JPH11172687A - 地すべり抑止用杭 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 杭本体の経済性を高めると共に、効率よく設
置することができるようにする。 【解決手段】 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に
おいて、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、前記第二杭
部４Ｂの中間部から下端部にかけて、前記第二杭部４Ｂ
における中間部から上方部分の外径寸法より小径寸法の
第二小径部５を設け、前記第二小径部５の断面係数を、
前記第二杭部４Ｂにおける中間部から上方部分の断面係
数より小さく設定してある。

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、従来、この種の地すべり抑
止用杭としては、前記すべり面付近に作用する最大応力
を基にして杭の必要断面積を算出し、全長にわたって同
一断面に形成したものがあった。

【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、杭の全長において小さな応力しか
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。また、杭の
設置は、予め形成された地中穴に、前記杭の上端部に吊
り治具を取り付けて吊った状態で下端部から挿入する方
法をとることが多いが、従来の地すべり抑止用杭によれ
ば、地中穴の内径寸法に余裕が少ない（杭外径寸法との
差が少ない）と、前記地中穴に杭下端部を挿入し難かっ
たり、杭上端部に設置してある吊り治具が地中穴に支
（つか）えて、スムースに杭の挿入作業をし難くなった
りする。これらの問題を解消するためには、地中穴の掘
削径を大径に設定しなければならず、作業効率の低下
や、コストアップにつながりやすい問題点がある。

【０００４】従って、本発明の目的は、上記問題点を解
消し、杭本体の経済性を高めると共に、効率よく設置す
ることが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の発明
の特徴構成は、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おいて、前記移
動層に位置させる第一杭部と、前記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、前記第二杭部の中間部から下端部にかけ
て、前記第二杭部における中間部から上方部分の外径寸
法より小径寸法の第二小径部を設け、前記第二小径部の
断面係数を、前記第二杭部における中間部から上方部分
の断面係数より小さく設定してあるところにある。

【０００６】請求項２の発明の特徴構成は、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
り抑止用杭において、前記移動層に位置させる第一杭部
と、前記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、前記第一杭部
の上端部から中間部にかけて、前記第一杭部における中
間部から下方部分の外径寸法より小径寸法の第一小径部
を設け、前記第一小径部の断面係数を、前記第一杭部に
おける中間部から下方部分の断面係数より小さく設定し
てあるところにある。

【０００７】請求項３の発明の特徴構成は、前記第二杭
部の中間部から下端部にかけて、前記第二杭部における
中間部から上方部分の外径寸法より小径寸法の第二小径
部を設け、前記第二小径部の断面係数を、前記第二杭部
における中間部から上方部分の断面係数より小さく設定
してあるところにある。

【０００８】請求項４の発明の特徴構成は、前記杭本体
が、鋼管であるところにある。

【０００９】〔作用及び効果〕請求項１の発明の特徴構
成によれば、前記移動層に位置させる第一杭部と、前記
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、前記第二杭部の中間部
から下端部にかけて、前記第二杭部における中間部から
上方部分の外径寸法より小径寸法の第二小径部を設け、
前記第二小径部の断面係数を、前記第二杭部における中
間部から上方部分の断面係数より小さく設定してあるか
ら、杭全体として、前記第二小径部によって使用材量を
抑えることが可能となり、杭の経済性を向上させること
が可能となる。また、応力的には、前記第二杭部の中間
部から下端部にかけては、前記第二杭部における中間部
から上方部分に比べて小さな値になることが確認されて
いるので、必要とされる強度を確保できるように無駄の
少ない断面設定をしながら上述のとおり経済性を向上さ
せることが可能となる。また、地中に杭を挿入する際
に、下端部が小径であるから、大径の地中穴を形成しな
くてもスムースに挿入することが可能となり、杭の建込
作業効率を向上させることが可能となると共に、前記地
中穴径を小さくできることによって杭設置工事全体とし
てのコストダウンを図ることも可能となる。

