JPH0816219B2 - 岩盤固結薬液用イソシアネート組成物 - Google Patents
岩盤固結薬液用イソシアネート組成物Info
- Publication number
- JPH0816219B2 JPH0816219B2 JP3268892A JP26889291A JPH0816219B2 JP H0816219 B2 JPH0816219 B2 JP H0816219B2 JP 3268892 A JP3268892 A JP 3268892A JP 26889291 A JP26889291 A JP 26889291A JP H0816219 B2 JPH0816219 B2 JP H0816219B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- rock
- component
- solidifying
- isocyanate composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、岩盤固結薬液のB液
として用いられる岩盤固結薬液用イソシアネート組成物
に関するものである。
として用いられる岩盤固結薬液用イソシアネート組成物
に関するものである。
【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、
天盤のアーチに沿つて孔を穿設し、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天盤部を強化することが
行われている。しかしながら、上記岩盤固結工法では、
樹脂の硬化までに長時間を要するため、樹脂の浸透領域
が大きくなり、樹脂の使用量が多くなるとともに樹脂圧
入時間も長くなることが問題となつていた。そこで、本
出願人は、岩盤に穿設された孔内に、先端側に薬液吐出
孔を有するロツクボルトを根元まで挿入した状態で位置
決めし、そのロツクボルト内に、二液混合後の硬化時間
が5〜60秒の二液型発泡ウレタン樹脂からなる岩盤固
結用薬液を圧入し、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、上記孔内に充満し岩盤に浸透
した薬液を硬化させることにより岩盤固結を行う方法を
開発し、すでに出願している(特願昭61−13053
1号、いわゆる「PU−IF工法」)。
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、
天盤のアーチに沿つて孔を穿設し、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天盤部を強化することが
行われている。しかしながら、上記岩盤固結工法では、
樹脂の硬化までに長時間を要するため、樹脂の浸透領域
が大きくなり、樹脂の使用量が多くなるとともに樹脂圧
入時間も長くなることが問題となつていた。そこで、本
出願人は、岩盤に穿設された孔内に、先端側に薬液吐出
孔を有するロツクボルトを根元まで挿入した状態で位置
決めし、そのロツクボルト内に、二液混合後の硬化時間
が5〜60秒の二液型発泡ウレタン樹脂からなる岩盤固
結用薬液を圧入し、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、上記孔内に充満し岩盤に浸透
した薬液を硬化させることにより岩盤固結を行う方法を
開発し、すでに出願している(特願昭61−13053
1号、いわゆる「PU−IF工法」)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の工法に用いられる薬液は、いずれも、ポリオールを主
体とするA液と、ポリイソシアネートを主体とするB液
とを組み合わせ、ポリオールの−OHとポリイソシアネ
ートの−NCOとを反応させて発泡ウレタン樹脂を生成
するよう構成されたものであり、この発泡ウレタン樹脂
が燃えやすいため、作業環境の安全確保の観点から、難
燃性のものが望まれている。そこで、A液として水ガラ
ス水溶液と硬化用のポリオールとを用い、B液としてポ
リイソシアネートを用いることにより、不燃性の水ガラ
スを硬化体中に分散含有させ硬化体に難燃性を与える方
法が提案されている(特開昭55−160079号公
報)。しかし、この方法の薬液は、従来の、水ガラスを
含有しない薬液に比べて二液混合時の粘度が著しく大き
く、発泡性もやや劣る。このため、岩盤に浸透する際の
抵抗が非常に大きくなり、隙間の多い部位への浸透は行
われるものの、隙間の少ない緻密な部位には浸透せず、
浸透領域に偏りが生じることが問題となつている。ま
た、その浸透に非常に時間がかかるという問題も有す
る。そこで、緻密な部位を含む岩盤への薬液注入時に
は、薬液吐出圧をより高く設定することも行われている
が、このようにすると、改良しようとする地盤が乱れ、
崩壊を招くおそれがあり好ましくない。
の工法に用いられる薬液は、いずれも、ポリオールを主
体とするA液と、ポリイソシアネートを主体とするB液
とを組み合わせ、ポリオールの−OHとポリイソシアネ
ートの−NCOとを反応させて発泡ウレタン樹脂を生成
するよう構成されたものであり、この発泡ウレタン樹脂
が燃えやすいため、作業環境の安全確保の観点から、難
燃性のものが望まれている。そこで、A液として水ガラ
ス水溶液と硬化用のポリオールとを用い、B液としてポ
