JPH0663239B2 - 地すべり抑止用井筒およびその築造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、地すべり地帯における抑止用の井筒構造お
よびその井筒の築造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、地すべり抑止対策として各種の方法が知られてい
る。このうち、深礎工は、地すべり面を貫通する大径の
コンクリート構造物を地中に設けることにより、すべり
面に作用する水平力に対して大きな曲げ剛性およびせん
断剛性で抵抗させるものであり、比較的大規模な地すべ
り地帯に用いられている。

この深礎工は、通常、直径５ｍ程度の大径の孔をすべり
面より下方の地盤に達するまで掘削し、孔壁面を鉄筋コ
ンクリートで巻立てた地中構造物であり、その築造は主
に人力によって行なわれている。

即ち、地表面から大径の孔を掘削しながら、孔壁を鋼製
のライナープレートまたはセグメントパネルにより支承
し、次いで地表面から掘削された孔の底部にバックホー
等の掘削機を搬入し、運転者がその掘削機を運転して孔
を掘り下げ、その掘り下げられた孔にライナープレート
やセグメントパネルを巻き立てて、孔壁を支承しなが
ら、深い大径の孔を掘削する。所定の深さまで掘削した
後、孔内に鉄筋枠を組み、これにコンクリートを打設
し、大径の井筒を形成するものである。またライナープ
レートを使用する場合は、一般にライナープレートと孔
壁間にコンクリートを打設巻立てした孔を形成してい
る。

これら従来の工法では、一部機械化されているが、根本
的には掘削，ズリの排出，ライナープレートまたはセグ
メントパネルの組立て、鉄筋組み，コンクリート打設等
を、孔内および孔底での作業によって行なっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の深礎工では、掘削孔底で作業を行うため、地下水
の噴出，不安定地盤での孔壁崩壊，地上からの落下物等
に対する安全対策が必要であった。また一部機械化され
ているが、狭あいな作業空間で主として入力作業で行わ
れるため、施工速度を速くすることが困難であった。

前記課題に対して、地中連続壁工法を利用して地下に鉄
筋コンクリート製の井筒を構築することが考えられる。
しかしこの工法では、連続壁築造予定部分を溝状に掘削
する際に、泥水を用いて孔壁を崩壊から保護する必要が
あり、地すべり地帯では、地層が不安定であるため、泥
水の逸出およびこれに起因する過剰間隙水圧の増大によ
り、地すべり誘発の恐れがある。そのため地中連続壁工
法を採用することはできなかった。

また地中にオーバーラップして孔を掘削し、その孔内に
Ｈ形鋼杭または鋼管杭を挿入したのち、その杭と孔壁と
の間隙にグラウト材を充填して地中壁を構築する柱列工
法も知られているが、この柱列工法は直線壁にしか挿入
されておらず、しかも隣り合う各孔内の杭は継手で結合
されていないので、柱列の一体性が不十分であった。

この発明は、鉄筋コンクリートと同等以上の断面剛性を
有すると共に、すべての作業を地上で行なうことにより
作業の安全性を確保することができ、かつ施工時の地す
べりの誘発を防止できると共に、高能率で施工すること
ができる地すべり抑止用井筒およびその築造方法を提供
することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、第１発明の地すべり抑止用
井筒においては、地すべり地帯の地盤に、すべり面１を
貫通する多数の竪孔２が間隔をおいて円形に並ぶように
穿設され、継手付き鋼杭３が前記竪孔２内に挿入される
と共に、その竪孔２と継手付き鋼杭３との間に硬化性グ
ラウト材４が充填され、隣り合う竪孔２に接続するよう
に設けられた中間竪孔５内に継手付き中間鋼杭６が挿入
され、その継手付き中間鋼杭６とその両側の継手付き鋼
杭３とは継手の噛み合いにより連結され、前記中間竪孔
５と継手付き中間鋼杭６との間に硬化性グラウト材７が
充填されている。

また第２発明の地すべり抑止用井筒においては、地すべ
り地帯の地盤に、すべり面１を貫通する多数の竪孔２
が、円形に並ぶと共に相互に接続するように穿設され、
各竪孔２内に、杭本体９とその両側面に固着されたスリ
ットパイプ製継手１０とからなる継手付き鋼杭３が挿入
され、前記竪孔２と継手付き鋼杭３との間に硬化性グラ
ウト材４が充填され、隣り合う継手付き鋼杭３における
スリットパイプ製継手１０に、鋼製中間継手部材８の両
側部分が噛み合わされ、その中間継手部材８が硬化性グ
ラウト材の中に埋設されると共に、前記スリットパイプ
製継手１０内に硬化性グラウト材１１が充填されてい
る。

