JP2018105001A - 鋼管杭式土砂崩壊予防施設及び鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】斜面における地すべり対策として、適切なコストにて形成できる鋼管杭（パイプアンカー）を用いた土砂崩壊予防施設、及び、これの形成方法の提供。【解決手段】斜面における土砂崩壊を予防するための施設であって、安定層Ｂと不安定層Ａにまたがって地中に埋設されるパイプアンカー２と、パイプアンカー２から地表に至る設置孔ｈとを備えるパイプアンカー式土砂崩壊予防施設。【選択図】図２

Description

本発明は、斜面における地すべり対策としての予防施設に関し、特に、鋼管杭を用いた土砂崩壊予防施設、及び、これの形成方法に関する。

斜面における地すべり対策として、抑止工としての杭工がある。杭工は、斜面等に対して鋼管やＨ鋼などを埋設し、杭（鋼管やＨ鋼など）のせん断抵抗力や抵抗曲げモーメント等に基づいて、すべり力に抵抗するものである。従って、杭工に用いられる杭は、断面が大きい方が有利であり、鋼管やＨ鋼が用いられている。
このような杭工につき、鋼管杭工法に関する技術が特許文献１〜２によって開示されている。

特開２００７−３２１６９号公報 特開２００９−６８２２９号公報

上述のごとく、杭工は、杭のせん断抵抗力や抵抗曲げモーメント等に基づいてすべり力に抵抗するものであり、断面の大きな（太い）杭を深く打ち込むことにより、高いすべり抑止力を持つことができる。
このような杭工を、斜面における地すべり対策としての予防施設として用いる場合、従来は、地すべり対策が必要な傾斜地に、杭（鋼管等）を複数打ち込むものであり、すべり面より下の安定層（岩盤層など）に届き且つ地表に頭部が出る長さの杭を打設するものであった。
このような予防施設は、表層崩壊や全層崩壊等の地すべり対策として有効なものであるが、ケースによってはオーバースペックなものとなってしまう（コスト高になってしまう）ものであった。即ち、環境によっては、全層崩壊さえ防げればよいというようなケースもあるが、このような要望に対して、適切なコストにて対応できる杭工が存在していないという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑み、斜面における地すべり対策として、適切なコストにて形成できる鋼管杭を用いた土砂崩壊予防施設、及び、これの形成方法を提供することを目的とする。

（構成１）
斜面における土砂崩壊を予防するための施設 であって、安定層と不安定層にまたがってまたは異なる地層間にまたがって地中に埋設される鋼管杭と、前記鋼管杭から地表に至る設置孔と、を備えることを特徴とする鋼管杭式土砂崩壊予防施設。

（構成２）
不安定層の任意の深さに埋設される鋼管杭を更に備え、
前記設置孔に充填物が充填されていることを特徴とする構成１に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設。
（構成３）
前記斜面上に設置される面材を更に備えることを特徴とする構成１又は構成２に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設。

（構成４）
前記鋼管杭の先端部の内側に縮径部が設けられていることを特徴とする構成１から構成３の何れかに記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設。

（構成５）
前記鋼管杭の上端部の内側にネジ溝が形成されていることを特徴とする構成４に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設。

（構成６）
構成１から構成５の何れかに記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法であって、ボーリングマシンのドリルビットに前記鋼管杭を取り付けた状態で、前記ドリルビットによる掘削に伴い、前記鋼管杭を地中に埋めるステップと、前記鋼管杭の上部に、ガイドパイプを配し、当該ガイドパイプと前記鋼管杭の掘削方向の相対位置のずれを規制するステップと、前記ドリルビットによるさらなる掘削に伴い、前記鋼管杭と前記ガイドパイプを埋め込むことにより、所定の深さまで前記鋼管杭を埋め込むステップと、前記ガイドパイプを抜き去ることで前記設置孔を形成するステップと、を備えることを特徴とする鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。

（構成７）
前記ガイドパイプと鋼管杭の掘削方向の相対位置のずれの規制を、前記ガイドパイプの後端部において、前記ドリルビットの回転軸となるボーリングロッドに対する相対位置を固定することによって行うことを特徴とする構成６に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。

（構成８）
前記ガイドパイプが、相互に接合される複数のガイドパイプによって形成されることを特徴とする構成７に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。

（構成９）
前記鋼管杭と前記ガイドパイプを埋め込むステップの後に、前記ドリルビットの頭部を縮径してこれを前記鋼管杭及びガイドパイプから抜くステップと、当該ドリルビットを抜くステップの後に、前記鋼管杭と前記ガイドパイプの内部へ充填物を充填するステップを備えることを特徴とする構成６から構成８の何れかに記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。

（構成１０）
前記ボーリングマシンのボーリングロッドに、前記ガイドパイプ内において前記ボーリングロッドが略中心位置となるようにするための芯出し材が備えられていることを特徴とする構成６から構成９の何れかに記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。

