載荷試験装置及び載荷試験方法
【課題】反力桁の姿勢が把握できる載荷試験装置及び載荷試験方法を提供する。
【解決手段】試験杭１２が地盤２０に埋設され、試験杭１２の上面１２Ｕには鉛直方向の荷重を付加するジャッキ１６が設けられている。ジャッキ１６の上には反力桁１８が載せられ、反力桁１８の中央部にジャッキ１６の反力が作用する。試験杭１２の両側には、ジャッキ１６の反力を受ける反力杭１４が埋設されている。反力杭１４の上部には笠材３０が固定され、笠材３０を介して反力桁１８の両端部と鋼棒２２で連結されている。反力桁１８と反力杭１４の間には、反力桁用変位計測器３２が取付けられている。反力桁用変位計測器３２の上部は反力桁１８に固定され、下部に取付けた変位センサ３４の変位検出部が反力杭１４の上面１４Ｕと接している。変位センサ３４の計測結果はコントローラ三八に出力され、コントローラ３８が反力桁１８の傾きを判断して油圧ポンプ３９を制御する。
【解決手段】試験杭１２が地盤２０に埋設され、試験杭１２の上面１２Ｕには鉛直方向の荷重を付加するジャッキ１６が設けられている。ジャッキ１６の上には反力桁１８が載せられ、反力桁１８の中央部にジャッキ１６の反力が作用する。試験杭１２の両側には、ジャッキ１６の反力を受ける反力杭１４が埋設されている。反力杭１４の上部には笠材３０が固定され、笠材３０を介して反力桁１８の両端部と鋼棒２２で連結されている。反力桁１８と反力杭１４の間には、反力桁用変位計測器３２が取付けられている。反力桁用変位計測器３２の上部は反力桁１８に固定され、下部に取付けた変位センサ３４の変位検出部が反力杭１４の上面１４Ｕと接している。変位センサ３４の計測結果はコントローラ三八に出力され、コントローラ３８が反力桁１８の傾きを判断して油圧ポンプ３９を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、載荷試験装置及び載荷試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の基礎の正確な支持耐力を求める場合、原位置に基礎の試験体（載荷版、杭）を作製し、試験体の上に載荷試験装置を構築して実測試験を実施している。通常、建物の規模が大きくなれば、基礎に求められる支持耐力も大きくなり、載荷試験装置が基礎に付加する荷重も大きくなる。原位置において大きな荷重を付加する試験となることから、載荷試験装置が傾かないように、姿勢を把握しながら載荷試験を行う必要がある。
【０００３】
原位置で載荷試験を行う試験方法として特許文献１が提案されている。
即ち、図１０に示すように、特許文献１に記載の試験方法に用いる載荷試験装置８０は、試験体９２の上面に荷重付加装置（ジャッキ）８８で荷重を付加し、地盤８２における試験体９２の支持耐力を求める構成である。
【０００４】
試験体９２は、地盤８２中に埋設された試験杭８４と地盤８２上に敷かれた基礎コンクリート８６を有し、基礎コンクリート８６と試験杭８４の杭頭部が一体化されている。基礎コンクリート８６の上面にはジャッキ８８が設けられ、ジャッキ８８の上方には反力を受ける反力桁９４が設けられている。試験体９２を囲んで反力杭９０が埋設され、反力杭９０と反力桁９４を連結し、反力桁９４が受けた反力を反力杭９０に伝達している。
【０００５】
なお、特許文献１には明記されていないが、一般に、反力杭９０と一体とされたＨ形鋼には図示しない歪ゲージが取付けられ、歪ゲージで反力杭９０の歪を計測しながら載荷試験を行なっている。
【０００６】
しかし、反力桁９４の傾きや変位は計測されておらず、その姿勢は把握されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−５７３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事実に鑑み、反力桁の姿勢が把握できる載荷試験装置及び載荷試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項1に記載の発明に係る載荷試験装置は、基礎支持面に置かれた載荷版又は地盤に埋設された杭に荷重を付加する荷重付加手段と、前記荷重付加手段の反力を受ける反力桁と、前記載荷版又は前記杭を囲んで埋設され、前記反力桁が受けた前記反力が伝達される反力杭と、前記反力杭と前記反力桁の間の変位量を計測する反力桁用変位計測手段と、を有することを特徴としている。
【００１０】
請求項1に記載の発明によれば、荷重付加手段が載荷版又は杭に荷重を付加したとき、荷重付加手段の反力を反力桁が受ける。反力桁が受けた反力は反力杭に伝達される。そして、荷重付加手段が載荷版又は杭に荷重を付加した状態で、反力杭と反力桁の間の変位量を反力桁用変位計測手段で計測する。
これにより、変位量の計測結果に基づき反力桁の姿勢が把握され、反力桁の姿勢を管理しながら載荷試験を行うことができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の載荷試験装置において、前記荷重付加手段と離れて設けられ、前記荷重が付加されても変位しない位置に架け渡された不動梁と、前記不動梁と前記載荷版又は前記杭の間の変位量を計測する載荷版用変位計測手段、及び前記不動梁と前記反力杭の間の変位量を計測する反力杭用変位計測手段と、を有することを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、不動梁が、荷重付加手段の影響を受けない位置に架け渡されている。そして、不動梁と載荷版又は杭の間の変位量が載荷版用変位計測手段で計測され、不動梁と反力杭の間の変位量が反力杭用変位計測手段で計測される。
これにより、不動梁と載荷版又は杭の間の変位量、及び不動梁と反力杭の間の変位量が把握でき、載荷版又は杭の位置、反力杭の位置を管理しながら載荷試験を行うことができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の載荷試験装置において、前記反力杭と前記反力桁の間の変位量に基づき、前記荷重付加手段が前記載荷版又は前記杭に付加する荷重を制御する荷重制御手段を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、荷重制御手段が、反力杭と反力桁の間の変位量に基づいて、荷重付加手段が載荷版又は杭に付加する荷重を制御する。
これにより、反力桁と反力杭の間の変位量が測定位置により不均等に変化したとき、荷重制御手段で、荷重付加手段が載荷版又は杭に付加する荷重を制御して、反力桁の姿勢を保つことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の載荷試験装置において、前記反力杭と前記反力桁の間の変位量、前記不動梁と前記載荷版又は前記杭の間の変位量、及び前記不動梁と前記反力杭の間の変位量に基づき、前記荷重付加手段が、前記載荷版又は前記杭に付加する荷重を制御する荷重制御手段を有することを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、荷重制御手段が、反力杭と反力桁の間の変位量、不動梁と載荷版又は杭の間の変位量、及び不動梁と反力杭の間の変位量に基づいて、荷重付加手段が載荷版又は杭に付加する荷重を制御する。