また合理的な断面剛性の地すべり抑止用井筒を経済系に
築造するために、地盤のすべり面１を挟む上下方向の所
定区間における井筒の断面剛性が、井筒の他の部分の断
面剛性よりも大きくする。

さらにまた、前記目的を達成するために、この発明の地
すべり抑止用井筒の築造方法においては、地すべり地帯
の地盤に、すべり面１を貫通する竪孔２を、井筒築造予
定位置の周囲方向に並べて穿設し、鋼製杭本体９とその
杭本体９の両側面に沿って延長するように固着されたス
リットパイプ製継手１０とからなる継手付き鋼杭３を各
竪孔２に挿入し、その竪孔２と継手付き鋼杭３との間に
硬化性グラウト材４を充填し、隣り合う継手付き鋼杭３
のスリットパイプ製継手１０は、相互に噛み合わせる
か、あるいは鋼製中間継手部材８を介して連結し、前記
スリットパイプ製継手１０内に硬化性グラウト材１１を
充填する。

〔作用〕

すべり面１の下方の基盤１３に所定の深さまで貫入され
た井筒１２により、すべり面１よりも上部にある上方地
盤１４のすべり移動が抑止される。円形に並びように配
置された継手付き鋼杭３と継手付き中間鋼杭６とが継手
の噛み合わせにより連結されるか、隣り合う継手付き鋼
杭３におけるスリットパイプ製継手１０が鋼製中間継手
部材８を介して連結され、前記継手付き鋼杭３，継手付
き中間鋼杭６，鋼製中間継手部材８は硬化性グラウト材
の中に埋設され、さらにスリットパイプ製継手１０内に
硬化性グラウト材１１が充填されているので、上方地盤
１４の土圧により井筒１２に作用する曲げモーメントお
よびせん断力等に対し、井筒１２が大きな強度を発揮す
る。

〔実施例〕

次にこの発明を図示の例にとって詳細に説明する。

第５図はこの発明の第１実施例において用いられる継手
付き鋼杭３を示すものであって、鋼管からなる鋼製杭本
体９の両側面に、その杭本体９の長手方向に延長するス
リットパイプ製継手１０が溶接により固着され、前記杭
本体９の中心と各スリットパイプ製継手１０の中心とを
結ぶ直線の角度θは、構築される円筒状井筒の曲率によ
って定まる角度により決定される。

第６図はこの発明の第１実施例において用いられる継手
付き中間鋼杭６を示すものであって、鋼製中間杭本体１
５の両側面に、その中間杭本体の長手方向に延長するＴ
形鋼製継手１６におけるウェブが溶接により固着され、
前記中間杭本体１５の中心と各Ｔ形鋼製継手１６のウェ
ブとを結ぶ直線の角度θは、築造される円筒状井筒の曲
率によって定まる角度により決定される。

第１図ないし第４図は地すべり地帯の地盤に築造された
この発明の第１実施例に係る地すべり抑止用井筒１２を
示すものであって、この井筒１２は地盤のすべり面１を
貫通して基盤１３内の所定の根入れ深さまで挿入され、
その根入れ深さは、すべり面１の上部にある上方地盤１
４がすべる際に作用する水平力によって井筒１２がすべ
り方向に傾斜しないように、十分な根固め力を発揮する
深さに設定される。

前記井筒１２の構造について説明すると、多数の竪孔２
が一定間隔で円滑に並ぶように掘削され、各竪孔２に継
手付き鋼杭３が挿入されると共に、その継手付き鋼杭３
におけるスリットパイプ製継手入れが井筒築造予定位置
に周囲方向に位置するように配置され、かつ竪孔２の孔
壁と継手付き鋼杭３との間に、モルタルまたはコンクリ
ート等の硬化性グラウト材４が充填され、隣り合う竪孔
２にオーバーラップするよに掘削された中間竪孔５に、
継手付き中間鋼杭６が挿入され、その継手付き中間鋼杭
６における両側のＴ形鋼製継手１６のフランジ側部分
は、継手付き鋼杭３におけるスリットパイプ製継手入れ
内に挿入されて噛み合わされ、さらに中間竪孔５の孔壁
と継手付き中間鋼杭６との間にモルタルまたはコンクリ
ート等の硬化製グラウト材７が充填されると共に、スリ
ットパイプ製継手１０内にモルタルまたはコンクリート
等の硬化性グラウト材１１が充填されている。

