JP2829549B2 - 土木用減摩剤 - Google Patents
土木用減摩剤Info
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- JP2829549B2 JP2829549B2 JP20895191A JP20895191A JP2829549B2 JP 2829549 B2 JP2829549 B2 JP 2829549B2 JP 20895191 A JP20895191 A JP 20895191A JP 20895191 A JP20895191 A JP 20895191A JP 2829549 B2 JP2829549 B2 JP 2829549B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、推進工法によってヒ
ューム管等の敷設管を地中に埋設施工する場合、鋼管杭
等を地中への打込み又は引抜く場合或いはケーソンの沈
設の場合に、管、杭、ケーソン等の物体の推進抵抗を減
少させるために該物体外面と土砂、砂礫等との境界面に
注入する推進工法、杭打ち引抜き、ケーソンの沈設等に
使用される土木用減摩剤に関する。
ューム管等の敷設管を地中に埋設施工する場合、鋼管杭
等を地中への打込み又は引抜く場合或いはケーソンの沈
設の場合に、管、杭、ケーソン等の物体の推進抵抗を減
少させるために該物体外面と土砂、砂礫等との境界面に
注入する推進工法、杭打ち引抜き、ケーソンの沈設等に
使用される土木用減摩剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】推進工法等は、コンクリートや鋳鉄製管
体を油圧ジャッキで地中に押し込み、電力線、電信電話
線、上下水道等を構築する場合に用いられる工法であ
り、地表開削を伴わないので、交通や商業活動への影響
が比較的少ないことから多用されている。該工法は、自
らのジャッキ操作で掘進方向の修正が可能であり、切羽
の安定については山留め機構を装備しているので、施工
上の安全性が高く、大口径の工事に適している。これら
の工法では、推進距離に応じて推進管と土砂、砂礫等の
接触面積は増加することから、減摩剤を注入して推進抵
抗を低減することが一般に行われている。
体を油圧ジャッキで地中に押し込み、電力線、電信電話
線、上下水道等を構築する場合に用いられる工法であ
り、地表開削を伴わないので、交通や商業活動への影響
が比較的少ないことから多用されている。該工法は、自
らのジャッキ操作で掘進方向の修正が可能であり、切羽
の安定については山留め機構を装備しているので、施工
上の安全性が高く、大口径の工事に適している。これら
の工法では、推進距離に応じて推進管と土砂、砂礫等の
接触面積は増加することから、減摩剤を注入して推進抵
抗を低減することが一般に行われている。
【０００３】従来、推進工法用減摩剤として、ベントナ
イト、鉱物油、ポリアクリル酸ソーダ、ＣＭＣ（カルボ
キシメチルセルローズ）等を水に分散混合せしめて使用
することは、例えば、特公昭４８ー１９０６号公報に記
載されている。
イト、鉱物油、ポリアクリル酸ソーダ、ＣＭＣ（カルボ
キシメチルセルローズ）等を水に分散混合せしめて使用
することは、例えば、特公昭４８ー１９０６号公報に記
載されている。
【０００４】また、鉱物質と重合体エマルジョンなどを
混合分散させて使用する技術としては、特開昭５６ー２
６９９４号公報或いは特開昭５９ー３３３８１号公報に
開示されたものがある。
混合分散させて使用する技術としては、特開昭５６ー２
６９９４号公報或いは特開昭５９ー３３３８１号公報に
開示されたものがある。
【０００５】更に、高吸水性樹脂を、必要に応じて鉱物
油、有機質糊料、界面活性剤及び油類を配合して使用す
る技術として、特開昭５５ー７５４８３号公報、特開平
２ー１３６９７号公報等に開示されたものがある。
油、有機質糊料、界面活性剤及び油類を配合して使用す
る技術として、特開昭５５ー７５４８３号公報、特開平
２ー１３６９７号公報等に開示されたものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特公昭４８ー
１９０６号公報、特開昭５９ー３３３８１号公報等に開
示されている方法は、推進工法において、粘土等の鉱物
質と該鉱物質を分散させるためにポリアクリル酸ソーダ
等に代表させる高アニオン化率の水溶性高分子（分散
剤）を含有する水性懸濁液が用いられているが、該鉱物
質は、ベントナイト等の特殊な物性を有する粘土が要求
され、その運搬或いは保管に不便であり、また、ベント
ナイト等は水中に分散させる時にママコになり易く、作