【００１０】請求項２の発明の特徴構成によれば、前記
移動層に位置させる第一杭部と、前記不動層に位置させ
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、前記第一杭部の上端部から中間部にかけ
て、前記第一杭部における中間部から下方部分の外径寸
法より小径寸法の第一小径部を設け、前記第一小径部の
断面係数を、前記第一杭部における中間部から下方部分
の断面係数より小さく設定してあるから、杭全体とし
て、前記第一小径部によって使用材量を抑えることが可
能となり、杭の経済性を向上させることが可能となる。
また、応力的には、前記第一杭部の上端部から中間部に
かけては、前記第一杭部における中間部から下方部分に
比べて小さな値になることが確認されているので、必要
とされる強度を確保できるように無駄の少ない断面設定
をしながら上述のとおり経済性を向上させることが可能
となる。また、杭の上端部が小径であるから、その部分
の外周面と、前記地中穴の周壁との間に余裕のあるスペ
ースができ、例えば、地中に杭を挿入する際に、杭外径
よりはみ出す吊り治具を杭頭に取り付けても、地中穴周
壁に前記吊り治具が支（つか）えるのを防止した状態で
杭の建て込みをスムースに実施することが可能となる。
その結果、杭の建込作業効率を向上させることが可能と
なる。

【００１１】請求項３の発明の特徴構成によれば、請求
項１の発明による作用効果と、請求項２の発明による作
用効果とを合わせ持った地すべり抑止用杭を提供するこ
とが可能となる。従って、必要とされる強度を確保でき
るように無駄の少ない断面設定をしながら、杭の構成材
量を更に抑えることが可能となり、杭の経済性をより向
上させることが可能となる一方、杭の建込作業効率をも
更に向上させることが可能となり、杭設置工事全体とし
てのコストダウンを図ることも可能となる。

【００１２】請求項４の発明の特徴構成によれば、請求
項１〜３の何れかの発明による作用効果を叶えることが
できるのに加えて、前記杭本体が、鋼管であるから、上
述のような杭とするための加工性に富むと共に、材量そ
のものが容易に入手し易いから、経済性の高い地すべり
抑止用杭とすることが可能となる。

【００１３】

【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。尚、図面において従来例と同一の
符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示してい
る。

【００１４】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。

【００１５】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、杭の上下端部に
比べて、杭の中間部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３に示すよ
うに、前記第二杭部４Ｂは、その中間部から下端部にか
けて、前記第二杭部４Ｂにおける中間部から上方部分の
外径寸法より小径寸法の第二小径部５を形成してあり、
前記第一杭部４Ａは、その上端部から中間部にかけて、
前記第一杭部４Ａにおける中間部から下方部分の外径寸
法より小径寸法の第一小径部６を形成してある。前記第
二小径部５、及び、第一小径部６とも、杭の中間部の外
径寸法より小径寸法の小径鋼管５ａ・６ａと、それら小
径鋼管５ａ・６ａを前記杭の中間部の大径鋼管７に連結
する継手鋼管５ｂ・６ｂとで構成してある。そして、隣
接させるそれぞれは溶接によって一体に接合（又は、一
体鋳造により成形）してある。また、前記小径鋼管５ａ
・６ａ、継手鋼管５ｂ・６ｂ、及び、大径鋼管７は、応
力分布に応じて厚みを変化させることができる。また、
厚みの変化は漸増、又は、漸減させることができる。因
みに、前記両小径部６・５の断面係数は、杭の中間部の
断面係数より小さくなるように設定されている。因み
に、杭に作用する応力分布は、一般的に図２に示す曲げ
モーメント図のような傾向があり、その結果、第一小径
部６及び第二小径部５の長さ寸法は、前記第一杭部４Ａ
及び第二杭部４Ｂのそれぞれ１／２以下の寸法に設定す
るのが好ましい。また、前記第一小径部６の上端部に
は、径方向に沿って対向する一対の位置に、吊り治具Ｔ
を取り付けるための挿通孔Ｋを各別に形成してある。従
って、前記挿通孔Ｋにシャックル（図４参照）やフック
等の吊り治具Ｔを挿通させて揚重装置によって当該杭Ｐ
を吊り上げることができる。

