JP2011241337A - Frothing agent for air-foam drilling - Google Patents

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Shiro Yamatani
詩朗 山谷
Chiaki Endo
千秋 遠藤
Minoru Nakada
稔 中田
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Daiichi Kasei Sangyo Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a frothing agent for air-foam drilling, wherein the frothing agent has foaming properties and excellently prevents bubble release from occurring again at the time of drainage treatment.SOLUTION: The frothing agent consists primarily of a fatty acid soap.

Description

本発明は、気泡掘削用起泡剤に関するものである。   The present invention relates to a foaming agent for excavating bubbles.

従来、トンネル工事を行う際に、掘削機を使用して掘削する場合、または削岩機を使用してロックボルト孔やアンカーボルト孔を穿孔する場合には、掘削作業や穿孔作業を円滑に行うとともに、粉塵の発生を抑制するために、大量の水が使用されていた。   Conventionally, when excavating using a drilling machine or when drilling rock bolt holes or anchor bolt holes using a rock drilling machine when tunneling, excavation work or drilling work is performed smoothly. At the same time, a large amount of water has been used to suppress the generation of dust.

しかし、この水の使用量は、毎分30〜60/リットルと非常に量が多いため、時として地山を痛め、地山に水が浸透して、緩み域が拡大するとともに、地山に亀裂が生じ、これが切羽面に及ぶことにより、小崩落を引き起こす懸念もある。また、大量の泥水を処理しなければならないという問題もあった。   However, the amount of water used is very high at 30-60 / liter per minute, which sometimes hurts the natural ground, water penetrates into the natural ground, and the loosening area expands. There is also a concern that a crack will occur and this will reach the face and cause a minor collapse. There was also a problem that a large amount of muddy water had to be treated.

そこで、下記特許文献1においては、硬い膜を持つ気泡が連結したフォーム状の硬膜泡を掘削面に送り込み、この硬膜泡に掘削屑を付着させて排出しつつ、回転するビットによって掘削面を掘削する硬膜泡式掘削工法において、前記硬膜泡を発生するための発泡剤溶液として、ノニオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤とを主成分とした発泡剤溶液を使用し、ミセル生成された発泡剤を発泡させ界面活性ミセルにて覆われた微粒な気泡を形成し、前記微粒気泡を送気流体中に分散させてエアロゾル状とし、これに所定の圧力をかけて掘削面まで送り込み、前記ビットから前記微粒気泡を掘削面に噴射し微粒気泡を膨脹させて前記硬膜泡を形成する気泡掘削工法が提案されている。   Therefore, in Patent Document 1 below, a foam-like dural foam in which bubbles having a hard film are connected is sent to the excavation surface, and excavation plane is rotated by a rotating bit while excavating debris attached to the dura foam and discharging it. In the dura foam excavation method, a foaming agent solution mainly composed of a nonionic surfactant and an anionic surfactant is used as a foaming agent solution for generating the dural foam, and micelles are used. The generated foaming agent is foamed to form fine bubbles covered with surface-active micelles, and the fine bubbles are dispersed in an air supply fluid to form an aerosol, and a predetermined pressure is applied to the drilling surface. A bubble excavation method has been proposed in which the fine bubbles are injected from the bit onto the excavation surface to expand the fine bubbles to form the dura bubbles.

この従来の掘削工法は、起泡剤を含む液体を発泡させて生じる気泡を、土圧シールドの推進方面に吹き付け、掘削土と気泡を攪拌混合させながら掘削するものであり、使用する水の量を抑え、地山に水の浸透や亀裂などの発生を防ぐとともに、切羽の掘削抵抗と摩擦抵抗および掘削土運搬処理の作業性を向上させるものである。   In this conventional excavation method, bubbles generated by foaming a liquid containing a foaming agent are blown against the propulsion direction of the earth pressure shield, and excavation is performed while mixing the excavated soil and the bubbles, and the amount of water used. In addition to preventing the occurrence of water penetration and cracks in the natural ground, it improves the excavation resistance and friction resistance of the face and the workability of excavation soil transport processing.

