−高圧噴射攪拌工法のパイオニア−
(ケミカルチャーニングパイル工法)
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 我が国は国土の75%が山地・丘陵また、国土の約25%が軟弱地盤で占められている中で、軟弱地盤を改良する工法が都市構造の複雑化と共に地盤改良の分野において、開発されたのがCCPであります。
 この工法は、地中に特殊なCCP硬化材を回転ノズルより高圧噴射し、土粒子と硬化材を混合、パイル状のものを造成する工法です。この工法がCCP-P工法(Chemical-Churing-Pile or Chemical-Churing-Pattern)です。
 CCP-P工法は従来の薬液注入工法とは異なり、使用する硬化材と機械装置と組み合わせた施工法です。
 このCCP-P工法をさらに改良し、施工と実績・研究等により軟弱地盤地帯に対応でき、砂質土・N値の高い地盤、粘着力のある地盤を対象として、開発されたのがCCP-L工法(Chemical-Churing-Pile-Large)、CCP-S工法(Chemical-Churing-Pile-Super)、及び水噴射切削によるCCP-LE工法(Chemical-Churing-Pile-Large Ecoligy)、CCP-SE工(Chemical-Churing-Pile-Super Ecology)です。本工法を広く一般に利用していただき、土木建築の地盤改良に寄与することを念願し、ここに紹介申し上げます。
※CCPに関する特許は(株)エヌ・アイ・ティ中西渉氏の発明による下記の特許があります。
(特許2081365、特許2088129、特許2059512、特許2136410 他、PAT.T
多数)




当工法のシステムは他の工法と比較してはるかにコンパクトであり、その規模は、従来の薬液注入工法と同じ程度
  であるため、狭小現場における機動性に富み、ボーリングマシンを操作できる空間があれば、確実に固結体を
  造成することができます。
当工法では超高圧の噴射により動圧を加え硬化材に方向性をもたせることにより目的の領域に均一な円柱状の
  固結体を造成することができます。
当工法はジェットによる地盤攪拌のメカニズムにより、砂質土、粘性土等の土質に地中杭が造成できます。
  CCP-P工法(有効径φ300〜φ500) CCP-L,LE工法(有効径φ500〜φ1000) CCP-S,SE工法(有効径φ800〜φ1,500)
当工法にはジェットの破壊力の影響する範囲だけに改良部分が限定されるため、目的外へのやく出はありません。


 
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 本工法では、粘性土を対象とした場合、一般に軟弱といわれるC<0.05N/muを対象として、有効径および引き上げ速度を設定しており、N値による有効径および引き上げ速度の設定はしていない。これは、軟弱な粘性土の場合、N=0という値が測定されていることが多いが、一軸または三軸圧縮試験から求めた粘着力がC≦0.05N/mu程度の値をもっていることもあり、N値により軟弱粘性土を分類することは難しいためです。
 以上のことにより、本工法は粘性土を粘着力により分類して、有効径および引き上げ速度を設定することを原則とします。

CCP−5号〜CCP−8号
 
項目
土質名
砂 質 土
砂礫土
圧力P:MPa
20.0
N値
N<5
5≦N<10
10≦N<15
標準有効径
(0<Z≧20m)
400
350
300
引き上げ速度
(分/m)
4
硬化材単位吐出量
(m3/分)
0.035

ただし 1)施工深度Z>20mについては十分検討の上、決定する必要がある。ここに、Z:深度(m)
 

2)CCP-5号〜CCP−8号の改良は次の噴射条件による。常用圧力 P=20.0Mpa、吐出量 q=0.035u/分

  3)砂礫土については試験施工等することが望ましい。

CCP−5号〜CCP−8号
 
項目
土質名
粘 性 土
腐植土
圧力P:MPa
20.0
粘着力C:N/mu
C<0.01
0.01≦C<0.03
0.03≦C<0.05
標準有効径
(0<Z≧20m)
500
450
300
引き上げ速度
(分/m)
4
硬化材単位吐出量
(m3/分)
0.035

ただし 1)施工深度Z>20mについては十分検討の上、決定する必要がある。ここに、Z:深度(m)
 

2)CCP-5号〜CCP−8号の改良は次の噴射条件による。常用圧力 P=20.0Mpa、吐出量 q=0.035u/分

  3)粘着力がC≧0.05N/mu程度以上の場合、所定の有効径が確保できないこともあるので注意する必要がある。
  4)腐植土については試験施工等することが望ましい。