業性が悪い。更に、ベントナイト泥水は、チクソトロピ
ー性が強く、休日明けなどの長時間作業を停止した後
に、再び該泥水を押し込む場合は大きな力を必要とする
問題がある。
１９０６号公報、特開昭５９ー３３３８１号公報等に開
示されている方法は、推進工法において、粘土等の鉱物
質と該鉱物質を分散させるためにポリアクリル酸ソーダ
等に代表させる高アニオン化率の水溶性高分子（分散
剤）を含有する水性懸濁液が用いられているが、該鉱物
質は、ベントナイト等の特殊な物性を有する粘土が要求
され、その運搬或いは保管に不便であり、また、ベント
ナイト等は水中に分散させる時にママコになり易く、作
業性が悪い。更に、ベントナイト泥水は、チクソトロピ
ー性が強く、休日明けなどの長時間作業を停止した後
に、再び該泥水を押し込む場合は大きな力を必要とする
問題がある。
【０００７】また、特開昭５５ー７５４８３号公報の減
摩剤においては、種々の薬剤の混合、調製作業が繁雑で
あり、調製に多大な時間を要する問題がある。
摩剤においては、種々の薬剤の混合、調製作業が繁雑で
あり、調製に多大な時間を要する問題がある。
【０００８】また、特開平２ー１３６９７号公報等にお
いては、高吸水性樹脂が使用されているが、これらの樹
脂は微粉末状であり、水分散液調製時に微粉末の飛散に
よる作業環境の悪化を招くと共に、施工時の薬品の注入
に手間と時間がかかり、該薬品が水分と反応してゲル状
となるのに時間がかかるという問題がある。更に、部分
的に架橋されているために、水溶解性でないから、注入
時の負荷が大きくなりやすい。
いては、高吸水性樹脂が使用されているが、これらの樹
脂は微粉末状であり、水分散液調製時に微粉末の飛散に
よる作業環境の悪化を招くと共に、施工時の薬品の注入
に手間と時間がかかり、該薬品が水分と反応してゲル状
となるのに時間がかかるという問題がある。更に、部分
的に架橋されているために、水溶解性でないから、注入
時の負荷が大きくなりやすい。
【０００９】そこで、この発明の目的は、上記の課題を
解決することであり、推進工法、杭打及び引抜き工法、
ケーソンの沈設等に用いる土木用減摩剤として、粘土等
の鉱物質を使用することなく、止水効果を発揮し、長期
間休止した後でも、従来の減摩剤のように粘土等の鉱物
質のため初期押込圧が高くなることがなく、作業開始直
後から作業を良好に行える土木用減摩剤を提供すること
である。
解決することであり、推進工法、杭打及び引抜き工法、
ケーソンの沈設等に用いる土木用減摩剤として、粘土等
の鉱物質を使用することなく、止水効果を発揮し、長期
間休止した後でも、従来の減摩剤のように粘土等の鉱物
質のため初期押込圧が高くなることがなく、作業開始直
後から作業を良好に行える土木用減摩剤を提供すること
である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、アニオン化率が１５〜４０モル％であるア
クリルアミドとアクリル酸塩共重合物の０．１〜１．０
重量部を１００重量部の水に溶解してなる土木用減摩剤
に関する。
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、アニオン化率が１５〜４０モル％であるア
クリルアミドとアクリル酸塩共重合物の０．１〜１．０
重量部を１００重量部の水に溶解してなる土木用減摩剤
に関する。
【００１１】この土木用減摩剤において、アクリルアミ
ドとアクリル酸塩共重合物が１規定食塩水中における固
有粘度が２５°Ｃで１５ｄｌ／ｇ以上である。
ドとアクリル酸塩共重合物が１規定食塩水中における固
有粘度が２５°Ｃで１５ｄｌ／ｇ以上である。
【００１２】この土木用減摩剤は、逆相乳化重合により
アクリルアミドとアクリル酸塩共重合物を得るものであ
る。
アクリルアミドとアクリル酸塩共重合物を得るものであ
る。
【００１３】この土木用減摩剤は、推進工法、杭打ち及
び引抜き工法或いはケーソンの沈設に使用されるもので
ある。
び引抜き工法或いはケーソンの沈設に使用されるもので
ある。
【００１４】この減摩剤は、ポリマー粉末を水に溶解し
て調整することができるが、減摩剤中に油分を含有する
ことが摩擦減少に役立ち、ポリマー溶解作業も容易であ
ることから、この発明に用いる減摩剤用ポリマーは、逆
相乳化重合により得られたエマルジョンが望ましい。
て調整することができるが、減摩剤中に油分を含有する
ことが摩擦減少に役立ち、ポリマー溶解作業も容易であ
ることから、この発明に用いる減摩剤用ポリマーは、逆
相乳化重合により得られたエマルジョンが望ましい。
【００１５】この発明による土木用減摩剤において、ポ
リマーは、その性質を害しない範囲において他のモノマ