（構成１１）
前記鋼管杭と前記ガイドパイプを埋め込むステップの後に、前記ドリルビットの頭部を縮径して前記鋼管杭から抜き、且つ、前記ガイドパイプ内にボーリングロッドに設けられた拡径部と当接する係止部材が備えられていることにより、前記ドリルビットを抜くのと同時に前記ガイドパイプを一緒に抜き去るステップを備えることを特徴とする構成６から構成８の何れかに記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。

（構成１２）
前記ボーリングロッドに設けられた拡径部が、前記ドリルビット若しくはハンマ部であり、前記係止部材が、前記ボーリングロッドが略中心位置となるようにするための芯出し材であることを特徴とする構成１１に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。

（構成１３）
前記ガイドパイプを抜き去るステップの後に、これによって形成された前記設置孔と前記鋼管杭内に充填物を充填するステップを備えることを特徴とする構成１１又は構成１２に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。

（構成１４）
前記ガイドパイプが、相互に接合されない複数のガイドパイプによって形成され、前記ドリルビットの頭部を縮径せずに抜くことにより、同時に前記鋼管杭と前記分割ガイドパイプを抜くステップと、再度、前記鋼管杭を地中に埋めるステップと、を備えることを特徴とする構成６又は構成７に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。

（構成１５）
前記ボーリングロッドに、前記ガイドパイプ内において前記ボーリングロッドが略中心位置となるようにするための芯出し材が、前記複数のガイドパイプのそれぞれに対応する位置で備えられていることを特徴とする構成１４に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。

（構成１６）
前記鋼管杭を地中に再度埋めるステップの後に、前記ドリルビットの頭部を縮径してこれを前記鋼管杭及びガイドパイプから抜くステップと、前記設置孔と前記鋼管杭内に充填物を充填するステップを備えることを特徴とする構成１４又は構成１５に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。

（構成１７）
構成５に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法であって、ボーリングマシンのドリルビットに前記鋼管杭を取り付けた状態で、前記ドリルビットによる掘削に伴い、前記鋼管杭を地中に埋めるステップと、前記鋼管杭上端部内側のネジに螺合させてガイドパイプを取り付けるステップと、前記ドリルビットによるさらなる掘削に伴い、前記鋼管杭と前記ガイドパイプを埋め込むことにより、所定の深さまで前記鋼管杭を埋め込むステップと、前記ドリルビットの頭部を縮径してこれを前記鋼管杭及びガイドパイプから抜くステップと、前記ガイドパイプを回転させてネジを外し、これを抜き去るステップと、を備えることを特徴とする鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。

（構成１８）
前記ガイドパイプが、相互に接合された複数のガイドパイプによって形成されていることを特徴とする構成１７に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。

（構成１９）
前記ドリルビットの頭部を縮径して抜くステップの後に、前記鋼管杭と前記ガイドパイプの内部へ充填物を充填するステップを備えることを特徴とする構成１７又は構成１８に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。

本発明の鋼管杭式土砂崩壊予防施設またはこれの形成方法によれば、安定層と不安定層にまたがってまたは異なる地層間にまたがって地中に埋設される鋼管杭を備え、且つ、当該鋼管杭から地表に至る設置孔が形成される（即ち、鋼管杭から地表までには鋼管杭が無い）ため、斜面における地すべり対策を適切なコストにて行うことができる。

本発明に係る鋼管杭（パイプアンカー）の設置状態を示す概略図 本発明に係るパイプアンカー及びこれの打ち込みに使用するボーリングマシンを示す図 本発明に係るパイプアンカー打ち込みに使用するボーリングマシンのドリルビット部分を示す図 実施形態１のパイプアンカー打ち込み工法に使用するガイドパイプ浮上防止金具を示す図 実施形態１のパイプアンカー打ち込み工法の概略説明図 ボーリングロッドに設けられる芯出し材を示す図 実施形態２のガイドパイプを示す図 実施形態２のパイプアンカー打ち込み工法の概略説明図 実施形態３のパイプアンカー打ち込み工法の概略説明図 実施形態４のパイプアンカー打ち込み工法の概略説明図 ガイドパイプ浮上防止金具の他の例を示す図 パイプアンカーとガイドパイプの接合例を示す図 パイプアンカーの設置状態の別の例を示す概略図

以下、本発明の実施態様について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の実施態様は、本発明を具体化する際の一形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。

＜実施形態１＞
図１は、本発明に係る鋼管杭式土砂崩壊予防施設１００を説明するための概略図であり、斜面の上面側からみた鋼管杭であるパイプアンカーの配置例を左側に描き、斜面の断面からみた配置例を右側に描いたものである。
図に示されるように、鋼管杭式土砂崩壊予防施設１００は、鋼管杭であるパイプアンカー２が、すべり面Ｃを境とした不安定層Ａと安定層Ｂにまたがって埋設されており、パイプアンカー２から地表に至る設置孔ｈを有する。
鋼管杭であるパイプアンカー２が、地すべり対策が必要な範囲において所定間隔ごとに複数本設置される（図では、碁盤目状に設置されるものを例としている）。パイプアンカー２の配置は、パイプアンカー２の仕様（材質、太さ、厚さ、長さ等）に基づくせん断抵抗力や抵抗曲げモーメント等と、設置箇所における不安定層Ａの重量、すべり面Ｃの勾配や摩擦係数等と、に基づいて必要な本数及び設置間隔が定められるものである。
本実施形態の鋼管杭式土砂崩壊予防施設１００においては、設置孔ｈ及びパイプアンカー２の内部にグラウト材（充填物）が充填されている。