【００１６】次に、当該鋼管杭Ｐの設置手順について説
明すると、 ［１］ 地すべり抑止対象となる地盤Ｇに、地上部から
所定の深度まで地中穴Ｈを形成する（図３（イ）参
照）。掘削径は、前記大径鋼管７の外径より若干大きな
寸法に設定してある。但し、前記第二小径部５が納まる
深度については、第二小径部５の外径より若干大きな寸
法にまで小さくすることができる。 ［２］ 当該鋼管杭Ｐに前記吊り治具Ｔを取り付けて、
前記地中穴Ｈに挿入する（図３（ロ）・（ハ）参照）。 ［３］ 当該鋼管杭Ｐの外周部の隙間に、固化材を充填
して地盤との一体化を図る（図３（ニ）参照）。 ［４］ 同様の工程で、他の複数の鋼管杭Ｐを平面位置
をずらした位置にそれぞれ設置し、最後に、各鋼管杭Ｐ
の頭部をつなぐ状態にコンクリートを打設する。

【００１７】〔別実施形態〕以下に他の実施の形態を説
明する。

【００１８】〈１〉 地すべりの抑止としては、本発明
の地すべり抑止用杭を、上述のように並設するものに限
るものではなく、例えば、一定管径の従来の杭を混在す
る状態に設置してあってもよい。 〈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。 〈３〉 本発明の地すべり抑止用杭は、先の実施形態で
説明したように第一小径部６と第二小径部５との両方を
備えたものに限るものではなく、何れか一方の小径部を
設けてあるものであってもよい。 〈４〉 また、杭本体は、図５に示すように、上端部が
地表面より突出する状態に設置してもよく、更には、隣
接させて設置した他の杭の上端部どうしを、例えばコン
クリート造のつなぎ部材Ｃで連結するものであってもよ
い。このような形態とすることで、単一の杭より高い地
すべり抑止効果が得られ易くなる。また、この場合、単
一径の杭に比べて前記第一小径部６を形成してあること
によって、前記つなぎ部材Ｃの巾寸法をより少なくする
ことが可能となる。

【００１９】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

【図３】杭の施工状況を示す断面図

【図４】杭の吊り下げ状態を示す上端部断面図

【図５】別実施形態の杭の設置状況を示す断面図

【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 ５ 第二小径部 ６ 第一小径部

Claims (4)

【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、前記第二杭部（４Ｂ）の中間部から下端部にかけ
   て、前記第二杭部（４Ｂ）における中間部から上方部分
   の外径寸法より小径寸法の第二小径部（５）を設け、前
   記第二小径部（５）の断面係数を、前記第二杭部（４
   Ｂ）における中間部から上方部分の断面係数より小さく
   設定してある地すべり抑止用杭。
2. 【請求項２】 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、前記第一杭部（４Ａ）の上端部から中間部にかけ
   て、前記第一杭部（４Ａ）における中間部から下方部分
   の外径寸法より小径寸法の第一小径部（６）を設け、前
   記第一小径部（６）の断面係数を、前記第一杭部（４
   Ａ）における中間部から下方部分の断面係数より小さく
   設定してある地すべり抑止用杭。
3. 【請求項３】 前記第二杭部（４Ｂ）の中間部から下端
   部にかけて、前記第二杭部（４Ｂ）における中間部から
   上方部分の外径寸法より小径寸法の第二小径部（５）を
   設け、前記第二小径部（５）の断面係数を、前記第二杭
   部（４Ｂ）における中間部から上方部分の断面係数より
   小さく設定してある請求項２に記載の地すべり抑止用
   杭。
4. 【請求項４】 前記杭本体（４）が、鋼管である請求項
   １〜３の何れかに記載の地すべり抑止用杭。