これにより、反力桁と反力杭の間の変位量が測定位置により不均等に変化したとき、荷重制御手段で、荷重付加手段が載荷版又は杭に付加する荷重を制御して、反力桁の姿勢を保つことができる。
【００１７】
また、不動梁と反力杭の間の変位量が測定位置により不均等に変化したとき、荷重制御手段で、荷重付加手段が載荷版又は杭に付加する荷重を制御して、反力桁の姿勢を保つことができる。
更に、載荷版又は杭が傾斜して不均等に沈下したとき、荷重制御手段で、荷重付加手段が載荷版又は杭に付加する荷重を制御して、反力桁の姿勢を保つことができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明に係る鉛直載荷試験方法は、基礎支持面に置かれた載荷版又は地盤に埋設された杭に、荷重を付加する荷重付加手段を設置する工程と、前記荷重付加手段の上部に、前記荷重付加手段の反力を受ける反力桁を構築する工程と、前記載荷版又は前記杭を囲んで埋設された前記反力杭と、前記反力桁を連結する工程と、前記反力杭と前記反力桁の間の変位量を計測する反力桁用変位計測手段を設ける工程と、前記載荷版又は前記杭に、前記荷重付加手段で荷重を付加する工程と、前記反力杭と前記反力桁の間の前記変位量を、前記反力桁用変位計測手段で計測する工程と、前記変位量に基づき、前記荷重付加手段が付加する前記荷重を荷重制御手段で制御する工程と、を有することを特徴としている。
【００１９】
これにより、反力桁と反力杭の間の変位量が測定位置により不均等に変化したとき、荷重制御手段で、荷重付加手段が載荷版又は杭に付加する荷重を制御して、反力桁の姿勢を保つことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、上記構成としてあるので、反力桁の姿勢が把握できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る載荷試験装置の基本構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る載荷試験装置で計測する試験体の構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る載荷試験装置の基本構成を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る載荷試験装置の基本構成を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る載荷試験装置の基本構成を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る載荷試験装置の基本構成を示す図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る載荷試験装置の基本構成を示す図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る載荷試験装置の基本構成を示す図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態に係る載荷試験方法の試験手順を示す図である。
【図１０】従来例の載荷試験装置の基本構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、第１の実施の形態に係る載荷試験装置１０は、載荷試験の試験体となる試験杭１２が原位置の地盤２０に埋設され、試験杭１２の上面１２Ｕには、試験杭１２に鉛直方向の荷重を付加するジャッキ１６が設けられている。
試験杭１２は、例えば、鉄筋コンクリート杭、鋼管杭など一般的に広く利用されている杭であればよい。試験杭１２の頭部は地盤２０の上に突き出る高さとされている。
【００２３】
ジャッキ１６は、広く市場に流通している油圧式のジャッキであり、矢印Ｖで示す鉛直方向に伸縮して試験杭１２に荷重を付加する。ジャッキ１６は、外部のポンプ３９と油配管９８で連結され、ポンプ３９で伸縮量が制御される。
【００２４】
ジャッキ１６の上には反力桁（主桁）１８が載せられ、反力桁１８の中央部にジャッキ１６の反力が作用する。
試験杭１２の両側の側方には、ジャッキ１６の反力を受ける反力杭１４が地盤２０に埋設されている。
【００２５】
反力杭１４の頭部は地盤２０の上に突き出る高さとされ、反力杭１４の上方には、鋼材で形成された笠材３０が横に向けて取付けられている。笠材３０は、反力杭１４の上面１４Ｕから作業用の空間を設けてアンカーボルト３１で反力杭１４に固定されている。そして、笠材３０と反力桁１８が鉛直方向に設けられた鋼棒２２で連結されている。
【００２６】
これにより、ジャッキ１６が伸張して試験杭１２に荷重を付加した時、ジャッキ１６の反力を反力桁１８が受け、反力桁１８が受けた反力が鋼棒２２を介して反力杭１４に伝達される。
【００２７】
また、反力桁１８の一方の端部には、反力桁用変位計測器３２が取付けられている。反力桁用変位計測器３２は、逆Ｌ字状の支柱３３を有し、支柱３３の一端は反力桁１８の上面に固定され、折り曲げ部から他端部に至る直線部は下方に延長されている。そして、支柱３３の下端部は、反力杭１４の頭部まで達する長さとされている。支柱３３の下部には、マグネットを備え、支柱３３に着脱可能とされた位置調節部３６が取付けられている。位置調節部３６には位置調整金具３７が設けられ、位置調整金具３７の先端には、変位量を検出する変位センサ３４が取付けられている。
【００２８】
変位センサ３４の下端部には変位検出部が設けられ、変位検出部が反力杭１４の上面１４Ｕに接している。これにより、反力桁１８の上面と反力杭１４の上面１４Ｕの間の変位量を検出することができる。
【００２９】
変位センサ３４の検出結果は、信号線１０８でコントローラ３８に出力される。コントローラ３８は、反力桁１８と反力杭１４の間の変位量の計測結果から、反力桁１８の姿勢を把握する。反力桁１８の姿勢が予め定められた許容値を外れ、異常と判断されたときは、コントローラ３８は、油圧ポンプ３９を制御してジャッキ１６の伸縮量を抑制する。
これにより、反力桁１８の姿勢を把握しながら載荷試験を行うことができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、反力桁用変位計測器３２は、反力桁１８の片方の端部に設置したが、他方の反力桁１８の端部にも反力桁用変位計測器３２を取り付けることができる。これにより、より正確に反力桁１８の傾きを検出できる。
【００３１】
また、反力桁１８と反力杭１４の間の変位量の計測手段として、変位センサ３４による方法を例にとり説明したが、例えば、トランシットを用いて、反力桁１８と反力杭１４におけるそれぞれの代表点を、光学的に計測し変位量を求めてもよい。
【００３２】
