JPH111921A

JPH111921A - 地盤の液状化防止装置

Info

Publication number: JPH111921A
Application number: JP15464797A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Onda; 邦彦恩田; Shigeru Nakagawa; 茂中川
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1997-06-12
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 1999-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】矢板に排水機能を付加することにより施工時
間を短縮でき、その上安価で施工が容易な地盤の液状化
防止装置を得ること。【解決手段】地盤に打設される矢板１と、上部開口部
に中心方向に突設された係止部３４を有し、矢板１に取
付けられるほぼ筒状の端面保護部材３と、筒状に形成さ
れ先端部が端面保護部材３に着脱可能に連結されるケー
シング２と、矢板１に係止する係止部材４２ａ，４２ｂ
を有しケーシング２に接合される当て板４と、吸水性又
は透水性を有しケーシング２内に挿入されるドレーン部
材５と、外周に端面保護部材３の係止部３４に係止しう
る係止手段６２を有し、ドレーン部材５の下端部に結合
されてドレーン部材５の下部と共に端面保護部材３内に
収容されるエンドキャップ６とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地震時に砂質地盤
に発生する液状化を防止し、各種構造物の液状化被害を
防止することのできる地盤の液状化防止装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】砂質地盤の液状化防止対策としては種々
提案されているが、その一例として特公平６−１１９９
０号公報（以下従来技術１という）に記載された発明が
ある。この発明は、振動を利用してケーシングを砂質地
盤にその砂質地盤を締固めつつ打込む工程と、地盤の所
定圧力に対する耐圧性を有し周壁に透水用の孔を開設し
たパイプに透水性フィルタを被せてなるドレーンパイプ
をケーシングに挿入する工程と、ケーシングを砂質地盤
から引抜いて砂質地盤にドレーンパイプを残留させる工
程とを有し、砂質地盤中の過剰間隙水圧をドレーンパイ
プを用いて低下させるようにした砂質地盤の液状化防止
工法に関するものである。

【０００３】また、特開平２−２２５７１２号公報（以
下従来技術２という）に開示された発明は、矢板本体の
長手方向に沿った所定区間に、多数の開口部とこの開口
部からの地盤の浸入を防止するためのフィルタを備えた
排水用部材を１条又は複数条、少なくとも矢板本体の片
面に設けたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来技術１の発明は、
ドレーンパイプと矢板を別々に施工しなければならない
ので、施工時間に制約がある場合は対応が困難であり、
施工性に問題がある。また、従来技術２の発明は、あら
かじめ排水用部材を取付けた鋼矢板を打設するようにし
ているため施工時間の短縮を図ることができるが、施工
時間の短縮による効果以上に排水用部材の加工及び鋼矢
板への取付けにコストがかかり、経済性の面で問題があ
る。

【０００５】本発明は、上記の課題を解決すべくなされ
たもので、矢板に排水機能を付加することにより施工時
間を短縮でき、その上安価で施工が容易な地盤の液状化
防止装置を得ることを目的としたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

（１）本発明に係る地盤の液状化防止装置は、地盤に打
設される矢板と、上部開口部に中心部方向に突設された
係止部を有し、前記矢板に取付けられるほぼ筒状の端面
保護部材と、筒状に形成され先端部が前記端面保護部材
に着脱可能に連結されるケーシングと、前記矢板に係止
する係止部材を有し前記ケーシングに接合される当て板
と、吸水性または透水性を有し前記ケーシング内に挿入
される筒状のドレーン部材と、外周に前記端面保護部材
の係止部に係止しうる係止手段を有し、前記ドレーン部
材の下端部に結合されて該ドレーン部材の下部と共に前
記端面保護部材内に収容されるエンドキャップとを備え
たものである。

【０００７】（２）上記（１）のエンドキャップを、ド
レーン部材の下端部に結合される有底筒状の本体と、下
部が該本体と一体に形成され上部が拡径されたほぼ漏斗
状の係止手段とによって構成した。（３）上記（２）の係止手段を、複数の係止片によって
形成した。

