JP3034684B2 - 推進工法用泥漿材 - Google Patents
推進工法用泥漿材Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は推進工法で使用する泥漿
材に関するもので、更に詳しく述べるとディスクカッタ
ーで切羽を切削しながら、ディスクカッターを取り付け
た先導管を推進する工法において、先導管の先端から切
羽に向けて吐出させて、土砂の切削時切羽の崩壊を防ぎ
先導管を円滑に推進するために加える泥漿材である。
材に関するもので、更に詳しく述べるとディスクカッタ
ーで切羽を切削しながら、ディスクカッターを取り付け
た先導管を推進する工法において、先導管の先端から切
羽に向けて吐出させて、土砂の切削時切羽の崩壊を防ぎ
先導管を円滑に推進するために加える泥漿材である。
【０００２】
【従来の技術】従来から推進工法用の泥漿材として、水
とベントナイトを主要成分とする粘稠な懸濁液が使用さ
れている。しかしこの泥漿材は、軟かいゲル状であるた
め、地山と推進管の間に注入されても、推進作業の際、
地山と推進管とが相対的に移動したとき、地山の土砂が
泥漿材中に混入し易く、このため泥漿材の機能が急速に
低下する場合が多い。または地山が砂層、砂礫層等から
なり、含水率が低い場合には、泥漿材が地山に吸収され
摩擦防止効果が薄れたり、或いは泥漿材を含水率が高い
土砂層や地下水が流れている土砂層に注入した場合に
は、泥漿材がすぐ希釈されたり、または流失してその効
果が失われる欠点があった。
とベントナイトを主要成分とする粘稠な懸濁液が使用さ
れている。しかしこの泥漿材は、軟かいゲル状であるた
め、地山と推進管の間に注入されても、推進作業の際、
地山と推進管とが相対的に移動したとき、地山の土砂が
泥漿材中に混入し易く、このため泥漿材の機能が急速に
低下する場合が多い。または地山が砂層、砂礫層等から
なり、含水率が低い場合には、泥漿材が地山に吸収され
摩擦防止効果が薄れたり、或いは泥漿材を含水率が高い
土砂層や地下水が流れている土砂層に注入した場合に
は、泥漿材がすぐ希釈されたり、または流失してその効
果が失われる欠点があった。
【０００３】また、特開昭54-79908号公報及び特開昭55
-75488号公報には、推進工法用の泥漿剤として高吸水性
ヒドロゲルの水分散液と鉱物質、有機質糊料、界面活性
剤および油類の混合物が開示されている。しかし、ここ
に開示されている高吸水性ヒドロゲルは不定形で水を加
えて膨潤させると、圧力に対する抵抗性が低く、前述の
水とベントナイトを主要構成材とする泥漿材と同様な欠
点があって、泥漿材としては尚不充分である。
-75488号公報には、推進工法用の泥漿剤として高吸水性
ヒドロゲルの水分散液と鉱物質、有機質糊料、界面活性
剤および油類の混合物が開示されている。しかし、ここ
に開示されている高吸水性ヒドロゲルは不定形で水を加
えて膨潤させると、圧力に対する抵抗性が低く、前述の
水とベントナイトを主要構成材とする泥漿材と同様な欠
点があって、泥漿材としては尚不充分である。
【０００４】更に、特開昭58-27774号公報にはこれらの
欠点を解消するため、球状高吸水性樹脂を泥漿材の一成
分として用いる方法が提案されている。しかし、水を加
えて懸濁液を調製する際、しばしばママコ状になって、
使用不能になる事故が発生することが指摘されていた。
欠点を解消するため、球状高吸水性樹脂を泥漿材の一成
分として用いる方法が提案されている。しかし、水を加
えて懸濁液を調製する際、しばしばママコ状になって、
使用不能になる事故が発生することが指摘されていた。
【０００５】推進工法の泥漿材として従来、高吸水性樹
脂の水膨潤液が用いられているが、この泥漿材はすでに
吸水しているため帯水砂礫層に遭遇した場合、止水性が
十分でなく切羽の崩壊が起こったり、また粘性が無いた
め塑性流動性を有する掘削土が得られず、切削した土砂
の搬出が困難になる場合があった。
脂の水膨潤液が用いられているが、この泥漿材はすでに
吸水しているため帯水砂礫層に遭遇した場合、止水性が
十分でなく切羽の崩壊が起こったり、また粘性が無いた
め塑性流動性を有する掘削土が得られず、切削した土砂
の搬出が困難になる場合があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】下水道工事等に多く使
用される小口径配管の敷設工事においては、建設公害が
比較的少なくまた建設費の低減および工期短縮等の点で
優れている推進工法が多く使われている。推進工法はデ
ィスクカッターを有する先導管を切羽に向けて推進する
工法であるから、切羽を崩壊させずに、スムーズに掘削
推進する必要があり、このため切削した土砂の止水性に
優れ、且つ切削土に高い塑性流動性を付与する機能を有
する泥漿材が要求されていた。
用される小口径配管の敷設工事においては、建設公害が
比較的少なくまた建設費の低減および工期短縮等の点で