また、すべり面１から上方にＬ_１およびすべり面１から
下方にＬ_２の範囲にわたって、Ｈ形鋼からなる鋼製補剛
部材１７が、各杭本体９および中間杭本体１５内に挿入
され、前記補剛部材１７は前記杭本体９および中間杭本
体１５内に充填されたモルタルまたはコンクリート等の
硬化性グラウト材１８に埋設されている。

前記井筒１２の断面構造は、深さ方向の全長にわたって
同一であってもよいが、前記実施例のように、すべり面
１を挟む上下の所定区間の井筒１２の断面剛性を他の部
分の断面剛性よりも大きく設定すれば、井筒を合理的な
断面剛性にして経済的に築造することができる。

第７図は第２発明の第１実施例に係る地すべり抑止用井
筒１２の一部を示すものであって、隣り合う継手付き中
間鋼杭６がオーバーラップするように穿設され、かつ隣
り合う継手付き鋼杭３のスリットパイプ製継手１０に、
Ｉ形鋼からなる鋼製中間継手８におけるフランジ側部分
が挿入されているが、その他の構成は第１発明の実施例
に係る井筒１２と同様である。

第８図は第２発明の第２実施例に係る地すべり抑止用井
筒１２の一部を示すものであって、鋼製杭本体９の両側
面に、それぞれ２本のスリットパイプ製継手１０が溶接
により固着されて、継手付き鋼杭３が構成され、かつ隣
り合う継手付き鋼杭３における対向する２組のスリット
パイプ製継手１０に、それぞれＩ形鋼からなる鋼製中間
継手部材８におけるフランジ側部分が挿入されている
が、その他の構成は第２発明の第１実施例と同様であ
る。

第９図は第２発明の第３実施例に係る地すべり抑止用井
筒１２の一部を示すものであって、隣り合う継手付き鋼
杭３の間に配置された２本のＩ形鋼からなる鋼製中間継
手部材８におけるウェブの巾方向中央部が、それらに溶
接により固着された鋼製連結板１９により連結されてい
るが、その他の構成は第２発明の第２実施例と同様であ
る。

第１０図は第２発明の第４実施例に係る地すべり抑止用
井筒１２の一部を示すものであって、隣り合う継手付き
鋼杭３の間に配置された２本のＩ形鋼からなる鋼製中間
継手部材８におけるウェブの巾方向中間部に、ウェブ巾
方向に間隔をおいて配置された２枚の鋼製連結板１９が
溶接により固着され、その連結板１９により２本の鋼製
中間継手部材８が連結されている、その他の構成は第２
発明の第２実施例と同様である。

第２発明の第２実施例ないし第４実施例の場合は、隣り
合う継手付き鋼杭の連結強度を著しく大きくすることが
できる。また第２発明の第３実施例および第４実施例の
場合は、隣り合う継手付き鋼杭３の井筒半径方向の継手
強度をも著しく大きくすることができる。

次にこの発明の方法を実施して第１発明の実施例に係る
地すべり抑止用井筒１２を築造する例について説明す
る。

まず第１１図に示すように、泥水を用いない掘削方式例
えばケーシング併用掘削機を使用して、地すべり地帯の
地盤に、すべり面１を貫通する竪孔２を穿設する。地す
べり地帯では、地盤が脆いので、泥水を用いた掘削方式
を採用すると、孔内から逸出した水がすべり面付近に滞
溜して地すべりを誘発する恐れがあるから、泥水を使用
しない掘削方式を採用するのが好ましい。

次に前記竪孔２内に継手付き鋼杭３における各スリット
パイプ製継手１０を井筒築造予定位置の周囲方向に位置
するように配置し、１本の継手付き鋼杭３の長さが築造
する井筒の長さよりも短かい場合は、継手付き鋼杭３を
溶接により継ぎ足しながら竪孔２内に挿入し、次いで竪
孔２の孔壁と継手付き鋼杭３との間に硬化性グラウト材
４を注入充填して柱体２０を築造する。

次に第１２図に示すように、その柱体２０から井筒築造
予定位置の周囲方向に離れた位置において、すべり面１
を貫通する竪孔２を、前述のように泥水を用いない掘削
方式により穿設したのち、第１３図に示すように、前記
竪孔２内に継手付き鋼杭３を挿入すると共に硬化性グラ
ウト材４を注入充填し、前述のようにして第２本目の柱
体２０を築造し、以下同様にして柱体２０を順次築造し
ていく。

