JP3448406B2 - 地山固結用薬液 - Google Patents
地山固結用薬液Info
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
- C04B28/26—Silicates of the alkali metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00732—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for soil stabilisation
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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
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- C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
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- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、破砕帯を有する岩
盤や砂礫層等の堆積層に代表される軟弱地盤の固結安定
化、コンクリート中のクラックや空隙の補修等に用いる
注入薬液組成物（以下、「地山固結用薬液」という。）
に関する。
盤や砂礫層等の堆積層に代表される軟弱地盤の固結安定
化、コンクリート中のクラックや空隙の補修等に用いる
注入薬液組成物（以下、「地山固結用薬液」という。）
に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】破砕帯を有する岩盤や砂礫層等
の軟弱地盤を固結安定化するためには、グラウトの注入
を行なうのが通常である。こうしたグラウトとしては、
無機系グラウト、有機系グラウト、および無機成分およ
び有機成分からなる無機−有機複合組成物が知られてい
る。
の軟弱地盤を固結安定化するためには、グラウトの注入
を行なうのが通常である。こうしたグラウトとしては、
無機系グラウト、有機系グラウト、および無機成分およ
び有機成分からなる無機−有機複合組成物が知られてい
る。
【０００３】このうち、無機系グラウトとしては、セメ
ントの懸濁液や水ガラスを成分とするものが代表的であ
るが、前者は地盤への浸透性が悪く、固結速度が遅い。
また、後者は、固結速度では前者に勝るものの固結強度
が低く、地盤への浸透性は充分ではない。さらに、水と
の接触によってアルカリ成分やシリカ成分が溶解して強
度低下を引き起こすという問題がある。
ントの懸濁液や水ガラスを成分とするものが代表的であ
るが、前者は地盤への浸透性が悪く、固結速度が遅い。
また、後者は、固結速度では前者に勝るものの固結強度
が低く、地盤への浸透性は充分ではない。さらに、水と
の接触によってアルカリ成分やシリカ成分が溶解して強
度低下を引き起こすという問題がある。
【０００４】有機系グラウトとしては、尿素系、アクリ
ル系またはウレタン系の薬液を注入して地盤中で硬化さ
せるものが代表的であるが、尿素系薬液は、固結強度が
十分ではなく、ホルマリン等の硬化成分の溶出が問題と
なる。アクリル系またはウレタン系薬液は、固結強度は
高いものの、成分化合物が高価である上、硬化生成物が
可燃性であるという問題がある。
ル系またはウレタン系の薬液を注入して地盤中で硬化さ
せるものが代表的であるが、尿素系薬液は、固結強度が
十分ではなく、ホルマリン等の硬化成分の溶出が問題と
なる。アクリル系またはウレタン系薬液は、固結強度は
高いものの、成分化合物が高価である上、硬化生成物が
可燃性であるという問題がある。
【０００５】無機−有機複合組成物は、無機成分として
水ガラスを用い、有機成分として有機系グラウトに使用
されるような各種硬化剤を用いる系が基本的である。例
えば特開昭 55-160079号公報には、水ガラスを主成分と
する成分Ａとイソシアネートからなる成分Ｂを含有する
硬化組成物の使用例が記載されている。こうした系で使
用可能なイソシアネートとしては、ジフェニルメタンジ
イソシアネート等が知られている（例えば、特開昭55-3
8862号、同4-283290号、同4-318096号公報等）。クルー
ドジフェニルメタンイソシアネート（以下、「Ｃ−ＭＤ
Ｉ」と略す。）と称されるこのポリイソシアネートは、
ベンゼン核を２個以上含む種々のポリイソシアネートの
混合物である。Ｃ−ＭＤＩは、一般的に無機−有機複合
