地すべり防止杭、地すべり防止方法及び地すべり防止杭の施工方法
【課題】地盤の剪断抵抗を迅速かつ簡潔に向上させ、地盤を安定化させることが可能な、新規かつ改良された地すべり防止杭、地すべり防止方法及び地すべり防止杭の施工方法を提供する。
【解決手段】鋼管からなる杭本体１０１と、杭本体の先端又は周面に螺旋状に設けられた螺旋状羽根１１０と、杭本体の周面に設けられ、杭本体が地盤面に接触して又は地中に配置されて螺旋状羽根との間の地盤に圧縮力を生じさせる支圧部１２０とを備える。上記杭本体は、周面に複数の貫通孔が設けられ、貫通孔は、地盤からの水を杭本体内部に通過させ、杭本体は、杭本体内部から地盤外部に水を排出してもよい。
【解決手段】鋼管からなる杭本体１０１と、杭本体の先端又は周面に螺旋状に設けられた螺旋状羽根１１０と、杭本体の周面に設けられ、杭本体が地盤面に接触して又は地中に配置されて螺旋状羽根との間の地盤に圧縮力を生じさせる支圧部１２０とを備える。上記杭本体は、周面に複数の貫通孔が設けられ、貫通孔は、地盤からの水を杭本体内部に通過させ、杭本体は、杭本体内部から地盤外部に水を排出してもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地すべり防止杭、地すべり防止方法及び地すべり防止杭の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
盛土斜面又は切土斜面の地盤及び土留めされた地盤等に関して、これらの地盤を安定化させる技術がある。例えば、図１１に示すように、地盤１０は、地中にすべり面１２を有し、すべり面１２より法面側が移動層となり、すべり面１２より地中の深い側が不動層となっている。複数の杭５０がすべり面１２よりも深く打設されることによって、地盤の剪断抵抗が補強され、地盤が安定化する。図１１は、従来の地すべり防止杭５０を示す側面図であり、地中の状態を示している。
【０００３】
また、図１２に示すように、複数のアースアンカー６０が硬化したグラウト６２によってすべり面１２より深い位置で固定され、法面で支圧板６４によって緊張されて固定される。アースアンカー６０に引張り力を導入することによって、地盤内に圧縮力が与えられて、地盤の剪断抵抗を増加させる。その結果、地盤が安定化する。図１２は、従来のアースアンカー６０を示す側面図である。
【０００４】
更に、特許文献１では、羽根付き回転杭を利用した斜面の安定化技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１１５７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図１１に示した例では、杭５０を打設するため、杭５０の外周より大きく掘削して掘削穴１８を設ける必要がある。また、図１２に示した例や特許文献１では、液状のグラウト６２を地中に加圧注入し、グラウト６２を硬化させる必要がある。そのため、いずれの方法でも、コストが高く工期がかかるという問題がある。特に、グラウト６２を地中に注入する場合、地盤や地下水を汚染する可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、地盤の剪断抵抗を迅速かつ簡潔に向上させ、地盤を安定化させることが可能な、新規かつ改良された地すべり防止杭、地すべり防止方法及び地すべり防止杭の施工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、鋼管からなる杭本体と、杭本体の先端又は周面に螺旋状に設けられた螺旋状羽根と、杭本体の周面に設けられ、地盤面に接触して又は地中に配置されて螺旋状羽根との間の地盤に圧縮力を生じさせる支圧部とを備える地すべり防止杭が提供される。
【０００９】
上記杭本体は、周面に複数の貫通孔が設けられ、貫通孔は、地盤からの水を杭本体内部に通過させ、杭本体は、杭本体内部から地盤外部に水を排出してもよい。
【００１０】
上記杭本体の先端が開口され、杭本体は、杭本体の先端を閉鎖するように杭本体内部に板部材が設けられるか又は杭本体内部に砂が詰められ、杭本体は、板部材より地盤面側で地盤からの水を杭本体内部から地盤外部に水を排出してもよい。
【００１１】
上記杭本体の地盤面側に位置する杭頭に設備機器が固定されてもよい。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記地すべり防止杭を用いて、杭本体の軸方向の抵抗力と軸直角方向の抵抗力によって、地盤のすべりに対する抵抗力を向上させる、地すべり防止方法が提供される。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記杭本体が地盤内に回転貫入されたときに杭本体が発揮する引き抜き耐力と、杭本体の貫入と同時に配置される又は杭本体の貫入の後から設置される支圧部を介して、地盤に圧縮力を生じさせる、地すべり防止方法が提供される。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記杭本体が地盤内に回転圧入されたときに螺旋状羽根の貫入によって生じる地盤反力により、地盤に圧縮力を生じさせる、地すべり防止方法が提供される。
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、砂が内部に充填された鋼管からなる管本体と、管本体の周面に螺旋状に設けられた第一の螺旋状羽根とを有する管を地盤内に回転貫入するステップと、周面に複数の貫通孔が設けられ、中空の鋼管又は砂が充填された鋼管からなる杭本体と、杭本体の周面に螺旋状に設けられた第二の螺旋状羽根とを有する地すべり防止杭を管内部に回転貫入するステップと、砂を地盤に残して管を地盤から回転しながら撤去するステップと、杭本体の上部に設けられる支圧部を地盤面に接触又は地中に配置させるステップと、第二の螺旋状羽根と支圧部との間の地盤に圧縮力を生じさせるステップとを含む、地すべり防止杭の施工方法が提供される。
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、周面に貫通した複数の貫通孔が設けられ、砂が内部に充填された鋼管からなら杭本体と、杭本体の周面に螺旋状に設けられた螺旋状羽根とを有する地すべり防止杭を地盤内に回転貫入するステップと、回転貫入と同時に又は回転貫入の後で、鋼管の内部に充填された砂に圧縮力を掛け、砂を鋼管の貫通孔から鋼管の外部へ排出するステップと、杭本体の上部に設けられる支圧部を地盤面に接触又は地中に配置させるステップと、螺旋状羽根と支圧部との間の地盤に圧縮力を生じさせるステップとを含む、地すべり防止杭の施工方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、地盤の剪断抵抗を迅速かつ簡潔に向上させ、地盤を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る地すべり防止杭を示す側面図である。
【図２】同実施形態に係る地すべり防止杭を示す側面図である。
【図３】同実施形態に係る地すべり防止杭の施工方法を示すフローチャートである。
【図４】同実施形態に係る施工中の地すべり防止杭を示す側面図である。
【図５】同実施形態に係る施工中の地すべり防止杭を示す側面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る地すべり防止杭の施工方法を示すフローチャートである。