ー（例えば、アクリルアミドー２ーメチルプロパンスル
ホン酸塩等）を共重合することも可能である。また、こ
の土木用減摩剤において、ポリマーを溶解する水は若干
の鉱物質を含有することを排除するものではなく、工事
現場で容易に入手できる低濃度の泥水に溶解使用するこ
ともできる。そして、このポリマーのアニオン化率は２
０〜３５モル％が特に好ましい。
リマーは、その性質を害しない範囲において他のモノマ
ー（例えば、アクリルアミドー２ーメチルプロパンスル
ホン酸塩等）を共重合することも可能である。また、こ
の土木用減摩剤において、ポリマーを溶解する水は若干
の鉱物質を含有することを排除するものではなく、工事
現場で容易に入手できる低濃度の泥水に溶解使用するこ
ともできる。そして、このポリマーのアニオン化率は２
０〜３５モル％が特に好ましい。
【００１６】
【作用】この発明による土木用減摩剤は、上記のように
構成されており、次のように作用する。即ち、この発明
は、アニオン化率が１５〜４０モル％であり、特に、１
規定食塩水中における固有粘度が２５°Ｃにおいて１５
ｄｌ／ｇ以上であるアクリルアミドとアクリル酸塩共重
合物の０．１〜１．０重量部を１００重量部の水に溶解
してなる土木用減摩剤であるので、粘土等の鉱物質によ
る止水作用を必要とせず、上記ポリマー水溶液を単独で
土木用減摩剤として使用できる。
構成されており、次のように作用する。即ち、この発明
は、アニオン化率が１５〜４０モル％であり、特に、１
規定食塩水中における固有粘度が２５°Ｃにおいて１５
ｄｌ／ｇ以上であるアクリルアミドとアクリル酸塩共重
合物の０．１〜１．０重量部を１００重量部の水に溶解
してなる土木用減摩剤であるので、粘土等の鉱物質によ
る止水作用を必要とせず、上記ポリマー水溶液を単独で
土木用減摩剤として使用できる。
【００１７】また、推進工法、杭打及び引抜き工法、ケ
ーソンの沈設等における止水作用は、砂礫層中の微量の
シルト粘土が凝集することによって発揮される結果、粘
土を含まぬポリマー水溶液であっても散逸を防止するこ
とができる。この発明による土木用減摩剤は、従来のよ
うな鉱物質を含有するものでなく、また、高吸水性樹脂
のように架橋剤を使用するものでないものであり、この
発明のような凝集作用を有するポリマーを減摩剤として
使用することは、新しい知見である。
ーソンの沈設等における止水作用は、砂礫層中の微量の
シルト粘土が凝集することによって発揮される結果、粘
土を含まぬポリマー水溶液であっても散逸を防止するこ
とができる。この発明による土木用減摩剤は、従来のよ
うな鉱物質を含有するものでなく、また、高吸水性樹脂
のように架橋剤を使用するものでないものであり、この
発明のような凝集作用を有するポリマーを減摩剤として
使用することは、新しい知見である。
【００１８】更に、土木用減摩剤がエマルジョンに由来
する油分を含んでいると、管、杭等の物体の外壁と砂礫
との間即ち境界面に油膜を生じ、砂礫に対する物体の推
進抵抗の摩擦を減少させる。
する油分を含んでいると、管、杭等の物体の外壁と砂礫
との間即ち境界面に油膜を生じ、砂礫に対する物体の推
進抵抗の摩擦を減少させる。
【００１９】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明による推進
工法、杭打ち及び引抜き工法或いはケーソンの沈設等に
使用される土木用減摩剤について説明する。図１には、
この土木用減摩剤を推進工法に用いた例が示されてい
る。推進工法は、例えば、砂層、細砂層、砂礫層、土丹
層等の地層５をビット即ちカッタ３を備えたシールド機
１で掘削し、該掘削した穴に仮管、ヒューム管等の管２
を圧入推進させ、該管２を掘削穴７に埋設するものであ
る。この時、管２を掘削穴７に圧入推進するには、ジャ
ッキ４で押し込んで行く。この推進工法においては、管
２の外面と管周囲の砂礫等の地層との間の接触面の摩擦
抵抗を如何に減少させるかが重要な課題になる。そこ
で、この土木用減摩剤を、減摩剤供給ポンプ８の作動に
よって減摩剤注入管６を通じてシールド機１或いは管２
の最先端部付近に設けた注入口９から管２と掘削穴７の
間に注入し、管２と掘削穴７との間に発生する圧入抵抗
を低減させて管２の押込み推進する。
工法、杭打ち及び引抜き工法或いはケーソンの沈設等に
使用される土木用減摩剤について説明する。図１には、
この土木用減摩剤を推進工法に用いた例が示されてい
る。推進工法は、例えば、砂層、細砂層、砂礫層、土丹
層等の地層５をビット即ちカッタ３を備えたシールド機
１で掘削し、該掘削した穴に仮管、ヒューム管等の管２
を圧入推進させ、該管２を掘削穴７に埋設するものであ
る。この時、管２を掘削穴７に圧入推進するには、ジャ
