JPH0681333A - Base rock consolidating method - Google Patents

Base rock consolidating method

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Publication number
JPH0681333A
JPH0681333A JP23606292A JP23606292A JPH0681333A JP H0681333 A JPH0681333 A JP H0681333A JP 23606292 A JP23606292 A JP 23606292A JP 23606292 A JP23606292 A JP 23606292A JP H0681333 A JPH0681333 A JP H0681333A
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JP
Japan
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component
rock
chemical
bedrock
liquid
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Pending
Application number
JP23606292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinya Uda
信也 宇田
Original Assignee
Tokai Rubber Ind Ltd
東海ゴム工業株式会社
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Publication date
Application filed by Tokai Rubber Ind Ltd, 東海ゴム工業株式会社 filed Critical Tokai Rubber Ind Ltd
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Publication of JPH0681333A publication Critical patent/JPH0681333A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the execution property and ground improving performance by specifying the composition of a chemical when infiltrating and hardening the base rock consolidating chemical into the base rock via a rock bolt. CONSTITUTION:A base rock consolidating chemical is a urethane chemical containing a constituent A and at least one of constituents B, C and containing a polypol constituent having the OH value of 550 or above with X/Y of 50/50-100/0wt.%, where X is the constituent A and Y is at least one of the constituents B, C. The constituent A contains 80wt.% or above of at least one compound selected from a group of ethylene glycol, diethylene glycol, and triethylene glycol, and it is the diol having the OH value of 700 or above. The constituent B has the average functional group number of 3-8, and it is the polyol having the OH value of 100-600. The constituent C is the diol containing 20wt.% or above of ethylene oxide. This chemical is pressed into a rock bolt positioned in a hole 22 to be infiltrated into the hole 22. The infiltration property and compression strength can be improved, environmental pollution can be prevented, and the chemical can be quickly gelatinized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、軟弱な岩盤等を堅固
な岩盤に改善する岩盤固結工法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bedrock consolidation method for improving a soft bedrock into a solid bedrock.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、軟弱な岩盤(地盤も含む)に
穴を開けてトンネル工事を行う場合、トンネル切羽の天
盤の落下防止のために、トンネル切羽先端の天盤部に、
天盤のアーチに沿って孔を穿設し、この孔内に、硬化時
間が1〜5分である二液硬化型の薬液を注入して岩盤に
浸透させ硬化させることにより強化することが行われて
いる。このような二液硬化型の薬液としては、従来か
ら、ウレタン系岩盤固結用薬液が使用されている。そし
て、上記ウレタン系岩盤固結用薬液として、各種の固結
用薬液が開発されており、特に硬質ウレタンフォーム系
の固結用薬液は、発泡圧を利用して地盤に薬液を浸透さ
せるため極めて有利である。
2. Description of the Related Art Conventionally, when drilling holes in soft rock (including the ground) for tunnel construction, to prevent the fall of the tunnel face, the top of the tunnel face must be
A hole can be drilled along the arch of the roof, and a two-part curing type chemical with a curing time of 1 to 5 minutes can be injected into this hole to penetrate into the rock and harden to strengthen it. It is being appreciated. As such a two-component curing type chemical liquid, a urethane type rock solidifying chemical liquid has been conventionally used. And, as the urethane-based rock-solidifying liquid, various solidifying liquids have been developed, and in particular, the hard-urethane foam-based solidifying liquid is extremely hard to penetrate the ground by utilizing the foaming pressure. It is advantageous.
【0003】上記ウレタン系岩盤固結用薬液は、水ガラ
ス系グラウト剤と比較して物理的強度が高く、ゲルタイ
ムのコントロールも容易なところから、高価ではある
が、特殊な地盤の強化および止水に用いられてきた。上
記ウレタン系岩盤固結用薬液に用いられるウレタン樹脂
は、通常、イソシアネート組成物と、ポリオール成分,
発泡剤,整泡剤,ウレタン触媒,減粘剤,その他の添加
剤を主体とする硬化剤組成物からなり、使用時に二液を
混合して用いられる。
The above-mentioned urethane-based rock-solidifying chemicals have high physical strength as compared with water glass-based grout agents and can easily control gel time. Has been used for. The urethane resin used in the urethane-based rock-solidifying liquid is usually an isocyanate composition, a polyol component,
The curing agent composition is mainly composed of a foaming agent, a foam stabilizer, a urethane catalyst, a viscosity reducing agent, and other additives, and is used by mixing two liquids at the time of use.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このような岩盤固結用
薬液に要求される特性としては、薬液が低粘度であるこ
と、地盤に注入した際に薬液の浸透性が良好であるこ
と、注入した薬液が地下水により流出分散して反応が不
充分になったり、必要以上に薬液が地中に注入されない
よう注入された薬液は速やかにゲル化すること(瞬結
性)等が要求される。また、岩盤固結用薬液は、地盤強
化が目的の一つであることから、地中で樹脂化した薬液
の圧縮強度が高いことが要求されるとともに、薬液によ
る河川の汚染等の環境問題も配慮する必要がある。
The properties required for such a rock consolidating chemical solution are that the chemical solution has a low viscosity, that the chemical solution has good permeability when injected into the ground, It is required that the chemical solution injected outflow and disperse due to groundwater and the reaction become insufficient, and that the injected chemical solution be rapidly gelled (instantaneous binding property) so that the chemical solution is not injected into the ground more than necessary. In addition, since the chemical solution for bedrock consolidation is one of the purposes for strengthening the ground, it is required that the chemical solution resinified in the ground has high compressive strength and environmental problems such as pollution of rivers by the chemical solution. Need to be considered.
【0005】上記岩盤固結用薬液の粘度は、薬液の浸透
性の観点から低粘度であることが要求され、例えば水ガ
ラス系の岩盤固結用薬液は、通常、10cps/25℃
以下である。これに対してウレタン系岩盤固結用薬液
は、イソシアネート成分およびポリオール成分ともに、
粘度を100cps/25℃以下、好ましくは50cp
s/25℃以下の粘度に設定することは容易ではない。
しかも、圧縮強度の高い薬液とするためには、イソシア
ネート成分,ポリオール成分の双方または片方に、多官
能性の成分を必要とし、かつ従来主張されてきたポリオ
ール成分に高いOH価の範囲では高粘度の薬液が形成さ
れやすい。
The viscosity of the rock-solidifying chemicals is required to be low from the viewpoint of the permeability of the chemicals. For example, a water glass-based rock-solidifying chemical is usually 10 cps / 25 ° C.
It is the following. On the other hand, the urethane-based rock-solidifying chemicals, both the isocyanate component and the polyol component,
Viscosity below 100 cps / 25 ° C, preferably 50 cp
It is not easy to set the viscosity to s / 25 ° C or lower.
Moreover, in order to obtain a chemical solution with high compressive strength, a polyfunctional component is required in both or one of the isocyanate component and the polyol component, and the polyol component which has been conventionally claimed has a high viscosity in the range of high OH value. Is easily formed.