【図７】同実施形態に係る砂が充填されたさや管を示す側面図である。
【図８】同実施形態に係る長軸方向に沿って切断した砂が充填されたさや管及び側面から見た地すべり防止杭を示す説明図である。
【図９】同実施形態に係るさや管及び地すべり防止杭を示す側面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るソーラーパネル及び地すべり防止杭を示す側面図である。
【図１１】従来の地すべり防止杭を示す側面図である。
【図１２】従来のアースアンカーを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る地すべり防止杭１００について説明する。
本実施形態に係る地すべり防止杭１００は、盛土斜面又は切土斜面の地盤１０及び土留めされた地盤１０等を安定化させるため、地盤１０内に打設される。まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る地すべり防止杭１００の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る地すべり防止杭１００を示す側面図である。
【００２１】
地すべり防止杭１００は、杭本体１０１と、螺旋状羽根１１０と、支圧板１２０からなる。
【００２２】
杭本体１０１は、螺旋状羽根１１０が設けられた先端鋼管１０２と、互いに連結される複数の鋼管１０４からなる。地すべり防止杭１００は、地盤１０を開削することなく地表から回転貫入することによって打設できる。
【００２３】
先端鋼管１０２は、所定長さ、所定管径を有する中空の鋼管部と、鋼管部の先端に設けられた螺旋状羽根１１０とからなる。螺旋状羽根１１０は、鋼管部の周面に１周又は１周以上にわたって螺旋状に取り付けられる。螺旋状羽根１１０は例えばドーナツ円板状の鋼板、又はドーナツ円板状の一部からなる鋼板で形成され、螺旋状羽根１１０の鋼板は、鋼管部から外側に所定の幅で張り出している。鋼管部と螺旋状羽根１１０とは、例えば溶接によって接続される。なお、鋼管部と螺旋状羽根１１０との接続は、嵌合やねじ結合によって接続する場合もある。
【００２４】
更に、先端鋼管１０２の先端には、封止板（図示せず。）が設けられる。封止板は、鋼板で形成され、鋼管部と溶接によって接続される。
【００２５】
先端鋼管１０２が地盤１０に貫入され、螺旋状羽根１１０が回転することによって、打設方向前方の土が螺旋状羽根１１０の後方に移動する。このとき、その土の受動土圧が螺旋状羽根１１０や杭本体１０１の推進力になり、杭本体１０１を地中に貫入させることができる。先端鋼管１０２の先端に設けられた螺旋状羽根１１０が杭本体１０１を牽引するシステムであるため、直進性が高いという特徴を有する。
【００２６】
また、杭本体１０１の回転貫入よって、地盤１０は先端鋼管１０２、鋼管１０４の外周に圧密されるので、排出土が発生しない。なお、上記では、封止板が、先端鋼管１０２の先端に設けられる例を示したが、先端鋼管１０２の先端は、封止板が設けられず、開口されていてもよい。
【００２７】
鋼管１０４は、所定長さ、所定管径を有する鋼管である。鋼管１０４は、先端鋼管１０２と接続される場合、螺旋状羽根１１０が設けられる側と反対側である先端鋼管１０２の後端側と接続される。また、鋼管１０４は、別の鋼管１０４とも接続される。鋼管１０４が順次接続されることによって、直線状の接続延長した杭本体１０１が形成される。なお、先端鋼管１０２と鋼管１０４との接続や、鋼管１０４相互の接続は、例えば溶接等によって行われる。
【００２８】
支圧板１２０は、支圧部の一例であり、例えば板状部材であって、杭本体１０１の主に上部に設けられる。なお、本発明の支圧部は、板状の支圧板１２０に限定されず、ブロック状の部材でもよい。支圧板１２０は、杭本体１０１が地盤１０内に回転貫入され設置位置まで到達したとき、板面が地盤面に接触して又は地中に配置される。支圧板１２０は、螺旋状羽根１１０との間の地盤１０に圧縮力を生じさせる。地盤１０に圧縮力が導入されることによって、地盤１０の剪断抵抗を向上させることができる。
【００２９】
地すべり防止杭１００は、図２に示すように、地盤１０内へ垂直方向に打設されてもよいし、地盤１０の法面に対して鉛直方向等の地盤１０内へ斜め方向に打設されてもよい。図２は、本実施形態に係る地すべり防止杭１００を示す側面図である。また、図２には示していないが、地すべり防止杭１００は、地盤１０内へ水平方向に打設されてもよい。
【００３０】
また、螺旋状羽根１１０は、図１に示すように、鋼板が先端鋼管１０２の鋼管部の周囲に約１周のみ螺旋状に設けられる場合に限定されない。例えば、図２の左側の地すべり防止杭１００で示したように、鋼板が先端鋼管１０２の鋼管部の周囲に複数回螺旋状に設けられてもよい。
【００３１】
次に、本実施形態に係る地すべり防止杭１００の施工方法について説明する。図３は、本実施形態に係る地すべり防止杭１００の施工方法を示すフローチャートである。図４及び図５は、本実施形態に係る施工中の地すべり防止杭１００を示す側面図である。
【００３２】
まず、杭本体１０１が回転装置２０等によって斜面などの地盤１０に回転貫入される（ステップＳ１１）。まず、図４に示すように、螺旋状羽根１１０が設けられた先端鋼管１０２が地盤１０に貫入される。そして、先端鋼管１０２が所定の深さに到達したら、先端鋼管１０２に鋼管１０４が溶接などによって連結される。次に、図５に示すように、先端鋼管１０２と鋼管１０４が一体になった杭本体１０１が地盤１０に貫入される。順次、鋼管１０４を連結していくことで、杭本体１０１を地盤１０内のすべり面１２より深く打設する。
【００３３】
ここで、回転装置２０は、先端鋼管１０２又は鋼管１０４を把持し、先端鋼管１０２、鋼管１０４を、管軸を中心として回転させる。回転装置２０は、図３に示すように、地盤面に設置される。回転装置２０は、先端鋼管１０２及び鋼管１０４を回転させることによって、先端鋼管１０２及び鋼管１０４を地盤１０内に貫入させる。
【００３４】
なお、本実施形態では、杭本体１０１が先端鋼管１０２と複数の鋼管１０４からなる場合について説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、杭本体１０１は、複数の鋼管を接続して構成されるのではなく、１本の鋼管から構成されてもよい。このときは、溶接などの連結作業をすることなく、地盤１０内に杭本体１０１を貫入できる。
【００３５】
杭本体１０１が設置深さに到達した場合（ステップＳ１２）、螺旋状羽根１１０と支圧板１２０との間の地盤１０に圧縮力が導入される（ステップＳ１３）。
【００３６】
地盤１０内への圧縮力の導入は、次の２通りがある。
一つの方法は、杭本体１０１を設置深さまで打設し終えた後、ジャッキ装置を杭本体１０１付近に設置する。そして、ジャッキ装置が杭本体１０１を反力にとって、支圧板１２０を地盤面に押圧する。このとき、ジャッキ装置の値によって、螺旋状羽根１１０と支圧板１２０との間の地盤１０に導入する圧縮力を管理できる。その後、支圧板１２０を杭本体１０１に溶接などによって固定して、地盤１０内への圧縮力の導入を完了する。
【００３７】