また、本実施の形態では、試験体として試験杭１２を例にとり説明したが、これに限定されることはなく、建物の基礎の支持耐力の測定に広く利用できる。具体的には、図２に示すように、試験体として、直接基礎（Ａ）、本実施の形態で説明した杭基礎（Ｂ）、杭基礎と直接基礎を杭頭部で一体としたパイルド・ラフト基礎（Ｃ）、直接基礎下部の地盤中に地盤改良体を構築した地盤改良直接基礎（Ｄ）、パイルド・ラフト基礎に地盤改良体を追加した地盤改良併用パイルド・ラフト基礎（Ｅ）であってもよい。
【００３３】
（第２の実施の形態）
図３に示すように、第２の実施の形態に係る載荷試験装置４０は、反力桁１８と反力杭１４の間に、横方向に不動梁４４が設けられている。
【００３４】
不動梁４４は、試験杭１２及び反力杭１４とは位置を異ならせ、離れた地盤２０に埋設された不動杭４２で支持されている。これにより、ジャッキ１６が荷重を付加したときの影響で不動梁４４が移動するのを避けることができる。
【００３５】
不動梁４４には、載荷版用変位計測器１００と反力杭用変位計測器１０２が取付けられている。載荷版用変位計測器１００と反力杭用変位計測器１０２は、いずれも同じ構成である。また、載荷版用変位計測器１００と反力杭用変位計測器１０２は、支柱１０４の構造が反力桁用変位計測器３２と相違するだけで、他の構成は反力桁用変位計測器３２と同一である。
【００３６】
即ち、載荷版用変位計測器１００と反力杭用変位計測器１０２は、いずれも支柱１０４が鉛直方向に配置され、上端が不動梁４４に取り付けられている。支柱１０４には、第１の実施の形態で説明した位置調節部３６と、位置調整金具３７、及び変位センサ３４が取付けられている。
【００３７】
載荷版用変位計測器１００は、不動梁４４と試験杭１２の上面１２Ｕの間に設けられ、不動梁４４と試験杭１２の上面１２Ｕの間の変位量を計測する。検出結果は、信号線１１０でコントローラ５８に出力される。
【００３８】
反力杭用変位計測器１０２は、不動梁４４と反力杭１４の上面１４Ｕの間に設けられ、不動梁４４と反力杭１４の上面１４Ｕの間の変位量を計測する。検出結果は、信号線１１２でコントローラ５８に出力される。
これにより、不動梁４４と試験杭１２の間の変位量、及び不動梁４４と反力杭１４の間の変位量を計測できる。
【００３９】
この結果、計測した反力杭１４と反力桁１８の間の変位量、不動梁４４と試験杭１２の上面１２Ｕ間の変位量、及び不動梁４４と反力杭１４の間の変位量に基づき、コントローラ５８でジャッキ１６が試験杭１２に加える力を制御できる。
【００４０】
これにより、反力桁２４と反力杭１４の間の変位量が測定位置により不均等に変化したとき、コントローラ５８で、ジャッキ１６が試験杭１２に付加する荷重を制御して、反力桁１８の姿勢を保つことができる。
【００４１】
また、不動梁４４と反力杭１４の間の変位量が測定位置により不均等に変化したとき、コントローラ５８で、ジャッキ１６が試験杭１２に付加する荷重を制御して、反力桁１８の姿勢を保つことができる。
【００４２】
更に、試験杭１２が傾斜して不均等に沈下したとき、コントローラ５８で、ジャッキ１６が試験杭１２に付加する荷重を制御して、反力桁１８の姿勢を保つことができる。
他の部分の構成は、第１の実施の形態に係る載荷試験装置１０と同一であり、説明は省略する。
【００４３】
（第３の実施の形態）
図４、図５に示すように、第３の実施の形態に係る載荷試験装置５０は、載荷試験を行う試験体４８を囲んで４本の反力杭１４が埋設されている。
【００４４】
試験体４８は、地盤２０に埋設された試験杭１２と地盤２０の上に置かれた基礎コンクリート５２を有し、試験杭１２の頭部と基礎コンクリート５２は一体化されている（図３（Ｃ）参照）。基礎コンクリート５２は、直接基礎の一部であり試験用に定められた所定の大きさの平板とされ、試験体４８を用いることで基礎コンクリート５２と試験杭１２を一体とした耐力を求めることができる。
【００４５】
試験体４８の周囲に４本の反力杭１４を用いることにより、より大きな反力を受けることができる。また、反力桁５６も大きな反力を受けることができる構成とされている。
【００４６】
即ち、基礎コンクリート５２の上には３台のジャッキ１６が並べられ、３台のジャッキ１６の上には上台座２６が載せられている。上台座２６の上には、上台座２６と交差する方向に２本の主桁２４が設けられている。また、２本の主桁２４の上の両端部には、主桁２４と交差する方向に２本の副桁５４が架けられている。副桁５４の４つの端部は、それぞれ４本の反力杭１４と鋼棒２２で連結されている。
【００４７】
副桁５４の４つの端部と４本の反力杭１４の間には、反力桁用変位計測器３２が取付けられている。即ち、反力桁用変位計測器３２の上端部は、副桁５４の上面に取付けられ、変位センサ３４は、反力杭１４の上面１４Ｕに接して取り付けられている。変位センサ３４の測定結果は、信号線１０８でコントローラ３８に出力される。
【００４８】
また、３台のジャッキ１６は、油配管９８で油圧ポンプ３９と接続され、コントローラ３８でいずれも同時に同じ高さに制御される。
【００４９】
これにより、コントローラ３８が、変位センサ３４の検出結果に基づき、反力杭１４と副桁５４の間の変位量が測定位置により不均等に変化したと判断したとき、油圧ポンプ３９を制御して、ジャッキ１６の出力を抑制し反力桁５６の姿勢を保つことができる。
【００５０】
他の部分の構成は、第１の実施の形態に係る載荷試験装置１０と同一であり、説明は省略する。
【００５１】
（第４の実施の形態）
図６に示すように、第４の実施の形態に係る載荷試験装置６０は、反力杭１４の上に横方向に並んで架け渡された２本の不動梁４４を有している。
【００５２】
２本の不動梁４４は試験体４８を挟んで設けられ、両端部は不動杭４２で支持されている。２本の不動梁４４の上には、交差する方向に２本の第２不動梁４６が設けられている。
【００５３】
不動梁４４には、不動梁４４と基礎コンクリート５２の間の変位量を計測する載荷版用変位計測器１００が取り付けられている。第２不動梁４６には、第２不動梁４６と反力杭１４の間の変位量を計測する反力杭用変位計測器１０２が設けられている。そして、載荷版用変位計測器１００と反力杭用変位計測器１０２のそれぞれの先端に設けられた変位センサ３４の測定結果は、信号線１１０、１１２でコントローラ５８に入力される。同時に、反力桁用変位計測器３２の先端に設けられた変位センサ３４の測定結果も、信号線１０８でコントローラ５８に入力される。
【００５４】
これにより、副桁５４と反力杭１４の間の変位量が４つの測定位置で不均等に変化したとき、コントローラ５８が油圧ポンプ３９を制御し、ジャッキ１６の出力を抑制し、反力桁５４の姿勢を保つことができる。
【００５５】
また、第２不動梁４６と反力杭１４の間の変位量が、４つの測定位置で不均等に変化したとき、コントローラ５８が油圧ポンプ３９を制御し、ジャッキ１６の出力を抑制し、反力桁５４の姿勢を保つことができる。
【００５６】
更に、不動梁４４と基礎コンクリート５２の間の変位量から、基礎コンクリート５２が傾斜して不均等に沈下するのが検出されたとき、コントローラ５８が油圧ポンプ３９を制御し、ジャッキ１６の出力を抑え、反力桁５４の姿勢を保つことができる。
