JP2000212552A - 掘削安定液および掘削工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐セメント汚染性に優れ、何度も再利用で
き、腐敗しにくい掘削安定液およびこの掘削安定液を用
いる掘削工法を提供する。 【解決手段】 掘削安定液は、アクリル酸メチルを必須
成分とする単量体成分を重合してなるポリマーと水とを
含有する掘削安定液であって、前記ポリマーの重量平均
分子量が１０万以上であることを特徴とする。掘削工法
は、上記掘削安定液を用いて掘削穴内壁面の崩壊を防止
しながら地中を掘削する工法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐セメント汚染性
に優れた掘削安定液およびこの掘削安定液を用いる掘削
工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】地下鉄建設工事等では、地中連続壁工法
や地中杭工法等の掘削工法が広く知られている。地中連
続壁工法は、地下にコンクリート構造物を築造する時の
一般的な工法である。この工法は、まず、地中の掘削か
ら始められ、このとき、掘削穴壁面の崩れを防止するた
めに、ベントナイト等を含む掘削安定液を掘削穴に満た
しながら、掘削が行われる。ここで用いる掘削安定液
は、壁面の軟弱化を防止し、その水圧によって、壁面の
崩壊を防止するが、これは、掘削安定液が掘削壁面に浸
透する際に、ベントナイト等の粘土鉱物が、土の粒子の
間に詰まり堆積することにより、マッドケーキと言われ
る止水層ができるためであると考えられている。地中連
続壁工法では、このように、壁面の安定化を行いなが
ら、掘削した後、構内に鉄筋籠等を挿入して、コンクリ
ートを打ち込むことによって、連続したコンクリート構
造物を形成することができる。この工法では、コンクリ
ートを打ち込む時に、掘削安定液がコンクリートと置換
され、掘削安定液が回収されるが、回収した掘削安定液
は、再利用することが望まれている。

【０００３】従来、この掘削工法に使用される掘削安定
液は、ベントナイト等の粘土鉱物を水に分散させた液に
カルボキシメチルセルロース（以下、ＣＭＣという。）
を増粘剤として添加したものが用いられている。しか
し、この掘削安定液に含まれるベントナイトは、セメン
トに汚染されると、セメントのアルカリ成分で部分的に
半溶解状態になり、次いで、セメント中のカルシウムイ
オン等によって金属架橋して、安定液全体がゲル化す
る。このため、安定液が取り扱えなくなったり、壁面の
崩れを防止する性能（濾水性）が極端に低下してしま
う。

【０００４】このセメントの汚染を軽減する方法とし
て、ポリカルボン酸系の分散剤を添加することが行われ
る場合があるが、長時間セメント汚染を防止することは
困難であり、その添加量を増やしたり、再利用の度に分
散剤を添加しなければならない等の問題があり、通常、
安定液として１回または２回程度しか再利用できないの
が現状である。また、増粘剤として用いるＣＭＣは腐敗
し易いという問題もある。

【０００５】使用後の掘削安定液、いわゆる、廃泥は、
保水性が高いので、脱水しにくく、固形化することが困
難なため、多量に出る液状物の運搬、処理が困難である
という問題がある。この問題とコスト等の問題から、掘
削安定液を何度も再利用することが望まれている。特開
平２−１６９０２１号公報には、掘削安定液に用いる分
散剤が開示されている。この分散剤は、ＣＭＣ等の増粘
剤の分散性等を高めるために用いられるが、その分子量
が低いため、増粘剤として用いることはできない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明が解決
しようとする課題は、耐セメント汚染性に優れ、何度も
再利用でき、腐敗しにくい掘削安定液およびこの掘削安
定液を用いる掘削工法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために種々の面から検討を行い、掘削安定液の
有効成分として、アクリル酸メチルを必須成分とする単
量体成分を重合して得られるポリマーに着目し、その物
性につき種々実験を重ねて、耐セメント汚染性に優れた
ポリマーを見い出し、本発明に到達した。

【０００８】すなわち、本発明にかかる掘削安定液は、
アクリル酸メチルを必須成分とする単量体成分を重合し
てなるポリマーと水とを含有する掘削安定液であって、
前記ポリマーの重量平均分子量が１０万以上であること
を特徴とする。本発明にかかる掘削工法は、上記掘削安
定液を用いて掘削穴内壁面の崩壊を防止しながら地中を
掘削する工法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】〔ポリマー〕本発明にかかる掘削
安定液の有効成分であるポリマーは、アクリル酸メチル
を必須成分とする単量体成分を重合してなるポリマーで
あり、耐セメント汚染性が高く、腐敗しにくい。このポ
リマーが高い耐セメント汚染性を有する理由は次のよう
に推察される。

