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地面の中で液体の固化材などを噴射することで、土と混合攪拌することにより、固結体を造成する工法が高圧噴射攪拌工法です。地盤の改良に用いられている工法ですが、あまり聞いたことがない、どのような工法なのかいまいちわからないという人もいるでしょう。そこで高圧噴射攪拌工法のメリットやデメリット、どのような種類があるのかなどを紹介します。
高圧噴射撹拌工法とは
高圧噴射攪拌工法とは、クラウド材という地盤改良剤を使って高圧で噴射し、地盤の切削と同時に混合攪拌ができる方法です。地盤改良工法としても優秀で、ひび割れなどを埋めることにも適しています。道路や鉄道などでも使用されていたり、堤防を安定化させたりすることにも用いられています。液状化対策や耐震強度を高めるのには必要不可欠な工法です。
高圧噴射撹拌工法の主な3種類
高圧噴射攪拌工法には、大きく分けると3種類存在しています。どのような種類なのか、どういった特徴があるのか詳しく見ていきましょう。
単管工法
高圧噴射攪拌工法の中で、単管ロッドを使用するタイプを単管工法といいます。CCP工法やグラウト噴射系などと呼ばれることもあり、セメント系の硬化材のみを噴射するのが特徴です。地盤を切削すると同時に、円柱状の固結体を作ることを目的として使用されています。高圧噴射攪拌工法の中でも、よく使用されている一般的な工法です。
二重管工法
JSG工法とも呼ばれる二重管工法の特徴は、二重管ロッドを使用して、グラウト材と一緒に空気を噴射することです。単管式に比べて口径が大きくなっています。単管式が1.3メートル程度なのに対して、二重管式は2メートル前後あります。噴射したときの直進性が高い噴流を生み出し、乱れが少ない上に単管工法より長い距離を切削することが可能です。
三重管工法
単管工法は硬化材のみが使用されており、二重管工法は硬化材と空気を噴射するのが特徴でした。それに加えて高圧の水も一緒に噴射するタイプが三重管工法です。CJG工法とも呼ばれており、硬質な地盤にも対応できます。上段のノズルからは高圧水、下段のノズルからは硬化材が噴射されます。主に立杭の底盤改良などによく使用されています。
高圧噴射撹拌工法のメリット
高圧噴射攪拌工法には色々とメリットが存在しています。基本的に25メートル以下の浅い地盤に適していて、密着性に優れているのが特徴です。また、機械そのものがコンパクトなので、狭い場所での作業や持ち運びも苦になりません。削孔径も小さいですが、改良径が大きいので大小様々な構造物に使用できることが大きなメリットです。
高圧噴射撹拌工法のデメリット
どれだけ優れた機械であっても、メリットがあればデメリットも存在しています。それは高圧噴射攪拌工法も例外ではありません。高圧噴射攪拌工法で使用するグラウト材は、攪拌にムラが生じる場合があります。ムラが発生すると固化不良を起こす可能性があるので、注意しないといけません。地盤の性質によっては、六価クロムという有害物質が溶出する危険性もあるので、この点にも注意しましょう。
高圧噴射撹拌工法の施工手順
高圧噴射攪拌工法の施工手順は、はじめに決められた位置に機械を配置し、次に所定の深さまで掘り進め、スチールボールを投入します。投入後回転の速度や引き上げる時間などを設定し、噴射テストを行います。ここまで行ってようやく造成を開始できます。造成を行ったらロッドを引き上げ、しっかりと洗浄を行って全ての作業が完了します。
【まとめ】高圧噴射工法は軟弱な地盤にも対応できる適応範囲の広さが魅力
軟弱な地盤を強化し、液状化対策や耐震強度を高める目的で使用されている高圧噴射攪拌工法について紹介してきました。機械がコンパクトで持ち運びも気軽に行えますし、密着性にも優れている工法です。適応範囲も広く、メリットもたくさんあります。しかし、デメリットも複数あるので、きちんと把握してから使用しないといけません。
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