次に第１４図に示すように、隣り合う継手付き鋼杭３に
おける対向する側のスリットパイプ製継手１０内の硬化
性グラウト材４を、クロスビットを有する回転衝撃工具
（パーカッションドリル）により掘削して、そのスリッ
トパイプ製継手１０内に空間２１を設け、次いで隣り合
う継手付き鋼杭３の対向する側のスリットパイプ製継手
１０内に嵌挿されるガイド部材を有する掘削機により、
隣り合うスリットパイプ製継手１０に近接すると共に隣
り合う竪孔２にオーバラップする中間竪孔５を穿設す
る。

次に中間竪孔５内に継手付き中間鋼杭６を挿入すると共
に、その継手付き中間鋼杭６における両側面のＴ形鋼製
継手１６を継手付き鋼杭３におけるスリットパイプ製継
手１０に挿入し、１本の継手付き中間鋼杭６の長さが築
造する井筒の長さよりも短かい場合は、継手付き中間鋼
杭６を溶接により継ぎ足しながら中間竪孔５およびスリ
ットパイプ製継手１０内に挿入する。継手付き中間鋼杭
６を挿入する場合、その継手付き中間鋼杭６に振動機を
取付ければ、挿入を容易に行なうことができる。

次に第４図に示すように、中間竪孔５の孔壁と継手付き
中間鋼杭６との間に硬化性グラト材７を注入充填すると
共に、Ｔ形鋼製継手１６を挿入したスリットパイプ製継
手１０内に硬化性グラウト材１１を注入充填し、前述の
ようにして、隣り合う各柱体２０の間に、継手付き中間
鋼杭６と硬化性グラウト材７とからなる中間柱体２２を
一体に築造して、地すべり抑止用井筒１２を築造し、次
に必要に応じ、井筒１２の上端部にコンクリート製版２
３を一体に施工する。

第２発明の第１実施例ないし第４実施例に係る井筒を築
造する場合は、竪孔２をオーバーラップさせて穿設し
て、連続する柱体２０を築造したのち、隣り合う継手付
き鋼杭３における対向するスリットパイプ製継手１０の
間に、中間孔２４を穿設して空間を形成し、かつ前記ス
リットパイプ製継手１０内のグラウト材を掘削して排除
し、次に各スリットパイプ製継手１０にわたって中間継
手部材８を挿入したのち、前記中間孔２４内およびスリ
ットパイプ製継手１０内に硬化性グラウト材を注入充填
する。

この発明を実施して井筒を築造したのち、井筒内の土砂
を掘削して排除してもよく、あるいは井筒内の土砂を掘
削しないでそのまま残しておいてもよい。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように構成されているので、以下に記
載するような効果を奏する。

地すべり地帯の地盤のすべり面１を貫通するように配置
された多数の継手付き鋼杭３と、隣り合う継手付き鋼杭
３の間に介在された継手付き中間鋼杭６とが継手の噛み
合いにより連結されるか、あるいは多数の継手付き鋼杭
３のスリットパイプ製継手１０と、隣り合う継手付き鋼
杭３の間に介在された鋼製中間継手部材８とが噛み合い
により連結され、かつ相互に連結された継手付き鋼杭３
のおよび継手付き中間鋼杭６が硬化性グラウト材４，７
に埋設されて一体化されるか、あるいは相互に連結され
た継手付き鋼杭３および鋼製中間継手部材８が硬化性グ
ラウト材４に埋設されて一体化されて、大きな断面剛性
の地すべり抑止用井筒１２が構成されているので、上方
地盤１４の土圧による大きな曲げモーメントおよび大き
なせん断力に対し井筒１２を強化して、その井筒１２に
より地すべりを確実に抑止することができ、さらに継手
を挿入したスリットパイプ製継手１０内に硬化性グラウ
ト材１１を充填することにより、井筒１２の断面剛性を
さらに大きくすることができる。

また地盤のすべり面１を挟む上下方向の所定区間におけ
る井筒１２の断面剛性を、井筒１２の他の部分の断面剛
性よりも大きくすることにより、井筒１２における大き
な外力が作用する部分の断面剛性を大きくすると共に、
井筒１２における小さな外力が作用する部分の断面剛性
を小さくできるので、外力に対し合理的な大きさの断面
剛性にして、井筒１２を経済的に築造することができ
る。