【００１０】通常、掘削安定液に含まれるベントナイト
は、セメントに汚染されると、セメントのアルカリ成分
で部分的に半溶解状態となり、次いで、セメント中のカ
ルシウムイオン等によって金属架橋して、掘削安定液全
体がゲル化する。このため、掘削安定液が取扱いできな
くなり、濾水性が極端に低下して、掘削穴壁面の崩れ防
止性がなくなってしまう。これに対して、本発明で用い
られるポリマーは、アクリル酸メチルに由来するメチル
エステル基を有し、このエステル基が、セメント混入の
際に、セメントのアルカリ成分によって、加水分解し、
ベントナイトの溶解を抑制するとともに、加水分解によ
って生成したカルボキシル基が、セメント中のカルシウ
ムイオンと錯体を形成するトラップ剤として作用するた
め、金属架橋が抑制されるようになる。このようして、
セメントが混入しても、濾水性の低下はなく、掘削安定
液は再利用できるようになる。

【００１１】本発明で用いられる上記ポリマーは、アク
リル酸メチルの単独重合体であっても良いが、アクリル
酸メチル以外の重合性単量体とアクリル酸メチルとを含
む単量体成分を重合して得られる共重合体であっても良
い。このような重合性単量体としては、特に限定はな
く、たとえば、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、クロ
トン酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のカルボキシル
基含有重合性単量体；ビニルスルホン酸、スチレンスル
ホン酸、スルホエチル（メタ）アクリレート等のスルホ
ン酸基含有重合性単量体；２−（メタ）アクリロイルオ
キシエチルアシッドホスフェート、２−（メタ）アクリ
ロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、２−（メ
タ）アクリロイルオキシ−３−クロロプロピルアシッド
ホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル
フェニルホスフェート等の酸性リン酸エステル基含有重
合性単量体；スチレン、ビニルトルエン、α−メチルス
チレン、クロロメチルスチレン等のスチレン系重合性単
量体；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−モノメチル（メ
タ）アクリルアミド、Ｎ−モノエチル（メタ）アクリル
アミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド等の
（メタ）アクリルアミド系重合性単量体；メタクリル酸
メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル
酸ブチル等の（メタ）アクリル酸と炭素数１〜１８のア
ルコール（環式アルコールを除く）とのエステルである
（メタ）アクリル酸エステル系重合性単量体；（メタ）
アクリル酸シクロヘキシル等のシクロヘキシル基含有重
合性単量体；（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチ
ル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル等の
（メタ）アクリル酸とポリプロピレングリコールとのモ
ノエステルであるヒドロキシル基含有（メタ）アクリル
酸エステル系重合性単量体；ポリエチレングリコール
（メタ）アクリルエステル等のポリエチレングリコール
鎖含有重合性単量体；酢酸ビニル；（メタ）アクリロニ
トリル；Ｎ−ビニルピロリドン、（メタ）アクリル酸ジ
メチルアミノエチル、ジメチルアミノエチル（メタ）ア
クリルアミド、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリ
ルアミド、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の塩
基性重合性単量体；Ｎ−メチロール（メタ）アクリルア
ミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド等の
架橋性（メタ）アクリルアミド系重合性単量体；ビニル
トリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−
（メタ）アクリロイルプロピルトリメトキシシラン、ヒ
ニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、アリルト
リエトキシシラン等のケイ素原子に直結する加水分解性
ケイ素基含有重合性単量体；（メタ）アクリル酸グリシ
ジル、アクリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有
重合性単量体；２−イソプロペニル−２−オキサゾリ
ン、２−ビニルオキサゾリン等のオキサゾリン基含有重
合性単量体；（メタ）アクリル酸−２−アジリジニルエ
チル、（メタ）アクロイルアジリジン等のアジリジン基
含有重合性単量体；フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、
塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン含有重合性単
量体；（メタ）アクリル酸と、エチレングリコール、
１，３−ブチレングリコール、ジエチレングリコール、
１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、
ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、ペン
タエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の多価ア
ルコールとのエステル化物等の分子内に重合性不飽和基
を２個以上有する多官能（メタ）アクリル酸エステル系
重合性単量体；メチレン（メタ）アクリルアミド等の分
子内に重合性不飽和基を２個以上有する多官能（メタ）
アクリル酸アミド系重合性単量体；ジアリルフタレー
ト、ジアリルマレート、ジアリルフマレート等の分子内
に重合性不飽和基を２個以上有する多官能アリル系重合
性単量体；（メタ）アクリル酸アリル、ジビニルベンゼ
ン等を挙げることができ、これらが１種または２種以上
使用される。

