JP3029669B2 - 掘削用泥水及びその調泥法と掘削泥水調整用添加剤 - Google Patents
掘削用泥水及びその調泥法と掘削泥水調整用添加剤Info
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- JP3029669B2 JP3029669B2 JP2309141A JP30914190A JP3029669B2 JP 3029669 B2 JP3029669 B2 JP 3029669B2 JP 2309141 A JP2309141 A JP 2309141A JP 30914190 A JP30914190 A JP 30914190A JP 3029669 B2 JP3029669 B2 JP 3029669B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、土木工事の基礎工事、石油井戸や地熱井戸
のボーリング等の地盤を深く掘削する場合に使用される
掘削泥水及びその調泥法に関するものである。
のボーリング等の地盤を深く掘削する場合に使用される
掘削泥水及びその調泥法に関するものである。
従来より地盤を掘削するに際し、掘削時に発生する高
い摩擦熱の吸収、坑底の掘削屑の地上への搬出、坑壁の
維持あるいは崩壊性地層の崩壊を防止するために地上に
て調整された掘削泥水が掘削箇所に連続且つ循環的に注
入されている。
い摩擦熱の吸収、坑底の掘削屑の地上への搬出、坑壁の
維持あるいは崩壊性地層の崩壊を防止するために地上に
て調整された掘削泥水が掘削箇所に連続且つ循環的に注
入されている。
掘削泥水は通常、ベントナイト、アタパルジャイト、
セリサイトなどの無機系泥質、用水及び泥水を安定化さ
せるための泥水調整剤等を用いて調泥される。従来使用
されてきた泥水調整剤のうち無機系化合物としてはトリ
ポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウムな
どの縮合リン酸塩；炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなど
の炭酸アルカリ金属塩；アルミン酸ナトリウム、アルミ
ン酸カリウムなどのアルミン酸塩等がある。また有機系
化合物としては、フミン酸塩、リグニンスルホン酸塩、
カルボキシメチルセルロース（CMC）、ヒドロキシエチ
ルセルロース（HEC）、ポリビニルアルコール（PVA）、
ホスホン酸類などがあるが、それぞれ問題を有している
ものである。
セリサイトなどの無機系泥質、用水及び泥水を安定化さ
せるための泥水調整剤等を用いて調泥される。従来使用
されてきた泥水調整剤のうち無機系化合物としてはトリ
ポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウムな
どの縮合リン酸塩；炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなど
の炭酸アルカリ金属塩；アルミン酸ナトリウム、アルミ
ン酸カリウムなどのアルミン酸塩等がある。また有機系
化合物としては、フミン酸塩、リグニンスルホン酸塩、
カルボキシメチルセルロース（CMC）、ヒドロキシエチ
ルセルロース（HEC）、ポリビニルアルコール（PVA）、
ホスホン酸類などがあるが、それぞれ問題を有している
ものである。
即ち、縮合リン酸塩は比較的良好な評価を得てはいた
が長期間使用し続けると地中より拡散して海、湖等に流
入するとアオコ発生や赤潮などの原因物質となるため近
年その使用が著しく制限されている。またその他の泥水
調整剤は多量使用しても好ましい掘削泥水が得られなか
った。また経時により掘削泥水の粘度が上昇するなど問
題の多いものであった。
が長期間使用し続けると地中より拡散して海、湖等に流
入するとアオコ発生や赤潮などの原因物質となるため近
年その使用が著しく制限されている。またその他の泥水
調整剤は多量使用しても好ましい掘削泥水が得られなか
った。また経時により掘削泥水の粘度が上昇するなど問
題の多いものであった。
これら従来の調整剤が有していた上記問題点を解決す
るため特開昭55−104383号、特開昭58−84883号、特開
昭59−135280号、特開昭60−133085号、特開昭62−1996
82号などにポリ（メタ）アクリル酸（塩）の使用が提案
されている。しかし、ポリ（メタ）アクリル酸（塩）は
耐塩性が充分でないために、例えば調泥時の用水として
地下水等の硬度成分含有量の多い水や海水等を使用した
場合や、地中掘削部における掘削泥水に多量の地下水や
海水等が流入した場合、掘削泥水の粘性が著しく損なわ
れ、場合によってはゲル化に至る結果、掘削が困難にな
る。
るため特開昭55−104383号、特開昭58−84883号、特開
昭59−135280号、特開昭60−133085号、特開昭62−1996
82号などにポリ（メタ）アクリル酸（塩）の使用が提案
されている。しかし、ポリ（メタ）アクリル酸（塩）は
耐塩性が充分でないために、例えば調泥時の用水として
地下水等の硬度成分含有量の多い水や海水等を使用した
場合や、地中掘削部における掘削泥水に多量の地下水や
海水等が流入した場合、掘削泥水の粘性が著しく損なわ
れ、場合によってはゲル化に至る結果、掘削が困難にな
る。
このようなポリ（メタ）アクリル酸（塩）が有してい
た上記欠点を改善する方法も提案されている。例えば特
開昭58−120683号、特開昭58−219289号、特開昭60−18
1187号、特開昭62−267388号にポリ（メタ）アクリル酸
（塩）に他の成分を併用して成る調整剤が提案されてい
るが、これらの調整剤は幾分かは改良されているが充分
でなくポリ（メタ）アクリル酸（塩）の本質的欠点が改
良されたものとは言い難い。更に以下に示した欠点もあ
りなお問題の残るものである。
た上記欠点を改善する方法も提案されている。例えば特
開昭58−120683号、特開昭58−219289号、特開昭60−18