優れている推進工法が多く使われている。推進工法はデ
ィスクカッターを有する先導管を切羽に向けて推進する
工法であるから、切羽を崩壊させずに、スムーズに掘削
推進する必要があり、このため切削した土砂の止水性に
優れ、且つ切削土に高い塑性流動性を付与する機能を有
する泥漿材が要求されていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は泥漿材に切削
した土砂の止水性を向上させ、更に高い塑性流動性を与
える機能を付与するため、その組成について種々検討し
た。その結果、塑性流動性付与材としてポリアクリル酸
ソーダ、ポリアクリルアミドおよびカルボキシメチルセ
ルローズなどの水溶性高分子の溶液に、含水量が多い土
砂の止水効果が高いイソブチレン−無水マレイン酸共重
合体とポリエチレンイミンとのイオンコンプレックスか
らなる球状樹脂を、添加することにより高い塑性流動性
及び止水性を付与する機能を兼ね備えた泥漿材が得られ
ることを見出し、これに基づいて本発明に到達した。
した土砂の止水性を向上させ、更に高い塑性流動性を与
える機能を付与するため、その組成について種々検討し
た。その結果、塑性流動性付与材としてポリアクリル酸
ソーダ、ポリアクリルアミドおよびカルボキシメチルセ
ルローズなどの水溶性高分子の溶液に、含水量が多い土
砂の止水効果が高いイソブチレン−無水マレイン酸共重
合体とポリエチレンイミンとのイオンコンプレックスか
らなる球状樹脂を、添加することにより高い塑性流動性
及び止水性を付与する機能を兼ね備えた泥漿材が得られ
ることを見出し、これに基づいて本発明に到達した。
【０００８】すなわち、ポリアクリル酸ソーダ、ポリア
クリルアミド及びカルボキシメチルセルローズからなる
群より選ばれた、１種または２種以上の化合物の水溶液
に、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体とポリエチ
レンイミンとのイオンコンプレックスからなる球状樹脂
を分散せしめてなる推進工法用泥漿材である。
クリルアミド及びカルボキシメチルセルローズからなる
群より選ばれた、１種または２種以上の化合物の水溶液
に、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体とポリエチ
レンイミンとのイオンコンプレックスからなる球状樹脂
を分散せしめてなる推進工法用泥漿材である。
【０００９】以下本発明について詳しく説明する。
【００１０】本発明の泥漿材にはポリアクリル酸ソー
ダ、ポリアクリルアミド及びカルボキシメチルセルロー
ズの中、少なくとも１種の化合物の水溶液を使用する必
要がある。これらの化合物は何れも水溶性で、水に溶解
した時粘稠な溶液になり、主として増粘剤として作用す
るもので、土砂を切削する際カッターに添加することに
より、土砂の切削を容易にする作用を有する。また増粘
作用により泥漿材に潤滑性を付与してディスクカッター
の推進抵抗を低下させる作用と、泥漿材が粘稠になるた
め地山の土砂中へのに混入を防止する作用があり、また
は地山が水分を殆ど含まない砂層、砂礫層等の場合に
は、泥漿材が地山に吸収されることを防止する作用もあ
る。
ダ、ポリアクリルアミド及びカルボキシメチルセルロー
ズの中、少なくとも１種の化合物の水溶液を使用する必
要がある。これらの化合物は何れも水溶性で、水に溶解
した時粘稠な溶液になり、主として増粘剤として作用す
るもので、土砂を切削する際カッターに添加することに
より、土砂の切削を容易にする作用を有する。また増粘
作用により泥漿材に潤滑性を付与してディスクカッター
の推進抵抗を低下させる作用と、泥漿材が粘稠になるた
め地山の土砂中へのに混入を防止する作用があり、また
は地山が水分を殆ど含まない砂層、砂礫層等の場合に
は、泥漿材が地山に吸収されることを防止する作用もあ
る。
【００１１】これらの化合物は本発明の泥漿材におい
て、単独で使用出来ることは勿論、２種以上の化合物を
混合使用してもよい。これらの化合物は場合によっては
増量剤として使用され場合がある。
て、単独で使用出来ることは勿論、２種以上の化合物を
混合使用してもよい。これらの化合物は場合によっては
増量剤として使用され場合がある。
【００１２】本発明の泥漿材は更に、イソブチレン−無
水マレイン酸共重合体とポリエチレンイミンとのイオン
コンプレックスからなる球状樹脂をポリアクリル酸ソー
ダ、ポリアクリルアミド及びカルボキシメチルセルロー
ズの中、少なくとも１種の化合物の水溶液に分散・懸濁
させる必要がある。
水マレイン酸共重合体とポリエチレンイミンとのイオン
コンプレックスからなる球状樹脂をポリアクリル酸ソー
ダ、ポリアクリルアミド及びカルボキシメチルセルロー
ズの中、少なくとも１種の化合物の水溶液に分散・懸濁
させる必要がある。
【００１３】本発明に使用するイソブチレン−無水マレ
イン酸共重合体とポリエチレンイミンとのイオンコンプ