【0006】このように、高粘度化を解決する手段の一
つとして、低粘度の有機溶剤を添加する方法があげら
れ、この方法によると粘度を下げることは可能となる
が、上記有機溶剤を多量に用いると、物理的強度の低下
や河川の汚染等を生起し易い。また、上記有機溶剤とし
てハロゲン系有機溶剤を用いると、このハロゲン系有機
溶剤は減粘効果が高く、しかもガス化し易いために河川
を汚染することが抑制されるものの、ハロゲンガスの生
起に起因する大気汚染の発生、特にオゾンの破壊という
耐オゾン対策上好ましいものではない。
[0006] Thus, as one of means for solving the increase in viscosity, there is a method of adding a low-viscosity organic solvent. According to this method, it is possible to reduce the viscosity. If used in a large amount, it is likely to cause deterioration of physical strength and pollution of rivers. When a halogen-based organic solvent is used as the organic solvent, the halogen-based organic solvent has a high viscosity-reducing effect and is easily gasified, so that pollution of the river is suppressed, but it is caused by the occurrence of halogen gas. This is not preferable in terms of ozone resistance measures such as generation of air pollution, particularly ozone destruction.
【0007】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、緻密な岩盤内にもすばやく浸透してどのよう
な岩盤に対しても均一な固結領域を形成し、しかも環境
汚染の生じない岩盤固結工法の提供をその目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and quickly penetrates into a dense rock mass to form a uniform consolidating area on any rock mass, and causes environmental pollution. Its purpose is to provide a solid rock consolidation method.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の岩盤固結工法は、岩盤に穿設された孔内
に、先端側に薬液吐出孔を有するロックボルトを位置決
めし、このロックボルト内に岩盤固結用薬液を圧入して
上記孔内に岩盤固結用薬液を充満させたのち岩盤に浸透
させ、この岩盤固結用薬液を硬化させることにより岩盤
固結を行う方法であって、上記岩盤固結用薬液として、
下記(A)成分と、下記(B)成分および(C)成分の
少なくとも一方を含み、かつOH価が550以上のポリ
オール成分を含有するウレタン系岩盤固結用薬液であっ
て、しかも上記(A)成分(X)と、上記(B)成分お
よび(C)成分の少なくとも一方(Y)との含有割合
が、重量比で、X/Y=50/50〜100/0に設定
されている岩盤固結用薬液を使用するという構成をと
る。
In order to achieve the above-mentioned object, the bedrock consolidation method of the present invention is to position a lock bolt having a chemical solution discharge hole on the tip side in a hole formed in the bedrock, A method for performing rock mass consolidation by press-fitting a rock mass consolidation chemical into the rock bolts to fill the holes with the rock mass consolidation chemical and then infiltrating the rock mass, and hardening the rock mass consolidation chemical. And, as the above-mentioned bedrock consolidation liquid,
A urethane rock solidifying chemical liquid containing the following component (A) and at least one of the following component (B) and component (C), and a polyol component having an OH value of 550 or more, ) Rock bed in which the content ratio of the component (X) and at least one of the components (B) and (C) (Y) is set to X / Y = 50/50 to 100/0 by weight ratio. It is configured to use a drug solution for consolidation.
【0009】(A)エチレングリコール,ジエチレング
リコールおよびトリエチレングリコールからなる群から
選択された少なくとも一つの化合物を全体の80重量%
以上含有し、かつOH価が700以上のジオール。 (B)平均官能基数が3官能基以上8官能基以下であっ
て、OH価が100〜600のポリオール。 (C)エチレンオキサイドを20重量%以上含有するジ
オール。
(A) at least one compound selected from the group consisting of ethylene glycol, diethylene glycol and triethylene glycol,
A diol containing the above and having an OH value of 700 or more. (B) A polyol having an average number of functional groups of 3 to 8 and an OH value of 100 to 600. (C) A diol containing 20% by weight or more of ethylene oxide.
【0010】[0010]
【作用】すなわち、本発明者らは、環境問題が生ずるこ
となく、しかも岩盤の粗密に係わらず均一な固結領域を
形成することができる岩盤固結工法を確立するために
は、低粘度で圧縮強度の高い、しかも河川および大気汚
染の生じない岩盤固結用薬液の開発が必要であるとの立
場から一連の研究を行った。その結果、ポリオール成分
として、OH価が700以上のジオール(A成分)と、
OH価が100〜600の特定のポリオール(B成分)
およびエチレンオキサイドを20重量%以上含有するジ
オール(C成分)の少なくとも一方とを用い、しかもこ
れら各成分の含有量を特定割合に設定すると、低粘度化
が容易となり、地中への浸透性が向上し、しかも含水率
の異なる地層においても安定的に所定の圧縮強度を保持
することができることを見出しこの発明に到達した。
In other words, the inventors of the present invention have a low viscosity in order to establish a bedrock consolidation method capable of forming a uniform consolidation area regardless of the density of the bedrock without causing environmental problems. A series of studies were conducted from the standpoint that it is necessary to develop a chemical solution for bedrock consolidation that has high compressive strength and does not cause pollution of rivers and air. As a result, as the polyol component, a diol (A component) having an OH value of 700 or more,
Specific polyol with OH value of 100-600 (B component)
When at least one of diol (component C) containing 20% by weight or more of ethylene oxide is used and the content of each component is set to a specific ratio, lowering of viscosity is facilitated and permeability into the ground is improved. It has been found that the present invention has been improved and that a predetermined compressive strength can be stably maintained even in formations having different water contents.
【0011】しかも、この岩盤固結用薬液において、ポ
リオール成分のOH価が550以上に設定すると、この
ポリオール成分と通常のイソシアネート成分とを混合し
て得られる岩盤固結用薬液は、発泡するまでの液状状態
の時間(ライズタイム)が長いにもかかわらず、ゲル化
時間(タックフリータイム)が短いという優れた特徴を
備えている。これは、つぎのように考えられる。すなわ
ち、上記ポリオール成分のOH価が高いため、反応熱に
よる発熱量が高く、触媒水準が従来のウレタンフォーム
で使用される標準のOH価のポリオール成分よりも低く
設定しても充分にタックフリータイムを短縮できるため
ではないかと考えられる。
Moreover, when the OH value of the polyol component is set to 550 or more in this bedrock-consolidating chemical solution, the bedrock-consolidating chemical solution obtained by mixing the polyol component and the usual isocyanate component is used until foaming. Although it has a long liquid-state time (rise time), it has an excellent feature that the gelation time (tack free time) is short. This can be considered as follows. That is, since the OH value of the above polyol component is high, the amount of heat generated by the reaction heat is high, and even if the catalyst level is set lower than the standard OH value polyol component used in conventional urethane foam, the tack-free time is sufficient. It is thought that this is because it can be shortened.
【0012】つぎに、この発明を詳細に説明する。Next, the present invention will be described in detail.
【0013】この発明に用いる岩盤固結用薬液は、下記
(A)成分と、下記(B)成分および(C)成分の少な
くとも一方とを特定の割合で含有するポリオール成分
と、イソシアネート成分とを用いて得られる。
The bedrock consolidation liquid used in the present invention comprises the following component (A), a polyol component containing at least one of the following components (B) and (C) in a specific ratio, and an isocyanate component. Obtained by using.
【0014】(A)エチレングリコール,ジエチレング
リコールおよびトリエチレングリコールからなる群から
選択された少なくとも一つの化合物を全体の80重量%
以上含有し、かつOH価が700以上のジオール。 (B)平均官能基数が3官能基以上8官能基以下であっ
て、OH価が100〜600のポリオール。 (C)エチレンオキサイドを20重量%以上含有するジ
オール。
(A) at least one compound selected from the group consisting of ethylene glycol, diethylene glycol and triethylene glycol, 80% by weight of the total
A diol containing the above and having an OH value of 700 or more. (B) A polyol having an average number of functional groups of 3 to 8 and an OH value of 100 to 600. (C) A diol containing 20% by weight or more of ethylene oxide.
