JP2003314191A

JP2003314191A - 気泡シールド工法用起泡剤

Info

Publication number: JP2003314191A
Application number: JP2002118135A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Fujita; 修一藤田; Fujio Yamato; 富士桜倭
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2003-11-06

Abstract

(57)【要約】【課題】安定な泡沫を形成でき、土砂の流動性を低下
させない気泡シールド工法用の起泡剤を提供する。【解決手段】炭素数８〜18の炭化水素基を有するアル
キルエーテル硫酸エステル塩と、炭素数８〜18のアルコ
ールとを、特定の重量比で含有する気泡シールド用起泡
剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明に属する技術分野】本発明は、気泡シールド工法
用起泡剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】起泡剤を含む液体を発泡させて掘削土壁
に吹き付け、掘削土と気泡とを混合攪拌させながら掘削
する工法、即ちカッターヘッドの掘削抵抗低減と摩耗低
減及び掘削土運搬処理の作業性を向上させる気泡シール
ド工法が提案されている（特開昭61−142294号、特開平
5-202693号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この方法で使用される
起泡剤として、蛋白系起泡剤やラウリルエーテル硫酸エ
ステル塩等のアルキルエーテル硫酸エステル塩系起泡剤
が提案されている。これらの起泡剤については、起泡力
と泡沫自体の安定性に優れるものの、切削時の土砂と混
合される時点に於いては、泡沫が不安定となり、破泡が
顕著になる。その結果、土砂の流動性が低下して排出と
運搬に支障をきたすことから、その改善が望まれてい
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記一般式
（Ｉ）で表される化合物〔以下、化合物（Ｉ）という〕
と下記一般式（II）で表される化合物〔以下、化合物
（II）という〕とを、（Ｉ）／（II）＝50／50〜95／５
の重量比で含有する気泡シールド工法用起泡剤に関す
る。 R₁O(AO)_nSO₃X （Ｉ）（式中、R₁は炭素数８〜18の炭化水素基、AOは炭素数２
〜４のオキシアルキレン基、nは0.1〜８の数、Xは陽イ
オンを示す。） R₂OH （II）（式中、R₂は炭素数８〜18の炭化水素基を示す）本発明では、この化合物（Ｉ）と化合物（II）とを併用
することで、土砂との接触による破泡や切羽による物理
的な破泡に対しても、消泡することなく、安定な泡沫が
形成される。このため、土砂の流動性の保持効果に優れ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】化合物（Ｉ）のアルキルエーテル
硫酸エステル塩としては、ポリオキシアルキレンドデシ
ルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンラウ
リルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンセ
チルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンミ
リスチルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレ
ンパルミチルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアル
キレンステアリルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシ
アルキレンオレイルエーテル硫酸エステル塩等が一例と
して挙げられ、これらの混合物も使用することができ
る。式（Ｉ）中のnは平均付加モル数で0.1〜５が好まし
い。また、水への溶解性と起泡力の観点から、式（Ｉ）
中のR₁の炭素数は10〜14、更に12〜14が好ましく、R₁は
アルキル基が好ましい。AOはオキシエチレン基が好まし
い。また、式（Ｉ）中のXは塩を形成する陽イオンであ
り、塩としてはアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、
アンモニウム塩、モノ、ジ、トリアルキルアンモニウム
塩が使用され、水溶性であれば限定しないが、ナトリウ
ム塩が好ましい。化合物（Ｉ）は、エマール20C、エマ
ール27C、エマール270J（いずれも花王（株）製）のよ
うな市販品を使用することもできる。

【０００６】化合物（II）の一例を挙げれば、オクチル
アルコール、ドデシルアルコール、ラウリルアルコー
ル、セチルアルコール、ミリスチルアルコール、パルミ
チルアルコール、オレイルアルコール等の、天然アルコ
ール、直鎖、分岐鎖、２級等の合成アルコールが挙げら
れ、これらの１種以上の混合物でも可能である。これら
の中で、式（II）中のR₂の炭素数が10〜14、更に12〜14
のものが、化合物（Ｉ）との併用による泡沫安定化に優
れ、好ましい。化合物（II）は、カルコール2098、カル
コール4098（いずれも花王（株）製）、ドバノール23
（三菱化学社製）のような市販品を使用することもでき
る。