【０００８】

【発明の実施の形態】

実施形態１図１は本発明の実施形態１を示すもので、（ａ）は正面
図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図、図２は図１の分解斜視
図である。また、図３は図１（ａ）のＢ−Ｂ拡大断面
図、Ｃ−Ｃ拡大断面図及びＤ−Ｄ拡大断面図である。図
において、１は鋼矢板、２は鋼管２１からなり鋼矢板１
より短いケーシング、３は鋼矢板１のウェブの内面下部
に固定され、ケーシング２の下部が連結される端面保護
部材、４は鋼矢板１のウェブの幅と同じかこれより狭い
幅で長さも短い当て板、５は例えばポリエチレン製の穴
あき耐圧管からなるドレーン部材である。６はドレーン
部材５の下端部を補強するエンドキャップ、７はゴムの
如き弾性材からなり、端面保護部材３に嵌合する例えば
Ｏリングのような止水リングである。以下上記各部材に
ついてそれぞれ詳細に説明する。

【０００９】鋼矢板１は、図１〜図３では断面ほぼコ字
状の鋼矢板１を用いた場合を示したが、例えば、図４に
示すＨ形鋼１１、図５（ａ）に示す矢板付きＨ形鋼１
２、（ｂ）図に示すような鋼管１３、（ｃ）図に示すよ
うな矢板付き鋼管１４などを用いてもよく、さらには、
コンクリート杭、既製の鉄筋コンクリート杭、プレスト
レスコンクリート杭、鋼管コンクリート杭など（以下こ
れらを一括してコンリート杭という）であってもよい。
以下本明細書においては、上述の各種矢板、鋼管、コン
クリート杭などを総称して矢板という。

【００１０】端面保護部材３は、図６、図７に示すよう
に、外径がケーシング２の内径とほぼ等しく、その外面
がケーシング２の内側に嵌入しうる大きさで、かつ、そ
の内径はドレーン部材５の外径よりやや大きく、ドレー
ン部材５がその内側に嵌入しうる大きさの円筒状の本体
部３１を有し、この本体部３１の下部は斜めに切除され
てその開口部が楕円形の板で閉塞され、尖鋭部３２が形
成されている。なお、この尖鋭部３２を省略し、下端部
を平坦に形成してもよい。３３は保持ベルトで、本体部
３１の上下方向のほぼ中間部に溶接により取付けられて
いる。この保持ベルト３３はケーシング２の装着時にス
トッパの役割を果すと共に、溶接により矢板１のウェブ
に接合される。３４は本体部３１の上部開口部の内周縁
に突設された複数個の係止部である。

【００１１】当て板４は鋼材からなる板状のもので、上
部には引上げ時にワイヤなどを挿通する目通し穴４１が
設けられており、また、上部の両側縁部にはほぼ逆Ｕ字
状の係止部材４２ａ，４２ｂの一方の脚部が溶接により
取付けられている。そして、当て板４の下部はケーシン
グ２の上部に溶接により一体に接合されている。この場
合、図３（ａ）に示すように、当て板４との接合をより
確実にするため、ケーシング２の両側にブラケット４３
ａ，４３ｂを溶接してこれを当て板４に溶接するように
してもよい。

【００１２】係止部材４２ａ，４２ｂは前述のように当
て板４に取付けられて矢板１に係止し、ケーシング２を
矢板１とほぼ平行に保持するためのものであるが、例え
ば、係止部材４２ａ，４２ｂを当て板４の前面に取付け
て矢板１の上端部に係止するようにしてもよく、あるい
は、当て板４の背面にほぼ逆Ｊ字状の係止部材４２ａ，
４２ｂを取付け、これを矢板１の上端部に係止させるな
ど、その形状、取付け位置は適宜変更することができ
る。

【００１３】ドレーン部材５は、例えば、ポリエチレン
の如き合成樹脂製の耐圧管の周壁に多数の網目や穴５１
を有する吸水性又は透水性を有する筒状のもので、必要
に応じて、穴５１から土砂の浸入を防止するために、例
えば、吸水性又は透水性及び耐食性を有する合成繊維
製、合成樹脂製、ステンレス製などのフィルタで被覆し
てもよい。このドレーン部材５は合成樹脂製に限定する
ものではなく、ステンレスの如き耐食性を有する金属管
で構成してもよい。

【００１４】エンドキャップ６は、図８、図９に示すよ
うに、例えば、ポリエチレンなどの合成樹脂からなり、
内径がドレーン部材５の外径とほぼ等しい有底円筒状の
本体６１と、この本体６１の外周に設けられ、下部が本
体６１と一体に形成され上部が拡径されたほぼ漏斗状に
形成されて係止手段を形成する係止外筒６２とからな
り、係止外筒６２の上端部は本体６１の上端部より若干
下方に位置している。なお、本体６１と係止外筒６２の
上端部は同じ高さにしてもよい。