【0015】上記(A)成分は、エチレングリコール,
ジエチレングリコールおよびトリエチレングリコールを
単独でもしくは併せて用い、これらを(A)成分全体の
80重量%(以下「%」と略す)以上含有するジオール
からなり、しかもOH価が700以上でなければならな
い。すなわち、上記化合物が80%未満で、かつOH価
が700未満では、効果的な低粘度化を図ることが不可
能となるからである。そして、上記以外のジオール成分
として、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジ
オール、1,6−ヘキサンジオール等のジーオル類およ
びジオールを基剤として用いたアルキレンオキサイドが
2モル以下のアルキレンオキサイド開環重合物があげら
れ、これらを(A)成分全体の20%以下の範囲で用い
てもよい。
The component (A) is ethylene glycol,
Diethylene glycol and triethylene glycol are used alone or in combination, and they must be composed of a diol containing 80% by weight (hereinafter abbreviated as "%") or more of the entire component (A) and have an OH value of 700 or more. That is, when the compound content is less than 80% and the OH value is less than 700, it is impossible to effectively lower the viscosity. And, as diol components other than the above, diols containing 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol and the like and diols having 2 mol or less of alkylene oxide as a base. Examples thereof include ring-opening polymers, and these may be used in the range of 20% or less of the total amount of the component (A).
【0016】上記(B)成分は、平均官能基数が3官能
基以上8官能基以下であって、OH価が100〜600
のポリオールである。好ましくは、平均官能基数が3官
能基もしくは4官能基であって、OH価が100〜35
0である。すなわち、平均官能基数が3〜8官能基で、
かつOH価が100〜600のものを用いることによっ
て、(A)成分の高いOH価を浸透性を損なわない範囲
において調整することができ、イソシアネート成分とポ
リオール成分の混合比を適正な比率に保持して地層の改
良工事の作業性を改善し、ポリオールの多官能性を利用
して圧縮強度の改善と注入後の固結速度を調整すること
ができる。このようなポリオールとしては、通常、グリ
セリン,トリメチロールプロパン,トリエタノールアミ
ン,ペンタエリスリトール,エチレンジアミン,ソルビ
トール等の多官能基の活性水素化合物を基剤としてこれ
らを単独でもしくは併せて用いた化合物に、アルキレン
オキサイドを開環重合させたポリエーテルポリオールで
ある。上記アルキレンキサイドは、エチレンオキサイ
ド,プロピレンオキサイド等があげられ、好ましくはエ
チレンオキサイドを40%以上用いることが好ましい。
The component (B) has an average number of functional groups of 3 to 8 functional groups and an OH value of 100 to 600.
Is a polyol. Preferably, the average number of functional groups is a trifunctional group or a tetrafunctional group, and the OH value is 100 to 35.
It is 0. That is, the average number of functional groups is 3 to 8 functional groups,
Moreover, by using a resin having an OH value of 100 to 600, the high OH value of the component (A) can be adjusted within a range not impairing the permeability, and the mixing ratio of the isocyanate component and the polyol component is maintained at an appropriate ratio. Therefore, the workability of the formation improvement work can be improved, and the polyfunctionality of the polyol can be utilized to improve the compressive strength and adjust the consolidation rate after pouring. As such a polyol, generally, a glycerin, trimethylolpropane, triethanolamine, pentaerythritol, ethylenediamine, sorbitol and the like, based on a polyfunctional active hydrogen compound as a base, these compounds are used alone or in combination, It is a polyether polyol obtained by ring-opening polymerization of alkylene oxide. Examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide, and it is preferable to use 40% or more of ethylene oxide.
【0017】上記(C)成分は、エチレンオキサイドを
20%以上含有するジオールであって、残りの成分とし
て、(B)成分よりも浸透性を損なわずにOH価の調整
が容易であり、通常、水、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、1,4−ブタンジオール等を基剤とし
て、エチレンオキサイド,プロピレンオキサイドを開環
重合させたポリエーテルポリオールである。また、これ
らのポリエーテルポリオールは、単独でもしくは併せて
用いられる。
The component (C) is a diol containing 20% or more of ethylene oxide, and as the remaining component, the OH value can be easily adjusted without impairing the permeability as compared with the component (B). , A polyether polyol obtained by ring-opening polymerization of ethylene oxide and propylene oxide based on water, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol and the like. Further, these polyether polyols are used alone or in combination.
【0018】上記(A)成分(X)と、(B)成分およ
び(C)成分の少なくとも一方(Y)の含有割合は、重
量比で、X/Y=50/50〜100/0に設定する必
要がある。すなわち、(A)成分の含有割合が50未満
では、良好な浸透性と浸透後の地中における速やかなゲ
ル化達成が不充分になるからである。
The content ratio of the component (A) (X) and at least one of the component (B) and the component (C) (Y) is set to a weight ratio of X / Y = 50/50 to 100/0. There is a need to. That is, when the content ratio of the component (A) is less than 50, good permeability and rapid achievement of gelation in the ground after permeation become insufficient.
【0019】この発明に使用する岩盤固結用薬液に用い
られるポリオール成分は、上記(A)〜(C)成分以外
に、発泡剤,減粘剤,整泡剤,ウレタン触媒等を適宜に
配合される。
The polyol component used in the bedrock consolidating chemical solution used in the present invention appropriately contains, in addition to the above-mentioned components (A) to (C), a foaming agent, a viscosity reducing agent, a foam stabilizer, a urethane catalyst and the like. To be done.
【0020】上記発泡剤としては、水,塩化メチレン,
通常市販されているフロン系発泡剤等があげられ、添加
量としては、発泡倍率が10倍となるように調整され
る。また、上記塩化メチレン,フロン系発泡剤は、減粘
剤としても有益である。
As the foaming agent, water, methylene chloride,
Commonly available freon-based foaming agents and the like can be used, and the addition amount is adjusted so that the expansion ratio is 10 times. Further, the methylene chloride and freon-based foaming agents are also useful as a viscosity reducing agent.
【0021】上記減粘剤としては、不燃性のもの、もし
くは可燃性であっても引火点が70℃以上で粘度が50
cps/25℃以下の有機溶剤等があげられ、例えばセ
ロソルブアセテート,エチルジエチレングリコールアセ
テート,エチレンカーボネート,プロピレンカーボネー
ト,ジグライム類等があげられる。これらはポリオール
成分中15%以下、好ましくは5%以下の範囲で用いら
れる。
The above-mentioned viscosity reducing agent is nonflammable, or even if it is flammable, it has a flash point of 70 ° C. or higher and a viscosity of 50.
Examples include organic solvents having a cps / 25 ° C. or lower, and examples thereof include cellosolve acetate, ethyldiethylene glycol acetate, ethylene carbonate, propylene carbonate, diglymes and the like. These are used in the polyol component in an amount of 15% or less, preferably 5% or less.
【0022】上記整泡剤は、必ずしも添加する必要はな
いが、発泡状態が不安定な場合に、通常のウレタンフォ
ーム用整泡剤が用いられ、ポリオール成分中10%以下
の範囲で使用される。
It is not always necessary to add the above-mentioned foam stabilizer, but when the foaming state is unstable, a usual foam stabilizer for urethane foam is used, and it is used within the range of 10% or less in the polyol component. .