別の方法は、杭本体１０１の回転貫入の最終段階で、支圧板１２０を杭本体１０１に溶接などによって固定する。そして、螺旋状羽根１１０の推進力を利用して、回転装置２０が地すべり防止杭１００全体を地盤１０内に回転貫入する。その結果、支圧板１２０によって、螺旋状羽根１１０と支圧板１２０との間の地盤１０に圧縮力を導入できる。このとき、回転装置２０の回転トルクの大きさで地盤１０に導入する圧縮力を管理できる。所定の圧縮力導入が確認された後、地盤１０内への圧縮力の導入を完了する。
【００３８】
以上、本実施形態によれば、地すべり防止杭１００を回転貫入することによって、地盤１０が杭本体１０１周囲に圧密され、杭本体１０１周辺の地盤１０の密度が上がる。これによって、地すべり防止杭１００の水平地盤反力が大きくなり、杭本体１０１自身の負担剪断耐力を増大させる。その結果、地すべり防止杭１００を打設することによって、盛土斜面又は切土斜面の地盤１０及び土留めされた地盤１０等を安定化させることができる。
【００３９】
図１１に示すような従来例では、杭５０の周囲に掘削穴１８を設けて、杭５０の打設後に掘削穴１８を埋め戻している。そのため、地盤１０の荷重バランスが悪くなったり、地下水の影響で地盤１０の剪断抵抗が弱くなったりしやすいという問題がある。一方、本実施形態は、地盤１０が杭本体１０１周囲に圧密され、杭本体１０１周辺の地盤１０の密度が上がるため、従来例のような問題が生じにくい。また、本実施形態は掘削穴１８がなく、土の埋め戻しが不要であるため、工期を短縮できる。
【００４０】
また、地すべり防止杭１００は、螺旋状羽根１１０による軸方向の抵抗力と、杭本体１０１の鋼管による軸直角方向の抵抗力を有する。更に、螺旋状羽根１１０による大きな推進力及び杭本体１０１の引き抜き抵抗を有するため、螺旋状羽根１１０と支圧板１２０によって地盤１０に圧縮力を導入できる。その結果、地盤の拘束圧が増大し、地盤１０の剪断抵抗（すべり抵抗）を増大させる。その結果、地すべり防止杭１００を打設することによって、盛土斜面又は切土斜面の地盤１０及び土留めされた地盤１０等を安定化させることができる。
【００４１】
更に、本実施形態は、図１２に示すような従来例と異なり乾式工法であり、グラウト６２を使用しない。そのため、土壌や地下水の汚染が発生する可能性が少なく、グラウト６２の硬化にかかる時間が不要であるため工期を短縮できる。
【００４２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る地すべり防止杭１００について説明する。
本実施形態に係る地すべり防止杭１００は、図８及び図９に示すように、第１の実施形態で説明した地すべり防止杭１００の構成に加えて、周面に貫通した複数の貫通孔１３０が設けられた孔空き回転杭である。図８は、本実施形態に係る長軸方向に沿って切断した砂３２が充填されたさや管２００及び側面から見た地すべり防止杭１００を示す説明図である。図９は、本実施形態に係るさや管２００及び地すべり防止杭１００を示す側面図である。
【００４３】
本実施形態の地すべり防止杭１００が地盤１０内に埋設されることによって、地盤１０内の水を排水でき、移動層（崩壊部）の自重を減少させて、地盤１０の剪断耐力を向上させる。
【００４４】
地すべり防止杭１００の杭本体１０１は、中空の鋼管又は砂が充填された鋼管である。貫通孔１３０は、杭本体１０１の内部と外部が貫通するように杭本体１０１の周面に形成された開口部である。貫通孔１３０は、杭本体１０１の周面に複数設けられる。
【００４５】
杭本体１０１の内部には、杭本体１０１の先端の開口を閉鎖する板部材１４０が設置されるか又は砂（図示せず。）が充填される。板部材１４０又は内部に充填された砂は、地すべり防止杭１００が地盤１０内に回転貫入される際に、杭本体１０１内部に土が充填されることを防止できる。その結果、板部材１４０の設置位置や砂の充填位置を調整することで、貫通孔１３０が設けられた部分まで杭本体１０１の内部に土が充填されることがなくなる。
【００４６】
なお、本発明では、板部材１４０を杭本体１０１の先端に設置してもよい。但し、杭本体１０１の先端ではなく、貫通孔１３０に影響を及ぼさない杭本体１０１の内部に板部材１４０を設置することで、回転貫入によって、杭本体１０１内部にある程度土を入り込ませることができる。その結果、板部材１４０が杭本体１０１の先端に設置される場合に比べて、杭本体１０１の貫入性が良くなる。
【００４７】
地すべり防止杭１００は、地盤１０内に水平方向に設置される。又は、地すべり防止杭１００の地盤１０内よりも地盤面側が低くなるように斜め方向に設置される。これにより、杭本体１０１内部の水を重力で外部に排出できる。なお、地すべり防止杭１００の地盤１０内よりも地盤面側が高くなるように斜め方向に設置されてもよい。この場合、杭本体１０１内部の水を排水するため、ポンプを設置し、吸引してもよい。
【００４８】
次に、本実施形態に係る地すべり防止杭１００の施工方法について説明する。図６は、本実施形態に係る地すべり防止杭１００の施工方法を示すフローチャートである。図７は、本実施形態に係る砂３２が充填されたさや管２００を示す側面図である。
【００４９】
まず、図７に示すように、内部に砂３２が充填されたさや管２００が地盤１０内に回転貫入される（ステップＳ２１）。さや管２００の周面には螺旋状羽根２１０が設けられ、回転装置がさや管２００を地盤１０内に回転貫入できる。さや管２００の先端部には、さや管２００の回転貫入時に地盤１０がさや管２００内部に入り込まないように、薄鉄板（図示せず。）などによって閉鎖することもある。
【００５０】
次に、図８に示すように、砂３２が充填されたさや管２００内部に、地すべり防止杭１００（孔空き回転杭）が回転貫入される（ステップＳ２２）。地すべり防止杭１００の螺旋状羽根１１０の外径は、さや管２００の内径よりも小さい。地すべり防止杭１００は、さや管２００の先端部に設けられた薄鉄板を貫通して、設置深さまで回転貫入される。
【００５１】
地すべり防止杭１００が設置深さまで設置された後、図９に示すように、回転装置がさや管２００を逆回転することによって、さや管２００を地盤１０内から撤去する（ステップＳ２３）。このとき、さや管２００内部に充填されていた砂３２は地盤１０内に残留するようにする。この結果、図９に示すように、地盤１０内に打設された地すべり防止杭１００の周囲に、砂３２が配置された状態になる。
【００５２】
地すべり防止杭１００が、粘土質の土が含まれる地盤１０に直接貫入される場合に比べて、砂３２に貫入されることによって、貫通孔１３０は目詰まりすることがない。従って、貫通孔１３０は、地すべり防止杭１００が打設されたのち、地盤１０内の水を地すべり防止杭１００内部に効率良く導くことができる。
【００５３】
そして、第１の実施形態と同様に地盤面に接触するように支圧板１２０が設置され、螺旋状羽根１１０と支圧板１２０の間に圧縮力が導入される。
【００５４】
盛土斜面又は切土斜面の地盤１０及び土留めされた地盤１０等は、雨による含水率の増大による崩壊部の自重の増加や、図９に示すような地下水位１６Ａ，１６Ｂの上昇による地盤１０の有効応力の減少による剪断耐力の低下によって、崩壊が発生する。従って、地盤１０内の地下水を排水することによって、地盤１０の安定化を図ることができる。
【００５５】
以上、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、地すべり防止杭１００は、螺旋状羽根１１０による大きな推進力及び杭本体１０１の引き抜き抵抗を有するため、螺旋状羽根１１０と支圧板１２０によって地盤１０に圧縮力を導入できる。その結果、内部摩擦角φが増大し、地盤１０の剪断抵抗（すべり抵抗）を増大させる。その結果、地すべり防止杭１００を打設することによって、盛土斜面又は切土斜面の地盤１０及び土留めされた地盤１０等を安定化させることができる。