【００１５】このエンドキャップ６は、図１０、図１１
に示すように、本体６１をドレーン部材５に嵌入して接
着剤により一体に結合される。なお、図示してないが、
本体６１の内壁にドレーン部材５の網目や穴５１に係止
する突起を設ければ、ドレーン部材５との結合がより確
実になる。また、ドレーン部材５に結合した際に、両者
の間にピンを打込み、あるいは両者をボルトで結合して
もよい。

【００１６】次に、上記のような実施形態１に係る液状
化防止装置の組立て手順の一例について説明する。（１）図１１に示すように、端面保護部材３の本体部３
１に１個又は複数個の止水リング７を嵌合し、保持ベル
ト３３上に位置させる。この場合、遮水性を高めるた
め、その外径がケーシング２の内径より大きい止水リン
グを用いることが望ましい。そして、端面保持部材３を
矢板１のウェブの下方に当接し、保持ベルト３３を矢板
１に溶接して両者を一体に接合する（図１参照）。ま
た、ケーシング２を当て板４に溶接して接合する。

【００１７】（２）また、図１０に示すように、ドレー
ン部材５の下端部にエンドキャップ６の本体６１を嵌入
し、接着剤等により一体に結合してドレーン部材５の下
部開口部を閉塞すると共に、ドレーン部材５の下端部を
補強する。

【００１８】（３）次に、図１１に示すように、エンド
キャップ６が装着されたドレーン部材５の下端部を、端
面保護部材３の本体部３１内に収容する。このとき、エ
ンドキャップ６の係止外筒６２は、端面保護部材３の係
止部３４によって中心方向に押されて弾性変形し、係止
部３４を過ぎると再び元の状態に戻り、その先端部が係
止部３４に当接する。そして、エンドキャップ６が本体
３１の尖鋭部３２の内壁に当接して停止する。このよう
にして、エンドキャップ６はその上下が端面保護部材３
の本体部３１によって拘束される。以上の作業はあらか
じめ工場で行うことができる。

【００１９】（４）この状態で、図１２に示すように、
当て板４に接合されたケーシング２を矢板１に沿って前
進させ、ケーシング２内にドレーン部材５を挿入する。
ケーシング２をさらに前進させると、その下端部が端面
保護部材３に嵌合し、止水リング７を介して保持ベルト
３３に当接し、前進を停止する。同時に、当て板４に設
けた係止部材４２ａ，４２ｂが矢板１の上端部に係止す
る。このときの状態を図１に示す。これにより、液状化
防止装置の組立を完了する。

【００２０】以上、本実施形態の組立手順の一例につい
て説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、
例えば、ドレーン部材５を当て板４に接合されたケーシ
ング２内に挿入してケーシング２と共に矢板１に沿って
前進させ、ある位置でケーシング２を停止させてドレー
ン部材５のみを前進させてドレーン部材５を端面保護部
材３に結合したのち、ケーシング２を前進させてその先
端部を断面保護部材３に嵌合して保持ベルト３３に当接
させると共に、当て部材４の係止部材４２ａ，４２ｂを
矢板１に係止させるなど、適宜変更することができる。

【００２１】次に、上記のように構成した本実施形態の
液状化防止装置を、砂質地盤に建込む工法について説明
する。図１３（ａ）に示すように、矢板１及びケーシン
グ２が接合された当て板４をバイブローハンマー８で保
持し、所定深さまで地盤９に打設する。このとき、端面
保護部材３に尖鋭部３２を設ければ、打設時の貫入抵抗
を大幅に減少することができる。また、ケーシング２と
端面保護部材３との間には止水リング７が介装されてい
るので、例えば、被圧された地下水が存在する地盤にお
いても、ケーシング２内に水や土砂などが浸入するおそ
れがなく、確実に施工することができる。

【００２２】打設が終ったときは、図１３（ｂ）に示す
ように、当て板４に設けた目通し穴４１にワイヤーなど
を通して、矢板１、端面保護部材３及びドレーン部材５
を地盤９中に残置した状態で当て板４とケーシング２を
引き抜く。これにより、液状化防止装置は、図１３
（ｃ）に示すように、地盤９中に埋設される。なお、６
７はドレーン部材５の上部開口部を閉塞するキャップで
ある。