【0023】上記ウレタン触媒としては、トリエチレン
ジアミン,テトラメチルヘキサメチレンジアミン,N−
エチルモルホリン等の三級アミン類およびジブチルチン
ジラウレート等の有機スズ化合物等があげられる。これ
らウレタン触媒の添加量は、岩盤固結剤を使用する地層
の含水率,地層の温度,地層の状態によって適宜にバラ
ンスよく調整される。
As the urethane catalyst, triethylenediamine, tetramethylhexamethylenediamine, N-
Examples include tertiary amines such as ethylmorpholine and organic tin compounds such as dibutyltin dilaurate. The addition amount of these urethane catalysts is appropriately adjusted in a well-balanced manner depending on the water content of the formation using the rock solidifying agent, the temperature of the formation, and the state of the formation.
【0024】この発明に使用する岩盤固結用薬剤に用い
られるポリオール成分は、上記(A)〜(C)成分およ
び発泡剤,減粘剤,整泡剤,ウレタン触媒を配合し混合
することにより得られる。そして、このようにして得ら
れるポリオール成分は、OH価が550以上であること
が必要である。すなわち、OH基が550未満では、反
応液の反応系における発熱量が少なくなるが、ゲル化時
間を一定にするためにウレタン触媒量を多くして調節し
た場合、反応液の低粘度液状状態時間が短くなり、結果
として浸透性に悪影響を与えるからである。
The polyol component used in the bedrock consolidating agent used in the present invention is prepared by mixing and mixing the above-mentioned components (A) to (C), a foaming agent, a viscosity reducing agent, a foam stabilizer and a urethane catalyst. can get. The OH value of the polyol component thus obtained must be 550 or more. That is, when the OH group is less than 550, the amount of heat generated in the reaction system of the reaction solution is small, but when the urethane catalyst amount is adjusted to be large in order to keep the gelling time constant, the low viscosity liquid state time of the reaction solution is Is shortened, and as a result, the permeability is adversely affected.
【0025】上記ポリオール成分と反応させるイソシア
ネート成分は、全体の粘度が180cps/25℃以下
が好ましく、特に好ましくは50cps/25℃以下で
ある。そして、イソシアネート成分としては、アニリン
/ホルムアルデヒドを縮合し、ついでホスゲン化したポ
リフェニレン−ポリメチレン−ポリイソシアネート(粗
4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート)、4,
4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−ジ
フェニルメタンジイソシアネート、カルボジイミド変性
の従来公知のジフェニルメタンジイソシアネート等があ
げられる。さらに、これらに加えて、低粘度性が損なわ
れない範囲において、トリレンジイソシアネート,ヘキ
サメチレンジイソシアネート,イソホロンジイソシアネ
ート,キシリレンジイソシアネート等と末端に活性水素
基を有する化合物とのプレポリマーを添加することがで
きる。さらに、少量であればナフタレンジイソシアネー
ト等従来公知の高沸点で毒性の少ないイソシアネートを
添加することもできる。
The total viscosity of the isocyanate component to be reacted with the above polyol component is preferably 180 cps / 25 ° C. or less, and particularly preferably 50 cps / 25 ° C. or less. As the isocyanate component, polyphenylene-polymethylene-polyisocyanate (crude 4,4'-diphenylmethane diisocyanate) obtained by condensing aniline / formaldehyde and then phosgenation, 4,
Examples thereof include 4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-diphenylmethane diisocyanate, and carbodiimide-modified conventionally known diphenylmethane diisocyanate. In addition to these, it is possible to add a prepolymer of tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylylene diisocyanate and the like and a compound having an active hydrogen group at the terminal, as long as the low viscosity is not impaired. it can. Further, if it is a small amount, conventionally well-known high boiling point and less toxic isocyanate such as naphthalene diisocyanate can be added.
【0026】そして、上記イソシアネート成分をそのま
ま単独でもしくは混合物として用いることができるが、
さらに低粘度の液状のイソシアネートを得る目的で、前
記減粘剤を、全体の15%以下、好ましくは5%以下の
範囲で配合することもできる。このようにして得られた
イソシアネート成分のNCO含有%は、25%以上であ
ることが好ましく、特に好ましくは28〜33%の範囲
である。
The above isocyanate component can be used as it is or as a mixture.
For the purpose of obtaining a liquid isocyanate having a lower viscosity, the above-mentioned viscosity reducing agent may be added in an amount of 15% or less, preferably 5% or less based on the whole amount. The NCO content% of the isocyanate component thus obtained is preferably 25% or more, and particularly preferably in the range of 28 to 33%.
【0027】この発明に用いる岩盤固結用薬剤は、上記
特定のポリオール成分およびイソシアネート成分との組
み合わせからなり、地層等に注入する際に、上記両者を
混合して用いられる。上記ポリオール成分とイソシアネ
ート成分の配合比率は、工事の作業性を勘案して1/2
または通常1/3の比率で用いられ、地層の水分等は別
途考慮するとして、イソシアネート・インデックスが9
0〜150、好ましくは120〜140に設定すること
が好ましい。なお、上記イソシアネート・インデックス
は、反応混合物中のイソシアネート基の数を反応混合物
中に存在するイソシアネート反応基の数で割り、100
倍した比率であり、水は2官能化合物として計算され
る。
The bedrock consolidating agent used in the present invention comprises a combination of the above specific polyol component and isocyanate component, and is used as a mixture of both when injecting into a formation or the like. The mixing ratio of the above polyol component and isocyanate component is 1/2 considering the workability of construction.
Ordinarily, it is used at a ratio of 1/3 and the isocyanate index is 9
It is preferable to set it to 0 to 150, preferably 120 to 140. The above-mentioned isocyanate index is 100 divided by the number of isocyanate groups in the reaction mixture by the number of isocyanate-reactive groups present in the reaction mixture.
Water is calculated as a bifunctional compound.
【0028】この発明の岩盤固結工法は、上記特定のポ
リオール成分を含有する岩盤固結用薬液を用い、例えば
つぎのようにして岩盤固結を行うものである。すなわ
ち、まず、薬液圧入に先立ち、トンネル切羽先端の天蓋
部8に、天蓋に沿って所定間隔で、図1に示すように、
ジャンボドリル等の削岩機21によって孔22を穿設す
る(水平面から上向きに10〜20°の角度に穿設する
ことが好ましい)。そして、上記孔22内に、図2に示
す中空バイプ状のロックボルトを挿入する。このロック
ボルトは、先端閉鎖型中空パイプからなるパッカー部1
と、中空のロックボルト本体2とを、ねじ継手で連結し
てなり、外径27mm,内径14mmで全長Aが略3
m、パッカー部1の長さBが1m、ロックボルト本体2
の長さCが2mに設定されている。そして、上記パッカ
ー部1の先端部の外周に直径5mmの薬液吐出孔4が1
0個形成されている。なお、パッカー部1内には、静止
ミキサー5が、その根元側リング部6をパッカー部1内
の段部1aに固定した状態で挿入されている。また、7
は逆止弁付継手で、通常は除かれており薬液注入時にら
合される。つぎに、孔22に挿入されたロックボルトの
ロックボルト本体2の後端に、図3に示すように、打ち
込み用アダプター23を取り付けて削岩機,コールビッ
ク24等で打ち込み、ついで打ち込まれたロックボルト
の後端に、図4に示すように、逆止弁付継手25を取り
付け、これに、接続ユニット10付ホース11を、その
接続ユニット10を逆止弁付継手25にワンタッチで装
着することにより取り付ける。ついで、そのホース11
から、この発明の岩盤固結用薬液であるポリオール成分
およびイソシアネート成分をロックボルト内に3〜10
kg/cm2 の圧力で圧入する。このようにして圧入さ
れたポリオール成分およびイソシアネート成分は、ねじ
継手3までは互いに層流状態で到達し、パッカー部1に
到達した以降は、静止ミキサー5(図2参照)により混
合され、その状態でロックボルト先端の薬液吐出孔4か
ら吐出される。この場合、最初に吐出された混合液は、
孔22の奥側から手前開口に向かって流れ、その過程で
硬化して、孔22の開口に到達するまでに完全に硬化状
態になって開口を閉塞し、あとから吐出される混合液の
漏れを防ぐ。このため、いちいちパッキンを使用して孔
22の開口を閉塞する必要はない。そして、上記吐出さ
れた混合液が完全に硬化すると、ウレタン圧入ポンプの
圧力が急に高くなるため、薬液の圧入を停止し、接続ユ
ニット10を外す。このようにしてロックボルトが孔2
2内に固定され、かつ孔22の周囲の岩盤(地山)が硬
化樹脂で固結される。この状態を図5に示す。このよう
にして岩盤固結が行われる。26は得られた固結領域で
ある。その結果、図6に示すように、複数のロックボル
トとそれぞれの周囲の固結領域26との相乗効果により
天蓋部8全体の補強が行われる。なお、この工法におい
ては、薬液の粘度が従来よりも低く、浸透性が高いた
め、従来よりも薬液を短時間で浸透させることができ
る。あるいは、薬液の圧入の圧力を従来より低く設定し
ても、従来と同様の圧入時間で充分な浸透領域を形成す
ることができる。
In the bedrock consolidation method of the present invention, the bedrock consolidation is carried out, for example, as follows, using the bedrock consolidation solution containing the specific polyol component. That is, first, prior to the chemical injection, as shown in FIG. 1, at the canopy portion 8 at the tip of the tunnel face at predetermined intervals along the canopy,
The hole 22 is bored by a rock drill 21 such as a jumbo drill (preferably bored at an angle of 10 to 20 upward from the horizontal plane). Then, the hollow bolt lock bolt shown in FIG. 2 is inserted into the hole 22. This lock bolt is a packer unit 1 made of a hollow pipe with a closed tip.