【００５６】
更に、本実施形態は、地盤１０内の水を排水することによって、崩壊部の自重を減らし、地盤１０の剪断耐力を向上させる。
【００５７】
また、従来、新設の盛土では孔空き排水管（ドレーン管）を盛土の形成と共に容易に設置することができたが、切土や既設の盛土では孔空き排水管を設置しにくいという問題があった。そのため、水圧に耐えられるような擁壁が斜面に形成されていた。一方、本実施形態によれば、砂３２が充填されたさや管２００を用いることで、貫通孔１３０が設けられた地すべり防止杭１００を目詰まりさせることなく地盤１０内に容易に埋設できるうえ、水圧に耐えなければならない擁壁の形成が不要になる。
【００５８】
なお、図７〜９では、擁壁１４が斜面に形成されている。この擁壁１４は、地すべり防止杭１００を打設した後も、設置したままとしてもよいが、地すべり防止杭１００が打設された後、地盤１０の安定性が確認される場合は、擁壁１４を撤去してもよい。擁壁１４の設置及び撤去については、貫通孔１３０がない第１の実施形態に係る地すべり防止杭１００の打設の場合も同様である。
【００５９】
また、上述した第２の実施形態では、目詰まりを防止するため、地すべり防止杭１００が施工される前に、内部に砂２１が充填されたさや管２００が埋設される。そして、さや管２００内に地すべり防止杭１００が設置された後、さや管２００が地盤１０内から撤去される。一方、さや管２００の設置を省略する方法によって、第２の実施形態に係る地すべり防止杭１００を設置することもできる。
【００６０】
まず、周面に貫通孔１３０を有し、内部に砂が充填された地すべり防止杭１００を地盤１０内に回転貫入する。そして、回転貫入と同時に又は回転貫入の後で、地すべり防止杭１００の内部に充填された砂に圧縮力を掛け、砂を貫通孔１３０から地すべり防止杭１００の外部へ排出する。この施工方法によれば、地すべり防止杭１００内部から砂が排出されることによって、地すべり防止杭１００の周囲に砂を配置でき、貫通孔１３０の目詰まりも防止できる。
【００６１】
地すべり防止杭１００の内部に充填された砂に圧縮力を掛け、貫通孔１３０から砂を外部に排出するには、地盤面側の杭頭にコンプレッサーを取り付けて空気圧を作用させる方法がある。又は、地すべり防止杭１００の内部に、地すべり防止杭１００の内径より小さい杭を押しこむ方法がある。
【００６２】
（第３の実施形態）
次に、図１０を参照して、本発明の第３の実施形態に係る地すべり防止杭１００について説明する。図１０は、本実施形態に係るソーラーパネル４０及び地すべり防止杭１００を示す側面図である。
【００６３】
第１の実施形態で説明したように、地すべり防止杭１００を地盤１０に打設した後、本実施形態では、杭本体１０１の地盤面側に位置する杭頭にソーラーパネル４０等の設備機器が固定される。即ち、地すべり防止杭１００は、杭本体１０１の引き抜き耐力を利用して、斜面に設置する設備の基礎にすることもできる。
【００６４】
また、ソーラーパネル４０等の板状の設備機器は、風を受けた際にあおられるが、本実施形態は、地すべり防止杭１００に螺旋状羽根１１０が設けられているため、引き抜きに強い。そして、斜面は、第１の実施形態と同様に安定化されているため、従来の基礎に比べて安定して設備機器を設置できる。
【００６５】
なお、ソーラーパネル４０を設置する場合、図１０に示すように、複数の地すべり防止杭１００の杭頭を使用してもよい。このとき、地すべり防止杭１００の螺旋状羽根１１０は、引き抜き強度等を考慮して、図１０に示すように、地すべり防止杭１００毎に螺旋状羽根１１０の巻回数や形状が異なるものを打設してもよいし、図１０と異なり、すべて同一の地すべり防止杭１００を打設してもよい。
【００６６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 地盤
１２ すべり面
１４ 擁壁
１６Ａ，１６Ｂ 地下水位
１８ 掘削穴
２０ 回転装置
３２ 砂
４０ ソーラーパネル
５０ 杭
６０ アースアンカー
６２ グラウト
６４ 支圧板
１００ 地すべり防止杭
１０１ 杭本体
１０２ 先端鋼管
１０４ 鋼管
１１０，２１０ 螺旋状羽根
１２０ 支圧板
１３０ 貫通孔
１４０ 板部材
２００ さや管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地すべり防止杭、地すべり防止方法及び地すべり防止杭の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
盛土斜面又は切土斜面の地盤及び土留めされた地盤等に関して、これらの地盤を安定化させる技術がある。例えば、図１１に示すように、地盤１０は、地中にすべり面１２を有し、すべり面１２より法面側が移動層となり、すべり面１２より地中の深い側が不動層となっている。複数の杭５０がすべり面１２よりも深く打設されることによって、地盤の剪断抵抗が補強され、地盤が安定化する。図１１は、従来の地すべり防止杭５０を示す側面図であり、地中の状態を示している。
【０００３】
また、図１２に示すように、複数のアースアンカー６０が硬化したグラウト６２によってすべり面１２より深い位置で固定され、法面で支圧板６４によって緊張されて固定される。アースアンカー６０に引張り力を導入することによって、地盤内に圧縮力が与えられて、地盤の剪断抵抗を増加させる。その結果、地盤が安定化する。図１２は、従来のアースアンカー６０を示す側面図である。
【０００４】
更に、特許文献１では、羽根付き回転杭を利用した斜面の安定化技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１１５７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図１１に示した例では、杭５０を打設するため、杭５０の外周より大きく掘削して掘削穴１８を設ける必要がある。また、図１２に示した例や特許文献１では、液状のグラウト６２を地中に加圧注入し、グラウト６２を硬化させる必要がある。そのため、いずれの方法でも、コストが高く工期がかかるという問題がある。特に、グラウト６２を地中に注入する場合、地盤や地下水を汚染する可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、地盤の剪断抵抗を迅速かつ簡潔に向上させ、地盤を安定化させることが可能な、新規かつ改良された地すべり防止杭、地すべり防止方法及び地すべり防止杭の施工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、鋼管からなる杭本体と、杭本体の先端又は周面に螺旋状に設けられた螺旋状羽根と、杭本体の周面に設けられ、地盤面に接触して又は地中に配置されて螺旋状羽根との間の地盤に圧縮力を生じさせる支圧部とを備える地すべり防止杭が提供される。
【０００９】
上記杭本体は、周面に複数の貫通孔が設けられ、貫通孔は、地盤からの水を杭本体内部に通過させ、杭本体は、杭本体内部から地盤外部に水を排出してもよい。
【００１０】
上記杭本体の先端が開口され、杭本体は、杭本体の先端を閉鎖するように杭本体内部に板部材が設けられるか又は杭本体内部に砂が詰められ、杭本体は、板部材より地盤面側で地盤からの水を杭本体内部から地盤外部に水を排出してもよい。