CCP−5号〜CCP−8号
 
項目
土質名
砂 質 土
砂礫土
圧力P:MPa
20.0
N値
N<10
10≦N<20
20≦N<30
標準有効径
(0<Z≧20m)
700
600
500
引き上げ速度
(分/m)
4
5
6
硬化材単位吐出量
(m3/分)
0.08

ただし 1)施工深度Z>20mについては十分検討の上、決定する必要がある。ここに、Z:深度(m)
 

2)CCP-5号〜CCP−8号の改良は次の噴射条件による。常用圧力 P=20.0Mpa、吐出量 q=0.08u/分

  3)砂礫土については試験施工等することが望ましい。

CCP−5号〜CCP−8号
 
項目
土質名
粘 性 土
腐植土
圧力P:MPa
20.0
粘着力C:N/mu
※N<1
C<0.01
0.01≦C<0.03
0.03≦C<0.05
標準有効径
(0<Z≧20m)
800
800
700
500
引き上げ速度
(分/m)
2.5
2.0
4.0
6.0
硬化材単位吐出量
(m3/分)
0.08
0.08

ただし 1)施工深度Z>20mについては十分検討の上、決定する必要がある。ここに、Z:深度(m)
 

2)CCP-5号〜CCP−8号の改良は次の噴射条件による。常用圧力 P=20.0Mpa、吐出量 q=0.08u/分

  3)※印についてはN<1(W/C=150%,以上)として、今回より設定したが、特殊な地盤のため試験施工等による有効径、改良強度の確認の必要がある。
  4)粘着力がC≧0.05N/mu程度以上の場合、所定の有効径が確保できないこともあるので注意する必要がある。
  5)腐植土については試験施工等することが望ましい。

CCP−5号〜CCP−8号
 
項目
土質名
砂 質 土
砂礫土
圧力P:MPa
20.0
N値
N<10
10≦N<20
20≦N<30
標準有効径
(0<Z≧20m)
900
900
900
切削
引き上げ速度
(分/m)
6.0
清水材単位吐出量
(m/分)
0.08
造成
硬化材引き上げ速度
(分/m)
6.0
硬化材単位吐出量
(m3/分)
0.08

ただし 1)施工深度Z>20mについては十分検討の上、決定する必要がある。ここに、Z:深度(m)
 

2)CCP-5号〜CCP−8号の改良は次の噴射条件による。常用圧力 P=20.0Mpa、吐出量 q=0.08u/分

  3)砂礫土については試験施工等することが望ましい。

CCP−5号〜CCP−8号
 
項目
土質名
粘 性 土
腐植土
圧力P:MPa
20.0
粘着力C:N/mu
C<0.01
0.01≦C<0.03
0.03≦C<0.05
標準有効径
(0<Z≧20m)
1000
900
800
切削
高圧噴流水
引き上げ速度
(分/m)
2.0
4.0
6.0
清水材単位吐出量
(m/分)
0.08
造成
硬化材引き上げ速度
(分/m)
6.0
硬化材単位吐出量
(m3/分)
0.08

ただし 1)施工深度Z>20mについては十分検討の上、決定する必要がある。ここに、Z:深度(m)
 

2)CCP-5号〜CCP−8号の改良は次の噴射条件による。常用圧力 P=20.0Mpa、吐出量 q=0.08u/分

  3)粘着力がC≧0.05N/mu程度以上の場合、所定の有効径が確保できないこともあるので注意する必要がある。
  4)腐植土については試験施工等することが望ましい。

CCP−6号〜CCP−8号
 
項目
土質名
砂 質 土
砂礫土
圧力P:MPa
40.0
N値
N<10
10≦N<15
標準有効径
(0<Z≧20m)
1300
1200
引き上げ速度
(分/m)
10.0
硬化材単位吐出量
(m3/分)
0.1

ただし 1)施工深度Z>20mについては十分検討の上、決定する必要がある。ここに、Z:深度(m)
 

2)CCP-6号〜CCP−8号の改良は次の噴射条件による。常用圧力 P=40.0Mpa、吐出量 q=0.1u/分

  3)砂礫土については試験施工等することが望ましい。

CCP−6号〜CCP−8号
 
項目
土質名
粘 性 土
腐植土
圧力P:MPa
40.0
粘着力C:N/mu
C<0.01
0.01≦C<0.03
0.03≦C<0.05
標準有効径
(0<Z≧20m)
1200
1100
800
引き上げ速度
(分/m)
6.0
硬化材単位吐出量
(m3/分)
0.1

ただし 1)施工深度Z>20mについては十分検討の上、決定する必要がある。ここに、Z:深度(m)
 

