JP2001159140A - 地滑り対策構造 - Google Patents

地滑り対策構造

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JP2001159140A
JP2001159140A JP34438299A JP34438299A JP2001159140A JP 2001159140 A JP2001159140 A JP 2001159140A JP 34438299 A JP34438299 A JP 34438299A JP 34438299 A JP34438299 A JP 34438299A JP 2001159140 A JP2001159140 A JP 2001159140A
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pile
pipe pile
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Yoichi Kobayashi
洋一 小林
Yasuhiro Ashihara
康裕 芦原
Kazuyasu Kurosaki
和保 黒崎
Hiroyoshi Murata
大宜 村田
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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    • Y02A10/23Dune restoration or creation; Cliff stabilisation

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小径鋼管杭を梁部材あるいは床版部材で連結
し、必要に応じて擁壁を設け、地滑りを効果的に防止す
ることのできる地滑り対策構造において、従来のような
現場溶接を用いずに各構成部材を狭隘な現場で容易に剛
結固定できるようにし、コストの低減および信頼性の向
上を図る。 【解決手段】 工場等で製作され施工誤差を吸収可能な
鞘管6,6’が予め設けられた梁部材3と擁壁4を用
い、支持層Aに到達するように打設された斜面傾斜方向
xに一対の小径鋼管杭2,2と梁部材3とを、鞘管6内
に充填したモルタル7で剛結固定してラーメン構造化
し、梁部材3の端部上に配置した擁壁4と小径鋼管杭6
を延長した突出鋼管杭2’とを鞘管6’内に充填したモ
ルタル7’で剛結固定してラーメン構造化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、地滑りのおそれが
ある盛土や自然斜面などに適用される鋼管杭方式の地滑
り対策構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】鋼管杭を
地滑り対策等の斜面の補強材として用いると、鋼管の高
いせん断抵抗によって効果的な補強が可能である。この
際、複数の鋼管杭を一体的に抵抗させるため、鋼管杭の
杭頭部をトラス状に相互に連結することが行われてい
る。さらに、単杭としての使用では、土中の杭体の曲げ
モーメントが過大になるときには、剛結合としてラーメ
ン構造化を図り、鋼管杭に発生する曲げモーメントを低
減して斜面を補強することが、特開平10−28039
8に開示されている。その剛結合方法は、図6に示すよ
うに、鋼管杭50の杭頭部に鋼キャップ材51を現場溶
接で固定し、鋼キャップ材51の継手52に鋼トラス材
53を差し込んで現場溶接で固定する方法である。
【0003】しかし、前述のような現場溶接型の従来方
法では、作業性の悪い斜面において現場工期が長くなる
と共に、部材の設置精度が溶接品質に及ぼす影響が大で
あり、経済性や信頼性の面で問題があった。一方、特許
第2739641号には、図7に示すように、小径鋼管
60の外周にセメントミルク系注入剤やセメントモルタ
ル系注入剤等による第1改良体61および第2改良体6
2を構築して地盤と一体化を図り、鋼管の強度を活かし
た地盤改良工法が開示されている。これを斜面の補強材
に利用し小径鋼管杭として用いる場合、その軽量性によ
り小型の工事機械が使用できるので、作業性の悪い斜面
上での鋼管杭の設置が容易となる。
【0004】しかし、地滑りの可能性がある斜面に離散