体を形成する上で有用であると考えられているが、これ
をイソシアネート成分として用いる場合、発泡倍率が１
〜３倍程度と低いため、高い固結強度を得るためには多
くの薬液が必要となり経済性が悪いという問題があっ
た。
水ガラスを用い、有機成分として有機系グラウトに使用
されるような各種硬化剤を用いる系が基本的である。例
えば特開昭 55-160079号公報には、水ガラスを主成分と
する成分Ａとイソシアネートからなる成分Ｂを含有する
硬化組成物の使用例が記載されている。こうした系で使
用可能なイソシアネートとしては、ジフェニルメタンジ
イソシアネート等が知られている（例えば、特開昭55-3
8862号、同4-283290号、同4-318096号公報等）。クルー
ドジフェニルメタンイソシアネート（以下、「Ｃ−ＭＤ
Ｉ」と略す。）と称されるこのポリイソシアネートは、
ベンゼン核を２個以上含む種々のポリイソシアネートの
混合物である。Ｃ−ＭＤＩは、一般的に無機−有機複合
体を形成する上で有用であると考えられているが、これ
をイソシアネート成分として用いる場合、発泡倍率が１
〜３倍程度と低いため、高い固結強度を得るためには多
くの薬液が必要となり経済性が悪いという問題があっ
た。
【０００６】
【課題解決に至る知見】本発明者らは、上記の問題点を
解決するため鋭意検討を行なった結果、Ｃ−ＭＤＩの多
核体の成分比を調整することにより、ゲル化の進行と発
泡のバランスが改善され、高い発泡倍率が達成されるこ
とを見出し、先にかかる地山改良用薬液の提案を行なっ
た（特願平5-98918 号）。その際に、二核体イソシアネ
ートの含有量を２０〜４５重量％とし、４５重量％を超
えると、ゲル化が著しく遅れ発泡とのバランスが崩れる
と指摘したが、その後の検討により、核数が５以上の多
核体の配合量を調整することにより前記二核体の含有量
が４３〜７０重量％の範囲においても優れた地山改良効
果を奏する改良液が得られるとの予想外の結果を得て本
発明に至った。
解決するため鋭意検討を行なった結果、Ｃ−ＭＤＩの多
核体の成分比を調整することにより、ゲル化の進行と発
泡のバランスが改善され、高い発泡倍率が達成されるこ
とを見出し、先にかかる地山改良用薬液の提案を行なっ
た（特願平5-98918 号）。その際に、二核体イソシアネ
ートの含有量を２０〜４５重量％とし、４５重量％を超
えると、ゲル化が著しく遅れ発泡とのバランスが崩れる
と指摘したが、その後の検討により、核数が５以上の多
核体の配合量を調整することにより前記二核体の含有量
が４３〜７０重量％の範囲においても優れた地山改良効
果を奏する改良液が得られるとの予想外の結果を得て本
発明に至った。
【０００７】
【発明の構成】すなわち、本発明は、以下の地山固結用
薬液を提供する。 （１） ケイ酸ソーダ水溶液を主成分とするＡ液と一般
式（Ｉ）
薬液を提供する。 （１） ケイ酸ソーダ水溶液を主成分とするＡ液と一般
式（Ｉ）
【化２】
（式中、ｎは０または１以上の整数である。）で表わさ
れる有機イソシアネートを主成分とするＢ液とを組み合
わせた二液型地山固結用薬液組成物であって、上記イソ
シアネート中ｎ＝０の有機イソシアネートが４３重量％
以上７０重量％以下であり、かつｎ≧３の有機イソシア
ネートが８重量％以上４５重量％未満であることを特徴
とする地山固結用薬液。 （２） Ａ液がポリオールを４０重量％未満含有する上
記（１）に記載の地山固結用薬液。 （３） Ａ液とＢ液の合計１００重量部に対して、Ｂ液
が希釈剤および／または発泡性希釈剤を２０重量％以下
含有する上記（１）に記載の地山固結用薬液。 （４） 硬化促進剤をＢ液成分に対して 0.1〜２０重量
％含有する上記（１）に記載の地山固結用薬液。
れる有機イソシアネートを主成分とするＢ液とを組み合
わせた二液型地山固結用薬液組成物であって、上記イソ
シアネート中ｎ＝０の有機イソシアネートが４３重量％
以上７０重量％以下であり、かつｎ≧３の有機イソシア
ネートが８重量％以上４５重量％未満であることを特徴
とする地山固結用薬液。 （２） Ａ液がポリオールを４０重量％未満含有する上
記（１）に記載の地山固結用薬液。 （３） Ａ液とＢ液の合計１００重量部に対して、Ｂ液
が希釈剤および／または発泡性希釈剤を２０重量％以下
含有する上記（１）に記載の地山固結用薬液。 （４） 硬化促進剤をＢ液成分に対して 0.1〜２０重量
％含有する上記（１）に記載の地山固結用薬液。
【０００８】本発明においてＡ液の主成分として用いら
れるケイ酸ソーダ水溶液は、一般式Ｎａ2 Ｏ・ｍＳｉＯ
2 ・ｘＨ2 Ｏで表わされるケイ酸ソーダの水溶液であ
る。上記ケイ酸ソーダは市販の製品を用いることがで