【００５７】
他の部分の構成は、第２の実施の形態に係る載荷試験装置４０と同一であり、説明は省略する。
【００５８】
（第５の実施の形態）
図７、図８に示すように、第５の実施の形態係る載荷試験装置６２は、載荷試験を行う試験体４８を囲む４本の反力杭６４Ａ、反力杭６４Ｂ、反力杭６４Ｃ、反力杭６４Ｄを有している。なお、試験体４８は、第３の実施の形態で説明した試験体４８と同じである。
【００５９】
反力杭６４Ａ、反力杭６４Ｂ、反力杭６４Ｃ、反力杭６４Ｄは、それぞれ杭の径、構造が異なる。更に試験杭１２からの距離が異なっている。この結果、反力杭６４Ａ、反力杭６４Ｂ、反力杭６４Ｃ、反力杭６４Ｄの剛性および支持耐力がそれぞれ異なるため、一様の挙動を示さない。
【００６０】
基礎コンクリート５２の上には下台座２８が設けられ、下台座２８の上には９個のジャッキ１６が載せられている。ジャッキ１６の上には、５本の上台座７０が並んで設けられ、５本の上台座７０の上には、上台座７０と交差させて２本の主桁２４が、互いの距離をあけて並んで設けられている。
【００６１】
主桁２４の上の両側の端部には、主桁２４と交差させて２本の副桁５４が架けられ、副桁５４の４つの端部は、それぞれ４本の反力杭６４Ａ〜反力杭６４Ｄと鋼棒２２で連結されている。
【００６２】
４本の反力杭６４Ａ〜反力杭６４Ｄが非対称であるため、反力桁６６も非対称に構築せざるを得なく、反力桁６６のバランスが壊れやすい。
その他の内容は第３の実施の形態と同じである。異なる点のみについて説明する。
【００６３】
副桁５４の４つの端部と４本の反力杭１４の間には、反力桁用変位計測器３２が設けられ、変位計測器３２の下端の変位センサ３４は、反力杭６４Ａ〜反力杭６４Ｄの上面に接して取り付けられている。
【００６４】
これにより、ジャッキ１６が基礎コンクリート５２と基礎コンクリート５２に鉛直方向の力を加えたとき、反力桁６６がジャッキ１６の反力を反力杭６４Ａ〜反力杭６４Ｄに伝え、反力杭６４Ａ〜反力杭６４Ｄがジャッキ１６の反力を受ける。そして、反力桁用変位計測器３２に取付けられた変位センサ３４で、反力杭６４Ａ〜反力杭６４Ｄと反力桁１８の間の変位量をそれぞれ計測し、計測結果を信号線１０８でコントローラ３８に出力する。
【００６５】
この結果、反力杭６４Ａ〜反力杭６４Ｄと反力桁６６の間の変位量が４つの測定位置で不均等に変化したとき、コントローラ３８が油圧ポンプ３９を制御し、ジャッキ１６の出力を抑制し、反力桁６６の姿勢を保つことができる。
【００６６】
なお、本実施の形態に、第４の実施の形態で説明した不動梁を追加することもできる。これにより、基礎コンクリート５２及び反力杭６４Ａ〜反力杭６４Ｄの変位量をより詳細に把握でき、反力桁６６の姿勢を保つことができる。
【００６７】
（第６の実施の形態）
第６の実施の形態係る鉛直載荷試験方法は、図９に示す手順で行われる。なお、説明は、図１に基づいて行い、内容の詳細は第１の実施の形態で説明しているので省略する。
【００６８】
先ず、ステップ７１の荷重付加手段設置工程で、試験体（基礎支持面２１に置かれた載荷版５２又は地盤２０に埋設された杭１２）の上に、荷重を付加するジャッキ１６を設置する。
次に、ステップ７２の反力桁構築工程で、ジャッキ１６の上部に、ジャッキ１６の反力を受ける反力桁１８を構築する。
【００６９】
次に、ステップ７３の反力桁連結工程で、試験体（載荷版５２又は杭１２）を囲んで埋設された反力杭１４と、反力桁１８の両側の端部を鋼棒２２で連結する。これにより、ジャッキ１６の反力を反力桁１８で受け、反力杭１４に伝達できる。
【００７０】
次に、ステップ７４の計測手段取付工程で、反力杭１４と反力桁１８の間に変位量を計測する反力桁用変位計測器３２を取付ける。このとき、反力桁用変位計測器３２の上端部は反力桁１８の上面に取付け、下端に変位センサ３４を取付け、変位センサ３４の先端は反力杭１４の上面１４Ｕと接する位置に設定する。
【００７１】
次に、ステップ７５の荷重付加工程で、試験体（載荷版５２又は杭１２）に、ジャッキ１６で鉛直方向の荷重を付加する。
次に、ステップ７６の変位量計測工程で、反力杭１４と反力桁１８の間の変位量を、反力桁用変位計測器３２で計測し、計測結果をコントローラ３８に出力する。
【００７２】
次に、ステップ７７の荷重制御工程で、計測した変位量に基づき、コントローラ３８で油圧ポンプ３９を制御し、ジャッキ１６が付加する荷重を調整する。
最後に、ステップ７８で試験の終了を判断する。終了の場合はステップ７９に進み試験を終了する。終了しない場合はステップ７５に戻り、ステップ７５以降の工程を継続して行う。
【００７３】
これにより、反力桁１８の傾斜を把握しながら載荷試験ができる。
なお、以上の説明は、第１の実施の形態で説明した載荷試験装置１０を用いて説明したが、第２の実施の形態〜第５の実施の形態で説明した載荷試験装置４０、載荷試験装置５０、載荷試験装置６０、載荷試験装置６２を用いて行ってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０ 載荷試験装置
１２ 試験杭（載荷版又は杭）
１４ 反力杭
１６ ジャッキ（荷重付加手段）
１８ 反力桁
３２ 反力桁用変位計測器（反力桁用変位計測手段）
３３ 支柱（反力桁用変位計測手段）
３４ 変位センサ（反力桁用変位計測手段）
３６ 位置調節部（反力桁用変位計測手段）
３８ コントローラ（荷重制御手段）
４４ 不動梁
１００ 載荷版用変位計測器（載荷版用変位計測手段）
１０２ 反力杭用変位計測器（反力杭用変位計測手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、載荷試験装置及び載荷試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の基礎の正確な支持耐力を求める場合、原位置に基礎の試験体（載荷版、杭）を作製し、試験体の上に載荷試験装置を構築して実測試験を実施している。通常、建物の規模が大きくなれば、基礎に求められる支持耐力も大きくなり、載荷試験装置が基礎に付加する荷重も大きくなる。原位置において大きな荷重を付加する試験となることから、載荷試験装置が傾かないように、姿勢を把握しながら載荷試験を行う必要がある。
【０００３】
原位置で載荷試験を行う試験方法として特許文献１が提案されている。
即ち、図１０に示すように、特許文献１に記載の試験方法に用いる載荷試験装置８０は、試験体９２の上面に荷重付加装置（ジャッキ）８８で荷重を付加し、地盤８２における試験体９２の支持耐力を求める構成である。
【０００４】
試験体９２は、地盤８２中に埋設された試験杭８４と地盤８２上に敷かれた基礎コンクリート８６を有し、基礎コンクリート８６と試験杭８４の杭頭部が一体化されている。基礎コンクリート８６の上面にはジャッキ８８が設けられ、ジャッキ８８の上方には反力を受ける反力桁９４が設けられている。試験体９２を囲んで反力杭９０が埋設され、反力杭９０と反力桁９４を連結し、反力桁９４が受けた反力を反力杭９０に伝達している。
