JP3692591B2 - コーキング材及びコーキング方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟弱地盤の改良作業に用いられるコーキング材及びコーキング方法に関するものであり、より詳しくは、現場での薬液の計量や、容器での混合が不要なワンタッチ式のコーキング材及びこれを用いたコーキング方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
破砕帯を有する岩盤や砂レキ層等の堆積層に代表される軟弱地盤を固結安定化するために、薬液注入用ボルトから薬液を注入する方法が従来より採られている。この薬液注入用ボルトのコーキングには、2液型発泡硬質ウレタン等が通常用いられ、そのコーキング方法としては、現場で原料の2液を計量してポリバケツ等の容器で混合し、この混合物をウエス等にしみ込ませ、そのウエス等をボルトと地山との間隙に挿入している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のコーキング材及びコーキング方法においては、(1)使用の都度、原料の2液を計量して所定の比率で配合しなければならず、配合を誤ると十分なコーキング効果が得られない、(2)原料である2液を混合する作業及びそのための容器が必要である、(3)2液を混合後ウエス等にしみ込ませる必要があり作業が煩雑である、等の問題点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
請求項1の地盤改良作業用コーキング材は、アルミチューブに2液型発泡硬質ウレタンの原料である2液が収納されたコーキング材であって、上記の課題を解決するために、前記アルミチューブが樹脂でラミネートされたアルミ箔の端部がヒートシールにより接合されてほぼ筒状に形成されたものであり、所定箇所で折り曲げて、取り外し可能な固定具によって前記折曲部の折曲状態を固定させた仕切り手段によって2室に仕切られており、前記仕切り手段によって仕切られた2室のそれぞれに2液型発泡硬質ウレタンの原料である2液であって、各液の粘度が25℃において250mpa・s以下であり、2液の混合開始から発泡開始までの所要時間が20℃において40〜80秒間であり、2液の混合開始から発泡終了までの所要時間が90〜180秒間であり、2液を混合して発泡させたときの発泡倍率が4倍以上であるものが別々に充填されており、前記2室に仕切られた状態を解除して前記アルミチューブ内で前記2液を混合させると発泡硬質ウレタンが生成し、この発泡硬質ウレタンの発泡圧によって前記アルミチューブが破裂するようになされている。
【0005】
請求項2のものは、請求項1のコーキング材において、前記アルミチューブのJIS K 6301のB型ダンベルによる引裂強度が0.5〜3.0kgであり、前記ヒートシールによる接合部の180°ピール試験による接着強度が0.5〜3.0kg/7mmであり、20℃において前記2液の混合開始から60〜120秒間で前記アルミチューブが破裂するようになされている。
【0006】
請求項3のものは、請求項1又は2に記載のコーキング材において、前記アルミチューブが、厚さ5〜10μmのアルミ箔を、ポリエチレンテレフタレート樹脂及びポリエチレン樹脂のうちのいずれか一方又は双方でラミネートしたものからなる。
【0007】
さらに、請求項4のコーキング方法は、軟弱地盤を固結安定化する作業に用いられるコーキング方法であって、樹脂でラミネートされたアルミ箔の端部がヒートシールにより接合されてほぼ筒状に形成されたアルミチューブが、所定箇所で折り曲げて、取り外し可能な固定具によって前記折曲部の折曲状態を固定させた仕切り手段によって2室に仕切られており、前記仕切り手段によって仕切られた2室のそれぞれに2液型発泡硬質ウレタンの原料である2液であって、各液の粘度が25℃において250mpa・s以下であり、2液の混合開始から発泡開始までの所要時間が20℃において40〜80秒間であり、2液の混合開始から発泡終了までの所要時間が90〜180秒間であり、2液を混合して発泡させたときの発泡倍率が4倍以上であるものが別々に充填されたコーキング材を、前記2室に仕切られた状態を解除して前記アルミチューブ内で前記2液を混合させた後、コーキング部位に挿入し、このコーキング部位において、前記アルミチューブ内で生成する発泡硬質ウレタンの発泡圧によって前記アルミチューブを破裂させるものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明のコーキング材についてさらに詳しく説明する。