き、上記式においてｍ＝ 0.5〜４の範囲のものが含まれ
る。水溶液の固形成分濃度としては、通常１０〜６０重
量％、好ましくは２０〜５５重量とする。固形分濃度が
１０％未満だと薬液中のケイ酸ソーダの割合が低く充分
な難燃性が得られない。固形分濃度が６０％を超えると
ケイ酸ソーダが溶解しきれず液の分離を引き起こす。
れるケイ酸ソーダ水溶液は、一般式Ｎａ2 Ｏ・ｍＳｉＯ
2 ・ｘＨ2 Ｏで表わされるケイ酸ソーダの水溶液であ
る。上記ケイ酸ソーダは市販の製品を用いることがで
き、上記式においてｍ＝ 0.5〜４の範囲のものが含まれ
る。水溶液の固形成分濃度としては、通常１０〜６０重
量％、好ましくは２０〜５５重量とする。固形分濃度が
１０％未満だと薬液中のケイ酸ソーダの割合が低く充分
な難燃性が得られない。固形分濃度が６０％を超えると
ケイ酸ソーダが溶解しきれず液の分離を引き起こす。
【０００９】Ａ液中にポリオールを含有させてもよい。
ポリオールを含有することで発泡倍率が高くなり、ま
た、硬化物の強度が向上する。ポリオールの例として
は、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，
３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６
−ヘキサンジオールなどのジオール、グリセリン、トリ
メチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどのトリ
オールならびにポリエチレングリコール（以下、「ＰＥ
Ｇ］と略す。）およびポリプロピレングリコール（以
下、「ＰＰＧ］と略す。）またはそれらの複合ポリオー
ルなどのポリエーテルポリオールが挙げられる。ヒドロ
キシル価１５０以上のポリオールが好適に用いられる。
Ａ液中におけるポリオールの含有量は、４０重量％未満
とする。４０重量％を超えると難燃性が悪くなる。
ポリオールを含有することで発泡倍率が高くなり、ま
た、硬化物の強度が向上する。ポリオールの例として
は、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，
３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６
−ヘキサンジオールなどのジオール、グリセリン、トリ
メチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどのトリ
オールならびにポリエチレングリコール（以下、「ＰＥ
Ｇ］と略す。）およびポリプロピレングリコール（以
下、「ＰＰＧ］と略す。）またはそれらの複合ポリオー
ルなどのポリエーテルポリオールが挙げられる。ヒドロ
キシル価１５０以上のポリオールが好適に用いられる。
Ａ液中におけるポリオールの含有量は、４０重量％未満
とする。４０重量％を超えると難燃性が悪くなる。
【００１０】本発明においては、Ｂ液の主成分として用
いられるＣ−ＭＤＩの成分比を一定範囲内にすることが
本質的に重要である。具体的には、一般式（Ｉ）
いられるＣ−ＭＤＩの成分比を一定範囲内にすることが
本質的に重要である。具体的には、一般式（Ｉ）
【化３】
（式中、ｎは０または１以上の整数である。）で表わさ
れる有機イソシアネートにおいて、ｎ＝０の有機イソシ
アネートを４３重量％以上７０重量％以下とし、ｎ≧３
の有機イソシアネートを８重量％以上４５重量％未満、
好ましくは１０重量％以上２０重量％以下とする。ｎ＝
０の二核体が４３重量％未満であると発泡倍率が低い。
一方、その含有量が７０重量％を超えるとゲル化が著し
く遅れ、発泡とのバランスが崩れるため、良好な発泡体
が得られない。また、ｎ＝０の二核体が４３重量％以上
７０重量％以下であっても、ｎ≧３の多核体が８重量％
未満であるか４５重量％以上であると、やはり実用に供
し得るような良好な発泡体が得られない。
れる有機イソシアネートにおいて、ｎ＝０の有機イソシ
アネートを４３重量％以上７０重量％以下とし、ｎ≧３
の有機イソシアネートを８重量％以上４５重量％未満、
好ましくは１０重量％以上２０重量％以下とする。ｎ＝
０の二核体が４３重量％未満であると発泡倍率が低い。
一方、その含有量が７０重量％を超えるとゲル化が著し
く遅れ、発泡とのバランスが崩れるため、良好な発泡体
が得られない。また、ｎ＝０の二核体が４３重量％以上
７０重量％以下であっても、ｎ≧３の多核体が８重量％
未満であるか４５重量％以上であると、やはり実用に供
し得るような良好な発泡体が得られない。
【００１１】Ｂ液は、上記の成分に加え、希釈剤を含ん
でもよい。希釈剤の例としては、ジオクチルフタレー