次に、鋼管杭式土砂崩壊予防施設１００の形成方法について説明する。

図２は、パイプアンカーの打ち込みに使用するボーリングマシンを示す図である。
本発明に使用するボーリングマシン自体は、従来から使用されているものと同様のものであり、特許文献１や２等において開示されているものと基本的に同じものである。図２に示されるように、ボーリングマシン１は、架台１１と、ドリルビット駆動部（モータ）１２と、ウインチ１７と、駆動部用ウインチ１８と等を備える。
ドリルビット駆動部１２は架台１１上を摺動（図では上下方向）するように構成され、駆動部用ウインチ１８によって、吊り上げ・下げをすることができる。このドリルビット駆動部１２に、ボーリングロッドを介してエアハンマ（ハンマ部）とドリルビットが取り付けられることにより、ドリルビットが回転するとともに打撃による衝撃が付与され、掘削力を得るものである。
本発明は、基本的に傾斜地におけるパイプアンカーの打ち込みを想定しており、本実施形態のパイプアンカー打ち込み工法においては、鉛直方向にパイプアンカーを打ち込むものである（傾斜Ｓに対して垂直方向ではなく、鉛直方向）。なお、傾斜面に対して垂直方向にアンカーを打ち込むことも可能であるのは勿論である。
ボーリングマシン１の設置においては、控えロープ（図示せず）を用いてボーリングマシン１の姿勢を安定させる。
また、図示を省略しているが、油圧モータであるドリルビット駆動部１２へ圧油を供給する油圧ユニットや、エアハンマにエアを供給するコンプレッサ等の機器も使用される。

後により詳細に説明するが、ボーリングマシン１のドリルビットにパイプアンカー２を取り付けた状態で、ドリルビットによる掘削に伴いパイプアンカー２を地中に埋め、
さらに、パイプアンカー２の上部にガイドパイプ３を配すると共にボーリングロッドを追加しつつ、ガイドパイプ３とパイプアンカー２の掘削方向の相対位置のずれを規制しながらドリルビットによるさらなる掘削行うことを繰り返すことにより、パイプアンカー２とガイドパイプ３を埋め込む（図２（ａ））。
これにより、所定の深さまでパイプアンカー２が埋め込まれる（不安定層Ａと安定層Ｂにまたがって埋設される）。
この状態（図２（ａ））から、ドリルビット頭部を縮径してパイプアンカー２及びガイドパイプ３から抜き、パイプアンカー２とガイドパイプ３の内部へグラウト材（充填物）を充填し、グラウト材が固化する前にガイドパイプ３を抜くことで（図２（ｂ））、パイプアンカー２の打ち込み（１本）が終了するものである。

図３は、ボーリングマシン１の、パイプアンカー２を打ち込む状態における、ドリルビット付近を示した図である（特許文献１で開示されている技術と同等）。
同図に示されるように、パイプアンカー２を打ち込む状態では、埋め込む対象であるパイプアンカー２の内部に、ドリルビット１３とエアハンマ１４（及びボーリングロッド）が挿通され、パイプアンカー２の下端部からビット頭部１３１が突出する。この状態におけるビット頭部１３１の回転、及び、エアハンマ１４によって付与される衝撃によって図面の下方へと掘削をし、これによってパイプアンカー２を埋設するものである。
ビット頭部１３１は、縮径／拡径をすることが可能な構成とされており、パイプアンカー２の内部を挿通する際には、縮径することで、外形寸法がパイプアンカー２の内径より小さくなり、パイプアンカー２の下端部から突出した位置にて拡径することで、図３に示される状態となる。
パイプアンカー２の下端の内側には、リング状の部材であるシュー２９が溶接によって取り付けられており（パイプアンカーの先端部の内側に縮径部が設けられている）、シュー２９の上端部によって、ドリルビット１３の鍔部１３２と突き当たる段差部が形成される。当該構成により、回転・衝撃を与えつつ図面下方へと掘削するドリルビット１３と共に、先端部の内側に縮径部が設けられているパイプアンカー２も地中へと打ち込まれていくものである。

