JPH11124576A - Process for grouting into ground and filler mixer/ejector for use therein - Google Patents

Process for grouting into ground and filler mixer/ejector for use therein

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JPH11124576A
JPH11124576A JP29117997A JP29117997A JPH11124576A JP H11124576 A JPH11124576 A JP H11124576A JP 29117997 A JP29117997 A JP 29117997A JP 29117997 A JP29117997 A JP 29117997A JP H11124576 A JPH11124576 A JP H11124576A
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filler
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憲二 永津
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process which comprises mixing a urethane grout for ground with a fine inorganic powder such as PS(paper sludge) ash and wherein the cost of applying the grout can be reduced by substituting a urethane grout with PS ash, and PS ash can be effectively used. SOLUTION: There are provided a process for grouting a two-package reactive grout comprising package A containing a polyol and package B containing an isocyanate into ground, which process comprises mixing package A with an inorganic fine powder such as paper sludge ash in a monopump to form a slurry, mixing the mixture with package B just before application with a static mixer 40 to form a setting grout and pouring this grout into ground and an apparatus used for this process.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、地山内の空洞や空
隙あるいは穿孔に薬液を注入固化して地山の強度の改善
や止水、ロックボルトの定着等を図る地山注入充填材施
工方法、および、その方法に使用する充填材混合吐出装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for constructing a ground filling filler for improving the strength of a ground, stopping water, fixing rock bolts, etc. by injecting and solidifying a chemical solution into cavities, voids or perforations in the ground. And a filler mixing and discharging device used in the method.

【0002】[0002]

【発明の背景】従来、地山の安定化やロックボルトの定
着を目的とする注入充填材には、セメント系モルタル、
ウレタン系薬液等が用いられている。セメント系モルタ
ルは施工性・充填性は良いが、比重が2以上と大きい。
また、材料の分離やブリージングが発生しやすく、流動
性がなくなるまで数時間を要する。このため、流水・湧
水があるところでは充填物が流出・逸走する場合があ
る。さらに、初期強度が得られるまで2〜3日を要す
る。
Background of the Invention Conventionally, fillers for stabilizing the ground and fixing rock bolts include cement mortar,
Urethane chemicals and the like are used. Cement mortar has good workability and fillability, but has a large specific gravity of 2 or more.
Further, separation or bleeding of the material is liable to occur, and it takes several hours until the fluidity is lost. For this reason, where there is running water or spring water, the packing may flow out or run away. Furthermore, it takes 2-3 days for the initial strength to be obtained.

【0003】ウレタン系薬液は、主としてポリオールを
含むA液とイソシアネートを含むB液とからなる2液硬
化型の薬液である。発泡と硬化が同時に短時間で進行す
るため流出等の問題がなく、注入が容易であり、硬化体
が軽量であるため周辺への荷重が小さい。しかし、有機
系薬液、特にポリオールは高価格であるため施工コスト
がかかるという問題がある。ウレタン系薬液に無機充填
材を添加して薬液量を減らすことも考えられるが、一般
に薬液と無機充填材とを混合すると流動性が低下するた
め均一な混合物が得られなかったり、注入段階で閉塞が
起こる等の問題がある。このため、ウレタン系薬液−無
機充填材混合薬液では、組成および用途が極めて限定さ
れている。
[0003] The urethane chemical is a two-liquid curable chemical mainly composed of a liquid A containing a polyol and a liquid B containing an isocyanate. Since foaming and curing proceed simultaneously in a short time, there is no problem such as outflow, the injection is easy, and the load on the periphery is small because the cured body is lightweight. However, there is a problem that construction costs are high because organic chemicals, particularly polyols, are expensive. It is conceivable to add an inorganic filler to the urethane-based chemical solution to reduce the amount of the chemical solution, but in general, mixing the chemical solution and the inorganic filler reduces the fluidity, so that a uniform mixture cannot be obtained or the injection step is blocked. Problems occur. Therefore, the composition and use of the urethane-based chemical-inorganic filler mixed chemical are extremely limited.

【0004】一方、近年、再生紙抄造プロセスにより排
出される紙スラッジの焼却残滓(PS灰)の処理が問題
となっている。すなわち、再生紙抄造プロセスでは、脱
墨工程や離解工程等を経てパルプ繊維を回収し、これを
紙料として再生紙の抄造を行なっているが、この過程で
大量のスラッジが発生する。紙スラッジ(paper sludge)
あるいはパルプスラッジ(pulp sludge)と呼ばれるこの
廃棄物は、故紙に含まれていた充填剤、サイズ剤、顔料
等の無機成分および離解工程で分断された微細な繊維等
の有機成分からなるもので、環境水系に廃出するとヘド
ロ化するため、通常、焼却処理されている。この紙スラ
ッジを分離した後、粉砕、熱風乾燥し、しかる後、焼却
炉に投入して800〜900℃程度で焼却した残滓がP
S灰である。
On the other hand, in recent years, there has been a problem in treating incineration residues (PS ash) of paper sludge discharged by a recycled paper making process. That is, in the recycled paper making process, pulp fibers are collected through a deinking process, a defibration process, and the like, and the recycled paper is made using the pulp fiber as a stock. In this process, a large amount of sludge is generated. Paper sludge
Or this waste called pulp sludge (pulp sludge) is made up of inorganic components such as fillers, sizing agents, pigments, etc. contained in waste paper and organic components such as fine fibers separated in the defibration process, When it is discharged into an environmental water system, it sludges and is usually incinerated. After separating this paper sludge, it is pulverized and dried with hot air, then put into an incinerator and incinerated at about 800 to 900 ° C.
It is S ash.

【0005】再生紙生産量の増大に伴い、PS灰の廃出
量は膨大な量となってきている。ところが、PS灰は微
粉末あるいはその脆い凝集体からなるアルカリ性の粉体
であるため、野外放置したり埋立てに用いると周囲に飛
散して環境に悪影響を及ぼす。このため、PS灰を固形
化して環境中への散逸を防ぐとともに、処理産物を有効
に利用する方法の開発が望まれている。
[0005] With the increase in the production of recycled paper, the amount of PS ash discharged has become enormous. However, PS ash is an alkaline powder composed of a fine powder or a brittle aggregate thereof. Therefore, if the PS ash is left outdoors or used for landfill, it scatters around and adversely affects the environment. For this reason, it is desired to develop a method for solidifying PS ash to prevent its escape into the environment and effectively using the processed product.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、モルタルよりも短時間で強度が得られる注入充填用
のウレタン系薬液にPS灰等の無機微粉末を多量に混合
しても注入時の閉塞等の問題を起こさず、硬化体の強度
低下もなく、ウレタン系薬液による施工コストの低減化
が達成できる地山注入充填材の施工システムを提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a urethane chemical for injection filling, which can obtain strength in a shorter time than mortar, even if a large amount of inorganic fine powder such as PS ash is mixed. It is an object of the present invention to provide a construction system for ground injection filler which does not cause problems such as blockage at the time, does not cause a decrease in strength of a cured body, and can achieve a reduction in construction cost using a urethane chemical.