また、下記特許文献2においては、圧縮空気供給源から削岩機へ送給中の圧縮空気に気泡発生装置から送出する気泡を混入し、その気泡混入圧縮空気を削岩機のビットから噴出させ、気泡によりくり粉をスラリー状にして排出しながら削孔する穿孔方法が提案されている。   Further, in Patent Document 2 below, bubbles to be sent from a bubble generating device are mixed into compressed air being supplied from a compressed air supply source to a rock drill, and the bubble-containing compressed air is ejected from a bit of the rock drill. In addition, a drilling method has been proposed in which holes are drilled while discharging powder into a slurry by bubbles.

この穿孔方法は、大量の水を使用することなく、くり粉を気泡によってスラリー化し、このスラリーを後続の気泡混入圧縮空気のフラッシング作用によって孔外に排出して、粉塵の発生を抑えることができるとともに、切羽の掘削抵抗と摩擦抵抗を抑えることができる。   In this drilling method, without using a large amount of water, the dust can be slurried with bubbles, and the slurry can be discharged out of the holes by the flushing action of the subsequent bubble-containing compressed air to suppress the generation of dust. At the same time, the excavation resistance and frictional resistance of the face can be suppressed.

特開2003−120165号公報JP 2003-120165 A 特公平6−60553号公報Japanese Patent Publication No. 6-60553

ところが、この従来例である気泡掘削工法および穿孔方法においては、従来工法における大量の水に起因する問題点を解決することができるものの、この気泡に用いられる起泡剤の主成分が、主にアルファオレフィンスルホン酸塩やアルキルエーテル硫酸エステル塩などの起泡性に優れたアニオン界面活性剤が使用されているため、界面活性剤を使用した気泡により行った削孔によって排出された泥水の処理には、消泡剤を用いて消泡処理する必要があるとともに、万一消泡が不十分な場合には、排水処理時に再発泡して環境汚染の一因になってしまうという問題がある。   However, the conventional bubble drilling method and drilling method can solve the problems caused by a large amount of water in the conventional method, but the main component of the foaming agent used in the bubbles is mainly Since anionic surfactants with excellent foaming properties such as alpha olefin sulfonates and alkyl ether sulfates are used, it can be used to treat mud discharged from holes drilled by air bubbles using surfactants. Has a problem that it needs to be defoamed using an antifoaming agent, and if defoaming is insufficient, it re-foams during wastewater treatment and contributes to environmental pollution.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、起泡性を有し、かつ排水処理時の再発泡の抑制に優れた気泡掘削用起泡剤を提供することを課題とするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a foaming agent for bubble drilling that has foamability and is excellent in suppressing refoaming during wastewater treatment. .

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、脂肪酸石鹸を主成分とすることを特徴とするものである。   In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 is characterized by comprising fatty acid soap as a main component.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、上記脂肪酸石鹸は、脂肪酸カリウム石鹸であることを特徴とするものである。   The invention described in claim 2 is characterized in that, in the invention described in claim 1, the fatty acid soap is a fatty acid potassium soap.

請求項1〜2に記載の本発明によれば、脂肪酸石鹸、特に脂肪酸カリウム石鹸を主成分とするため、起泡性に優れ、地山に水の浸透や亀裂などの発生が抑制されるとともに、切羽の掘削抵抗と摩擦抵抗および掘削土運搬処理の作業性を向上させることができる。   According to the first and second aspects of the present invention, the main component is fatty acid soap, particularly fatty acid potassium soap, so that the foaming property is excellent, and the occurrence of water penetration and cracks in the natural ground is suppressed. In addition, the excavation resistance and friction resistance of the face can be improved, and the workability of excavation soil transport processing can be improved.

また、削孔によって排出された泥水の処理において、消泡剤を用いて消泡処理する必要がないため、掘削作業に掛かるコストを抑えるとともに、排水処理時の再発泡を抑制して、環境に配慮することができる。   In addition, it is not necessary to use a defoaming agent in the treatment of the muddy water discharged by the drilling holes, thus reducing the cost of excavation work and suppressing re-foaming during wastewater treatment. Can be considered.