【００２３】ケーシング２の引抜きにあたっては、ドレ
ーン部材５がケーシング２と共上りするおそれがある。
本発明は、このような問題を解決するために、エンドキ
ャップ６に係止外筒６２を設けたので、若し、ドレーン
部材５がケーシング２と共上りをはじめると、図１４に
示すように、エンドキャップ６の係止外筒６２の先端部
が端面保護部材３の係止部３４に係止されてドレーン部
材５はそれ以上上昇できないため、ケーシング２のみが
引抜かれ、ドレーン部材５はその位置に確実に残置され
る。

【００２４】ところで、ケーシング２内は中空状態であ
り、このため、ケーシング２を引抜く瞬間に、周辺地盤
の地下水や土砂がドレーン部材５に廻り込んでその網目
や穴５１を閉塞する懸念がある。このような場合は、図
１５（ｂ）に示すように、矢板２を地盤９に打設したの
ち、ケーシング２内にホース８１を差し込んで注水す
る。これにより、地盤９内の地下水とケーシング２内の
水が平衡状態を保つため、ドレーン部材５の網目や穴５
１の閉塞現象が回避される。

【００２５】実施形態２図１６は本発明の要部をなすエンドキャップ６の実施形
態２の斜視図である。本実施形態は係止手段を構成する
エンドキャップ６の係止外筒６２に複数のスリット（切
除部）６３を設けて複数に分割し、係止片６４を形成し
たもので、図１７に示すように、本体６１にドレーン部
材５０を嵌入するようにしたものである。なお、スリッ
ト６３を設ける代りに、当初から本体６１の下部外周に
複数の係止片６４を設けてもよい。本実施形態の作用効
果は実施形態１の場合と同様である。

【００２６】実施形態３図１８はエンドキャップ６の実施形態３の斜視図であ
る。本実施形態においては、本体６１の外径をドレーン
部材５の内径とほぼ等しく形成して係止片６４との間に
すき間を設け、図１９に示すように、本体６１と係止片
６４との間にドレーン部材５を嵌入するようにしたもの
である。この場合、本体６１の外壁に突起を設け、これ
をドレーン部材５の穴５１に係合させるようにしてもよ
い。本実施形態の作用効果も実施形態１の場合とほぼ同
様である。なお、実施形態１及び２においても、本体６
１と係止外筒６２又は係止片６４との間にドレーン部材
５を嵌入するようにしてもよい。

【００２７】上記の各実施態様においては、円筒状のケ
ーシング２を用いた場合を示したが、断面四角形の角形
鋼管を用いてもよい。なお、この場合は、端面保護部材
３、エンドキャップ６などをケーシング２の形状に対応
した形状にすることが必要である。

【００２８】上記のように構成した本発明においては、
矢板１に近接してドレーン部材５を設け、両者を同時に
地盤中に打設するようにしたので、施工が容易で工期を
短縮することができる。また、矢板１の打設に際して、
矢板１、ケーシング２及び端面保護部材３により周囲の
地盤の土止め、締切り、締固めが並行して行われるの
で、地盤の液状化に対する強度を高めることができる。

【００２９】さらに、ドレーン部材５に地下水を流入さ
せて地盤中に発生する過剰間隙水圧を消散させると共
に、これに近接して強度の大きい矢板１を設けたので、
各種構造物の液状化被害を防止することができる。ま
た、ドレーン部材の先端部に係止手段を有するエンドキ
ャップを装着するようにしたので、先端部が破損するお
それがなく、施工に際してはドレーン部材が共上りする
こともない。

【００３０】上記の各実施形態では、矢板１のウェブの
内面側に当て板４が接合されたケーシング２及び端面保
護部材３を設けて、ケーシング２内にドレーン部材５を
挿入した場合を示したが、これら各部材は矢板１のウェ
ブの外面側に設けてもよく、あるいはウェブの内面側と
外面側の両方に設けてもよい。さらに、図４及び図５に
破線で示すように、矢板１の種類、形状に応じて、適宜
の場所に適宜数のドレーン部材５を設けることができ
る。

