JST工法
工法の概要
ＪＲ(Ｊ)と三和機材株式会社(Ｓ)が共同開発した技術、Technique(Ｔ)として名付けられた地盤改良工法であり、アースオーガーに接続された２重管回転軸から２液(セメントミルクと瞬結材)を吐出しながら混合攪拌し、瞬時にゲル化(半固体状態)させ、セメントミルクの流出拡散を防止する深層混合強制攪拌瞬結工法です。ベースマシンには１軸型(ＪＳＴ-Ⅰ)、２軸型(ＪＳＴ-Ⅱ)とボーリングマシン型があります。
工法の原理
ＪＳＴ工法とは２液注入混合攪拌瞬結により、原位置でソイルセメントコラムを造成する地盤改良工法です。２液とは
Ａ液（セメントミルク液）と、Ｂ液（珪酸ソーダ希釈液）の２液が混合されると
- Na2O.SiO2(珪酸ソーダ)
- CaCl2(セメント成分)
- H2O(水)
- 2NaCl(塩化ナトリウム)
- Ca(OH)2(水酸化カルシウム)
- SiO2(シリカゲル)
セメントの固化反応
- セメント＋水
- CHSゲル(シリカゲル)作成後3～5時間
- エトリンガイト(針状結晶)作成後7日
JST工法の固化反応
- セメント＋水＋
珪酸ソーダ - CHSゲル(シリカゲル)作成後15秒～3分
- エトリンガイト(針状結晶)作成後3日
比べてみると確かに
違いが判ります
試料作成後3日の電子顕微鏡写真
によるエトリンガイトの発生状況
2液W/C=100%,W/Si=100%
てん充率40% A液:B液=2:1
1液W/C=100% てん充率40%
工法の特徴
あらゆる地盤に適用
オーガー方式で掘削するため、軟弱な地盤から礫や玉石を含む硬質地盤まで施工できます。また、攪拌翼によりグラウトと土壌を強制的に攪拌混合するため、従来工法では非常に困難であった粘性土及びピート層などの改良も可能です。
砂質土
粘性土
特殊土(PH4.2)
確実な施工効果
二液供給方式のため、改良地盤の土質性状に合わせて自由にグラウトの配合を選択し、固結時間(ゲルタイム)を調整できます。伏流水により流出の恐れのある所や、有機質土など科学的な条件により固化しにくい地盤などでも確実に改良ができます。
自然状態の土粒子
セメントミルクを注入攪拌した状態
セメント粒子が自重で沈降し、上部はセメント粒子が少なく下部は多くなる
上部は強度が低く、下部は強度の高いコラムができ、強度差が出る。
自然状態の土粒子
セメントミルクと珪酸ソーダを注入攪拌した状態
攪拌時のセメント粒子の位置で、シリカゲルの被膜が包む
均質な強度のコラムができる。
色々な強度設定が可能
固化材のＷ／Ｃ比、及び瞬結材の使用量を加減することにより、一軸圧縮強度で３～３０kg/cm2の範囲に選択することが可能です。| 添加量(kg/m3) | 一軸圧縮強度 quj(kg/cm2) | ||
|---|---|---|---|
| C:固化材 | Si:瞬結材 | 粘性土･シルト | 砂質･砂礫土 |
| 150 | 50 | 3 | 10 |
| 200 | 60 | 5 | 15 |
| 250 | 80 | 7 | 20 |
| 300 | 100 | 10 | 30 |
| 350 | 110 | 15 | 30 |
無郊外工法
Ａ液、Ｂ液を低圧で供給し、混合･攪拌して瞬結させるため、グラウトの流出によって周辺井戸や土壌などを汚染したり、道路にクラックを生じるような事故が全くありません。 また、本工法は、土の粒子とセメント粒子が反応してできるソイルセメントコラムをつくるものであり、土を排出したり、土を置換するものではありません。 ただし現実には、土中の空隙体積以上のセメントミルクが混入すれば、若干の土は地上に排出されますが、それも瞬結したゲル状態で排出されますので、処理が簡単です。動植物の生育試験を実施し、ＪＳＴコラムの環境への無害性を確認しました。
春菊を播種して10日後に発芽を確認し、
１ヶ月半後の生育状況です。
セメントの「アク」抜きを１週間おこない、市販の金魚を飼育して１ヶ月を経過したところ
耐久背に優れた施工効果
土と固化材および瞬結材（珪酸ソーダ）の反応により、ゲル被膜が形成され、 外部からの酸および水分の供給を遮断することによって、造成時の組織を保つ ことができます。また地中にあることにより恒温恒湿の最良な養生条件となります。 これらのことによりＪＳＴコラムは耐久性が確保されます。
耐久試験耐久性の試験をするために、１９７７年に長峡川畔（福岡県）に ＪＳＴコラムを施工したもので、１９９５年現在で１８年が経過している。 河川水位が変化し、最も条件の悪い外気と水中との繰り返しであるが、 原形を保っていることで、耐久性が証明される。
機械の諸元
JST施工装置は
地盤の穿孔と攪拌混合を行う掘削機。注入用のグラウトを混練し掘削機に圧送するプラント設備。施工速度、施工深度、グラウトの注入量などを計測･記録する管理機器等で構成されています。
JST発掘気
大型のクローラに搭載されたものから、バックホウを利用した小型のものまで、地盤改良仕様にあわせて最適な機種が選定できます。
PC-80
DHJ-40
DHP-70
DH-408
DH-608
Ａ液、Ｂ液の二液を調整･混練りするグラウトミキサー。調整されたグラウトを掘削機に圧送するグラウトポンプ。水、セメント、各種薬液など二液の材料を集計する計量器などが組み込まれています。
ＪＳＴ工法は土壌とグラウトを攪拌･混合するため、施工速度･施工深度･グラウトの注入量などの正確な把握が必要です。これらの管理のため、ＪＳＴ掘削機には施工速度･施工深度･施工時の負荷電流及びグラウトの注入量等の管理装置を取り付けています。
JST掘削機
２軸型ＪＳＴ工法深層混合攪拌瞬結工法杭を同時に２本施工する特殊掘削機です。コストパフォーマンスに優れた工法です。
ＪＳＴ－Ｓ工法平面地盤改良において、深層混合攪拌瞬結ＪＳＴ工法のラップ配列に隣接して強制攪拌翼の先端にノズルを装着し、エアー噴射でのセメントミルクの攪拌拡散効果により接円コラムの空隙を埋め、被圧水の噴出を止めるために三東工業社（Ｓ）が独自に開発した強制併用噴射工法です。
アースキッズ(TSR-15)アースキッズは、一戸建住宅、低層ビル・マンション等の基礎工事が一般化しつつある昨今、各種の地盤改良機を手掛けてきた、オーガ製造技術を駆使して開発された全油圧式ベースマシン一体型小型地盤改良機です。
アタッチメントからベース部、施工管理装置にいたるまで一括供給。トータルバランスで軟弱地盤改良、杭施工をパワフルに確実にこなします。