ト、ジブチルフタレート、ジオクチルアジペート、塩素
化パラフィン、プロセスオイル等が挙げられる。これら
は単独でも組み合わせて用いてもよい。また、発泡性を
調整するため、発泡性希釈剤を使用してもよい。ここ
で、発泡性希釈剤とは、Ａ液とＢ液との反応の際発生す
る熱によって揮発し、両液の反応の結果生じる無機−有
機複合体を発泡させる有機溶媒である。発泡性希釈剤
は、希釈作用によってＢ液成分の岩盤への浸透性を高め
るとともに、発泡作用によって上記複合体を岩盤内によ
り深く浸透させ岩盤の強化に寄与する。発泡性希釈剤の
例としては、アセトン、メチルエチルケトン、エタン、
ブタン、ペンタン、ヘキサン、プロピレンカーボネー
ト、エチレングリコールアセテート、塩化メチレンなど
が挙げられる。使用が許容されるならば揮発性のハロゲ
ン化アルキルを用いてもよい。発泡性希釈剤の使用量
は、Ａ・Ｂ両液の反応の際の発泡倍率が３倍以上となる
ように決定される。その上限は、作業環境によって、ま
た、対象とする地盤等の強弱に関する考慮から決定され
る。通常は、Ａ液とＢ液との合計量の２０重量％以下で
ある。
でもよい。希釈剤の例としては、ジオクチルフタレー
ト、ジブチルフタレート、ジオクチルアジペート、塩素
化パラフィン、プロセスオイル等が挙げられる。これら
は単独でも組み合わせて用いてもよい。また、発泡性を
調整するため、発泡性希釈剤を使用してもよい。ここ
で、発泡性希釈剤とは、Ａ液とＢ液との反応の際発生す
る熱によって揮発し、両液の反応の結果生じる無機−有
機複合体を発泡させる有機溶媒である。発泡性希釈剤
は、希釈作用によってＢ液成分の岩盤への浸透性を高め
るとともに、発泡作用によって上記複合体を岩盤内によ
り深く浸透させ岩盤の強化に寄与する。発泡性希釈剤の
例としては、アセトン、メチルエチルケトン、エタン、
ブタン、ペンタン、ヘキサン、プロピレンカーボネー
ト、エチレングリコールアセテート、塩化メチレンなど
が挙げられる。使用が許容されるならば揮発性のハロゲ
ン化アルキルを用いてもよい。発泡性希釈剤の使用量
は、Ａ・Ｂ両液の反応の際の発泡倍率が３倍以上となる
ように決定される。その上限は、作業環境によって、ま
た、対象とする地盤等の強弱に関する考慮から決定され
る。通常は、Ａ液とＢ液との合計量の２０重量％以下で
ある。
【００１２】注入薬液中には、Ａ液とＢ液との反応を促
進させるための硬化促進剤を添加してもよい。かかる硬
化促進剤の例としては、ジメチルオクチルアミン、ジメ
チルラウリルアミン、トリエチルアミン、エチレンジア
ミン、トリエチレンジアミン、エタノールアミン、ジエ
チルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、モルホリンやピペラジン、イミダゾリン
のような脂肪族アミン、２，４，６−トリス（ジメチル
アミノメチル）フェノール−Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テト
ラメチルメタンジアミン、４，４′−ジアミノジフェニ
ルアミン等の芳香族アミン、あるいはジブチル錫ジラウ
レート、オクチル酸錫、塩化第二錫、オクテン酸鉛、ナ
フテン酸鉛等の有機金属系触媒が挙げられる。硬化促進
剤の使用量は、Ｂ成分に対して 0.1〜２０重量％、好ま
しくは 0.5〜１５重量％である。
進させるための硬化促進剤を添加してもよい。かかる硬
化促進剤の例としては、ジメチルオクチルアミン、ジメ
チルラウリルアミン、トリエチルアミン、エチレンジア
ミン、トリエチレンジアミン、エタノールアミン、ジエ
チルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、モルホリンやピペラジン、イミダゾリン
のような脂肪族アミン、２，４，６−トリス（ジメチル
アミノメチル）フェノール−Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テト
ラメチルメタンジアミン、４，４′−ジアミノジフェニ
ルアミン等の芳香族アミン、あるいはジブチル錫ジラウ
レート、オクチル酸錫、塩化第二錫、オクテン酸鉛、ナ
フテン酸鉛等の有機金属系触媒が挙げられる。硬化促進
剤の使用量は、Ｂ成分に対して 0.1〜２０重量％、好ま
しくは 0.5〜１５重量％である。
【００１３】硬化促進剤を注入液中に分散させるために
界面活性剤を用いてもよい。かかる界面活性剤の例とし
ては、アルキルサルフェート、アルキルベンゼンスルホ
ネート、エトキシアルキルサルフェート、エトキシアル
キルベンゼンサルフェート等のナトリウム塩、アミン塩
またはアンモニウム塩、アルキルリン酸塩のような陰イ
オン性界面活性剤、ポリエチレングリコールアルキルエ