1187号、特開昭62−267388号にポリ（メタ）アクリル酸
（塩）に他の成分を併用して成る調整剤が提案されてい
るが、これらの調整剤は幾分かは改良されているが充分
でなくポリ（メタ）アクリル酸（塩）の本質的欠点が改
良されたものとは言い難い。更に以下に示した欠点もあ
りなお問題の残るものである。
即ち、特開昭58−120683号に記載の調整剤はホスホン
酸類を用いているため高価でしかも環境汚染の不安もあ
った。特開昭58−219289号に記載の調整剤は海水混入率
が30％を越えると泥水性能が著しく損われるという欠点
があった。特開昭60−181187号に記載の調整剤は海水混
入率が35％を越えると泥水性能が損われしかも製品の臭
気が強いなど問題の多いものであった。特開昭62−2673
88号に記載の調整剤は比較的良好な評価を得てはいる
が、海水混入率が40％を越えると著しく泥水性能が損わ
れるという欠点があった。また比較的多量の添加量を必
要とし、しかも速効性も充分でないなどなお問題の残す
ものであった。
酸類を用いているため高価でしかも環境汚染の不安もあ
った。特開昭58−219289号に記載の調整剤は海水混入率
が30％を越えると泥水性能が著しく損われるという欠点
があった。特開昭60−181187号に記載の調整剤は海水混
入率が35％を越えると泥水性能が損われしかも製品の臭
気が強いなど問題の多いものであった。特開昭62−2673
88号に記載の調整剤は比較的良好な評価を得てはいる
が、海水混入率が40％を越えると著しく泥水性能が損わ
れるという欠点があった。また比較的多量の添加量を必
要とし、しかも速効性も充分でないなどなお問題の残す
ものであった。
チェコスロバキア特許第127702号に縮合リン酸塩１部
に対してエチレンジアミン４酢酸塩および／またはニト
リロ３酢酸塩１部〜10部を併用してなる調整剤が提案さ
れている。しかし、この調整剤は縮合リン酸塩を用いて
いるために前記したアオコや赤潮発生の可能性の高いも
のである。また性能不充分のため泥水に対して１〜５重
量％と多量使用する必要があった。しかも海水混入率40
％を越えると著しく泥水性能が損われるなど問題点の多
いものであった。
に対してエチレンジアミン４酢酸塩および／またはニト
リロ３酢酸塩１部〜10部を併用してなる調整剤が提案さ
れている。しかし、この調整剤は縮合リン酸塩を用いて
いるために前記したアオコや赤潮発生の可能性の高いも
のである。また性能不充分のため泥水に対して１〜５重
量％と多量使用する必要があった。しかも海水混入率40
％を越えると著しく泥水性能が損われるなど問題点の多
いものであった。
本発明は土木工事の基礎工事、石油井戸や地熱井戸の
ボーリング等の地盤を深く掘削するときに使用される泥
水を安定化させるため添加される従来の泥水調整剤を用
いて得られた掘削泥水が有していた上記問題点を解消す
る掘削泥水およびその調泥法と掘削泥水調整用添加剤を
提案するものである。即ち、本発明は安価かつ無公害で
且つ少ない添加量に於ても即座に著しく性能が良好な掘
削泥水の製造を可能とすると共に、従来の掘削泥水が有
していた耐塩及び耐海水性不足を著しく飛躍せしめたも
のである。
ボーリング等の地盤を深く掘削するときに使用される泥
水を安定化させるため添加される従来の泥水調整剤を用
いて得られた掘削泥水が有していた上記問題点を解消す
る掘削泥水およびその調泥法と掘削泥水調整用添加剤を
提案するものである。即ち、本発明は安価かつ無公害で
且つ少ない添加量に於ても即座に著しく性能が良好な掘
削泥水の製造を可能とすると共に、従来の掘削泥水が有
していた耐塩及び耐海水性不足を著しく飛躍せしめたも
のである。
本発明の第１の発明は、酸形基準酸価が200mgKOH/g以
上で且つ重合度が10〜5,000の水溶性（共）重合体
（Ａ）95〜50重量％（酸形換算）およびアミノカルボン
酸（塩）（Ｂ）５〜50重量％（酸形換算）からなる添加
剤を泥水100重量部に対して酸形換算で0.2〜0.8重量部
添加し、且つ泥水のpHを７〜14の範囲としてなる掘削泥
水に関するものである。また、第２の発明は、酸形基準
酸価が200mgKOH/g以上で且つ重合度が10〜5,000の水溶
性（共）重合体（Ａ）とアミノカルボン酸（塩）（Ｂ）
を、（Ａ）の併用比率が95〜50重量％（酸形換算）、
（Ｂ）の併用比率が５〜50重量％（酸形換算）（但し
（Ａ）と（Ｂ）の合計は100重量％である）となるよう
に併用し、（Ａ）と（Ｂ）の合計量として、泥水100重
量部に対して酸形換算で0.2〜0.8重量部用い、且つ泥水
のpHを７〜14の範囲とすることを特徴とする調泥法に関
するものである。また、第３の発明は、酸形基準酸価が
200mgKOH/g以上で且つ重合度が10〜5,000の水溶性
（共）重合体（Ａ）95〜50重量％（酸形換算）およびア
ミノカルボン酸（塩）（Ｂ）５〜50重量％（酸形換算）
からなる掘削泥水調整用添加剤に関するものである。本
発明で用いられる水溶性（共）重合体（Ａ）の酸形基準
酸価は200mgKOH/g以上である。ここで酸形基準酸価と
は、水溶性重合体の分子中のアニオン性基の少なくとも
一部が中和された塩形である場合であっても完全酸形と
仮定した際の理論酸価を表わす。好ましい範囲は250〜1
000mgKOH/gである。水溶性（共）重合体（Ａ）の重合度
は10〜5,000（好ましくは20〜1,000）の範囲である。水
溶性（共）重合体が酸形基準酸価および重合度のうちい
ずれか一方でも前記範囲を外れた場合はもはや本発明か
ら目的とする掘削泥水は得られない。
上で且つ重合度が10〜5,000の水溶性（共）重合体
（Ａ）95〜50重量％（酸形換算）およびアミノカルボン
酸（塩）（Ｂ）５〜50重量％（酸形換算）からなる添加
剤を泥水100重量部に対して酸形換算で0.2〜0.8重量部
添加し、且つ泥水のpHを７〜14の範囲としてなる掘削泥
水に関するものである。また、第２の発明は、酸形基準