図４は、ガイドパイプ浮上防止金具を示す図である。
本実施形態では、パイプアンカー２とガイドパイプ３が連結されていない。上述のごとくパイプアンカー２は、ドリルビット１３と共に地中へと打ち込まれていくが、ガイドパイプ３は、これらのパイプアンカー２やドリルビット１３と連結されていないため、そのままでは地中への打ち込みが進まない。
ガイドパイプ浮上防止金具２７（及び係止部１５１）は、ガイドパイプ３を地中へ打ち込むための構成であり、ガイドパイプとパイプアンカーの掘削方向の相対位置のずれを規制するものである。
ガイドパイプ浮上防止金具２７は、ガイドパイプ３やパイプアンカー２の内部に挿通されるボーリングロッド１５（or１５´）が、ガイドパイプ３やパイプアンカー２の中心部に位置するように遊びを持って（回動可能、且つ、摺動可能に）保持する部材であり、ガイドパイプ３の後端部に取り付けられる。
ボーリングロッド１５´には、当該ガイドパイプ浮上防止金具２７に対して、突き当たる部材となる係止部１５１が形成される。これにより、ボーリングロッドに対する相対位置が固定される。なお、係止部１５１が形成されたロッドがボーリングロッド１５´であり、係止部１５１が無い通常のロッドをボーリングロッド１５とする。
パイプアンカー２では、ドリルビット１３、エアハンマ１４及びボーリングロッド１５（これら３つの構成を以下「掘削アッセンブリ」という。）の掘削が進むに伴いシュー２９によって先端（下端）側で引っ張られ埋設されていくものが、ガイドパイプ３では、掘削アッセンブリの掘削が進むに伴い後端（上端）側で、押込まれる形となる。

図５は、実施形態１の鋼管杭打ち込み工法の全体工程の概略を示す説明図である。

図５に示されるように、実施形態１の工法は、大まかに手順０１〜０６を有している。ここの例では、ボーリングマシン１の架台１１の長さより深い位置にパイプアンカー２を打ち込むために、ガイドパイプ３が相互に結合される分割されたガイドパイプ（３１〜３３）によって形成されるものを使用している。分割されたガイドパイプ（３１〜３３）は、基本的には単なる鋼管であるが、相互に接続できるようにネジが切ってある。即ち、各分割されたガイドパイプの上端側（若しくは下端側）において内周に雌ネジが形成されており、下端側（若しくは上端側）の外周に雄ネジが形成され、両者をねじ接合することでガイドパイプ３が形成されるものである。

手順０１において、先ずパイプアンカー２を埋設する。
図２、３で説明したように、パイプアンカー２の下端にシュー２９が取り付けられており、パイプアンカー２の内部を挿通されたドリルビット１３とエアハンマ１４によって鉛直方向に掘削し、この掘削に伴ってパイプアンカー２が埋設されるものである。

パイプアンカー２が埋設されたら、一旦掘削を停止して、上部のボーリングロッド１５をいくつか取り外してパイプアンカー２の上にガイドパイプ３１を配置するためのスペースを形成する。なお、ボーリングロッド１５は、複数の分割されたボーリングロッドをつなぐことによって、掘削の深さに応じて長さを調節することができるものである。
パイプアンカー２の上にガイドパイプ３１を配置したら、ガイドパイプ浮上防止金具２７を取り付け（予めガイドパイプ３１に取り付けておくものであって良い）、ボーリングロッド１５及びボーリングロッド１５´の取り付けを行う。ボーリングロッド１５´は図４で示したように、ガイドパイプ浮上防止金具２７に対応する位置となるように取り付ける。

続いて手順０２として、ガイドパイプ３１の埋設を行う。
前述したごとく、掘削アッセンブリの掘削が進むに伴って、パイプアンカー２は先端（下端）側で引っ張られ埋設され、ガイドパイプ３１は後端（上端）側で押込まれて埋設されるものである。
図５の手順０２に示されるように、ガイドパイプ３１も埋設されたら、掘削を停止して、ガイドパイプ３２を配置する。ガイドパイプ３２の配置作業は、ガイドパイプ３１の配置作業と同様であるが、ガイドパイプ３１と３２は前述のごとくネジによって螺合され、ガイドパイプ浮上防止金具２７を、ガイドパイプ３１の上端からガイドパイプ３２の上端に付け替える作業が行われる。

続いて手順０３として、ガイドパイプ３２の埋設を行う。
ガイドパイプ３２も埋設されたら、さらに同様の作業を繰り返すことにより、ガイドパイプ３３の埋設も行う（手順０４）。

ガイドパイプ３３の埋設が終わったら（即ち、パイプアンカー２が所定の深さに埋設されたら）、ビット頭部１３１を縮径し、掘削アッセンブリを、パイプアンカー２及びガイドパイプ３からから抜く（手順０５）。
この状態で、パイプアンカー２とガイドパイプ３の内部へグラウト材（充填物）を充填し、グラウト材が固化する前にガイドパイプ３を抜くことにより、設置孔ｈとパイプアンカー２の内部にグラウト材が充てんされた状態となり、これが固化することでパイプアンカー２の打ち込み（１本）が終了する。この打ち込み作業を繰り返すことにより、鋼管杭式土砂崩壊予防施設１００を形成する。なお、ガイドパイプ３の抜管は、ボーリングマシン１のウインチ１７を利用するなどして行う。