本願発明の気泡掘削用起泡剤の主成分である脂肪酸石鹸(RCOOM)としては、天然系でも合成系のどちらの原料でも良く、脂肪酸塩や有機塩基石鹸、金属石鹸、脂肪酸誘導体などを使用することができる。
その中で、特に脂肪酸カリウム石鹸(RCOOK)が、掘削用の起泡剤として優れている。また、脂肪酸ナトリウム石鹸(RCOONa)を用いても優れた効果を得ることができる。
The fatty acid soap (RCOOM), which is the main component of the foaming foaming agent of the present invention, may be either a natural or synthetic raw material, and fatty acid salts, organic base soaps, metal soaps, fatty acid derivatives, etc. are used. be able to.
Among them, in particular, fatty acid potassium soap (RCOOK) is excellent as a foaming agent for excavation. Further, even if fatty acid sodium soap (RCONa) is used, an excellent effect can be obtained.

なお、脂肪酸石鹸(RCOOM)としての脂肪酸は、炭素数6〜28のカプリン酸、ラウリン酸、ヤシ由脂肪酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、牛脂脂肪酸、ヒドロキシステアリン酸、ベヘニン酸、オレイン酸、ヒマワリ油脂肪酸などである。また、脂肪酸石鹸の塩としては、カリウム、ナトリウムなどである。   In addition, fatty acids as fatty acid soap (RCOOM) are C6-C28 capric acid, lauric acid, coconut fatty acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, beef tallow fatty acid, hydroxystearic acid, behenic acid, oleic acid, Such as sunflower oil fatty acid. Examples of the salt of fatty acid soap include potassium and sodium.

また、有機塩基石鹸としては、エタノールアミン石鹸やシクロヘキシルアミン石鹸などである。   Organic base soaps include ethanolamine soap and cyclohexylamine soap.

そして、金属石鹸としては、亜鉛石鹸、アルミニウム石鹸、カルシウム石鹸、マグネシウム石鹸、バリウム石鹸などである。   Examples of the metal soap include zinc soap, aluminum soap, calcium soap, magnesium soap, and barium soap.

さらに、脂肪酸誘導体としては、脂肪酸エステルとしてブチルステアレートや中鎖脂肪酸グリセライド、飽和脂肪酸トリグリセリドなどであり、脂肪酸クロライドとしてラウリン酸クロライドやステアリン酸クロライド、アミン類としてドデシルアミンやアルキルアミンなどである。   Furthermore, fatty acid derivatives include butyl stearate, medium chain fatty acid glyceride, saturated fatty acid triglyceride and the like as fatty acid esters, lauric acid chloride and stearic acid chloride as fatty acid chlorides, and dodecylamine and alkylamines as amines.

また、本発明の起泡剤には必要に応じて、アニオン界面活性剤、水溶性無機金属塩、ノニオン界面活性剤、両性界面活性剤、水溶性有機溶媒、水溶性高分子、カチオン界面活性剤、減水剤、分散剤などを併用しても良い。特にアニオン界面活性剤は起泡力を向上させる効果がある。しかし、使用する際には、再発泡する場合があるために、配合量には注意する必要がある。また、水溶性有機溶媒は製品安定性に効果があるとともに、気泡をなめらかにする効果がある。   In addition, the foaming agent of the present invention includes an anionic surfactant, a water-soluble inorganic metal salt, a nonionic surfactant, an amphoteric surfactant, a water-soluble organic solvent, a water-soluble polymer, and a cationic surfactant as necessary. Further, a water reducing agent, a dispersing agent or the like may be used in combination. In particular, anionic surfactants have the effect of improving foaming power. However, since it may re-foam when used, it is necessary to pay attention to the amount. In addition, the water-soluble organic solvent has an effect on product stability and has an effect of smoothing bubbles.

そして、アニオン界面活性剤としては、アルファオレフィンスルホン酸塩やアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸エステル塩、スルホコハク酸塩、エーテルカルボン酸塩、メチルタウリン酸塩などで、これらの1種または2種以上の混合物が使用できる。
なお、アニオン界面活性剤の添加量は、脂肪酸石鹸100重量部に対して通常0.01〜50重量部、好ましくは0.1〜10重量部である。
Anionic surfactants include alpha olefin sulfonate, alkylbenzene sulfonate, alkyl sulfate ester salt, alkyl ether sulfate ester salt, sulfosuccinate, ether carboxylate, methyl taurate, etc. A seed or a mixture of two or more can be used.
In addition, the addition amount of an anionic surfactant is 0.01-50 weight part normally with respect to 100 weight part of fatty acid soap, Preferably it is 0.1-10 weight part.