酸価が200mgKOH/g以上で且つ重合度が10〜5,000の水溶
性（共）重合体（Ａ）とアミノカルボン酸（塩）（Ｂ）
を、（Ａ）の併用比率が95〜50重量％（酸形換算）、
（Ｂ）の併用比率が５〜50重量％（酸形換算）（但し
（Ａ）と（Ｂ）の合計は100重量％である）となるよう
に併用し、（Ａ）と（Ｂ）の合計量として、泥水100重
量部に対して酸形換算で0.2〜0.8重量部用い、且つ泥水
のpHを７〜14の範囲とすることを特徴とする調泥法に関
するものである。また、第３の発明は、酸形基準酸価が
200mgKOH/g以上で且つ重合度が10〜5,000の水溶性
（共）重合体（Ａ）95〜50重量％（酸形換算）およびア
ミノカルボン酸（塩）（Ｂ）５〜50重量％（酸形換算）
からなる掘削泥水調整用添加剤に関するものである。本
発明で用いられる水溶性（共）重合体（Ａ）の酸形基準
酸価は200mgKOH/g以上である。ここで酸形基準酸価と
は、水溶性重合体の分子中のアニオン性基の少なくとも
一部が中和された塩形である場合であっても完全酸形と
仮定した際の理論酸価を表わす。好ましい範囲は250〜1
000mgKOH/gである。水溶性（共）重合体（Ａ）の重合度
は10〜5,000（好ましくは20〜1,000）の範囲である。水
溶性（共）重合体が酸形基準酸価および重合度のうちい
ずれか一方でも前記範囲を外れた場合はもはや本発明か
ら目的とする掘削泥水は得られない。
本発明で用いられる水溶性（共）重合体（Ａ）は、分
子中のアニオン性基が全く未中和の酸形および少なくと
も一部が中和された塩形のいずれも使用できる。塩形と
しては、一価金属、二価金属、アンモニア、有機アミン
等による部分中和物もしくは完全中和物が挙げられる。
一価金属としては、ナトリウム、カリウム、リチウム等
があり、二価金属としては、カルシウム、マグネシウ
ム、亜鉛等があり、有機アミンとしては、モノメチルア
ミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチル
アミン、トリエチルアミン、モノイソピルアミン、ジイ
ソピルアミン、ブチルアミン等のアルキルアミン類；モ
ノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジメチルエ
タノールアミン等のアルカノールアミン類；ピリジン等
を挙げることができるが、中でも安価に入手できるナト
リウムが特に好ましい。
子中のアニオン性基が全く未中和の酸形および少なくと
も一部が中和された塩形のいずれも使用できる。塩形と
しては、一価金属、二価金属、アンモニア、有機アミン
等による部分中和物もしくは完全中和物が挙げられる。
一価金属としては、ナトリウム、カリウム、リチウム等
があり、二価金属としては、カルシウム、マグネシウ
ム、亜鉛等があり、有機アミンとしては、モノメチルア
ミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチル
アミン、トリエチルアミン、モノイソピルアミン、ジイ
ソピルアミン、ブチルアミン等のアルキルアミン類；モ
ノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジメチルエ
タノールアミン等のアルカノールアミン類；ピリジン等
を挙げることができるが、中でも安価に入手できるナト
リウムが特に好ましい。
本発明に用いられる水溶性（共）重合体（Ａ）を得る
のに用いられる原料単量体としては、例えばアクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−ヒドロキシアクリ
ル酸あるいはそれらの一価金属、二価金属、アンモニ
ア、有機アミンによる部分中和物や完全中和物等の不飽
和モノカルボン酸系単量体、マレイン酸、フマル酸、イ
タコン酸、シトラコン酸あるいはそれらの一価金属、二
価金属、アンモニア、有機アミンによる部分中和物や完
全中和物等の不飽和ジカルボン酸系単量体、ビニルスル
ホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチ
レンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロ
パンスルホン酸、スルホエチル（メタ）アクリレート、
スルホプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ
スルホプロピル（メタ）アクリレート、スルホエチルマ
レイミド、３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンス
ルホン酸あるいはそれらの一価金属、二価金属、アンモ
ニア、有機アミンによる部分中和物や完全中和物等の不
飽和スルホン酸系単量体、（メタ）アクリルアミド、ｔ
−ブチル（メタ）アクリルアミド等のアミド系単量体、
（メタ）アクリル酸エステル、スチレン、２−メチルス
チレン、酢酸ビニル等の疎水性単量体、２−ヒドロキシ
エチル（メタ）アクリレート、ポリエチルグリコールモ
ノ（メタ）アクリレート、ポリピロピレングリコールモ
ノ（メタ）アクリレート、アリルアルコール、ポリエチ
レングリコールモノアリルエーテル、ポリプロピレング
リコールモノアリルエーテル、３−メチル−３−ブテン
−１−オール（イソプレノール）、ポリエチレングリコ
ールモノイソプレノールエーテル、ポリプロピレングリ
コールモノイソプレノールエーテル、３−メチル−２−
ブテン−１−オール（プレノール）、ポリエチレングリ
コールモノプレノールエーテル、ポリプロピレングリコ
ールモノプレノールエーテル、２−メチル−３−ブテン
−２−オール（イソプレンアルコール）、ポリエチレン
グリコールモノイソプレンアルコールエーテル、ポリプ
ロピレングリコールモノイソプレンアルコールエーテ
ル、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、グリセロ
