1章 本体計算

1.1 基礎形状寸法図

1.2 鋼管矢板構成

　　1)外周矢板

　　　　外径 = 1200.0(mm)

　　　　杭長 =　59.000(m)

　　　　本数 =　80(本)

　　2)隔壁矢板

　　　　外径 = 1200.0(mm)

　　　　杭長 =　43.100(m)

　　　　本数 =　55(本)

1.3 地盤条件

1.4 断面諸量

　　(1)鋼管本体の断面諸量

　　　 腐食代　　　　外側 =　1.0 (mm)　　　 内側 =　 0.0 (mm)

　　　 1)外周矢板　Do =　 1200(mm)　本数 =　 80

　　　 2)隔壁矢板　Do =　 1200(mm)　本数 =　 55

　　(2)鋼管矢板の図心から井筒部水平断面の中立軸までの距離の二乗の総和 IB(m²)

　　(3)井筒部の断面二次モーメントの総和 I(m⁴)

　　　 橋軸方向　　　　　　　I = ΣIoi + μ・Σ( Aoi・Yi²)

　　　 橋軸直角方向　　　　　I = ΣIoi + μ・Σ( Aoi・Xi²)

　　　 μ : 合成効率　= 0.75

　　　　　基礎長　=　48.000 (m)

　　(4)鋼管矢板の図心座標

　　　 1) 外周矢板

　　　 2) 隔壁矢板

1.5 地盤定数

　　(1)地盤の変形係数

　　(2)鉛直方向地盤反力係数

　　　 ここに、kv　　：鉛直方向地盤反力係数 (kN/m³)

　　　　　　　 α・Eo：地盤の変形係数 (kN/m²)

　　　　　　　　　　　　常　時 =　　 140000

　　　　　　　　　　　　地震時 =　　 280000

　　　　　　　　Bv　　：基礎の換算載荷幅 (m) = 鋼管矢板本体の外径

　　(3)水平方向地盤反力係数

　　　 ここに、kH　：水平方向地盤反力係数 (kN/m³)

　　　　　　　 BH　：荷重作用方向に直交する基礎の換算載荷幅 (m)

　　　　　　　 D　 ：荷重作用方向に直交する基礎の載荷幅 (m)

　　　　　　　 De　：荷重作用方向に直交する基礎の有効載荷幅 (m)

　　　　　　　 1/β：水平抵抗に関与する地盤の深さ(m)で基礎長以下とする

　　　　　　　 β　：基礎の特性値 (m^-1)

　　　　　　　 E　 ：基礎のヤング係数 = 2.00 × 10⁸(kN/m²)

　　　　　　　 I　 ：基礎の断面二次モーメント (m⁴)

　　　　　　　 Le　：基礎の有効根入れ深さ (m)

　　　 ここに、kH1 ：ひずみ依存性を考慮する場合の基準水平方向地盤反力係数 (kN/m³)

　　　　　　　　　　 （y = yoとしたときの基準値）

　　　　　　　 αH ：井筒部側面の水平方向のせん断地盤反力及び内部土の抵抗による

　　　　　　　　　　 分担等を含めた割増係数 ( = 1.00 )

　　　　　　　 y　 ：設計地盤面での基礎の水平変位 (m)

　　　　　　　 yo　：基準変位量 (m)

	橋軸方向		橋軸直角方向
	常時	地震時	常時	地震時
I (cm4)	3.2804E+010		1.2159E+011
D (cm)	4755.50		2149.46
β(cm-1)	0.000250	0.000250	0.000208	0.000208
1/β(cm)	4003.1	4003.1	4800.0	4800.0
平均α・Eo (N/cm2)	2701.6	2701.6	3482.5	3482.5
BH、	4363.1  <  4777.7	4363.1  <  4777.7	3212.1  =  3212.1	3212.1  =  3212.1

　　　水平方向地盤反力係数（使用値）(kN/m³)