2)CCP-6号〜CCP−8号の改良は次の噴射条件による。常用圧力 P=40.0Mpa、吐出量 q=0.1u/分

  3)粘着力がC≧0.05N/mu程度以上の場合、所定の有効径が確保できないこともあるので注意する必要がある。
  4)腐植土については試験施工等することが望ましい。

CCP−6号〜CCP−8号
 
項目
土質名
砂 質 土
砂礫土
圧力P:MPa
40.0
N値
N<15
標準有効径
(0<Z≧20m)
1500
切削
高圧噴流水
引き上げ速度
(分/m)
6.0
清水材単位吐出量
(m/分)
0.1
造成
硬化材引き上げ速度
(分/m)
14.0
硬化材単位吐出量
(m3/分)
0.1

ただし 1)施工深度Z>20mについては十分検討の上、決定する必要がある。ここに、Z:深度(m)
 

2)CCP-6号〜CCP−8号の改良は次の噴射条件による。常用圧力 P=40.0Mpa、吐出量 q=0.1u/分

  3)砂礫土については試験施工等することが望ましい。

CCP−6号〜CCP−8号
 
項目
土質名
粘 性 土
腐植土
圧力P:MPa
40.0
粘着力C:N/mu
C<0.01
0.01≦C<0.03
0.03≦C<0.05
標準有効径
(0<Z≧20m)
1400
1300
1200
切削
高圧噴流水
引き上げ速度
(分/m)
4.0
6.0
8.0
清水材単位吐出量
(m/分)
0.1
造成
硬化材引き上げ速度
(分/m)
8.0
硬化材単位吐出量
(m3/分)
0.1

ただし 1)施工深度Z>20mについては十分検討の上、決定する必要がある。ここに、Z:深度(m)
 

2)CCP-6号〜CCP−8号の改良は次の噴射条件による。常用圧力 P=40.0Mpa、吐出量 q=0.1u/分

  3)粘着力がC≧0.05N/mu程度以上の場合、所定の有効径が確保できないこともあるので注意する必要がある。
  4)腐植土については試験施工等することが望ましい。

 
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硬化材
上質
一軸圧縮強度
qu
N/mu
粘着力
Cp
N/mu
付着力
f
N/mu
曲げ引張り強度
N/mu
弾性係数
E50
N/mu
CCP-5号
砂質土
1.0
1/6・qu
1/3・Cp
2/3・Cp
100qu
粘性土
0.8
腐植土
0.2
CCP-6号
砂質土
3.0
粘性土
1.0
CCP-7号A
砂質土
2.0
粘性土
0.5
CCP-7号B
砂質土
1.0
粘性土
0.5
CCP-8号
腐植土
0.3
   
○この表は採取コアの試験結果より設定しました。(4週強度)。
  ○改良体の単位体積重量および内部摩擦角は原地盤と同等とします。
  ○1週強度は4週強度の30%〜40%とします。
  ○砂礫は砂質土に準じます。

 
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改良目的
基本配置図
基本間隔
適用例
地盤強化を目的と
した場合
接点配置を原則と
します。

ヒービング
地中梁
地盤強化に加えて、
止水性を目的とした
場合
ラップ配置を原則と
します。

止水
ボイリング
地中梁

D:
有効径、l1:横方向の間隔、l2:縦方向の間隔
  但し、施工深度が深い場合(20m以上)、斜施工、砂礫地層、玉石層等については、ボーリング精度を別途考慮します。

 
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名称
土質名
主な適用範囲
性状
主な適用例
CCP-5号
急硬性セメント系
初期強度大、地盤強化止水
中強度タイプ
底盤改良、歯抜け部
堤防、貯水池時の止水
CCP-6号
セメント系
強度発現型、通常地盤強化止水
高強度タイプ
底盤改良、歯抜け部
支持強化
CCP-7号A
セメント系
強度抑制型、通常地盤強化止水
低強度タイプ
発進到達防護、路線防護
CCP-7号B
CCP-8号
特殊セメント系
腐植土用、地盤強化止水
腐植土タイプ
底盤改良、歯抜け部
管路部


CCP-5号
 
CCP-6号
 
CCP-7号A
 
CCP-7号B
 
CCP-8号
A液
B液
デンカES
100kg
セメント
400kg
ESセッター
2〜4kg
水373g
 
セメント
760kg
混和剤
(NJパウダー)
5kg
758g
 
セメント
550kg
混和剤
(NJパウダー)
3.5kg
825g
 
セメント
300kg
混合材
400kg
混和剤
(NJパウダー)
2.0kg
756g
 
特殊セメント
760kg
混和剤
(NJパウダー)
5kg
740g

※通常のCCP硬化材」と異なる配合を使用する場合は室内配合試験、試験施工により決定する。
腐植土用の硬化材の標準配合はCCP-8号とするが、改良体の強度設定が必要な場合は室内配合試験を実施し、設定する。