レックスからなる球状樹脂は、水と接触させた場合水に
は溶解せず、膨潤してゲル状になって極めて多量の水を
保持する性質を持ち、乾燥状態の 100〜1,000 倍の水を
保持する能力がある樹脂である。従来から典型的な吸水
性物質として知られているスポンジ、パルプ等はその乾
燥重量の数倍〜10数倍程度迄しか吸水せず、且つ絞ると
簡単に水を分離する性質がある。本発明に使用するイソ
ブチレン−無水マレイン酸共重合体とポリエチレンイミ
ンとのイオンコンプレックスからなる球状樹脂は、これ
等の物質に比較して著しく多量の水を吸収し且つ絞って
も極く一部の水を分離するのみである。これはスポンジ
等が毛細管現象により吸水するのに対し、高吸水性樹脂
は水が浸透圧によりゲル内部に浸透し、吸収された水分
が膨潤したゲルの状態で保持されるためと考えられる。
イン酸共重合体とポリエチレンイミンとのイオンコンプ
レックスからなる球状樹脂は、水と接触させた場合水に
は溶解せず、膨潤してゲル状になって極めて多量の水を
保持する性質を持ち、乾燥状態の 100〜1,000 倍の水を
保持する能力がある樹脂である。従来から典型的な吸水
性物質として知られているスポンジ、パルプ等はその乾
燥重量の数倍〜10数倍程度迄しか吸水せず、且つ絞ると
簡単に水を分離する性質がある。本発明に使用するイソ
ブチレン−無水マレイン酸共重合体とポリエチレンイミ
ンとのイオンコンプレックスからなる球状樹脂は、これ
等の物質に比較して著しく多量の水を吸収し且つ絞って
も極く一部の水を分離するのみである。これはスポンジ
等が毛細管現象により吸水するのに対し、高吸水性樹脂
は水が浸透圧によりゲル内部に浸透し、吸収された水分
が膨潤したゲルの状態で保持されるためと考えられる。
【００１４】本発明に使用するイソブチレン−無水マレ
イン酸共重合体とポリエチレンイミンとのイオンコンプ
レックスからなる球状樹脂は、例えば、カセイソーダ水
溶液にイソブチレン−無水マレイン酸共重合体を加えて
加熱攪拌して均一な水溶液を調製した。この水溶液に架
橋剤としポリエチレンイミンを添加して充分混合したも
のを、少量の油溶性界面活性剤を溶解した流動パラフィ
ンに投入し、攪拌しながら 100℃以下に加熱して水分を
充分蒸発させた。次いで固液分離後ヘキサンで洗浄し乾
燥することによって得られた、球状の高吸水性樹脂であ
る。
イン酸共重合体とポリエチレンイミンとのイオンコンプ
レックスからなる球状樹脂は、例えば、カセイソーダ水
溶液にイソブチレン−無水マレイン酸共重合体を加えて
加熱攪拌して均一な水溶液を調製した。この水溶液に架
橋剤としポリエチレンイミンを添加して充分混合したも
のを、少量の油溶性界面活性剤を溶解した流動パラフィ
ンに投入し、攪拌しながら 100℃以下に加熱して水分を
充分蒸発させた。次いで固液分離後ヘキサンで洗浄し乾
燥することによって得られた、球状の高吸水性樹脂であ
る。
【００１５】また、樹脂の形状は球形である必要があ
り、性能的にも取扱い上も球状が好ましい。また吸水倍
率は或る程度以上高いものが好ましいが、高過ぎると生
成したゲルの機械的性質が著しく低下するため、通常の
使用法では200 〜1,000 倍が好ましく、また粒度も広範
囲で使用可能であるが、18〜100 メッシュが実用上好ま
しい。
り、性能的にも取扱い上も球状が好ましい。また吸水倍
率は或る程度以上高いものが好ましいが、高過ぎると生
成したゲルの機械的性質が著しく低下するため、通常の
使用法では200 〜1,000 倍が好ましく、また粒度も広範
囲で使用可能であるが、18〜100 メッシュが実用上好ま
しい。
【００１６】本発明の泥漿材を調製するには、水溶性高
分子化合物であるポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル
アミドおよびカルボキシメチルセルローズの中、少なく
とも１種の成分を水に溶解して粘稠な溶液を調製した
後、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体とポリエチ
レンイミンとのイオンコンプレックスからなる、球状樹
脂をその溶液中に分散・懸濁させる必要がある。この様
にしてこの球状樹脂をこれらの水溶性高分子化合物の粘
稠な溶液に分散させた場合には、イソブチレン−無水マ
レイン酸共重合体とポリエチレンイミンとのイオンコン
プレックスからなる、球状樹脂の吸水量が大幅に抑制さ
れる。そのため、泥漿材が含水率の高い土砂層や地下水
が流れている砂礫層の切羽に注入され、多量の地下水に
接触した時、尚相当大きな吸水能力を保持している。こ
のため、充分な止水効果を示すものと考えられる。
分子化合物であるポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル
アミドおよびカルボキシメチルセルローズの中、少なく
とも１種の成分を水に溶解して粘稠な溶液を調製した