　　(4)井筒底面の水平方向せん断地盤反力係数

　　　 ks = 0.3・kv

　　　 ここに、ks ：井筒底面の水平方向せん断地盤反力係数 (kN/m³)

　　(5)井筒底面のバネ定数

　　　1)鉛直バネ定数

　　　　ここに、A1i：鋼管矢板 及び 中打ち単独杭の閉鎖断面積 (m²)

　　　2)せん断バネ定数

　　　3)回転バネ定数

　　　　ここに、IB：井筒部を構成する鋼管矢板の

　　　　　　　　　　図心から井筒部水平断面中立軸までの距離の二乗の総和 (m²)

　　　　井筒底面のバネ定数 （使用値）

1.6 許容支持力

　　(1)鋼管矢板の許容押込み支持力

　　　 工　法：打込み工法

　　　 鋼管矢板本体外径：φ1200.0 (mm)

　　　 ここに、Ra：鋼管矢板の許容押込み支持力 (kN/本)

　　　　　　　 n ：安全率　　常　時　n = 3

　　　　　　　　　　　　　　 地震時　n = 2

　　　　　　　 Ru：地盤から決まる鋼管矢板の極限支持力 (kN)

　　　　　　　 A1：鋼管矢板本体の閉鎖断面積 (m²)

　　　　　　　　　　A1 = 1.131 (m²)

　　　　　　　 qd：鋼管矢板先端で支持する単位面積当りの極限支持力度 (kN/m²)

　　　　　　　　　　　　 ＿

　　　　　　　　　　qd /　N　= 175

　　　　　　　　　　＿　　　　　　　　　　　　　　　 ＿

　　　　　　　　　　 N ：鋼管矢板先端地盤の設計用N値　N =　40.0

　　　　　　　　　　∴ qd = 175 * 40.0 = 7000 (kN/m²)

　　　　　　　 n1：井筒部外周鋼管矢板本数 (本)　　　 n1 =　80

　　　　　　　 n2：隔壁部の鋼管矢板本数　 (本)　　　 n2 =　55

　　　　　　　 n3：中打ち単独杭本数　　　 (本)　　　 n3 =　 0

　　　　　　　 U1：井筒部外周を包絡する線の周長 (m)　U1 = 119.648 (m)

　　　　　　　 U2：井筒部と隔壁部の内周を包絡する線の周長

　　　　　　　　　 および中打ち単独杭の周長の和　　　U2 = 261.997 (m)

　　　　　　　 Li：井筒部外周面の周面摩擦力を考慮する層の層厚 (m)

　　　　　　　 fi：井筒部外周面の周面摩擦力を考慮する層の最大周面摩擦力度 (kN/m²)

　　　　　　　 Lj：井筒部内周面の周面摩擦力を考慮する層の層厚 (m)

　　　　　　　 fj：井筒部内周面の周面摩擦力を考慮する層の最大周面摩擦力度 (kN/m²)

　　　　　　　　　 底面より内部土短辺長(Lo)の範囲のみ考慮する。

　　　　　　　 Lo =　8.947 (m)

　　　 外周面の周面摩擦力

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 DE：地震時の土質定数低減係数

　　　 内周面の周面摩擦力

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 DE：地震時の土質定数低減係数

　　　 極限支持力

　　　　　　　　　=　7917 +　4157 = 12074 (kN/本)　(常　時)

　　　　　　　　　=　7917 +　4157 = 12074 (kN/本)　(地震時)

　　　 許容押込み支持力

　　　　　　　 常　時　Ra = ( 1 / 3 )・12074 =　4025 (kN/本)

　　　　　　　 地震時　Ra = ( 1 / 2 )・12074 =　6037 (kN/本)

　　(2)鋼管矢板の許容引抜き力

　　　 ここに、Pa：鋼管矢板の許容引抜き力 (kN/本)

　　　　　　　 n ：安全率　　常　時　n = 6

　　　　　　　　　　　　　　 地震時　n = 3

　　　　　　　 Pu：地盤から決まる鋼管矢板の極限引抜き力 (kN/本)