【0007】[0007]

【課題解決の手段】本発明者らは、上記の課題に鑑みて
検討した結果、無機微粉末およびイソシアネートとの反
応性を有する成分を含有するA液と、イソシアネートを
含有するB液とからなる2液反応型地山注入用薬液の注
入工法において、前記A液と無機微粉末をモノポンプを
用いて混合スラリーとした後、充填直前にスタティック
ミキサーを用いて前記混合スラリーとB液とを混合して
混合薬液を形成して、これを地山内に注入する方法によ
れば、全薬液量に対して1/3程度までPS灰などの無
機微粉末成分を安定して混合でき、充填材と施工方法の
大幅なコストダウンが実現できる。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have studied in view of the above-mentioned problems, and as a result, have a liquid A containing an inorganic fine powder and a component having reactivity with isocyanate and a liquid B containing isocyanate. In the two-component reaction type chemical injection method for ground injection, after mixing the liquid A and the inorganic fine powder into a mixed slurry using a monopump, the mixed slurry and the liquid B are mixed using a static mixer immediately before filling. According to the method of forming a mixed chemical solution and injecting it into the ground, the inorganic fine powder component such as PS ash can be stably mixed up to about 1/3 of the total amount of the chemical solution. A significant cost reduction of the method can be realized.

【0008】したがって、本発明は、以下の地山注入方
法および注入装置を提供する。 (1) イソシアネートとの反応により硬化する成分を
含有するA液と無機微粉末とをモノポンプ内において混
合してスラリーとし、前記スラリーをイソシアネートを
含有するB液とスタティックミキサーにおいて混合して
得られる混合液を地山に注入することを特徴とする地山
注入充填材施工方法。 (2) A液がイソシアネートとの反応により硬化する
成分として水ガラスを含有する前記1に記載の地山注入
充填材施工方法。 (3) A液がイソシアネートとの反応により硬化する
成分としてポリオールを含有する前記1または2に記載
の地山注入充填材施工方法。 (4) 無機微粉末を注入薬液全量中、50重量%まで
使用する1乃至3のいずれかに記載の地山注入充填材施
工方法。 (5) 無機微粉末が紙スラッジ灰および/またはフラ
イアッシュである前記1乃至4のいずれかに記載の地山
注入充填材施工方法。 (6) A液がさらに界面活剤を含有する前記1乃至5
のいずれかに記載の地山注入充填材施工方法。
Accordingly, the present invention provides the following ground injection method and injection apparatus. (1) A liquid obtained by mixing a liquid A containing a component which is cured by the reaction with an isocyanate and an inorganic fine powder into a slurry in a monopump, and mixing the slurry with a liquid B containing an isocyanate in a static mixer. A method for constructing a ground filling filler, comprising injecting a liquid into the ground. (2) The method for constructing a ground filling filler as described in (1) above, wherein the liquid A contains water glass as a component which is cured by the reaction with the isocyanate. (3) The method for filling a ground filling filler according to the above (1) or (2), wherein the liquid A contains a polyol as a component which is cured by a reaction with the isocyanate. (4) The method for constructing a ground filling filler according to any one of (1) to (3), wherein the inorganic fine powder is used up to 50% by weight based on the total amount of the injected chemical liquid. (5) The method according to any one of (1) to (4) above, wherein the inorganic fine powder is paper sludge ash and / or fly ash. (6) The above-mentioned 1 to 5 wherein the liquid A further contains a surfactant.
The method for constructing a ground filling filler according to any one of the above.

【0009】(7) 前記1乃至6のいずれかに記載の
充填材施工方法によるロックボルト定着方法。 (8) イソシアネートとの反応により硬化する成分を
含有するA液を溜める第一の液溜め15、イソシアネー
トを含有するB液を溜める第二の液溜め25、前記第一
の液溜15に第一のポンプ手段14を介して接続された
液体供給部13と無機粉体投入部12aとを備えたモノ
ポンプ11、第二の液溜め25に第二のポンプ手段24
を介して接続され液体注入部27aと前記モノポンプ1
1の吐出端11aに接続されたスラリー注入部18aと
混合充填材スラリー吐出口50とを備えたスタティック
ミキサー40を具備することを特徴とする前記1乃至7
のいずれかに記載の施工方法に使用する充填材混合吐出
装置。 (9) スタティックミキサーが注入ロッドに内蔵され
たものである前記8に記載の充填材混合吐出装置。
(7) A lock bolt fixing method according to the filler application method described in any one of (1) to (6) above. (8) A first liquid reservoir 15 for storing a liquid A containing a component which is cured by a reaction with an isocyanate, a second liquid reservoir 25 for storing a liquid B containing isocyanate, and a first liquid reservoir 15 in the first liquid reservoir 15. A monopump 11 having a liquid supply section 13 and an inorganic powder input section 12a connected via a pump section 14 of the second type;
Through the liquid pump 27a and the mono pump 1
A static mixer 40 having a slurry injection section 18a connected to the first discharge end 11a and a mixed filler slurry discharge port 50.
A filler mixing and discharging apparatus used in the construction method according to any one of the above. (9) The filler mixing / discharging device according to the item 8, wherein the static mixer is built in the injection rod.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の地山注入工法は、基本的
には、イソシアネートと反応して硬化する成分を含有す
る水性溶液であるA液、PS灰などの無機微粉末、およ
びイソシアネートを主成分として含むB液の混合物を地
山に注入するウレタン系薬液注入充填工法である。注入
薬液に無機微粉末を含まない従来の方法では、A液とB
液をスタティックミキサーで混合し、地山に注入してい
る(図1(a))。この方法においてA液に無機微粉末を添
加した場合(図1(b))、撹拌混合機またはスタティック
ミキサー内で閉塞が生じるため、前述のように無機微粉
末添加量は20%が限界である。これに対し、本発明の
方法では、A液と無機微粉末とをモノポンプ内で予め混
合して混合スラリーとし、この混合スラリーをモノポン
プからスタティックミキサーに導き、ここでB液と混合
し、地山内に注入する(図1(c))。この方法によれば、
全薬液量に対して無機微粉末添加量を30重量%以上〜
50重量%程度まで高めても、混合注入過程でのポンプ
・管路の閉塞が発生しないという予想外の結果が得られ
た。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The ground injection method of the present invention basically comprises an aqueous solution containing a component which reacts with an isocyanate and cures, an inorganic fine powder such as PS ash, and an isocyanate. This is a urethane-based chemical liquid filling and filling method in which a mixture of liquid B containing as a main component is injected into the ground. In the conventional method that does not include the inorganic fine powder in the injection liquid, the liquid A and the liquid B
The liquid is mixed with a static mixer and injected into the ground (Fig. 1 (a)). In this method, when the inorganic fine powder is added to the liquid A (FIG. 1 (b)), clogging occurs in the stirring mixer or the static mixer. Therefore, as described above, the addition amount of the inorganic fine powder is limited to 20%. . On the other hand, in the method of the present invention, the liquid A and the inorganic fine powder are mixed in advance in a monopump to form a mixed slurry, and the mixed slurry is guided from the monopump to a static mixer, where it is mixed with the liquid B, and mixed with the ground. (FIG. 1 (c)). According to this method,
30% by weight or more of inorganic fine powder added to the total chemical volume
Even when the content was increased to about 50% by weight, an unexpected result was obtained in which no blockage of the pump / pipe occurred during the mixing and injection process.

【0011】なお、モノポンプは、ネジ式ポンプの一種
であるため搬送力が強い反面、搬送が終了した後、ネジ
溝等に被搬送物質が残留しやすい。このため、使用後の
整備に手間がかかるが、本発明では、無機微粉末とA液
という、いずれも水溶性ないし水分散性の良い物質のみ
をモノポンプ内に送るため、簡単な水洗いで内部の汚れ
を容易に洗い流すことができる。したがって、装置の取
扱い・保守等も容易な実用性の高い方法である。
Although the monopump is a kind of screw pump, it has a high conveying force, but the substance to be conveyed is apt to remain in a screw groove or the like after the conveyance is completed. For this reason, maintenance after use is troublesome, but in the present invention, only inorganic fine powder and liquid A, which are both water-soluble or water-dispersible substances, are sent into the monopump. Dirt can be easily washed away. Therefore, the handling and maintenance of the apparatus are easy and highly practical.

