を載荷管３の内壁に固着した支持具２２
の孔２３に挿通して支持してもよく、あるいは支
持具２２に保護管を係止して載荷管３の内壁に沿
わせてこの保護管内に挿通するようにしてもよ
い。また歪計２４は載荷台１９の歪、載荷重を精
密な精度で測定するためのものであるが、載荷台
１９が載荷管３の下端開口２０のパツキン２１を
上下に摺動するので円柱状の載荷台１９の内面に
埋め込んでおき、計測コード１５も載荷台１９部
分では外側部に露出しないようにしておくもので
ある。上記の装置を用いて深層地盤の載荷試験を
おこなうには第２図のようにしておこなうもので
ある。すなわちまず、第２図ａに示すようにスク
リユーオーガ２５で所定径（載荷管３より大径）
で所定深さ近辺まで掘孔する。次に第２図ｂのよ
うに地盤１に掘孔された穴２にスクリユーオーガ
２５引上げ時にスクリユーオーガ２５の先端ノズ
ルより穴２の下部にベントナイト２６等の穴壁や
地盤の崩れを防止する地盤保持液を注入し、その
常備にセメントミルクまたはモルタル等の硬化液
２７を注入する。次に第２図ｃのように穴２内に
載荷管３を吊下げて挿入し、次に第２図ｄのよう
に補足荷重、オーガ減速機２８で所定の地盤１へ
載荷管３を軽く圧入する（ベントナイト液部分を
通過させ掘削により乱れた部分を圧入すること
で、所定の先端地盤１に載荷管３の載荷板を含め
た先端部分を位置させる）。ここでセメントミル
クやモルタル等の硬化液２７が硬化して載荷管３
と周辺地盤との間に大きな摩擦抵抗が生じて載荷
管３が周辺地盤に対して不動の状態となつて固着
される。この場合、載荷管３をセメントミルクや
モルタル等を充填した穴内に吊り下げ挿入して
も、載荷板５を摺動させる載荷管下端の開口部２
０はパツキン２１などで密閉状態に形成してある
ので、上記セメントミルク等が載荷管（内に）浸
入して内部の油圧ジヤツキや計器等を硬化させる
ことはない。ここで穴２の下部にベントナイト２
６を注入したのは、もし仮に穴２の下部まで硬化
液２７を注入すると穴２の下方の試験すべき所定
地盤に硬化液２７が進入して固化し、所定の載荷
試験ができないためである。次に第２図ｅのよう
に地上に不動梁２９を設置してこの不動梁２９に
設けた載荷板５の押し込み移動量を測定するため
の載荷板変位測定手段となるダイイヤルゲージ３
０に変位測定長尺部材７の上端を接続し、油圧ホ
ース４の端部を油圧ポンプ３１に接続する。また
不動梁２９には載荷管３の載荷管３の変位を測定
するための載荷管変位測定手段となる変位測定装
置３２が設けてある。しかして載荷管３上部の管
周辺摩擦抵抗を反力として載荷板５を載荷ジヤツ
キ６で作動させて載荷板５を深層の地盤１に押し
込む、すると載荷板５の移動に対応して変位測定
長尺部材７が移動し、ダイヤルゲージ３０のよう
な載荷板の押し込み移動量を測定するための載荷
板変位測定手段によつて移動量を測定することで
深層の地盤１の地耐力を測定するのである。ここ
で載荷管３は一応周辺地盤に固定されて不動のも
のとしているが、周辺地盤との摩擦抵抗が小さい
場合載荷板５を押し込むと載荷管３が少し上昇す
ることがある。このような時は載荷管３の変位測
定装置３２で載荷管３の抜け上がりを測定してよ
り正確な深層の地盤１の地耐力を出すものであ
る。また載荷荷重をかけた場合載荷台１９が歪む
場合があるが、この場合は歪計２４によつて歪を
測定してより正確な深層地盤１の地耐力を出すも
のである。

第３図には本発明に用いる装置の他の実施例が
示してある。この実施例にあつては、載荷管３の
内部の上端部近くに反力リング９が固着してあ
り、この反力リング９の下面側に取付板１０を介
して載荷ジヤツキ６が取付けてある。載荷ジヤツ
キ６の下部には下取付板３３を介して押管３４が
取付けてあり、押管３４の下部に変位板１８を設
けてあり、変位板１８の下部に載荷台１９を設け
ると共に載荷台１９の下部に載荷板５が設けてあ
る。ここで押管３４の外周面には上下に複数個の
案内部３５が突設してあり、載荷ジヤツキ６によ
つて押管３４を介して載荷板５を押圧するもので
あり、この時案内部３５によつて押管３４が載荷
管３内を傾むくことなくまつすぐ移動できるもの
である。なお上記載荷ジヤツキ６等の設置は載荷
管３を穴２内に吊り下げ圧入した後にセツトする
ようにしてもよい。

ところで第１図の実施例にあつては載荷ジヤツ
キ６を載荷管３の内部に配設しているので押管３
４を必要とせず、押管３４の歪による誤差がない
ものである。一方第３図の実施例にあつては載荷
ジヤツキ６を載荷管３の頭部近くに配設するの
で、載荷ジヤツキ６等を回収して再使用できるも
のである。