【０００５】
なお、特許文献１には明記されていないが、一般に、反力杭９０と一体とされたＨ形鋼には図示しない歪ゲージが取付けられ、歪ゲージで反力杭９０の歪を計測しながら載荷試験を行なっている。
【０００６】
しかし、反力桁９４の傾きや変位は計測されておらず、その姿勢は把握されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−５７３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事実に鑑み、反力桁の姿勢が把握できる載荷試験装置及び載荷試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項1に記載の発明に係る載荷試験装置は、基礎支持面に置かれた載荷版又は地盤に埋設された杭に荷重を付加する荷重付加手段と、前記荷重付加手段の反力を受ける反力桁と、前記載荷版又は前記杭を囲んで埋設され、前記反力桁が受けた前記反力が伝達される反力杭と、前記反力杭と前記反力桁の間の変位量を計測する反力桁用変位計測手段と、を有することを特徴としている。
【００１０】
請求項1に記載の発明によれば、荷重付加手段が載荷版又は杭に荷重を付加したとき、荷重付加手段の反力を反力桁が受ける。反力桁が受けた反力は反力杭に伝達される。そして、荷重付加手段が載荷版又は杭に荷重を付加した状態で、反力杭と反力桁の間の変位量を反力桁用変位計測手段で計測する。
これにより、変位量の計測結果に基づき反力桁の姿勢が把握され、反力桁の姿勢を管理しながら載荷試験を行うことができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の載荷試験装置において、前記荷重付加手段と離れて設けられ、前記荷重が付加されても変位しない位置に架け渡された不動梁と、前記不動梁と前記載荷版又は前記杭の間の変位量を計測する載荷版用変位計測手段、及び前記不動梁と前記反力杭の間の変位量を計測する反力杭用変位計測手段と、を有することを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、不動梁が、荷重付加手段の影響を受けない位置に架け渡されている。そして、不動梁と載荷版又は杭の間の変位量が載荷版用変位計測手段で計測され、不動梁と反力杭の間の変位量が反力杭用変位計測手段で計測される。
これにより、不動梁と載荷版又は杭の間の変位量、及び不動梁と反力杭の間の変位量が把握でき、載荷版又は杭の位置、反力杭の位置を管理しながら載荷試験を行うことができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の載荷試験装置において、前記反力杭と前記反力桁の間の変位量に基づき、前記荷重付加手段が前記載荷版又は前記杭に付加する荷重を制御する荷重制御手段を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、荷重制御手段が、反力杭と反力桁の間の変位量に基づいて、荷重付加手段が載荷版又は杭に付加する荷重を制御する。
これにより、反力桁と反力杭の間の変位量が測定位置により不均等に変化したとき、荷重制御手段で、荷重付加手段が載荷版又は杭に付加する荷重を制御して、反力桁の姿勢を保つことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の載荷試験装置において、前記反力杭と前記反力桁の間の変位量、前記不動梁と前記載荷版又は前記杭の間の変位量、及び前記不動梁と前記反力杭の間の変位量に基づき、前記荷重付加手段が、前記載荷版又は前記杭に付加する荷重を制御する荷重制御手段を有することを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、荷重制御手段が、反力杭と反力桁の間の変位量、不動梁と載荷版又は杭の間の変位量、及び不動梁と反力杭の間の変位量に基づいて、荷重付加手段が載荷版又は杭に付加する荷重を制御する。
これにより、反力桁と反力杭の間の変位量が測定位置により不均等に変化したとき、荷重制御手段で、荷重付加手段が載荷版又は杭に付加する荷重を制御して、反力桁の姿勢を保つことができる。
【００１７】
また、不動梁と反力杭の間の変位量が測定位置により不均等に変化したとき、荷重制御手段で、荷重付加手段が載荷版又は杭に付加する荷重を制御して、反力桁の姿勢を保つことができる。
更に、載荷版又は杭が傾斜して不均等に沈下したとき、荷重制御手段で、荷重付加手段が載荷版又は杭に付加する荷重を制御して、反力桁の姿勢を保つことができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明に係る鉛直載荷試験方法は、基礎支持面に置かれた載荷版又は地盤に埋設された杭に、荷重を付加する荷重付加手段を設置する工程と、前記荷重付加手段の上部に、前記荷重付加手段の反力を受ける反力桁を構築する工程と、前記載荷版又は前記杭を囲んで埋設された前記反力杭と、前記反力桁を連結する工程と、前記反力杭と前記反力桁の間の変位量を計測する反力桁用変位計測手段を設ける工程と、前記載荷版又は前記杭に、前記荷重付加手段で荷重を付加する工程と、前記反力杭と前記反力桁の間の前記変位量を、前記反力桁用変位計測手段で計測する工程と、前記変位量に基づき、前記荷重付加手段が付加する前記荷重を荷重制御手段で制御する工程と、を有することを特徴としている。
【００１９】
これにより、反力桁と反力杭の間の変位量が測定位置により不均等に変化したとき、荷重制御手段で、荷重付加手段が載荷版又は杭に付加する荷重を制御して、反力桁の姿勢を保つことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、上記構成としてあるので、反力桁の姿勢が把握できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る載荷試験装置の基本構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る載荷試験装置で計測する試験体の構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る載荷試験装置の基本構成を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る載荷試験装置の基本構成を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る載荷試験装置の基本構成を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る載荷試験装置の基本構成を示す図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る載荷試験装置の基本構成を示す図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る載荷試験装置の基本構成を示す図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態に係る載荷試験方法の試験手順を示す図である。