【0012】以下、A液−無機微粉末混合スラリー、B
液、およびこれらの混合注入システム、特にその好適な
適用例であるロックボルトの定着方法について詳述す
る。(I) A液−無機微粉末混合スラリー 混合スラリーは、A液成分と無機微粉末とからなる。 (1)A液成分 A液の主成分は、イソシアネートと反応して硬化する成
分を含有する水性溶液である。かかる成分として最も典
型的な成分はポリオールである。本発明で用い得るポリ
オールの種類は、特に限定されないが、有用なポリオー
ルの例としては、エチレングリコール、プロピレングリ
コール(1,2−プロパンジオール)、1,3−プロパ
ンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタン
ジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキシレングリコ
ール(ヘキサンジオール)等のジオール類が挙げられ
る。また、イソシアネート成分と反応してポリウレタン
樹脂を形成する、分子内にヒドロキシル基を2個以上有
するポリオール類であれば、通常のエーテル系またはエ
ステル系のポリオール以外の化合物も使用可能である。
このようなポリオール類の例としては、グリセリン、ト
リメチロールエタン、トリメチロールプロパンなどのト
リオール類及びヒマシ油等の多官能性ポリオール類が挙
げられる。
Hereinafter, a mixed slurry of a liquid A and an inorganic fine powder;
The liquid and a mixed injection system thereof, particularly a method of fixing a lock bolt, which is a preferable application example thereof, will be described in detail. (I) Liquid A-Inorganic Fine Powder Mixed Slurry The mixed slurry is composed of Liquid A component and inorganic fine powder. (1) Liquid A component The main component of Liquid A is an aqueous solution containing a component that reacts with isocyanate and cures. The most typical component for such a component is a polyol. The type of polyol that can be used in the present invention is not particularly limited, but examples of useful polyols include ethylene glycol, propylene glycol (1,2-propanediol), 1,3-propanediol, and 1,3-butanediol. And diols such as 1,4-butanediol, neopentyl glycol and hexylene glycol (hexanediol). Further, as long as it is a polyol which reacts with an isocyanate component to form a polyurethane resin and has two or more hydroxyl groups in a molecule, a compound other than a normal ether-based or ester-based polyol can be used.
Examples of such polyols include triols such as glycerin, trimethylolethane, and trimethylolpropane, and polyfunctional polyols such as castor oil.

【0013】また、これらの化合物あるいはソルビトー
ルやショ糖のような糖類に、エチレンオキサイド、プロ
ピレンオキサイド、エチレンプロピレン共重合等を付加
したポリオール類も用いることができる。例えば、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピ
レングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチ
レングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレン
オキサイド−プロピレンオキサイド共重合物、グリセリ
ントリオキシブタン、ポリオキシプロピレントリオール
等が挙げられる。
Further, polyols obtained by adding ethylene oxide, propylene oxide, ethylene propylene copolymer, etc. to these compounds or sugars such as sorbitol and sucrose can also be used. For example, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, ethylene oxide-propylene oxide copolymer, glycerin trioxybutane, polyoxypropylene triol and the like can be mentioned.

【0014】さらに、アミノ基を含むポリオールも好適
に用いられる。このようなポリオール化合物の例として
は、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のモ
ノアミン類、及び、モノエタノールアミン、エチレンジ
アミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、
トリエチレンジアミン等のアミン類にエチレンオキサイ
ドまたはプロピレンオキサイド等を付加した付加物等が
挙げられる。
Further, a polyol containing an amino group is also preferably used. Examples of such polyol compounds include diethanolamine, monoamines such as triethanolamine, and monoethanolamine, ethylenediamine, diethanolamine, triethanolamine,
Adducts obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to amines such as triethylenediamine and the like can be given.

【0015】A液は、硬化反応に悪影響を及ぼさない程
度において、希釈液として水を含むことが好ましい。水
の添加により流動性を上げるとともにポリオールの使用
量を減らしてコストを下げることができる。但し、希釈
水が過剰であると添加される無機微粉末が分離したり、
注入の際に水が地山に吸収されたりしてB液との反応に
よる硬化体の強度が低下する等の問題が生じる。したが
って、A液中の水分量は、A液の全量の10〜90重量
%が好ましく、十分な強度を得るためには、水分量を6
0重量%以下とすることが好ましい。
The liquid A preferably contains water as a diluting liquid to the extent that the liquid does not adversely affect the curing reaction. The addition of water can increase the fluidity and reduce the amount of the polyol used to reduce the cost. However, if the dilution water is excessive, the inorganic fine powder to be added is separated,
At the time of the injection, there are problems such as that water is absorbed into the ground and the strength of the cured product is reduced by the reaction with the solution B. Therefore, the amount of water in the solution A is preferably 10 to 90% by weight of the total amount of the solution A.
The content is preferably 0% by weight or less.

【0016】B液との反応を円滑に進めるために、A液
には、硬化触媒を添加することが好ましい。このような
触媒の例としては、ジメチルオクチルアミン、ジメチル
ラウリルアミン、モルホリン、ピペラジン等の3級アル
キルアミンや環状アミン、ジブチル錫ジラウレート、ト
リエチレンジアミン、イミダゾール、モノエタノールア
ミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンその
他の水溶性のアミン、ベタインあるいはイミダゾール型
の触媒等が挙げられる。硬化触媒の添加量は、B液に対
して0.1〜20重量%、好ましくは0.5〜10重量%の範
囲である。
In order to smoothly proceed with the reaction with the solution B, it is preferable to add a curing catalyst to the solution A. Examples of such catalysts include tertiary alkylamines such as dimethyloctylamine, dimethyllaurylamine, morpholine, and piperazine, and cyclic amines, dibutyltin dilaurate, triethylenediamine, imidazole, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and the like. Water-soluble amine, betaine or imidazole type catalysts and the like can be mentioned. The addition amount of the curing catalyst is in the range of 0.1 to 20% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight, based on the solution B.

【0017】さらに、A液には、水ガラス等のケイ酸塩
や界面活性剤を添加することが好ましい。水ガラスは、
水希釈による強度の低下を補い初期強度の発生を早める
効果がある。界面活性剤は、無機微粉末を薬液中に分散
させる上で有用であり、起泡剤、流動化剤としても機能
する。かかる界面活性剤の例としては、アルキルサルフ
ェート、アルキルベンゼンスルホネート、エトキシアル
キルサルフェート、エトキシアルキルベンゼンサルフェ
ート等のナトリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩、ア
ルキルリン酸塩のような陰イオン性界面活性剤、ポリエ
チレングリコールアルキルエーテルのような非イオン性
界面活剤等が挙げられる。これらの界面活性剤の中でも
アルキルアミンオキサイド系が好ましい。界面活性剤の
添加量は、無機微粉末や硬化触媒等の添加剤に対して、
好ましくは100重量%以下、より好ましくは10〜2
0重量%である。
Further, it is preferable to add a silicate such as water glass or a surfactant to the solution A. Water glass
This has the effect of compensating for the decrease in strength due to water dilution and hastening the generation of initial strength. The surfactant is useful for dispersing the inorganic fine powder in the drug solution, and also functions as a foaming agent and a fluidizing agent. Examples of such surfactants include anionic surfactants such as sodium salts, amine salts, ammonium salts, and alkyl phosphates such as alkyl sulfates, alkyl benzene sulfonates, ethoxy alkyl sulfates, and ethoxy alkyl benzene sulfates, and polyethylene glycol alkyls. Examples include nonionic surfactants such as ether. Among these surfactants, alkylamine oxides are preferred. The amount of surfactant added is based on additives such as inorganic fine powder and curing catalyst.
Preferably 100% by weight or less, more preferably 10 to 2%
0% by weight.