リイソシアネートを用いることにより、不燃性の水ガラ
スを硬化体中に分散含有させ硬化体に難燃性を与える方
法が提案されている(特開昭55−160079号公
報)。しかし、この方法の薬液は、従来の、水ガラスを
含有しない薬液に比べて二液混合時の粘度が著しく大き
く、発泡性もやや劣る。このため、岩盤に浸透する際の
抵抗が非常に大きくなり、隙間の多い部位への浸透は行
われるものの、隙間の少ない緻密な部位には浸透せず、
浸透領域に偏りが生じることが問題となつている。ま
た、その浸透に非常に時間がかかるという問題も有す
る。そこで、緻密な部位を含む岩盤への薬液注入時に
は、薬液吐出圧をより高く設定することも行われている
が、このようにすると、改良しようとする地盤が乱れ、
崩壊を招くおそれがあり好ましくない。
【0004】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、難燃剤を配合したA液と組み合わせた場合
に、得られる発泡硬化体が硬く、しかも二液混合時の粘
度が低くて優れた浸透性を有する薬液となりうる岩盤固
結薬液用イソシアネート組成物の提供をその目的とす
る。
たもので、難燃剤を配合したA液と組み合わせた場合
に、得られる発泡硬化体が硬く、しかも二液混合時の粘
度が低くて優れた浸透性を有する薬液となりうる岩盤固
結薬液用イソシアネート組成物の提供をその目的とす
る。
【0005】
【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薬液用イソシアネート組成物
は、下記の(A)〜(E)を必須成分とし、下記の
(F)を任意成分とする原料を反応させてなるイソシア
ネートプレポリマーを主成分とするという構成をとる。 (A)ピユアージフエニルメタン−4,4′−ジイソシ
アネート。 (B)ポリメリツクジフエニルメタン−4,4′−ジイ
ソシアネート。 (C)トリレンジイソシアネート。 (D)ポリエチレングリコール。 (E)ポリプロピレングリコール。 (F)トリメチロールプロパン。
め、この発明の岩盤固結薬液用イソシアネート組成物
は、下記の(A)〜(E)を必須成分とし、下記の
(F)を任意成分とする原料を反応させてなるイソシア
ネートプレポリマーを主成分とするという構成をとる。 (A)ピユアージフエニルメタン−4,4′−ジイソシ
アネート。 (B)ポリメリツクジフエニルメタン−4,4′−ジイ
ソシアネート。 (C)トリレンジイソシアネート。 (D)ポリエチレングリコール。 (E)ポリプロピレングリコール。 (F)トリメチロールプロパン。
【0006】なお、この発明において、「主成分とす
る」とは、全体が主成分のみからなる場合も含める趣旨
である。
る」とは、全体が主成分のみからなる場合も含める趣旨
である。
【0007】
【作用】すなわち、本発明者らは、二液混合時の粘度の
低い岩盤固結薬液を構成しうるB液について一連の研究
を行つた。その結果、上記(A)〜(E)を必須成分と
し、上記(F)を任意成分とする原料を反応させると、
水と触媒だけで硬化しうる優れた特質を備えたプレポリ
マーが得られることを見いだしこの発明に到達した。
低い岩盤固結薬液を構成しうるB液について一連の研究
を行つた。その結果、上記(A)〜(E)を必須成分と
し、上記(F)を任意成分とする原料を反応させると、
水と触媒だけで硬化しうる優れた特質を備えたプレポリ
マーが得られることを見いだしこの発明に到達した。
【0008】つぎに、この発明を詳細に説明する。
【0009】この発明の岩盤固結薬液用イソシアネート
組成物は、A成分であるピユアージフエニルメタン−
4,4′−ジイソシアネート(以下「P−MDI」と略
す)と、B成分であるポリメリツクジフエニルメタン−
4,4′−ジイソシアネート(以下「PM−MDI」と
略す)と、C成分であるトリレンジイソシアネート(以
下「TDI」と略す)と、D成分であるポリエチレング
リコール(以下「PEG」と略す)と、E成分であるポ
リプロピレングリコール(以下「PPG」と略す)とを
必須成分とするプレポリマーを主成分とする。
組成物は、A成分であるピユアージフエニルメタン−
4,4′−ジイソシアネート(以下「P−MDI」と略
す)と、B成分であるポリメリツクジフエニルメタン−
4,4′−ジイソシアネート(以下「PM−MDI」と
略す)と、C成分であるトリレンジイソシアネート(以
下「TDI」と略す)と、D成分であるポリエチレング
リコール(以下「PEG」と略す)と、E成分であるポ
リプロピレングリコール(以下「PPG」と略す)とを
必須成分とするプレポリマーを主成分とする。
【0010】上記P−MDI(A成分)およびPM−M
DI(B成分)は、得られる硬化体を硬くする作用を有
し、A+Bの量が、組成物全体に対し、70〜80重量
%(以下「%」と略す)となるよう配合することが好適
である。なお、硬化体の硬さを高める観点からはP−M
DIのみを用いることが好ましいが、コストとの兼ね合
いから、この発明では、PM−MDIを併用するように
している。両者の使用割合は、P−MDIを1とする
と、PM−MDIを4の割合に設定することが好適であ
る。
DI(B成分)は、得られる硬化体を硬くする作用を有
し、A+Bの量が、組成物全体に対し、70〜80重量
%(以下「%」と略す)となるよう配合することが好適
である。なお、硬化体の硬さを高める観点からはP−M