後、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体とポリエチ
レンイミンとのイオンコンプレックスからなる、球状樹
脂をその溶液中に分散・懸濁させる必要がある。この様
にしてこの球状樹脂をこれらの水溶性高分子化合物の粘
稠な溶液に分散させた場合には、イソブチレン−無水マ
レイン酸共重合体とポリエチレンイミンとのイオンコン
プレックスからなる、球状樹脂の吸水量が大幅に抑制さ
れる。そのため、泥漿材が含水率の高い土砂層や地下水
が流れている砂礫層の切羽に注入され、多量の地下水に
接触した時、尚相当大きな吸水能力を保持している。こ
のため、充分な止水効果を示すものと考えられる。
【００１７】一方、ポリアクリル酸ソーダ等の水溶性高
分子と、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体とポリ
エチレンイミンとのイオンコンプレックスからなる球状
樹脂を泥漿材調製槽中に投入して同時に水に溶解した場
合には、この球状樹脂が泥漿材を調製する過程でほぼ飽
和吸水量近くまで吸水する。従って、切羽に注入されて
地下水に接触した時には、吸水能力の余裕が乏しくなっ
ているために、充分な止水効果が得られないと考えられ
る。
分子と、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体とポリ
エチレンイミンとのイオンコンプレックスからなる球状
樹脂を泥漿材調製槽中に投入して同時に水に溶解した場
合には、この球状樹脂が泥漿材を調製する過程でほぼ飽
和吸水量近くまで吸水する。従って、切羽に注入されて
地下水に接触した時には、吸水能力の余裕が乏しくなっ
ているために、充分な止水効果が得られないと考えられ
る。
【００１８】
【実施例】以下実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。
明する。
【００１９】（実施例１） 濃度14％のカセイソーダ水溶液233 部にイソブチレン−
無水マレイン酸共重合体(（株）クラレ製イソバン−10)
100 部を加えて加熱攪拌し、中和度0.6 の均一な水溶
液を調製した。次いでこの水溶液に架橋剤として分子量
が300 のポリエチレンイミン（日本触媒化学工業（株）
製エポミンP-003 ）0.3 部を添加して充分混合したもの
を、HLB が1.8 の油溶性界面活性剤（花王石鹸（株）製
レオドールSP-030）１部を溶解した流動パラフィン333
部に投入し、攪拌しながら温度95℃に５時間保ち、水を
充分蒸発させた。次いで固液分離後ヘキサンで洗浄し乾
燥することにより、粒度が32〜100 メッシュで吸水量が
350 のイソブチレン−無水マレイン酸共重合体とポリエ
チレンイミンとのイオンコンプレックスからなる球状樹
脂を得た。次いで水400ml にポリアクリル酸ソーダ0.6
〜1.8gを添加し10分間攪拌して溶解後、球状樹脂脂0.5g
を添加しさらに10分間攪拌混合して、金網で濾別し、そ
の濾別液量を測定し、数式１で吸水量を求めたところ表
１に示した結果が得られた。
無水マレイン酸共重合体(（株）クラレ製イソバン−10)
100 部を加えて加熱攪拌し、中和度0.6 の均一な水溶
液を調製した。次いでこの水溶液に架橋剤として分子量
が300 のポリエチレンイミン（日本触媒化学工業（株）
製エポミンP-003 ）0.3 部を添加して充分混合したもの
を、HLB が1.8 の油溶性界面活性剤（花王石鹸（株）製
レオドールSP-030）１部を溶解した流動パラフィン333
部に投入し、攪拌しながら温度95℃に５時間保ち、水を
充分蒸発させた。次いで固液分離後ヘキサンで洗浄し乾
燥することにより、粒度が32〜100 メッシュで吸水量が
350 のイソブチレン−無水マレイン酸共重合体とポリエ
チレンイミンとのイオンコンプレックスからなる球状樹
脂を得た。次いで水400ml にポリアクリル酸ソーダ0.6
〜1.8gを添加し10分間攪拌して溶解後、球状樹脂脂0.5g
を添加しさらに10分間攪拌混合して、金網で濾別し、そ
の濾別液量を測定し、数式１で吸水量を求めたところ表
１に示した結果が得られた。
【００２０】
【数１】
【００２１】
【表１】
【００２２】（比較例１） 水400ml にポリアクリル酸ソーダ0.6 〜1.8gと実施例１
で得られたイソブチレン−無水マレイン酸共重合体とポ
リエチレンイミンとのイオンコンプレックスからなる球
状樹脂0.5gを同時に添加し10分間攪拌後、実施例１と同
様にして吸水量を求めたところ表１に示す結果が得られ
た。実施例１に比較して吸水量が大きいことがわかる。
このことは余力の吸水能に乏しいことを示している。
で得られたイソブチレン−無水マレイン酸共重合体とポ
リエチレンイミンとのイオンコンプレックスからなる球
状樹脂0.5gを同時に添加し10分間攪拌後、実施例１と同
様にして吸水量を求めたところ表１に示す結果が得られ
た。実施例１に比較して吸水量が大きいことがわかる。