ールモノ（メタ）アクリレート、グリセロールモノアリ
ルエーテル、ビニルアルコール等の水酸基含有不飽和単
量体、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジ
メチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等のカチ
オン性単量体、（メタ）アクリロニトリル等のニトリル
系単量体、（メタ）アクリルアミドメタンホスホン酸、
（メタ）アクリルアミドメタンホスホン酸メチルエステ
ル、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパン
ホスホン酸等の含リン単量体、エチレン、プロピレン、
１−ブテン、イソブチレン、α−アミレン、２−メチル
−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン（α−イソアミ
レン）、１−ヘキセン、１−ヘプテン等のα−オレフィ
ン系単量体等を挙げることができるが、アミド系単量
体、疎水性単量体、水酸基含有単量体、カチオン性単量
体、ニトリル系単量体、α−オレフィン系単量体など酸
価が０である単量体を使用する場合は、必ず不飽和モノ
カルボン酸系単量体、不飽和ジカルボン酸系単量体およ
び不飽和スルホン酸系単量体の中から選ばれる１種また
は２種以上の酸系単量体と共重合して酸形基準酸価が20
0mg−KOH/g以上となる様、その使用量を調節しなけらば
ならない。
のに用いられる原料単量体としては、例えばアクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−ヒドロキシアクリ
ル酸あるいはそれらの一価金属、二価金属、アンモニ
ア、有機アミンによる部分中和物や完全中和物等の不飽
和モノカルボン酸系単量体、マレイン酸、フマル酸、イ
タコン酸、シトラコン酸あるいはそれらの一価金属、二
価金属、アンモニア、有機アミンによる部分中和物や完
全中和物等の不飽和ジカルボン酸系単量体、ビニルスル
ホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチ
レンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロ
パンスルホン酸、スルホエチル（メタ）アクリレート、
スルホプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ
スルホプロピル（メタ）アクリレート、スルホエチルマ
レイミド、３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンス
ルホン酸あるいはそれらの一価金属、二価金属、アンモ
ニア、有機アミンによる部分中和物や完全中和物等の不
飽和スルホン酸系単量体、（メタ）アクリルアミド、ｔ
−ブチル（メタ）アクリルアミド等のアミド系単量体、
（メタ）アクリル酸エステル、スチレン、２−メチルス
チレン、酢酸ビニル等の疎水性単量体、２−ヒドロキシ
エチル（メタ）アクリレート、ポリエチルグリコールモ
ノ（メタ）アクリレート、ポリピロピレングリコールモ
ノ（メタ）アクリレート、アリルアルコール、ポリエチ
レングリコールモノアリルエーテル、ポリプロピレング
リコールモノアリルエーテル、３−メチル−３−ブテン
−１−オール（イソプレノール）、ポリエチレングリコ
ールモノイソプレノールエーテル、ポリプロピレングリ
コールモノイソプレノールエーテル、３−メチル−２−
ブテン−１−オール（プレノール）、ポリエチレングリ
コールモノプレノールエーテル、ポリプロピレングリコ
ールモノプレノールエーテル、２−メチル−３−ブテン
−２−オール（イソプレンアルコール）、ポリエチレン
グリコールモノイソプレンアルコールエーテル、ポリプ
ロピレングリコールモノイソプレンアルコールエーテ
ル、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、グリセロ
ールモノ（メタ）アクリレート、グリセロールモノアリ
ルエーテル、ビニルアルコール等の水酸基含有不飽和単
量体、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジ
メチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等のカチ
オン性単量体、（メタ）アクリロニトリル等のニトリル
系単量体、（メタ）アクリルアミドメタンホスホン酸、
（メタ）アクリルアミドメタンホスホン酸メチルエステ
ル、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパン
ホスホン酸等の含リン単量体、エチレン、プロピレン、
１−ブテン、イソブチレン、α−アミレン、２−メチル
−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン（α−イソアミ
レン）、１−ヘキセン、１−ヘプテン等のα−オレフィ
ン系単量体等を挙げることができるが、アミド系単量
体、疎水性単量体、水酸基含有単量体、カチオン性単量
体、ニトリル系単量体、α−オレフィン系単量体など酸
価が０である単量体を使用する場合は、必ず不飽和モノ
カルボン酸系単量体、不飽和ジカルボン酸系単量体およ
び不飽和スルホン酸系単量体の中から選ばれる１種また
は２種以上の酸系単量体と共重合して酸形基準酸価が20
0mg−KOH/g以上となる様、その使用量を調節しなけらば
ならない。
上記単量体は、ラジカル重合開始剤の存在下に10〜15
0℃、好ましくは50〜110℃の温度で反応させ、必要によ
り所望の程度に中和することにより水溶性（共）重合体
（Ａ）が得られる。ラジカル重合開始剤としては、過酸
化水素、過酸化ベンゾイル、過硫酸アンモニウム、
（重）亜硫酸塩、アゾビスイソブチロニトリル等があ