【００１２】上記重合性単量体のうち、カルボキシル基
を含有する重合性単量体が好ましく、得られるポリマー
は、そのまま、または、アルカリで中和することによ
り、水に溶解または膨潤し、少量で高い増粘性および耐
セメント汚染性を発揮し、掘削安定液を何度も再利用で
きるようになる。アクリル酸メチルの単量体成分全体に
占める割合は、好ましくは２０重量％以上であり、さら
に好ましくは５０重量％以上である。アクリル酸メチル
の割合が２０重量％未満であると、耐セメント汚染性が
低下し、何度も再利用することができなくなるおそれが
ある。

【００１３】単量体成分の重合方法については、特に限
定はなく、たとえば、水中油型乳化重合（以下、単に乳
化重合ということがある）、油中水型乳化重合、水溶液
重合、塊状重合等を挙げることができる。これらの重合
方法のうち、乳化重合が好ましく、高分子量のポリマー
を高濃度で重合できる上、取扱い粘度も低く、生産コス
トも安いからである。

【００１４】単量体成分の重合には、通常、重合開始剤
が用いられる。この重合開始剤は、熱によって分解し、
ラジカル分子を発生させる物質であり、特に乳化重合で
は、水溶性の開始剤が使用される。重合開始剤として
は、たとえば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、
過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩類；２，２’−アゾビス
（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、４，４’−アゾビ
ス（４−シアノペンタン酸）等の水溶性アゾ化合物；過
酸化水素等の熱分解系開始剤；過酸化水素とアスコルビ
ン酸、ｔ−ブチルヒドロパーオキサイドとロンガリッ
ト、過硫酸カリウムと金属塩、過硫酸アンモニウムと亜
硫酸水素ナトリウム等のレドックス系重合開始剤等を挙
げることができ、これらが１種または２種以上使用され
る。

【００１５】乳化重合法は一般に、乳化剤を用いて行う
のが好ましい。乳化剤としては、特に限定はないが、た
とえば、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性
剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤、高分子界
面活性剤や、これらの反応性界面活性剤等を挙げること
ができ、これらを組み合わせて使用してもよく、場合に
よっては、乳化剤を一切使用することなく重合すること
もできる。

【００１６】アニオン系界面活性剤としては、たとえ
ば、ナトリウムドデシルサルフェート、カリウムドデシ
ルサルフェート、アンモニウムアルキルサルフェート等
のアルキルサルフェート塩；ナトリウムドデシルポリグ
リコールエーテルサルフェート；ナトリウムスルホリシ
ノエート；スルホン化パラフィン塩等のアルキルスルホ
ネート；ナトリウムドデシルベンゼンスルホネート、ア
ルカリフェノールヒドロキシエチレンのアルカリ金属サ
ルフェート等のアルキルスルホネート；高アルキルナフ
タレンスルホン酸塩；ナフタレンスルホン酸ホルマリン
縮合物；ナトリウムラウレート、トリエタノールアミン
オレエート、トリエタノールアミンアビエテート等の脂
肪酸塩；ポリオキシアルキルエーテル硫酸エステル塩；
ポリオキシエチレンカルボン酸エステル硫酸エステル
塩；ポリオキシエチレンフェニルエーテル硫酸エステル
塩；コハク酸ジアルキルエステルスルホン酸塩；ポリオ
キシエチレンアルキルアリールサルフェート塩等の２重
結合を有した反応性アニオン乳化剤等を挙げることがで
き、これらが１種または２種以上使用される。

【００１７】ノニオン系界面活性剤としては、たとえ
ば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル；ポリオキシ
エチレンアルキルアリールエーテル；ソルビタン脂肪族
エステル；ポリオキシエチレンソルビタン脂肪族エステ
ル；グリセロールのモノラウレート等の脂肪族モノグリ
セライド；ポリオキシエチレンオキシプロピレン共重合
体；エチレンオキサイドと脂肪族アミン、アミドまたは
酸との縮合生成物等を挙げることができ、これらが１種
または２種以上使用される。