配置された小径鋼管杭の強度だけでは、杭体の曲げモー
メントに対して該鋼管杭を有効に抵抗させているとはい
いがたく、より効果的で合理的な斜面補強構造とするこ
とが考えられる。本発明は、前述のような問題点を解消
すべくなされたもので、その目的は、小径鋼管杭を梁部
材あるいは面構造の床版部材で相互に連結し、必要に応
じて擁壁を設け、地滑りを効果的に防止することのでき
る地滑り対策構造を提供するものであり、従来のような
現場溶接を用いずに各構成部材を狭隘な現場で容易に剛
結固定することができ、コストの低減および信頼性の向
上を図ることができる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の地滑り対
策構造は、斜面に打設した鋼管杭の杭頭部同士をプレキ
ャストコンクリート梁部材または鋼梁部材、あるいは面
構造の床版部材で連結してラーメン構造化したことを特
徴とする(請求項1)。前記地滑り対策構造において、
梁部材あるいは床版部材に鞘管(断面円形や角形など)
を設け、鋼管杭の杭頭部と前記鞘管との間隙にモルタル
類を充填して剛結する(請求項2)。
【0006】本発明の第2の地滑り対策構造は、斜面に
打設した鋼管杭の杭頭部同士を上記のように連結すると
共に、斜面傾斜方向の片側に位置する鋼管杭を上方に突
出させ、この突出鋼管杭にプレキャストコンクリート擁
壁あるいは鋼製擁壁等を連結し、ラーメン構造化したこ
とを特徴とする(請求項3)。前記擁壁は斜面傾斜方向
の山側に設けてもよいし、谷側に設けてもよい。
【0007】この地滑り対策構造においても、梁部材あ
るいは床版部材と擁壁に鞘管(断面円形や角形など)を
設け、鋼管杭および突出鋼管杭と前記鞘管との間隙にモ
ルタル類を充填して剛結する(請求項4)。前記突出鋼
管杭と下部の鋼管杭は連続した一体物の鋼管杭で構成し
てもよいが、鋼管杭と突出鋼管杭をねじ式継手あるいは
溶接で接合し(請求項5)、鋼管杭の打設や梁部材の設
置が簡単に行えるようにするのが好ましい。
【0008】本発明においては、梁部材あるいは床版部
材は、斜面傾斜方向に一対の鋼管杭の杭頭部同士を連結
してラーメン構造化するほか、斜面傾斜方向と直交する
水平方向の鋼管杭の杭頭部を連結し、立体的なラーメン
構造を形成する場合もある。この場合、梁部材は平面視
で格子状または斜め格子状に配置するようにしてもよい
(請求項6)。
【0009】プレキャストコンクリート擁壁あるいは鋼
製擁壁などを隣接する擁壁と相互に剛結合して連続版と
して用いる場合、擁壁本体の水平寸法を予め短く製作し
て端部に鋼板や形鋼などの連結用鋼材を隣接擁壁端部と
干渉しないように突設し、擁壁を突出鋼管杭に嵌合し、
連結用鋼材をボルトなどで接合し、さらにコンクリート
やモルタル類を充填することにより、擁壁の相互を連続
版として一体化することができる(請求項7)。
【0010】また、その連結構造として、連結用鋼材を
隣接擁壁のそれらと上下方向に干渉することなく平面的
にラップさせるように製作し、擁壁を前記突出鋼管杭に
嵌合後に所定位置まで回転させた後、該連結用鋼材配置
部に鉛直鋼材を貫通させて、コンクリート類を打設する
ことも可能である(請求項8)。なお、鋼管杭と地盤と
の一体化を図るため、鋼管杭の外周にセメントミルク,
ソイルセメント,モルタル類を打設するようにしてもよ
い。また、地滑り層の水平力が大きく鋼管杭に発生する
曲げモーメントが大きい場合には、鋼管杭を斜め杭とす
ることもできる。この場合、鞘管は鉛直設置のままでも
よいし、寸法的に斜杭が納まらない場合には、工場製作
時等において鞘管を斜め杭の傾斜合わせて梁部材に傾斜
固定しておけばよい。
【0011】以上のような構成において、地盤の支持層
に所定長が定着された鋼管杭の杭頭部が梁部材あるいは
床版部材により剛結固定されてラーメン構造化され、地
滑り層を直接支持する鋼管杭が強化され、さらに、これ
ら鋼管杭および梁部材に対して一体的に剛結固定された
擁壁の連続した構面で地滑り斜面が支持され、地滑りが
効果的に合理的に防止される。
【0012】梁部材あるいは床版部材、および擁壁に工
場あるいは現場ヤードで製作したプレファブ部材を使用
し、杭の施工誤差を吸収可能な鞘管と後打ちの充填モル
タル類を用いて剛結固定を行うため、従来の現場溶接が
不要となり、狭隘な現場において容易に鋼管杭・梁部材