【０００７】本発明において、化合物（Ｉ）と化合物
（II）の重量比は、（Ｉ）／（II）＝50／50〜95／５で
あり、更に60／40〜90／10が土砂との混合時の泡沫安定
性に優れ、好ましい。

【０００８】土砂との混合時の泡沫安定性の点で、本発
明の好ましい態様は、一般式（Ｉ）中のR₁が炭素数10〜
14の炭化水素基、特にアルキル基、且つnが１〜４の数
である化合物（Ｉ）と、一般式（II）中のR₂が炭素数10
〜14の炭化水素基、特にアルキル基である化合物（II）
の併用であり、更にこの場合、両者の重量比が（Ｉ）／
（II）＝60／40〜90／10であるものが好ましい。

【０００９】本発明の起泡剤は、化合物（Ｉ）を0.001
〜95重量％、化合物（II）を0.001〜50重量％含有する
のが好ましく、特に、化合物（Ｉ）と化合物（II）を合
計で0.001〜５重量％、更に0.01〜３重量％、特に0.1〜
１重量％の濃度（固形分換算）で含有する水溶液として
用いるのが好ましい。このような起泡剤水溶液を泡沫化
させる方法については限定するものではなく、また起泡
剤溶液を直接掘削土に練り込んでもよく、添加する方法
についても限定しない。

【００１０】本発明では、化合物（Ｉ）、（II）の混合
溶解性を高めるために、化合物（II）以外のアルコール
類を併用することができる。例えば、エチルアルコール
等の炭素数７以下の一価アルコール、エチレングリコー
ル等のグリコール、エチレングリコールモノブチルエー
テル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル等の
アルキレングリコールエーテルが一例として挙げられ
る。また、その他の界面活性剤、水溶性高分子、増粘剤
等を併用することもできる。

【００１１】

【発明の効果】本発明の気泡シールド工法用起泡剤によ
り形成された泡沫は、安定性に優れており、且つ土砂の
流動性を低下させることもないので、気泡シールド工法
用におけるカッターヘッドの掘削抵抗の低減や摩耗の低
減、並びに掘削土運搬処理の作業性の向上が可能とな
る。

【００１２】

【実施例】表１に示す化合物（Ｉ）と表２に示す化合物
（II）とを合計で0.5重量％（固形分換算）含有する水
溶液を調製し、表３の発泡条件で泡沫を調製し、表４の
配合に対する流動性を以下の方法で測定した。化合物
（Ｉ）、（II）の組み合わせ及び重量比は表５の通りと
した。結果を表５に示す。

【００１３】＜流動性＞表４の所定量の豊浦標準砂と水
をモルタル混練容器に入れ、モルタルミキサーにて30秒
攪拌混合する。泡沫600ml（泡密度＝0.16）を加え60秒
間混練し、モルタルを調製する。上部内径５cm×下部内
径10cm×高さ15cmのコーンにモルタルを詰め、モルタル
用突き棒で上部を10回突き、上部をヘラでならす。コー
ンを引き上げ、その広がり（フロー値mm）を測定する。
泡沫の安定性はこのフロー値が大きいほど良好であると
判定される。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】

【表３】

【００１７】

【表４】

【００１８】

【表５】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（Ｉ）で表される化合物と下
記一般式（II）で表される化合物とを、（Ｉ）／（II）
＝50／50〜95／５の重量比で含有する気泡シールド工法
用起泡剤。 R₁O(AO)_nSO₃X （Ｉ）（式中、R₁は炭素数８〜18の炭化水素基、AOは炭素数２
〜４のオキシアルキレン基、nは0.1〜８の数、Xは陽イ
オンを示す。） R₂OH （II）（式中、R₂は炭素数８〜18の炭化水素基を示す）
【請求項２】一般式（Ｉ）で表される化合物が、一般
式（Ｉ）中のR₁が炭素数10〜14の炭化水素基、且つnが
１〜４の数である化合物であり、一般式（II）で表され
る化合物が、一般式（II）中のR₂が炭素数10〜14の炭化
水素基である化合物である請求項１記載の気泡シールド
工法用起泡剤。
【請求項３】一般式（Ｉ）で表される化合物と一般式
（II）で表される化合物の重量比が、（Ｉ）／（II）＝
60／40〜90／10である請求項１又は２記載のの気泡シー
ルド工法用起泡剤。