以上のごとく、本実施形態の鋼管杭式土砂崩壊予防施設１００によれば、必要な箇所にのみ鋼管杭（パイプアンカー）が設置されるものであり、適切なコストにて土砂崩壊予防施設を形成することができる。即ち、図１に示されるように、パイプアンカー２が、すべり面Ｃを境とした不安定層Ａと安定層Ｂにまたがって埋設され、それ以上の不要な長さを有していないため、例えば全層崩壊さえ防げればよいというようなケースにおいて、適切なコストにて土砂崩壊予防施設を形成することができるものである。また、従来の杭工法のような地表面に杭頭が突出した状態にはならないため、景観を損なわず、美観に優れている。従来の杭工としての固定観念（地表から打ち込み、地表に頭が出ている）を打破した画期的な土砂崩壊予防施設である。
また、本実施形態の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法によれば、ボーリングマシンの架台の長さよりも深い位置へのパイプアンカー２の打ち込みを、最小限の機材・資材で簡便に行うことができ、人力によって機材・資材を搬入する必要がある傾斜地等において、非常に有用な工法となる。

なお、前述のごとく、本実施形態ではパイプアンカー２とガイドパイプ３が連結されないため、パイプアンカー２とガイドパイプ３の相対位置がずれるおそれがある。掘削方向（上下方向）については、前述のごとくボーリングロッド１５´とガイドパイプ浮上防止金具２７によって規制される。また、水平方向のずれについては、基本的に掘削によって形成された孔によって規制されるものではあるが、パイプアンカー２とガイドパイプ３の中心がずれてしまうおそれがある。そこで、図６に例示したように、ボーリングロッド１５に、ガイドパイプ３内においてボーリングロッドが略中心位置となるようにするための芯出し材１５２を設けるようにしてもよい。芯出し材１５２は、ガイドパイプ３の内径よりも僅かに小さい直径をもってボーリングロッド１５に固定されるものである。芯出し材１５２は、ガイドパイプ３の先端側（即ちガイドパイプ３１の先端側）に配されるようにすると効果的である。
また、図１２に示したように、ガイドパイプ３の下端（ガイドパイプ３１の下端）側と、パイプアンカー２の上端側に、相互にはまるスリーブを設けることにより、ガイドパイプ３とパイプアンカー２が、掘削方向には着脱自在であるが、水平方向のずれに対しては規制される構成としてもよい（図１２では、ガイドパイプ３１の下端に、外径が小さくなるオスのスリーブを設け、これを受け入れるメスのスリーブをパイプアンカー２の上端に形成したものを例としている）。このようにすることで、芯出し材１５２が不要であり、ガイドパイプ３の中を通って行われる掘削土砂の排出もスムーズとなり、好適である。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法について説明する。なお、実施形態１と同様の構成については同一の符号を使用し、ここでの説明を省略若しくは簡略化する。

実施形態２は、図７に示されるように、実施形態１のガイドパイプ３１に対し、その内部に、ボーリングロッド１５が略中心位置となるようにするための芯出し材３１１を備えたガイドパイプ３１´を用いる点で相違する。この芯出し材３１１は、中心部にボーリングロッド１５を摺動可能かつ回動可能に挿通させる孔を有して、ガイドパイプ３１の内部に固定（溶接等）され、ボーリングロッド１５がガイドパイプ３１の略中心となるようにするものである。また、芯出し材３１１は、エアハンマ１４（ボーリングロッドに設けられた拡径部）と当接する係止部材でもある。
形成される鋼管杭式土砂崩壊予防施設１００自体は、実施形態１と同様であるので、ここでの説明を省略する。

図８は、実施形態２の鋼管杭打ち込み工法の全体工程の概略を示す説明図である。
手順０１〜手順０４は、ガイドパイプ３１に替えてガイドパイプ３１´を用いる以外は、実施形態１と同様であるため、ここでの説明を省略する。

手順０４にて、パイプアンカー２とガイドパイプ３の埋設が終わったら、ビット頭部１３１を縮径し、掘削アッセンブリをパイプアンカー２から抜く。この際、ガイドパイプ３１´に形成された芯出し材３１１（係止部材）が、エアハンマ１４（ボーリングロッドに設けられた拡径部）に引っ掛かるため、掘削アッセンブリの引き上げに伴ってガイドパイプ３１´（即ちガイドパイプ３）も引き抜かれる（手順０５）。これにより、設置孔ｈとパイプアンカー２のみが残された状態となる。
この設置孔ｈとパイプアンカー２内にグラウト材（充填物）を充填し、グラウト材が固化することでパイプアンカー２の打ち込み（１本）が終了する。この打ち込み作業を繰り返すことにより、鋼管杭式土砂崩壊予防施設１００を形成する。

以上のごとく、本実施形態の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法によれば、掘削アッセンブリの引き上げに伴ってガイドパイプ３も引き抜くことができるため、工程の削減ができる点で実施形態１より有利である。
ただし、ガイドパイプ３が引き抜かれた状態にて設置孔ｈへのグラウト材の充填を行うため、地盤が軟弱であること等により、設置孔ｈが自立し難いような場合には、グラウト材の充填が不十分となる場合がある。従って、設置孔ｈが自立し難いような条件である場合には、実施形態１（又は後の実施形態４）が好適である。

