JPH0253890A

JPH0253890A - 気泡止水剤

Info

Publication number: JPH0253890A
Application number: JP63204528A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Iijima; 茂飯島
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Current assignee: DKS Co Ltd
Priority date: 1988-08-17
Filing date: 1988-08-17
Publication date: 1990-02-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

本発明は、各種土木工事において一時的に止水層を地中
に形成し、必要なくなった時点で止水層を除去できる気
泡止水剤およびその工法に関するものである。

【従来の技術】

従来、根切り工事、シールド工事などに際し、地下水位
の高い地盤に掘削工事等を行うには、該地盤の土砂を全
部掘削除去して流出する地下水を汲み一トげるか、或は
地中に注入管を挿入し、セメントミルク又は凝固性薬剤
を注入するカーテングラウト工法や薬液注入工法が採用
されていた。

【従来技術の問題点】

しかし、上のような在来の止水工法では、工期、工費と
もに嵩み、特にカーテングラウト工法では確実に連続し
た止水壁を形成させるのが困難であり、また薬液注入工
法では、使用薬剤に環境保全上の制約を受け、劇物や弗
素化合物を含まない水ガラス系薬液のみしか使用できな
い。また別に、ベントナイト泥水等を用いて掘削し地中に壁
状の溝を作り、この泥水をコンクリートで置換すること
により連続止水壁を形成する方法もあるが、形成された
止水壁の撓み性不足等の欠点がある。更に、ベントナイト泥水等を用いて構築した地中の壁状
の溝に加熱アスファルト混合物を充填する方法もあるが
、これは加熱を必要とする点で施工管理上欠点があり、
その上、充填途中で硬化が起きる恐れがある。なお以上全既知工法に共通して、工事終了後止水が不要
となっても半永久的に不透水層が存在することになるた
め、周辺部の井戸水７占れや地盤沈下を生じる懸念があ
る。地中に気泡を注入して地盤の透水性を低下させる工法も
提案されているが、単に気泡を注入し−（も短時間に気
泡が消失して効果が失なわれてしまう。この対策として
、デンプン、ＰＶＡ等の保護コロイド剤を併用して気泡
を安定化させることも考えられるが根本的に破泡を防止
できず、逆に粘度増加によって注入が難しくなる欠点が
ある。

【発明が解決しようとする課題］以上の実情に鑑み、本発明は水溶性高分子化合物、硼酸
塩からなるゲル化剤、起泡剤及び再生剤を用いることに
よって従来工法の欠点を除いた新規な気泡止水剤、再生
剤及びそれらを使用する工法を提供することを目的とす
る。【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は水溶性高分子化合物、硼酸塩からな
るゲル化剤、起泡剤の混合液を発泡させた後、地中で固
化させて不透水層を形成しｌＦ水する。モして止水の必
要なくなった時点で固化気泡部に再生剤を注入して元の
状態（透水性地盤）にもどすことのできる気泡止水、再
生剤及びそれらを使用する工法である。注入方法として
は（Ａ）アースオーガー等で地中を攪拌しなから■水溶
性高分子化合物を含む発泡液にゲル化剤、ゲルタイム調
整剤を加え注入する方法■水溶性高分子化合物を含む発
泡液とゲル化剤液を地中に別々に２液を注入して地中で
攪拌混合してゲル化させる方法 ■水溶性高分子化合物、起泡剤、ゲル化剤、ゲルタイム
調整剤等の混合液を地中部で圧縮空気で発泡させながら
攪拌混合してゲル化させる方法（Ｂ）地中部において高圧空気で発泡させながら高圧気
泡で撹拌浸透させた後ゲル化させる方法等を適宜選択す
ることができる。本発明に使用する起泡剤には、アニオン、カチオン、ノ
ニオン、両性の高発泡性すべての薬剤が使用できる。例
えばアニオン活性剤としては、石鹸、アルキルサルフェ
ート、アルキルフォスフェート、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエ
ーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェ
ート、ポリエチレングリコールポリブロピレングリコー
ルプロックボリマー、石油スルホン酸、ソルビタン脂肪
酸エステル等が、カチオン活性剤としてはラウリルトリ
メチルアンモニウムクロライド、ステアリルピリジニウ
ムクロライド等が、両性活性剤としては、ベタイン型両
性活性剤（ラウリルジメチルベタイン等）やアミノ酸型
両性活性剤（ラウリルアミノプロピオン酸メチル等）が
あげられる。その低高度に発泡して安定性のある気泡が得られるもの
であれば使用できる。□添加量としては有効成分０．０
１〜２％で使用・する。０．０１％以下では起泡後の気
泡が不安定で破泡しやすく、２％以上では起泡が阻害さ
れる場合もあり、又コスト的にも高くなるので好ましく
ない。水溶性高分子化合物には硼酸イオンと結合し、ゲルを形
成するものが使用できる。−時止水を目的にするので、
地中に形成されたゲルが経時によって自然劣化したり、
バクテリアによって分解するものが好ましい。しかし自
然劣化やバクテリアに抵抗性の高いものでも、再生剤の
注入混合で、ゲルを消滅できる。この水溶性高分子化合物には、グアーガム、ローカスト
ビーンガム等の天然多糖類及び細菌等の菌体外分泌多糖
類であるキサンタンガム、ラムザンガム、プルラン等が
あげられる。又ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）も有用
である。この水溶性高分子化合物は０．１〜５％で使用される。この濃度以下であれば生成したゲルは弱く、十分な止水
効果を期待できない。５％以上では粘度が高くなり、発
泡や注入が困難となる。水溶性高分子化合物をゲル化さ
せる硼酸イオンを生じさせる化合物には、硼酸、硼砂、
硼酸カリウム、硼酸カルシウム等の硼酸塩を使用する。このゲル化剤は、水溶性高分子化合物に対し０．００５
〜１重量％で使用する。水溶性高分子化合物と硼酸イオンの結合は早く、ゲルタ
イムが非常に短く、このままでは地盤注入が難しいので
、ゲルタイム調整剤を併用する。例えばグリセリン、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレ
ングリコール、ソルビトール、ポリエチレングリコール
ポリプロピレングリコールブロックポリマー等の多価ア
ルコールが適している。又ＥＤＴＡやＮＴＡ等のキレー
ト剤も有効である。これらの物質は硼酸イオンと結合で
き、水溶性高分子化合物と硼酸イオンとの結合反応も抑
制するので、ゲルタイムが調整できる。添加量は水溶性
高分子化合物に対し０９１〜１００倍量である。水溶性高分子化合物と硼酸イオンとの反応は、ｐＨ７〜
９が好ましく、ｐＨ７以下ではゲル化反応が生じず、ｐ
Ｈ９以上では生成したゲルの強度が低下する。苛性ソー
ダ、炭酸ソーダ、炭酸カリ、リン酸ソーダ、水酸化マグ
ネシュウム、水酸化バリウム、アンモニア等のアルカリ
性物質を使用してｐＨを調整する。その添加量は、ｐＨ
を７〜９に調整できる量である。ゲル気泡を破壊して地盤の透水性を回復させる再生剤に
は、硫酸、塩酸、硝酸等の無機酸、酢酸ギ酸、蓚酸、リ
ンゴ酸、クエン酸等の有機酸を使用する。添加量はゲル
気泡をｐＨ５以下にする量を注入混合する。