そして、水溶性有機溶媒としては、起泡性を阻害しないもの、例えばセロソルブ系溶剤(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブなど)、カルビトール類(エチルカルビトール、ブチルカルビトールなど)、エチレンオキシドの付加モル数が3〜10のポリオキシエチレン低級アルキルエーテル、ジオール類(エチレングリコール、ジエチレングリコールなど)などで、これらの1種または2種以上の混合物が使用できる。これらのうち好ましくは、セロソルブ系溶剤およびジオール類であり、ブチルセロソルブ、イソブチルセロソルブ及び、エチレングリコール、ジエチレングリコールである。
なお、水溶性有機溶媒の添加量は、脂肪酸石鹸100重量部に対して通常0〜100重量部、好ましくは5〜70重量部である。
Examples of water-soluble organic solvents include those that do not inhibit foaming properties, such as cellosolve solvents (such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and butyl cellosolve), carbitols (such as ethyl carbitol and butyl carbitol), and added moles of ethylene oxide. Polyoxyethylene lower alkyl ethers having 3 to 10 numbers, diols (ethylene glycol, diethylene glycol, etc.) and the like, and one or a mixture of these can be used. Of these, cellosolve solvents and diols are preferable, and butyl cellosolve, isobutyl cellosolve, ethylene glycol, and diethylene glycol.
In addition, the addition amount of a water-soluble organic solvent is 0-100 weight part normally with respect to 100 weight part of fatty acid soap, Preferably it is 5-70 weight part.

さらに、水溶性無機金属塩としては、例えば、ナトリウム塩(硫酸ナトリウム、塩化ナトリウムなど)、カリウム塩(硫酸カリウム、塩化カリウムなど)、マグネシウム塩(硫酸マグネシウム、塩化マグネシウムなど)、カルシウム塩(硫酸カルシウム、塩化カルシウムなど)などで、これらの1種または2種以上の混合物が使用できる。これらのうち、好ましいものは硫酸マグネシウムや硫酸ナトリウムである。
なお、水溶性無機金属塩の添加量は、脂肪酸石鹸起泡成分100重量部に対して通常0〜50重量部、好ましくは0.01〜10重量部である。
Further, examples of water-soluble inorganic metal salts include sodium salts (sodium sulfate, sodium chloride, etc.), potassium salts (potassium sulfate, potassium chloride, etc.), magnesium salts (magnesium sulfate, magnesium chloride, etc.), calcium salts (calcium sulfate, etc.). , Calcium chloride, etc.), or a mixture of two or more of these can be used. Of these, preferred are magnesium sulfate and sodium sulfate.
In addition, the addition amount of water-soluble inorganic metal salt is 0-50 weight part normally with respect to 100 weight part of fatty-acid soap foaming components, Preferably it is 0.01-10 weight part.

また、ノニオン界面活性剤としては、アルキルエーテル型、アルキルフェノール型、アルキルエステル型、ソルビタンエステル型、ソルビタンエステルエーテル型などで、これらの1種または2種以上の混合物が使用できる。これらのうち好ましくは、アルキルエーテル型である。
なお、ノニオン界面活性剤の添加量は、脂肪酸石鹸100重量部に対して通常0〜100重量部、好ましくは1〜30重量部である。
Examples of the nonionic surfactant include an alkyl ether type, an alkylphenol type, an alkyl ester type, a sorbitan ester type, a sorbitan ester ether type, and the like, and one or a mixture of two or more thereof can be used. Of these, the alkyl ether type is preferable.
In addition, the addition amount of nonionic surfactant is 0-100 weight part normally with respect to 100 weight part of fatty acid soap, Preferably it is 1-30 weight part.

そして、水溶性高分子としては、例えば、セルロース系誘導体(メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなど)、ポリビニルアルコール、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルエーテルなどで、これらの1種または2種以上の混合物が使用できる。これらのうち好ましくは、セルロース系誘導体である。
なお、水溶性高分子の添加量は、脂肪酸石鹸100重量部に対して通常0〜30重量部、好ましくは0.01〜20重量部である。
Examples of the water-soluble polymer include cellulose derivatives (methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, etc.), polyvinyl alcohol, sodium alginate, polyvinyl ether and the like, and one or a mixture of two or more thereof can be used. Of these, cellulose derivatives are preferable.
In addition, the addition amount of water-soluble polymer is 0-30 weight part normally with respect to 100 weight part of fatty acid soap, Preferably it is 0.01-20 weight part.