なお、ここでは、ボーリングロッドに設けられた拡径部がエアハンマ１４（ハンマ部）であり、これと当接する係止部材が芯出し材３１１であるものを例としているが、これらに限られるものではなく、上記説明からも明らかなように、掘削アッセンブリの引き上げに伴ってガイドパイプも引き抜くことができるように、拡径部と係止部材が構成されているものであればよい。ただし、本実施形態で説明したものによれば、それぞれ他の機能（ロッドの芯出し機能とハンマ機能）を有する構成によって兼用しているため、好適である。

＜実施形態３＞
次に、実施形態３の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法について説明する。なお、実施形態１と同様の構成については同一の符号を使用し、ここでの説明を省略若しくは簡略化する。

実施形態３は、ガイドパイプ３が、相互に接合されない複数のガイドパイプ（３１´´〜３３´´）によって形成されている点で、実施形態１と異なる（ガイドパイプ３１´´〜３３´´には、ネジを形成する必要が無く単なる鋼管であってよい）。
形成される鋼管杭式土砂崩壊予防施設１００自体は、実施形態１と同様であるので、ここでの説明を省略する。

図９は、実施形態３の鋼管杭打ち込み工法の全体工程の概略を示す説明図である。
手順０１〜手順０４は、ガイドパイプ３１〜３３に替えてガイドパイプ３１´´〜３３´´を用いる以外は、実施形態１と同様であるため、ここでの説明を省略する。

手順０４にて、パイプアンカー２とガイドパイプ３の埋設が終わったら、ビット頭部１３１を縮径せずに掘削アッセンブリの引き上げを行う。これにより、ビット頭部１３１がパイプアンカー２に引っ掛かるため、掘削アッセンブリの引き上げに伴って同時にパイプアンカー２とガイドパイプ３（ガイドパイプ３１´´〜３３´´）も引き抜かれる（手順０５）。
その後に、手順０１と同様の作業にて、再度パイプアンカー２を埋設し（手順０５）、ビット頭部１３１を縮径して掘削アッセンブリの引き上げを行う。これにより、設置孔ｈとパイプアンカー２のみが残された状態となる。
この設置孔ｈとパイプアンカー２内にグラウト材（充填物）を充填し、グラウト材が固化することでパイプアンカー２の打ち込み（１本）が終了する。この打ち込み作業を繰り返すことにより、鋼管杭式土砂崩壊予防施設１００を形成する。

以上のごとく、本実施形態によれば、ガイドパイプとして単なる鋼管を使用することができるため、よりコストの削減をすることが可能となる。ただし、設置孔ｈが自立し難いような条件である場合には、再度のパイプアンカー２の埋設（手順０５）がうまくいかないおそれもあり、他の実施形態が好適である。

なお、前述のごとく、本実施形態ではパイプアンカー２とガイドパイプ３が連結されず、且つ、各ガイドパイプ３１´´〜３３´´も連結されないため、これらの中心がずれてしまうおそれがある。そこで、図６に例示したのと同様に、ボーリングロッド１５に、ガイドパイプ３内においてボーリングロッドが略中心位置となるようにするための芯出し材１５２を設けるようにしてもよい。芯出し材１５２は、各ガイドパイプ３１´´〜３３´´のそれぞれに対応する位置に配されるようにする。特に、ガイドパイプ３１´´〜３３´´のそれぞれの先端側と後端側の双方に配されるようにすると効果的である。
また、図１２で示したのと同様に、各ガイドパイプ３１´´〜３３´´がスリーブで相互にはまるようにすることで、パイプ相互の水平方向のずれを抑止してもよい。

＜実施形態４＞
次に、実施形態４の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法について説明する。なお、実施形態１と同様の構成については同一の符号を使用し、ここでの説明を省略若しくは簡略化する。

実施形態４は、パイプアンカー２とガイドパイプ３が連結される点で、実施形態１と異なる。
形成される鋼管杭式土砂崩壊予防施設１００自体は、実施形態１と同様であるので（パイプアンカー２の上端部内側にネジ溝が形成されている点のみ相違）、ここでの説明を省略する。

図１０は、実施形態４の鋼管杭打ち込み工法の全体工程の概略を示す説明図である。
手順０１〜手順０４は、基本的には実施形態１と同様であるが、パイプアンカー２の上端部内側にネジ溝が形成されており、これと螺合するネジ山がガイドパイプ３１´´´の下端部に形成されていて、パイプアンカー２とガイドパイプ３が連結されるものであるため、その連結作業が必要となる。後に説明するように、パイプアンカー２とガイドパイプ３の連結は後に分離する必要があるため、パイプアンカー２とガイドパイプ３の螺合は軽く手で締める程度とする（ガイドパイプ同士の螺合はチェーンレンチを使う等して、パイプアンカー２とガイドパイプ３の螺合よりきつく締める）。
パイプアンカー２とガイドパイプ３が連結されるため、パイプアンカー２の埋設に従ってガイドパイプ３も埋設される。従って、実施形態１等で必要であった、ボーリングロッド１５´とガイドパイプ浮上防止金具２７は不要である（ボーリングロッド１５´とガイドパイプ浮上防止金具２７を用いても構わない）。