【0018】(2)無機微粉末 本発明の方法では、無機微粉末として特にPS灰が好ま
しく用いられる。PS灰は廃棄物であり、コストのかか
らない原料として入手できるため工費節減効果が大き
い。しかも、PS灰を有用な資源として全薬液量に対し
て1/3程度まで大量に混合して利用することができ
る。しかし、本発明の方法では、PS灰以外の無機微粉
末をも利用可能である。このような無機微粉末として
は、特に限定されないが、フライアッシュ、高炉スラ
グ、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸カ
ルシウム(石膏)、クレー、水酸化アルミニウム、酸化
アルミニウム、消石灰、生石灰、三酸化アンチモン、酸
化チタンなどから選択される無機微粒子である。PS灰
を含めて、これらの無機微粉末は2種以上を混合して用
いてもよい。
(2) Inorganic Fine Powder In the method of the present invention, PS ash is particularly preferably used as the inorganic fine powder. PS ash is a waste and can be obtained as an inexpensive raw material, which has a large effect of reducing construction costs. In addition, PS ash can be used as a useful resource by mixing it in a large amount up to about 1/3 of the total amount of the chemical solution. However, in the method of the present invention, inorganic fine powders other than PS ash can also be used. Examples of such inorganic fine powder include, but are not limited to, fly ash, blast furnace slag, silica, calcium carbonate, calcium sulfate, calcium sulfate (gypsum), clay, aluminum hydroxide, aluminum oxide, slaked lime, quicklime, and antimony trioxide. And inorganic fine particles selected from titanium oxide and the like. These inorganic fine powders including PS ash may be used as a mixture of two or more kinds.

【0019】(3)混合スラリー製造 混合スラリーの製造は、後述の混合システムのモノポン
プ部において行なう。通常、粉体:A液の好ましい混合
比は,1:0.5〜1:2より好ましくは1.2:0.8〜0.8:
1.2の範囲である。粉体量を上限値以上の比率で用いる
とスラリーの搬送・注入の上で問題を生じる。下限値以
下の比率で用いた場合はコスト低減効果が小さくなる。
(3) Production of Mixed Slurry Production of mixed slurry is performed in a monopump section of a mixing system described later. Usually, the preferred mixing ratio of powder: liquid A is 1: 0.5 to 1: 2, more preferably 1.2: 0.8 to 0.8:
It is in the range of 1.2. If the amount of the powder is used at a ratio equal to or more than the upper limit value, a problem occurs in conveying and pouring the slurry. When used at a ratio below the lower limit, the cost reduction effect is reduced.

【0020】(II)B液成分 B液成分はA液のポリオールと反応して硬化体を形成す
るイソシアネートであれば特に限定されないが、親水性
イソシアネートが好ましい。ポリメリックMDI、モノ
メリックMDIを原料とし、水に自己乳化性の一級OH
を含有するプレポリマーが好ましい。このようなプレポ
リマーの製造に用いるポリイソシアネートとしては、ジ
フェニルメタンジイソシアネート、1,4−ブタンジイ
ソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネー
ト、1,6−ヘキサンジイソシアネート、シクロヘキサ
ンジイソシアネート、1,5−ビスイソシアネート−
1,3,3−トリメチルシクロヘキサン、m−キシリレ
ンイソシアネート、1,3−ビス−(イソシアネートメ
チル)ベンゼン及びメチルシクロヘキサンジイソシアネ
ート等の脂肪族ジイソシアネート、2,4−または2,
6−トリレンジイソシアネート、m−またはp−フェニ
レンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシア
ネート等が挙げられる。ジフェニルメタンジイソシアネ
ートが特に好ましい。ジフェニルメタンジイソシアネー
トには種々の異性体が存在するが、いずれも用いること
ができる。これらの混合物でもよい。
(II) Component B The component B is not particularly limited as long as it is an isocyanate which reacts with the polyol of the solution A to form a cured product, but a hydrophilic isocyanate is preferred. Primary MOH, self-emulsifying in water, made from polymeric MDI and monomeric MDI
Are preferred. Examples of the polyisocyanate used for producing such a prepolymer include diphenylmethane diisocyanate, 1,4-butane diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, 1,6-hexane diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, and 1,5-bisisocyanate.
Aliphatic diisocyanates such as 1,3,3-trimethylcyclohexane, m-xylylene isocyanate, 1,3-bis- (isocyanatomethyl) benzene and methylcyclohexane diisocyanate, 2,4- or 2,
Examples thereof include 6-tolylene diisocyanate, m- or p-phenylene diisocyanate, and 1,5-naphthylene diisocyanate. Diphenylmethane diisocyanate is particularly preferred. Diphenylmethane diisocyanate has various isomers, and any of them can be used. These mixtures may be used.

【0021】プレポリマーは、上述のイソシアネートを
ポリアルキレングリコールと反応させることにより得ら
れる。このようなポリアルキレングリコールは、ポリエ
チレングリコールまたはエチレンオキサイド(EO)−
プロピレンオキサイド(PO)共重合体が用いられる。 (A液+無機粉末からなる)混合スラリ−とB液との最
適混合比は、スラリー中のA液の含有量、スラリーの粘
性、求められる硬化時間等の要素により変化するが、通
常は、3:1〜0.5:1の範囲であり、より好ましくは
1.8:1〜2.2:1の範囲である。スラリー量が過剰であ
ると地山への注入が円滑に進行しない、あるいは注入後
の硬化が不十分になるという問題がある。B液が過剰で
も注入後の硬化が不十分になる。
The prepolymer is obtained by reacting the above-described isocyanate with a polyalkylene glycol. Such polyalkylene glycols can be polyethylene glycol or ethylene oxide (EO)-
A propylene oxide (PO) copolymer is used. The optimal mixing ratio of the mixed slurry (comprising A liquid + inorganic powder) and B liquid varies depending on factors such as the content of the A liquid in the slurry, the viscosity of the slurry, and the required curing time. In the range of 3: 1 to 0.5: 1, more preferably
The range is 1.8: 1 to 2.2: 1. If the amount of the slurry is excessive, there is a problem that the injection into the ground does not proceed smoothly or the hardening after the injection becomes insufficient. Even if the liquid B is excessive, the curing after the injection becomes insufficient.

【0022】(III) 混合注入システム A液と無機微粉末との混合、およびこれにより得られる
混合スラリーとB液との混合・注入は、図2に例示する
システムにより行なわれる。図2のシステムは、基本的
には(1)予備混合部(混合スラリー形成部)、(2)最終混
合部(注入薬液形成部)、(3)制御部および(4)注入部か
らなる。以下、各部について説明する。
(III) Mixing and Injection System The mixing of the liquid A and the inorganic fine powder, and the mixing and injection of the mixed slurry obtained thereby and the liquid B are performed by the system illustrated in FIG. The system of FIG. 2 basically includes (1) a premixing section (mixed slurry forming section), (2) a final mixing section (injected drug solution forming section), (3) a control section, and (4) an injecting section. Hereinafter, each unit will be described.