　　　　　　　 W ：鋼管矢板の有効重量 (kN)

　　　 鋼管矢板の有効重量W（ = w1 + w2 + w3 + w4 ）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 常時　 地震時

　　　　　　　 鋼管重量　　　　　　　　　w1 (kN) = 168.4　 168.4

　　　　　　　 継手重量　　　　　　　　　w2 (kN) =　 0.0　　 0.0

　　　　　　　 管内土重量　　　　　　　　w3 (kN) = 307.1　 307.1

　　　　　　　 中詰めコンクリート重量　　w4 (kN) =　 0.0　　 0.0

　　　　　　　──────────────────────────

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 W　(kN) = 475.5　 475.5

　　　 極限引抜き力

　　　　　　　 Pu =　4157 (kN/本)　(常　時)

　　　　　　　 Pu =　4157 (kN/本)　(地震時)

　　　 許容引抜き力

　　　　　　　 常　時　Pa = ( 1 / 6 )・ 4157 +　475 =　1168 (kN/本)

　　　　　　　 地震時　Pa = ( 1 / 3 )・ 4157 +　475 =　1861 (kN/本)

　　　 鋼管矢板の許容押込み支持力・引抜き力（使用値）(kN/本)

1.7 設計外力

　　(1)形状入力、単位重量および設計震度

　　　 頂版形状　：小判形　　

　　　 頂版寸法　： 21.4946 (m) × 47.5550 (m)

　　　 頂版厚　　　　　　　　　　　　　 h1　　=　 5.000 (m)

　　　 鋼管本体外径　　　　　　　　　　 φ　　=1200.0　 (mm)

　　　 外壁鋼管矢板本数　　　　　　　　 n　　 =　80

　　　 中詰めコンクリート打設高　　　　 h2　　=　10.000 (m)

　　　 脚柱断面積　　　　　　　　　　　 Ap　　= 412.720 (m²)

　　　　　 形状　： 小判形

　　　　　 寸法　： a = 35.700 (m)　　　橋軸直角方向

　　　　　　　　 ： b = 12.500 (m)　　　橋軸方向

　　　 単位重量　： 上載土（湿潤）　　　γt　 = 18.0　 (kN/m³)

　　　　　　　　　　上載土（飽和）　　　γsat = 19.0　 (kN/m³)

　　　　　　　　　　頂版コンクリート　　γc1　= 24.5　 (kN/m³)

　　　　　　　　　　中詰めコンクリート　γc2　= 23.0　 (kN/m³)

　　　　　　　　　　水　　　　　　　　　γw　 =　9.81　(kN/m³)

　　　 設計震度　： 橋軸方向　　　　　　 kh　 =　0.30

　　　　　　　　　　橋軸直角方向　　　　 kh　 =　0.30

　　　 耐震設計上の地盤面 ： 頂版天端上　　　 =　0.000 (m)

　　　 1)橋軸方向

　　　 2)橋軸直角方向

　　(2)脚柱下端作用力

　　　 1)橋軸方向

　　　 2)橋軸直角方向

　　(3)頂版面積

　　　 小判形

　　　 中詰めコンクリート面積

　　　 上載土面積

　　　 A3 = A1 + A2 - Ap =　484.887 (m²)

　　　1)橋軸方向

　　　2)橋軸直角方向

　　　　hw：水位(m)で頂版天端から上向きの高さ

　　　　V1：頂版重量

　　　　V2：中詰めコンクリート重量

　　　　V3：上載土重量

　　　　Vp：柱に作用する浮力

　　　　V1 = A1・{ h11・γc1＋h21・(γc1−γw) }

　　　　V2 = A2・{ h12・γc2＋h22・(γc2−γw) }

　　　　V3 = A3・{ h13・γt＋h23・(γsat−γw) }

　　　　h1i：水位より上の厚さ(m)

　　　　h2i：水位より下の厚さ(m)