【００３１】

【発明の効果】

（１）本発明に係る地盤の液状化防止装置は、地盤に打
設される矢板と、上部開口部に中心部方向に突設された
係止部を有し矢板に取付けられるほぼ筒状の端面保護部
材と、筒状に形成され先端部が端面保護部材に着脱可能
に連結されるケーシングと、矢板に係止する係止部材を
有しケーシングに接合される当て板と、吸水性または透
水性を有しケーシング内に挿入されるドレーン部材と、
外周に端面保護部材の係止部に係止しうる係止手段を有
し、ドレーン部材の下端部に結合されてドレーン部材の
下部と共に端面保護部材内に収容されるエンドキャップ
とを備えたので、安価で施工が容易であり、工期を短縮
することができる。

【００３２】また、矢板の打設に際して、矢板、ケーシ
ング及び端面保護部材により、周囲の地盤の土止め、締
切り、締固めが並行して行われるので、地盤の耐液状化
性を向上させることができる。さらに、ドレーン部材に
地下水を流入させて地盤中に発生する過剰間隙水圧を消
散させると共に、これに近接して矢板を設けたので、各
種構造物の液状化被害を防止することができる。

【００３３】また、矢板に対してケーシングを着脱自在
としたので、ケーシングを矢板に沿って確実に取付ける
ことができ、また、矢板の打設後においてケーシングを
容易に引抜くことができる。さらに、端面保護部材に係
止部を設けると共に、ドレーン部材の端部に結合するエ
ンドキャップにこの係止部に係止しうる係止手段を設け
たので、ケーシングの引抜きに際してドレーン部材が共
上りすることなく、地盤中に確実に残置させることがで
きる。

【００３４】（２）また、上記（１）のエンドキャップ
を、ドレーン部材の下端部に結合される有底筒状の本体
と、下部がこの本体と一体に形成され上部が拡径された
ほぼ漏斗状の係止手段とによって構成し、（３）あるいは、上記（２）の係止手段を、複数の係止
片によって構成したので、構造が簡単でドレーン部材の
先端部の破損を防止すると共に、ケーシングの引抜きに
際してドレーン部材を確実に地盤中に残置させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の正面図及びそのＡ−Ａ断
面図である。

【図２】図１の分解斜視図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄ断面図である。

【図４】図１の矢板の他の例を示す模式図である。

【図５】図１の矢板の他の例を示す模式図である。

【図６】図１の端面保護部材の斜視図である。

【図７】図６の縦断面図である。

【図８】図１のエンドキャップの斜視図である。

【図９】図８の縦断面図である。

【図１０】ドレーン部材とエンドキャップの結合状態を
示す斜視図である。

【図１１】ドレーン部材を端面保護部材内に収容した状
態を示す縦断面図である。

【図１２】実施形態１の組立順序を示す説明図である。

【図１３】本発明の施工例の説明図である。

【図１４】図１３（ｂ）におけるエンドキャップの作用
説明図である。

【図１５】本発明の他の施工例の説明図である。

【図１６】本発明の実施形態２のエンドキャップの斜視
図である。

【図１７】図１６のエンドキャップにドレーン部材を結
合した状態を示す縦断面図である。

【図１８】本発明の実施形態３のエンドキャップの斜視
図である。

【図１９】図１８のエンドキャップにドレーン部材を結
合した状態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１矢板２ケーシング３端面保護部材３１本体部３４係止部４当て板５ドレーン部材６エンドキャップ６１本体６２係止外筒６３スリット６４係止片７止水リング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地盤に打設される矢板と、上部開口部に中心部方向に突設された係止部を有し、前
記矢板に取付けられるほぼ筒状の端面保護部材と、筒状に形成され、先端部が前記端面保護部材に着脱可能
に連結されるケーシングと、前記矢板に係止する係止部材を有し、前記ケーシングに
接合される当て板と、吸水性または透水性を有し、前記ケーシング内に挿入さ
れる筒状のドレーン部材と、外周に前記端面保護部材の係止部に係止しうる係止手段
を有し、前記ドレーン部材の下端部に結合されて該ドレ
ーン部材の下部と共に前記端面保護部材内に収容される
エンドキャップとを備えたことを特徴とする地盤の液状
化防止装置。
【請求項２】エンドキャップを、ドレーン部材の下端
部に結合される有底筒状の本体と、下部が該本体と一体
に形成され上部が拡径されたほぼ漏斗状の係止手段とに
よって構成したことを特徴とする請求項１記載の地盤の
液状化防止装置。
【請求項３】係止手段を、複数の係止片によって形成
したことを特徴とする請求項２記載の地盤の液状化防止
装置。