ッキ４で押し込んで行く。この推進工法においては、管
２の外面と管周囲の砂礫等の地層との間の接触面の摩擦
抵抗を如何に減少させるかが重要な課題になる。そこ
で、この土木用減摩剤を、減摩剤供給ポンプ８の作動に
よって減摩剤注入管６を通じてシールド機１或いは管２
の最先端部付近に設けた注入口９から管２と掘削穴７の
間に注入し、管２と掘削穴７との間に発生する圧入抵抗
を低減させて管２の押込み推進する。
【００２０】次に、この発明による土木用減摩剤の具体
的な実施例を説明する。試料を調整して試料１〜試料１
１を作った。試料１〜試料１１は、通常の逆相乳化重合
により表１に記載する物性のアクリルアミド・アクリル
酸ソーダ共重合物を合成して調整した。この時、エマル
ジョン中のポリマー濃度は、３０重量％である。
的な実施例を説明する。試料を調整して試料１〜試料１
１を作った。試料１〜試料１１は、通常の逆相乳化重合
により表１に記載する物性のアクリルアミド・アクリル
酸ソーダ共重合物を合成して調整した。この時、エマル
ジョン中のポリマー濃度は、３０重量％である。
【表１】
【００２１】次に、上記のように調整した試料１〜試料
１１の通液試験を行った。シルト粘土分を９重量％含有
する砂礫を、内径５０ｍｍ、長さ１００ｍｍのパイプに
充填し、各試料の水溶液を圧力差５０気圧にて通液に要
する時間を測定した。結果を表２に示す。
１１の通液試験を行った。シルト粘土分を９重量％含有
する砂礫を、内径５０ｍｍ、長さ１００ｍｍのパイプに
充填し、各試料の水溶液を圧力差５０気圧にて通液に要
する時間を測定した。結果を表２に示す。
【表２】
【００２２】更に、上記の試料１〜試料１１を用いた場
合の管の推進試験を行った。直径１．３５ｍ、長さ２．
４３ｍのヒューム管を接続しながら、ジャッキにより管
の押込作業を行った。ヒューム管の周囲は砂礫層であ
り、管と砂礫層の間には約２cmの空隙を有し、管壁の２
カ所より土木用減摩剤を注入しながら、ジャッキにより
管を押し込んだ。管長２００ｍ地点におけるジャッキ圧
は、試料５の水溶液（ポリマー濃度０．３％）を１００
リットル／ｍの比率にて注入した場合、２００ｔであっ
た。これに対して、試料９のポリマーを使用した場合
は、ヒューム管のジャッキによる押込みは不可能になっ
た。また、この発明による土木用減摩剤を使用した場合
には、休日明けの押込開始時の押込圧力が増加すること
はなかった。試料１０とベントナイトを併用した場合
は、休日明けの初期の押込圧力は、３００ｔ以上に増大
していた。
合の管の推進試験を行った。直径１．３５ｍ、長さ２．
４３ｍのヒューム管を接続しながら、ジャッキにより管
の押込作業を行った。ヒューム管の周囲は砂礫層であ
り、管と砂礫層の間には約２cmの空隙を有し、管壁の２
カ所より土木用減摩剤を注入しながら、ジャッキにより
管を押し込んだ。管長２００ｍ地点におけるジャッキ圧
は、試料５の水溶液（ポリマー濃度０．３％）を１００
リットル／ｍの比率にて注入した場合、２００ｔであっ
た。これに対して、試料９のポリマーを使用した場合
は、ヒューム管のジャッキによる押込みは不可能になっ
た。また、この発明による土木用減摩剤を使用した場合
には、休日明けの押込開始時の押込圧力が増加すること
はなかった。試料１０とベントナイトを併用した場合
は、休日明けの初期の押込圧力は、３００ｔ以上に増大
していた。
【００２３】
【発明の効果】この発明による土木用減摩剤は、上記の
ように構成されており、次のような効果を有する。即
ち、この土木用減摩剤は、アニオン化率が１５〜４０モ
ル％であり、特に、１規定食塩水中における固有粘度が
２５°Ｃにおいて１５ｄｌ／ｇ以上であるアクリルアミ
ドとアクリル酸塩共重合物の０．１〜１．０重量部を１
００重量部の水に溶解したものであるので、従来のよう
な粘土等の鉱物質を使用することなく、止水効果を発揮
し、長期間休止した後でも従来の減摩剤のように、減摩
剤に含まれる粘土、鉱物等が固化して初期押込圧が高く
なるトラブルは発生せず、掘削に伴う管、杭等の物体の
押し込み作業の再開直後から、管、杭等の物体と地層間
での良好な減摩作用を発揮することができる。
ように構成されており、次のような効果を有する。即
ち、この土木用減摩剤は、アニオン化率が１５〜４０モ
ル％であり、特に、１規定食塩水中における固有粘度が
２５°Ｃにおいて１５ｄｌ／ｇ以上であるアクリルアミ
ドとアクリル酸塩共重合物の０．１〜１．０重量部を１
００重量部の水に溶解したものであるので、従来のよう
な粘土等の鉱物質を使用することなく、止水効果を発揮
し、長期間休止した後でも従来の減摩剤のように、減摩
剤に含まれる粘土、鉱物等が固化して初期押込圧が高く