And a hollow lock bolt body 2 are connected by a screw joint, and the outer diameter is 27 mm, the inner diameter is 14 mm, and the total length A is about 3
m, the length B of the packer part 1 is 1 m, and the lock bolt body 2
Has a length C of 2 m. Then, a chemical liquid discharge hole 4 having a diameter of 5 mm is formed on the outer periphery of the tip portion of the packer portion 1.
0 is formed. A static mixer 5 is inserted in the packer unit 1 with its root side ring unit 6 fixed to a step 1a in the packer unit 1. Also, 7
Is a joint with a check valve, which is normally removed and is fitted at the time of injecting a chemical solution. Next, as shown in FIG. 3, a driving adapter 23 is attached to the rear end of the lock bolt main body 2 of the lock bolt inserted into the hole 22 and driven by a rock drill, a coal big 24, etc., and then driven. As shown in FIG. 4, a joint 25 with a check valve is attached to the rear end of the lock bolt, and the hose 11 with the connection unit 10 is attached to the joint 25 with the check valve with one touch. To install. Then, the hose 11
Therefore, the rock component containing the polyol component and the isocyanate component, which are the rock-solidifying chemicals of the present invention, are contained in the rock bolt in an amount of 3 to 10
Press in at a pressure of kg / cm 2 . The polyol component and the isocyanate component thus press-fitted reach each other to the threaded joint 3 in a laminar flow state, and after reaching the packer unit 1, they are mixed by the static mixer 5 (see FIG. 2), and the state thereof is maintained. Is discharged from the chemical liquid discharge hole 4 at the tip of the lock bolt. In this case, the mixed liquid discharged first is
It flows from the back side of the hole 22 toward the front opening and hardens in the process to completely harden by the time it reaches the opening of the hole 22, closing the opening, and leakage of the liquid mixture discharged later. prevent. Therefore, it is not necessary to use packing to block the opening of the hole 22. Then, when the discharged mixed liquid is completely cured, the pressure of the urethane press-fitting pump suddenly rises, so the press-fitting of the chemical liquid is stopped and the connection unit 10 is removed. In this way the lock bolt
The rock (ground) around the hole 22 is fixed by the hardened resin. This state is shown in FIG. In this way, bedrock consolidation is performed. 26 is the obtained consolidation area. As a result, as shown in FIG. 6, the entire canopy portion 8 is reinforced by the synergistic effect of the plurality of lock bolts and the solidified regions 26 around them. In this construction method, since the viscosity of the chemical liquid is lower than the conventional one and the permeability is high, the chemical liquid can be permeated in a shorter time than the conventional one. Alternatively, even if the pressure for press-fitting the chemical solution is set lower than the conventional pressure, a sufficient permeation region can be formed in the same press-fitting time as the conventional one.
【0029】また、この発明では、図7および図8に示
す自穿孔タイプのロックボルトを使用して薬液圧入を行
うことができる。このロックボルトは、パッカー部1お
よびロックボルト本体2をねじ継手で連結することによ
り構成されているが、パッカー部1の先端が開放されて
おり、この開放部にドリル部(図8参照)13を嵌合し
て構成されている。このドリル部13は、先端の端面に
4枚の刃14が円周方向に90°間隔で設けられてお
り、端面の中央部に中心孔15が形成されているととも
に、刃と刃の間にそれぞれ外周孔16が形成されてい
る。なお、逆止弁付継手は、薬液圧入時にロックボルト
本体2の後端にねじ結合される。上記ロックボルトを用
いて薬液を圧入するときは、図9に示すように、ロック
ボルトを削岩機28にドリルとして取り付け、孔穿設時
に、水(エアー)供給配管29からロックボルト内に水
等を圧入してロックボルトの刃が削り出す土,砂等を、
孔22の外部に排出しながら孔22の穿孔を行う。この
ように、ロックボルトをドリルとして使用して孔を形成
し、その孔の中にロックボルトを残し、ついでロックボ
ルト後端に逆止弁付継手25を接続し、図10に示すよ
うに、接続ユニット10付ホース11をワンタッチで接
続し、岩盤固結用薬液のポリオール成分およびイソシア
ネート成分を注入し、ロックボルト先端の刃部に設けら
れた中心孔15,外周孔16から吐出させ、打ち込みタ
イプと同様にして岩盤固結(図11参照)を行う。この
ようにして、天蓋部8のアーチに沿って所定間隔でロッ
クボルトが打ち込まれ、その周囲にウレタン樹脂による
固結領域26が形成され天蓋部8の補強がなされる。
Further, according to the present invention, the chemical liquid can be press-fitted using the self-drilling type lock bolt shown in FIGS. 7 and 8. This lock bolt is configured by connecting the packer unit 1 and the lock bolt main body 2 with a screw joint, but the tip of the packer unit 1 is open, and a drill part (see FIG. 8) 13 is provided in this open part. It is configured by fitting. In this drill portion 13, four blades 14 are provided on the end face at the tip end at intervals of 90 ° in the circumferential direction, a central hole 15 is formed in the center of the end face, and between the blades and the blade. An outer peripheral hole 16 is formed in each case. The check valve joint is screwed to the rear end of the lock bolt main body 2 when the chemical liquid is press-fitted. When the chemical solution is press-fitted using the lock bolt, as shown in FIG. 9, the rock bolt is attached to the rock drill 28 as a drill, and at the time of drilling a hole, water (air) supply pipe 29 is used to insert water into the lock bolt. Soil, sand, etc. that the blade of the lock bolt cuts in by press-fitting
The holes 22 are punched while being discharged to the outside of the holes 22. In this way, a hole is formed by using the rock bolt as a drill, the rock bolt is left in the hole, and then the check valve joint 25 is connected to the rear end of the rock bolt, as shown in FIG. The hose 11 with the connection unit 10 is connected with one touch, the polyol component and the isocyanate component of the bedrock consolidating liquid are injected, and discharged from the center hole 15 and the outer peripheral hole 16 provided in the blade portion at the tip of the rock bolt, and driven type Rock mass consolidation (see Fig. 11) is performed in the same manner as in. In this manner, the lock bolts are driven at predetermined intervals along the arch of the canopy portion 8, and the solidified region 26 made of urethane resin is formed around the lock bolts to reinforce the canopy portion 8.