【0023】(1)予備混合部(混合スラリー形成部) 混合スラリー形成部は、一方の端部に無機粉体投入部1
2aと液体注入部13を有するモノポンプ11、液体注
入部13に液体搬送管17を介して接続されたポンプ手
段14、該ポンプ手段14に液体搬送管16を介して接
続されたA液を溜める第一の液溜め15からなる。ポン
プ手段14は制御部30と電気的に接続され、その制御
下に必要量のA液を第一の液溜め15から吸液してモノ
ポンプ11に送り込む。無機粉体受入れホッパー12に
は、粉体の固結を避けるため、撹拌手段を設けてもよ
い。ホッパー12の下部はモノポンプの無機粉体投入部
12aに接続され、重力あるいは前記の撹拌手段の作用
により無機粉体をモノポンプ内に送り込む。ホッパー1
2への粉体の投入は消費量を見ながら適宜行なえばよ
い。必要に応じてホッパー内あるいはモノポンプとの接
続部に、粉体の消費量を測定するため計測手段を設け、
粉体消費量の情報を制御部30に送るようにしてもよ
い。
(1) Premixing Section (Mixed Slurry Forming Section) The mixed slurry forming section has an inorganic powder charging section 1 at one end.
2a and a monopump 11 having a liquid injection section 13; a pump means 14 connected to the liquid injection section 13 via a liquid transport pipe 17; and a pump for storing the liquid A connected to the pump means 14 via a liquid transport pipe 16. One reservoir 15 is provided. The pump unit 14 is electrically connected to the control unit 30, and under the control of the pump unit 14, absorbs a required amount of the liquid A from the first liquid reservoir 15 and sends the liquid to the monopump 11. Stirring means may be provided in the inorganic powder receiving hopper 12 in order to avoid solidification of the powder. The lower portion of the hopper 12 is connected to the inorganic powder input section 12a of the monopump, and feeds the inorganic powder into the monopump by gravity or by the action of the stirring means. Hopper 1
The introduction of the powder into 2 may be appropriately performed while observing the consumption. If necessary, in the hopper or at the connection with the monopump, a measuring means is provided for measuring the powder consumption,
Information on the powder consumption may be sent to the control unit 30.

【0024】液体注入部13は、樹脂ないし鋼鉄製の液
体搬送管17をネジ切り構造で固定した慣用の構成でよ
い。ポンプ手段14は、制御信号に応じて送液量を調整
し得るものであれば特に限定されない。例えば、ロータ
リーポンプやプランジャーポンプ等が用いられる。
The liquid injection section 13 may have a conventional structure in which a resin or steel liquid transfer pipe 17 is fixed in a threaded structure. The pump unit 14 is not particularly limited as long as the pump unit 14 can adjust the liquid sending amount according to the control signal. For example, a rotary pump, a plunger pump, or the like is used.

【0025】モノポンプ11は、金属製で基本的には断
面が円形の雄ネジ型ローター(回転子)を、断面が長円
形(一般的には矩形の両端に半円を付加した形状)の弾
性材質からなるステーター(固定子)内に装着したもの
であり、ローターはステーター内を偏心しながら回転す
る。ローターが回転すると、ローターとステーター内の
物質はネジの原理により搬送される。なお、モノポンプ
は、チョコレートやバター、アスファルト等の粘性物質
を搬送する慣用のポンプであり、本発明でもそのような
モノポンプを利用することができる。内径、長さ、ロー
ターのピッチ等はスラリーの配合組成によって異なる
が、通常は、内径5〜10cm、長さ0.1〜1m、ロー
ターのピッチ1〜20cm程度のものを用いることが可
能である。
The monopump 11 is made of a metal and basically has a male screw-type rotor (rotor) having a circular cross section, and an elastic section having an elliptical cross section (generally, a shape obtained by adding a semicircle to both ends of a rectangle). The rotor is mounted inside a stator (stator) made of a material, and the rotor rotates eccentrically in the stator. As the rotor rotates, the material in the rotor and stator is transported by the screw principle. In addition, the monopump is a conventional pump that conveys a viscous substance such as chocolate, butter, and asphalt, and such a monopump can be used in the present invention. The inner diameter, length, rotor pitch and the like vary depending on the composition of the slurry, but usually, an inner diameter of about 5 to 10 cm, a length of about 0.1 to 1 m, and a rotor pitch of about 1 to 20 cm can be used.

【0026】本発明においては、剪断応力が小さいこと
を特徴の一つとするモノポンプを用いることにより、ポ
ンプ内において無機粉体とA液の混合が円滑に進行し、
かつ、混合物であるスラリーを閉塞なく吐出することで
きる。また、モノポンプは強力かつ安定した搬送力を有
するため、単位時間当たりの吐出量が安定し、さらに、
モノポンプ11の後に位置するB液との混合部において
も閉塞等が生じない。制御部30はポンプ手段14に電
気的に接続しており、操作員の手動操作により、あるい
はホッパー12から送られる湿粉体消費量の情報に基づ
き自動的に、ポンプ手段14を制御して、第一液溜め
(A液溜め)15からの吸液量・モノポンプ11への送
液量を調整する。
In the present invention, by using a monopump characterized by one of the features that the shear stress is small, the mixing of the inorganic powder and the liquid A proceeds smoothly in the pump,
In addition, the mixture slurry can be discharged without blockage. In addition, since the monopump has a strong and stable conveyance force, the discharge amount per unit time is stable, and further,
No blockage or the like occurs in the mixing portion with the solution B located after the monopump 11. The control unit 30 is electrically connected to the pump unit 14, and controls the pump unit 14 by manual operation of an operator or automatically based on information on the amount of wet powder consumed sent from the hopper 12, The amount of liquid absorbed from the first liquid reservoir (A liquid reservoir) 15 and the amount of liquid supplied to the monopump 11 are adjusted.

【0027】(2)最終混合部(注入薬液形成部) モノポンプ11内で混合された粉体とA液の混合スラリ
ーは、モノポンプ吐出端11aにスラリー搬送管18を
介して接続されたスラリー注入部18aと、液体搬送管
26、27およびポンプ手段24を介してB液を溜める
第二の液溜め25に接続されている液体注入部27aと
スラリー吐出口50とを備えたスタティックミキサー4
0へと導かれる。ポンプ手段24は制御部30と電気的
に接続しており、手動操作により、あるいは混合スラリ
ー形成部やスタティックミキサー等から送られる情報に
基づき、ポンプ手段24を制御して混合スラリーの量に
応じた必要量を第二の液溜め25から吸液してスタティ
ックミキサー40に送り込む。スタティックミキサー4
0は慣用のものでよい。図2に示すように、注入ロッド
に内蔵して用い、混合と併せて地山への注入を行なうこ
とが好ましいが、注入ロッドの前段にスタティックミキ
サー40を別に設けてもよい。
(2) Final Mixing Section (Injection Chemical Forming Section) A mixed slurry of the powder and the liquid A mixed in the monopump 11 is connected to the monopump discharge end 11a via a slurry transport pipe 18 through a slurry injection section. A static mixer 4 having a liquid injection portion 27a and a slurry discharge port 50 connected to a second liquid reservoir 25 for storing the liquid B via liquid transport pipes 26 and 27 and a pump means 24;
Guided to zero. The pump unit 24 is electrically connected to the control unit 30, and controls the pump unit 24 according to the amount of the mixed slurry by manual operation or based on information sent from the mixed slurry forming unit or the static mixer. The required amount is absorbed from the second reservoir 25 and sent to the static mixer 40. Static mixer 4
0 may be conventional. As shown in FIG. 2, it is preferable that the injection is carried out into the ground in combination with the mixing, and the static mixer 40 may be separately provided in front of the injection rod.