【００１８】高分子界面活性剤としては、たとえば、ポ
リビニルアルコールおよびその変性物；（メタ）アクリ
ル酸系水溶性高分子；ヒドロキシエチル（メタ）アクリ
ル酸系水溶性高分子；ヒドロキシプロピル（メタ）アク
リル酸系水溶性高分子；ポリビニルピロリドン等を挙げ
ることができ、これらが１種または２種以上使用され
る。

【００１９】乳化重合における重合温度については、特
に限定はないが、好ましくは０〜１００℃、さらに好ま
しくは４０〜９５℃である。重合時間についても、特に
限定はないが、好ましくは、３〜１５時間である。乳化
重合する際に、得られる増粘性ポリマーの物性に悪影響
を及ぼさない範囲で、親水性溶媒や添加剤等を加えるこ
とができる。

【００２０】単量体成分を乳化重合反応系に添加する方
法としては、特に限定はなく、一括添加法、単量体成分
滴下法、プレエマルション法、パワーフィード法、シー
ド法、多段添加法等を用いることができる。乳化重合反
応後に得られるエマルション中の不揮発分、すなわち、
本発明で用いられるポリマーは、６０重量％以下である
のが好ましい。不揮発分が６０重量％を超えると、エマ
ルションの粘度が高すぎるため、分散安定性が保てず、
凝集が起きる恐れがあるからである。

【００２１】上記エマルションの平均粒径については、
特に限定はないが、好ましくは４０ｎｍ〜１μｍであ
り、さらに好ましくは５０〜５００ｎｍである。エマル
ションの平均粒径が４０ｎｍ未満であると、エマルショ
ンの粘度が高くなりすぎたり、分散安定性が保てず、凝
集するおそれがある。他方、１μｍを超えると、エマル
ションとして安定に存在できず、ポリマーの粒子が沈降
するおそれがある。

【００２２】本発明で用いられるポリマーの重量平均分
子量は、１０万以上であり、好ましくは５０万以上であ
る。ポリマーの重量平均分子量が１０万未満であると、
ポリマーが増粘剤として作用せず、掘削安定液の粘度が
低下して、濾水性が低くなるおそれがある。ポリマーの
重量平均分子量の上限は、ポリマーが架橋構造をとる場
合には、実質的に測定することができない。

【００２３】上記カルボキシル基を有するポリマーとし
ては、カルボキシル基を有する単量体単位が全繰り返し
単位の３〜８０重量％を占めるポリマーが好ましく、１
０〜６０重量％を占めるポリマーがさらに好ましい。カ
ルボキシル基を有する単量体単位が全繰り返し単位の３
重量％未満であると、アルカリによる増粘性が低く、濾
水性が低下する傾向がある。他方、カルボキシル基を有
する単量体単位が全繰り返し単位の８０重量％超である
と、相対的にアクリル酸メチルに由来する単量体単位の
量が少なくなり、耐セメント汚染性が低下するおそれが
ある。 〔粘土鉱物〕本発明にかかる掘削安定液において、粘土
鉱物は掘削安定液に基本的な粘度特性と濾水性とを付与
するものである。粘土鉱物としては、たとえば、セピオ
ライト、アタパルジャイト、エントリガイド、ベントナ
イト、カオリンクレー、モンモリロナイト、エクトライ
ト、サポナイト、バイデライト、ゼオライト、パリゴル
スカライト、雲母等を挙げることができ、１種または２
種以上使用される。これらのうちでも、セピオライト、
アタパルジャイト、エントリガイド、ベントナイトおよ
びカオリンクレーから選ばれた少なくとも１種は、濾水
性が高いため好ましい。 〔掘削安定液〕本発明にかかる掘削安定液は、基本的に
は、上記したポリマーおよび水を含有した液であるが、
施工直前に至る任意の時点で、上記した粘土鉱物や、必
要に応じてアルカリ性物質等をさらに含有した液として
もよい。

【００２４】掘削安定液を構成する上記各成分の相互割
合については、特に限定はないが、アクリル酸メチルを
必須成分とする単量体成分を重合して得られるポリマー
の配合割合は、掘削安定液１００重量部中、好ましくは
０．０１〜２０重量部、さらに好ましくは０．０５〜１
０重量部である。ポリマーの配合割合が０．０１重量部
未満であると、耐セメント汚染性が低下し、何度も再利
用できなくなるとともに、粘度が低く、濾水性が低下す
るおそれがある。他方、ポリマーの配合割合が２０重量
部超であると、掘削安定液の粘度が高くなりすぎ、取扱
いにくくなるおそれがある。