【作用】

本発明によれば目的に応じてゲルの強さを調整し、半永
久的に止水することもできるし、経時的に止水性を失わ
しめることもできる。また必要な場合には、積極的に再
生剤を加えて止水層を破壊して、透水性を回復すること
もできる。

【実施例】

以下、実施例を掲げ発明をより具体的に説明するが、各
側は当然説明用のものであって、発明思想の内包・外延
を画するものではない。実施例１゜各種水溶性高分子化合物水溶液にＰＨ調整剤、ゲルタイ
ム調整剤、ゲル化剤の順に添加し、溶解後起泡剤として
ラウリルアルコールエチレンオキサイド２モル付加物サ
ルフェートＮａ塩を０．２％（有効成分換算）加えた。この混合液をラボデイスパーＬ型（特殊機化工業製）に
てＩｏｏｏＯｒｐｍで３分間攪拌して５倍発泡液（液体
の体積の５倍容積）を調整した。豊浦標準砂（豊浦硅石工業製）に上記発泡液を４０容量
％混合した後、これに下部に金網を敷いた直径２０ｃｍ
の円筒管に２０ｃｍの厚みに入れて５時間静置した。上
部から圧力０．５　Ｋｇ　／　ｃｏ２の空気で３０分間
加圧して下部から漏れ出る状態を観察した。又別に上部発泡液を容器に入れ、傾けても流動しなくな
る状態になった点をゲルタイムとした。結果は表−１の通りであった。本発明例では２８〜４５分で発泡液が固化し、標準砂に
添加後の加圧でも、漏出が認められなかったが、対照例
では１２〜２２秒で噴発して、止水効果が認められなか
った。訓　旺檀ｌ１ｌｌＥ堅凛＄〜イ４？ｙｊ８Ｉｌｎ８副べ〆Δ ν○１へ実施例２実施例１の本発明例（１）〜（３）を容器から取出し、
１％硫酸水溶液をゲル上砂に対し５容量／容量％添加し
、５分間混合した後、再度円筒容器に２０ｃｍの厚みに
詰めた。１蒔間後上部から圧力０．５　Ｋｇ　／　ｃｍ２の空気
を加圧すると３０〜５５秒ですべて噴発し透水性が回復
できた。実施例３実際の地層に対して本発明ゲル化気泡による止水を行っ
た。滞水砂層（透水係数ｋ　＝　１．０４Ｘ　１０−”
ｃｍ／５ｅｅ）にアースオーガマシン（径８００ｍｍφ
）に攪拌しながら実施例１の本発明例（１）の５倍発泡
液を対象土砂１Ｉ１１３当り４００　ｆＬ圧入し、攪拌
して混合した。３１１後ゲル気泡を注入した部分の透水係数はに＝　４
．０３Ｘ　１０４ｃｍ／ｓｅｃと著しく低下した。次に不透水化した部分を上記アースオーガマジノで攪拌
しながら１％硫酸水溶液を対象土砂１ｍ３当り１００１
注入した。２４時間経過後の注入部透水係数はｋ　＝　
　７．３Ｘ　１０　　ｃｍ／ｓｅａと再び増加し、透水
性を回復した。

【発明の効果】

本発明により以下のような効果が発現する。 ■発泡させると容積が数１００倍にも増加させることが
でき、薬剤コストを大幅に低下できる。 ■細部まで気泡が侵入するので不透水性の高い層を形成
できる。 ■安全性の高い材料を選択使用でき、地下水汚染が少い
。 ■地盤に応じた処方の選定が容易である。（透水性の度
合によって配合率、材料を変えることができる） ■地盤改良効果（崩壊地盤を固める）が得られる。特許出願人　第−Ｔ業製薬株式会社

Claims

【特許請求の範囲】１、水溶性高分子化合物、起泡剤及び硼酸塩からなるゲ
ル化剤を必須成分とすることを特徴とする気泡止水剤２、請求項１記載の剤を用いる気泡止水工法３、請求項
１記載の剤により形成された不透水層を再生剤を使用す
ることにより透水性を回復させる気泡透水回復工法