り、上記単量体に対して0.05〜10重量％用いられる。
0℃、好ましくは50〜110℃の温度で反応させ、必要によ
り所望の程度に中和することにより水溶性（共）重合体
（Ａ）が得られる。ラジカル重合開始剤としては、過酸
化水素、過酸化ベンゾイル、過硫酸アンモニウム、
（重）亜硫酸塩、アゾビスイソブチロニトリル等があ
り、上記単量体に対して0.05〜10重量％用いられる。
重合度を10〜5,000にコントロールするには、重合温
度調節による方法、重合開始剤量調節による方法及び連
鎖移動剤使用による方法等通常の方法が用いられる。
度調節による方法、重合開始剤量調節による方法及び連
鎖移動剤使用による方法等通常の方法が用いられる。
アミノカルボン酸（塩）（Ｂ）としては、例えばエチ
レンジアミン４酢酸（塩）、ヒドロキシエチルエチレン
ジアミン３酢酸（塩）、グリコールエーテルジアミン４
酢酸（塩）、ニトリロ３酢酸（塩）、ヒドロキシエチル
イミノ２酢酸（塩）、ジヒドロキシエチルグリシン
（塩）、ジエチレントリアミン５酢酸（塩）、トリエチ
レンテトラミン６酢酸（塩）、エチレンジアミン−N,N
−２酢酸（塩）、エチレンジアミン−N,N′−２酢酸
（塩）、ニトリロトリプロピオン酸（塩）、トリメチレ
ンジアミン−N,N,N′,N′−４酢酸（塩）、テトラメチ
レンジアミン−N,N,N′,N′−４酢酸（塩）、エチレン
ジアミン−N,N′−ジアセテック−N,N′−ジプロピオン
酸（塩）、2:2′−ビス［ジ（カルボキシメチル）アミ
ノ］ジメチルエーテル、Ｎ′−ｎ−ブチレンジアミン−
N,N′,N′−３酢酸（塩）、ペンタメチレンジアミン−
N,N,N′,N′−５酢酸（塩）、Ｎ′−シクロヘキシルジ
アミン−N,N,N′−３酢酸（塩）、ヘキサメチレンジア
ミン−N,N,N′,N′−４酢酸（塩）、エチレンジアミン
−N,N,N′,N′−４プロピオン酸（塩）、オクタメチレ
ン−N,N,N′,N′−４酢酸（塩）などを挙げることがで
きるが、中でもエチレンジアミン４酢酸（塩）（EDT
A）、ヒドロキシエチルエチレンジアミン３酢酸（塩）
（HEDTA）、グリコールエーテルジアミン４酢酸（塩）
（GEDTA）、ニトリロ３酢酸（塩）（NTA）、ヒドロキシ
エチルイミノ２酢酸（塩）（HIDA）、ジヒドロキシエチ
ルグリシン（DHEG）、ジエチレントリアミン５酢酸
（塩）（DTPA）、トリエチレンテトラミン６酢酸（塩）
（TTHA）が好ましい。
レンジアミン４酢酸（塩）、ヒドロキシエチルエチレン
ジアミン３酢酸（塩）、グリコールエーテルジアミン４
酢酸（塩）、ニトリロ３酢酸（塩）、ヒドロキシエチル
イミノ２酢酸（塩）、ジヒドロキシエチルグリシン
（塩）、ジエチレントリアミン５酢酸（塩）、トリエチ
レンテトラミン６酢酸（塩）、エチレンジアミン−N,N
−２酢酸（塩）、エチレンジアミン−N,N′−２酢酸
（塩）、ニトリロトリプロピオン酸（塩）、トリメチレ
ンジアミン−N,N,N′,N′−４酢酸（塩）、テトラメチ
レンジアミン−N,N,N′,N′−４酢酸（塩）、エチレン
ジアミン−N,N′−ジアセテック−N,N′−ジプロピオン
酸（塩）、2:2′−ビス［ジ（カルボキシメチル）アミ
ノ］ジメチルエーテル、Ｎ′−ｎ−ブチレンジアミン−
N,N′,N′−３酢酸（塩）、ペンタメチレンジアミン−
N,N,N′,N′−５酢酸（塩）、Ｎ′−シクロヘキシルジ
アミン−N,N,N′−３酢酸（塩）、ヘキサメチレンジア
ミン−N,N,N′,N′−４酢酸（塩）、エチレンジアミン
−N,N,N′,N′−４プロピオン酸（塩）、オクタメチレ
ン−N,N,N′,N′−４酢酸（塩）などを挙げることがで
きるが、中でもエチレンジアミン４酢酸（塩）（EDT
A）、ヒドロキシエチルエチレンジアミン３酢酸（塩）
（HEDTA）、グリコールエーテルジアミン４酢酸（塩）
（GEDTA）、ニトリロ３酢酸（塩）（NTA）、ヒドロキシ
エチルイミノ２酢酸（塩）（HIDA）、ジヒドロキシエチ
ルグリシン（DHEG）、ジエチレントリアミン５酢酸
（塩）（DTPA）、トリエチレンテトラミン６酢酸（塩）
（TTHA）が好ましい。
特に好ましいアミノカルボン酸（塩）（Ｂ）としては
エチレンジアミン４酢酸（塩）（EDTA）、ニトリロ３酢
酸（塩）（NTA）、ジエチレントリアミン５酢酸（塩）
（DTPA）を挙げることができる。アミノカルボン酸
（塩）（Ｂ）は１種又は２種以上の複数使用とすること
ができる。
エチレンジアミン４酢酸（塩）（EDTA）、ニトリロ３酢
酸（塩）（NTA）、ジエチレントリアミン５酢酸（塩）
（DTPA）を挙げることができる。アミノカルボン酸
（塩）（Ｂ）は１種又は２種以上の複数使用とすること
ができる。
本発明では、水溶性（共）重合体（Ａ）とアミノカル
ボン酸（塩）（Ｂ）は併用されることが必要であり、そ
の併用比率は（Ａ）が95〜50重量％（酸形換算）（Ｂ）
が５〜50重量％（酸形換算）（但し（Ａ）と（Ｂ）の合
計は100重量％である。）である。好ましくは（Ａ）が9
0〜60重量％（Ｂ）が10〜40重量％の範囲とすることが
できる。
ボン酸（塩）（Ｂ）は併用されることが必要であり、そ
の併用比率は（Ａ）が95〜50重量％（酸形換算）（Ｂ）
が５〜50重量％（酸形換算）（但し（Ａ）と（Ｂ）の合
計は100重量％である。）である。好ましくは（Ａ）が9
0〜60重量％（Ｂ）が10〜40重量％の範囲とすることが
できる。
（Ａ）の併用比率が95重量％を越えた場合（即ち、
（Ｂ）の併用比率が５重量％未満の場合）実質的に
（Ａ）単独使用と大差がなくなり耐海水性及び耐塩性の
ある掘削泥水は得られない。また（Ａ）の併用比率が50
重量％未満の場合（即ち、（Ｂ）の併用比率が50重量％
を越えた場合）少ない添加量でも顕著な効果を奏する掘
削泥水は得られないものである。
（Ｂ）の併用比率が５重量％未満の場合）実質的に
（Ａ）単独使用と大差がなくなり耐海水性及び耐塩性の
ある掘削泥水は得られない。また（Ａ）の併用比率が50
重量％未満の場合（即ち、（Ｂ）の併用比率が50重量％