【００２５】粘土鉱物の配合割合は、掘削安定液１００
重量部中、好ましくは２０重量部以下であり、さらに好
ましくは０．５〜１０重量部である。粘土鉱物の配合割
合が２０重量部を超えると、粘度が高くなりすぎるおそ
れがある。掘削安定液は、上記各成分以外に、たとえ
ば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウ
ム、アンモニア（水）、アミン類等のアルカリ性物質；
シリコーン系消泡剤、プロルニック型消泡剤、鉱物系消
泡剤等の消泡剤；ポリアクリル酸系分散剤等の分散剤；
ＣＭＣ、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール等
の水溶性高分子等の添加剤を配合したものでもよい。上
記添加剤は、掘削安定液の濾水性を大きく落とさない範
囲で配合することができる。

【００２６】掘削安定液がアルカリ性物質をさらに含有
する場合、そのｐＨについては、とくに限定はないが、
好ましくはｐＨ６以上であり、上限がｐＨ１３であるこ
とがさらに好ましい。掘削安定液のｐＨが６未満である
と、掘削安定液の粘度が低くなるおそれがある。他方、
掘削安定液のｐＨが１３を超えると、掘削安定液がゲル
状となるおそれがある。 〔掘削工法〕本発明にかかる掘削工法は、ドリル、ＢＷ
掘削機、バケット式ハイドロフレーズ、エレクトロミル
等の掘削機を用いて地中にトンネル等の掘削穴を形成し
ながら、本発明の掘削安定液（粘土鉱物を含むことがあ
る）をこの掘削穴に満たすと、掘削穴内壁面に掘削安定
液が浸透する際に、ベントナイト等の粘土鉱物が、土の
粒子の隙間に詰まり、堆積することによって、マッドケ
ーキと呼ばれる水を通しにくい泥壁層が形成されるよう
になる。この泥壁層は止水性が高く、掘削壁面を補強
し、掘削安定液の水圧によって掘削穴内壁面の崩壊が防
止されるようになる。

【００２７】上記のように、壁面の安定化を行いながら
掘削した後、構内に鉄筋籠等を挿入して、コンクリート
を打ち込むことによって、連続したコンクリート構造物
が形成されるようになる。ここで、コンクリートを打ち
込む時に、掘削安定液がコンクリートと置換され、掘削
安定液が回収される。この回収した掘削安定液は、セメ
ントを含むが、セメントにより汚染されていないので、
繰り返し再利用することができる。

【００２８】この掘削工法は、掘削安定液を使用するあ
らゆる工法に広く使用できるが、シールド工法等の安定
液をコンクリートと置換しない工法よりも、地中連続壁
工法や地中杭工法等の掘削安定液をコンクリート等と置
換する掘削工法で最大の効果を発揮する。

【００２９】

【実施例】以下に、本発明の実施例と比較例とを示す
が、本発明は下記実施例に限定されない。以下では、
「％」は「重量％」、「部」は「重量部」のことであ
る。実施例および比較例に用いられるエマルション
（１）〜（３）を、製造例１〜３にしたがって製造し
た。

【００３０】−製造例１− 滴下ロート、攪拌機、窒素導入管、温度計および冷却器
を備えたフラスコに、イオン交換水６６６部およびハイ
テノールＮ−０８（第一工業製薬（株）製）９部を仕込
み、７２℃で攪拌しながらハイテノールＮ−０８を完全
に溶解させた。ハイテノールＮ−０８を含む水溶液を７
２℃に保ちながら、フラスコ内を窒素置換した後、滴下
ロートより、メタクリル酸６０部、アクリル酸メチル１
８０部およびアクリル酸ヒドロキシエチル６０部からな
るモノマー混合物のうちの３０部を滴下し、５分間攪拌
した。ついで、５％過硫酸カリウム水溶液２５部を投入
し、７２℃に保ちながら１０分間攪拌を続け、初期重合
を行った。上記モノマー混合物の残り２７０部をフラス
コ内の反応混合物に２時間かけて滴下した。滴下終了
後、７２℃に保ちながら１時間攪拌を続け、反応混合物
を冷却して、重合を終了し、ポリマー（１）を含有した
不揮発分濃度３０．９％のエマルション（１）を得た。
固形分で０．５％となるようにテトラヒドロフランを用
いてエマルション（１）を溶解させ、ゲルパーミネーシ
ョンクロマトグラフ（ＧＰＣ）でポリマー（１）の分子
量を測定した。ＧＰＣの検量線はスチレンを用いて作成
し、ポリマー（１）の重量平均分子量は約４７０万であ
った。