手順０４にて、パイプアンカー２とガイドパイプ３の埋設が終わったら、ビット頭部１３１を縮径して掘削アッセンブリの引き上げを行う（手順０５）。

この状態において、パイプアンカー２とガイドパイプ３の内部へグラウト材（充填物）を充填し、グラウト材が固化する前にガイドパイプ３を抜くことにより、設置孔ｈとガイドパイプ３の内部にグラウト材が充てんされた状態となり、これが固化することでパイプアンカー２の打ち込み（１本）が終了する。
ガイドパイプ３の引き抜きは、ガイドパイプ３を回転させて、パイプアンカー２とガイドパイプ３の螺合を外し、ガイドパイプ３を抜き去る（手順０６）ことによって行う。
この打ち込み作業を繰り返すことにより、鋼管杭式土砂崩壊予防施設１００を形成する。

以上のごとく、本実施形態によれば、実施形態１と同様に、パイプアンカー２とガイドパイプ３の内部へグラウト材（充填物）を充填するため、充填物の充填を確実に行うことができる。

なお、各実施形態では、ガイドパイプが３つのガイドパイプによって形成されるものを例としているが、ガイドパイプの数やそれぞれの長さについては、安定層Ｂの深さに対応させて適宜定めればよい。例えば、安定層Ｂが浅いような場合には１つのガイドパイプで施工するものであってよい。
また、ガイドパイプの相互の接合（実施形態１，２，４）を、ネジによるものを例として説明したが、他の接合方法であってもよい。

また、各実施形態では、設置孔ｈとパイプアンカー２内にグラウト材を充填するものを例としているが、充填物はグラウト材でなくともよく（例えば、砂や土、礫等であってもよい）、また、設置孔ｈとパイプアンカー２内に充填物を充填しないものであってもよい。

パイプアンカーとガイドパイプが接合されない場合（実施形態１，２，３）の、ガイドパイプの埋設のための構成として、ボーリングロッド１５´とガイドパイプ浮上防止金具２７を例として説明したが、これに限るものではなく、ガイドパイプとパイプアンカーの掘削方向の相対位置のずれを規制できるものであればよい。
図１１にはこのようなものの一例を示した。図１１（ａ）のガイドパイプ浮上防止金具２８は、ガイドパイプと同程度の径の鋼管を輪切りにしたものに対して四方からボルト止めできる構成とされ、ボーリングロッド１５のロッド締付け用の溝に対してボルト２８１を締め付けることにより、ボーリングロッド１５に取り付けられる。図１１（ｂ）のガイドパイプ浮上防止金具２８´は、図１１（ａ）のガイドパイプ浮上防止金具２８に対して、更に係止部２８２を形成することにより、ガイドパイプの後端部（上端部）との当接をより確実にしたものである。ガイドパイプ浮上防止金具は、ボーリングロッドに対して取り付けられて、ガイドパイプに設けられる芯出し材やガイドパイプの後端部（上端部）に突き当たる部材であればよく、例えば蝶番によって開閉可能な締め込みジグ（ボーリングロッドの外周にはまるようなジグ）等であってもよい。

各実施形態では、パイプアンカーにシュー２９（縮径部）を設けるもの（シュー２９によって先端（下端）側で引っ張られ埋設されていくもの）を例として説明したが、ボーリングロッド１５´とガイドパイプ浮上防止金具２７により、パイプアンカーを埋設させるもの（後端（上端）側で押込んで埋設するもの）であってもよい。この場合には、シュー２９（縮径部）を不要とすることができるため、実施形態１〜３では、パイプアンカーとして単なる鋼管を用いることもできる。

実施形態の鋼管杭式土砂崩壊予防施設１００では、図１、２に示されるように、パイプアンカー２が鉛直方向（斜面に対して垂直方向ではなく、鉛直方向）に埋設されるものを説明しているが、斜面に対して垂直方向に埋設されるものであってもよい。ただし、斜面に対して垂直方向に埋設する場合、不安定層Ａのすべりによる力（荷重）がパイプアンカー２に対してほぼ直角に作用することとなり、加わるせん断力が最大化されてしまう。従って、パイプアンカー２を鉛直方向に打ち込む方が、荷重が分力されるため好適である。

