JPS6023687A - セメント系注入材組成物およびそれを用いる埋設管補修工法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はセメント系注入材組成物およびそれを用いる埋
設８肖袖修工法に関−ｆｂものであり、特には水道管等
の既設（埋設）金属管の考朽化対策として埋設状態のま
まで簡便ｌ二補修することができる工法の提供を目的と
する。

鋳鉄製−ｍ製等の配水管、導水管１発電用水圧管、ガス
管等の埋設管に関し、考朽化した場合あるいは亀裂が生
じた場合等の補修工法として一バイグクリーニング工法
の一種であるパイプリバース工法が知られている。この
工法は埋設管内部に口径の小さいポリエチレン管を挿入
してその埋設管（本管）内面とポリエチレン管外面との
開ｌ二一定の空隙部を形成させ、ここＣニセメント系注
入材を注入（圧入）して硬化させることにより、本管−
セメント層−ポリエチレン管からなる３層構造Ｃ強化ｈ
１ｊ修する工法である。

上記のごときパイグリバースエ法Ｃ二使用すれるセメン
ト系注入材については一流動性ｌ二すぐれ注入（月二人
）が容易であること一ブリージング」具象等の材料の分
ρ１１［が少ないこと、硬化後の材料強度が犬きく、埋
設管内面との接着力ｌ：すぐれていること−また硬化後
に収縮亀裂を発生しないこと等の性能が要求される。

現在、これらの目的のために、セメントと水とからなる
セメントミルクにベントナイトを添加したセメント系注
入材組成物を使用することが試みられている。しかしベ
ントナイトの添加は、その懸濁性能とチグソトロビー性
により、注入材の流動性の改善にある程度の効果はある
ものの、この注入材組成物を静置状態で放置すると浮氷
が多く材料が分離する。また注入後の材料の強度低下が
あり、埋設管との接着力が低下する等の問題が生じる。

本発明者らはこのような技術的課題にかんがみ鋭意研究
を重ねた結果、セメントと水とからなるセメントミルク
（もしくはセメントペースト）Ｃ二水溶性セルロース単
独または水溶性セルロースエーテルとセメント分散剤、
消泡剤を添加することによりすぐれたセメント系注入材
組成物が得られること、そしてこの注入材組成物を用い
ることＣ二より埋設管の補修工事が容易に行われること
を確認し本発明を完成した。