【００３１】−製造例２− 滴下ロート２基、攪拌機、窒素導入管、温度計および冷
却器を備えたフラスコに、イオン交換水３２７部および
ハイテノールＮ−０８（第一工業製薬（株）製）４部を
仕込み、７２℃で攪拌しながらハイテノールＮ−０８を
完全に溶解させた。ハイテノールＮ−０８を含む水溶液
を７２℃に保ちながら、フラスコ内を窒素置換した後、
滴下ロートより、メタアクリル酸１０５部、アクリル酸
メチル１９５部および１．６％ハイテノールＮ−０８水
溶液３００部を強攪拌して得たプレエマルションのうち
の３０部を滴下し、５分間攪拌した。ついで、５％亜硫
酸水素ナトリウム水溶液１部および１％過硫酸アンモニ
ウム水溶液４部を投入し、７２℃に保ちながら２０分間
攪拌を続け、初期重合を行った。上記プレエマルション
の残り５７０部と１％過硫酸アンモニウム水溶液６４部
とをフラスコ内の反応混合物に２時間かけて滴下した。
滴下終了後、反応温度を８０℃に上げ、１時間攪拌を続
け、反応混合物を冷却して、重合を終了し、ポリマー
（２）を含有した不揮発分濃度３０．８％のエマルショ
ン（２）を得た。製造例１と同様の方法でポリマー
（２）の重量平均分子量を測定し、約７９０万であっ
た。

【００３２】−製造例３− 製造例１において、メタアクリル酸１０５部およびアク
リル酸エチル１９５部からなるモノマー混合物用いる以
外は、製造例１と同様にして、ポリマー（３）を含有し
た不揮発分濃度３１．０％のエマルション（３）を得
た。製造例１と同様の方法でポリマー（３）の重量平均
分子量を測定し、約６２０万であった。

【００３３】−実施例１− 上記製造例１で得たエマルション（１）を計量し、掘削
安定液の最終総量６００ｍｌに対しポリマー（１）０．
２重量％となるようにステンレスカップに入れ、これら
に、中和に使用する０．１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液と
の総量で６００ｍｌとなる分量の水道水を加え、さらに
シリコーン系消泡剤であるノプコ８０３４Ｌ（サンノプ
コ（株）製）を総量の０．１％加えた。

【００３４】次に、ベントナイトであるクニゲルＶＩ
（クニミネ工業（株）製）を、それぞれに総量の３％加
え、速やかにハミルトンビーチミキサーを用いて回転速
度１２００ｒｐｍで攪拌し、攪拌開始直後に０．１Ｎ水
酸化ナトリウム水溶液を所定量（表２に示した。）加え
１０分間攪拌した。次に固形分で０．１％となるように
アクリル酸ナトリウム系分散剤であるＫＳフロー
（（株）テルナイト製）を添加して５分間攪拌し、さら
にセメント２部に水１部を加えたセメントペーストを固
形分で、それぞれ、０％、１％および３％となるように
加え、さらに、５分間攪拌した。これらを２４時間放置
し、再度、ハミルトンビーチミキサーを用いて１５分間
攪拌して、それぞれ、掘削安定液（１ａ）、セメント混
合物（１ｂ）およびセメント混合物（１ｃ）を得た。そ
のファンネル粘度および濾水量を以下に示すＡｍｅｒｉ
ｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（Ａ
ＰＩ）の試験方法に準じた方法で測定した。結果を表１
に示す。ファンネル粘度 漏斗型のファンネル粘度計に上記の掘削安定液を５００
ｍｌ採り、その全量が流出するまでの時間を測定する。濾水量 濾水量測定装置のシリンダー内に安定液を２９０ｍｌ入
れ、直径９ｃｍの東洋濾紙Ｎｏ．４を置き、ドレン付き
の蓋をセットする。シリンダーを所定位置に固定し、メ
スシリンダーをセットした後に窒素ボンベを用いてシリ
ンダー内に圧力（３ｋｇ／ｃｍ²）をかけ、３０分間に
流出する水の量（ｍｌ）をメスシリンダーで測定した。

