JPS63535A - 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】 ３、発明の詳細な説明〕 （イ）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
にある既設ケーソン構造物を耐震補強する工法に関する
ものである。

（ロ）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に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
に施工される構造物としては、海岸等の岸壁・護岸、陸
上の鉄道・道路等の盛土等がある。

このような地盤上にある既設構造物に対する従来の酎震
補強工法の代表例を第２図に示す。

第２図は、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、土等が詰め込まれ、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ｌｌ
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。

耐震補強設計にさいしては、地震時の「すべり面」６が
設定される。砂質地盤２は、地震時に液状化する可能性
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、ケーソン構造物４ｏ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、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。

改良範囲をし、余効範囲を！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、
設計ではすべり力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の範囲は一般に長いものが必要となり、また
、ｌ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。

その他、液状化防止工法として、従来がら種々の提案が
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する問題点 本発明が解決しようとする問題点は、既設ケーソン構造
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酎震補強工法を得
ることにある。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明の酎震補強工法は、中間部に多数の小孔を設けた
中空杭を既設ケーソン構造物の所定箇所に該ケーソン構
造物を貫通して支持地盤まで鉛直に根入れすること、前
記中空杭の上端を海面より所定の高さだけ突き出して定
置させること、前記中空杭の小孔を設けた部分を地震時
に液状化の可能性のある砂質地盤に定置させること、前
記ケーソン構造物が前記中空杭にそって鉛直方向にのみ
相対移動可能に支持することによって、上記問題点を解
決している。

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

第１図に示すケーソン構造物４０による護岸の設置状況
は、第２図に示す護岸の設置状況と同じである。したが
って、同一参照番号は、同一のものを示す。

本発明の工法においては、まず、第１図に概略１、　　
、　示すような中空杭ｌＯを準備する。中空杭１ｏは鋼
管等からつくられ、その中間部１２に多数の小孔が設け
られている。小孔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（全孔面績／孔のある部位の全表面積）は３
〜８％が好ましい。

次いで、第１図に示すように、既設ケーソン構造物４０
の所定箇所に、構造物４０を貫通させて支持、　　　地
盤１まで鉛直に中空杭１０をねじ込む。その詳細な工程
については後述する。

中空杭１０の所要本数、ケーソン平面上での貫通箇所は
ケーソン４の構造、地下の地層の深さ、杭１０の直径等
によって決定する。

中空杭１０を地中にねじ込むさいに、杭１０の小孔を設
けた中間部１２が、地震時に液状化の可能性のある砂質
地盤に存在するように設定する。

中空杭１０の先端は、支持地！ｆｆ１ｌ内に十分に食い
込むまでねじ込まれる。中空杭ｌＯの上端は、後述する
ように、海水面より上に突出している。

中空杭１０は、ケーソン構造物４０内において、後述す
るような方法で鉛直方向に相対移動可能に支持される。

次に、第３図（Ａ）〜（Ｅ）を参照して、中空杭１０の
ねじ込み工程について説明する。

まず、（Ａ）図に示すように、ケーソン４内の中詰め土
砂内にケーシング・パイプ２０をケーソン４の底面に密
着するまで押し込む、ゲージング・パイプ２０の内径は
、中空パイプ１０の外径よりも約１００ｚｘ程度大きい
ことが好ましい。

次いで、（Ｂ）図に示すように、ケーシング　パイプ２
０と同軸にパイプ２０内に中空杭１０を挿入し、回転圧
入をさせながら、ケーソン４の底を貫通させる。

中空杭１０をなおも進行させ、捨石マウンド３、砂質地
盤２を貫通させ、支持地盤まで根入れをし、中空杭１０
の上端がケーソン４の上面よりも所定の高さ突き出た状
態で停止する（（Ｃ）図）。

ケーシング　パイプ２０、中空杭１０の圧入および堀削
土砂の排出は、本実施例に示すようにな、杭先端に穿孔
刃１１を収り付けて行う方法の他、慣用のオーガによる
方法等がある。

ケーシング　パイプ２０と中空杭１０との間にリング２
１を落し込み、さらにその上に低強度のモルタル２２を
高さ２０〜３０ｘｘ打設する（（Ｄ）図）。

リング２１は、ケーソン４の底部に設けた穴の間隙から
中詰め土砂の流出を防止するとともに、中空杭１０とモ
ルタル２２との接触抵抗を調節する働きをする。リング
２１は、鋼材、ゴム系材料、ポリエチレン系材ｋ）のも
のが好ましい。

ケーシング・パイプ２０を抜き取り、中空杭１０のまわ
りの間隙に土砂を入れ、さらにケーソン構造物４０上に
覆土する。

ｍ　ｔ＆に、（Ｅ）図に示すように、中空杭１０の上端
ｆ！：裏込め土砂５の上面から突出させ、蓋１３を取り
付ける。中空杭１０の上部には３ａ当な排水口１４が設
けられている。蓋１３には、第４図に示すように、リブ
１３１が設けられていて、中空杭１０の上部内側に嵌合
しやすくしておくのがよい。

（へ）作　　用 本発明の耐Ｒ補強工法の作用について説明する。

第１図に示すように、中空杭１０がケーソン構造物４０
を貫通して支持地盤１まで根入れしであるので、すべり
面６に対するすべり抵抗を発生している。

さらに、中空杭１０の中間部１２に設けた小孔が、地震
時に砂質地！２に生じた過剰間隙水圧を吸収し、中空杭
１０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、中空杭１０の付近のＬ′範囲で液状化が防止
される。

ケーソン４内で中空杭１０をリング２１およびモルタル
２２で支持しているので、ケーソン構造物４０が沈下し
たさいに、中空杭１０と構造物４ｏとの接触抵抗が小さ
くなり、中空杭１０の鉛直方向の相対移動を可能にする
。

しかし、中空杭１０は水平方向の移動は拘束されている
ので、ケーソンの転倒、滑動等が起らないようにするこ
とができる９

【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図は本発明の工法にもとづく中空
杭のねじ込み工程を示す説明図。 第４図は第３図（Ｅ）の■−ＩＶ線からみた上面図。 １：支持地盤　　　　　　２：砂質地盤３・捨石マウン
ド　　　　４：ケーソン５：裏込め土砂　　　　　６：
すべり面７：改良地慇　　　　　　８：余効地盤１０：
中空杭　　　　　　　１１：穿孔刃１２、中間部　　　
　　　　１３：若 １４排水口 ２０：ケーシング・パイプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中間部に多数の小孔を設けた中空杭を既設ケーソン構造
   物の所定箇所に該ケーソン構造物の底面を貫通して支持
   地盤まで鉛直に根入れすること、中空杭の上端を海面よ
   り所定高さ突き出して定置させること、前記中空杭の小
   孔を設けた部分を地震時に液状化の可能性のある砂質地
   盤に定置させること、前記ケーソン構造物が前記中空杭
   にそって鉛直方向にのみ相対移動可能に支持することか
   らなる既設構造物の酎震補強工法。