【0009】
本発明では、厚さ5〜10μm程度のアルミ箔の両面を樹脂でラミネートし、端部をヒートシールにより接合して筒状にしたアルミチューブに2液型発泡硬質ウレタンの原料が充填される。
【0010】
図1(a)は、本発明で使用するアルミチューブの例を示す斜視図である。本図に示されたアルミチューブ10は、両面が樹脂でラミネートされた長方形のアルミ箔の、長軸方向の相対向する2辺をなす端部が、一定の幅でヒートシールにより接合されて筒状になったものである。符号11はヒートシールによる接合部を示す。
【0011】
本発明で用いるアルミチューブは、JIS K 6301のB型ダンベルによる引裂強度が0.5〜3.0kgの範囲内で、ヒートシールによる接合部の、180°ピール試験による接着強度が、0.5〜3.0kg/7mmの範囲内であるのが好ましい。引裂強度、接着強度がこの範囲より大きい場合は、2液型発泡硬質ウレタンの発泡圧、すなわち発泡時の体積膨脹によりアルミチューブにかかる圧力によってアルミチューブを破裂させることが困難になり、逆にこの範囲より小さい場合は、保管中や運搬中にアルミチューブが破れやすくなり、充填された2液の洩れを引き起すので好ましくない。
【0012】
前記ラミネートのための樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンが樹脂の強度及び接着性の点から好ましく、このうちのいずれか一方を単独で用いてもよく、両者を併用してもよい。また、これらを単層で用いてもよく、2層以上の重層構造にしてもよい。
【0013】
本発明に用いられる2液型発泡硬質ウレタンは、ポリオールを主成分とするA液とイソシアネートを主成分とするB液との2液を原料とする。
【0014】
A液は、ポリオール、水、第3級アミン触媒、シリコーン系整泡剤からなり、必要に応じて粘度低下剤、難燃剤等を添加することができる。
【0015】
B液は、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート等のポリメリックイソシアネート、粘度低下剤からなり、必要に応じてポリメリックイソシアネートの一部をポリオールでプレポリマー化することができる。
【0016】
A液とB液との混合は、アルミチューブを手でしごいて行うため、混合性を良くするために、A、B各液の粘度が、25℃においてそれぞれ250mpa・s以下であることが好ましく、150mpa・s以下がより好ましい。
【0017】
また、A液とB液との反応性は、液温20℃において、混合開始から発泡開始までの所要時間が40〜80秒間程度、混合開始から発泡終了までの所要時間が90〜180秒間程度であるのが好ましく、発泡倍率は4倍以上が好ましい。
【0018】
本発明においては、上記アルミチューブを外部から操作可能な仕切り手段によって2室に仕切る。ここで、外部から操作可能な仕切り手段とは、アルミチューブを開封したりせずにチューブ外部における操作のみで仕切り状態を解除することができる仕切り手段のことである。これには種々の具体例が考えられるが、中でも、アルミチューブを折り曲げて、この折曲部の折曲状態を、取り外し可能な固定具によって固定する方法が簡便で実用性が高い。すなわち、この方法によれば、運搬時や保管時に2液が混合してしまう事故が起こりにくく、しかも使用時には容易に固定具を除去して2液を混合することができ、さらに仕切りのための特殊な器具等を必要としないという利点がある。
【0019】
これ以外の方法としては、例えば、アルミチューブを伸ばしたまま所定の箇所を強力なクリップ等ではさむ方法やチューブ内部に2液を隔てる隔壁を設ける方法が挙げられる。ただし、前者の方法では2液の混合を遮断する強力なクリップ等を必要とし、また、後者の方法では、使用時に容易に破れるような隔壁であれば、運搬時や保管時においても破れ易いという問題がある。これらの問題は技術的には解決不可能ではなく、コーキング材の用途や使用状況によってはこれらの方法も採用可能であるが、地盤改良作業用としてコストや能率を考慮した場合には、現時点ではあまり実用的ではないと言える。
【0020】