ーテルのような非イオン性界面活性剤等が挙げられる。
この他、使用する硬化促進剤に応じて、陽イオン性、あ
るいは両イオン性界面活性剤を使用することもできる。
これらの界面活性剤の量は、硬化促進剤の１〜１００重
量％、好ましくは１０〜２０重量％である。
界面活性剤を用いてもよい。かかる界面活性剤の例とし
ては、アルキルサルフェート、アルキルベンゼンスルホ
ネート、エトキシアルキルサルフェート、エトキシアル
キルベンゼンサルフェート等のナトリウム塩、アミン塩
またはアンモニウム塩、アルキルリン酸塩のような陰イ
オン性界面活性剤、ポリエチレングリコールアルキルエ
ーテルのような非イオン性界面活性剤等が挙げられる。
この他、使用する硬化促進剤に応じて、陽イオン性、あ
るいは両イオン性界面活性剤を使用することもできる。
これらの界面活性剤の量は、硬化促進剤の１〜１００重
量％、好ましくは１０〜２０重量％である。
【００１４】また、必要に応じて、オルガノポリシロキ
サンのような整泡剤、老化防止剤、耐熱性付与剤、抗酸
化剤のような安定化剤を用いてもよい。本発明の地山固
結用薬液は、上記Ａ液とＢ液とを組み合わせたもので、
両液は使用時に混合される。混合比は、Ａ液中の全水酸
基含有量とＢ液中のＮＣＯ基含有量によっても異なる
が、通常は、１０：１〜１：１０の範囲内、好ましくは
１：１〜１：３の範囲内とする。上記の範囲外では、い
ずれか一方の反応液が過剰となるため良好な地山改良効
果が達成されない。
サンのような整泡剤、老化防止剤、耐熱性付与剤、抗酸
化剤のような安定化剤を用いてもよい。本発明の地山固
結用薬液は、上記Ａ液とＢ液とを組み合わせたもので、
両液は使用時に混合される。混合比は、Ａ液中の全水酸
基含有量とＢ液中のＮＣＯ基含有量によっても異なる
が、通常は、１０：１〜１：１０の範囲内、好ましくは
１：１〜１：３の範囲内とする。上記の範囲外では、い
ずれか一方の反応液が過剰となるため良好な地山改良効
果が達成されない。
【００１５】本発明の地山固結用薬液は、破砕帯を有す
る岩盤や砂礫層等の堆積層に代表される軟弱地盤、ある
いは、コンクリート中のクラックや空隙に注入され、こ
れらを固結安定化するのに用いることができる。注入方
法については、注入の直前に二液の混合が確実に行なわ
れる方法であれば特に限定はなく、任意の方法が使用で
きる。典型的な方法は、以下のとおりである。まず、注
入を行なうべき岩盤等にあらかじめ所定間隔で孔を穿
ち、逆止弁および静止ミキサーを備えた有孔の注入ボル
トまたは注入ロッドのような注入管を固定する。一方、
Ａ液とＢ液をそれぞれタンクに装入し、ホースおよび継
手を通して各液を上記注入管内に３〜１０ｋｇ／ｃｍ2
の圧力で注入する。両液は、静止ミキサーを通して均一
混合され、地盤等の対象物中に注入される。こうした岩
盤固結方法の詳細については、例えば本出願人の出願に
かかる特開昭 62-288213号公報に記載されている。
る岩盤や砂礫層等の堆積層に代表される軟弱地盤、ある
いは、コンクリート中のクラックや空隙に注入され、こ
れらを固結安定化するのに用いることができる。注入方
法については、注入の直前に二液の混合が確実に行なわ
れる方法であれば特に限定はなく、任意の方法が使用で
きる。典型的な方法は、以下のとおりである。まず、注
入を行なうべき岩盤等にあらかじめ所定間隔で孔を穿
ち、逆止弁および静止ミキサーを備えた有孔の注入ボル
トまたは注入ロッドのような注入管を固定する。一方、
Ａ液とＢ液をそれぞれタンクに装入し、ホースおよび継
手を通して各液を上記注入管内に３〜１０ｋｇ／ｃｍ2
の圧力で注入する。両液は、静止ミキサーを通して均一
混合され、地盤等の対象物中に注入される。こうした岩
盤固結方法の詳細については、例えば本出願人の出願に
かかる特開昭 62-288213号公報に記載されている。
【００１６】なお、対象とする地盤等の種類または部位
に応じて注入方法や注入量は適宜変更される。例えば、
トンネルまたは坑道の天蓋部の補強を目的とする場合に
は、天蓋に沿って、例えば約２ｍ間隔で、深さ約２〜約
３ｍ、穿孔角度１０〜２０°、径４〜６ｃｍの注入ボル
ト挿入孔を設け、各孔に全長３ｍ程度の注入ボルトを挿
入する。こうした注入ボルトの一例として、図１に先端
閉鎖型注入ボルトを示すが、場合に応じて先端開放型
等、適当な形態を有する注入ボルトが使用できる。図に
示す注入ボルトは、中空パイプ状のパッカー部１と中空
のボルト部２をねじ継手３で連結したものである。簡便
のため図では短縮して示しているが、一般的にはボルト
部はパッカー部の２倍程度の長さを有する。薬液は逆止
弁付き継手からそれぞれ注入され、パッカー内に固定さ
れた静止ミキサー５を通して混合され、パッカーの先端
近くの外周に設けられた薬液吐出孔４から岩盤中に注入
される。薬液が確実に岩盤中に注入されるように、注入
ボルト挿入孔は注入ボルト挿入後、急結セメントまたは
発泡硬質ウレタン樹脂を塗布もしくは含浸させたウェス
等でシールしておくことが好ましい。薬液が岩盤空隙に
行き渡り固化すると、注入圧が急激の上昇するのでその
時点で注入を停止する。一般に注入ボルト１本につき２
０〜２００ｋｇ程度の薬液の注入が行なわれる。
に応じて注入方法や注入量は適宜変更される。例えば、
トンネルまたは坑道の天蓋部の補強を目的とする場合に
は、天蓋に沿って、例えば約２ｍ間隔で、深さ約２〜約
３ｍ、穿孔角度１０〜２０°、径４〜６ｃｍの注入ボル
ト挿入孔を設け、各孔に全長３ｍ程度の注入ボルトを挿
入する。こうした注入ボルトの一例として、図１に先端
閉鎖型注入ボルトを示すが、場合に応じて先端開放型
等、適当な形態を有する注入ボルトが使用できる。図に
示す注入ボルトは、中空パイプ状のパッカー部１と中空
のボルト部２をねじ継手３で連結したものである。簡便
のため図では短縮して示しているが、一般的にはボルト
部はパッカー部の２倍程度の長さを有する。薬液は逆止
弁付き継手からそれぞれ注入され、パッカー内に固定さ
れた静止ミキサー５を通して混合され、パッカーの先端
近くの外周に設けられた薬液吐出孔４から岩盤中に注入
される。薬液が確実に岩盤中に注入されるように、注入
ボルト挿入孔は注入ボルト挿入後、急結セメントまたは
発泡硬質ウレタン樹脂を塗布もしくは含浸させたウェス
等でシールしておくことが好ましい。薬液が岩盤空隙に
行き渡り固化すると、注入圧が急激の上昇するのでその
時点で注入を停止する。一般に注入ボルト１本につき２
０〜２００ｋｇ程度の薬液の注入が行なわれる。
【００１７】コンクリート等の補修を目的とする場合に
は、数十ｃｍ間隔で、深さ約５〜１０ｃｍ、径約１ｃｍ
の注入孔を穿ち注入パイプを打ち込むか、クラック発生
箇所にＵまたはＶ字型の凹部を設けてここに注入パイプ
を固定する。注入パイプに静止ミキサー等を備えたＹ字
管またはＴ字管の一端を接合し、比例配合ポンプ等を用
いて残りの二端から上記Ａ液およびＢ液を注入する。注
入圧は 0.5〜２０ｋｇ／ｃｍ2 程度とする。
は、数十ｃｍ間隔で、深さ約５〜１０ｃｍ、径約１ｃｍ
の注入孔を穿ち注入パイプを打ち込むか、クラック発生
箇所にＵまたはＶ字型の凹部を設けてここに注入パイプ
を固定する。注入パイプに静止ミキサー等を備えたＹ字
管またはＴ字管の一端を接合し、比例配合ポンプ等を用
いて残りの二端から上記Ａ液およびＢ液を注入する。注
入圧は 0.5〜２０ｋｇ／ｃｍ2 程度とする。
【００１８】
【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて、本発明
を具体的に説明する。実施例１〜５ ケイ酸ソーダ（Ｎａ2 Ｏ：ＳｉＯ2 ＝１：2.5)４０％水
溶液１００重量部に水２０重量部ならびに表１に示すポ
リオールおよびトリエチルアミンを加え、均一に混合し
てＡ液とした。ポリオールとしては、ヒドロキシル価２
３５のトリオール（三井東圧化学（株）製ＭＮ−７０
０）、エチレングリコールおよびグリセリンを用いた。
混合比は表１に示すとおりである。一方、表１に示すと
おり、多核体比が種々のＣ−ＭＤＩと希釈剤（プロピレ
ンカーボネート）を用いてＢ液を調製した。上記Ａ液と
Ｂ液とを１：１の割合で均一に混合し、以下の試験法に
より、Ａ液の均一性、Ａ液とＢ液との混合液の浸透性、
ゲル化時間、硬化体の強度、発泡性および難燃性を評価
した。結果を表２に示す。
を具体的に説明する。実施例１〜５ ケイ酸ソーダ（Ｎａ2 Ｏ：ＳｉＯ2 ＝１：2.5)４０％水
溶液１００重量部に水２０重量部ならびに表１に示すポ
リオールおよびトリエチルアミンを加え、均一に混合し
てＡ液とした。ポリオールとしては、ヒドロキシル価２
３５のトリオール（三井東圧化学（株）製ＭＮ−７０
０）、エチレングリコールおよびグリセリンを用いた。
混合比は表１に示すとおりである。一方、表１に示すと
おり、多核体比が種々のＣ−ＭＤＩと希釈剤（プロピレ
ンカーボネート）を用いてＢ液を調製した。上記Ａ液と
Ｂ液とを１：１の割合で均一に混合し、以下の試験法に
より、Ａ液の均一性、Ａ液とＢ液との混合液の浸透性、
ゲル化時間、硬化体の強度、発泡性および難燃性を評価
した。結果を表２に示す。
【００１９】［試験方法］
(1) Ａ液の均一性
ケイ酸ソーダ、水およびポリオールの混合溶液をビーカ
ーに入れ、６０分間静置して層分離の有無を肉眼で観察
した。 (2) ゲル化時間および浸透性 図２のような直径２５ｃｍ、長さ１００ｃｍのガラス管
に４号硅砂を入れ、砂の上面が下がらなくなるまでバイ
ブレーターを用いて振動を与え、可能な限り堅く締めた
砂柱７を形成する。このガラス管内に本発明の薬液５０
０ｇを注ぎ、ガラス管上端を密閉する。液の流れを目視
観測し、注入から液の流れが停止するまでの時間を計測
し、これをもってゲル化時間とした。また、液の流れが
停止した時点での浸透深さを測定してこれをもって浸透
性を評価した。 (3) 圧縮強度 上記の試験で得られた砂柱のうち、その上端面から２
０〜３０ｃｍの間の部分を試料として採取し、φ４０×
８０ｍｍに調整し、ストログラフにて圧縮速度５ｍｍ／
分で圧縮して破壊時の強度を測定した。 (4) 発泡倍率 表１に記載する量のＡ液とＢ液とを混合して、硬化後の
体積を測定し、反応前の両液の体積の合計値でこれを割
って発泡倍率とした。 (5) 燃焼時間 ＪＩＳ Ｋ９５１４にしたがって測定した。
ーに入れ、６０分間静置して層分離の有無を肉眼で観察
した。 (2) ゲル化時間および浸透性 図２のような直径２５ｃｍ、長さ１００ｃｍのガラス管
に４号硅砂を入れ、砂の上面が下がらなくなるまでバイ
ブレーターを用いて振動を与え、可能な限り堅く締めた
砂柱７を形成する。このガラス管内に本発明の薬液５０
０ｇを注ぎ、ガラス管上端を密閉する。液の流れを目視
観測し、注入から液の流れが停止するまでの時間を計測
し、これをもってゲル化時間とした。また、液の流れが
停止した時点での浸透深さを測定してこれをもって浸透
性を評価した。 (3) 圧縮強度 上記の試験で得られた砂柱のうち、その上端面から２
０〜３０ｃｍの間の部分を試料として採取し、φ４０×
８０ｍｍに調整し、ストログラフにて圧縮速度５ｍｍ／
分で圧縮して破壊時の強度を測定した。 (4) 発泡倍率 表１に記載する量のＡ液とＢ液とを混合して、硬化後の
体積を測定し、反応前の両液の体積の合計値でこれを割
って発泡倍率とした。 (5) 燃焼時間 ＪＩＳ Ｋ９５１４にしたがって測定した。
【００２０】比較例１〜５
実施例１〜５と同様にしてケイ酸ソーダ、水、ポリオー
ルからなるＡ液とＣ−ＭＤＩと希釈剤とからなるＢ液と
を混合して比較用薬液を調製した。比較例では二核体
（ｎ＝０）の含有量を４５重量％未満（１９〜４０重量
％）または６５重量％以上とした。また、比較例２では
五核体（ｎ＝３）以上の多核体を１０重量％未満（５重
量％）とし、比較例４では、五核体以上の多核体を４５
重量以上（５０重量％）用いた。
ルからなるＡ液とＣ−ＭＤＩと希釈剤とからなるＢ液と
を混合して比較用薬液を調製した。比較例では二核体
（ｎ＝０）の含有量を４５重量％未満（１９〜４０重量
％）または６５重量％以上とした。また、比較例２では
五核体（ｎ＝３）以上の多核体を１０重量％未満（５重
量％）とし、比較例４では、五核体以上の多核体を４５
重量以上（５０重量％）用いた。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】
【発明の効果】本発明の薬液は、Ｃ−ＭＤＩ中の多核体
の成分比を調整することによって従来の固結用薬液と比
べて発泡倍率が改善されている。このため、発泡の際に
従来の薬液では浸透しにくい空隙にもよく浸透して岩盤
等の固結処理をすることができ、しかも、経済的であ
る。さらに、無機−有機複合体を形成するため、難燃性
にも優れている。
の成分比を調整することによって従来の固結用薬液と比
べて発泡倍率が改善されている。このため、発泡の際に
従来の薬液では浸透しにくい空隙にもよく浸透して岩盤
等の固結処理をすることができ、しかも、経済的であ
る。さらに、無機−有機複合体を形成するため、難燃性
にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の地山固結用薬液の注入に使用できる
注入ボルトの断面図。
注入ボルトの断面図。
【図２】 本発明の薬液の浸透性等を試験する方法の説
明図。
明図。
１ パッカー部，２ ボルト部，３ ねじ継手，４ 薬
液吐出孔，５ 静止ミキサー，６ ガラス管，７ 砂
柱，８ 蓋，９ 試料
液吐出孔，５ 静止ミキサー，６ ガラス管，７ 砂
柱，８ 蓋，９ 試料
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 宇田 信也
愛知県小牧市大字北外山字哥津3600番地
東海ゴム工業株式会社内
(72)発明者 満留 康幸
愛知県名古屋市西区鳥見町２丁目21番地
シンク化学工業株式会社内
(56)参考文献 特開 昭55−160079（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−207174（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−283290（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−287557（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−78668（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−144111（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−41765（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09K 17/00 - 17/52
C08G 18/76
E02D 3/12
Claims (4)
- 【請求項１】 ケイ酸ソーダ水溶液を主成分とするＡ液
と一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、ｎは０または１以上の整数である。）で表わさ
れる有機イソシアネートを主成分とするＢ液とを組み合
わせた二液型地山固結用薬液組成物であって、上記イソ
シアネート中ｎ＝０の有機イソシアネートが４３重量％
以上７０重量％以下であり、かつｎ≧３の有機イソシア
ネートが８重量％以上４５重量％未満であることを特徴
とする地山固結用薬液。 - 【請求項２】 Ａ液がポリオールを４０重量％未満含有
する請求項１に記載の地山固結用薬液。 - 【請求項３】 Ａ液とＢ液の合計１００重量部に対し
て、Ｂ液が希釈剤および／または発泡性希釈剤を２０重
量％以下含有する請求項１に記載の地山固結用薬液。 - 【請求項４】 硬化促進剤をＢ液成分に対して 0.1〜２
０重量％含有する請求項１に記載の地山固結用薬液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27213595A JP3448406B2 (ja) | 1994-10-04 | 1995-09-27 | 地山固結用薬液 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26458394 | 1994-10-04 | ||
| JP6-264583 | 1994-10-04 | ||
| JP27213595A JP3448406B2 (ja) | 1994-10-04 | 1995-09-27 | 地山固結用薬液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08157824A JPH08157824A (ja) | 1996-06-18 |
| JP3448406B2 true JP3448406B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=26546585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27213595A Expired - Fee Related JP3448406B2 (ja) | 1994-10-04 | 1995-09-27 | 地山固結用薬液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3448406B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6530934B2 (ja) * | 2015-03-19 | 2019-06-12 | 旭有機材株式会社 | 地山固結用薬液 |
| CN111303366A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-06-19 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种无卤阻燃有机高分子注浆加固材料及其制备方法 |
-
1995
- 1995-09-27 JP JP27213595A patent/JP3448406B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08157824A (ja) | 1996-06-18 |
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|---|---|---|---|
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