を越えた場合）少ない添加量でも顕著な効果を奏する掘
削泥水は得られないものである。
水溶性（共）重合体（Ａ）とアミノカルボン酸（塩）
（Ｂ）の使用方法及び使用順序については特別の制限は
なく、要は最終掘削泥水に対して水溶性（共）重合体
（Ａ）とアミノカルボン酸（塩）（Ｂ）が前記併用比率
及び使用量で存在することである。その使用量について
は水溶性（共）重合体（Ａ）とアミノカルボン酸（塩）
（Ｂ）の合計量として、酸形換算で泥水100重量部に対
して0.2〜0.8重量部使用される必要がある。好ましくは
0.3〜0.7重量部である。0.2重量部未満量の少ない使用
量では耐海水性及び耐塩性のある掘削泥水は得られな
い。また、0.8重量部を越えた場合、コスト上昇となり
しかも増量に見合った効果は得られないため好ましくな
い。
（Ｂ）の使用方法及び使用順序については特別の制限は
なく、要は最終掘削泥水に対して水溶性（共）重合体
（Ａ）とアミノカルボン酸（塩）（Ｂ）が前記併用比率
及び使用量で存在することである。その使用量について
は水溶性（共）重合体（Ａ）とアミノカルボン酸（塩）
（Ｂ）の合計量として、酸形換算で泥水100重量部に対
して0.2〜0.8重量部使用される必要がある。好ましくは
0.3〜0.7重量部である。0.2重量部未満量の少ない使用
量では耐海水性及び耐塩性のある掘削泥水は得られな
い。また、0.8重量部を越えた場合、コスト上昇となり
しかも増量に見合った効果は得られないため好ましくな
い。
本発明では、水溶性（共）重合体（Ａ）の重合度が低
く且つその使用量が少ない場合、得られた掘削泥水のフ
ァンネル粘度が20秒以下となる。このような場合、水溶
性（共）重合体（Ａ）及びアミノカルボン酸（塩）
（Ｂ）に加えて粘度調整剤（増粘剤）を併用することが
好ましい。粘度調整剤の種類については特に制限はなく
広い範囲のものが使用できる。例えばゼラチン、アラビ
アガム、トラガントガム、ローカストビーンガム、グア
ーガム、ペクチン、タマリンド種子多糖類、アルギン酸
ナトリウム、カラゲーナン、ファーセレラン、澱粉など
の天然水溶性高分子；カルボキシメチルセルロース（CM
C）、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルセルロース、酢酸フタル酸セル
ロースなどの半合成水溶性高分子；ポリエチレンイミ
ン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなど
の合成水溶性高分子が使用できるが、中でもカルボキシ
メチルセルロース（CMC）が特に好ましい。これらの粘
度調整剤の使用量は掘削泥水の粘度及び粘性によるが通
常、泥水100重量部に対して0.3重量部以下の量が用いら
れる。
く且つその使用量が少ない場合、得られた掘削泥水のフ
ァンネル粘度が20秒以下となる。このような場合、水溶
性（共）重合体（Ａ）及びアミノカルボン酸（塩）
（Ｂ）に加えて粘度調整剤（増粘剤）を併用することが
好ましい。粘度調整剤の種類については特に制限はなく
広い範囲のものが使用できる。例えばゼラチン、アラビ
アガム、トラガントガム、ローカストビーンガム、グア
ーガム、ペクチン、タマリンド種子多糖類、アルギン酸
ナトリウム、カラゲーナン、ファーセレラン、澱粉など
の天然水溶性高分子；カルボキシメチルセルロース（CM
C）、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルセルロース、酢酸フタル酸セル
ロースなどの半合成水溶性高分子；ポリエチレンイミ
ン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなど
の合成水溶性高分子が使用できるが、中でもカルボキシ
メチルセルロース（CMC）が特に好ましい。これらの粘
度調整剤の使用量は掘削泥水の粘度及び粘性によるが通
常、泥水100重量部に対して0.3重量部以下の量が用いら
れる。
本発明における泥水とは、当該分野で周知のもので無
機系泥質が用水に分散したものを言う。無機系泥質とし
ては特別の制限はなく、例えばベントナイト、アタパル
ジャイト、セリナイトなど種々のものが使用できるが、
中でもベントナイトに於て特に著しい効果を奏する。こ
れらの無機系泥質は通常、泥水（無機系泥質＋用水）10
0重量部中１〜８重量部の割合で用いられる。
機系泥質が用水に分散したものを言う。無機系泥質とし
ては特別の制限はなく、例えばベントナイト、アタパル
ジャイト、セリナイトなど種々のものが使用できるが、
中でもベントナイトに於て特に著しい効果を奏する。こ
れらの無機系泥質は通常、泥水（無機系泥質＋用水）10
0重量部中１〜８重量部の割合で用いられる。
本発明では、掘削泥水のpHは７〜14（好ましくは9.0
〜13.8）の範囲に調節される必要がある。pHが７未満の
場合、耐海水性及び耐塩性のある掘削泥水は得られない
ものである。pH調整が必要な場合、pH調整剤としては通
常アルカリ剤が用いられる。このようなアルカリ剤とし
ては特に制限はないが、例えばナトリウム、カリウム、
リチウムなどのアルカリ金属の水酸化物や炭酸塩；カル
シウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属の水酸化
物；アンモニア、；モノメチルアミン、ジメチルアミ
ン、トリメチルアミン、モノメチルアミン、ジエチルア
ミン、トリエチルアミンなどのアルキルアミン類；モノ
エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノー
ルアミン、モノイソプロパノールアミン、ジメチルエタ
ノールアミンなどのアルカノールアミン類；ピリジンな
どを挙げることができるが、中でもアルカリ金属の水酸
化物及び炭酸塩が特に好ましい。
〜13.8）の範囲に調節される必要がある。pHが７未満の
場合、耐海水性及び耐塩性のある掘削泥水は得られない