DIのみを用いることが好ましいが、コストとの兼ね合
いから、この発明では、PM−MDIを併用するように
している。両者の使用割合は、P−MDIを1とする
と、PM−MDIを4の割合に設定することが好適であ
る。
【0011】また、上記TDI(C成分)は、組成物の
発泡力を高める作用を有し、組成物全体に対し、10〜
20%配合することが好適である。
発泡力を高める作用を有し、組成物全体に対し、10〜
20%配合することが好適である。
【0012】さらに、上記PEG(D成分)は、上記M
DI同士,あるいはMDIとTDI,あるいはTDIと
TDI同士を連結するポリオール成分であり、得られる
プレポリマーの−NCOが水と反応しやすい環境をつく
る作用を有する。ただし、ポリオール成分としてPEG
のみを用いると、二液混合時の発泡性に乏しいため、上
記PEGとともに、E成分であるPPGを用いて、二液
混合時の発泡性を補うようにしている。
DI同士,あるいはMDIとTDI,あるいはTDIと
TDI同士を連結するポリオール成分であり、得られる
プレポリマーの−NCOが水と反応しやすい環境をつく
る作用を有する。ただし、ポリオール成分としてPEG
のみを用いると、二液混合時の発泡性に乏しいため、上
記PEGとともに、E成分であるPPGを用いて、二液
混合時の発泡性を補うようにしている。
【0013】なお、上記PEGは分子量約1000のも
のを用い、PPGは三官能で分子量1000のものと二
官能で分子量400のものを11モル:68モルの割合
で配合したものを用いることが好適である。そして、上
記PEGとPPGの配合割合は、44モル:80モルに
設定することが好適である。
のを用い、PPGは三官能で分子量1000のものと二
官能で分子量400のものを11モル:68モルの割合
で配合したものを用いることが好適である。そして、上
記PEGとPPGの配合割合は、44モル:80モルに
設定することが好適である。
【0014】また、この発明の岩盤固結薬液用イソシア
ネート組成物には、上記A〜E成分の外、任意成分とし
てトリメチロールプロパン(F成分,以下「TMP」と
略す)を添加することができる。このものは、分子量が
小さく、官能基が多いため、添加することにより硬化物
の強度を向上させる作用を有する。
ネート組成物には、上記A〜E成分の外、任意成分とし
てトリメチロールプロパン(F成分,以下「TMP」と
略す)を添加することができる。このものは、分子量が
小さく、官能基が多いため、添加することにより硬化物
の強度を向上させる作用を有する。
【0015】この発明の岩盤固結薬液用イソシアネート
組成物は、上記各原料を所定の割合で配合しポリイソシ
アネート成分であるA〜C成分とポリオール成分である
D,E成分(またはD〜F成分)とを部分的に重合する
ことによつて得られる。この組成物は、粘度が100〜
150cps(25℃)の溶液である。
組成物は、上記各原料を所定の割合で配合しポリイソシ
アネート成分であるA〜C成分とポリオール成分である
D,E成分(またはD〜F成分)とを部分的に重合する
ことによつて得られる。この組成物は、粘度が100〜
150cps(25℃)の溶液である。
【0016】このようにして得られた岩盤固結薬液用イ
ソシアネート組成物は、上記特殊な成分組成からなるイ
ソシアネートプレポリマーを主成分とするため、水との
接触により硬化する。したがつて、このイソシアネート
組成物を、二液硬化型薬液のB液として、水を主成分と
するA液とともに用いることにより、非常に浸透性に優
れた岩盤固結用薬液を得ることができる。ただし、この
場合、水を主成分とするA液には、触媒として、2,
4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フエノール−
N,N,N′,N′−テトラメチルメタンジアミン等を
用いることが望ましい。
ソシアネート組成物は、上記特殊な成分組成からなるイ
ソシアネートプレポリマーを主成分とするため、水との
接触により硬化する。したがつて、このイソシアネート
組成物を、二液硬化型薬液のB液として、水を主成分と
するA液とともに用いることにより、非常に浸透性に優
れた岩盤固結用薬液を得ることができる。ただし、この
場合、水を主成分とするA液には、触媒として、2,
4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フエノール−
N,N,N′,N′−テトラメチルメタンジアミン等を
用いることが望ましい。
【0017】なお、この発明の岩盤固結薬液用イソシア
ネート組成物を、上記のように岩盤固結用薬液のB液と
して使用する場合には、この組成物に粘度低下剤を約1
5〜20%添加して、粘度が40〜50cps(25
℃)となるよう調製することが好適である。
ネート組成物を、上記のように岩盤固結用薬液のB液と
して使用する場合には、この組成物に粘度低下剤を約1
5〜20%添加して、粘度が40〜50cps(25
℃)となるよう調製することが好適である。
【0018】つぎに、実施例について、比較例と併せて
説明する。
説明する。
【0019】
【実施例,比較例1,2】下記の表1に示す割合で各原
料を配合し、3種類の岩盤固結薬液用イソシアネート組
成物をつくつた。そして、これらの25℃における粘度
を、B型粘度計によつて測定するとともに、下記の簡易
