JP3042829B2 - 地すべり抑止用杭 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地中に推定される
すべり面を境にして、前記すべり面より下方の不動層に
対して、前記すべり面より上方の移動層が、前記すべり
面に沿って滑る地すべりを抑止するための地すべり抑止
用杭に関する。

【０００２】

【従来の技術】地中に設置された地すべり抑止用杭に対
しては、一般的に、前記すべり面付近に、大きな応力が
作用しやすいものであるが、この付近の応力を基にして
算出した杭の断面積を、全長にわたって採用すると、小
さな応力しか作用しない部分（例えば、杭の上下端部）
においては過大設計となり、経済性に欠けることにな
る。この問題点を解消するために、従来、この種の地す
べり抑止用杭としては、杭の長手方向での所定の応力分
布に対応させて、例えば鋼管杭の場合には、その長手方
向に複数のブロックを設定し、それら各ブロック毎に、
前記応力に対応する管肉厚を設定してあるものがあっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の地すべ
り抑止用杭によれば、長手方向に隣接する前記ブロック
毎に、杭肉厚が異なることになる。その結果、肉厚が変
化する前記各ブロックの境目には、応力が集中し易くな
るという問題点がある。また、杭の設計に当たっては、
全長にわたって曲げモーメントが算出されるが、従来の
地すべり抑止用杭によれば、前述のように、前記各ブロ
ック毎に断面積が異なるから、断面二次モーメントも異
なることになり、ブロック毎に曲げ剛性（＝弾性係数×
断面二次モーメント）が異なることになる。しかし、前
記曲げ剛性は、杭の曲げモーメントに対して増減させる
要素であるから、前記曲げ剛性が異なるということは、
曲げモーメント分布にも変化をきたすことになり、設計
上の杭応力変形に誤差を生じる危険性がある。特に、設
計時の想定すべり面が間違っていた場合には、各ブロッ
クの曲げ剛性と、杭に発生する曲げモーメントとがすべ
り面からの距離に関係するため危険性は高くなる。ま
た、これを補正するには、設計作業が非常に煩雑になる
という問題点がある。

【０００４】従って、本発明の目的は、上記問題点を解
消し、良好な経済性を確保しながら、設計を容易に実施
できる地すべり抑止用杭を提供するところにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕請求項１に係わる本発明の特徴構成は、地中に
推定されるすべり面より上方の移動層に位置させる第一
杭部と、前記すべり面より下方の不動層に位置させる第
二杭部とを杭軸芯方向に沿って一体に連設してある杭本
体を設け、前記杭本体の曲げ剛性を、全長にわたって同
一又はほぼ同一に形成し、前記杭本体の長手方向での所
定の応力分布に対応させて、前記杭本体の長手方向の材
料強度を変化させてあるところにある。

【０００６】請求項２に係わる本発明の特徴構成は、前
記杭本体が、鋼管であるところにある。

【０００７】〔作用及び効果〕請求項１に係わる本発明
の特徴構成によれば、前記第一杭部と前記第二杭部とを
杭軸芯方向に沿って一体に連設してある杭本体を設け、
前記杭本体の曲げ剛性を、全長にわたって同一又はほぼ
同一に形成してあるから、従来の地すべり抑止用杭のよ
うに、杭の長手方向に沿って曲げ剛性が変化することに
よって曲げモーメントも変化するといったことをなくす
ことが可能となり、杭の設計上の誤差を減らすことが可
能となる。そして、精度の高い杭の設計を、容易に実施
できるようになる。また、杭の経済性は、杭本体の材料
強度に依存するが、本発明においては、前記杭本体の長
手方向での所定の応力分布に対応させて前記杭本体の長
手方向の材料強度を変化させてあるから、無駄の少ない
強度配分、言い換えれば、無駄の少ない強度材料の選定
が可能となり、杭全長にわたって高強度材料で構成する
ものに比べて、経済性を向上させることが可能となる。
そして、総合的には、経済性を高く確保できながら、不
確定な要素を備えた地すべり現象に対して、融通性の高
い設計を実施することが可能となり、更には、より安全
性を向上させることができる。

【０００８】請求項２に係わる本発明の特徴構成によれ
ば、前記杭本体が、鋼管であるから、杭本体の長手方向
の材料強度を変化させるのに、例えば、強度の異なる鋼
管を、溶接等の簡便な接合手法によって連結するといっ
た容易な製作方法を取ることが可能となり、良好な品質
精度や製作作業性を確保することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１０】図１は、地すべりの危険性のある地形に、
本実施形態の地すべり抑止用鋼管杭（地すべり抑止用杭
の一実施形態）Ｐを設置して、地すべりの抑止を図って
ある状況を示すものである。この図によると、地中に推
定されるすべり面１を境にして、前記すべり面１より下
方の不動層２に対して、前記すべり面１より上方の移動
層３が、前記すべり面１に沿って地すべりを発生する危
険性があるものと解析される。