　　　　Vp = Ap・hw・γw

　　　　ΣV= V1＋V2＋V3−Vp

　　(4)設計外力集計

　　　1)橋軸方向

　　　2)橋軸直角方向

1.8 設計外力（使用値）

　　1)橋軸方向

　　2)橋軸直角方向

1.9 計算結果一覧表

　　1)橋軸方向

　　　　注）Lmは標高を示す

　　2)橋軸直角方向

　　　　注）Lmは標高を示す

1.10 詳細出力

　　(1)橋軸方向

　　　 1)常時

　　　　 δ＜ 1.000 cm の時、δ1 = 1.000 cm とする

　　　　設計地盤面変位

　　　　最大応力度

　　　　 鉛直反力

　　　　　 MB　　　　　　 =　　　　 0.0 (kN.m)

　　　　　 Σ（ni・Aoi）　=　　　 6.534 (m²)

　　　　　 Σ（IBi・Aoi） =　　 326.048 (m⁴)

　　　　　　　　 外周 n1　=　80 (本)　 IB1 =　　　 5972.13 (m²)　 Ao1 =　0.0484 (m²/本)

　　　　　　　　 隔壁 n1　=　55 (本)　 IB1 =　　　　764.90 (m²)　 Ao1 =　0.0484 (m²/本)

　　　　　　　　 中打 n1　=　 0 (本)　 IB1 =　　　　　0.00 (m²)　 Ao1 =　0.0000 (m²/本)

　　　　　　　　 x =　10.147

　　　　　 最大　Rmax =　 2997 (kN/本)

　　　　　 最小　Rmin =　 2997 (kN/本)

　　　 2)地震時

　　　　 収束率 ( δ1 - δ) / δo =　 0.01 (%) ＜ 1.00 (%)

　　　　設計地盤面変位

　　　　最大応力度

　　　　 鉛直反力

　　　　　 MB　　　　　　 =　 -316444.2 (kN.m)

　　　　　 Σ（ni・Aoi）　=　　　 6.534 (m²)

　　　　　 Σ（IBi・Aoi） =　　 326.048 (m⁴)

　　　　　　　　 外周 n1　=　80 (本)　 IB1 =　　　 5972.13 (m²)　 Ao1 =　0.0484 (m²/本)

　　　　　　　　 隔壁 n1　=　55 (本)　 IB1 =　　　　764.90 (m²)　 Ao1 =　0.0484 (m²/本)

　　　　　　　　 中打 n1　=　 0 (本)　 IB1 =　　　　　0.00 (m²)　 Ao1 =　0.0000 (m²/本)

　　　　　　　　 x =　10.147

　　　　　 最大　Rmax =　 3328 (kN/本)

　　　　　 最小　Rmin =　 2375 (kN/本)

　　(2)橋軸直角方向

　　　 1)地震時

　　　　 収束率 ( δ1 - δ) / δo =　 0.00 (%) ＜ 1.00 (%)

　　　　設計地盤面変位

　　　　最大応力度

　　　　 鉛直反力

　　　　　 MB　　　　　　 =　-2331596.8 (kN.m)

　　　　　 Σ（ni・Aoi）　=　　　 6.534 (m²)

　　　　　 Σ（IBi・Aoi） =　　1267.703 (m⁴)

　　　　　　　　 外周 n1　=　80 (本)　 IB1 =　　　19180.67 (m²)　 Ao1 =　0.0484 (m²/本)

　　　　　　　　 隔壁 n1　=　55 (本)　 IB1 =　　　 7013.53 (m²)　 Ao1 =　0.0484 (m²/本)

　　　　　　　　 中打 n1　=　 0 (本)　 IB1 =　　　　　0.00 (m²)　 Ao1 =　0.0000 (m²/本)

　　　　　　　　 x =　23.177

　　　　　 最大　Rmax =　 4915 (kN/本)