【００１１】
上記杭本体の地盤面側に位置する杭頭に設備機器が固定されてもよい。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記地すべり防止杭を用いて、杭本体の軸方向の抵抗力と軸直角方向の抵抗力によって、地盤のすべりに対する抵抗力を向上させる、地すべり防止方法が提供される。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記杭本体が地盤内に回転貫入されたときに杭本体が発揮する引き抜き耐力と、杭本体の貫入と同時に配置される又は杭本体の貫入の後から設置される支圧部を介して、地盤に圧縮力を生じさせる、地すべり防止方法が提供される。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記杭本体が地盤内に回転圧入されたときに螺旋状羽根の貫入によって生じる地盤反力により、地盤に圧縮力を生じさせる、地すべり防止方法が提供される。
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、砂が内部に充填された鋼管からなる管本体と、管本体の周面に螺旋状に設けられた第一の螺旋状羽根とを有する管を地盤内に回転貫入するステップと、周面に複数の貫通孔が設けられ、中空の鋼管又は砂が充填された鋼管からなる杭本体と、杭本体の周面に螺旋状に設けられた第二の螺旋状羽根とを有する地すべり防止杭を管内部に回転貫入するステップと、砂を地盤に残して管を地盤から回転しながら撤去するステップと、杭本体の上部に設けられる支圧部を地盤面に接触又は地中に配置させるステップと、第二の螺旋状羽根と支圧部との間の地盤に圧縮力を生じさせるステップとを含む、地すべり防止杭の施工方法が提供される。
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、周面に貫通した複数の貫通孔が設けられ、砂が内部に充填された鋼管からなら杭本体と、杭本体の周面に螺旋状に設けられた螺旋状羽根とを有する地すべり防止杭を地盤内に回転貫入するステップと、回転貫入と同時に又は回転貫入の後で、鋼管の内部に充填された砂に圧縮力を掛け、砂を鋼管の貫通孔から鋼管の外部へ排出するステップと、杭本体の上部に設けられる支圧部を地盤面に接触又は地中に配置させるステップと、螺旋状羽根と支圧部との間の地盤に圧縮力を生じさせるステップとを含む、地すべり防止杭の施工方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、地盤の剪断抵抗を迅速かつ簡潔に向上させ、地盤を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る地すべり防止杭を示す側面図である。
【図２】同実施形態に係る地すべり防止杭を示す側面図である。
【図３】同実施形態に係る地すべり防止杭の施工方法を示すフローチャートである。
【図４】同実施形態に係る施工中の地すべり防止杭を示す側面図である。
【図５】同実施形態に係る施工中の地すべり防止杭を示す側面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る地すべり防止杭の施工方法を示すフローチャートである。
【図７】同実施形態に係る砂が充填されたさや管を示す側面図である。
【図８】同実施形態に係る長軸方向に沿って切断した砂が充填されたさや管及び側面から見た地すべり防止杭を示す説明図である。
【図９】同実施形態に係るさや管及び地すべり防止杭を示す側面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るソーラーパネル及び地すべり防止杭を示す側面図である。
【図１１】従来の地すべり防止杭を示す側面図である。
【図１２】従来のアースアンカーを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る地すべり防止杭１００について説明する。
本実施形態に係る地すべり防止杭１００は、盛土斜面又は切土斜面の地盤１０及び土留めされた地盤１０等を安定化させるため、地盤１０内に打設される。まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る地すべり防止杭１００の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る地すべり防止杭１００を示す側面図である。
【００２１】
地すべり防止杭１００は、杭本体１０１と、螺旋状羽根１１０と、支圧板１２０からなる。
【００２２】
杭本体１０１は、螺旋状羽根１１０が設けられた先端鋼管１０２と、互いに連結される複数の鋼管１０４からなる。地すべり防止杭１００は、地盤１０を開削することなく地表から回転貫入することによって打設できる。
【００２３】
先端鋼管１０２は、所定長さ、所定管径を有する中空の鋼管部と、鋼管部の先端に設けられた螺旋状羽根１１０とからなる。螺旋状羽根１１０は、鋼管部の周面に１周又は１周以上にわたって螺旋状に取り付けられる。螺旋状羽根１１０は例えばドーナツ円板状の鋼板、又はドーナツ円板状の一部からなる鋼板で形成され、螺旋状羽根１１０の鋼板は、鋼管部から外側に所定の幅で張り出している。鋼管部と螺旋状羽根１１０とは、例えば溶接によって接続される。なお、鋼管部と螺旋状羽根１１０との接続は、嵌合やねじ結合によって接続する場合もある。
【００２４】
更に、先端鋼管１０２の先端には、封止板（図示せず。）が設けられる。封止板は、鋼板で形成され、鋼管部と溶接によって接続される。
【００２５】
先端鋼管１０２が地盤１０に貫入され、螺旋状羽根１１０が回転することによって、打設方向前方の土が螺旋状羽根１１０の後方に移動する。このとき、その土の受動土圧が螺旋状羽根１１０や杭本体１０１の推進力になり、杭本体１０１を地中に貫入させることができる。先端鋼管１０２の先端に設けられた螺旋状羽根１１０が杭本体１０１を牽引するシステムであるため、直進性が高いという特徴を有する。
【００２６】
また、杭本体１０１の回転貫入よって、地盤１０は先端鋼管１０２、鋼管１０４の外周に圧密されるので、排出土が発生しない。なお、上記では、封止板が、先端鋼管１０２の先端に設けられる例を示したが、先端鋼管１０２の先端は、封止板が設けられず、開口されていてもよい。
【００２７】
鋼管１０４は、所定長さ、所定管径を有する鋼管である。鋼管１０４は、先端鋼管１０２と接続される場合、螺旋状羽根１１０が設けられる側と反対側である先端鋼管１０２の後端側と接続される。また、鋼管１０４は、別の鋼管１０４とも接続される。鋼管１０４が順次接続されることによって、直線状の接続延長した杭本体１０１が形成される。なお、先端鋼管１０２と鋼管１０４との接続や、鋼管１０４相互の接続は、例えば溶接等によって行われる。
【００２８】
支圧板１２０は、支圧部の一例であり、例えば板状部材であって、杭本体１０１の主に上部に設けられる。なお、本発明の支圧部は、板状の支圧板１２０に限定されず、ブロック状の部材でもよい。支圧板１２０は、杭本体１０１が地盤１０内に回転貫入され設置位置まで到達したとき、板面が地盤面に接触して又は地中に配置される。支圧板１２０は、螺旋状羽根１１０との間の地盤１０に圧縮力を生じさせる。地盤１０に圧縮力が導入されることによって、地盤１０の剪断抵抗を向上させることができる。
【００２９】