ならびに床版部材・擁壁の剛結固定を行うことができ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施の形
態に基づいて説明する。図1は本発明の地滑り対策構造
の1例を示した平面図および横断面図であり、図2はそ
の部分拡大平図である。図1において、地滑り対策構造
1は、支持層A上の地滑り層Bを切土または盛土して形
成した段部Cに設置され、主として、斜面傾斜方向xと
これに直交する水平方向yに間隔をおいて配設され、支
持層Aに到達するように打設される小径鋼管杭2と、斜
面傾斜方向xに一対の小径鋼管杭2,2を連結するプレ
キャストコンクリート梁部材3と、各梁部材3の斜面山
側の端部上に水平方向yと平行に立設されるプレキャス
トコンクリート擁壁4と、必要に応じて梁部材3の斜面
谷側の端部と擁壁4との間に配設される斜材(方杖)5
から構成されている。
【0014】梁部材3は、工場あるいは現場ヤードで製
作され、その両端部には小径鋼管杭2の外径より内径が
充分大きい鞘管6が予め設けられており、小径鋼管杭2
の打設後に、小径鋼管杭2の杭頭部が鞘管6内に同心円
状に挿入されるように梁部材3を被せ、鞘管6と小径鋼
管杭2との隙間にモルタル7を充填して梁部材3と小径
鋼管杭2とを剛結固定することにより、ラーメン構造が
形成される。
【0015】擁壁4も、梁部材3と同様に、工場あるい
は現場ヤードで製作され、その長さ方向中央部には鞘管
6と同径で連続する鞘管6’が予め設けられており、梁
部材3の設置後に、斜面山側の小径鋼管杭2の上部にね
じ継手8等を介して延長した突出鋼管杭2’が鞘管6’
内に同心円状に挿入されるように擁壁4を被せ、鞘管
6’と突出鋼管杭2’との隙間にモルタル7’を充填し
て擁壁4を小径鋼管杭2・梁部材3に剛結固定すること
により、ラーメン構造が形成される。
【0016】また、本実施例では、隣接する擁壁4,4
同士は、端部から一体的に突出させた平面視コ字状等の
連結鉄筋9を隣り同士で配置高さを変えることにより上
下方向には互いに干渉することなく平面的に重ね合わ
せ、これら連結鉄筋9,9で囲まれる四角枠内に鉛直鉄
筋10を挿入し、接合空間にコンクリート11を打設す
ることで一体化し、擁壁4の連続化を行っている。な
お、擁壁4は鞘管6’を中心に回転させることにより隣
接する隣接する擁壁4に組み付けることができる(図1
(a) 参照) 。なお、連結用鋼材は鉄筋に限らず鋼板や形
鋼などでもよく、また鉄筋・鋼板・形鋼などをボルトや
溶接により接合するようにしてよい。
【0017】以上のような構成の地滑り対策構造1にお
いては、支持層A内に所定長を定着した小径鋼管杭2を
梁部材3で剛結固定してラーメン構造化することにより
小径鋼管杭2を強化し、地滑り層Bを擁壁4の連続する
構面で支持し、かつ小径鋼管杭2自体も地滑り層Bを直
接支持し、これらの機能により、小径鋼管杭2の全長に
わたって鋼の高い強度特性を充分に活用することがで
き、合理的な地滑り対策が可能となる。
【0018】また、杭の連結と擁壁の連結に工場製作等
のプレファブ部材3,4を使用し、かつ杭の施工誤差を
吸収可能な鞘管6,6’と後打ちモルタル7,7’を利
用しているので、小径鋼管杭2,2’の軽量性による小
型施工機械の使用と合わせて、作業性の悪い斜面上で最
大限に効率的な地滑り対策工事が可能である。なお、地
盤との一体化を図るため、小径鋼管杭2の施工時に、外
周にセメントミルクやソイルセメントあるいはモルタル
類を打設してもよい。また、擁壁4との連結のために小
径鋼管杭2を突出させるが、ねじ継手8による延長のほ
か、小径鋼管杭2および突出鋼管杭2’の全長が施工性
に問題を与えない場合には、ねじ継手8を用いることな
く、連続した小径鋼管杭を使用してもよい。
【0019】図2は、小径鋼管杭2とプレキャストコン
クリート梁部材3の剛結部の詳細例を示したものであ
る。梁部材3は、ラーメン構造としての断面力に耐える
ように補強鉄筋12が縦横に配設しており、小径鋼管杭
2に曲げモーメントを確実に伝達できるように、補強鉄
筋12を梁部材3の鞘管6と強固に連結する必要があ
る。そこで、本発明では、鞘管6の外面における上部・
下部等に平面視リング状等の張り出しプレート13を工
場溶接しておき、また、この張り出しプレート13に補
