MITS工法 CMS（Combination Mixing Slurry）システム
セメントスラリーの中圧噴射と特殊攪拌翼併用の地盤改良工法
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国土交通省 ＮＥＴＩＳ CMS認定証（財）先端技術センター （審査内容）
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CMSシステムの特徴
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CMSシステム施工概要動画 |
スラリー状セメント系固化材を原位置に添加する際、攪拌翼とスラリー中圧噴射を併用し、強制的に土を改良することにより、円柱状の改良体を造成する工法です。
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CMSシステム用の特殊攪拌翼
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攪拌翼の中心部からセメントスラリーを先端部に噴射しながら回転させることで、円柱状の改良体を造成するシステムです。従来より低コスト、短時間での施工が可能です。 セメントスラリーは、ロッドに取付けられた超硬ノズルより攪拌翼端部に装着されている逸走防止板に向けて噴射され、スラリーの逸走防止を図ると共に噴射エネルギーにより攪拌混合効率の向上、及び改良土の流動性向上により、盛上り土の排出促進効果が期待でき、周辺地盤の変位低減を図ることが可能です 。
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CMSシステムのスラリー噴射を併用するメリット
- 攪拌混合効率の向上 ― 改良時間の短縮が可能
スラリー中圧噴射により土粒子を細かく分散することが可能であり、混合効率の向上、改良時間の短縮が図れる。 - 共回り現象の防止 ― 品質の向上
高粘性の土質では単軸攪拌翼の回転力のみで切削混合した場合、ロッド付近に切り残した粘土が集まり、攪拌翼が大きな団子状粘土にて覆われるのを防ぐ事が可能。 - 攪拌トルクの低減 ― 小さい機械で大きな改良径
スラリー中圧噴射により小型機械の攪拌トルク不足を補助する効果をもたらす事が図れ、大きな改良径の施工が可能。
CMSシステム用の施工手順
CMSシステムの仕様
| 改良対象地盤 | 粘性土地盤 N値≦10 砂質土地盤 N値≦10 （上記は標準施工時） |
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| 改良径 | 500～1,600mm |
| 最大打設長 | 23m |
| スラリー噴射圧力 | 5～15MPa |
CMSシステムの施工機械構成
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CMSシステム用の施工写真
CMSシステムの採取コア写真
地盤改良 MITS工法 QSJ（Quartz Sand Jet）システム
硅砂スラリー噴射による障害物対応型噴射攪拌工法
国土交通省 ＮＥＴＩＳ
登録番号 ＱＳ－００００１２－Ｖ
QSJシステムの特徴
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ＱＳＪシステム施工概要動画 |
中圧噴射で水切削を行い所定の深度まで貫入。障害物（捨石・松杭等）がある場合は、硅砂を含む高圧噴射削孔水にて切削削孔。削孔完了後、セメント系固化材のスラリーと硅砂を中圧噴射することで地盤改良し、円柱状の改良体を造成するシステムです。
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QSJシステムの特殊モニター
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従来の高圧噴射ジェットグラウトの原理に新しいシステムを組み合わせたもので、
近い将来のメンテナンス事に適応できる地盤改良工法です。
従来の高圧噴射の原理である水に高い圧力を加えて得られる強力なエネルギーによって、地盤の組織を破壊し地中にセメント系固化材を充填することを基本原理において、新たに高圧ポンプに硅砂を投入する直接加圧式アブレシブジェット方式による地盤改良方式です。利点は障害物の削孔を容易にした他、高圧を中圧に低減し地中内部の間隙水圧の抑制が図られることで周辺への変位抑制が可能となり、さらに、比較的低圧でも硅砂の投入により大きな加圧能力を持つ噴流の原理で障害物を取り込む(巻込んだ)改良体造成を可能にしたものです。