地すべり防止杭１００は、図２に示すように、地盤１０内へ垂直方向に打設されてもよいし、地盤１０の法面に対して鉛直方向等の地盤１０内へ斜め方向に打設されてもよい。図２は、本実施形態に係る地すべり防止杭１００を示す側面図である。また、図２には示していないが、地すべり防止杭１００は、地盤１０内へ水平方向に打設されてもよい。
【００３０】
また、螺旋状羽根１１０は、図１に示すように、鋼板が先端鋼管１０２の鋼管部の周囲に約１周のみ螺旋状に設けられる場合に限定されない。例えば、図２の左側の地すべり防止杭１００で示したように、鋼板が先端鋼管１０２の鋼管部の周囲に複数回螺旋状に設けられてもよい。
【００３１】
次に、本実施形態に係る地すべり防止杭１００の施工方法について説明する。図３は、本実施形態に係る地すべり防止杭１００の施工方法を示すフローチャートである。図４及び図５は、本実施形態に係る施工中の地すべり防止杭１００を示す側面図である。
【００３２】
まず、杭本体１０１が回転装置２０等によって斜面などの地盤１０に回転貫入される（ステップＳ１１）。まず、図４に示すように、螺旋状羽根１１０が設けられた先端鋼管１０２が地盤１０に貫入される。そして、先端鋼管１０２が所定の深さに到達したら、先端鋼管１０２に鋼管１０４が溶接などによって連結される。次に、図５に示すように、先端鋼管１０２と鋼管１０４が一体になった杭本体１０１が地盤１０に貫入される。順次、鋼管１０４を連結していくことで、杭本体１０１を地盤１０内のすべり面１２より深く打設する。
【００３３】
ここで、回転装置２０は、先端鋼管１０２又は鋼管１０４を把持し、先端鋼管１０２、鋼管１０４を、管軸を中心として回転させる。回転装置２０は、図３に示すように、地盤面に設置される。回転装置２０は、先端鋼管１０２及び鋼管１０４を回転させることによって、先端鋼管１０２及び鋼管１０４を地盤１０内に貫入させる。
【００３４】
なお、本実施形態では、杭本体１０１が先端鋼管１０２と複数の鋼管１０４からなる場合について説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、杭本体１０１は、複数の鋼管を接続して構成されるのではなく、１本の鋼管から構成されてもよい。このときは、溶接などの連結作業をすることなく、地盤１０内に杭本体１０１を貫入できる。
【００３５】
杭本体１０１が設置深さに到達した場合（ステップＳ１２）、螺旋状羽根１１０と支圧板１２０との間の地盤１０に圧縮力が導入される（ステップＳ１３）。
【００３６】
地盤１０内への圧縮力の導入は、次の２通りがある。
一つの方法は、杭本体１０１を設置深さまで打設し終えた後、ジャッキ装置を杭本体１０１付近に設置する。そして、ジャッキ装置が杭本体１０１を反力にとって、支圧板１２０を地盤面に押圧する。このとき、ジャッキ装置の値によって、螺旋状羽根１１０と支圧板１２０との間の地盤１０に導入する圧縮力を管理できる。その後、支圧板１２０を杭本体１０１に溶接などによって固定して、地盤１０内への圧縮力の導入を完了する。
【００３７】
別の方法は、杭本体１０１の回転貫入の最終段階で、支圧板１２０を杭本体１０１に溶接などによって固定する。そして、螺旋状羽根１１０の推進力を利用して、回転装置２０が地すべり防止杭１００全体を地盤１０内に回転貫入する。その結果、支圧板１２０によって、螺旋状羽根１１０と支圧板１２０との間の地盤１０に圧縮力を導入できる。このとき、回転装置２０の回転トルクの大きさで地盤１０に導入する圧縮力を管理できる。所定の圧縮力導入が確認された後、地盤１０内への圧縮力の導入を完了する。
【００３８】
以上、本実施形態によれば、地すべり防止杭１００を回転貫入することによって、地盤１０が杭本体１０１周囲に圧密され、杭本体１０１周辺の地盤１０の密度が上がる。これによって、地すべり防止杭１００の水平地盤反力が大きくなり、杭本体１０１自身の負担剪断耐力を増大させる。その結果、地すべり防止杭１００を打設することによって、盛土斜面又は切土斜面の地盤１０及び土留めされた地盤１０等を安定化させることができる。
【００３９】
図１１に示すような従来例では、杭５０の周囲に掘削穴１８を設けて、杭５０の打設後に掘削穴１８を埋め戻している。そのため、地盤１０の荷重バランスが悪くなったり、地下水の影響で地盤１０の剪断抵抗が弱くなったりしやすいという問題がある。一方、本実施形態は、地盤１０が杭本体１０１周囲に圧密され、杭本体１０１周辺の地盤１０の密度が上がるため、従来例のような問題が生じにくい。また、本実施形態は掘削穴１８がなく、土の埋め戻しが不要であるため、工期を短縮できる。
【００４０】
また、地すべり防止杭１００は、螺旋状羽根１１０による軸方向の抵抗力と、杭本体１０１の鋼管による軸直角方向の抵抗力を有する。更に、螺旋状羽根１１０による大きな推進力及び杭本体１０１の引き抜き抵抗を有するため、螺旋状羽根１１０と支圧板１２０によって地盤１０に圧縮力を導入できる。その結果、地盤の拘束圧が増大し、地盤１０の剪断抵抗（すべり抵抗）を増大させる。その結果、地すべり防止杭１００を打設することによって、盛土斜面又は切土斜面の地盤１０及び土留めされた地盤１０等を安定化させることができる。
【００４１】
更に、本実施形態は、図１２に示すような従来例と異なり乾式工法であり、グラウト６２を使用しない。そのため、土壌や地下水の汚染が発生する可能性が少なく、グラウト６２の硬化にかかる時間が不要であるため工期を短縮できる。
【００４２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る地すべり防止杭１００について説明する。
本実施形態に係る地すべり防止杭１００は、図８及び図９に示すように、第１の実施形態で説明した地すべり防止杭１００の構成に加えて、周面に貫通した複数の貫通孔１３０が設けられた孔空き回転杭である。図８は、本実施形態に係る長軸方向に沿って切断した砂３２が充填されたさや管２００及び側面から見た地すべり防止杭１００を示す説明図である。図９は、本実施形態に係るさや管２００及び地すべり防止杭１００を示す側面図である。
【００４３】
本実施形態の地すべり防止杭１００が地盤１０内に埋設されることによって、地盤１０内の水を排水でき、移動層（崩壊部）の自重を減少させて、地盤１０の剪断耐力を向上させる。
【００４４】
地すべり防止杭１００の杭本体１０１は、中空の鋼管又は砂が充填された鋼管である。貫通孔１３０は、杭本体１０１の内部と外部が貫通するように杭本体１０１の周面に形成された開口部である。貫通孔１３０は、杭本体１０１の周面に複数設けられる。
【００４５】
杭本体１０１の内部には、杭本体１０１の先端の開口を閉鎖する板部材１４０が設置されるか又は砂（図示せず。）が充填される。板部材１４０又は内部に充填された砂は、地すべり防止杭１００が地盤１０内に回転貫入される際に、杭本体１０１内部に土が充填されることを防止できる。その結果、板部材１４０の設置位置や砂の充填位置を調整することで、貫通孔１３０が設けられた部分まで杭本体１０１の内部に土が充填されることがなくなる。
【００４６】
なお、本発明では、板部材１４０を杭本体１０１の先端に設置してもよい。但し、杭本体１０１の先端ではなく、貫通孔１３０に影響を及ぼさない杭本体１０１の内部に板部材１４０を設置することで、回転貫入によって、杭本体１０１内部にある程度土を入り込ませることができる。その結果、板部材１４０が杭本体１０１の先端に設置される場合に比べて、杭本体１０１の貫入性が良くなる。
【００４７】