本発明Ｃ二よれば上記した添加剤成分を使用することに
より。

■　保ｇ％コロイド性と分散性が付与され、セメント系
注入材組成物を調製後静置状態で放置しても浮氷の発生
がなく、セメント成分が沈降せず。

材料の分離が激減する。

■　羽村の流動性がすぐれ一汁入（注入）作業が容易と
なり、かつ材料の分離がないだめ圧入工程時シニ材料の
閉塞等のトラブルもなくなる。

■　粘性とチクソ）Ｃ７ピー性が付与されるため。

注入後の材料と既設管（埋設管ン内面との密着性が強く
なり、硬化後の接着力が大巾に向上し。

本管とセメント層とポリエチレン管の３層溝造が強固に
一体化する。

■　さらに、減水分散効果により一水／セメント比の少
ない条件下でも良好な流動性を示し、その結果硬化後の
材料強度が増強しかつ亀裂の発生もなくなる。

などきわめて注目すべき効果がもたらされる。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明に使用される（イ）水溶性セルロースエーテル＆
″Ｌ　アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロ
ース、ヒドロキリアルキルアルキルセルロースに代表さ
れるが−これらのセルロースニーチルの望ましい置換基
（炭素１以子数）およびその置換度としては、アルキル
基が炭素１以子数１〜２個で無水グルコースｊｌ’を位
当りの１ｔ、！、置換度ＤＳ）が１．０〜２．５（好ま
しくは１．３〜２．０）であるアルキルセルロース−ヒ
ドロキシアルキル基がＲＮｍ子数２〜４個で無水グルコ
ース単位当りのモル置換度（ＭＳ）が１．０〜３．５（
好ましくは１．５〜２．５）であるヒドロキシアルキル
セルロース、ヒドロキリアルキル基が炭素原子数２〜４
個で無水グルコース車位当りのモル置換度（ＭＳ）が０
．０５〜２．０であり、アルキル基が炭素原子数１〜２
個で無水グルコース単位当りσ）置換１狭（ＪっＳ）が
０．５〜２．５であるヒドロキリアルキルアルキルセル
ロースであり、また粘度はいずれ（二ついても２係水浴
液での２０℃ｇ−おける値が１５〜１００．００００Ｐ
Ｓ　であるものが好ましい。

このようなセルロースエーテルとしては、メチルセルロ
ース、ヒトミキシエチルセルロース、ヒドａキシグロビ
ルセルロース、ヒトａキシエチルメチルセルａ−ス、ヒ
ドロキシグロビルメチルセルロース、ヒトミキシブチル
メチルセルロース。

ヒドロキシブチルエチルセルロース、ヒドロキシブチル
エチルセルロース等が例示される。

上記したセルロースエーテルθ）うちでモヒドロキシア
ルキルアルキルセルロースが高い保護コロイド性と保水
性を示し、ブリージング現象等の材料の分離防止にすぐ
れた効果があり、特にはヒドロキリグロビルメチルセル
ロースがこの点ですぐれたものである。

本発明においては、要すれば、上記（イ）水溶性セルロ
ースエーテルと共に−（ロ）セメント分散剤オ、ｌ：び
（ｌ→消泡剤が使用されろ。この（ａｌセメント分散剤
としては、リグニンスルホン酸塩を主成分とするもの、
ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルを主成分
とするもの、ポリオール複合体を主成分とするもの一芳
杏族多環縮合物のスルホン酸塩を主成分とするもの一水
溶性メラミンホルマリン樹脂（）チロールメラミン）の
スルホン酸塩ヲ主成分とするもＯ〕７：ｃど力贈１」示
される。これらのうちでモ特にリグニンスルホン酸塙系
の分散剤が前記の水浴性セルロースエーテルとσ〕併用
使用（二おいて詞料の流動性を損なうことなく分散効果
を発揮し、かつ減水効果ももたらされるとし１５点です
ぐれている。（ロ）成分の使用書１合は（イ）成分１０
０重量部に対して０〜３ｏＯ軍１は部であり、好ましく
は５０〜２５０重皇部である。

（）１消泡剤としてはアルカリ性Ｃ二強１．）ボＩＪオ
キシエチレンーポリオキシプロピレンブロ′ソグコｉｚ
　ＩＪママ−ノニオン系特殊配合物、高級アルコール−
リン 特（二＆エポリオキシエチレンーポリオキシプロピレン
ブロッグコポリマーを主成分とするものが望ましい。こ
れらの消泡剤を使用することＣ二よリンセメント注入材
への空気連行性を抑制し一硬化後の材料強度の増強，接
着力の向上がもたらされるが。

上記のうちでも特にポリオキシエチレンーポリオキシグ
ロビレンブロックコポリマー系の消泡剤が好ましい。（
ハ）成分の使用割合は（イ）成分１００重量部に対して
０〜１００重量部であり，好ましくは２０〜５０重量部
である。

以上述べた添加剤の使用量はー（イ）成分単独の場合は
その量で，また（口）およびし→成分を併用した場合は
（イ）成分とそれらとの合計量で、セメント１００重量
部当り０．０１〜１０重量部（好ましくは０、０５〜３
重慣部）の範囲とすることが必要とされる。０．０１重
量部よりも少ないと効果が小さく、また１０重量部を越
えて多量に添加すると。