【0030】このようにして得られた固結領域26は、
細部まで、岩盤固結用薬液による固結がゆきわたってお
り、岩盤の粗密にかかわらず均一な固結がなされる。し
かも、環境汚染の問題が生ずることもない。
The consolidation region 26 thus obtained is
Even to the smallest detail, the solidification by the bedrock congealing liquid has spread, and even if the bedrock is dense or dense, it is uniformly consolidated. Moreover, the problem of environmental pollution does not occur.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上のように、この発明の岩盤固結工法
は、ポリオール成分として、OH価が700以上のジオ
ール(A成分)と、OH価が100〜600の特定のポ
リオール(B成分)およびエチレンオキサイドを20重
量%以上含有するジオール(C成分)の少なくとも一方
とを用い、しかもこれら各成分の含有量が特定割合に設
定されている薬液を用いる。このため、薬液全体の粘度
が低く、地中への浸透性に優れ、しかも含水率の異なる
地層においても安定的に所定の圧縮強度を保持すること
ができる。したがって、この岩盤固結用薬液を用いるこ
とにより、岩盤組織が粗密で従来の薬液では充分に浸透
しなかった部位のすみずみまで薬液を浸透させることが
でき、均一な固結領域を形成することができる。しか
も、低粘度であるために、従来のように有機溶剤を多量
に添加して低粘度化を図る必要がなく、環境汚染の問題
が生ずることもない。さらに、ポリオール成分のOH価
が550以上に設定されているため、このポリオール成
分と通常のイソシアネート成分とを混合して得られる岩
盤固結剤は、発泡するまでの液状状態の時間(ライズタ
イム)が長いにもかかわらず、ゲル化時間(タックフリ
ータイム)が短いという優れた特徴を備えており、岩盤
固結が容易に行うことができる。そして、上記薬液は安
価であるため、工法自体にかかるコストも低く抑えるこ
とができるという利点を有する。
As described above, in the bedrock consolidation method of the present invention, the polyol component is a diol having an OH value of 700 or more (component A) and a specific polyol having an OH value of 100 to 600 (component B). And at least one of diols (component C) containing 20% by weight or more of ethylene oxide, and a chemical liquid in which the content of each of these components is set to a specific ratio is used. Therefore, the viscosity of the entire chemical solution is low, the permeability into the ground is excellent, and a predetermined compressive strength can be stably maintained even in the formations having different water contents. Therefore, by using this bedrock-consolidating chemical, it is possible to allow the chemical to penetrate to every corner of the rock tissue where the rock tissue is dense and dense and could not sufficiently penetrate with conventional chemicals, and to form a uniform consolidation area. You can Moreover, since it has a low viscosity, it is not necessary to add a large amount of an organic solvent to lower the viscosity as in the conventional case, and the problem of environmental pollution does not occur. Furthermore, since the OH value of the polyol component is set to 550 or more, the rock solidifying agent obtained by mixing this polyol component and the usual isocyanate component is the time in the liquid state until foaming (rise time). Although it has a long time, it has an excellent feature that the gelation time (tack free time) is short, so that bedrock can be easily consolidated. Since the above-mentioned chemicals are inexpensive, there is an advantage that the cost of the construction method itself can be kept low.
【0032】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
Next, examples will be described together with comparative examples.
【0033】[0033]
【実施例1〜10】下記の表1および表2に示す各成分
(a液原料)を同表に示す割合で配合し混合することに
よりポリオール成分を主成分とするa液を作製した。一
方、下記の表1および表2に示す各成分(b液原料)を
同表に示す割合で配合し混合することによりイソシアネ
ート成分を主成分とするb液を作製した。このようにし
てa液およびb液との組み合わせからなる岩盤固結用薬
液を得た。なお、得られたa液のOH価も表1および表
2に併せて示した。
Examples 1 to 10 Liquids containing a polyol component as a main component were prepared by mixing and mixing the respective components (raw materials for liquid a) shown in Tables 1 and 2 below in the proportions shown in the table. On the other hand, each component (raw material for liquid b) shown in Tables 1 and 2 below was blended and mixed at a ratio shown in the same table to prepare a liquid b containing an isocyanate component as a main component. In this way, a bedrock consolidating chemical solution consisting of a combination of the solutions a and b was obtained. The OH value of the obtained liquid a is also shown in Tables 1 and 2.
【0034】[0034]
【表1】 [Table 1]
【0035】[0035]
【表2】 [Table 2]
【0036】[0036]
【比較例1〜5】下記の表3に示す各成分(c液原料)
を同表に示す割合で配合し混合することによりポリオー
ル成分を主成分とするc液を作製した。一方、下記の表
3に示す各成分(d液原料)を同表に示す割合で配合し
混合することによりイソシアネート成分を主成分とする
d液を作製した。このようにしてc液およびd液との組
み合わせからなる岩盤固結用薬液を得た。このようにし
てc液およびd液との組み合わせからなる岩盤固結用薬
液を得た。なお、得られたc液のOH価も表3に併せて
示した。
[Comparative Examples 1 to 5] Each component shown in Table 3 below (c liquid raw material)
Was mixed and mixed at a ratio shown in the table to prepare a liquid c containing a polyol component as a main component. On the other hand, by mixing the components shown in Table 3 below (raw materials for the d liquid) in the proportions shown in the table and mixing them, a d liquid containing an isocyanate component as a main component was prepared. In this way, a bedrock congealing liquid containing a combination of liquid c and liquid d was obtained. In this way, a bedrock congealing liquid containing a combination of liquid c and liquid d was obtained. The OH value of the obtained liquid c is also shown in Table 3.
【0037】[0037]
【表3】 [Table 3]
【0038】このようにして得られた岩盤固結用薬液に
ついて、a〜d液の25℃における各粘度を測定した。
その結果、50cps/25℃以下のものを◎、60c
ps/25℃以下のものを○、100cps/25℃以
下のものを△、100cps/25℃以上のものを×と
して評価し後記の表4〜表6に示した。
The viscosities of the rock admixtures thus obtained at 25 ° C. were measured for liquids a to d.
As a result, those with a temperature of 50 cps / 25 ° C or less are marked with ◎, 60 c
Those having a ps / 25 ° C. or less were evaluated as ◯, those having a temperature of 100 cps / 25 ° C. or less were evaluated as Δ, and those having a temperature of 100 cps / 25 ° C. or more were evaluated as x, and the results are shown in Tables 4 to 6 below.