地すべり防止杭１００は、地盤１０内に水平方向に設置される。又は、地すべり防止杭１００の地盤１０内よりも地盤面側が低くなるように斜め方向に設置される。これにより、杭本体１０１内部の水を重力で外部に排出できる。なお、地すべり防止杭１００の地盤１０内よりも地盤面側が高くなるように斜め方向に設置されてもよい。この場合、杭本体１０１内部の水を排水するため、ポンプを設置し、吸引してもよい。
【００４８】
次に、本実施形態に係る地すべり防止杭１００の施工方法について説明する。図６は、本実施形態に係る地すべり防止杭１００の施工方法を示すフローチャートである。図７は、本実施形態に係る砂３２が充填されたさや管２００を示す側面図である。
【００４９】
まず、図７に示すように、内部に砂３２が充填されたさや管２００が地盤１０内に回転貫入される（ステップＳ２１）。さや管２００の周面には螺旋状羽根２１０が設けられ、回転装置がさや管２００を地盤１０内に回転貫入できる。さや管２００の先端部には、さや管２００の回転貫入時に地盤１０がさや管２００内部に入り込まないように、薄鉄板（図示せず。）などによって閉鎖することもある。
【００５０】
次に、図８に示すように、砂３２が充填されたさや管２００内部に、地すべり防止杭１００（孔空き回転杭）が回転貫入される（ステップＳ２２）。地すべり防止杭１００の螺旋状羽根１１０の外径は、さや管２００の内径よりも小さい。地すべり防止杭１００は、さや管２００の先端部に設けられた薄鉄板を貫通して、設置深さまで回転貫入される。
【００５１】
地すべり防止杭１００が設置深さまで設置された後、図９に示すように、回転装置がさや管２００を逆回転することによって、さや管２００を地盤１０内から撤去する（ステップＳ２３）。このとき、さや管２００内部に充填されていた砂３２は地盤１０内に残留するようにする。この結果、図９に示すように、地盤１０内に打設された地すべり防止杭１００の周囲に、砂３２が配置された状態になる。
【００５２】
地すべり防止杭１００が、粘土質の土が含まれる地盤１０に直接貫入される場合に比べて、砂３２に貫入されることによって、貫通孔１３０は目詰まりすることがない。従って、貫通孔１３０は、地すべり防止杭１００が打設されたのち、地盤１０内の水を地すべり防止杭１００内部に効率良く導くことができる。
【００５３】
そして、第１の実施形態と同様に地盤面に接触するように支圧板１２０が設置され、螺旋状羽根１１０と支圧板１２０の間に圧縮力が導入される。
【００５４】
盛土斜面又は切土斜面の地盤１０及び土留めされた地盤１０等は、雨による含水率の増大による崩壊部の自重の増加や、図９に示すような地下水位１６Ａ，１６Ｂの上昇による地盤１０の有効応力の減少による剪断耐力の低下によって、崩壊が発生する。従って、地盤１０内の地下水を排水することによって、地盤１０の安定化を図ることができる。
【００５５】
以上、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、地すべり防止杭１００は、螺旋状羽根１１０による大きな推進力及び杭本体１０１の引き抜き抵抗を有するため、螺旋状羽根１１０と支圧板１２０によって地盤１０に圧縮力を導入できる。その結果、内部摩擦角φが増大し、地盤１０の剪断抵抗（すべり抵抗）を増大させる。その結果、地すべり防止杭１００を打設することによって、盛土斜面又は切土斜面の地盤１０及び土留めされた地盤１０等を安定化させることができる。
【００５６】
更に、本実施形態は、地盤１０内の水を排水することによって、崩壊部の自重を減らし、地盤１０の剪断耐力を向上させる。
【００５７】
また、従来、新設の盛土では孔空き排水管（ドレーン管）を盛土の形成と共に容易に設置することができたが、切土や既設の盛土では孔空き排水管を設置しにくいという問題があった。そのため、水圧に耐えられるような擁壁が斜面に形成されていた。一方、本実施形態によれば、砂３２が充填されたさや管２００を用いることで、貫通孔１３０が設けられた地すべり防止杭１００を目詰まりさせることなく地盤１０内に容易に埋設できるうえ、水圧に耐えなければならない擁壁の形成が不要になる。
【００５８】
なお、図７〜９では、擁壁１４が斜面に形成されている。この擁壁１４は、地すべり防止杭１００を打設した後も、設置したままとしてもよいが、地すべり防止杭１００が打設された後、地盤１０の安定性が確認される場合は、擁壁１４を撤去してもよい。擁壁１４の設置及び撤去については、貫通孔１３０がない第１の実施形態に係る地すべり防止杭１００の打設の場合も同様である。
【００５９】
また、上述した第２の実施形態では、目詰まりを防止するため、地すべり防止杭１００が施工される前に、内部に砂２１が充填されたさや管２００が埋設される。そして、さや管２００内に地すべり防止杭１００が設置された後、さや管２００が地盤１０内から撤去される。一方、さや管２００の設置を省略する方法によって、第２の実施形態に係る地すべり防止杭１００を設置することもできる。
【００６０】
まず、周面に貫通孔１３０を有し、内部に砂が充填された地すべり防止杭１００を地盤１０内に回転貫入する。そして、回転貫入と同時に又は回転貫入の後で、地すべり防止杭１００の内部に充填された砂に圧縮力を掛け、砂を貫通孔１３０から地すべり防止杭１００の外部へ排出する。この施工方法によれば、地すべり防止杭１００内部から砂が排出されることによって、地すべり防止杭１００の周囲に砂を配置でき、貫通孔１３０の目詰まりも防止できる。
【００６１】
地すべり防止杭１００の内部に充填された砂に圧縮力を掛け、貫通孔１３０から砂を外部に排出するには、地盤面側の杭頭にコンプレッサーを取り付けて空気圧を作用させる方法がある。又は、地すべり防止杭１００の内部に、地すべり防止杭１００の内径より小さい杭を押しこむ方法がある。
【００６２】
（第３の実施形態）
次に、図１０を参照して、本発明の第３の実施形態に係る地すべり防止杭１００について説明する。図１０は、本実施形態に係るソーラーパネル４０及び地すべり防止杭１００を示す側面図である。
【００６３】
第１の実施形態で説明したように、地すべり防止杭１００を地盤１０に打設した後、本実施形態では、杭本体１０１の地盤面側に位置する杭頭にソーラーパネル４０等の設備機器が固定される。即ち、地すべり防止杭１００は、杭本体１０１の引き抜き耐力を利用して、斜面に設置する設備の基礎にすることもできる。
【００６４】
また、ソーラーパネル４０等の板状の設備機器は、風を受けた際にあおられるが、本実施形態は、地すべり防止杭１００に螺旋状羽根１１０が設けられているため、引き抜きに強い。そして、斜面は、第１の実施形態と同様に安定化されているため、従来の基礎に比べて安定して設備機器を設置できる。
【００６５】
なお、ソーラーパネル４０を設置する場合、図１０に示すように、複数の地すべり防止杭１００の杭頭を使用してもよい。このとき、地すべり防止杭１００の螺旋状羽根１１０は、引き抜き強度等を考慮して、図１０に示すように、地すべり防止杭１００毎に螺旋状羽根１１０の巻回数や形状が異なるものを打設してもよいし、図１０と異なり、すべて同一の地すべり防止杭１００を打設してもよい。
【００６６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 地盤
１２ すべり面
１４ 擁壁
１６Ａ，１６Ｂ 地下水位
１８ 掘削穴
２０ 回転装置
３２ 砂
４０ ソーラーパネル
５０ 杭
６０ アースアンカー
６２ グラウト
６４ 支圧板
１００ 地すべり防止杭