このことは余力の吸水能に乏しいことを示している。
【００２３】
【発明の効果】本発明の泥漿材は推進工法に使用される
もので、ディスクカッターで切羽を切削しながら、ディ
スクカッターを有する先導管を推進する工法で、切削時
に切羽の崩壊を防ぎ先導管を円滑に推進するために加え
る泥漿材である。この際本発明の泥漿材は切削した土砂
の止水性に優れ、且つ高い塑性流動性を付与する機能を
有するものである。
もので、ディスクカッターで切羽を切削しながら、ディ
スクカッターを有する先導管を推進する工法で、切削時
に切羽の崩壊を防ぎ先導管を円滑に推進するために加え
る泥漿材である。この際本発明の泥漿材は切削した土砂
の止水性に優れ、且つ高い塑性流動性を付与する機能を
有するものである。
【００２４】特に下水道工事等の小口径配管の敷設工事
に使用した場合に効果がある。
に使用した場合に効果がある。
Claims (1)
- 【請求項１】 ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルア
ミド及びカルボキシメチルセルローズからなる群より選
ばれた、１種または２種以上の化合物の水溶液に、イソ
ブチレン−無水マレイン酸共重合体とポリエチレンイミ
ンとのイオンコンプレックスからなる球状樹脂を分散せ
しめてなる推進工法用泥漿材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5939892A JP3034684B2 (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 推進工法用泥漿材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5939892A JP3034684B2 (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 推進工法用泥漿材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05222368A JPH05222368A (ja) | 1993-08-31 |
| JP3034684B2 true JP3034684B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=13112143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5939892A Expired - Fee Related JP3034684B2 (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 推進工法用泥漿材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3034684B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020037821A (ja) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | テクニカ合同株式会社 | 気泡混合土砂の改質処理方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002038139A (ja) * | 2000-07-26 | 2002-02-06 | Komatsu Im Engineering Kk | 推進工法用滑剤 |
| JP4840791B2 (ja) * | 2000-11-02 | 2011-12-21 | ライオン株式会社 | 皮膚外用粘着剤組成物の製造方法 |
| US7163969B2 (en) * | 2003-10-14 | 2007-01-16 | Stockhausen, Inc. | Superabsorbent polymer aqueous paste and coating |
-
1992
- 1992-02-12 JP JP5939892A patent/JP3034684B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020037821A (ja) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | テクニカ合同株式会社 | 気泡混合土砂の改質処理方法 |
| JP7025614B2 (ja) | 2018-09-05 | 2022-02-25 | テクニカ合同株式会社 | 気泡混合土砂の改質処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05222368A (ja) | 1993-08-31 |
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