本発明の第１発明にあつては、地盤に掘削した
穴の先端部分にベントナイトなどの地盤保持液を
注入すると共にその上部にセメントミルクやモル
タルなどの硬化液を充填し、該穴内に先端に載荷
板を設けた載荷管を挿入載置して載荷管を上記硬
化液で周辺地盤に固着し、固着した載荷管の周面
摩擦抵抗を反力として、載荷板の地盤中への押し
込み移動量及び載荷管の上方への変位を載荷重と
の関連で調べて載荷管の先端地盤の地耐力を求め
るので、セメントミルクやモルタル等の硬化液で
載荷管の外周面を穴壁地盤に完全に固着させ、載
荷管の外周面と穴壁地盤との周面摩擦抵抗を反力
として載荷を行うことができるものである。しか
も、このように穴に固着液を充填して載荷管の外
周面を穴壁地盤に硬化液により完全に固着させる
に当たつて、穴の下部にはベントナイトなどの地
盤保持液を注入するので、穴の下方の試験をすべ
き所定地盤に硬化液が進入して硬化するのを防止
し、穴の下方の試験すべき箇所に硬化液が進入し
て硬化することで所定の載荷試験ができなくなる
という事態が発生しないようにしている。このよ
うに本発明は穴の上部に充填硬化させた硬化液に
より載荷管を穴壁地盤に固着させるとともに穴の
下部にベントナイトを充填することで、地盤を押
圧する載荷板も含めた載荷管の先端部分が所定深
度の地盤内に、基礎杭が打設された状態と同様の
状態で地盤土砂に拘束された状態で埋設されてい
ることになり、載荷板に荷重をかけたときに先端
地盤の逃げる空間がなく、的確な杭の先端支持
力、即ち、正確な先端地盤の地耐力を知ることが
できるものである。また、従来のように別個の反
力杭、載荷重を要さず、簡易でコスト安となるも
のであり、また、従来杭の載荷試験は反力杭を打
設してからおこなうが本方法では杭の打設前に試
験ができ、しかも杭の支持力に肝要な先端地盤の
地耐力を的確に知ることができる。しかも、載荷
管は一応周辺地盤に固定されて不動のものとして
いるが、周辺地盤との摩擦抵抗が小さい場合載荷
板を押し込むと載荷管が少し上昇するが、この載
荷管が動かなかつたか、あるいは少し上昇したか
を載荷の変位を測定して、載荷管が少し上昇した
場合でも、載荷板の地盤中への押し込み移動量及
び載荷管の上方への変位を載荷重との関連で調べ
て載荷管の先端地盤の正確な地耐力を求めること
ができるという効果がある。

また、本発明の第２発明にあつては、載荷管内
に取付けられた載荷ジヤツキによつて押し下げら
れる載荷板を載荷管より下方に摺動自在に配置
し、該摺動部分を密閉状態で形成すると共に、載
荷板の押し込み移動量及び載荷管の上方への変位
を地上で測定する載荷板変位測定手段と載荷管変
位測定手段とを備えたので、下部にベントナイト
を注入すると共に上部に硬化液を注入した穴内に
載荷管を吊り下げて挿入する際及び挿入後に載荷
板の載荷管より下方に摺動自在となつた摺動部分
から載荷管内に硬化液やベントナイトが浸入して
内部の機器類に悪影響を与えたり、破損したりす
ることがなく、また、載荷板のスムーズな動きを
阻害することがないものである。しかも、載荷板
の押し込み移動量及び載荷管の上方への変位を地
上で測定する載荷板変位測定手段と載荷管変位測
定手段とを備えてあるので、載荷試験の際に載荷
管が動かなかつたか、あるいは載荷管が少し上昇
したかを載荷管変位測定手段により測定し、載荷
管が少し上昇した場合でも、載荷板測定手段で測
定した値を載荷管変位測定手段で測定した値で補
正することでより正確な深層の地盤の地耐力を出
すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂ，ｃは本発明に用いる装置の一実
施例の縦断面図、横断面図及び他の部分の横断面
図、第２図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅはそれぞれ本発明
方法の順序を示す説明図、第３図は本発明に用い
る装置の他の実施例の断面図であつて、１は地
盤、２は穴、３は載荷管、５は載荷板、６は載荷
ジヤツキ、７は変位測定長尺部材である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 地盤に掘削した穴の先端部分にベントナイト
   などの地盤保持液を注入すると共にその上部にセ
   メントミルクやモルタルなどの硬化液を充填し、
   該穴内に先端に載荷板を設けた載荷管を挿入載置
   して載荷管を上記硬化液で周辺地盤に固着し、固
   着した載荷管の周面摩擦抵抗を反力として、載荷
   板の地盤中への押し込み移動量及び載荷管の上方
   への変位を載荷重との関連で調べて載荷管の先端
   地盤の地耐力を求めることを特徴とする深層地盤
   の載荷試験方法。 ２ 載荷管内に取付けられた載荷ジヤツキによつ
   て押し下げられる載荷板を載荷管より下方に摺動
   自在に配置し、該摺動部分を密閉状態で形成する
   と共に、載荷板の押し込み移動量及び載荷管の上
   方への変位を地上で測定する載荷板変位測定手段
   と載荷管変位測定手段とを備えて成ることを特徴
   とする深層地盤の載荷試験装置。