上記した、アルミチューブを折り曲げて2室に仕切る方法を用いて、本発明のコーキング材を製造する方法及びこのコーキング材の使用方法等について以下に説明する。
【0021】
図1(a)は、前述したように、アルミチューブ10を示す斜視図であり、図1(b)は、このアルミチューブ10を二つに折り曲げた状態を示す斜視図である。図2(a)は、アルミチューブ10の折曲部をさらに縦方向に折り畳む過程を示す要部斜視図であり、図2(b)は、図2(a)のようにして折り畳まれ、ゴムで固定された折曲部を示す要部斜視図である。
【0022】
まず、アルミチューブ10を折り曲げる位置をA液とB液の配合量の割合から決定し、この決定された位置(折線12)で図1(b)に示すようにアルミチューブを2つに折り曲げる。
【0023】
次に、図2(a)に示すように、この折曲部付近をチューブの縦方向に山谷ができるように重ね折りした後で、図2(b)に示すように、この重ね折りした部分の先端近くを輪ゴム又は熱収縮ゴム等の固定具20で簡易に固定して、折曲部の両側の室に充填されるA液、B液が相互に浸入しないようにする。この時、図2(a)に示すように、アルミチューブを最初の折線12で折った後で、さらにもう一度、折線12から5〜10mm程度離れた所(折線14)で折り曲げると、A液とB液とが折曲部から相互に浸入して混合するのを防止するという目的において優れた効果が得られる。
【0024】
上記のようにして折り曲げ部を固定具20で簡易に固定したアルミチューブの両端からA液、B液をそれぞれ充填し、両端部をヒートシールにより接合する。図3は、上記のようにして得られたコーキング材Aの斜視図である。符号13は、ヒートシールによる接合部を示す。この両端部の接合部も、180°ピール試験による接着強度が0.5〜3.0kg/7mmの範囲内であるのが好ましい。
【0025】
このコーキング材Aは、アルミチューブ10の両端をそれぞれ持ち、反対方向に引張ると折曲部の固定具20がはずれて筒状になり、A液とB液が相互に混合可能な状態になるので、アルミチューブ10の端を持ち、10秒間程度しごいてA液とB液を混合して反応を開始させて、アルミチューブ10が破裂するまでに薬液注入用ボルトと地山との間隙等のコーキング部位に挿入する。アルミチューブ10は発泡硬質ウレタンの発泡圧により破裂し、破裂したアルミチューブ10から噴出したウレタンは、その場でそのアルミチューブ10を巻き込んで反応終了まで発泡による膨脹を続け、まもなく硬化する。
【0026】
アルミチューブ10は、20℃において、混合開始から60〜120秒程度でウレタンの発泡圧により破裂するのが好ましい。破裂までの時間が60秒より短い場合はコーキング部に挿入する作業が困難になり、120秒を超えると2液型発泡硬質ウレタンの硬化が遅くなるため好ましくない。
【0027】
なお、アルミチューブの内容積は、使用される2液型発泡硬質ウレタンの種類にもよるが、一般的にはアルミチューブに充填される原材料の体積の1.5〜2.5倍程度の範囲が好ましい。1.5倍以下の場合はアルミチューブの破裂までの時間が60秒より短くなったり、A、B各液の充填作業とアルミチューブの端部をヒートシールにより接合するのが困難になる場合がある。また、2.5倍以上の場合はアルミチューブの破裂が困難になる場合がある。
【0028】
上記したように本発明のコーキング材及びコーキング方法によれば、アルミチューブの仕切り状態を解除して、2液型発泡硬質ウレタンの原料である2液をアルミチューブの内部で混合するだけで使用でき、現場で原料を計量する必要がないので、配合の誤りにより硬化不良や発泡不良が防止される。また、2液をバケツ等の容器で混合する作業やウエスに染み込ませる作業が不要で、コーキング部位へアルミチューブのまま挿入するだけでよいので、薬液が手や衣服に付着せず、バケツ等の容器も不要で、コーキング作業の作業性や安全性が著しく改善される。
【0029】
特に、アルミチューブを折り曲げて、この折曲部を輪ゴム等の固定具によって固定したものは、運搬時や保管時に2液が混合してしまう事故が起こりにくく、しかも使用時には容易に2液を混合することができ、さらに仕切りのための特殊な器具等を必要としないので、低コストで高い効果をもたらす。
【0030】
なお、本発明のコーキング材及びコーキング方法は、軟弱地盤を固結安定化するための薬液注入ボルトのコーキングのみならず、地盤改良作業一般に広く用いることができる。