試験法に従つて浸透性を測定した。また、目視によつ
て、その発泡性も調べた。これらの結果を下記の表に併
せて示す。
料を配合し、3種類の岩盤固結薬液用イソシアネート組
成物をつくつた。そして、これらの25℃における粘度
を、B型粘度計によつて測定するとともに、下記の簡易
試験法に従つて浸透性を測定した。また、目視によつ
て、その発泡性も調べた。これらの結果を下記の表に併
せて示す。
【0020】<浸透性の測定> 図1に示すように、ガラス管1の底部開口をガーゼ2で
塞いだカラムに4号珪砂3を160g詰め、珪砂3の深
さDを22cmにした。そして、上記イソシアネート組成
物サンプル50gを、この上から注入し、液が下に浸透
しガラス管1の底のガーゼ2に到達する時間を測定し
た。
塞いだカラムに4号珪砂3を160g詰め、珪砂3の深
さDを22cmにした。そして、上記イソシアネート組成
物サンプル50gを、この上から注入し、液が下に浸透
しガラス管1の底のガーゼ2に到達する時間を測定し
た。
【0021】
【表1】
【0022】つぎに、上記各岩盤固結薬液用イソシアネ
ート組成物を、下記の表2に示す組成のA液と混合し
て、その浸透性,硬化時間,硬化体の強度を評価した。
ただし、浸透性は上記と同様の方法に従つた。
ート組成物を、下記の表2に示す組成のA液と混合し
て、その浸透性,硬化時間,硬化体の強度を評価した。
ただし、浸透性は上記と同様の方法に従つた。
【0023】
【表2】 *1:2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フ
エノール−N,N,N′,N′−テトラメチルメタンジ
アミンとジブチルチンジラウリレートとを1:6の割合
で配合した。 *2:A液とB液の配合割合はいずれも1:1とした。 *3:A液とB液の平均値で示した。
エノール−N,N,N′,N′−テトラメチルメタンジ
アミンとジブチルチンジラウリレートとを1:6の割合
で配合した。 *2:A液とB液の配合割合はいずれも1:1とした。 *3:A液とB液の平均値で示した。
【0024】上記の結果から、実施例品は、水を主成分
とするA液,あるいは水と水ガラスとを主成分とするA
液,水と尿素とを主成分とするA液と組み合わせること
により、浸透性に優れた岩盤固結薬液となることがわか
る。しかも、水ガラスや尿素を含むA液と組み合わせた
ものは、難燃性が付与されているため、これらの薬液を
用いて岩盤固結工法を実施すれば、作業上の安全性を確
保することができる。
とするA液,あるいは水と水ガラスとを主成分とするA
液,水と尿素とを主成分とするA液と組み合わせること
により、浸透性に優れた岩盤固結薬液となることがわか
る。しかも、水ガラスや尿素を含むA液と組み合わせた
ものは、難燃性が付与されているため、これらの薬液を
用いて岩盤固結工法を実施すれば、作業上の安全性を確
保することができる。
【0025】
【発明の効果】以上のように、この発明の岩盤固結薬液
用イソシアネート組成物は、特殊な成分組成からなるイ
ソシアネートプレポリマーを主成分とするため、水との
接触により硬化する特質を有する。このため、水を主成
分とするA液と組み合わせて用いることにより、非常に
浸透性に優れた岩盤固結用薬液となる。したがつて、難
燃剤を含有させたA液と組み合わせても、浸透性がよく
て作業しやすい薬液をつくることができる。
用イソシアネート組成物は、特殊な成分組成からなるイ
ソシアネートプレポリマーを主成分とするため、水との
接触により硬化する特質を有する。このため、水を主成
分とするA液と組み合わせて用いることにより、非常に
浸透性に優れた岩盤固結用薬液となる。したがつて、難
燃剤を含有させたA液と組み合わせても、浸透性がよく
て作業しやすい薬液をつくることができる。
【図1】浸透性の簡易な測定方法の説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 下記の(A)〜(E)を必須成分とし、
下記の(F)を任意成分とする原料を反応させてなるイ
ソシアネートプレポリマーを主成分とすることを特徴と
する岩盤固結薬液用イソシアネート組成物。 (A)ピユアージフエニルメタン−4,4′−ジイソシ
アネート。 (B)ポリメリツクジフエニルメタン−4,4′−ジイ
ソシアネート。 (C)トリレンジイソシアネート。 (D)ポリエチレングリコール。 (E)ポリプロピレングリコール。 (F)トリメチロールプロパン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3268892A JPH0816219B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 岩盤固結薬液用イソシアネート組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3268892A JPH0816219B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 岩盤固結薬液用イソシアネート組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0578668A JPH0578668A (ja) | 1993-03-30 |