【0028】(3)制御部 制御部30は、予め設定された条件に従い、各液溜めか
ら薬液を吸液しモノポンプあるいはスタティックミキサ
ー内に送り込むためのものである。実用的には、A液お
よびB液送液系のポンプ手段14および24とともに単
一の筐体中に設置し、筐体表面に制御パネルを設けるこ
とにより、液種や送液量等の状態表示、液種の切替えや
送液量の調整、動作モード(例えば、手動運転、自動運
転モード等)の切替え等の各種操作を統合的に行なうよ
うにする。
(3) Control Unit The control unit 30 is for absorbing a chemical solution from each reservoir and sending it into a monopump or a static mixer according to preset conditions. Practically, it is installed in a single housing together with the pumping means 14 and 24 of the liquid A and liquid B sending systems, and by providing a control panel on the surface of the housing, the state of the liquid type, the amount of liquid sent, etc. Various operations such as display, switching of liquid type, adjustment of the liquid sending amount, and switching of operation mode (for example, manual operation, automatic operation mode, etc.) are performed in an integrated manner.

【0029】(4)注入部 上述のように、最終的に得られたA液+無機微粉末+B
液混合物は地山や穿孔内に注入充填される。注入には慣
用の注入手段を用いることができる。例えば、注入ロッ
ド、あるいは、中空ロックボルト、充填ホース等が挙げ
られる。注入ロッド等の長さは無機微粉末の配合量にも
よるが、一般的には5〜10m程度の長尺ロッドの使用
が可能である。上述のように、スタティックミキサー内
蔵型のロッドやロックボルトを用いることが好ましい。
なお、以上の説明はシステムの典型例を説明するための
ものであり、本発明の技術思想の範囲内で各部の構成、
特に最終混合部、制御部、注入部の構成を変更・修正す
ることは可能である。
(4) Injection part As described above, the finally obtained liquid A + inorganic fine powder + B
The liquid mixture is injected and filled into the ground or perforations. Conventional injection means can be used for the injection. For example, an injection rod, a hollow lock bolt, a filling hose, or the like can be used. The length of the injection rod or the like depends on the amount of the inorganic fine powder, but generally a long rod of about 5 to 10 m can be used. As described above, it is preferable to use a rod or lock bolt with a built-in static mixer.
The above description is for describing a typical example of the system, and the configuration of each unit within the technical idea of the present invention,
In particular, it is possible to change and modify the configuration of the final mixing section, control section, and injection section.

【0030】(IV)施工方法 本発明の施工方法は、地山の空洞や空隙に薬液を注入固
化して地山の強度の改善や止水等を図るのにも有効であ
るが、特に、ロックボルトを地山に定着させるのに有用
である。ロックボルト工法では、トンネルの壁面および
/または天盤に孔を開け、これに支保部材であるロック
ボルトを挿入固定する。通常は図3(a)および(b)に示す
ようにトンネル60の延長軸から見てほぼ放射状に設置
する。ロックボルト70を設けることにより、その引張
力に相当する力が内圧としてトンネル壁面に作用し、こ
れにより、二軸応力状態のトンネル近傍の地山100が
三軸応力状態に保たれる。この結果、地山の強度あるい
は耐荷能力の低下が防止される(内圧効果)。また、内
圧効果により一体化して耐荷能力が高められたトンネル
周辺の地山は、内空側に一様に変位することによってグ
ランドアーチを形成する。さらに、ロックボルトの挿入
により地山のせん断抵抗力が増すなどの効果もある。
(IV) Construction Method The construction method of the present invention is also effective for improving the strength of the ground and stopping water by injecting and solidifying a chemical solution into the cavities and voids of the ground, particularly, Useful for fixing rock bolts to ground. In the lock bolt method, a hole is formed in a wall surface and / or a roof of a tunnel, and a lock bolt as a support member is inserted and fixed in the hole. Usually, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), they are installed almost radially as viewed from the extension axis of the tunnel 60. By providing the lock bolt 70, a force corresponding to the tensile force acts on the tunnel wall surface as an internal pressure, whereby the ground 100 near the tunnel in a biaxial stress state is maintained in a triaxial stress state. As a result, a decrease in the strength or the load carrying capacity of the ground is prevented (internal pressure effect). In addition, the ground around the tunnel, which is integrated by the internal pressure effect and has increased load carrying capacity, forms a ground arch by being uniformly displaced inward. Further, the insertion of the lock bolt also has the effect of increasing the shear resistance of the ground.

【0031】ロックボルト工法が十分な効果を発揮する
ためには、ロックボルトを地山100内に確実に定着固
定することが必要である。このため、一般的には、ロッ
クボルトを全面的に地山(穿孔内面)に接着する方法が
採られている。具体的には、(i)セメントモルタルを注
入した穿孔内にロックボルトを挿入しセメントモルタル
を硬化させる方法、(ii)セメントモルタルや樹脂系接着
剤を充填した袋を穿孔内に入れて置き、ロックボルトを
挿入することによりこの袋を破って定着材を孔内に満た
し硬化させる方法、あるいは、(iii)予め穿った孔内に
挿入した後、または、打ち込みもしくは自穿式のロック
ボルトを用いて地山内に打設した後、ロックボルト周囲
に定着材を注入する方法がある。(i)の方法は湧水が多
い地山には適用できない。(ii)の方法は定着が確実に行
なえるという特長があるが施工コストが高いという問題
点を有する。また、これらの方法を実施するには、孔が
確実に自立し得るような地山でなければならない。
In order for the lock bolt method to exhibit a sufficient effect, it is necessary to securely fix the lock bolt in the ground 100. For this reason, a method is generally adopted in which the lock bolt is entirely bonded to the ground (the inner surface of the perforation). Specifically, (i) a method of hardening the cement mortar by inserting a lock bolt into the perforated hole in which the cement mortar is injected, (ii) a bag filled with the cement mortar or the resin-based adhesive is placed in the perforated and placed, A method in which the bag is broken by inserting a lock bolt to fill and fix the fixing material in the hole, or (iii) after being inserted into the hole previously drilled, or by using a driving or self-drilling lock bolt. There is a method in which a fixing material is injected around the rock bolt after being poured into the ground. The method (i) cannot be applied to a mountain with many springs. The method (ii) has a feature that the fixing can be surely performed, but has a problem that the construction cost is high. In addition, in order to carry out these methods, the ground must be such that the hole can be made independent.