なるトラブルは発生せず、掘削に伴う管、杭等の物体の
押し込み作業の再開直後から、管、杭等の物体と地層間
での良好な減摩作用を発揮することができる。
【００２４】また、この土木用減摩剤は、ベントナイト
等の副資材を使用しないため、該土木用減摩剤を使用し
て推進工法、杭打ち及び引抜き工法或いはケーソンの沈
設等の作業を行う場合に、それらの作業性が極めて優
れ、作業効率を向上させ、コストも大幅に低減すること
ができる。
等の副資材を使用しないため、該土木用減摩剤を使用し
て推進工法、杭打ち及び引抜き工法或いはケーソンの沈
設等の作業を行う場合に、それらの作業性が極めて優
れ、作業効率を向上させ、コストも大幅に低減すること
ができる。
【図１】この発明による土木用減摩剤を使用することが
できる推進工法の一例を説明するための概念図である。
できる推進工法の一例を説明するための概念図である。
【符号の説明】 １ シールド機 ２ 管 ３ カッタ ４ ジャッキ ５ 地層 ６ 減摩剤注入管 ９ 注入口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 守屋 閣重 岡山県笠岡市東大戸3528 東洋ベントナ イト株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C09K 7/00 - 7/08 E21D 9/06
Claims (6)
- 【請求項１】 アニオン化率が１５〜４０モル％である
アクリルアミドとアクリル酸塩共重合物の０．１〜１．
０重量部を１００重量部の水に溶解してなることを特徴
とする土木用減摩剤。 - 【請求項２】 アクリルアミドとアクリル酸塩共重合物
が１規定食塩水中における固有粘度が２５°Ｃにおいて
１５ｄｌ／ｇ以上であることを特徴とする請求項１に記
載の土木用減摩剤。 - 【請求項３】 逆相乳化重合によりアクリルアミドとア
クリル酸塩共重合物を得ることを特徴とする請求項１に
記載の土木用減摩剤。 - 【請求項４】 推進工法に使用されることを特徴とする
請求項１，２又は３に記載の土木用減摩剤。 - 【請求項５】 杭打ち及び引抜き工法に使用されること
を特徴とする請求項１，２又は３に記載の土木用減摩
剤。 - 【請求項６】 ケーソンの沈設に使用されることを特徴
とする請求項１，２又は３に記載の土木用減摩剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20895191A JP2829549B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 土木用減摩剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20895191A JP2829549B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 土木用減摩剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05302080A JPH05302080A (ja) | 1993-11-16 |
| JP2829549B2 true JP2829549B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=16564849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20895191A Expired - Fee Related JP2829549B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 土木用減摩剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2829549B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115288113A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-11-04 | 中国一冶集团有限公司 | 一种用于顶管回顶退出加固结构及其施工方法 |
-
1991
- 1991-07-26 JP JP20895191A patent/JP2829549B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05302080A (ja) | 1993-11-16 |
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