【0039】また、上記混合したものについて、岩盤固
結用薬液の発泡特性、すなわち、クリームタイム(C
T)、ライズタイム(RT)、タックフリータイム(T
FT)、トップタイム(TT)および2液を反応させて
得られるポリウレタン樹脂の密度、圧縮強度を測定し後
記の表4〜表6に併せて示した。なお、上記CT,R
T,TFT,TTの測定は、つぎのようにして行った。
aまたはc液と、bまたはd液を25℃に調整し、所定
の混合比で高速攪拌機によって攪拌し、約6秒後に紙コ
ップに吐瀉する。クリーム状の液が透明になる時点をク
リームタイムとして測定し、再度クリーム状になって泡
が立ち上がり始める時点をライズタイムとして測定し、
立ち上がるフォームのべたつきが無くなる時点をタック
フリータイムとして測定し、フォームが最も高く上昇し
た時点をトップタイムとして測定した。
With respect to the above mixture, the foaming characteristic of the bedrock-consolidating chemical, that is, the cream time (C
T), rise time (RT), tack free time (T
FT), top time (TT) and the density and compressive strength of the polyurethane resin obtained by reacting the two liquids were measured and shown in Tables 4 to 6 below. The CT and R
The T, TFT and TT were measured as follows.
The liquids a or c and the liquids b or d are adjusted to 25 ° C., stirred with a high-speed stirrer at a predetermined mixing ratio, and after about 6 seconds, they are discharged into a paper cup. The time when the creamy liquid becomes transparent is measured as the cream time, and the time when the cream becomes liquid again and bubbles start to rise is measured as the rise time.
The time when the stickiness of the rising foam disappeared was measured as the tack free time, and the time when the foam rose the highest was measured as the top time.
【0040】そして、ポリウレタン樹脂の密度は、発泡
したフォームを3×3×3cmの立方体として切り出
し、その重量をその体積で割って測定した。
The density of the polyurethane resin was measured by cutting out the foamed foam into cubes of 3 × 3 × 3 cm, and dividing the weight by the volume.
【0041】ついで、上記密度を測定した試験片は、万
能試験機で圧縮し、その降伏点を圧縮強度とした。
Next, the test piece whose density was measured was compressed by a universal testing machine, and the yield point was taken as the compressive strength.
【0042】さらに、得られた岩盤固結用薬液の浸透性
について、つぎのようにして評価した。まず、直径25
mm×高さ30cmのガラス管に、4号珪砂を入れ、高
さ25cmまでバイブレーターで振動させて可能な限り
硬く詰める。ついで、表1および表2のa液,表3のc
液と、表1および表2のb液,表3のd液とを同表に示
す割合で配合,混合し、これの50gを上記ガラス管の
上から流し込み10cmに到達する時間を測定する。そ
して、この時間が、4分未満を○、4分以上を×として
示した。
Further, the permeability of the obtained rock solidifying chemicals was evaluated as follows. First, diameter 25
Put No. 4 silica sand in a glass tube of mm x height 30 cm and vibrate it up to a height of 25 cm and stuff it as hard as possible. Then, liquids a in Tables 1 and 2 and c in Table 3
The liquid, the liquid b of Tables 1 and 2, and the liquid d of Table 3 were mixed and mixed at the ratios shown in the same table, and 50 g of this was poured from above the glass tube and the time required to reach 10 cm was measured. Then, this time is indicated as ◯ when less than 4 minutes and as x when 4 minutes or more.
【0043】また、フォームのクラック発生状態を目視
により評価し、そのクラックのないフォームを○、クラ
ックの発生したフォームを×として示した。なお、クラ
ックの発生したフォームは、密度および圧縮強度の測定
ができなかった。
Further, the crack generation state of the foam was visually evaluated, and the foam having no crack was indicated by ◯ and the foam in which crack was generated was indicated by x. The foam with cracks could not be measured for density and compressive strength.
【0044】[0044]
【表4】 [Table 4]
【0045】[0045]
【表5】 [Table 5]
【0046】[0046]
【表6】 [Table 6]
【0047】上記表4〜表6の結果から、この発明に用
いる薬液のポリオール成分を含むa液の粘度は、比較例
に示したc液の粘度と比較して極めて低く、浸透性が優
れていることを示す。比較例2のc液は、若干粘度が低
いが、密度が90kg/m3前後の実施例の圧縮強度と
比較すると圧縮強度が低く浸透性と物性のバランスがよ
くない。また、実施例のRT/TFTと比較例のRT/
TFTを比較すると実施例の方が、一定のRTにおいて
TFTが短く、同じ特性の液状状態である場合に、実施
例の方がゲル化速度が速いことを示す。比較例2および
5において、CTが測定できなかったが、これは透明な
液状状態を保持できずに液が増粘しRTに移行してしま
ったことを示す。比較例において実施例よりも圧縮強度
が高いものもあるが、浸透性の面でほとんど実用性がな
い。比較例5から、この発明の請求範囲外の(A)成分
を用いても充分な特性を発揮しえないことを示す。
From the results of Tables 4 to 6 above, the viscosity of the liquid a containing the polyol component of the chemical liquid used in the present invention is extremely low as compared with the viscosity of the liquid c shown in the comparative example, and the permeability is excellent. Indicates that The liquid c of Comparative Example 2 has a slightly low viscosity, but has a low compressive strength and a poor balance between permeability and physical properties as compared with the compressive strength of the Example having a density of about 90 kg / m 3 . In addition, RT / TFT of the example and RT / TFT of the comparative example
Comparing the TFTs, the example shows that the gelation rate is faster in the case where the TFT is shorter at a constant RT and is in a liquid state with the same characteristics. In Comparative Examples 2 and 5, CT could not be measured, which means that the liquid state could not be maintained and the liquid thickened and moved to RT. Some of the comparative examples have higher compressive strength than the examples, but are hardly practical in terms of permeability. Comparative Example 5 shows that even if the component (A) outside the scope of the claims of the present invention is used, sufficient characteristics cannot be exhibited.
【0048】[0048]
【実施例11】1×1×1m(1m3 )の鉄製容器に珪
砂4号を充填し、さらに水を充填して砂の上面より突き
固めた後、水を排水して含水砂層を形成した。これに固
結剤の2成分系薬液を混合する発泡機を接続した鉄製の
注入管を約60cmの上記砂中に埋め込んだ。発泡機の
注入速度を5.0kg/分にセットし、10kgの下記
処方のa液とb液を発泡機で連続的に混合しながら砂中
に注入し翌日固結した砂を含む樹脂状ブロックを取り出
し、注入状況の観察と密度および圧縮強度の測定を行っ
た。
[Embodiment 11] A 1 × 1 × 1 m (1 m 3 ) iron container was filled with silica sand No. 4, further filled with water and tamped from the upper surface of the sand, and then the water was drained to form a hydrous sand layer. . An iron injection pipe connected to a foaming machine for mixing the two-component chemical liquid of the solidifying agent was embedded in the sand of about 60 cm. The injection speed of the foaming machine was set to 5.0 kg / min, and 10 kg of liquids a and b having the following formulations were continuously mixed with the foaming machine and injected into the sand, and the resin block containing sand solidified the next day Then, the injection state was observed and the density and compressive strength were measured.