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アブレシブジェット比較表 右図の比較表から、QSJの障害物削孔システムは、従来のジェットシステム(乾式)とは異なり研磨材(硅砂)を含む削孔水及び、スラリーを直接高圧ポンプで圧送するところに違いがあります。すなわち、直接方式では研磨材の濃度が従来より濃くなることで、破壊エネルギーが増大します。このことから、障害物削孔を容易にすることが可能になりました。 |
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QSJシステム用の施工手順
QSJシステムの仕様
| 改良対象地盤 | 粘性土地盤 c≦30KN/㎡ 砂質土地盤 Ｎ値≦１５ （上記は標準施工時） |
|---|---|
| 改良径 | φ600～1,000㎜ |
| 最大打設長 | 23m |
| スラリー噴射圧力 | 15～18MPa |
QSJシステムの施工機械構成
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QSJシステム用の施工写真
QSJシステムの採取コア写真
MITS工法CMS-S（Combination Mixing Slurry-Strong）システム
中圧噴射システムが生みだす驚異のスラリー式地盤改良工法
MITS工法は、珪砂とスラリー中圧噴射によるQSJシステム、攪拌翼とスラリー中圧噴射を併用したCMSシステムの2つのシステムにより編成されています。
CMSシステムは、バックホウタイプベースマシンで機動性がよく、噴射・攪拌の併用により改良地盤の共回り現象が発生しないため、周辺地盤の変位を抑制するとともに、品質の高い円柱状改良体を高速かつ経済的に造成可能な地盤改良工法です。
CMS-Sシステムは、CMSシステムのベースマシンを高トルク型の小型地盤改良専用機としたことで、従来より幅広い土質に対して改良径Φ800mm～Φ1600mmの品質の高い改良体の造成を実現したMITS工法の進化技術です。
高トルク型中圧噴射機械攪拌工法
CMS-Sシステム【Combination Mixing Slurry-Strong】
(1)小型地盤改良機の高トルクと噴射圧の併用により改良径Φ1600mm適用範囲を拡大。
(2)N値30の砂質土やN値15の粘性土などの硬質地盤への対応が可能。
(3)噴射・攪拌の併用により改良地盤の共回り現象が発生せず、周辺地盤の変位を抑制。
攪拌翼
CMS-S中圧噴射システム用攪拌翼
中圧噴射状況（P=～19.6MPa）
CMSポンプとは？
CMSシステム用に開発された中圧噴射専用ポンプであり、SDプラントの独自技術を利用し、スラリー状セメント系固化材の中圧大流量噴射を可能としました。
CMS-Sシステム施工手順
適用範囲
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改良径 |
適応土質 | |||||
| 粘性土 | 砂質土 | |||||
| N ≦ 5 | 5＜ N ≦ 10 | 10＜ N ≦ 15 | N ≦ 10 | 10＜ N ≦ 20 | 20＜ N ≦ 30 | |
| φ 800mm | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 |
| φ 1000mm | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 |
| φ 1200mm | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 |
| φ 1400mm | 〇 | 〇 | △ | 〇 | 〇 | △ |
| φ 1600mm | 〇 | △ | ※ | 〇 | △ | ※ |
上記の表より、攪拌翼の径を選定する 尚、凡例図の内容は下記の通りである。
凡例
〇 条件に適合し良好である。
△ 不適合とはいえないが検討を要する。
※については、土質特性を考慮した適用範囲で、試験施工による確認が必要な区域である。
但し、〇△については、含水比との関係で施工可能な場合は、検討を要する。
実証実験
- トルク低減効果により、硬質地盤への対応が可能。
- 大口径改良体の高速施工を実現。
- 機械攪拌能力の向上と噴射圧併用の相乗効果により、大幅なコスト縮減を実現。
CMS-Sシステム図
適用範囲の拡大
粘性土のN値と適用系についてCMSとCMS-Sシステムを比較
標準仕様
■CMS-Sシステム
| 改良対象地盤 | 粘性土：N値≦15・砂質土：N値≦30 |
| 改良径 | 800～1,600mm |
| 改良深度 | 19m程度（最大25m程度） |
| ロッド径 | 165㎜（クロージョイント式ロッド） |
| 噴射圧 | ～19.6MPa |
施工事例
・ボックスカルバート基礎
・道路盛土沈下抑制対策
