JPS6311710A - 既設構造物の耐震補強工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 何）産業上の利用分野 本発明は、地震時に液状化する可能性のある砂質地盤上
にある盛土または岸壁等の既設構造物を耐震補強する工
法に関するものである。

仲）従来技術 一般に、水分を多く含む砂質地盤に地震外力が加えられ
たとき、砂質地盤があたかも液体としての性状を呈する
液状化現象が起ることは広く知られている。この現象は
、砂質地盤の局部せん断変形てより砂粒子間の水圧が急
増し、水流を生じ、それに伴い砂粒子の流動が生じるこ
とによって起るものである。

このような地震時に液状化する可能性のある砂質地盤上
１ｃ施工される構造物としては、港湾の岸壁・護岸、ま
たは鉄道・道路の盛土等がある。このような地盤上にあ
る既設構造物に対する従来の耐震補強工法の代表例を第
２図囚および（Ｂ）に示す。

第２図囚は、ケーソン構造物による護岸の一例の横断面
図である。支持地盤１上には、地震時に液状化する可能
性のある砂質地盤２がある。砂質地盤２上に捨石マウン
ド３が設けられ、その上にケーソン４が置かれ、その内
に砂、石、等が詰め込まれ、水面と反対側に裏込め土砂
５が盛られて護岸が形成される。

以下、説明の便宜上、土砂等を詰め込んだケーソン４お
よび捨石マウンド３等を含めて、ケーソン構造物４０と
呼ぶ。

耐震補強工法にさいしては、地震時の「すべり面」６が
設定される。砂質地盤２は、地震時に液状（ヒする可能
性があると、すべり力に対する抵抗が期待できない。裏
込め土砂５の範囲のみに抵抗力を期待することになるが
、それだけでは不十分である。

そこで、従来の耐震補強工法ではケーソン構造物４０を
補強するためにケーソン４の前面側（海側）に、砕石、
砂等による改良地盤７を設ける。

改良地盤７により、地震時には、砂質地盤２の過剰間隙
水圧を抜けさせて余効地盤８の生成を期待する。改良範
囲なＬ、余効範囲を２とすれば、Ｌ＋ｌの範囲が地震時
のすべり力に抵抗できることになる。そこで、設計では
すべり刀と抵抗力とが等しくなるように、Ｌの範囲を決
定する。

しかし、Ｌの範囲は使用する材料によっては長いものが
必要となり、また、Ｅの範囲も不明な点が多く、置換の
方法によっては特定できない。

一方、陸上の盛土構造物（４０勺に対する補強方法とし
ては、第２図ＣＢ）に示すように、砂質地盤２上の盛土
４′　の両側ののり尻に鋼矢板９を打設し、タイロッド
９′で鋼矢板９を連結し、砂質地盤２内に壁を形成する
方法がある。

しかし、この方法は、土砂の側方流動を防止することが
主眼であり、地盤の液状化防止には効果がない。さらに
、タイロッド９′のみの連結では構造系としての剛性に
乏しい。

その他、液状化防止工法として従来から種々の提案がな
されてきたが、施工法、経済性の点で一長一短があり、
効果については、定量的に把握されていないものが多い
。

（ハ）発明が解決しようとした問題点 本発明が解決しようとした問題点は、盛土または岸壁等
の既設構造物を支持する地盤に対して、地震時の液状化
防止およびすべり防止を図ることができる簡便な耐震補
強工法を得ることにある。

に）問題点を解決するための手段 本発明の耐震補強工法は、両側面に多数の小孔を設けた
扁平な箱状体を杭をかいして連結した状態で既設構造物
周辺の地盤に鉛直に打設すること、前記杭を支持地盤ま
で根入れすること、前記箱状体を地震時に液状化する可
能性のある砂質地盤に位置せしめることによって、上記
問題点を解決している。

前記箱状体内に透水材を充填してもよい。

前記箱状体の上部を地面より露出させてもよい。

前記杭な中空に形成し、該杭と前記箱状体内部とを連通
させ、該抗の上部を地面より露出させてもよい。

（ホ）実施例 図面を参照して、本発明の耐震補強工法の具体的実施例
について説明する。

第１図）上、本発明の工法を陸上の既設構造物の一例で
ある盛土へ適用した場合を示したものであって、第２図
（Ｂ）に示す盛土構造物と同一のものについては同一番
号で示す。

本発明の工法においては、まず、第１図に概略示すよう
な扁平な箱状体１０と杭２０とを準備する。扁平な箱状
体重０は杭２０と一体に形成されるか（第４図〜第６図
）、または杭２０と別叫に形成されてもよい（第７図、
第８図）。

第４図から第６図までを参照して箱状体１０と杭２０と
の実施例について説明する。杭２０は中空の鋼管からつ
くられる。杭２０の両側に箱状体１０が溶接等により固
定される。箱状体１０は鋼板を一定の間隔をあけて構成
し、端面に継手１１を取り付けたものからできている。