【図１０】従来例の載荷試験装置の基本構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、第１の実施の形態に係る載荷試験装置１０は、載荷試験の試験体となる試験杭１２が原位置の地盤２０に埋設され、試験杭１２の上面１２Ｕには、試験杭１２に鉛直方向の荷重を付加するジャッキ１６が設けられている。
試験杭１２は、例えば、鉄筋コンクリート杭、鋼管杭など一般的に広く利用されている杭であればよい。試験杭１２の頭部は地盤２０の上に突き出る高さとされている。
【００２３】
ジャッキ１６は、広く市場に流通している油圧式のジャッキであり、矢印Ｖで示す鉛直方向に伸縮して試験杭１２に荷重を付加する。ジャッキ１６は、外部のポンプ３９と油配管９８で連結され、ポンプ３９で伸縮量が制御される。
【００２４】
ジャッキ１６の上には反力桁（主桁）１８が載せられ、反力桁１８の中央部にジャッキ１６の反力が作用する。
試験杭１２の両側の側方には、ジャッキ１６の反力を受ける反力杭１４が地盤２０に埋設されている。
【００２５】
反力杭１４の頭部は地盤２０の上に突き出る高さとされ、反力杭１４の上方には、鋼材で形成された笠材３０が横に向けて取付けられている。笠材３０は、反力杭１４の上面１４Ｕから作業用の空間を設けてアンカーボルト３１で反力杭１４に固定されている。そして、笠材３０と反力桁１８が鉛直方向に設けられた鋼棒２２で連結されている。
【００２６】
これにより、ジャッキ１６が伸張して試験杭１２に荷重を付加した時、ジャッキ１６の反力を反力桁１８が受け、反力桁１８が受けた反力が鋼棒２２を介して反力杭１４に伝達される。
【００２７】
また、反力桁１８の一方の端部には、反力桁用変位計測器３２が取付けられている。反力桁用変位計測器３２は、逆Ｌ字状の支柱３３を有し、支柱３３の一端は反力桁１８の上面に固定され、折り曲げ部から他端部に至る直線部は下方に延長されている。そして、支柱３３の下端部は、反力杭１４の頭部まで達する長さとされている。支柱３３の下部には、マグネットを備え、支柱３３に着脱可能とされた位置調節部３６が取付けられている。位置調節部３６には位置調整金具３７が設けられ、位置調整金具３７の先端には、変位量を検出する変位センサ３４が取付けられている。
【００２８】
変位センサ３４の下端部には変位検出部が設けられ、変位検出部が反力杭１４の上面１４Ｕに接している。これにより、反力桁１８の上面と反力杭１４の上面１４Ｕの間の変位量を検出することができる。
【００２９】
変位センサ３４の検出結果は、信号線１０８でコントローラ３８に出力される。コントローラ３８は、反力桁１８と反力杭１４の間の変位量の計測結果から、反力桁１８の姿勢を把握する。反力桁１８の姿勢が予め定められた許容値を外れ、異常と判断されたときは、コントローラ３８は、油圧ポンプ３９を制御してジャッキ１６の伸縮量を抑制する。
これにより、反力桁１８の姿勢を把握しながら載荷試験を行うことができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、反力桁用変位計測器３２は、反力桁１８の片方の端部に設置したが、他方の反力桁１８の端部にも反力桁用変位計測器３２を取り付けることができる。これにより、より正確に反力桁１８の傾きを検出できる。
【００３１】
また、反力桁１８と反力杭１４の間の変位量の計測手段として、変位センサ３４による方法を例にとり説明したが、例えば、トランシットを用いて、反力桁１８と反力杭１４におけるそれぞれの代表点を、光学的に計測し変位量を求めてもよい。
【００３２】
また、本実施の形態では、試験体として試験杭１２を例にとり説明したが、これに限定されることはなく、建物の基礎の支持耐力の測定に広く利用できる。具体的には、図２に示すように、試験体として、直接基礎（Ａ）、本実施の形態で説明した杭基礎（Ｂ）、杭基礎と直接基礎を杭頭部で一体としたパイルド・ラフト基礎（Ｃ）、直接基礎下部の地盤中に地盤改良体を構築した地盤改良直接基礎（Ｄ）、パイルド・ラフト基礎に地盤改良体を追加した地盤改良併用パイルド・ラフト基礎（Ｅ）であってもよい。
【００３３】
（第２の実施の形態）
図３に示すように、第２の実施の形態に係る載荷試験装置４０は、反力桁１８と反力杭１４の間に、横方向に不動梁４４が設けられている。
【００３４】
不動梁４４は、試験杭１２及び反力杭１４とは位置を異ならせ、離れた地盤２０に埋設された不動杭４２で支持されている。これにより、ジャッキ１６が荷重を付加したときの影響で不動梁４４が移動するのを避けることができる。
【００３５】
不動梁４４には、載荷版用変位計測器１００と反力杭用変位計測器１０２が取付けられている。載荷版用変位計測器１００と反力杭用変位計測器１０２は、いずれも同じ構成である。また、載荷版用変位計測器１００と反力杭用変位計測器１０２は、支柱１０４の構造が反力桁用変位計測器３２と相違するだけで、他の構成は反力桁用変位計測器３２と同一である。
【００３６】
即ち、載荷版用変位計測器１００と反力杭用変位計測器１０２は、いずれも支柱１０４が鉛直方向に配置され、上端が不動梁４４に取り付けられている。支柱１０４には、第１の実施の形態で説明した位置調節部３６と、位置調整金具３７、及び変位センサ３４が取付けられている。
【００３７】
載荷版用変位計測器１００は、不動梁４４と試験杭１２の上面１２Ｕの間に設けられ、不動梁４４と試験杭１２の上面１２Ｕの間の変位量を計測する。検出結果は、信号線１１０でコントローラ５８に出力される。
【００３８】
反力杭用変位計測器１０２は、不動梁４４と反力杭１４の上面１４Ｕの間に設けられ、不動梁４４と反力杭１４の上面１４Ｕの間の変位量を計測する。検出結果は、信号線１１２でコントローラ５８に出力される。
これにより、不動梁４４と試験杭１２の間の変位量、及び不動梁４４と反力杭１４の間の変位量を計測できる。
【００３９】
この結果、計測した反力杭１４と反力桁１８の間の変位量、不動梁４４と試験杭１２の上面１２Ｕ間の変位量、及び不動梁４４と反力杭１４の間の変位量に基づき、コントローラ５８でジャッキ１６が試験杭１２に加える力を制御できる。
【００４０】
これにより、反力桁２４と反力杭１４の間の変位量が測定位置により不均等に変化したとき、コントローラ５８で、ジャッキ１６が試験杭１２に付加する荷重を制御して、反力桁１８の姿勢を保つことができる。
【００４１】
また、不動梁４４と反力杭１４の間の変位量が測定位置により不均等に変化したとき、コントローラ５８で、ジャッキ１６が試験杭１２に付加する荷重を制御して、反力桁１８の姿勢を保つことができる。
【００４２】
更に、試験杭１２が傾斜して不均等に沈下したとき、コントローラ５８で、ジャッキ１６が試験杭１２に付加する荷重を制御して、反力桁１８の姿勢を保つことができる。
他の部分の構成は、第１の実施の形態に係る載荷試験装置１０と同一であり、説明は省略する。
【００４３】