JPH0816219B2 true JPH0816219B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=17464720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3268892A Expired - Lifetime JPH0816219B2 (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 岩盤固結薬液用イソシアネート組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0816219B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5538862A (en) * | 1978-09-13 | 1980-03-18 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | Ground stabilization with complex grout |
JPS637490A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-13 | 東海ゴム工業株式会社 | 岩盤固結工法 |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP3268892A patent/JPH0816219B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5538862A (en) * | 1978-09-13 | 1980-03-18 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | Ground stabilization with complex grout |
JPS637490A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-13 | 東海ゴム工業株式会社 | 岩盤固結工法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0578668A (ja) | 1993-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS6230238B2 (ja) | ||
US20060293488A1 (en) | Polyurethane composition containing a property-enhancing agent | |
JPH0432116B2 (ja) | ||
US4171419A (en) | Cartridge for securing stay bars in bore holes containing a polyisocyanate component in one compartment and a polyol containing tertiary amine nitrogen in another compartment | |
CN114349931B (zh) | 一种改性硅酸盐注浆加固材料及其制备方法与应用 | |
EP0668898A1 (de) | Verfahren zum abdichten von wasserzuflüssen aus geologischen gesteinsformationen. | |
CA1317449C (en) | Process for strengthening geological formations | |
JP3226126B2 (ja) | 2液型発泡ポリウレタンフォーム組成物 | |
AU674162B2 (en) | Process for using a synthetic resin system | |
JPH0816219B2 (ja) | 岩盤固結薬液用イソシアネート組成物 | |
JP3530977B2 (ja) | 地山固結用組成物 | |
JP3944878B2 (ja) | 地山固結用薬液組成物 | |
JP3997672B2 (ja) | 地盤や人工構造物等の安定化用注入薬液組成物及びそれを用いた安定強化止水工法 | |
JPH0579277A (ja) | 岩盤固結工法 | |
KR100556567B1 (ko) | 연약지반 고결용 초강도 우레탄 약액 조성물 | |
JP4392647B2 (ja) | 空隙充填用注入薬液組成物、及びそれを用いた空隙充填工法 | |
JP3952486B2 (ja) | 岩盤ないし地盤固結用の注入薬液組成物及びそれを用いた安定強化止水工法 | |
JPH0681333A (ja) | 岩盤固結工法 | |
JPH0578666A (ja) | 岩盤固結用薬液 | |
JPH0579278A (ja) | 岩盤固結工法 | |
JPH0578665A (ja) | 岩盤固結用薬液 | |
JPH0579276A (ja) | 岩盤固結工法 | |
JPH0578667A (ja) | 岩盤固結用薬液 | |
JP3358188B2 (ja) | 土壌固結用注入薬液組成物及びそれを用いた土壌安定強化止水工法 | |
JPH08218066A (ja) | 地山固結法およびそれに用いる固結用薬液 |