ものである。pH調整が必要な場合、pH調整剤としては通
常アルカリ剤が用いられる。このようなアルカリ剤とし
ては特に制限はないが、例えばナトリウム、カリウム、
リチウムなどのアルカリ金属の水酸化物や炭酸塩；カル
シウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属の水酸化
物；アンモニア、；モノメチルアミン、ジメチルアミ
ン、トリメチルアミン、モノメチルアミン、ジエチルア
ミン、トリエチルアミンなどのアルキルアミン類；モノ
エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノー
ルアミン、モノイソプロパノールアミン、ジメチルエタ
ノールアミンなどのアルカノールアミン類；ピリジンな
どを挙げることができるが、中でもアルカリ金属の水酸
化物及び炭酸塩が特に好ましい。
本発明の調泥法は耐塩及び耐海水性の著しく優れた掘
削泥水の製造を可能ならしめるもので従って調泥時の用
水としては清水は勿論のこと地下水や工業用水など比較
的硬度成分の多い水や海水も使用できる。また掘削時に
於ては地下水、セメント、海水等と接触または混ざって
も掘削泥水のゲル化や増粘傾向がないか又は少なく且つ
脱水量が大きく増加しないなどの理由により優れた泥壁
を形成せしめる。更には低添加量でも優れた効果を発揮
し、しかも安価なため掘削費用を大幅に低減することが
可能で工業的利用価値の極めて大きいものである。更に
本発明の調泥法はアオコや赤潮などの公害発生の恐れの
全くないものである。
削泥水の製造を可能ならしめるもので従って調泥時の用
水としては清水は勿論のこと地下水や工業用水など比較
的硬度成分の多い水や海水も使用できる。また掘削時に
於ては地下水、セメント、海水等と接触または混ざって
も掘削泥水のゲル化や増粘傾向がないか又は少なく且つ
脱水量が大きく増加しないなどの理由により優れた泥壁
を形成せしめる。更には低添加量でも優れた効果を発揮
し、しかも安価なため掘削費用を大幅に低減することが
可能で工業的利用価値の極めて大きいものである。更に
本発明の調泥法はアオコや赤潮などの公害発生の恐れの
全くないものである。
以下参考例及び実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらの例によって限定されるもので
はない。又、例中、特にことわりのない限り、部はすべ
て重量部、％はすべて重量％を表わすものとする。
するが、本発明はこれらの例によって限定されるもので
はない。又、例中、特にことわりのない限り、部はすべ
て重量部、％はすべて重量％を表わすものとする。
実施例１ 海水混入率０％時 ハミルトンビーチミキサーにベントナイト６部（クニ
ゲルV1クニミネ工業（株）社製）、姫路市水94部、重合
度が40のポリアクリル酸0.42部及びエチレンジアミン４
酢酸0.18部及びカルボキシメチルセルロース（CMC）0.1
部を仕込み、撹拌回転数16,000rpmで20分間撹拌した。
次いで水酸化ナトリウムを用いてpHを11.0に調整し、海
水混入率０％の掘削泥水を得た。かくして得た掘削泥水
の製造直後の物性＊注１（FV,10Gel,WL）を測定し、そ
の結果を第１表に示した。
ゲルV1クニミネ工業（株）社製）、姫路市水94部、重合
度が40のポリアクリル酸0.42部及びエチレンジアミン４
酢酸0.18部及びカルボキシメチルセルロース（CMC）0.1
部を仕込み、撹拌回転数16,000rpmで20分間撹拌した。
次いで水酸化ナトリウムを用いてpHを11.0に調整し、海
水混入率０％の掘削泥水を得た。かくして得た掘削泥水
の製造直後の物性＊注１（FV,10Gel,WL）を測定し、そ
の結果を第１表に示した。
海水混入率50％時 ハミルトンビーチミキサーにベントナイト６部（クニ
ゲルV1クニミネ工業（株）社製）、姫路市水47部、重合
度が40のポリアクリル酸0.42部及びエチレンジアミン４
酢酸0.18部及びカルボキシメチルセルロース（CMC）0.1
部を仕込み、撹拌回転数16,000rpmで15分間撹拌した。
次いで人工海水＊注247部（海水混入率50％）を入れ更
に16,000rpmで５分間撹拌した。次いで水酸化ナトリウ
ムを用いてpHを11.0に調整し、海水混入率50％の掘削泥
水を得た。かくして得た掘削泥水の製造直後の物性（F
V,10Gel,WL）を測定し、その結果を第１表に示した。
ゲルV1クニミネ工業（株）社製）、姫路市水47部、重合
度が40のポリアクリル酸0.42部及びエチレンジアミン４
酢酸0.18部及びカルボキシメチルセルロース（CMC）0.1
部を仕込み、撹拌回転数16,000rpmで15分間撹拌した。
次いで人工海水＊注247部（海水混入率50％）を入れ更
に16,000rpmで５分間撹拌した。次いで水酸化ナトリウ
ムを用いてpHを11.0に調整し、海水混入率50％の掘削泥
水を得た。かくして得た掘削泥水の製造直後の物性（F
V,10Gel,WL）を測定し、その結果を第１表に示した。
＊注１）物性 FV; ファンネル粘度 単位は秒 ファンネル粘度計使用 10Gel; 10分ゲルストレングス 単位は1b/100ft2ファンVG
メーター使用 WL; 脱水量 単位は部 API規格による脱水機を用い3kg/cm2の圧力下30分後
測定 ＊注２）人工海水組成 NaCl 24.53g/ MgCl2 5.20g/ Na2SO4 4.09g/ CaCl2 1.16g/ KCl 0.70g/ NaHCO3 0.20g/ 実施例２〜29 第１表に示した種類の水溶性（共）重合体（Ａ）、ア
ミノカルボン酸（塩）（Ｂ）及び粘度調整剤を第１表に
示した併用比率及び使用量で用い且つ泥水のpHを第１表
に示した通りとした他は実施例１と全く同様にして海水
混入率０％時及び50％時の掘削泥水の製造直後の物性
（FV,10Gel,WL）を測定し、その結果を第１表に示し
た。
メーター使用 WL; 脱水量 単位は部 API規格による脱水機を用い3kg/cm2の圧力下30分後