【0031】
【実施例】
1.アルミチューブの作成
厚さ7μmで94mm×660mmの長方形のアルミ箔の両面を、厚さ15μmのポリエチレン樹脂でラミネートし、さらにアルミ箔の外側を厚さ12μmのポリエチレンテレフタレート樹脂、内側を厚さ40μmのポリエチレン樹脂でそれぞれラミネートした。
【0032】
長軸方向の相対向する2辺をなす端部を7mmの幅でヒートシールにより接合して、両端部が開口した筒状のアルミチューブを得た。
【0033】
このアルミチューブの引裂強度は1.0kgであり、ヒートシールによる接合部の接着強度は1.8kg/7mmであった。
【0034】
なお、上記引裂強度はJIS K 6301のB型ダンベルで、接着強度は180°ピール試験でそれぞれ測定した。
【0035】
2.2液型発泡硬質ウレタン原料(A液、B液)の調整
〔A液配合〕
表1に示す割合で各成分を配合し、粘度100mpa・s/25℃、比重1.11のA液を得た。なお、表1においては、配合量は重量部で表す。
【0036】
【表1】
【0037】
〔B液配合〕
表2に示す割合で各成分を配合し、粘度60mpa・s/25℃、比重1.23のB液を得た。配合量は重量部で示す。
【0038】
【表2】
【0039】
上記A液とB液とを20℃の液温で、混合比(A液/B液)を30/70(重量比)にして混合し、反応性を調べた。
【0040】
混合開始から発泡開始までに要した時間が60秒間、混合開始から発泡終了までに要した時間が130秒間であり、発泡倍率が6倍であった。
【0041】
3.コーキング材の作成とアルミチューブの破裂試験
〔実施例〕
上記アルミチューブを端から280mmのところで2つに折り、この折り線から5mmの線でもう一度折り、この折り曲げ部をチューブの縦方向に山谷ができるように重ね折りして先端を輪ゴムで固定した。次にアルミチューブの短い方の室にA液60g、長い方の室にB液140gを充填し、それぞれの端部を7mmの幅でヒートシールにより接合して本発明のコーキング材を得た。
【0042】
20℃で24時間放置後、輪ゴムをはずし、アルミチューブを筒状にして10秒間手でしごいて内部の液を混合し、アルミチューブの破裂までに要する時間を測定した。混合開始から破裂までの時間は90秒間であった。
【0043】
〔比較例〕
実施例で用いたのと同じ、厚さ7μmのアルミ箔の、外面を厚さ25μmのナイロン樹脂でラミネートし、内面を厚さ100μmのポリエチレン樹脂でラミネートして、端部を幅7mmでヒートシールにより接合して、上記実施例と同じ形状のアルミチューブを得た。
【0044】
このアルミチューブの引裂強度は6.2kgで、ヒートシールによる接合部の接着強度は8.4kg/7mmであった。上記引裂強度はJIS K 6301のB型ダンベルで、接着強度は180°ピール試験でそれぞれ測定した。
【0045】
上記実施例と全く同じ方法により、同じ2液型発泡硬質ウレタンの原料(A液、B液)を充填してコーキング材を得た。
【0046】
実施例と同じ条件でアルミチューブの破裂試験を行ったところ、アルミチューブの強度が強すぎてアルミチューブは破裂しなかった。
【0047】
【発明の効果】
上記したように、本願請求項1のコーキング材又は請求項4のコーキング方法によれば、2液型発泡硬質ウレタンの原料である2液を現場で計量して、バケツ等の容器で混合する作業が不要であり、アルミチューブのままコーキング部位へ挿入すればよいため、コーキング作業の作業性が著しく改善される。また、保存、運搬時に2液が混合する事故が起こりにくく、しかも使用時には容易に固定具を除去して2液を混合することができ、さらに仕切りのための特殊な器具等を必要としないのでコスト面でも有利である。さらに、2液が十分に混合され、コーキング材として好ましい物性を有する発泡硬質ウレタンが生成する。
請求項2のものによれば、2液の混合開始から適当なタイミングでアルミチューブが破裂するので、コーキング材のコーキング部位への挿入が容易かつ確実に行える。
【0048】
請求項3のものによれば、アルミチューブが適度な強度を有するため、使用時にはウレタンの発泡圧によって適当なタイミングで破裂するが、保存、運搬時には破損が起こりにくい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)は、アルミチューブ10を示す斜視図であり、(b)は、アルミチューブ10を二つに折り曲げた状態を示す斜視図である。