　　　　　 最小　Rmin =　　789 (kN/本)

1.11 変位・断面力図

　　　 橋軸方向　　　　　　

　　　 橋軸直角方向　　　　

2章 仮締切り計算

2.1 施工ステップ図

2.2 断面諸元

　　鋼管本体外径　 φ1200.0 (mm)

　　腐食しろ　　外側 =　0.0 (mm)　　　内側 =　0.0 (mm)

2.3 土質条件

　　現地盤面標高　 +0.000 (m)

　　外水位標高　　 +2.000 (m)

　　鋼管矢板先端の境界条件：自由

　　　（*）0：地盤反力＞地盤反力の上限のとき、塑性領域,　1：常に弾性領域

　　水平方向地盤反力係数 kH (kN/m³)

2.4 支保工、施工ステップ

　　(1)支保工

　　(2)H形鋼

　　　1)直線部

　　　2)円弧部

　　(3)切梁ピッチ、火打ちスパン

　　(4)施工ステップ

2.5 支点バネ

　　(1)支保工のバネ定数

　　　 円弧部

　　　 直線部

　　　　　 ここに、E　 : 支保工のヤング係数 = 2.00 × 10⁸(kN/m²)

　　　　　　　　　 A1　: 腹起しの断面積 (m²)

　　　　　　　　　 A2　: 切梁の断面積 (m²)

　　　　　　　　　 r　 : 円弧部の支保工半径 (m)

　　　　　　　　　 L1　: 切梁長さ (m)

　　　　　　　　　 L2　: 切梁間隔 (m)

　　　　1)橋軸方向

　　　　　直線部

　　　　　円弧部

　　(2)底盤コンクリートのバネ定数

　　　　ここに、α　: バネの低減係数 = 0.050

　　　　　　　　Ec　: 底盤コンクリートのヤング係数　　　　 = 2.35 × 10^7　(kN/m2)

　　　　　　　　Ac　: 底盤コンクリートの単位幅あたり断面積 = 1.500 (m²/m)

　　　　　　　　B　 : 底盤コンクリートの幅 (m)

　　　　　　　　　　　　　橋軸方向　　　　　　　 B =　19.095

　　　　　　　　　　　　　橋軸直角方向　　　　　 B =　45.155

　　　　1)橋軸方向

　　　　　 K =　1.8461E+005 (kN/m/m)

　　　　2)橋軸直角方向

　　　　　 K =　7.8064E+004 (kN/m/m)

　　　支点バネ定数　(使用値) (kN/m/m)

2.6 側圧

　　(1)主働側圧

　　　 砂質土

　　　　 ここに、Pa　 : 主働側圧 (kN/m²)

　　　　　　　　 Ka　 : 主働土圧係数　Ka = tan^2　(45°- φ / 2 )

　　　　　　　　 q　　: 上載荷重 (kN/m²)　(地表面より上の水の重量を含む)

　　　　　　　　 γ　 : 土の湿潤単位体積重量 (kN/m³)

　　　　　　　　 pw1　: 深さhにおける背面側水圧 (kN/m²)

　　　　　　　　 h　　: 地表面からの深さ (m)

　　　　　　　　 φ　 : 土の内部摩擦角 (°)

　　　　　　　　 c　　: 土の粘着力 (kN/m²)

　　　 粘性土

　　　　 h≦H

　　　　　 Pa = Ka1( γ・h + q )

　　　　 h＞H

　　　　　 Pa = Ka1( γ・H + q ) + Ka2・γ( h - H )

　　　　 ここに、Ka1,Ka2　: 粘性土に対する主働側圧係数

　　　　　　H : 掘削深さ

　　(2)受働側圧

　　　 砂質土

　　　 ここに、Pp　: 受働側圧 (kN/m²)

