JPH0730562B2 - 管状補強材による補強土工法 - Google Patents

管状補強材による補強土工法

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JPH0730562B2
JPH0730562B2 JP2326320A JP32632090A JPH0730562B2 JP H0730562 B2 JPH0730562 B2 JP H0730562B2 JP 2326320 A JP2326320 A JP 2326320A JP 32632090 A JP32632090 A JP 32632090A JP H0730562 B2 JPH0730562 B2 JP H0730562B2
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佳一 坂本
哲太郎 高田
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は補強土工法に係り、特に斜面安定のための地山
補強に妻子、補強材として小口径管を地山に設置する管
状補強材による補強土工法に関する。
〔従来の技術〕
補強土工法のうち自然地山の補強として補強材を設置す
る方法には、プレボーリング方式と直接打込み方式との
二種がある。プレボーリング方式は、地山を削孔した後
補強材を挿入し、その後グラウトを注入して補強材を全
面接着するものである。直接打込み方式では、補強材を
地山に打設したのち中空孔からグラウトを注入し、全面
接着する方法が多く用いられている。
これらの方法は、補強材と地山との一体化にグラウト材
を用いるため、一体化するまでに数日間が必要となる。
また、そのような補強材に補強効果が生じるのは、地山
が変形してからのこととなる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、この種の補強土工法の施工手順は、各工
程毎に逐次施工されるのが通常で、設置された補強材が
地山と一体化した後に次段階の掘削へと進む。そして補
強材設置後グラウトが硬化するまでに要する日数は、普
通セメントで7日間程度、早強セメントを用いても3日
間はかかるという問題があった。
本発明の目的は、上記問題点を解消するためになされた
もので、補強材の設置直後から地山と補強材とが一体化
し、有効的且つ効果的に補強機能を発揮する管状補強材
による補強土工法を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために本発明は、地山に管状の補
強材を直接打設し、前記補強材を地中に貫入した後、該
補強材の基端部を前記地山の斜面に固定し、次いで該補
強材の先端部を外周方向に拡径することにより、該補強
材にプレストレスを導入する管状補強材による補強土工
法において、前記補強材は管壁に通水孔を有するととも
に、先端部は、周方向に溝が形成され長手方向にはスリ
ットの形成されたパイプからなり、前記先端部の頭部内
周面にはネジが切られており、前記ネジに棒鋼の先端の
ネジを係合させて引っ張ることにより、前記周方向の溝
部が外周方向へ突出し提燈状に拡径することを特徴とす
るものである。
また、地山に管状の補強材を直接打設し、前記補強材を
地中に貫入した後、該補強材の基端部を前記地山の斜面
に固定し、次いで該補強材の先端部を外周方向に拡径す
ることにより、該補強材にプレストレスを導入する管状
補強材による補強土工法において、前記補強材は管壁に
通水孔を有するとともに、先端部は、長手方向に溝を有
するインナーパイプを内部に具備し、該インナーパイプ
の後部から楔を打撃することにより拡張させて、前記先
端部を拡径することを特徴とするものである。
〔作用〕
上記構成によれば、地中に打設される管状補強材の先端
部を、いわゆる提灯状に拡径し膨らませることができ
る。そのため、この膨らんだ先端部の内部に中詰めモル
タルを充填することにより、先端部を拡径状態で固定す
ることが可能となる。したがって、管状補強材に導入さ
れたプレストレスにより、地山と管状補強材とをより強
固に一体化させることができる。このようなプレストレ
スの導入は、補強管の先端を拡径した場合に、補強材後
端の連結固定部と拡径した突出部との間で発生する。こ
の作用により、その間の地山は拘束力を受けて強固とな
り、変形をおえることが可能となるのである。しかも、
管状補強材に形成した通水孔により、地盤浸透水を排水
することができるので地山を安定化させることができ
る。そして、このような管状補強材を複数本打設するこ
とによって、補強材周面の摩擦抵抗及び拡径部の支圧抵
抗により、地山に強固な擬似擁壁を造成することができ
る。
〔実施例〕
以下、本発明のいくつかの実施例を、図面を参照して説
明する。
第1図は本実施例の工法を説明するためのもので、地山
2を順次切り下げてできた斜面に、直接打込み方式によ
り、管状補強材である補強管4を水平もしくはやや上向
に打設する。補強管4の打設によって、基端部の連結固
定部8を予め施工した表面保護工12に連結固定する。そ
の後、先端の拡径部を拡径する。拡径部6が補強管4と
直交方向に拡径することにより、拡径部6と連結固定部
8との間の管周面の地盤が圧縮されるとともに補強管4
に引張力が生じ、地山と補強管とがより緊密となり、補
強管4の摩擦抵抗及び拡径部6の支圧抵抗によって、地
山2と補強管4とが一体化する。このような補強管4を
上下左右に打設することにより、強固な擬似擁壁が造成
される。
第2図は張設打込み方式による補強管4の打設の手順を
説明するためのものである。
第2図(A)に示すように、地山斜面に予め表面保護工
12を施工した後、補強管4の後部に衝撃式削進機24を接
続し、打撃によって地山に貫入させる。補強管4と表面
保護工12との間には連結プレート18及びテーパワッシャ
20を介在させ、衝撃式削進機24にはコンプレッサ26に連
結した反力体を必要としないエアハンマを用いている。
補強管4の打設終了時には、第2図(B)に示すよう
に、補強管4と表面保護工12とは連結固定部8により連
結固定される。
次に、第2図(C)に示すように、補強管4の先端の拡
径部6を拡径すると、拡径部6の管外周が補強管4の軸
方向と直交する方向に突出するため、根元を固定された
補強管4には軸方向に引張力が働き、管周面の地山には
圧縮力が働いた状態で定着する。
第3図は本実施例に用いた補強管4の先端拡径部6の詳
細を示すもので、第3図(A)に示すように、先端部材
30は、変形し易いように周方向に溝が形成され、長手方
向にはスリット(図示せず)の形成されたパイプからな
り、頭部内周面にはネジ32が切られている。第3図
(B)は先端部材30が周方向に突出した状態を示すもの
で、ネジ32に棒鋼34の先端のネジを係合させて引っ張る
ことにより提燈状に拡径することができる。
このように補強管へのプレストレスの導入は、補強管の
先端を拡径した場合に発生するもので、管後部に地山に
密着して設置した連結プレートと拡径した突出部との間
で生じる。この作用により、その間の地山は拘束力を受
けて強固となり、変形をおさえることが可能となるので
ある。
因に、長さ3m、外径48.6mmの補強管の先端を、外形150m
mまで拡径すると、約3cm程度地盤を圧縮することにな
り、N値が約10の砂地盤で打設実験を行ったところ、1t
程度のプレストレスが導入されることが確認できた。
第5図は本実施例の実験結果を示したもので、補強材の
打設長1=3.0m、打設地盤はN=8の細砂地盤で、プレ
ボーリング方式、直接打込み方式、直接打込み方式+先
端拡径の本実施例方式、の3方式により実験した。
プレボーリング方式は電動オーガーにより削孔し(削孔
径φ=48mm)、孔内にグラウトを注入した後鉄筋を挿入
して補強材としたものである(仕上がり径φ=50mm)。
直接打込み方式は補強管(φ=48.6mm)を衝撃式削進機
により打設したものである。
本実施例方式は、直接打込み方式に加えて補強管の先端
を拡径したものである(拡径φ=148mm)。
実験の結果、図示するように、直接打込み方式では補強
材の周面名札抵抗が8tf/m2以下となり基準値を超えず、
プレボーリング方式でもせいぜい10tf/m2であった。こ
れに対して本実施例方式によれば、10tf/m2前後から11.
7tf/m2となり、他の2方式に比較して大幅に摩擦抵抗が
増加することが明らかとなった。
先端部の拡径は、補強管と地山との一体化をより確実な
ものとするために実施するもので、本実施例のように先
端を引っ張って提燈状に拡径する方法の他に、第4図に
示すように、スリットを設けたインナーパイプ36の後部
から楔38を打撃してインナーパイプ36を拡開し、スリッ
ト(図示せず)の形成された先端部を拡径することも可
能である。
第6図は本実施例に用いた補強管4の一例を示すもの
で、有孔部14と鋼管部16とからなり、先端に拡径部6、
基端に連結固定部8を備えている。有孔部14は地盤浸透
水を排水して地山を安定させるために設けたもので、本
例では、長手方向に複数本の鉄筋を円形に配列し、その
周囲に線材を巻回して線材間に僅かな間隙を設けて固着
し、その間隙をスリット孔にしたものである。巻回した
線材による外周面の凹凸によって補強管長手方向の摩擦
抵抗が増大する効果がある。勿論、管壁に水抜き孔を散
在させた有孔鋼管を使用してもよい。排水効果のある補
強管を使用する場合、地山斜面に緑化保護工を施工する
と植物の育成に好適である。
第7図は補強管の根元の連結固定部8を示したものであ
る。鋼管部16の基端にはフランジ22が形成され、テーパ
ワッシャ20、連結プレート18を介して地山に密着固定さ
れている。
このように、グラウト注入を伴わない即効性のある補強
材設置方法で地山と補強材とを一体化する方式として、
直接打込み方式による打設と管状補強材先端部の拡径及
び管状補強材へのプレストレスの導入を行うことによ
り、補強効果が増大し、より強固に地山と一体化させる
ことができる。
〔発明の効果〕
上述のとおり本発明によれば、即効性のある補強材の設
置が可能となり、施工性に優れた補強土工法を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す説明図、第2図は本実
施例の施工手順を示す説明図、第3図は本実施例に用い
た補強材の一例を示す要部断面図、第4図は同じく補強
材の他の例を示す要部断面図、第5図は本実施例の効果
を示す実験データを記載した図、第6図は本実施例に用
いた補強材の側面図、第7図は本実施例に用いた補強材
の固定方法を示す説明図である。 2……地山、4……補強管 6……拡径部、8……連結固定部 12……表面保護工、14……有孔部 18……連結プレート、22……フランジ 24……衝撃式削進機、30……先端部材