強鉄筋12の主筋を同じく工場溶接しておき、張り出し
プレート13で鞘管6の面外剛性を著しく増加させ、強
固な連結を保証している。また、擁壁4の鞘管6’にも
同様の張り出しプレートを設けるのが好ましい(図示せ
ず)。なお、鞘管6の下部には、梁部材3をセットする
前に、モルタル充填のための平面視リング状の型枠プレ
ート14を配設しておく。
【0020】図3は、一対の小径鋼管杭2,2の連結に
鋼梁部材3’を用いた例を示す平面図および横断面図で
ある。鋼梁部材3’にはH形鋼や組立H形鋼、あるいは
ボックス断面鋼材を使用し、この鋼梁部材3’に鞘管6
を張り出しプレート13を介して工場溶接で固定してお
く。この場合も、プレキャストコンクリート梁部材3と
同様に、現場でのラーメン構造の形成や擁壁4との連結
は容易に行うことができる。
【0021】図4は、平面トラス構造を併用した地滑り
対策構造の1例を示す平面図である。この例では、小径
鋼管杭2の連結に鋼梁部材3’を使用しており、工場で
複数の鋼梁部材3’を鞘管6を介して連結してユニット
化し、このトラスユニットを現場でボルト接合15等で
組立て、現場溶接することなく、全体をトラスに形成す
ることが可能である。トラス格点部は鞘管形式で鉛直面
・水平面の両面とも剛結構造としているので、小径鋼管
杭2の全体が協同して地滑りを防止している。また、こ
の例では擁壁を必要としない場合について図示している
が、擁壁4を前述と同様に小径鋼管杭2・鋼梁部材3’
に連結固定して擁壁4を設けることもできる。なお、鋼
梁部材3’に代えてプレキャストコンクリート梁部材3
を用いることもでき、また平面配置も縦横が直交する格
子状などとすることができる。また、梁部材の代わりに
床版部材の使用も可能である。
【0022】図5は、擁壁4の設置位置を代えた例であ
り、斜面谷側の小径鋼管杭2の上に擁壁4を設置してい
る。その他は図1等と同様であり、図1等の地滑り対策
構造と同じ効果が得られる。なお、以上の図示例におい
て擁壁4はプレキャストコンクリート製を示している
が、鋼製等の擁壁の使用も可能である。以上のような地
滑り対策構造において、地滑り層Bの水平力が大きく、
小径鋼管杭2に発生する曲げモーメントが大きい場合に
は、小径鋼管杭2を斜め杭とすることもでき、この場合
には水平力を杭の軸力成分として処理でき、杭体の曲げ
モーメントを著しく低減することができる。この際、鞘
管6を鉛直に設けたままで、斜め杭の施工を行うことが
寸法的に難しい場合は、工場製作時に鞘管6を所定の杭
軸角度に傾けてプレキャストコンクリート梁部材3,鋼
梁部材3’あるいは床版部材に固定しておき、この梁部
材等を地盤表層部に設置した後、この上に斜め杭打ち機
を走行させれば、斜め杭を施工することが可能である。
【0023】
【発明の効果】本発明は、以上のような構成からなるの
で、次のような効果を奏することができる。 (1) 地盤の支持層に所定長が定着された鋼管杭の杭頭部
が梁部材あるいは床版部材により剛結固定されてラーメ
ン構造化され、地滑り層を直接支持する鋼管杭が強化さ
れ、さらに、これら鋼管杭および梁部材に対して一体的
に剛結固定された擁壁の連続した構面で地滑り層が支持
され、地滑りが効果的に合理的に防止される。
【0024】(2) 梁部材および擁壁に工場あるいは現場
ヤードで製作したプレファブ部材を使用し、杭の施工誤
差を吸収可能な鞘管と後打ちの充填モルタル類を用いて
剛結固定を行うため、従来の現場溶接が不要となり、狭
隘な現場において容易に鋼管杭・梁部材ならびに床版部
材・擁壁の剛結固定を行うことができ、コストの低減お
よび信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の地滑り対策構造においてプレキャスト
コンクリート梁部材を用いた場合の1例であり、(a) は
平面図、(b) は横断面図である。
【図2】図1の地滑り対策構造におけるプレキャストコ
ンクリート梁部材と小径鋼管杭の剛結部の詳細例であ
り、(a) は平面図、(b) は横断面図である。
【図3】本発明の地滑り対策構造において鋼梁部材を用
いた場合の1例であり、(a) は平面図、(b) は横断面図
である。
【図4】本発明の地滑り対策構造に平面トラス構造を併
用した場合の1例を示す平面図である。
【図5】本発明の地滑り対策構造において擁壁の配置が