【００３５】−実施例２− 実施例１で、エマルション（１）の代わりにエマルショ
ン（２）を用いる以外は、実施例１と同様にして、掘削
安定液（２ａ）、セメント混合物（２ｂ）およびセメン
ト混合物（２ｃ）を得て、ファンネル粘度および濾水量
を測定した。結果を表１に示す。

【００３６】−比較例１− 実施例１で、エマルション（１）０．２重量％の代わり
にエマルション（３）０．３重量％を用いる以外は、実
施例１と同様にして、比較掘削安定液（１ａ）、比較セ
メント混合物（１ｂ）および比較セメント混合物（１
ｃ）を得て、ファンネル粘度および濾水量を測定した。
結果を表２に示す。

【００３７】−比較例２− 水道水６００ｍｌと、ベントナイトであるクニゲルＶＩ
（クニミネ工業（株）製）１８ｇと、掘削安定液の最終
総量６００ｍｌに対し固形分で、０．１５重量％となる
ように計量したテルセルローズＤＳ−Ｐ（（株）テルナ
イト製）とをステンレスカップに加え、速やかにハミル
トンビーチミキサーを用いて回転速度１２００ｒｐｍで
１５分間攪拌し、次に固形分で０．１％となるようにア
クリル酸ナトリウム系分散剤であるＫＳフロー（（株）
テルナイト製）を添加して５分間攪拌し、さらにセメン
ト２部に水１部を加えたセメントペーストを固形分で、
それぞれ、０％、１％および３％となるように加え、さ
らに、５分間攪拌した。これらを２４時間放置し、再
度、ハミルトンビーチミキサーを用いて１５分間攪拌し
て、それぞれ、比較掘削安定液（２ａ）、比較セメント
混合物（２ｂ）および比較セメント混合物（２ｃ）を得
た。そのファンネル粘度および濾水量を測定し、結果を
表２に示す。

【００３８】−比較例３− 比較例１でテルセルローズＤＳ−Ｐの代わりに、テルポ
リマー３０（（株）テルナイト製）を用いる以外は、比
較例１と同様にして、比較掘削安定液（３ａ）、比較セ
メント混合物（３ｂ）および比較セメント混合物（３
ｃ）を得て、ファンネル粘度および濾水量を測定した。
結果を表３に示す。

【００３９】−比較例４− 比較例１でテルセルローズＤＳ−Ｐを用いない以外は、
比較例１と同様にして、比較掘削安定液（４ａ）、比較
セメント混合物（４ｂ）および比較セメント混合物（４
ｃ）を得て、ファンネル粘度および濾水量を測定した。
結果を表３に示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】

【表３】

【００４３】

【発明の効果】本発明にかかる掘削安定液は、腐敗しに
くく、耐セメント汚染性に優れ、何度も再利用すること
ができる。本発明にかかる掘削工法は、上記掘削安定液
を用いているため、掘削穴内壁面の崩壊を確実に防止す
ることができるとともに、掘削安定液を何度も再利用で
き、廃泥処理が軽減され、経済的に有利である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 BC011 BC071 BC081 BC091 BC101 BC111 BD091 BD101 BD131 BD141 BE041 BF021 BF041 BF051 BG011 BG041 BG051 BG071 BG101 BG121 BG131 BH021 BJ001 BQ001 DE027 DJ006 DJ036 DJ056 FD206 FD310 GL00 HA07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アクリル酸メチルを必須成分とする単量体
   成分を重合してなるポリマーと水とを含有する掘削安定
   液であって、前記ポリマーの重量平均分子量が１０万以
   上であることを特徴とする、掘削安定液。
2. 【請求項２】前記アクリル酸メチルの単量体成分全体に
   占める割合が２０重量％以上である、請求項１に記載の
   掘削安定液。
3. 【請求項３】前記ポリマーがカルボキシル基を有するポ
   リマーである、請求項１または２に記載の掘削安定液。
4. 【請求項４】粘土鉱物をさらに含有してなる、請求項１
   から３までのいずれかに記載の掘削安定液。
5. 【請求項５】請求項１から４までのいずれかに記載の掘
   削安定液を用いて掘削穴内壁面の崩壊を防止しながら地
   中を掘削する、掘削工法。