【0049】〔a液の処方〕 ジエチレングリコール 1740g ポリオール(5) 745g 水 25g 整泡剤 17g ポリキャット8 17g 〔b液の処方〕 粗MDI(1) 6262g プロピレンカーボネート 1193g[Formulation of liquid a] Diethylene glycol 1740 g Polyol (5) 745 g Water 25 g Foam stabilizer 17 g Polycat 8 17 g [Formulation of liquid b] Crude MDI (1) 6262 g Propylene carbonate 1193 g
【0050】その結果、注入圧力9kg/cm2 、注入
時間120秒で注入を完了し、砂の表面への薬液の流出
もなく、硬化後、取り出した樹脂のブロックの容積は、
約49ミリリットルで、その形状は、円球に近い楕円状
であり、浸透性は良好と判断された。また、ブロックか
ら取り出した試験片の密度および圧縮強度を測定した結
果、密度は1.54gr/cm3 で、圧縮強度53kg
以上の強度を示し、充分な実用的強度であった。
As a result, the injection was completed at an injection pressure of 9 kg / cm 2 and an injection time of 120 seconds, and the chemical solution did not flow out to the surface of the sand. After curing, the volume of the resin block taken out was:
About 49 ml, the shape was an ellipse close to a sphere, and the permeability was judged to be good. Moreover, the density and the compressive strength of the test piece taken out from the block were measured. As a result, the density was 1.54 gr / cm 3 , and the compressive strength was 53 kg.
The above strength was exhibited and it was a sufficient practical strength.
【0051】[0051]
【比較例6】実施例11と同様の珪砂4号を充填し、こ
れに固結剤の2成分系薬液を混合する発泡機を接続した
鉄製の注入管を約60cmの上記砂中に埋め込んだ。発
泡機の注入速度を5.0kg/分にセットし、10kg
の下記処方のa液とb液を発泡機で連続的に混合しなが
ら砂中に注入し翌日固結した砂を含む樹脂状ブロックを
取り出し、注入状況の観察と密度および圧縮強度の測定
を行った。
[Comparative Example 6] Silica sand No. 4 similar to that in Example 11 was filled, and an iron injection pipe connected to a foaming machine for mixing the two-component chemical liquid of the solidifying agent was embedded in the sand of about 60 cm. . Set the injection speed of the foaming machine to 5.0 kg / min and set it to 10 kg.
The liquid a and the liquid b having the following formulation are continuously mixed with a foaming machine and poured into the sand, and the resinous block containing the solidified sand is taken out the next day, and the injection state is observed and the density and the compression strength are measured. It was
【0052】〔a液の処方〕 ポリオール(3) 890g ジプロピレングリコール 2070g 水 32g 整泡剤 25g ポリキャット8 50g 〔b液の処方〕 粗MDI(1) 6610g メチレンクロライド 373g[Formulation of liquid a] Polyol (3) 890 g Dipropylene glycol 2070 g Water 32 g Foam stabilizer 25 g Polycat 850 g [Formulation of liquid b] Crude MDI (1) 6610 g Methylene chloride 373 g
【0053】その結果、注入圧力13kg/cm2 、注
入時間120秒で注入を完了した。注入管に沿って砂の
表面に薬液の流出が認められ、取り出した樹脂のブロッ
クの容積は、約39リットルで、その形状は、若干扁平
な、凹凸のある棒状の形状を有し浸透性は不良と判断し
た。また、ブロックから取り出した試験片の密度および
圧縮強度を測定した結果、密度は1.47gr/cm3
で、圧縮強度49kgの強度を示し、圧縮強度について
は良好であった。
As a result, the injection was completed at an injection pressure of 13 kg / cm 2 and an injection time of 120 seconds. Outflow of the chemical liquid was observed on the sand surface along the injection pipe, and the volume of the resin block taken out was about 39 liters, and its shape was a slightly flat, uneven rod-like shape, and the permeability was It was judged to be defective. Moreover, the density and the compressive strength of the test piece taken out from the block were measured, and as a result, the density was 1.47 gr / cm 3.
The compression strength was 49 kg, and the compression strength was good.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】岩盤に孔を穿設する説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of forming a hole in rock.
【図2】この発明の岩盤固結用薬液の圧入に用いる打ち
込みタイプのロックボルトの縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a driving type rock bolt used for press-fitting a rock consolidating chemical liquid of the present invention.
【図3】薬液の圧入方法の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a method for press-fitting a chemical liquid.
【図4】薬液の圧入方法の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for press-fitting a chemical liquid.
【図5】薬液の圧入方法の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a method for press-fitting a chemical liquid.
【図6】薬液圧入による施工後の天蓋部を眺めた状態図
である。
FIG. 6 is a state view of the canopy portion after the construction by press-fitting a chemical solution.
【図7】自穿孔タイプのロックボルトの縦断面図であ
る。
FIG. 7 is a vertical sectional view of a self-drilling type rock bolt.
【図8】上記ロックボルトの要部拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of a main part of the lock bolt.
【図9】薬液の圧入方法の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a method for press-fitting a chemical liquid.
【図10】薬液の圧入方法の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a method for press-fitting a chemical liquid.
【図11】薬液の圧入方法の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a method for press-fitting a chemical liquid.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
26 固結領域 26 consolidation area

Claims (1)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 岩盤に穿設された孔内に、先端側に薬液
    吐出孔を有するロックボルトを位置決めし、このロック
    ボルト内に岩盤固結用薬液を圧入して上記孔内に岩盤固
    結用薬液を充満させたのち岩盤に浸透させ、この岩盤固
    結用薬液を硬化させることにより岩盤固結を行う方法で
    あって、上記岩盤固結用薬液として、下記(A)成分
    と、下記(B)成分および(C)成分の少なくとも一方
    を含み、かつOH価が550以上のポリオール成分を含
    有するウレタン系岩盤固結用薬液であって、しかも上記
    (A)成分(X)と、上記(B)成分および(C)成分
    の少なくとも一方(Y)との含有割合が、重量比で、X
    /Y=50/50〜100/0に設定されている岩盤固
    結用薬液を使用することを特徴とする岩盤固結工法。 (A)エチレングリコール,ジエチレングリコールおよ
    びトリエチレングリコールからなる群から選択された少
    なくとも一つの化合物を全体の80重量%以上含有し、
    かつOH価が700以上のジオール。 (B)平均官能基数が3官能基以上8官能基以下であっ
    て、OH価が100〜600のポリオール。 (C)エチレンオキサイドを20重量%以上含有するジ
    オール。
    1. A rock bolt having a chemical solution discharge hole on the tip side is positioned in a hole formed in rock, and a rock consolidating chemical is press-fit into the lock bolt to consolidate rock in the hole. A method of solidifying bedrock by infiltrating it into bedrock after hardening it, and curing the bedrock hardening solution, wherein the above-mentioned bedrock hardening solution (A) and ( A urethane rock-solidifying liquid containing at least one of the component (B) and the component (C) and containing a polyol component having an OH value of 550 or more, wherein the component (A) (X) and the component (X) The content ratio of at least one of the component (B) and the component (C) with (Y) is X by weight.
    / Y = 50/50 to 100/0 A bedrock consolidation method characterized by using a bedrock consolidation drug solution. (A) contains at least one compound selected from the group consisting of ethylene glycol, diethylene glycol and triethylene glycol in an amount of 80% by weight or more based on the whole amount,
    A diol with an OH value of 700 or more. (B) A polyol having an average number of functional groups of 3 to 8 and an OH value of 100 to 600. (C) A diol containing 20% by weight or more of ethylene oxide.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004011131A (en) * 2002-06-03 2004-01-15 Ems Japan Kk Construction method of reinforcing structure
US20120328375A1 (en) * 2010-12-22 2012-12-27 Falcon Technologies And Services, Inc. Anchoring system and method
JP2016151121A (en) * 2015-02-17 2016-08-22 株式会社タケウチ建設 Bamboo pile, liquefaction countermeasure foundation structure using bamboo pile, and manufacturing method of bamboo pile
WO2018151583A1 (en) * 2017-02-20 2018-08-23 에이치엔티환경건설개발(주) Soft ground improvement method using high-density polyurethane

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