実施形態の鋼管杭式土砂崩壊予防施設１００では、図１に示されるように、パイプアンカー２が碁盤目状に設置されるものを例としてが、これに限られるものではない。例えばチドリ状に配置されるもの等であってもよい。
また、鋼管杭式土砂崩壊予防施設１００では、すべり面Ｃを境とした不安定層Ａと安定層Ｂにまたがって埋設されるパイプアンカー２だけについて説明したが、不安定層の任意の深さに埋設されるパイプアンカーをさらに設けるようにしてもよい。図１３に、そのような例を示した。
図１３の例では、崩壊の恐れのある面（基本的には異なる地層の境界面）としてＡ〜Ｄを想定し、それぞれの面に対してパイプアンカー２を設けるものを示している。“崩壊の恐れのある面”やその上の土量等は設置現場ごとに異なるものであり、パイプアンカー２を設ける深さや本数は、それぞれの現場に応じて適宜決定される。パイプアンカー２が複数の“崩壊の恐れのある面”をまたいで設置されるものであってもよい。なお、実際の現場においては、“崩壊の恐れのある面”を明瞭な面として評価できるとは限らず、図１３の概念図におけるＡ〜Ｄが実際に“崩壊の恐れのある面”として明瞭に存在するとは限らない。施行の概念としては、施行対象場所の崩壊の危険性がどの程度であるか（どの程度の範囲、深さにおいて崩壊の危険性がどの程度あるか）を評価し、それに応じて、必要な範囲と深さに必要な本数のパイプアンカー２を打設することになる。即ち、パイプアンカー２が“崩壊の恐れのある面”をまたいで設置されること、異なる地層間にまたがって設置されることは有効なことであるが、本発明がこれに限られるものではなく、パイプアンカー２が不安定層の任意の深さに埋設されるものも含まれる。

実施形態の鋼管杭式土砂崩壊予防施設１００では、パイプアンカー２（及び設置孔ｈに充填されるグラウト材）のみによって予防施設が構成されるものを例として説明したが、これに加えて、斜面の表面に金網等の各種の面材を設置するようにしてもよい。斜面表面に金網等の面材を設置することで、表層の浸食も防止され、斜面の安定性がより向上する。斜面への面材の設置方法については従来の工法を適宜選択すればよい。例えば、ピンアンカー等によって面材を斜面に設置する等である。なお、ここでは斜面表面に金網を設置するものを例としたが、これに限られるものではなく、斜面表面を保護する各種の対策工（表層崩壊防止や、浸食防止、落成防止等を目的として適用される各種ののり面対策工）を、本発明に係る鋼管杭式土砂崩壊予防施設と併せて適用することができる。

１００．．．鋼管杭式土砂崩壊予防施設
１．．．ボーリングマシン
１１．．．架台
１２．．．ドリルビット駆動部
１３．．．ドリルビット
１３１．．．ビット頭部
１４．．．エアハンマ（ハンマ部、拡径部）
１５、１５´．．．ボーリングロッド
１５１．．．係止部
１５２．．．芯出し材
１７．．．ウインチ
１８．．．駆動部用ウインチ
２．．．パイプアンカー（鋼管杭）
３．．．ガイドパイプ
２７．．．ガイドパイプ浮上防止金具
２９．．．シュー（縮径部）
ｈ．．．設置孔
３１１．．．芯出し材（係止部材）

Claims (9)

1. 斜面における土砂崩壊を予防するための施設であって、
   安定層と不安定層にまたがってまたは異なる地層間にまたがって地中に埋設される鋼管杭と、
   前記鋼管杭から地表に至る設置孔と、
   を備えることを特徴とする鋼管杭式土砂崩壊予防施設。
2. 不安定層の任意の深さに埋設される鋼管杭を更に備え、
   前記設置孔に充填物が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設。
3. 前記斜面上に設置される面材を更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設。
4. 前記鋼管杭の先端部の内側に縮径部が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設。
5. 前記鋼管杭の上端部の内側にネジ溝が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設。
6. 請求項１から請求項５の何れかに記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法であって、
   ボーリングマシンのドリルビットに前記鋼管杭を取り付けた状態で、前記ドリルビットによる掘削に伴い、前記鋼管杭を地中に埋めるステップと、
   前記鋼管杭の上部に、ガイドパイプを配し、当該ガイドパイプと前記鋼管杭の掘削方向の相対位置のずれを規制するステップと、
   前記ドリルビットによるさらなる掘削に伴い、前記鋼管杭と前記ガイドパイプを埋め込むことにより、所定の深さまで前記鋼管杭を埋め込むステップと、
   前記ガイドパイプを抜き去ることで前記設置孔を形成するステップと、
   を備えることを特徴とする鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。
7. 前記ガイドパイプと鋼管杭の掘削方向の相対位置のずれの規制を、前記ガイドパイプの後端部において、前記ドリルビットの回転軸となるボーリングロッドに対する相対位置を固定することによって行うことを特徴とする請求項６に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。
8. 前記ガイドパイプが、相互に接合される複数のガイドパイプによって形成されることを特徴とする請求項７に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。
9. 請求項５に記載の鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法であって、
   ボーリングマシンのドリルビットに前記鋼管杭を取り付けた状態で、前記ドリルビットによる掘削に伴い、前記鋼管杭を地中に埋めるステップと、
   前記鋼管杭上端部内側のネジに螺合させてガイドパイプを取り付けるステップと、
   前記ドリルビットによるさらなる掘削に伴い、前記鋼管杭と前記ガイドパイプを埋め込むことにより、所定の深さまで前記鋼管杭を埋め込むステップと、
   前記ドリルビットの頭部を縮径してこれを前記鋼管杭及びガイドパイプから抜くステップと、
   前記ガイドパイプを回転させてネジを外し、これを抜き去るステップと、
   を備えることを特徴とする鋼管杭式土砂崩壊予防施設の形成方法。

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