（第３の実施の形態）
図４、図５に示すように、第３の実施の形態に係る載荷試験装置５０は、載荷試験を行う試験体４８を囲んで４本の反力杭１４が埋設されている。
【００４４】
試験体４８は、地盤２０に埋設された試験杭１２と地盤２０の上に置かれた基礎コンクリート５２を有し、試験杭１２の頭部と基礎コンクリート５２は一体化されている（図３（Ｃ）参照）。基礎コンクリート５２は、直接基礎の一部であり試験用に定められた所定の大きさの平板とされ、試験体４８を用いることで基礎コンクリート５２と試験杭１２を一体とした耐力を求めることができる。
【００４５】
試験体４８の周囲に４本の反力杭１４を用いることにより、より大きな反力を受けることができる。また、反力桁５６も大きな反力を受けることができる構成とされている。
【００４６】
即ち、基礎コンクリート５２の上には３台のジャッキ１６が並べられ、３台のジャッキ１６の上には上台座２６が載せられている。上台座２６の上には、上台座２６と交差する方向に２本の主桁２４が設けられている。また、２本の主桁２４の上の両端部には、主桁２４と交差する方向に２本の副桁５４が架けられている。副桁５４の４つの端部は、それぞれ４本の反力杭１４と鋼棒２２で連結されている。
【００４７】
副桁５４の４つの端部と４本の反力杭１４の間には、反力桁用変位計測器３２が取付けられている。即ち、反力桁用変位計測器３２の上端部は、副桁５４の上面に取付けられ、変位センサ３４は、反力杭１４の上面１４Ｕに接して取り付けられている。変位センサ３４の測定結果は、信号線１０８でコントローラ３８に出力される。
【００４８】
また、３台のジャッキ１６は、油配管９８で油圧ポンプ３９と接続され、コントローラ３８でいずれも同時に同じ高さに制御される。
【００４９】
これにより、コントローラ３８が、変位センサ３４の検出結果に基づき、反力杭１４と副桁５４の間の変位量が測定位置により不均等に変化したと判断したとき、油圧ポンプ３９を制御して、ジャッキ１６の出力を抑制し反力桁５６の姿勢を保つことができる。
【００５０】
他の部分の構成は、第１の実施の形態に係る載荷試験装置１０と同一であり、説明は省略する。
【００５１】
（第４の実施の形態）
図６に示すように、第４の実施の形態に係る載荷試験装置６０は、反力杭１４の上に横方向に並んで架け渡された２本の不動梁４４を有している。
【００５２】
２本の不動梁４４は試験体４８を挟んで設けられ、両端部は不動杭４２で支持されている。２本の不動梁４４の上には、交差する方向に２本の第２不動梁４６が設けられている。
【００５３】
不動梁４４には、不動梁４４と基礎コンクリート５２の間の変位量を計測する載荷版用変位計測器１００が取り付けられている。第２不動梁４６には、第２不動梁４６と反力杭１４の間の変位量を計測する反力杭用変位計測器１０２が設けられている。そして、載荷版用変位計測器１００と反力杭用変位計測器１０２のそれぞれの先端に設けられた変位センサ３４の測定結果は、信号線１１０、１１２でコントローラ５８に入力される。同時に、反力桁用変位計測器３２の先端に設けられた変位センサ３４の測定結果も、信号線１０８でコントローラ５８に入力される。
【００５４】
これにより、副桁５４と反力杭１４の間の変位量が４つの測定位置で不均等に変化したとき、コントローラ５８が油圧ポンプ３９を制御し、ジャッキ１６の出力を抑制し、反力桁５４の姿勢を保つことができる。
【００５５】
また、第２不動梁４６と反力杭１４の間の変位量が、４つの測定位置で不均等に変化したとき、コントローラ５８が油圧ポンプ３９を制御し、ジャッキ１６の出力を抑制し、反力桁５４の姿勢を保つことができる。
【００５６】
更に、不動梁４４と基礎コンクリート５２の間の変位量から、基礎コンクリート５２が傾斜して不均等に沈下するのが検出されたとき、コントローラ５８が油圧ポンプ３９を制御し、ジャッキ１６の出力を抑え、反力桁５４の姿勢を保つことができる。
【００５７】
他の部分の構成は、第２の実施の形態に係る載荷試験装置４０と同一であり、説明は省略する。
【００５８】
（第５の実施の形態）
図７、図８に示すように、第５の実施の形態係る載荷試験装置６２は、載荷試験を行う試験体４８を囲む４本の反力杭６４Ａ、反力杭６４Ｂ、反力杭６４Ｃ、反力杭６４Ｄを有している。なお、試験体４８は、第３の実施の形態で説明した試験体４８と同じである。
【００５９】
反力杭６４Ａ、反力杭６４Ｂ、反力杭６４Ｃ、反力杭６４Ｄは、それぞれ杭の径、構造が異なる。更に試験杭１２からの距離が異なっている。この結果、反力杭６４Ａ、反力杭６４Ｂ、反力杭６４Ｃ、反力杭６４Ｄの剛性および支持耐力がそれぞれ異なるため、一様の挙動を示さない。
【００６０】
基礎コンクリート５２の上には下台座２８が設けられ、下台座２８の上には９個のジャッキ１６が載せられている。ジャッキ１６の上には、５本の上台座７０が並んで設けられ、５本の上台座７０の上には、上台座７０と交差させて２本の主桁２４が、互いの距離をあけて並んで設けられている。
【００６１】
主桁２４の上の両側の端部には、主桁２４と交差させて２本の副桁５４が架けられ、副桁５４の４つの端部は、それぞれ４本の反力杭６４Ａ〜反力杭６４Ｄと鋼棒２２で連結されている。
【００６２】
４本の反力杭６４Ａ〜反力杭６４Ｄが非対称であるため、反力桁６６も非対称に構築せざるを得なく、反力桁６６のバランスが壊れやすい。
その他の内容は第３の実施の形態と同じである。異なる点のみについて説明する。
【００６３】
副桁５４の４つの端部と４本の反力杭１４の間には、反力桁用変位計測器３２が設けられ、変位計測器３２の下端の変位センサ３４は、反力杭６４Ａ〜反力杭６４Ｄの上面に接して取り付けられている。
【００６４】
これにより、ジャッキ１６が基礎コンクリート５２と基礎コンクリート５２に鉛直方向の力を加えたとき、反力桁６６がジャッキ１６の反力を反力杭６４Ａ〜反力杭６４Ｄに伝え、反力杭６４Ａ〜反力杭６４Ｄがジャッキ１６の反力を受ける。そして、反力桁用変位計測器３２に取付けられた変位センサ３４で、反力杭６４Ａ〜反力杭６４Ｄと反力桁１８の間の変位量をそれぞれ計測し、計測結果を信号線１０８でコントローラ３８に出力する。
【００６５】
この結果、反力杭６４Ａ〜反力杭６４Ｄと反力桁６６の間の変位量が４つの測定位置で不均等に変化したとき、コントローラ３８が油圧ポンプ３９を制御し、ジャッキ１６の出力を抑制し、反力桁６６の姿勢を保つことができる。
【００６６】
なお、本実施の形態に、第４の実施の形態で説明した不動梁を追加することもできる。これにより、基礎コンクリート５２及び反力杭６４Ａ〜反力杭６４Ｄの変位量をより詳細に把握でき、反力桁６６の姿勢を保つことができる。
【００６７】
（第６の実施の形態）
第６の実施の形態係る鉛直載荷試験方法は、図９に示す手順で行われる。なお、説明は、図１に基づいて行い、内容の詳細は第１の実施の形態で説明しているので省略する。
【００６８】
先ず、ステップ７１の荷重付加手段設置工程で、試験体（基礎支持面２１に置かれた載荷版５２又は地盤２０に埋設された杭１２）の上に、荷重を付加するジャッキ１６を設置する。