【0032】本発明の施工方法は、上記の(i)および(ii
i)、特に(iii)のロックボルト定着方式に用いるのに適
している。(iii)の定着方式は、図3(b)の側断面図に示
したような上向き施工部にも適用が可能であり、特に打
込式や自穿式は、孔の自立が困難な場合にも適用できる
という大きな特長を有する。このため、本発明の方法に
よるロックボルトの定着は、穿孔の自立性の高い地山か
ら自立性の低い軟弱な地山まで各種の等級の地山で各種
の等級の地山で実施可能である。本発明の方法をロック
ボルト定着に用いる場合には、好ましくは、地山100
内に穿ち開けた孔90内にロックボルト70を挿入する
か、ロックボルト70を打ち込みまたは自穿した後、該
孔内に上記の方法に従い無機微粉末を含む定着液を注入
することにより行なう。注入は、中空ロックボルトを用
いる場合は管部75を通じて行なうことができる(図4
(a))。中実のロックボルトを用いる場合、ロックボルト
の側面に充填ホースあるいは小口径の注入管80を設け
(図4(b))、これを通して注入を行なえばよい。
The construction method according to the present invention comprises the above (i) and (ii)
It is suitable for use in i), particularly in the lock bolt fixing method of (iii). The fixing method (iii) can also be applied to an upwardly constructed portion as shown in the side sectional view of FIG. 3 (b). It has a great feature that it can be applied to For this reason, the fixing of the rock bolt according to the method of the present invention can be carried out in various grades of ground from a ground with high independence of drilling to a soft ground with low independence. . When the method of the present invention is used for fixing a rock bolt,
After the lock bolt 70 is inserted into the hole 90 formed therein, the lock bolt 70 is driven or self-drilled, and then the fixing solution containing the inorganic fine powder is injected into the hole according to the method described above. The injection can be performed through the tube portion 75 when a hollow lock bolt is used (FIG. 4).
(a)). When a solid lock bolt is used, a filling hose or a small-diameter injection pipe 80 may be provided on the side of the lock bolt (FIG. 4B), and the injection may be performed through this.

【0033】なお、ロックボルトは、通常、鋼鉄あるい
はFRP等の高強度棒状乃至筒状部材であるが、本発明
の方法は、PC鋼より線や高強度樹脂線等からなるケー
ブルボルトの定着にも用いることができる。以上、本発
明の地山注入充填材施工方法をロックボルトの定着につ
いて説明したが、本発明の方法は、これ以外の地山充填
やコンクリート建築物のひび割れ補修等にも利用可能で
ある。
The lock bolt is usually a high-strength rod or cylindrical member such as steel or FRP, but the method of the present invention is suitable for fixing a cable bolt made of a PC steel stranded wire or a high-strength resin wire. Can also be used. As described above, the method of the present invention for applying a ground filling filler material is described for fixing a rock bolt. However, the method of the present invention can also be used for filling a ground or repairing a crack in a concrete building.

【0034】[0034]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明の地山注入充填
材施工方法を説明する。なお、以下の例において、圧縮
強度は、コンクリートの圧縮強度試験方法(JIS-A1108)
に準じて硬化体について測定した値である。実施例1 PS灰100部、ポリオール(ポリプロピレングリコー
ル(OH価500))15部、硬化触媒(アミン系)1
部、界面活性剤2部及び水ガラス82部をモノポンプ
(φ50mm、全長:30cm、ローターのピッチ:5
cm)にて混合して混合スラリーを調製した。一方、端
部に2つの注入孔を備え、スタティックミキサーを内蔵
した筒状の注入ロッド(内径:10mm、長さ:3m)
を用意し、前記の注入孔から混合スラリーとイソシアネ
ート(MDIポリアルキレングリコールプレポリマー)
を含むB液を、混合スラリー:B液の供給比が2:1
(重量比)となるようにそれぞれ供給した。注入ロッド
からの吐出物は、A液、B液とPS灰が均一に混合した
液体で、毎分10リットルの吐出が実現できた。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The method for constructing a ground filling filler according to the present invention will be described below with reference to examples. In the following examples, the compressive strength is determined by the compressive strength test method for concrete (JIS-A1108).
Is a value measured for the cured product according to Example 1 PS ash 100 parts, polyol (polypropylene glycol (OH value 500)) 15 parts, curing catalyst (amine type) 1
Parts, 2 parts of surfactant and 82 parts of water glass with a monopump (φ50 mm, total length: 30 cm, rotor pitch: 5)
cm) to prepare a mixed slurry. On the other hand, a cylindrical injection rod having two injection holes at the end and incorporating a static mixer (inner diameter: 10 mm, length: 3 m)
Is prepared, and the mixed slurry and isocyanate (MDI polyalkylene glycol prepolymer) are injected through the injection hole.
The B solution containing the mixture is supplied at a mixed slurry: B solution supply ratio of 2: 1.
(Weight ratio). The discharge from the injection rod was a liquid in which the liquid A, the liquid B and the PS ash were uniformly mixed, and a discharge of 10 liters per minute could be realized.

【0035】上記吐出物を穿孔に見立てたアクリル透明
管(内容積:0.01m3)に注入したところ、注入ロッド
の閉塞を招くことなく充填を完了した。硬化完了後、硬
化体を切り出して内部を観察したところ、PS灰が均一
に分散して固定されていた。また、硬化したポリウレタ
ン体の一軸圧縮強度は200kgf/cm2、比重は1.2
であった。硬化時間は混合スラリーとB液混合後およそ
30分程度である。なお、吐出完了後、モノポンプ内を
水洗し分解観察したところ、モノポンプ内の残留スラリ
ーは完全に流し出されていた。したがって、本発明の施
工方法では有機洗浄液の使用が制限される現場でも問題
なく実施できる。
When the discharged material was injected into a transparent acrylic tube (internal volume: 0.01 m 3 ) which was regarded as a perforated hole, the filling was completed without blocking the injection rod. After the curing was completed, the cured product was cut out and the interior was observed. As a result, the PS ash was uniformly dispersed and fixed. The cured polyurethane body had a uniaxial compressive strength of 200 kgf / cm 2 and a specific gravity of 1.2.
Met. The curing time is about 30 minutes after mixing the mixed slurry and the B liquid. After the discharge was completed, the inside of the monopump was washed with water and observed for disassembly. As a result, the residual slurry in the monopump was completely drained. Therefore, the construction method of the present invention can be carried out without problems even in a site where the use of the organic cleaning liquid is restricted.

【0036】比較例1 実施例1と同じA液およびPS灰を用いて撹拌混合機に
よりA液−PS灰混合液を調製し、B液との比を2:1
(重量比)として固定し、スタティックミキサー内に供
給した。液体(A液+B液)に対するPS灰の重量比を
変えて、スタティックミキサー内からの吐出状態を調べ
たところ、PS灰/(液体+PS灰)重量比が15%で
吐出に困難を生じ、20%を超えると、薬液供給圧力を
増加させても吐出は断続的になり、安定した注入充填は
不可能であることが確認された。
Comparative Example 1 Using the same liquid A and PS ash as in Example 1, a mixed liquid A-PS ash was prepared by a stirrer and mixed with liquid B at a ratio of 2: 1.
(Weight ratio), and supplied into a static mixer. When the weight ratio of PS ash to the liquid (liquid A + liquid B) was changed and the discharge state from the inside of the static mixer was examined, it was difficult to discharge when the weight ratio of PS ash / (liquid + PS ash) was 15%. %, The discharge was intermittent even if the chemical solution supply pressure was increased, and it was confirmed that stable injection and filling were impossible.

