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スタットナミック荷重試験は、静的荷重試験よりも高速で低コストな、深基礎の耐荷力を評価する試験の一種です。スタットナミック試験は1985年に考案され、最初のプロトタイプ試験は1988年にカナダのBerminghammer Foundation EquipmentとオランダのTNO Building Researchの協力により実施されました。 [ 1 ] [ 2 ]急速荷重杭試験に関するガイダンスは、深基礎の軸圧縮力パルス（急速）試験方法、Sanken D7383 - 08標準試験に記載されています。[ 3 ]
スタットナミック試験は、質量を上方に加速させることで、スタットナミック装置の下にある基礎杭に荷重を加える仕組みです。荷重はスムーズに加えられ、取り除かれるため、荷重の適用時間は 100 ～ 200ミリ秒になります。これは、動的杭荷重試験の時間の 30 ～ 40 倍です。荷重の継続時間が比較的長いため、 長さ 40 m 未満の杭は全体を通して圧縮状態になり、応力波の影響は無視できるほど小さくなり、解析が簡略化される可能性があります。基礎設計では、スタットナミックデータから等価静的荷重沈下曲線を導出する必要があります。等価静的杭応答を得るために使用される最も単純な形式のスタットナミック解析は、除荷点法 (UPM) として知られています。UPM 解析方法は、シンプルで測定結果のみに基づいているように考案されました。[ 2 ]
スタットナミック試験では、高圧ガスの制御された放出によって、杭頭に120ミリ秒という一般的な時間で力が加えられます。このガスは、ピストン（燃料室）内で速燃性燃料が燃焼して生成されます（図1）。ピストンの上部には、反力質量を保持する荷重ハンガーによって密閉された通気孔があります。ある時点で、ピストン内の圧力が荷重ハンガー装置を196m/s²（20g）程度の加速度で上方に押し上げるほどの大きさになります。このプロセスにより、試験杭に下向きの荷重が加わります。
荷重シーケンス中、試験杭に加わる荷重は、燃焼ピストンの底部に組み込まれた校正済みのロードセルによって監視されます。杭の沈下は、ピストンに組み込まれた太陽電池に照射される遠隔レーザー基準光源を使用して測定されます。 試験によって誘発される地表面波の乱れの影響を避けるため、レーザー基準光源は試験杭から少なくとも15m離れた場所に設置する必要があります（Brown & Hyde、2006）。データ取得は、ラップトップコンピュータに接続されたデータ収集システムを使用して行われます。正確なデータ処理を可能にするため、サンプリングは1kHz以上の周波数で行うことが推奨されます 。
スタットナミック試験装置の最も一般的な形態は、通常3～4MNの試験能力を備えています 。これらの装置は自己完結型で、連結式トラック1台で輸送できます。現場では、通常70トンの吊り上げ能力を持つ移動式クレーンが必要となり、設置には2時間未満で済みます。これらの一般的な能力に加えて、0.3～60MNの最大荷重をかけることができる装置も製造されています 。より大きな荷重を実現するには、ピストン、サイレンサーウェイトハンガー、反力質量など、装置の主要コンポーネントを大型化する必要があります。
Statnamic の重量パックは通常、Statnamic サイレンサーの上に置かれた鋼鉄またはコンクリートのリングで構成されています。この装置は、静的試験や落下重量試験のように重力に頼って荷重をかけるわけではないため、垂直、水平、傾斜させて傾斜杭を試験することができます。水平方向に試験できることから、この方法は杭の横荷重試験や係留体への船舶の衝突のシミュレーションに使用されています。[ 1 ]装置の柔軟性を向上させ、オフショア作業の輸送コストを最小限に抑えるために、 反力質量として水を使用して最大 14 MN の荷重をかけることができる装置も試験されています。これは、Statnamic 装置を水面下の水で満たされた容器に接続することによって、水上杭試験で実現され、[ 1 ]重い反力重量は不要になります。
小型試験装置と大型試験装置の唯一の大きな違いは、反力質量を捕捉する方法です。大型試験では、砂利を用いて捕捉します。これは、スタットナミック装置を試験杭の上に置き、反力質量をハンガーに降ろすことで実現します。次に、装置の周りに大きな容器を置き、砂利で満たします。スタットナミックの重りが上昇すると、砂利が移動して空隙を埋め、動きが止まった後に重りを支えます。試験後に砂利を設置および除去するのに時間がかかるため、この方法は 16 MN を超える試験に限定されます。小型試験装置では、装置のフレーム内で質量を捕捉できる油圧式捕捉機構を使用します。これにより、1 日で最大 10 本の杭を個別に試験したり、1 本の杭を 15 分間隔で複数回試験したりできます。油圧式捕捉機構の詳細については、Middendorp (2000) を参照してください。[ 1 ]最新の開発は、1 MN Statnamic デバイスを 360° クローラー式掘削機に取り付けることで、迅速な展開 (1 時間) と生産性の向上を実現したものです。