箱状体１０の両９（１］面には多数の小孔３０が設けら
れている。小孔３０の形状は任意のものでよいが、応力
集中、加工難易の観点から円形のものが好ましい。また
、その孔明率（全孔面積／孔のある都立の全表面積）は
３〜８係が好ましい。

箱状体１０の内部と抗２０とは通水孔５０で連通してい
る。箱状体１０の内部には、ロックウール、玉砂利、砕
石等の透水材を充填する。この透水材は、小孔３０から
箱状体１０内に砂が進入し機能が低下するのを防止する
とともに、浸入した水を流通させる機能をもっている。

第７図および第８図に示す実施例においては、抗２０と
箱状体】Ｏとは別個につくられていて、継手１１で互い
に連結される。

独立した箱状体１０としては、第７図に示す通常の扁平
箱状体の外に、第９図に示すような鋼矢板１０１と鋼板
１０２との組み合せたもの、または、第１０図に示すよ
うな鋼矢板を２つ対向させて組み合せたものでもよい、 第１図および第３図に示すように、箱状体１０を杭２０
をかいして連結した状態で、盛土４′ののり尻υＣ打設
する。箱状体１０および杭２０は、地盤の状況に応じて
盛土構造物４０′の片側（第１図）！、たは両側（第３
図）に打設する。

杭２０は支持地盤１まで根入れをする。箱状体１０は、
地震時に液状化する可能性のある砂質地盤２に位置され
るように打設されろ。

杭２０と箱状体１０とが互いに連通しているときは、い
ずれか一方な砂質地盤２から突出させる。

両者が連通していないときは、箱状体１０を砂質地盤２
から突出させる。

以上の実施例は、本発明の工法を盛土構造物に適用した
場合について述べたが、本発明の工法は何らこれに限定
されるものではな（、岸壁・護岸等の港湾の既設構造物
にも適用できる。例えば、第２図（３）のケーソン構造
物４０を補強する場合は、ケーソン４の前面側（海側）
に本発明の工法における第４図〜第１０図における小孔
を設けた箱状体１０と杭２０を、箱状体１０が液状化す
る可能性のある砂質地盤２に位置せしめるようにして前
記の実施例と同様に打設することでケーソン構造物４０
における耐震補強を行うことができる。

（へ）作　用 本発明の耐震補強工法の作用について説明する。

第１図に示すように、杭２０が砂質地盤２を貫通して支
持地盤１まで根入れされているので、すべり面６に対す
るすべり抵抗を発生している。

さらに、箱状体１０の中間部て設げた小孔が、地震時に
砂質地盤２に生じた過剰間隙水圧を吸収し、箱状体１０
または杭２０の上端から地上に排水する。このようにし
て、砂質地盤２は、箱状体１０の付近のＬ′範囲の液状
化を防止する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工法の概略説明図。第２図は従来の工
法の概略説明図。第３図は第１図の横断面図。第４図は
本発明の工法に用いる杭および箱状体の一実施例の正面
図。第５図は第４図のＶ−■線からみた横断面図。第６
図はＶＩ−ＶＩ線がらみだ縦断面図。第７図は本発明の
工法に用いる杭および箱状体の別の実施例の正面図。第
８図は第７図の１■−■線からみた横断面図。第９図お
よび第１０図は別の箱状体の斜視図。 １：支持地盤　　　　　　２：砂質地盤３：捨石マウン
ド　　　　４：ケーソン４１：盛土　　　　　　　　５
：裏込め土砂６：すべり面　　　　　　７：改良地盤８
：余効地盤　　　　　　９：鋼矢板 ９′：タイロッド　　　　１０：箱状体２０：杭　　　
　　　　　３０：小孔 ４０：ケーソン構造物　　４０／：盛土構造物１１：継
手　　　　　　５０：通水孔 １０１：鋼矢板　　　　　　１０２：銅板特許出願人　
住友金属工業株式会社 （外５名） 第２図 第３図 第４図 第７図 第８図 第９図 第１Ｏ図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）両側面に多数の小孔を設けた扁平な箱状体を杭を
   かいして連結した状態で既設構造物周辺の地盤に鉛直に
   打設すること、前記抗を支持地盤まで根入れすること、
   前記箱状体を地震時に液状化する可能性のある砂質地盤
   に位置せしめることからなる既設構造物の耐震補強工法
   。
2. （２）前記箱状体内に透水材を充填することを特徴とし
   た特許請求の範囲第（１）項に記載の工法。
3. （３）前記箱状体の上部を地面より露出させることを特
   徴とした特許請求の範囲第（１）項に記載の工法。
4. （４）前記杭を中空に形成し、該抗と前記箱状体内部と
   を連通させ、該抗の上部を地面より露出させることを特
   徴とした特許請求の範囲第（１）項に記載の工法。