JP2003342560A - 気泡シールド工法用起泡剤 - Google Patents
気泡シールド工法用起泡剤Info
- Publication number
- JP2003342560A JP2003342560A JP2002150229A JP2002150229A JP2003342560A JP 2003342560 A JP2003342560 A JP 2003342560A JP 2002150229 A JP2002150229 A JP 2002150229A JP 2002150229 A JP2002150229 A JP 2002150229A JP 2003342560 A JP2003342560 A JP 2003342560A
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- compound
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- foam
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- Pending
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
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、ポリオキシエチレン基
を含み、重量平均分子量が特定範囲にあるポリアルキレ
ングリコールとを、特定の重量比で含有する気泡シール
ド用起泡剤。
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、ポリオキシエチレン基
を含み、重量平均分子量が特定範囲にあるポリアルキレ
ングリコールとを、特定の重量比で含有する気泡シール
ド用起泡剤。
Description
【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。
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）。
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。また、水溶性セルロースエーテル等の水溶性高分子
を起泡剤とした場合、起泡力が極端に劣り、所定量の泡
沫を得る事が困難である。
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。また、水溶性セルロースエーテル等の水溶性高分子
を起泡剤とした場合、起泡力が極端に劣り、所定量の泡
沫を得る事が困難である。
【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）＝99／１〜80／20
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。） HO[(EO)p/(AO)q]H （II） （式中、Eはエチレン基であり、Aは炭素数３〜４のアル
キレン基であり、p、qはq／p＝０〜0.05、且つ化合物
（II）の重量平均分子量が8000〜80000となる数を示
す。EOとAOの配列はブロックでもランダムでもよい。）
（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）＝99／１〜80／20
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。） HO[(EO)p/(AO)q]H （II） （式中、Eはエチレン基であり、Aは炭素数３〜４のアル
キレン基であり、p、qはq／p＝０〜0.05、且つ化合物
（II）の重量平均分子量が8000〜80000となる数を示
す。EOとAOの配列はブロックでもランダムでもよい。）
【０００５】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。
（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。
【０００６】
【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R 1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。
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R 1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。
【０００７】化合物（II）は、ポリオキシエチレン基を
含むポリアルキレングリコールであり、重量平均分子量
が8000〜80000となるように式(II)中のp、qが選択され
る。pは平均値で200〜1800、更に220〜700の数から選択
されることが好ましい。化合物(I)との併用による泡沫
安定化の観点から、化合物（II）は重量平均分子量が10
000〜30000のものが好ましい。ここで、重量平均分子量
は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（標準物
質ポリエチレンオキサイド）により測定されたものをい
う。
含むポリアルキレングリコールであり、重量平均分子量
が8000〜80000となるように式(II)中のp、qが選択され
る。pは平均値で200〜1800、更に220〜700の数から選択
されることが好ましい。化合物(I)との併用による泡沫
安定化の観点から、化合物（II）は重量平均分子量が10
000〜30000のものが好ましい。ここで、重量平均分子量
は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（標準物
質ポリエチレンオキサイド）により測定されたものをい
う。
【０００８】化合物（II）は、AOとしてオキシプロピレ
ン基やオキシブチレン基を含んでも良いが、その比率は
q／p＝０〜0.05であり、好ましくは０〜0.01である。一
般式（II）におけるEOとAOの配列はブロックでもランダ
ムでも何れでもよい。好ましくは一般式（II）中のqが
０でEOのみを含む化合物、すなわち一般式(II-1)で表さ
れる化合物を用いることである。 HO(CH2CH2O)pH （II-1） （式中、pは200〜1800の数を示す。）
ン基やオキシブチレン基を含んでも良いが、その比率は
q／p＝０〜0.05であり、好ましくは０〜0.01である。一
般式（II）におけるEOとAOの配列はブロックでもランダ
ムでも何れでもよい。好ましくは一般式（II）中のqが
０でEOのみを含む化合物、すなわち一般式(II-1)で表さ
れる化合物を用いることである。 HO(CH2CH2O)pH （II-1） （式中、pは200〜1800の数を示す。）
【０００９】本発明において、化合物（Ｉ）と化合物
（II）の重量比は、（Ｉ）／（II）＝99／1〜80／20で
あり、更に99／1〜95／5が土砂との混合時の泡沫安定性
に優れ、好ましい。
（II）の重量比は、（Ｉ）／（II）＝99／1〜80／20で
あり、更に99／1〜95／5が土砂との混合時の泡沫安定性
に優れ、好ましい。