【００１１】前記鋼管杭Ｐは、前記移動層３に位置させ
る第一杭部４Ａと、前記不動層２に位置させる第二杭部
４Ｂとを杭軸芯方向に沿って一体に連設してある杭本体
４を設けて構成してあり、移動層３のすべり力を前記第
一杭部４Ａで受け止め、その第一杭部４Ａの受け止め力
を、前記不動層２に固定されている第二杭部４Ｂによっ
て確保することで、前記移動層３のすべりを抑止するも
のである。前記鋼管杭Ｐにすべり力が作用した状態にお
いて、例えば、図２（イ）に示すように、曲げモーメン
トが作用することが解析される。この図から、杭の上下
端部Ｐ１，Ｐ３に比べて、杭の中間部Ｐ２に大きな応力
が作用することがわかる。そこで、前記杭本体４の材料
強度は、前記杭本体４の長手方向での応力分布に対応さ
せて、前記杭本体４の長手方向に変化させてある。具体
的には、図２（ロ）に示すように、前記上下端部Ｐ１，
Ｐ３に比べて、前記中間部Ｐ２は、鋼材強度の高い材質
によって構成してある。例えば、上下端部Ｐ１，Ｐ３に
はＳＭ４９０相当の鋼材、中間部Ｐ２にはＳＭ５７０相
当の鋼材を選定することができる。尚、この鋼材の組合
せは一例であって、他にも、強度の異なる鋼材を採用し
て、多種の組合せを選択できる。この構成により、安全
性を確保しながら、無駄の少ない鋼材選定が可能とな
り、杭のコストアップを抑え、経済性をより向上させる
ことができる。

【００１２】また、前記杭本体４は、曲げ剛性（杭の弾
性係数Ｅと、断面二次モーメントＩとの積にあたる値）
が、全長にわたって同一になるように、即ち、全長にわ
たってほぼ同一径、同一肉厚に形成してある。前記曲げ
剛性は、曲げモーメントの値を上下させる要素の一つ
で、この曲げ剛性を一定にしてあることによって、解析
された曲げモーメント分布が変化するといったことをな
くすことが可能となり、杭の設計上の誤差を減らすこと
が可能となる。そして、精度の高い杭の設計を、容易に
実施できるようになる。

【００１３】〔別実施形態〕以下に他の実施の形態を説
明する。

【００１４】〈１〉 地すべりの抑止としては、本発明
の地すべり抑止用杭単独での使用に限るものではなく、
例えば、管径・管肉厚・管材質ともに一定に形成してあ
る従来の杭や、肉厚を長手方向に変化させてある従来の
杭と併用することも可能である。 〈２〉 本発明の地すべり抑止用杭は、先の実施形態で
説明した鋼管杭に限るものではなく、例えば、ＳＲＣ杭
や、ＲＣ杭や、ＰＣ杭等であってもよく、また、その形
状は、円筒状以外に角筒状や、円柱（中が埋まったも
の）状や、角柱状であってもよい。

【００１５】尚、特許請求の範囲の項に、図面との対照
を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明
は添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】地すべり抑止用杭の設置状況を示す断面図

【図２】杭の曲げモーメント図、及び、杭の断面図

【符号の説明】

１ すべり面 ２ 不動層 ３ 移動層 ４ 杭本体 ４Ａ 第一杭部 ４Ｂ 第二杭部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地中に推定されるすべり面（１）を境に
   して、前記すべり面（１）より下方の不動層（２）に対
   して、前記すべり面（１）より上方の移動層（３）が、
   前記すべり面（１）に沿って滑る地すべりを抑止するた
   めの地すべり抑止用杭であって、 前記移動層（３）に位置させる第一杭部（４Ａ）と、前
   記不動層（２）に位置させる第二杭部（４Ｂ）とを杭軸
   芯方向に沿って一体に連設してある杭本体（４）を設
   け、前記杭本体（４）の曲げ剛性を、全長にわたって同
   一又はほぼ同一に形成し、前記杭本体（４）の長手方向
   での所定の応力分布に対応させて、前記杭本体（４）の
   長手方向の材料強度を変化させてある地すべり抑止用
   杭。
2. 【請求項２】 前記杭本体（４）が、鋼管である請求項
   １に記載の地すべり抑止用杭。