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技術研究所

杭基礎耐震補強工法 CPR工法

部分的な地盤固化を用いた新形式の耐震補強技術

CPR工法とは

  • CPR工法(Confining Pile Reinforcement Method)は、複数の杭を補強体により拘束することで、地震に対して強い基礎構造体を構築する工法です。
  • 補強体は、杭中間付近の地盤を恒久性の材料を用いて固化させ、杭を包含するような板状に作成します。

特長

低コスト、短工期

  • 増し杭工法等に比べて工期短縮、コスト縮減が期待できます。

限られたスペースでの施工が可能

  • 小型施工機(ボーリングマシン程度)で施工が可能です。
  • 増し杭工法とは異なり、フーチングの拡幅等を伴わないため、敷地制限を懸念する必要がありません。

振動抑制効果

  • 耐震補強効果に加え、交通振動等の生活振動を抑制し、周囲への影響を低減します。

開発の背景

  • 兵庫県南部地震では杭基礎が大きな揺れや液状化等により大きな被害を受けました。
  • 設計地震動の見直し等による補強の必要性が高まる中、地上構造物に比べ、杭基礎の補強対策は施工性、コスト面で適切な工法がなく補強工事も進んでいない状況です。
  • 今後予想される、東海、東南海地震等の被害が懸念されており、早急な耐震補強が望まれています。
  • 上記のことから、コスト縮減・工期短縮・工事の小規模化を可能にする杭基礎の耐震補強工法が必要となっています。

模型振動実験

液状化地盤中の杭基礎を対象とした1g場の模型振動実験より、補強効果よる最大曲げひずみの低減を確認しました。また、この実験の有効応力解析結果より、解析的にも効果を確認しました。

実規模構造物の動的FEM解析

沖積低地に位置する橋脚基礎を対象に動的FEM解析を実施し、実規模構造物における補強効果による地震時最大曲げモーメントの低減を確認しました。

実大実験の実施

CPR工法の施工性および設計に必要なデータの収集を目的とした実規模の杭基礎構造模型を対象に実大実験を実施しました。実大実験では、補強体を高圧噴射工法により作製し、補強体作製前後で、性能確認試験を実施しました。

補強体掘削状況

水平載荷試験結果
(荷重−変位曲線)

600kN載荷時曲げひずみ分布

600kN載荷時水平変位

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