【００１０】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、重量平均分子量が10000〜3000
0、更に一般式（II）中のqが０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）／（I
I）＝99／1〜95／5であるものが好ましい。
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、重量平均分子量が10000〜3000
0、更に一般式（II）中のqが０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）／（I
I）＝99／1〜95／5であるものが好ましい。
【００１１】本発明の起泡剤は、化合物（Ｉ）を0.001
〜99重量％、化合物（II）を0.001〜5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。
〜99重量％、化合物（II）を0.001〜5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。
【００１２】本発明では、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。
高分子、増粘剤等を併用することもできる。
【００１３】
【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。
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。
【００１４】
【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。
（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。
【００１５】＜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。
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。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】
【表５】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｅ２１Ｄ 9/12 Ｅ２１Ｄ 9/12 Ｄ
Ｆターム(参考） 2D054 AC06 DA12 FA03
4D077 AA10 AB20 AC07 BA01 BA02
BA07 DC01Y DC19Y DC59Y
DD02Y DD05Y DD30Y DD32Y
DE01Y DE08Y DE29Y
Claims (3)
- 【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）
＝99／１〜80／20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。） HO[(EO)p/(AO)q]H （II） （式中、Eはエチレン基であり、Aは炭素数３〜４のアル
キレン基であり、p、qはq／p＝０〜0.05、且つ化合物
（II）の重量平均分子量が8000〜80000となる数を示
す。EOとAOの配列はブロックでもランダムでもよい。） - 【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、重量平均分子量10000〜30000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）＝
99／１〜95／５である請求項１又は２記載の気泡シール
ド工法用起泡剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002150229A JP2003342560A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 気泡シールド工法用起泡剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002150229A JP2003342560A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 気泡シールド工法用起泡剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003342560A true JP2003342560A (ja) | 2003-12-03 |
Family
ID=29768129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002150229A Pending JP2003342560A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 気泡シールド工法用起泡剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003342560A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005314475A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Kao Corp | 気泡シールド工法用起泡剤 |
| JP2014234484A (ja) * | 2013-06-04 | 2014-12-15 | 株式会社大林組 | 気泡シールド工法用起泡材、及び、それを用いた気泡シールド工法 |
| JP2020132672A (ja) * | 2019-02-13 | 2020-08-31 | 株式会社大林組 | 気泡シールド工法用起泡材及びそれを用いた気泡シールド工法 |
-
2002
- 2002-05-24 JP JP2002150229A patent/JP2003342560A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005314475A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Kao Corp | 気泡シールド工法用起泡剤 |
| JP4503346B2 (ja) * | 2004-04-27 | 2010-07-14 | 花王株式会社 | 気泡シールド工法用起泡剤 |
| JP2014234484A (ja) * | 2013-06-04 | 2014-12-15 | 株式会社大林組 | 気泡シールド工法用起泡材、及び、それを用いた気泡シールド工法 |
| JP2020132672A (ja) * | 2019-02-13 | 2020-08-31 | 株式会社大林組 | 気泡シールド工法用起泡材及びそれを用いた気泡シールド工法 |
| JP7166952B2 (ja) | 2019-02-13 | 2022-11-08 | 株式会社大林組 | 気泡シールド工法用起泡材及びそれを用いた気泡シールド工法 |
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