次に、ステップ７２の反力桁構築工程で、ジャッキ１６の上部に、ジャッキ１６の反力を受ける反力桁１８を構築する。
【００６９】
次に、ステップ７３の反力桁連結工程で、試験体（載荷版５２又は杭１２）を囲んで埋設された反力杭１４と、反力桁１８の両側の端部を鋼棒２２で連結する。これにより、ジャッキ１６の反力を反力桁１８で受け、反力杭１４に伝達できる。
【００７０】
次に、ステップ７４の計測手段取付工程で、反力杭１４と反力桁１８の間に変位量を計測する反力桁用変位計測器３２を取付ける。このとき、反力桁用変位計測器３２の上端部は反力桁１８の上面に取付け、下端に変位センサ３４を取付け、変位センサ３４の先端は反力杭１４の上面１４Ｕと接する位置に設定する。
【００７１】
次に、ステップ７５の荷重付加工程で、試験体（載荷版５２又は杭１２）に、ジャッキ１６で鉛直方向の荷重を付加する。
次に、ステップ７６の変位量計測工程で、反力杭１４と反力桁１８の間の変位量を、反力桁用変位計測器３２で計測し、計測結果をコントローラ３８に出力する。
【００７２】
次に、ステップ７７の荷重制御工程で、計測した変位量に基づき、コントローラ３８で油圧ポンプ３９を制御し、ジャッキ１６が付加する荷重を調整する。
最後に、ステップ７８で試験の終了を判断する。終了の場合はステップ７９に進み試験を終了する。終了しない場合はステップ７５に戻り、ステップ７５以降の工程を継続して行う。
【００７３】
これにより、反力桁１８の傾斜を把握しながら載荷試験ができる。
なお、以上の説明は、第１の実施の形態で説明した載荷試験装置１０を用いて説明したが、第２の実施の形態〜第５の実施の形態で説明した載荷試験装置４０、載荷試験装置５０、載荷試験装置６０、載荷試験装置６２を用いて行ってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０ 載荷試験装置
１２ 試験杭（載荷版又は杭）
１４ 反力杭
１６ ジャッキ（荷重付加手段）
１８ 反力桁
３２ 反力桁用変位計測器（反力桁用変位計測手段）
３３ 支柱（反力桁用変位計測手段）
３４ 変位センサ（反力桁用変位計測手段）
３６ 位置調節部（反力桁用変位計測手段）
３８ コントローラ（荷重制御手段）
４４ 不動梁
１００ 載荷版用変位計測器（載荷版用変位計測手段）
１０２ 反力杭用変位計測器（反力杭用変位計測手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎支持面に置かれた載荷版又は地盤に埋設された杭に荷重を付加する荷重付加手段と、
前記荷重付加手段の反力を受ける反力桁と、
前記載荷版又は前記杭を囲んで埋設され、前記反力桁が受けた前記反力が伝達される反力杭と、
前記反力杭と前記反力桁の間の変位量を計測する反力桁用変位計測手段と、
を有する載荷試験装置。
【請求項２】
前記荷重付加手段と離れて設けられ、前記荷重が付加されても変位しない位置に架け渡された不動梁と、
前記不動梁と前記載荷版又は前記杭の間の変位量を計測する載荷版用変位計測手段、及び前記不動梁と前記反力杭の間の変位量を計測する反力杭用変位計測手段と、
を有する請求項１に記載の載荷試験装置。
【請求項３】
前記反力杭と前記反力桁の間の変位量に基づき、前記荷重付加手段が前記載荷版又は前記杭に付加する荷重を制御する荷重制御手段を有する請求項１に記載の載荷試験装置。
【請求項４】
前記反力杭と前記反力桁の間の変位量、前記不動梁と前記載荷版又は前記杭の間の変位量、及び前記不動梁と前記反力杭の間の変位量に基づき、前記荷重付加手段が、前記載荷版又は前記杭に付加する荷重を制御する荷重制御手段を有する請求項２に記載の載荷試験装置。
【請求項５】
基礎支持面に置かれた載荷版又は地盤に埋設された杭に、荷重を付加する荷重付加手段を設置する工程と、
前記荷重付加手段の上部に、前記荷重付加手段の反力を受ける反力桁を構築する工程と、
前記載荷版又は前記杭を囲んで埋設された前記反力杭と、前記反力桁を連結する工程と、
前記反力杭と前記反力桁の間の変位量を計測する反力桁用変位計測手段を設ける工程と、
前記載荷版又は前記杭に、前記荷重付加手段で荷重を付加する工程と、
前記反力杭と前記反力桁の間の前記変位量を、前記反力桁用変位計測手段で計測する工程と、
前記変位量に基づき、前記荷重付加手段が付加する前記荷重を荷重制御手段で制御する工程と、
を有する載荷試験方法。
【請求項１】
基礎支持面に置かれた載荷版又は地盤に埋設された杭に荷重を付加する荷重付加手段と、
前記荷重付加手段の反力を受ける反力桁と、
前記載荷版又は前記杭を囲んで埋設され、前記反力桁が受けた前記反力が伝達される反力杭と、
前記反力杭と前記反力桁の間の変位量を計測する反力桁用変位計測手段と、
を有する載荷試験装置。
【請求項２】
前記荷重付加手段と離れて設けられ、前記荷重が付加されても変位しない位置に架け渡された不動梁と、
前記不動梁と前記載荷版又は前記杭の間の変位量を計測する載荷版用変位計測手段、及び前記不動梁と前記反力杭の間の変位量を計測する反力杭用変位計測手段と、
を有する請求項１に記載の載荷試験装置。
【請求項３】
前記反力杭と前記反力桁の間の変位量に基づき、前記荷重付加手段が前記載荷版又は前記杭に付加する荷重を制御する荷重制御手段を有する請求項１に記載の載荷試験装置。
【請求項４】
前記反力杭と前記反力桁の間の変位量、前記不動梁と前記載荷版又は前記杭の間の変位量、及び前記不動梁と前記反力杭の間の変位量に基づき、前記荷重付加手段が、前記載荷版又は前記杭に付加する荷重を制御する荷重制御手段を有する請求項２に記載の載荷試験装置。
【請求項５】
基礎支持面に置かれた載荷版又は地盤に埋設された杭に、荷重を付加する荷重付加手段を設置する工程と、
前記荷重付加手段の上部に、前記荷重付加手段の反力を受ける反力桁を構築する工程と、
前記載荷版又は前記杭を囲んで埋設された前記反力杭と、前記反力桁を連結する工程と、
前記反力杭と前記反力桁の間の変位量を計測する反力桁用変位計測手段を設ける工程と、
前記載荷版又は前記杭に、前記荷重付加手段で荷重を付加する工程と、
前記反力杭と前記反力桁の間の前記変位量を、前記反力桁用変位計測手段で計測する工程と、
前記変位量に基づき、前記荷重付加手段が付加する前記荷重を荷重制御手段で制御する工程と、
を有する載荷試験方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１７２２７（Ｐ２０１１−１７２２７Ａ）
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６３８６１（Ｐ２００９−１６３８６１）
【出願日】平成２１年７月１０日（２００９．７．１０）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１０日（２００９．７．１０）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
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