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】地山に管状の補強材を直接打設し、前記補
    強材を地中に貫入した後、該補強材の基端部を前記地山
    の斜面に固定し、次いで該補強材の先端部を外周方向に
    拡径することにより、該補強材にプレストレスを導入す
    る管状補強材による補強土工法において、 前記補強材は管壁に通水孔を有するとともに、先端部
    は、周方向に溝が形成され長手方向にはスリットの形成
    されたパイプからなり、前記先端部の頭部内周面にはネ
    ジが切られており、前記ネジに棒鋼の先端のネジを係合
    させて引っ張ることにより、前記周方向の溝部が外周方
    向へ突出し提燈状に拡径することを特徴とする管状補強
    材による補強土工法。
  2. 【請求項2】地山に管状の補強材を直接打設し、前記補
    強材を地中に貫入した後、該補強材の基端部を前記地山
    の斜面に固定し、次いで該補強材の先端部を外周方向に
    拡径することにより、該補強材にプレストレスを導入す
    る管状補強材による補強土工法において、 前記補強材は管壁に通水孔を有するとともに、先端部
    は、長手方向に溝を有するインナーパイプを内部に具備
    し、該インナーパイプの後部から楔を打撃することによ
    り拡張させて、前記先端部を拡径することを特徴とする
    管状補強材による補強土工法。
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