名称
土質名
主な適用範囲
性状
主な適用例
CCP-6号
セメント系
強度発現型、通常地盤強化止水
高強度タイプ
底盤改良、歯抜け部
支持強化
CCP-7号A
セメント系
強度抑制型、通常地盤強化止水
低強度タイプ
発進到達防護、路線防護
CCP-7号B
CCP-8号
特殊セメント系
腐植土用、地盤強化止水
腐植土タイプ
底盤改良、歯抜け部
管路部


CCP-6号
 
CCP-7号A
 
CCP-7号B
 
CCP-8号
   
セメント
760kg
混和剤
(NJパウダー)
5kg
758g
 
セメント
550kg
混和剤
(NJパウダー)
3.5kg
825g
 
セメント
300kg
混合材
400kg
混和剤
(NJパウダー)
2.0kg
756g
 
特殊セメント
760kg
混和剤
(NJパウダー)
5kg
740g
  セメント…普通ポルトランドセメント
混合材…カルシウム系混合物等の専用混合品
混和材…粘性低減剤(天然プロピルベンゼン誘導体)
特殊セメント…セメント系土質改良材
 
 
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CCP-P工法
CCP-L・LE工法
CCP-S・SE工法
適した地盤
N<15の砂質土
N<30の砂質土
N<15の砂質土
C<0.05N/muの粘性土
埋戻土(但し、ガレキ等を含まないもの)
慎重なる検討を
要する地盤
N≧15の砂質土
N≧30の砂質土
N≧15の砂質土
C≧0.05N/mu以上の粘性土
埋戻土(但し、ガレキ等を含むもの)

 
CCP-P工法
CCP-L・LE工法
CCP-S・SE工法
適した地盤
(a)
仮設目的の地盤の安定
(b)
ボイリング、ヒービング
(c)
止水
慎重なる検討を
要する地盤
(a)
永久目的の地盤改良
(b)
地下水の流水が早い場合
(c)
杭の代用として使用する場合
(d)
深度が20mを越える掘削背面の止水
(e)
すでに湧水等の発生が確認されている場合の止水
(f)
CCPのみで土留を期待する場合

 超高圧ジェットによる岩石を除くあらゆる地盤をセメントミルクにて攪拌し間隔を充槇、固結、改良し杭状構造物が低騒音・低振動にて造成できるので、都市における土留連続壁、建築物、建築物の支持杭、摩擦杭、止水壁、シールド、押管回りの土留および地盤改良等に適用できます。


 
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  NCVを着装し地上にて作動テストを行ないます。
@・A
ポンプの吐出圧を約3.0Mpa以下に保持し、土質に応じたロッドの回転とストローク速度をもって所定の方向に最終深度まで削孔します。
ボーリング完了-施工開始
 
 
B

削孔を完了したらロッドの回転数を所定の回転数(10r.p.m.〜)に落し、循環水を硬化材に切りかえると共にコントローラーによって高圧ポンプ吐出圧力を20.0Mpaまたは39.2Mpaに上昇させ噴射を開始します。

 
C
所定のロッドの回転数と引き上げ速度を維持して、CCP施工計画域の上限までNCVを引き上げます。
D
CCP施工が完了したら硬化材を水に切替え地表面で噴射する。この噴射でロッドホース内の硬化材を全て排出させます。
 

  NCVを着装し地上にて作動テストを行ないます。
@・A
ポンプの吐出圧を約3.0Mpa以下に保持し、土質に応じたロッドの回転とストローク速度をもって所定の方向に最終深度まで削孔します。
ボーリング完了-施工開始
 
 
B

削孔を完了したらロッドの回転数を所定の回転数(10r.p.m.〜)に落し、コントローラーによって高圧ポンプ吐出圧力を20.0Mpaまたは40.0Mpaに上昇させ水噴射を開始します。

 
C
計画高さ分の水噴射が完了したら、再度計画深度まで挿入します。
D
挿入を完了したらロッドの回転数を所定の回転数(10r.p.m.〜)に落し、循環水を硬化材に切りかえると共にコントローラーによって高圧ポンプ吐出る圧力を20.0Mpaまたは39.2Mpaに上昇させ噴射を開始します。
 
E
所定のロッドの回転数と引き上げ速度を維持して、施工計画域の上限までNCVを引き上げます。
F
施工が完了したら硬化材を水に切替え地表面で噴射する。この噴射でロッドホース内の硬化材を全て排出させます。


 
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