　　　　　　　 Kp　: 受働土圧係数

　　　　　　　 pw2 : 深さhにおける掘削面側の水圧 (kN/m²)

　　　　　　　 δ　: 鋼管矢板と土との摩擦角 (°) (δ = -φ/3)

　　　　　　　 q　 : 上載荷重 (kN/m²) (地表面より上の水の重量を含む)

　　　　　　　　　　（底盤コンクリート打設後は底盤コンクリートおよび敷砂の重量を含む）

　　(3)静止側圧

　　　 PoとPo’のうち小さい方の値を用いる

　　　1)掘削前

　　　　砂質土

　　　　　Po = Ko( γ・h - pw1 + q ) + pw1

　　　　粘性土

　　　　　Po = ko( γ・h + q )

　　　　ここに、Po　: 掘削前の静止側圧 (kN/m²)

　　　　　　　　Ko　: 静止側圧係数

　　　　　　　　　　　Ko = 1 - sinφ(砂質土)

　　　　　　　　　　　粘性土

　　　　　　　　q　 : 上載荷重 (kN/m²) (地表面より上の水の重量を含む)

　　　2)掘削後

　　　　砂質土

　　　　粘性土

　　　　ここに、Po’: 掘削後の静止側圧 (kN/m²)

　　　　　　　　h’ : 掘削面からの深さ (m)

　　　　　　　　q　 : 上載荷重 (kN/m²) (地表面より上の水の重量を含む)

　　　　　　　　　　　（底盤コンクリート打設後は底盤コンクリートおよび敷砂の重量を含む）

　　　　　　　　B　 : 摩擦力影響範囲 (m)

　　　　　　　　　　　（B=5.0mとし、掘削幅が10m以下のときは掘削幅の1/2とする）

　　　　　　　　f　 : 鋼管矢板と地盤との摩擦力 (kN/m²)

　　　　　　　　　　　砂質土 : 1・N(≦50)

　　　　　　　　　　　粘性土 : 0.5・cまたは5・N(≦100)

　　　　　　　　　　　ただし、N≦2の軟弱層では摩擦力は考慮しない

　　　　鋼管矢板長　　L =　59.000 (m)

　　　　設計水位標高　　+2.000 (m)

　　　　設計地盤標高　　+0.000 (m)

　　(4)集計

　　　1)第 1ステップ

　　　　掘削面標高 =　 -1.000 (m)

　　　　内水位標高 =　 -1.000 (m)

　　　　底盤コンクリート打設前

　　　　 橋軸方向

　　　　 橋軸直角方向

　　　2)第 2ステップ

　　　　掘削面標高 =　 -3.500 (m)

　　　　内水位標高 =　 -3.500 (m)

　　　　底盤コンクリート打設前

　　　　 橋軸方向

　　　　 橋軸直角方向

　　　3)第 3ステップ

　　　　掘削面標高 =　 -5.500 (m)

　　　　内水位標高 =　 -5.500 (m)

　　　　底盤コンクリート打設前

　　　　 橋軸方向

　　　　 橋軸直角方向

　　　4)第 4ステップ

　　　　掘削面標高 =　 -7.500 (m)

　　　　内水位標高 =　 -7.500 (m)

　　　　底盤コンクリート打設前

　　　　 橋軸方向

　　　　 橋軸直角方向

　　　5)第 5ステップ

　　　　掘削面標高 =　-14.500 (m)

　　　　内水位標高 =　 -7.500 (m)

　　　　底盤コンクリート打設前

　　　　 橋軸方向

　　　　 橋軸直角方向

　　　6)第 6ステップ

　　　　掘削面標高 =　-14.500 (m)

　　　　内水位標高 =　-12.500 (m)

　　　　底盤コンクリート打設後

　　　　 橋軸方向

　　　　 橋軸直角方向

2.7 側圧詳細出力

　　( 1)施工ステップ ［ 1］

　　 1)主働側圧

　　 2)受働側圧