【0037】実施例2 PS灰に代えてフライアッシュ100部を用いた他は実
施例1と同様に混合スラリーを調製し、スラリー:B液
の供給比を2:1(重量比)として実施例1と同様に充
填実験を行なった。注入ロッドの閉塞を招くことなく充
填が完了し、硬化完了後、硬化体を切り出して内部を観
察したところ、無機微粉末が均一に分散して固定されて
いた。また、硬化したポリウレタン体の一軸圧縮強度は
200kgf/cm2、比重は1.2であった。
Example 2 A mixed slurry was prepared in the same manner as in Example 1 except that 100 parts of fly ash was used instead of PS ash, and the supply ratio of the slurry: B solution was changed to 2: 1 (weight ratio). A filling experiment was performed as in Example 1. The filling was completed without causing the injection rod to be blocked, and after the completion of curing, the cured product was cut out and the interior was observed. As a result, the inorganic fine powder was uniformly dispersed and fixed. Further, the uniaxial compressive strength of the cured polyurethane body was 200 kgf / cm 2 , and the specific gravity was 1.2.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の方法によれば、高価な有機薬液
の使用量を低減することができるため、より低いコスト
で注入充填工法が施工できる。また、従来、廃棄物処理
が問題となっているPS灰を無機微粉末原料として利用
できるため、その実用的意義は極めて大きい。さらに、
無機微粉末の添加によりポリウレタン硬化体の強度が改
善される効果も得られる。特にロックボルトの定着方法
として有用である。
According to the method of the present invention, the amount of expensive organic chemicals used can be reduced, so that the injection filling method can be carried out at a lower cost. Further, since PS ash, which conventionally has a problem in waste disposal, can be used as a raw material of inorganic fine powder, its practical significance is extremely large. further,
The effect of improving the strength of the cured polyurethane can also be obtained by adding the inorganic fine powder. In particular, it is useful as a fixing method of a lock bolt.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 従来法(a)、比較法(b)および本発明の
方法(c)による充填材混合プロセスを示す。
FIG. 1 shows a filler mixing process according to the conventional method (a), the comparative method (b) and the method (c) of the present invention.

【図2】 本発明の薬液注入充填システム例の概略構成
を示す。
FIG. 2 shows a schematic configuration of an example of a drug solution filling and filling system of the present invention.

【図3】 ロックボルトの打設態様を模式的に示す断面
図。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a driving mode of a lock bolt.

【図4】 ロックボルト定着液の充填態様を模式的に示
す断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a filling mode of a lock bolt fixing solution.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 モノポンプ、12 粉体投入用ホッパー、13
液体注入部、14 ポンプ手段、15 第一液溜め(A
液溜め)、16、17 液体搬送管、18 スラリー搬
送管、24 ポンプ手段、25 第一液溜め(B液溜
め)、26、27液体搬送管、30 制御部、40 ス
タティックミキサー、50 混合充填材スラリー吐出
口、60 トンネル、70 ロックボルト、75 中空
部、80注入管、90 穿孔、 100 地山
11 Monopump, 12 Powder hopper, 13
Liquid injection part, 14 pump means, 15 first reservoir (A
Liquid reservoir, 16, 17 liquid transport pipe, 18 slurry transport pipe, 24 pump means, 25 first liquid reservoir (B liquid reservoir), 26, 27 liquid transport pipe, 30 control unit, 40 static mixer, 50 mixed filler Slurry outlet, 60 tunnel, 70 rock bolt, 75 hollow part, 80 injection pipe, 90 perforation, 100 ground

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI //(C04B 28/26 24:28) C09K 103:00 (72)発明者 永津 憲二 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600番地 東海ゴム工業株式会社内 (72)発明者 脇坂 治 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600番地 東海ゴム工業株式会社内 (72)発明者 横澤 圭一郎 静岡県富士市大渕3154番地 社団法人日本 建設機械化協会 建設機械化研究所内────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // (C04B 28/26 24:28) C09K 103: 00 (72) Inventor Kenji Nagatsu Komaki City, Aichi Prefecture Tsu 3600 No.Tokai Rubber Industries Co., Ltd. (72) Inventor Osamu Wakisaka Omaki Komaki City, Aichi Prefecture Kita-gaiyama character 3600 No.Tokai Rubber Industries Co., Ltd. Japan Construction Mechanization Association Construction Mechanization Laboratory

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 イソシアネートとの反応により硬化する
成分を含有するA液と無機微粉末とをモノポンプ内にお
いて混合してスラリーとし、前記スラリーをイソシアネ
ートを含有するB液とスタティックミキサーにおいて混
合して得られる混合液を地山に注入することを特徴とす
る地山注入充填材施工方法。
1. A slurry obtained by mixing a liquid A containing a component which is cured by a reaction with an isocyanate and an inorganic fine powder in a monopump, and mixing the slurry with a liquid B containing an isocyanate in a static mixer. And filling the ground mixture with the ground liquid.
【請求項2】 A液がイソシアネートとの反応により硬
化する成分として水ガラスを含有する請求項1に記載の
地山注入充填材施工方法。
2. The method according to claim 1, wherein the liquid A contains water glass as a component hardened by the reaction with the isocyanate.
【請求項3】 A液がイソシアネートとの反応により硬
化する成分としてポリオールを含有する請求項1または
2に記載の地山注入充填材施工方法。
3. The method according to claim 1, wherein the liquid A contains a polyol as a component which is cured by a reaction with the isocyanate.
【請求項4】 無機微粉末を注入薬液全量中、50重量
%まで使用する1乃至3のいずれかに記載の地山注入充
填材施工方法。
4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the inorganic fine powder is used in an amount of up to 50% by weight based on the total amount of the injected chemical solution.
【請求項5】 無機微粉末が紙スラッジ灰および/また
はフライアッシュである請求項1乃至4のいずれかに記
載の地山注入充填材施工方法。
5. The method according to claim 1, wherein the inorganic fine powder is paper sludge ash and / or fly ash.
【請求項6】 A液がさらに界面活性剤を含有する請求
項1乃至5のいずれかに記載の地山注入充填材施工方
法。
6. The method of claim 1, wherein the liquid A further contains a surfactant.
【請求項7】 請求項1乃至6のいずれかに記載の充填
材施工方法によるロックボルト定着方法。
7. A method for fixing a rock bolt according to the method for applying a filler according to claim 1. Description:
【請求項8】 イソシアネートとの反応により硬化する
成分を含有するA液を溜める第一の液溜め15、イソシ
アネートを含有するB液を溜める第二の液溜め25、前
記第一の液溜15に第一のポンプ手段14を介して接続
された液体供給部13と無機粉体投入部12aとを備え
たモノポンプ11、第二の液溜め25に第二のポンプ手
段24を介して接続され液体注入部27aと前記モノポ
ンプ11の吐出端11aに接続されたスラリー注入部1
8aと混合充填材スラリー吐出口50とを備えたスタテ
ィックミキサー40を具備することを特徴とする請求項
1乃至7のいずれかに記載の施工方法に使用する充填材
混合吐出装置。
8. A first liquid reservoir 15 for storing a liquid A containing a component which is cured by a reaction with isocyanate, a second liquid reservoir 25 for storing a liquid B containing isocyanate, and the first liquid reservoir 15. A monopump 11 having a liquid supply unit 13 and an inorganic powder input unit 12a connected via a first pump unit 14, and a liquid pump connected to a second liquid reservoir 25 via a second pump unit 24 Injection section 1 connected to the section 27a and the discharge end 11a of the monopump 11
The filler mixing and discharging apparatus used in the construction method according to any one of claims 1 to 7, further comprising a static mixer (40) having a mixing filler (8a) and a mixed filler slurry discharging port (50).
【請求項9】 スタティックミキサーが注入ロッドに内
蔵されたものである請求項8に記載の充填材混合吐出装
置。
9. The filler mixing and discharging device according to claim 8, wherein the static mixer is built in the injection rod.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016011364A (en) * 2014-06-27 2016-01-21 第一工業製薬株式会社 Composition for rock bolt fixation material, rock bold fixation material and rock bolt construction method
JP2016013529A (en) * 2014-07-03 2016-01-28 栗田工業株式会社 Apparatus and method for producing pure water
KR102151929B1 (en) * 2020-01-15 2020-09-04 (주)세종이엠티 Device for crushing refractory filler, device for mixing two-component refractory filler and method of manufacturing refractory product by mixing two-component raw material with crushed refractory filler

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