さらに、カチオン界面活性剤としては、起泡性を阻害しないもの、例えば、モノアルキルアンモニウムクロライド、ジアルキルアンモニウムクロライド、EO付加アンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライドなどが挙げられる。これらのうち好ましくは、モノアルキルアンモニウムクロライドである。
なお、カチオン界面活性剤の添加量は、脂肪酸石鹸100重量部に対して通常0〜100重量部、好ましくは1〜30重量部である。
Furthermore, examples of the cationic surfactant include those that do not inhibit foaming properties, such as monoalkylammonium chloride, dialkylammonium chloride, EO-added ammonium chloride, tetramethylammonium chloride, and benzyltrimethylammonium chloride. Of these, monoalkylammonium chloride is preferable.
In addition, the addition amount of a cationic surfactant is 0-100 weight part normally with respect to 100 weight part of fatty acid soap, Preferably it is 1-30 weight part.

また、両性界面活性剤としては、起泡性を阻害しないもので、例えば、アラニン型、イミダゾリニウムベタイン型、アミノプロピルベタイン型、アミノジプロピオン型などが挙げられる。これらのうち好ましくは、イミダゾリニウムベタイン型である。
なお、両性系界面活性剤の添加量は、脂肪酸石鹸100重量部に対して通常0〜100重量部、好ましくは1〜30重量部である。
Moreover, as an amphoteric surfactant, what does not inhibit foaming property, for example, an alanine type, an imidazolinium betaine type, an aminopropyl betaine type, an amino dipropion type etc. are mentioned. Of these, imidazolinium betaine type is preferable.
In addition, the addition amount of amphoteric surfactant is 0-100 weight part normally with respect to 100 weight part of fatty acid soap, Preferably it is 1-30 weight part.

そして、減水剤としては、起泡性を阻害しないもので、例えば、ポリカルボン酸系、リグニン系、スルファミン系、ナフタレンスルホン酸系、アルキル硫酸エステル塩などが挙げられる。これらのうち好ましくは、ポリカルボン酸系である。
なお、減水剤の添加量は、脂肪酸石鹸100重量部に対して通常0〜100重量部、好ましくは1〜50重量部である。
And as a water reducing agent, what does not inhibit foamability, For example, polycarboxylic acid type, lignin type, sulfamine type, naphthalene sulfonic acid type, alkyl sulfate ester salt, etc. are mentioned. Of these, polycarboxylic acids are preferred.
In addition, the addition amount of a water reducing agent is 0-100 weight part normally with respect to 100 weight part of fatty acid soap, Preferably it is 1-50 weight part.

さらに、分散剤としては、起泡性を阻害しないもので、例えば、ナフタレンスルホン酸系、アルキルナフタレンスルホン酸系、ポリカルボン酸系、ポリスチレンスルホン酸系、アルキルアミン型、アルキルフェノール型などが挙げられる。これらのうち好ましくは、ポリカルボン酸系である。
なお、分散剤の添加量は、脂肪酸石鹸100重量部に対して通常0〜100重量部、好ましくは1〜50重量部である。
Furthermore, the dispersant does not inhibit foaming properties, and examples thereof include naphthalene sulfonic acid type, alkyl naphthalene sulfonic acid type, polycarboxylic acid type, polystyrene sulfonic acid type, alkyl amine type, and alkyl phenol type. Of these, polycarboxylic acids are preferred.
In addition, the addition amount of a dispersing agent is 0-100 weight part normally with respect to 100 weight part of fatty acid soap, Preferably it is 1-50 weight part.

また、本発明の起泡剤を希釈する水は、水道水、地下水、雨水、海水などを使用することができる。   Moreover, tap water, ground water, rain water, seawater, etc. can be used for the water which dilutes the foaming agent of this invention.

そして、本発明の起泡剤を気泡掘削に使用するに際には、起泡剤をあらかじめ水溶液の形で泡立たせておき、この気泡を掘削面に送り掘削土と混合して使用する方法、または発泡装置を用いて発泡させた気泡を、連続的に掘削面に送り掘削土と混合して使用する方法などを採用することができる。   And, when using the foaming agent of the present invention for bubble excavation, the foaming agent is previously foamed in the form of an aqueous solution, and the bubbles are sent to the excavation surface and mixed with the excavated soil, Alternatively, it is possible to employ a method in which bubbles foamed using a foaming device are continuously sent to the excavation surface and mixed with excavated soil.