１０１ 杭本体
１０２ 先端鋼管
１０４ 鋼管
１１０，２１０ 螺旋状羽根
１２０ 支圧板
１３０ 貫通孔
１４０ 板部材
２００ さや管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管からなる杭本体と、
前記杭本体の先端又は周面に螺旋状に設けられた螺旋状羽根と、
前記杭本体の周面に設けられ、地盤面に接触して又は地中に配置されて前記螺旋状羽根との間の地盤に圧縮力を生じさせる支圧部と
を備える、地すべり防止杭。
【請求項２】
前記杭本体は、周面に複数の貫通孔が設けられ、
前記貫通孔は、地盤からの水を前記杭本体内部に通過させ、
前記杭本体は、前記杭本体内部から地盤外部に前記水を排出する、請求項１に記載の地すべり防止杭。
【請求項３】
前記杭本体の先端が開口され、
前記杭本体は、前記杭本体の先端を閉鎖するように前記杭本体内部に板部材が設けられるか又は杭本体内部に砂が詰められ、
前記杭本体は、前記板部材より地盤面側で地盤からの水を前記杭本体内部から地盤外部に前記水を排出する、請求項２に記載の地すべり防止杭。
【請求項４】
前記杭本体の地盤面側に位置する杭頭に設備機器が固定される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の地すべり防止杭。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の地すべり防止杭を用いて、前記杭本体の軸方向の抵抗力と軸直角方向の抵抗力によって、地盤のすべりに対する抵抗力を向上させる、地すべり防止方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の地すべり防止杭を用いて、前記杭本体が地盤内に回転貫入されたときに前記杭本体が発揮する引き抜き耐力と、前記杭本体の貫入と同時に配置される又は前記杭本体の貫入の後から設置される前記支圧部を介して、地盤に前記圧縮力を生じさせる、地すべり防止方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の地すべり防止杭を用いて、前記杭本体が地盤内に回転圧入されたときに前記螺旋状羽根の貫入によって生じる地盤反力により、地盤に前記圧縮力を生じさせる、地すべり防止方法。
【請求項８】
砂が内部に充填された鋼管からなる管本体と、前記管本体の周面に螺旋状に設けられた第一の螺旋状羽根とを有する管を地盤内に回転貫入するステップと、
周面に複数の貫通孔が設けられ、中空の鋼管又は砂が充填された鋼管からなる杭本体と、前記杭本体の周面に螺旋状に設けられた第二の螺旋状羽根とを有する地すべり防止杭を前記管内部に回転貫入するステップと、
前記砂を地盤に残して前記管を地盤から回転しながら撤去するステップと、
前記杭本体の上部に設けられる支圧部を地盤面に接触又は地中に配置させるステップと、
前記第二の螺旋状羽根と前記支圧部との間の地盤に圧縮力を生じさせるステップと
を含む、地すべり防止杭の施工方法。
【請求項９】
周面に貫通した複数の貫通孔が設けられ、砂が内部に充填された鋼管からなら杭本体と、前記杭本体の周面に螺旋状に設けられた螺旋状羽根とを有する地すべり防止杭を地盤内に回転貫入するステップと、
回転貫入と同時に又は回転貫入の後で、前記鋼管の内部に充填された前記砂に圧縮力を掛け、前記砂を前記鋼管の前記貫通孔から前記鋼管の外部へ排出するステップと、
前記杭本体の上部に設けられる支圧部を地盤面に接触又は地中に配置させるステップと、
前記螺旋状羽根と前記支圧部との間の地盤に圧縮力を生じさせるステップと
を含む、地すべり防止杭の施工方法。
【請求項１】
鋼管からなる杭本体と、
前記杭本体の先端又は周面に螺旋状に設けられた螺旋状羽根と、
前記杭本体の周面に設けられ、地盤面に接触して又は地中に配置されて前記螺旋状羽根との間の地盤に圧縮力を生じさせる支圧部と
を備える、地すべり防止杭。
【請求項２】
前記杭本体は、周面に複数の貫通孔が設けられ、
前記貫通孔は、地盤からの水を前記杭本体内部に通過させ、
前記杭本体は、前記杭本体内部から地盤外部に前記水を排出する、請求項１に記載の地すべり防止杭。
【請求項３】
前記杭本体の先端が開口され、
前記杭本体は、前記杭本体の先端を閉鎖するように前記杭本体内部に板部材が設けられるか又は杭本体内部に砂が詰められ、
前記杭本体は、前記板部材より地盤面側で地盤からの水を前記杭本体内部から地盤外部に前記水を排出する、請求項２に記載の地すべり防止杭。
【請求項４】
前記杭本体の地盤面側に位置する杭頭に設備機器が固定される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の地すべり防止杭。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の地すべり防止杭を用いて、前記杭本体の軸方向の抵抗力と軸直角方向の抵抗力によって、地盤のすべりに対する抵抗力を向上させる、地すべり防止方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の地すべり防止杭を用いて、前記杭本体が地盤内に回転貫入されたときに前記杭本体が発揮する引き抜き耐力と、前記杭本体の貫入と同時に配置される又は前記杭本体の貫入の後から設置される前記支圧部を介して、地盤に前記圧縮力を生じさせる、地すべり防止方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の地すべり防止杭を用いて、前記杭本体が地盤内に回転圧入されたときに前記螺旋状羽根の貫入によって生じる地盤反力により、地盤に前記圧縮力を生じさせる、地すべり防止方法。
【請求項８】
砂が内部に充填された鋼管からなる管本体と、前記管本体の周面に螺旋状に設けられた第一の螺旋状羽根とを有する管を地盤内に回転貫入するステップと、
周面に複数の貫通孔が設けられ、中空の鋼管又は砂が充填された鋼管からなる杭本体と、前記杭本体の周面に螺旋状に設けられた第二の螺旋状羽根とを有する地すべり防止杭を前記管内部に回転貫入するステップと、
前記砂を地盤に残して前記管を地盤から回転しながら撤去するステップと、
前記杭本体の上部に設けられる支圧部を地盤面に接触又は地中に配置させるステップと、
前記第二の螺旋状羽根と前記支圧部との間の地盤に圧縮力を生じさせるステップと
を含む、地すべり防止杭の施工方法。
【請求項９】
周面に貫通した複数の貫通孔が設けられ、砂が内部に充填された鋼管からなら杭本体と、前記杭本体の周面に螺旋状に設けられた螺旋状羽根とを有する地すべり防止杭を地盤内に回転貫入するステップと、
回転貫入と同時に又は回転貫入の後で、前記鋼管の内部に充填された前記砂に圧縮力を掛け、前記砂を前記鋼管の前記貫通孔から前記鋼管の外部へ排出するステップと、
前記杭本体の上部に設けられる支圧部を地盤面に接触又は地中に配置させるステップと、
前記螺旋状羽根と前記支圧部との間の地盤に圧縮力を生じさせるステップと
を含む、地すべり防止杭の施工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２０１２（Ｐ２０１２−２０１２Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３９６４３（Ｐ２０１０−１３９６４３）
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]