杭基礎耐震補強工法CPR工法

杭基礎耐震補強工法
CPR工法
特許第3643571号
部分的な地盤固化を用いた新形式の耐震補強技術
概
概要
要
•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
うな板状に構築します。
補強効果
橋脚
変形量小
変形量大
外力
外力
フーチング
杭
杭
補強体
拘束効果
補強体
CPR工法概要図
補強効果の原理
CPR工法のセールスポイント
CPR工法のセールスポイント
①確実な補強効果
②都市部での施工に最適
③短工期･低コスト
④交通振動の低減
東京都水道局綾瀬川水管橋耐震補強工事
ブロック状補強体
壁状補強体
お問い合せ先
CPR工法研究会
〒305-0822 茨城県つくば市苅間515-1 ＴＥＬ/ＦＡＸ 029-856-0283
模型振動実験
模型振動実験
杭
H/2
補強体
加速度計
1500
間隙水圧計
ひずみゲージ
変位計
200
20
40
60
単位：mm
補強なし
100
補強あり（壁式）
ブロック状補強体
鉛直水平
80
0
せん断土層
フーチング
補強あり（ブロック式）
200
深さ(mm)
50
50
100
飽和砂(Dr=50%)
50
100
γsat=19.5kN/m3
e=0.647
＊壁枠と
杭は非接触
150
飽和砂(Dr=90%)
改良体
150
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。
最大曲げひずみ（μ）
0
H/2
杭φ=19.1
γsat=20.2kN/m3
e=0.537
300
400
100 Dr=50%500
50 Dr=90%
振動台
600
加振方向
壁状補強体
実規模構造物の動的FEM解析
実規模構造物の動的FEM解析
曲げモーメント　(kNm)
橋
脚
基礎杭：場所打ち杭
φ1.2m
杭ピッチ 3.2m (2本）
500
1000 1500 2000 2500
0
補強あり
エネルギー伝達境界
セメント系固化体
縦4.0m×横5.8m
フーチング
Ｎ値 4
沖積砂質土
Ｎ値 4
補強体
沖積粘性土Ｎ値 1
沖積砂質土
Ｎ値 20
洪積礫質土
Ｎ値 50
-5
1.5m
6.0m
10.0m
-10
深度　(m)
埋土
エネルギー伝達境界
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。
0
橋脚：RC構造
断面：4.0m×4.0m
高さ：11.5m
補強なし
-15
-20
10.0m
-25
実大実験の実施
実大実験の実施
4.0m
-30
粘性境界
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造成し，補強体造成前後で，性能確認試験を実施し施工機械
ました。
フーチング
杭
補強体
800
補強時
700
発泡スチロール(t=5cm)
盛土
500
補強体計画断面
400
無補強時
300
鋼管杭
鋼管杭(中掘式最終打撃）
(中掘りセメントミルク噴出撹拌工法）
φ400 t=9mm
φ400　t=9mm
ﾛｰﾑ
GL-3.2
荷重(kN)
600
200
100
補強土
補強体
4.8mm
補強体造成
17.2mm
0
0
粘土
GL-5.2
5
10
変位(mm)
15
20
水平載荷試験結果
（荷重－変位曲線）
粘土質
細砂
砂混じり粘土
最大曲げひずみ (μ)
-800 -600 -400 -200
0
200
0
-304.2
-248.8
粘土
中砂
1
400
600
補強時
計算値
(無補強)
補強体掘削状況
2
無補強時
A
A
深さ　(GL-m)
3
細砂
4
補
強
体
5
6
7
8
9
10
補強体掘削状況（杭接合部）
水平載荷試験結果
（600kN載荷時曲げひずみ分布）
補強体掘削状況（杭接合部）

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