また、起泡剤をあらかじめ水溶液の形で泡立たせる方法、および発泡装置を用いて気泡を作製する方法のいずれにおいても、気泡を掘削面に送り掘削土と混合して使用する場合には、起泡剤の起泡効果を阻害させない範囲により必要に応じて、従来から慣用されている各種混和剤を併用することも可能である。これらの混和剤としては、公知の水溶性高分子(メチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウムなど)、増粘剤(キサンタンガム、グアーガム、アルギン酸ナトリウムなど)、粘土鉱物(ベントナイトなど)、高吸水性樹脂などを挙げることができる。   In both the method of foaming the foaming agent in the form of an aqueous solution in advance and the method of creating bubbles using a foaming device, when bubbles are sent to the excavation surface and mixed with excavated soil, they are generated. Various conventional admixtures can be used in combination as required depending on the range in which the foaming effect of the foaming agent is not inhibited. Examples of these admixtures include known water-soluble polymers (such as methylcellulose and sodium polyacrylate), thickeners (such as xanthan gum, guar gum, and sodium alginate), clay minerals (such as bentonite), and superabsorbent resins. be able to.

以下に実施例を挙げることにより、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

表1に示す起泡剤を用いて発泡試験と再発泡試験を行い、[実施例1]、[実施例2]、[比較例1]とした。   Using the foaming agent shown in Table 1, a foaming test and a re-foaming test were performed to obtain [Example 1], [Example 2], and [Comparative Example 1].

[実施例1]では、脂肪酸カリウム石鹸(商品名「HGR−30K」、ミヨシ油脂(株)製)を使用し、[実施例2]では、脂肪酸カリウム石鹸95重量%とアルファオレフィンスルホン酸ナトリウム(商品名「リポランLB−440」、ライオン(株)製)5重量%を混合したものを使用し、[比較例1]では、アルファオレフィンスルホン酸ナトリウムを主成分とした商品名「OK−1」(第一化成産業(株)製)を使用した。
なお、OK−1は、気泡シールド工法で地山掘削用に使用されている起泡剤である。
In [Example 1], fatty acid potassium soap (trade name “HGR-30K”, manufactured by Miyoshi Oil & Fats Co., Ltd.) is used. In [Example 2], 95% by weight of fatty acid potassium soap and sodium alpha olefin sulfonate ( In the case of [Comparative Example 1], a product name “OK-1” containing sodium alpha olefin sulfonate as a main component is used. (Daiichi Kasei Sangyo Co., Ltd.) was used.
OK-1 is a foaming agent used for excavating natural ground in the bubble shield method.

Figure 2011241337
Figure 2011241337

[発泡試験]
各起泡剤をそれぞれ濃度が0.3容量%および0.6容量%となるように水で調整した希釈水溶液を、下記の発泡条件で発泡させて最高発泡倍率を測定した。
発泡条件 希釈液吐出量:10L/分
空気圧力 : 0.4MPa
水温・気温 :20±2℃
[Foaming test]
A dilute aqueous solution prepared by adjusting each foaming agent with water so that the concentration was 0.3% by volume and 0.6% by volume was foamed under the following foaming conditions, and the maximum foaming ratio was measured.
Foaming condition Dilution liquid discharge rate: 10L / min
Air pressure: 0.4 MPa
Water temperature / temperature: 20 ± 2 ℃

上記発泡は、豆碍子入り発泡装置を用いて行い、空気流量をバルブで調整して、気泡を1リットル容器に採りその重量(g)を測定し、次式により発泡倍率を算出した。結果を表2に示す。
発泡倍率(倍)=1000/気泡の質量(g)
なお、発泡倍率が大きいほど、起泡剤の気泡力が優れているといえる。
The foaming was carried out using a foaming apparatus containing peanuts, the air flow rate was adjusted with a valve, air bubbles were taken into a 1 liter container, the weight (g) was measured, and the foaming ratio was calculated by the following formula. The results are shown in Table 2.
Foaming magnification (times) = 1000 / bubble mass (g)
In addition, it can be said that the bubble power of a foaming agent is excellent, so that a foaming ratio is large.