【図2】 (a)は、アルミチューブ10の折曲部をさらに縦方向に折り畳む過程を示す要部斜視図であり、(b)は、アルミチューブ10を縦方向に折り畳んでゴムで固定した状態を示す斜視図である。
【図3】 本発明の一実施例であるコーキング材Aを示す斜視図である。
【符号の説明】
A……コーキング材
10……アルミチューブ
11、13……ヒートシールによる接合部
12、14……折曲部
20……固定具
Claims (4)
- アルミチューブに2液型発泡硬質ウレタンの原料である2液が収納されたコーキング材であって、
前記アルミチューブは樹脂でラミネートされたアルミ箔の端部がヒートシールにより接合されてほぼ筒状に形成されたものであり、所定箇所で折り曲げて、取り外し可能な固定具によって前記折曲部の折曲状態を固定させた仕切り手段によって2室に仕切られており、
前記仕切り手段によって仕切られた2室のそれぞれに2液型発泡硬質ウレタンの原料である2液であって、各液の粘度が25℃において250mpa・s以下であり、2液の混合開始から発泡開始までの所要時間が20℃において40〜80秒間であり、2液の混合開始から発泡終了までの所要時間が90〜180秒間であり、2液を混合して発泡させたときの発泡倍率が4倍以上であるものが別々に充填されており、
前記2室に仕切られた状態を解除して、前記アルミチューブ内で前記2液を混合させると発泡硬質ウレタンが生成し、この発泡硬質ウレタンの発泡圧によって前記アルミチューブが破裂するようになされた
ことを特徴とする地盤改良作業用コーキング材。 - 前記アルミチューブは、JIS K 6301のB型ダンベルによる引裂強度が0.5〜3.0kgであり、前記ヒートシールによる接合部の180°ピール試験による接着強度が0.5〜3.0kg/7mmであり、20℃において、前記2液の混合開始から60〜120秒間で破裂するようになされたことを特徴とする、請求項1に記載の地盤改良作業用コーキング材。
- 前記アルミチューブは、厚さ5〜10μmのアルミ箔を、ポリエチレンテレフタレート樹脂及びポリエチレン樹脂のうちのいずれか一方又は双方でラミネートしたものからなることを特徴とする、請求項1又は2に記載の地盤改良作業用コーキング材。
- 軟弱地盤を固結安定化する作業に用いられるコーキング方法であって、
樹脂でラミネートされたアルミ箔の端部がヒートシールにより接合されてほぼ筒状に形成されたアルミチューブが、所定箇所で折り曲げて、取り外し可能な固定具によって前記折曲部の折曲状態を固定させた仕切り手段によって2室に仕切られており、前記仕切り手段によって仕切られた2室のそれぞれに2液型発泡硬質ウレタンの原料である2液であって、各液の粘度が25℃において250mpa・s以下であり、2液の混合開始から発泡開始までの所要時間が20℃において40〜80秒間であり、2液の混合開始から発泡終了までの所要時間が90〜180秒間であり、2液を混合して発泡させたときの発泡倍率が4倍以上であるものが別々に充填されたコーキング材を、
前記2室に仕切られた状態を解除して前記アルミチューブ内で前記2液を混合させた後、コーキング部位に挿入し、
このコーキング部位において、前記アルミチューブ内で生成する発泡硬質ウレタンの発泡圧によって前記アルミチューブを破裂させる
ことを特徴とするコーキング方法。
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JP02776096A JP3692591B2 (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | コーキング材及びコーキング方法 |
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JPH09221669A JPH09221669A (ja) | 1997-08-26 |
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- 1996-02-15 JP JP02776096A patent/JP3692591B2/ja not_active Expired - Lifetime
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