比較設計例
橋台基礎における鋼管ソイルセメント杭の支持杭及び摩擦杭、場所打ち杭での比較設計例を以下に示す。

1 設計条件
検討に用いた土質条件を 図−1 に、フーチング底面中心荷重条件を 表−1 に示す。


図−1 土質条件


表−1 荷重条件
鉛直力(kN)
24,000
20,000
水平力 (kN)
3,000
12,000
モーメント(kN・m)
-1,500
25,000

2 検討結果
比較結果を 表−2 に示す。鋼管ソイルセメント杭の摩擦杭を適用することにより、従来の場所打ち杭に比べ材工直工費で、約30%のコスト削減が可能となることがわかる。

表−2  比較計算結果

設計条件
場所打ち杭
ガンテツパイル (鋼管ソイルセメント杭工法)
支持杭
支持杭
摩擦杭
杭配置
橋軸方向
場所打ち杭・支持杭
鋼管ソイルセメント杭・支持杭
鋼管ソイルセメント杭・摩擦杭
(鋼管ソイルセメント杭:
杭径/鋼管径)
φ1200 L=41.5m 15set
鉄筋SD345-D32×24本

φ1200/1000 L=41.5m 13set
SKK400-OR t16/10

φ1200/900 L=25.0m 15set
SKK400-OR t15/9
荷重条件
常時
レベル1地震時
常時
レベル1地震時
常時
レベル1地震時




 

()









最大軸力
Pmax(kN)
1820
(49%)
2930
(51%)
2010
(30%)
2920
(29%)
1740
(90%)
2620
(90%)
許容押込み支持力
Ra(kN)
3690 5696 6702 10122 1923 2923
最小軸力
Pmin(kN)
1380 -262
(7%)
1690 157 1460 50.9
許容引抜き支持力
Pa(kN)
0 -3993 0 -4940 0 -2371
最大応力度
σmax(N/mm2)
(場所打ち杭:鉄筋、
ガンテツ:鋼管)
49.3
(25%)
294
(98%)
88.8
(63%)
195
(93%)
91.8
(66%)
204
(97%)
許容値
σa(N/mm2)
200.0 300.0 140.0 210.0 140.0 210.0
最大応力度
σmax(N/mm2)
(コンクリート) 
4.0
(50%)
11.6
(96%)
               
許容値
σa(N/mm2)
8.0 12.0
水平変位量
σ(mm) 
4.2
(28%)
11.4
(76%)
5.6
(37%)
14.9
(99%)
5.2
(34%)
13.7
(91%)
許容値
σa(mm)
15 15 15 15 15 15
基礎の決定要因
地震時の応力度
地震時の水平変位
地震時の応力度
コスト比較
1.00
1.22
0.73
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