さらにまた、この発明の地すべり抑止用井筒の築造方法
によれば、竪孔の掘削と継手付き鋼杭３の挿入と継手付
き中間鋼杭６または鋼製中間継手部材８の挿入と硬化性
グラウト材の注入充填とを、すべて地上からの作業によ
り行なうことができるので、従来の深礎工のような安全
対策が不要であり、かつ地すべり抑止用井筒を高能率で
施工することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は第１発明の実施例に係る地すべり
抑止用井筒を示すものであって、第１図は井筒の設置状
態を示す縦断側面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線拡大断
面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ線拡大断面図、第４図は
第２図の一部を拡大して示す横断平面図である。第５図
は継手付き鋼杭の平面図、第６図は継手付き中間鋼杭の
平面図、第７図は第２発明の第１実施例に係る井筒の一
部を示す横断平面図、第８図は第２発明の第２実施例に
係る井筒の一部を示す横断平面図、第９図は第２発明の
第３実施例に係る井筒の一部を示す横断平面図、第１０
図は第２発明の第４実施例に係る井筒の一部を示す横断
平面図である。第１１図ないし第１４図はこの発明の地
すべり抑止用井筒の施工順序を示す横断平面図である。 図において、１はすべり面、２は竪孔、３は継手付き鋼
杭、４は硬化性グラウト材、５は中間竪孔、６は継手付
き中間鋼杭、７は硬化性グラウト材、８は鋼性中間継手
部材、９は鋼製杭本体、１０はスリットパイプ製継手、
１１は硬化性グラウト材、１２は井筒、１３は基盤、１
４は上方地盤、１５は鋼製中間杭本体、１６はＴ形鋼製
継手、１７は鋼製補剛部材、１８は硬化性グラウト材、
１９は鋼製連結板、２０は柱体、２２は中間柱体であ
る。

フロントページの続き (72)発明者 山本 諄 神奈川県相模原市西橋本５―９―１ 新日 本製鉄株式会社相模原技術センター内 (72)発明者 佐々木 康夫 東京都千代田区大手町２丁目６番３号 新 日本製鉄株式会社内 (72)発明者 鈴木 宏 東京都新宿区市谷砂土原町３丁目４番地 財団法人砂防・地すべり技術センター内 (72)発明者 大野 然 東京都新宿区西新宿１丁目13番12号 西新 宿昭和ビル 帝石削井工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地すべり地帯の地盤に、すべり面１を貫通
   する多数の竪孔２が間隔をおいて円形に並ぶように穿設
   され、継手付き鋼杭３が前記竪孔２内に挿入されると共
   に、その竪孔２と継手付き鋼杭３との間に硬化性グラウ
   ト材４が充填され、隣り合う竪孔２に接続するように設
   けられた中間竪孔５内に継手付き中間鋼杭６が挿入さ
   れ、その継手付き中間鋼杭６とその両側の継手付き鋼杭
   ３とは継手の噛み合いにより連結され、前記中間竪孔５
   と継手付き中間鋼杭６との間に硬化性グラウト材７が充
   填されている地すべり抑止用井筒。
2. 【請求項２】地すべり地帯の地盤に、すべり面１を貫通
   する多数の竪孔２が、円形に並ぶと共に相互に接続する
   ように穿設され、各竪孔２内に、杭本体９とその両側面
   に固着されたスリットパイプ製継手１０とからなる継手
   付き鋼杭３が挿入され、前記竪孔２と継手付き鋼杭３と
   の間に硬化性グラウト材４が充填され、隣り合う継手付
   き鋼杭３におけるスリットパイプ製継手１０に、鋼製中
   間継手部材８の両側部分が噛み合わされ、その中間継手
   部材８が硬化性グラウト材の中に埋設されると共に、前
   記スリットパイプ製継手１０内に硬化性グラウト材１１
   が充填されている地すべり抑止用井筒。
3. 【請求項３】地盤のすべり面１を挟む上下方向の所定区
   間における井筒の断面剛性が、井筒の他の部分の断面剛
   性よりも大きくなっている請求項１または請求項２記載
   の地すべり抑止用井筒。
4. 【請求項４】地すべり地帯の地盤に、すべり面１を貫通
   する竪孔２を、井筒築造予定位置の周囲方向に並べて穿
   設し、鋼製杭本体９とその杭本体９の両側面に沿って延
   長するように固着されたスリットパイプ製継手１０とか
   らなる継手付き鋼杭３を各竪孔２に挿入し、その竪孔２
   と継手付き鋼杭３との間に硬化性グラウト材４を充填
   し、隣り合う継手付き鋼杭３のスリットパイプ製継手１
   ０を、相互に噛み合わせるか、あるいは鋼製中間継手部
   材８を介して連結し、前記スリットパイプ製継手１０内
   に硬化性グラウト材１１を充填する地すべり抑止用井筒
   の築造方法。