測定 ＊注２）人工海水組成 NaCl 24.53g/ MgCl2 5.20g/ Na2SO4 4.09g/ CaCl2 1.16g/ KCl 0.70g/ NaHCO3 0.20g/ 実施例２〜29 第１表に示した種類の水溶性（共）重合体（Ａ）、ア
ミノカルボン酸（塩）（Ｂ）及び粘度調整剤を第１表に
示した併用比率及び使用量で用い且つ泥水のpHを第１表
に示した通りとした他は実施例１と全く同様にして海水
混入率０％時及び50％時の掘削泥水の製造直後の物性
（FV,10Gel,WL）を測定し、その結果を第１表に示し
た。
比較例１〜20 第２表に示した種類の泥水調整剤（Ｉ）、泥水調整剤
（II）及び粘度調整剤を第２表に示した併用比率及び使
用量で用い且つ泥水のpHを第２表に示した通りとした他
は実施例１と全く同様にして海水混入率０％時及び50％
時の掘削泥水の製造直後の物性（FV,10Gel,WL）を測定
し、その結果を第２表に示した。
（II）及び粘度調整剤を第２表に示した併用比率及び使
用量で用い且つ泥水のpHを第２表に示した通りとした他
は実施例１と全く同様にして海水混入率０％時及び50％
時の掘削泥水の製造直後の物性（FV,10Gel,WL）を測定
し、その結果を第２表に示した。
フロントページの続き (72)発明者 坪井 啓史 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地 の１ 日本触媒化学工業株式会社姫路研 究所内 (56)参考文献 特開 昭57−109885（ＪＰ，Ａ) 特表 昭59−500321（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C09K 7/00 C09K 7/02 C09K 3/00 103
Claims (6)
- 【請求項１】酸形基準酸価が200mgKOH/g以上で且つ重合
度が10〜5,000の水溶性（共）重合体（Ａ）95〜50重量
％（酸形換算）およびアミノカルボン酸（塩）（Ｂ）５
〜50重量％（酸形換算）からなる添加剤を泥水100重量
部に対して酸形換算で0.2〜0.8重量部添加し、且つ泥水
をpHを７〜14の範囲としてなる掘削泥水。 - 【請求項２】水溶性（共）重合体（Ａ）がアクリル酸
（塩）および／またはメタクリル酸（塩）より導かれる
（共）重合体である請求項１記載の掘削泥水。 - 【請求項３】アミノカルボン酸（塩）（Ｂ）がエチレン
ジアミン４酢酸（塩）、ニトリロ３酢酸（塩）及びジエ
チレントリアミン５酢酸（塩）からなる群から選択され
る少なくとも１種の化合物である、請求項１または２に
記載の掘削泥水。 - 【請求項４】酸形基準酸価が200mgKOH/g以上で且つ重合
度が10〜5,000の水溶性（共）重合体（Ａ）とアミノカ
ルボン酸（塩）（Ｂ）を、（Ａ）の併用比率が95〜50重
量％（酸形換算）、（Ｂ）の併用比率が５〜50重量％
（酸形換算）（但し（Ａ）と（Ｂ）の合計は100重量％
である）となるように併用し、（Ａ）と（Ｂ）の合計量
として、泥水100重量部に対して酸形換算で0.2〜0.8重
量部用い、且つ泥水のpHを７〜14の範囲とすることを特
徴とする調泥法。 - 【請求項５】水溶性（共）重合体（Ａ）の酸形基準酸価
が250〜1,000mgKOH/gである請求項４記載の調泥法。 - 【請求項６】酸形基準酸価が200mgKOH/g以上で且つ重合
度が10〜5,000の水溶性（共）重合体（Ａ）95〜50重量
％（酸形換算）およびアミノカルボン酸（塩）（Ｂ）５
〜50重量％（酸形換算）からなる掘削泥水調整用添加
剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2309141A JP3029669B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 掘削用泥水及びその調泥法と掘削泥水調整用添加剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2309141A JP3029669B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 掘削用泥水及びその調泥法と掘削泥水調整用添加剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04180989A JPH04180989A (ja) | 1992-06-29 |
| JP3029669B2 true JP3029669B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=17989401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2309141A Expired - Fee Related JP3029669B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 掘削用泥水及びその調泥法と掘削泥水調整用添加剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3029669B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4743441B2 (ja) * | 2000-10-16 | 2011-08-10 | 株式会社大林組 | 掘削用泥水の作泥システム |
-
1990
- 1990-11-14 JP JP2309141A patent/JP3029669B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04180989A (ja) | 1992-06-29 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |