JP3629440B2 - アースドリル工法掘削泥水用調整剤及びそれを用いたアースドリル工法掘削泥水 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アースドリル工法掘削泥水用調整剤、及びそれを用いたアースドリル工法掘削泥水に関し、さらに詳しくは、低添加量で適性な粘性や造壁形成性は勿論のこと、耐セメント性に優れているため、セメント固形分が多く混入しても良好な機能を維持でき、かつ掘削土砂等の混入にも優れた泥水安定性能を有する新規なアースドリル工法掘削泥水用調整剤、及びそれを用いて作ったアースドリル工法掘削泥水に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大深度の地下開発、インフラーストラクチャーの各施設の構築等のために、地下深く地盤を掘削し拡低杭を施工する工法いわゆる場所打ちコンクリート工法が採用されている。場所打ちコンクリート工法とは、地盤を機械または人力で削孔した後、孔内にコンクリートを打設して現場で鉄筋コンクリート杭を築造する工法の総称であって、アースドリル工法、オールケーシング工法及びリバース工法が代表的な工法である。それぞれの工法は、設備（掘削機）費用の大小、設備（掘削機）を設置するための工事場面積、掘削孔壁保護用泥水（安定液）の要・不要、泥水（安定液）の循環使用・不使用、掘削できる孔の大小・深度、工事時間の長短等の面で相違するが、それぞれの特徴を活かして、鉄筋コンクリート杭築造の目的に応じて選択される。
これらの工法のうち、アースドリル工法は、他の工法と比較し、設備（掘削機）費用が安く、設備（掘削機）を設置するための工事場面積が狭くてもよく、しかも泥水（安定液）を循環使用しないため泥水（安定液）と掘削土との分離設備が不要であるという特徴を有する。そしてアースドリル工法は、他の工法よりも掘削できる孔の大きさ・深度、工事時間について制約はあるものの、非常に多く利用され、そのため、この工法に使用する掘削孔壁保護用泥水（安定液）及びそれを造るための調整剤の需要は、近年益々増大している。
【０００３】
アースドリル工法とは、アースドリル機を地上に設置し、アースドリル機のケリーバ（アースドリルのバケット回転用角型駆動軸）の先端に取り付けられ掘削孔の地下先端（切羽）に位置するドリル又は切刃が底部に多数設けられている掘削バケット（ドリリングバケット）で地盤を掘削し、掘削土を掘削バケットに入れ密閉し、掘削バケットを掘削部から地上に引上げ、掘削土を掘削バケットより排出し、空の掘削バケットを掘削部に降下させ、上記の工程を繰返し、地上より地下に向けて掘削孔を形成させる工法である。この場合、掘削孔内が空気だけであると、煩雑に掘削バケットを掘削部と地上間を往復させると、大重量の掘削バケットが、掘削孔の壁面に衝突しやすく、掘削孔の壁面を破壊し、規定通りの寸法の掘削孔はつくれなく、又掘削孔の壁面から土砂が掘削孔の底部に崩落し、これを排出するために更に費用がかかるので、これらを防止する対策として、掘削孔内には、掘削、裸坑壁を安定に維持し、しかも回転ドリルの刃先に対して、掘削時に発生する高い摩擦熱を吸収・冷却したり、潤滑作用をしたりし、さらには重い掘削バケットの昇降をスムースに行わせ、かつアルキメデスの原理による浮力により省エネルギーとなるため、掘削泥水（土木建築方面では、一般的に安定液と呼ばれている）が使用されている。その際、良好な掘削泥水であれば、裸坑安定性が大きく、その結果、良好なコンクリート基礎杭が得られる。
【０００４】
ところで、良好な掘削泥水とは、一般に、比重が１．１０以下で適正な粘度と造壁形成性を有するとともに、耐塩、耐セメント性が大きく、コンクリートとの置換時に劣化が少ないという特性を具備したものである。
この特性をさらに詳しく説明すると、掘削する地盤はセメント系固化剤等で地盤改良されている場合が多いため、耐セメント性の良好な泥水が必要である。また、泥水の粘度は、通常ファンネル粘度計により５００ｍｌの泥水が５００ｍｌ流出するのに要する時間（単位：秒）で表されるが（清水の場合は、５００ｍｌの清水が５００ｍｌ流出するのに要する時間は１８±０．５秒）、一般的にはファンネル粘度２２〜４０秒程度が適性な粘度とされ、加えて、掘削時に粘度が上昇しにくく且つ変化の少ないことが良好とされている。
さらに、造壁形成性は、一般にＡＰＩ規格（アメリカ石油協会規格）では、フィルタープレスによって加圧（０．３ＭＰａ）し、３０分間における脱水量（ｍｌ）によって評価されているが、その脱水量が少なくて泥壁が薄くて丈夫な泥水は、造壁形成性の良好なものとされている。アースドリル基礎杭工法のでは、脱水量が２５ｍｌ以下であれば造壁形成性が良好な泥水とされている。
【０００５】
一般に使用されている泥水の組成は、清水１００重量％に対してベントナイト１〜１２重量％，ＣＭＣ０．０３〜０．５重量％である。この際、ＣＭＣは、泥水に対して粘度や造壁形成性を与えるために使用される非常に重要な泥水調整剤である。
現在、数多くのＣＭＣが使用されているが、泥水調整剤としてのＣＭＣの機能は、カルボキシメチル基の置換度（Ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ 以下ＤＳと略記する）によって大きく左右される。ＤＳ０．６〜０．８の低ＤＳのＣＭＣは、価格面では比較的安いが、泥水調整剤としての性能面では、耐塩、耐セメント性、安定性等に劣っている。一方、ＤＳ１．２〜１．５の高ＤＳのＣＭＣは、ＤＳの低いＣＭＣより耐塩、耐セメント性、安定性に優れている。そのため、セメントや石灰等で改良した地盤やコンクリート部分を掘削する工事が多くなっているアースドリル基礎杭工法の掘削工事においては、耐セメント性の面からＤＳ１．２〜１．５に上げたＣＭＣが主として使用されている。
【０００６】
ＤＳの高い良質ＣＭＣを使用した泥水は、従来使用されていたＤＳ０．６〜０．８の低ＤＳのＣＭＣを使用した泥水に比べると、耐塩、耐セメント性が大きく、安定性にも優れている。しかしながら、セメント混入量が多くなる（例えば、セメント固形分が１．０％ｗｔ／ｖ以上混入する）と、泥水自体がゲル化を起こして流動性を失うと共に脱水量が著しく多くなり、その結果、泥壁も厚くなって使用不可能となり、廃棄せざるを得なくなる。又、ＤＳの高いＣＭＣであっても掘削時に混入してくる掘削土等が多くなると、泥水の粘度が上昇し、砂落ちが悪くなり、その結果、コンクリート置換が上手くできずに良好なコンクリート杭の築造が難しくなる。加えて、粘度の上昇した安定性の悪い泥水は、再使用できず、廃棄せざるを得なくなり経済性が悪くなる。
【０００７】
上記問題点を解決するため、本願出願人は、先に、置換度が１．２〜１．５であり、１％水溶液粘度が２００〜２，０００ｃｐｓのＮａ−カルボキシメチルセルロースと、分子量５，０００〜５０，０００の低分子量ポリアクリル酸ソーダが３０対７０乃至７０対３０の比率となっており、ソーダ灰を外割りで２〜１０％含むことを特徴とする掘削泥水用調整剤を提案したが（特開平９−３０２１４３号）、この掘削泥水用調整剤は、従来品に較べて分散性の面では大幅に改善されたものの、耐ゲル性、保水性、粘度等の面ではまだ充分に満足の行くものではなく、薄い強度の強い泥壁の形成についても、充分に改善されたものとはいえなかった。この原因は、現在のところ、Ｎａ−カルボキシメチルセルロース、低分子量ポリアクリル酸ソーダ、及びソーダ灰の配合比率が適切でなく、又Ｎａ−カルボキシメチルセルロースの置換度を上昇させたものの、まだ不充分であったからであると想定される。又、最近の基礎杭市場での工事単価の大幅な低下要請から、泥水材料へのコスト低減要求が強く、より少量の添加て所要の性能が確保できると共に良好な掘削泥水機能を与える掘削泥水調整剤の提供の要請にも充分に応えてなく、その解決が望まれていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のアースドリル基礎杭工法にて使用する掘削泥水及びそれを作るための調整剤の問題点に鑑みなされたもので、低添加量で適性な粘性や造壁形成性は勿論のこと、耐セメント性に優れているため、セメント固形分が多く混入しても良好な機能を維持でき、かつ掘削土砂等の混入にも優れた泥水安定性能を有する新規なアースドリル工法掘削泥水用調整剤、及びそれを用いて作ったアースドリル工法掘削泥水の提供を課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意研究の結果、従来アースドリル工法掘削泥水（安定剤）用として使用していた低置換度のＮａ−カルボキシメチルセルロースに代えて、高置換度のＮａ−カルボキシメチルセルロースを採用し、高置換度Ｎａ−カルボキシメチルセルロース、低分子量ポリアクリル酸ソーダ、及び炭酸ナトリウムの配合量を変化させた数多くの実験を行ったところ、特定の配合比率の範囲で良好な結果が得られることを見出し、本発明を完成させた。
【００１０】
すなわち、本発明の第１の発明によれば、高置換度Ｎａ−カルボキシメチルセルロース（Ａ）、分子量５，０００〜５０，０００の低分子量ポリアクリル酸ソーダ（Ｂ）及び炭酸ナトリウム（Ｃ）を主成分とするアースドリル工法掘削泥水用調整剤であって、高置換度Ｎａ−カルボキシメチルセルロース（Ａ）は、置換度が１．５〜１．７で、１％水溶液粘度（Ｂ型粘度計により、２５℃、６０ｒｐｍで測定した値）が１，５００〜２，５００ｍＰａ・ｓであり、かつ、各成分の配合量は、（Ａ）が６０．３５〜８１．００重量％、（Ｂ）が２４．６５〜９．００重量％、（Ｃ）が１５．００〜１０．００重量％であることを特徴とする粉末状のアースドリル工法掘削泥水用調整剤が提供される。
【００１１】
また、本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、各成分の配合量は、（Ａ）が６２．００〜７３．００重量％、（Ｂ）が２４．６５〜９．００重量％、（Ｃ）が１５．００〜１０．００重量％であることを特徴とする請求項１記載のアースドリル工法掘削泥水用調整剤が提供される。
【００１２】
一方、本発明の第３の発明によれば、清水（Ｄ）１００重量％に対して、第１又は第３の発明に記載のアースドリル工法掘削泥水用調整剤を外割りで０．０１〜０．５重量％添加してなるアースドリル工法掘削泥水が提供される。
【００１３】
また、本発明の第４の発明によれば、第３の発明において、清水（Ｄ）１００重量％に対して、さらにベントナイト（Ｅ）を外割りで２〜８重量％添加してなるアースドリル工法掘削泥水が提供される。
【００１４】
さらに、本発明の第５の発明によれば、第４の発明において、清水（Ｄ）１００重量％に対して、該調整剤を０．２重量％、ベントナイト（Ｅ）を６重量％添加してなる、３０秒以上のファンネル粘度を有するアースドリル工法掘削泥水が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のアースドリル工法掘削泥水用調整剤、及びそれを用いて作製したアースドリル工法掘削泥水について、各項目毎に詳細に説明する。
本発明で使用する、構成成分について、まず説明する。
【００１６】
１．高置換度Ｎａ−カルボキシメチルセルロース（Ａ）
本発明において、アースドリル工法掘削泥水用調整剤の第１成分として使用する、高置換度Ｎａ−カルボキシメチルセルロース（Ａ）は、掘削泥水に対して増粘、保護コロイド機能を有し、脱水量がすくなく、薄くて丈夫な泥壁を形成する機能が優れているので、調整剤の主成分として使用される。
（Ａ）の置換度（平均エーテル化度）が１．５〜１．７モル／Ｃ６、かつ１％水溶液粘度が１５００〜３０００ａｍＰａ・ｓのものである。（Ａ）の置換度が１．５モル／Ｃ６未満であると、掘削泥水の耐塩性、耐セメント性、増粘性、保護コロイド機能性が低下し、又、セメント混入量が多くなると、例えばセメント固形分が１．０％（重量／容量）以上混入すると掘削泥水自体がゲル化を起こして流動性を失うと共に脱水量が著しく多く、泥壁も厚くなって使用不可能となり、この傾向は掘削土が混入して掘削泥水中の含有固形分量が多くなればなるほど著しくなり、望ましくない。また、（Ａ）の置換度が１．７モル／Ｃ６を超えると、脱水量が多くなり過ぎ、薄くて丈夫な泥壁が形成されず望ましくなく、また（Ａ）の置換度が１．７モル／Ｃ６を超えるものは、製造が困難であり、強いて製造すると、高価なモノクロール酢酸の付加率が低下しコスト高となり望ましくない。
【００１７】
（Ａ）の１％水溶液粘度は１５００〜３０００ａｍＰａ・ｓの範囲であり、好ましくは１５００〜２５００ａｍＰａ・ｓ、更に好ましくは２０００〜２５００ａｍＰａ・ｓである。１５００ａｍＰａ・ｓ未満であると、掘削泥水に対して増粘、保護コロイド機能が減少し、保水量がすくなくなり、薄くて丈夫な泥壁を形成することが出来なくなり、望ましくない。
置換度が１．５〜１．７モル／Ｃ６で、かつ１％水溶液粘度が、３０００ａｍＰａ・ｓを超えるＮａ−カルボキシメチルセルロースは、製造上安定的して得ることは困難である。
【００１８】
２．低分子量ポリアクリル酸ソーダ（Ｂ）
本発明において、アースドリル工法掘削泥水用調整剤の第２成分として使用する、低分子量ポリアクリル酸ソーダ（Ｂ）は、分散性能に優れており、しかも、カルシウムイオンと反応してその活性を失わせる機能があるため、本発明の主成分であるＮａ−カルボキシメチルセルロース（Ａ）の弱点である、例えばセメント固形分が１．０％（重量／容量）以上混入すると掘削泥水自体がゲル化を起こして流動性を失うという問題点を補うために使用される。
（Ｂ）の分子量は５，０００〜５０，０００の範囲である。（Ｂ）の分子量が５，０００未満であると、カルシウムイオンと反応してその活性を失わせる機能が弱くなりそれ自体がゲル化し、分散性能を喪失し望ましくなく、（Ｂ）の分子量が５０，０００をこえると、掘削泥水中のベントナイトを凝集沈殿させ望ましくない。
【００１９】
３．炭酸ナトリウム（Ｃ）
本発明において、アースドリル工法掘削泥水用調整剤の第３成分として使用する、炭酸ナトリウム（Ｃ）は、カルシウムイオンと反応してその活性を失わせる機能があるため、本発明の主成分であるＮａ−カルボキシメチルセルロース（Ａ）の弱点である、例えばセメント固形分が１．０％（重量／容量）以上混入すると掘削泥水自体がゲル化を起こして流動性を失うという問題点を補うために使用される。
【００２０】
４．清水（Ｄ）
本発明において、清水（Ｄ）とは、アースドリル工法掘削泥水の主成分となる水であり、水道水、雨水、河川水、地下水、井戸水等が使用できる。
清水（Ｄ）中に、カルシウムイオン、マグネシウムイオン等の多価金属イオンまたは、それらを発生させる化合物は成る可く存在しない方がよい。
これらは、Ｎａ−カルボキシメチルセルロース（Ａ）や低分子量ポリアクリル酸ソーダ（Ｂ）をゲル化させ、保水性、分散性等の機能を喪失させるからである。
【００２１】
５．ベントナイト（Ｅ）
本発明において、ベントナイト（Ｅ）は、超微細な粘土で、モンモリロナイトを主成分とし、石灰、長石、雲母、黄鉄鉱などを夾雑しており、正及び負の電荷を共有しており、比表面積も大きく、水には溶けないが、水に入れると水和性、膨潤性、多孔性等があるので容積が約１０倍になり、水の粘度の上昇、機械的衝撃の吸収・緩和をおこない、チクソトロピー効果により、掘削の行われているドリリングビットにおいては、せん断速度が高いため低粘度となり、掘削速度が速くなる効果がある。また、ベントナイトの薄片の微粒子が平行に重なって薄い強い泥壁をつくり、壁が崩壊するのを防ぎ掘削壁面の保護の役割を担っている。
【００２２】
６．アースドリル工法掘削泥水用調整剤
本発明のアースドリル工法掘削泥水用調整剤は、置換度が１．５〜１．７であり、１％水溶液粘度（Ｂ型粘度計により、２５℃、６０ｒｐｍで測定した値）が１，５００〜２，５００ｍＰａ・ｓの高置換度Ｎａ−カルボキシメチルセルロース（Ａ）、分子量５，０００〜５０，０００の低分子量ポリアクリル酸ソーダ（Ｂ）、及び炭酸ナトリウム（Ｃ）が６０．３５〜８１．００重量％、２４．６５〜９．００重量％、及び１５．００〜１０．００重量％の比率となっていることを特徴とする粉末状のものである。
【００２３】
各成分（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）については、上記したとおりであるが、それらの配合比率は、（Ａ）６０．３５〜８１．００重量％、（Ｂ）２４．６５〜９．００重量％、及び（Ｃ）１５．００〜１０．００重量％の比率である。
（Ａ）が６０．３５重量％未満であると、保水性、粘度、壁強度等が不足し、８１．００重量％をこえると、掘削泥水自体がゲル化を起こして流動性を失うと共に脱水量が著しく多く、泥壁も厚くなって使用不可能となりのぞましくない。
（Ｂ）が２４．６５重量％を超えると、保水性、粘度、壁強度等が不足し、（Ｂ）が９．００重量％未満であると、掘削泥水自体がゲル化を起こして流動性を失うと共に脱水量が著しく多く、泥壁も厚くなって使用不可能となりのぞましくない。
また、（Ｃ）が１５．００重量％を超えると、保水性、粘度、壁強度等が不足し、１０．００重量％未満であると掘削泥水自体がゲル化を起こして流動性を失うと共に脱水量が著しく多く、泥壁も厚くなって使用不可能となりのぞましくない。また、掘削泥水用調整剤のコストアップとなり望ましくない。
各成分（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）の配合比率が、上記の数値範囲にあるとき、低添加量で適性な粘性や造壁形成性は勿論のこと、耐セメント性に優れている為、セメント固形分が多く混入しても良好な機能を維持でき、掘削土砂等の混入にも優れた泥水安定性能を有する新しいタイプのアースドリル工法掘削泥水を作れる調整剤がえられ、コスト的にも有利となる。
【００２４】
７．アースドリル工法掘削泥水
本発明において、アースドリル工法掘削泥水とは、清水（Ｄ）１００重量％に対してベントナイト（Ｅ）を外割りで２〜８重量％を添加し作製した泥水に該調整剤を外割りで０．０１〜０．５重量％添加して作ったものである。
ベントナイト（Ｅ）の配合量が外割りで２重量％未満であると、泥水の粘度の上昇、機械的衝撃の吸収・緩和、掘削壁面材の形成等に寄与することができなく、８重量％を超えると泥水の粘度が上昇しすぎ、またコストアッブとなり望ましくない。
調整剤は、泥水に外割りで０．０１〜０．５重量％を配合するが、０．０１重量％未満であると、得られた掘削泥水は適性な粘性や造壁形成性を発現しなく、０．５重量％を超えて配合しても、粘性や造壁形成性は、やや増加するもののほぼ飽和点に達しており過剰品質となり、コスト的にも不利となるので好ましくない。
【００２５】
【実施例】
以下実施例により、本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２６】
（アースドリル工法掘削泥水用調整剤の製造）
【００２７】
実施例１、２、及び３に共通に用いる実施例用調整剤
置換度が１．５〜１．７であり、１％水溶液粘度（Ｂ型粘度計により、２５℃、６０ｒｐｍで測定した値）が１，５００〜２，５００ｍＰａ・ｓの高置換度Ｎａ−カルボキシメチルセルロース（Ａ）として、ダイセル化学工業（株）の置換度が１．５８、１％水溶液粘度が１，５８０ｍＰａ・ｓの高置換度低粘度のＮａ−カルボキシメチルセルロースを、又、分子量５，０００〜５０，０００の低分子量ポリアクリル酸ソーダ（Ｂ）として、日本純薬（株）のジュリマーＰＣ−１０ＮＰＤを、及び炭酸ナトリウムを、それぞれが６８重量％、２０重量％、及び１２重量％の比率で配合し、実施例１、２、及び３に共通に用いる実施例用調整剤を製造した。
【００２８】
比較例１に用いる比較調整剤（１）
従来のＮａ−カルボキシメチルセルロース（Ａ）として、ダイセル化学工業（株）の置換度が１．３８、１％水溶液粘度１６８０ｍＰａ・ｓの中置換度低粘度のＮａ−カルボキシメチルセルロースを、又、分子量５，０００〜５０，０００の低分子量ポリアクリル酸ソーダ（Ｂ）として、日本純薬（株）のジュリマーＰＣ−１０ＮＰＤを、及び炭酸ナトリウムを、それぞれが５０重量％、３５重量％、及び１５重量％の比率で配合し、表１のファンネル粘度の比較例１に用いる比較調整剤（１）を製造した。
【００２９】
比較例２に用いる比較調整剤（２）
ダイセル化学工業（株）の置換度が１．３８，１％水溶液粘度２６０ｍＰａ・ｓの中置換度低粘度のＮａ−カルボキシメチルセルロース、及び炭酸ナトリウムを、それぞれが７５重量％、及び２５重量％の比率で配合し、比較例２に用いる比較調整剤（２）を製造した。
【００３０】
比較例３に用いる比較調整剤（３）
第１工業製薬（株）の置換度が１．３５，１％水溶液粘度４５０ｍＰａ・ｓの中置換度低粘度のＮａ−カルボキシメチルセルロース、及び炭酸ナトリウムを、それぞれが８５．７重量％、及び１４．３重量％の比率で配合し、比較例３に用いる比較調整剤（３）を製造した。
【００３１】
比較例４に用いる比較調整剤（４）
比較例１に用いる比較調整剤（１）と同じ調整剤を比較例４に用いる比較調整剤（４）とした。
【００３２】
比較例５に用いる比較調整剤（５）
比較例２に用いる比較調整剤（２）と同じ調整剤を比較例５に用いる比較調整剤（５）とした。
【００３３】
比較例６に用いる比較調整剤（６）
比較例３に用いる比較調整剤（３）と同じ調整剤を比較例６に用いる比較調整剤（６）とした。
【００３４】
実施例１及び比較例１−（掘削泥水のファンネル粘度および脱水量の試験）
【００３５】
（１）掘削泥水の作製
清水６００ｍｌに対して、クニミネ（株）のベントナイト「浅間印」を３６ｇ（６％ｗｔ／ｖ）加えて、５，０００ｒｐｍで５分間撹拌し、ベントナイト懸濁液を作液した。このベントナイト懸濁液６００ｍｌに対して、上記した実施例１に用いる実施例用調整剤を１．２ｇ（０．２％ｗｔ／ｖ）添加して、実施例１の配合処方の掘削泥水を作液した。
上記において、実施例１に用いる実施例用調整剤に代えて、上記の比較例１に用いる比較調整剤（１）を用いた以外は、同様な方法で、比較例１の配合処方の掘削泥水を作液した。
【００３６】
（２）評価結果
実施例１及び比較例１の掘削泥水について、ファンネル粘度（ＦＶ，秒，５００ｍｌ／５００ｍｌ）及び脱水量（ｍｌ、３０ｍＰａ×３０分）をそれぞれ測定し表１に示した。
【００３７】
【表１】

【００３８】
表１から明らかなように、同じ系統の組成物である比較例１と比べて、実施例１は同じ調整剤添加量において、高いファンネル粘度を示した。すなわち、従来の調整剤と比べて、低添加量で増粘効果がある。また、脱水効果も優れている。
【００３９】
実施例２及び比較例２〜４−（泥水の耐セメント性の試験）
【００４０】
（１）セメントスラリーの作製
清水１００ｍｌに対してポルトランドセメント５０ｇを加え、マグネチックスターラーで４〜５時間撹拌してセメントスラリーを作成した。このセメントスラリー１ｇ中には約０．３３３ｇのセメント固形分が含まれている。
【００４１】
（２）掘削泥水の作製
次に、清水６００ｍｌに対して、（株）立花マテリアルのベントナイト「ＴＢ−３００」を１８ｇ（３％ｗｔ／ｖ）加えて、５，０００ｒｐｍで５分間撹拌し、ベントナイト懸濁液を作液した。このベントナイト懸濁液６００ｍｌに対して、上記した実施例２に用いる実施例用調整剤を１．２ｇ（０．２％ｗｔ／ｖ）添加して、５，０００ｒｐｍで５分間撹拌して実施例２の配合処方の掘削泥水を作液した。
上記において、実施例２に用いる実施例用調整剤に代えて、上記の比較例２〜４に用いる比較調整剤（２）〜（４）をそれぞれ用いた以外は、同様な方法で、比較例２〜４の配合処方の掘削泥水をれぞれ作液した。
【００４２】
（３）評価方法
上記セメントスラリーを固形分換算で、上記の実施例２、比較例２〜４の配合処方のそれぞれの掘削泥水に対し、１．０％（ｗｔ／ｖ）になるように添加して、５，０００ｒｐｍで２分間撹拌した後、２４時間静置した。２４時間静置後の掘削泥水の状態を肉眼観察するとともに再び５，０００ｒｐｍで２分間撹拌して、ファンネル粘度（ＦＶ，秒，５００ｍｌ／５００ｍｌ）及び脱水量（ｍｌ、３０ｍＰａ×３０分）をそれぞれ測定した。
（４）評価結果
実施例２及び比較例２〜４について、ファンネル粘度、脱水量、及び掘削泥水の状態を表２に示した。
【００４３】
【表２】

【００４４】
表２から明らかなように、比較例２〜３に比べて、実施例２はセメント添加後も泥水はゲル化せず、耐セメント性があり、安定した性能を示した。又、比較例４に比べて、同添加量でも高いファンネル粘度を示した。すなわち、従来の調整剤と比べて、セメント添加状態でも低添加量で増粘効果がある。
【００４５】
実施例３及び比較例５〜６−（安定性試験）
泥水のファンネル粘度変化率、Ｂ型粘度変化率、ＶＧメーター粘度変化率及び比重変化率等の測定により安定性を評価した。
【００４６】
（１）掘削泥水の作製
清水１５００ｍｌに対して、（株）立花マテリアルのベントナイト「ＴＢ−３００」を４５ｇ（３％ｗｔ／ｖ）加えて、５，０００ｒｐｍで１０分間撹拌し、ベントナイト懸濁液を作液した。更にこのベントナイト懸濁液１５００ｍｌに対して、上記した実施例３に用いる実施例用調整剤を３ｇ（０．２％ｗｔ／ｖ）添加し、７，０００ｒｐｍで１０分間撹拌後、第一工業製薬（株）の分散剤「マーゼル」を０．７５ｍｌ（０．０５％ｖ／ｖ）を加え２分間撹拌して実施例３に用いるポリマー泥水を作製した。
上記において、実施例３に用いる実施例用調整剤に代えて、上記の比較例５〜６に用いる比較調整剤（５）〜（６）をそれぞれ用いた以外は、同様な方法で、比較例５〜６の配合処方の掘削泥水をれぞれ作液した。
【００４７】
（２）泥水のファンネル粘度変化率、Ｂ型粘度変化率、ＶＧメーター粘度変化率及び比重変化率等の測定方法
上記にて作製したポリマー泥水を２５℃で温調後、ファンネル粘度変化率、Ｂ型粘度変化率、ＶＧメーター粘度変化率（見かけ粘度ｍＰａ・ｓ ＡＶ変化率と略記する、；プラスチック粘度ｍＰａ・ｓ ＰＶ変化率と略記する、降伏点Ｌｂ／１００ｆｔ^２ ＹＶ変化率と略記する）及び比重変化率を測定した。
その結果は、表３に示した。
【００４８】
（３）評価結果
実施例３及び比較例５〜６について、配合処方、泥水のファンネル粘度変化率、Ｂ型粘度変化率、ＶＧメーター粘度変化率及び比重変化率等の測定結果を表３に示した。
【００４９】
【表３】

【００５０】
表３から明らかなように、比較例５〜６に比べて、実施例３は変化が少なく、安定した性能を示している。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、低添加量で適性な粘性や造壁形成性は勿論のこと、耐セメント性に優れているため、セメント固形分が多く混入しても良好な機能を維持でき、かつ掘削土砂等の混入にも優れた泥水安定性能を有するアースドリル工法掘削泥水用調整剤、及びそれを用いて作ったアースドリル工法掘削泥水が得られるという効果がある。

Claims (5)

1. 高置換度Ｎａ−カルボキシメチルセルロース（Ａ）、分子量５，０００〜５０，０００の低分子量ポリアクリル酸ソーダ（Ｂ）及び炭酸ナトリウム（Ｃ）を主成分とするアースドリル工法掘削泥水用調整剤であって、
   高置換度Ｎａ−カルボキシメチルセルロース（Ａ）は、置換度が１．５〜１．７で、１％水溶液粘度（Ｂ型粘度計により、２５℃、６０ｒｐｍで測定した値）が１，５００〜２，５００ｍＰａ・ｓであり、かつ、各成分の配合量は、（Ａ）が６０．３５〜８１．００重量％、（Ｂ）が２４．６５〜９．００重量％、（Ｃ）が１５．００〜１０．００重量％であることを特徴とする粉末状のアースドリル工法掘削泥水用調整剤。
2. 各成分の配合量は、（Ａ）が６２．００〜７３．００重量％、（Ｂ）が２４．６５〜９．００重量％、（Ｃ）が１５．００〜１０．００重量％であることを特徴とする請求項１記載のアースドリル工法掘削泥水用調整剤。
3. 清水（Ｄ）１００重量％に対して、請求項１又は２に記載のアースドリル工法掘削泥水用調整剤を外割りで０．０１〜０．５重量％添加してなるアースドリル工法掘削泥水。
4. 清水（Ｄ）１００重量％に対して、さらにベントナイト（Ｅ）を外割りで２〜８重量％添加してなる請求項３記載のアースドリル工法掘削泥水。
5. 清水（Ｄ）１００重量％に対して、該調整剤を０．２重量％、ベントナイト（Ｅ）を６重量％添加してなる、３０秒以上のファンネル粘度を有する請求項４記載のアースドリル工法掘削泥水。