Figure 2011241337
Figure 2011241337

表2から掘削用の起泡剤は、地山の硬度や水分などで発泡倍率を調整して使用するので、本発明の起泡剤の濃度を調整することで、発泡倍率は調整可能なことが確認できた。   From Table 2, the foaming agent for excavation is used by adjusting the foaming ratio according to the hardness and moisture of the natural ground, so the foaming ratio can be adjusted by adjusting the concentration of the foaming agent of the present invention. Was confirmed.

[再発泡試験]
地山を掘削機で掘削後、セメント水を吹き付ける。この掘削した泥土水とセメント水、洗浄水の混合したもののpH調整や水の分離処理を行う。この泥土水等の水路には段差があるので、界面活性能力を有した起泡剤が残存した場合は気泡が発生する。また、pH調整では炭酸ガスをバブリングさせるので、水路の段差と同様に界面活性能力を有した起泡剤が残存した場合は気泡が発生する。
[Refoaming test]
Cement water is sprayed after excavating the natural ground with an excavator. The mixture of the excavated mud water, cement water, and washing water is subjected to pH adjustment and water separation treatment. Since there is a step in the water channel such as mud water, bubbles are generated when the foaming agent having the surface activity ability remains. Further, since carbon dioxide gas is bubbled in pH adjustment, bubbles are generated when a foaming agent having a surface active ability remains in the same manner as a step in a water channel.

このような場合を想定し、再発泡試験を行った。
100mLのシリンダーに、[実施例1][実施例2][比較例1]の起泡剤、0.6容量%希釈水溶液で発泡させた後の水溶液20mLと水40mL、セメント(普通ポルトランドセメント:太平洋セメント(株)製)0.5gを加え、シリンダーの上部を密閉し10回上下に振り、静置2秒後、10秒後の気泡量を測定し、結果を表3に示す。
A refoaming test was performed assuming such a case.
In a 100 mL cylinder, 20 mL of an aqueous solution after foaming with a foaming agent of [Example 1] [Example 2] and [Comparative Example 1], 0.6% by volume dilute aqueous solution and 40 mL of water, cement (ordinary Portland cement: 0.5 g of Taiheiyo Cement Co., Ltd. was added, the upper part of the cylinder was sealed, shaken up and down 10 times, the amount of bubbles after 10 seconds after standing was measured, and the results are shown in Table 3.

Figure 2011241337
Figure 2011241337

[比較例1]の起泡剤と比較するまでもなく、本発明の起泡剤は再発泡がないことが確認された。   Needless to compare with the foaming agent of [Comparative Example 1], it was confirmed that the foaming agent of the present invention had no re-foaming.

上記実施例によって本発明の起泡剤は、地山掘削用として起泡力があり、排水処理工程における再発泡性がないことが優れている。
したがって、本発明の起泡剤を使用することにより、地山の掘削を良好に行うことができるとともに、排水処理を簡便に行うことができる。
According to the above examples, the foaming agent of the present invention has a foaming power for excavating natural ground, and is excellent in that there is no re-foaming property in the wastewater treatment process.
Therefore, by using the foaming agent of the present invention, excavation of the natural ground can be performed satisfactorily and wastewater treatment can be easily performed.

なお、上記実施の形態において、本発明の気泡掘削用起泡剤を掘削または穿孔に使用する場合のみ説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、シールド工法に使用しても対応可能である。   In the above embodiment, the foam drilling agent for bubble drilling of the present invention has been described only when used for excavation or drilling. However, the present invention is not limited to this and can be used for, for example, a shield method. It is.

地山などの掘削または穿孔する際に利用することができる。   It can be used when excavating or drilling natural ground.

Claims (2)

脂肪酸石鹸を主成分とすることを特徴とする気泡掘削用起泡剤。   A foaming agent for bubble drilling characterized by comprising fatty acid soap as a main component. 上記脂肪酸石鹸は、脂肪酸カリウム石鹸であることを特徴とする請求項1に記載の気泡掘削用起泡剤。   The foaming agent for bubble drilling according to claim 1, wherein the fatty acid soap is a fatty acid potassium soap.
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