異なる例を示す横断面図である。
【図6】従来の鋼管杭による地滑り対策構造であり、
(a) は平面図、(b) は側面断面図、(c) は剛結部の拡大
正面図である。
【図7】小径鋼管杭による地盤改良工法を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
A……支持層 B……地滑り層 C……段部 1……地滑り対策構造 2……小径鋼管杭 2’…突出鋼管杭 3……プレキャストコンクリート梁部材 3’…鋼梁部材 4……プレキャストコンクリート擁壁 5……斜材(方杖) 6,6’…鞘管 7,7’…モルタル 8……ねじ継手 9……連結鉄筋 10……鉛直鉄筋 11……後打ちコンクリート 12……補強鉄筋 13……張り出しプレート 14……型枠プレート 15……ボルト接合
フロントページの続き (72)発明者 黒崎 和保 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 村田 大宜 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 Fターム(参考) 2D044 EA01 2D048 AA52

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 斜面に打設した鋼管杭の杭頭部同士をプ
    レキャストコンクリート梁部材または鋼梁部材、あるい
    は床版部材で連結してラーメン構造化したことを特徴と
    する地滑り対策構造。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の地滑り対策構造におい
    て、プレキャストコンクリート梁部材または鋼梁部材、
    あるいは床版部材に鞘管を設け、鋼管杭の杭頭部と前記
    鞘管との間隙にモルタル類を充填して剛結したことを特
    徴とする地滑り対策構造。
  3. 【請求項3】 斜面に打設した鋼管杭の杭頭部同士をプ
    レキャストコンクリート梁部材または鋼梁部材、あるい
    は床版部材で連結すると共に、斜面傾斜方向の片側に位
    置する鋼管杭を上方に突出させ、この突出鋼管杭にプレ
    キャストコンクリート擁壁あるいは鋼製擁壁を連結し、
    ラーメン構造に連結したことを特徴とする地滑り対策構
    造。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の地滑り対策構造におい
    て、前記の梁部材あるいは床版部材と前記擁壁に鞘管を
    設け、鋼管杭および突出鋼管杭と前記鞘管との間隙にモ
    ルタル類を充填して剛結したことを特徴とする地滑り対
    策構造。
  5. 【請求項5】 請求項3または請求項4に記載の地滑り
    対策構造において、鋼管杭と突出鋼管杭をねじ式継手あ
    るいは溶接で接合したことを特徴とする地滑り対策構
    造。
  6. 【請求項6】 請求項1、請求項2、請求項3、請求項
    4または請求項5に記載の地滑り対策構造において、前
    記の梁部材を平面視で格子状または斜め格子状に配置し
    たことを特徴とする地滑り対策構造。
  7. 【請求項7】 請求項3、請求項4、請求項5または請
    求項6に記載の地滑り対策構造において、擁壁本体の水
    平寸法を予め短く製作すると共に端部に連結用鋼材を隣
    接擁壁端部と干渉しないように突設し、擁壁を前記突出
    鋼管杭に嵌合後、該連結用鋼材を接合して隣接擁壁を一
    体化することを特徴とする地滑り対策構造。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の地滑り対策構造におい
    て、突設した連結用鋼材を隣接擁壁のそれらと上下方向
    に干渉することなく平面的にラップさせるように製作
    し、擁壁を前記突出鋼管杭に嵌合後に所定位置まで回転
    させた後、該連結用鋼材配置部に鉛直鋼材を貫通させ
    て、該接合端部にコンクリートやモルタル類を打設して
    隣接擁壁を一体化することを特徴とする地滑り対策構
    造。
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