セメント系注入材の粘性が著しく増大し，かつ管壁との
粘着力が強まり，その結果注入時に大きな圧力を要し一
施工が困難になるという問題を生じる。

添加剤の添加方法としてはーセメントにトライブレンド
するか，あるいは添加水にあらかじめ溶解して添加する
方法などいずれでもよい。

なお、上記添加剤と共にベントナイト等の無機質添加剤
を加えることは差支えなく、また既設管とその中Ｃ二指
１人したポリエチレン管との間隙が大きい場合のノＡハ
エにおいては，粒度の細かな骨羽たとえばけい砂、寒水
石，スラグ−アルミナシリカ系微小球等を加え，モルタ
ルとした注入材組成物であってもよい。

つぎに本発明のセメント系注入材組成物を用いて埋設管
を補修する工法（二ついて説明する。

■　まず、施工区間を断水し，曲管，７字管等の箇所を
掘削し切管する。この後埋設管内面のサビ等をクリーニ
ングし除去する。

■　クリーニングされた埋設管内部にポリエチレン管等
のグラスチック管を挿入する。■スパンは約１００ｍを
標準として掘削切管した後，反対側のウィンチにワイヤ
ローブを継ぎ−切管口より引き込み挿入する。

■　切管撤去した既設管は新管ｌ二取替えて、連結・復
旧する。連絡部分には特殊短管と短管にツバ短管をはさ
み既設に連絡する。

■　注入ｉユ先立ち、挿入されたポリエチレン管に水を
張り内圧を２　Ｋｑ　／　ｏｌ程度に帖整する。特殊短
管の貫孔とグラウトミキサーに１結したグラウテイング
ポンプとを連結し、埋設管とポリエチレン管間隙に本発
明によるセメント系注入材組成物であるセメントミルク
を注入する。

本発明による注入材組成物を用いて注入した場合、注水
後にセメントミルクの材料分離がなく一回の注入で埋設
管とポリエチレン管の間隙に完全に充填が可能となる。

このことは−回目の注入が約了後一定時間（３０分〜２
時間）経過し−再び同一のセメントミルクを注入した時
−吐出口より流出したセメントミルクの比η１は注入口
より注入したセメントミルクの比重と同じであり、−回
目の注入材料に浮氷等の材料分離の現象がなし）ことが
確認された。この結果、施工性が太幅Ｃ二改善され、施
工時間が短縮されるという効果がもたらされた。

これＣ二対して従来のベントナイトを添加したセメント
系注入材を用いた場合、注入後時間が経過すると管内部
（二浮氷が生じ、一定時間後（３０分〜６０分）−二回
目、三回目の注入を行い、管内部の浮氷を吐出口より排
出しながら、セメントミルクの注入をくりかえすという
工程が必要となる。

この結果−工区の施工時間が大幅に延長するという問題
を生じている。

つぎＣ：具体的実施例をあげる。ただし各実施例におい
て使用した添加剤は下記のとおりのものである。

○　ベントナイト・・・・・・２５０メツシュパス品（
日本ベントナイト（株）製） ○　水溶性セルロースエーテル・・・・・・メトローズ
９０ＳＨ−３０，０００（信越化学工業（株）製） ○　セメント分散剤・・・・・・ホゾリス５Ｌ（日曹マ
スタービルダーズ（株）製） ○　消泡剤・・・・・・Ｓ　Ｎ　−１４ＨＰ　Ｃサンノ
プコ（株）製） 実〃１ハ例１ セメント系注入材の分離状況を調べる目的で一混線され
た材料をただちに５００ｍ１メスシリンダー中に入れて
静置し、ブリージング水量（浮水量）を測定した。

またーこの羽村の流動性を調べる目的で、フロー試Ｍを
行った。ただしフローコーンは４２．５ｗグＸ３０−Ｈ
のリングとし一無振動下での材料の広がり幅を測定した
。

拐料の調整はセメントと添加剤をあらかじめ混合しミキ
サー中に投入し、水を加えて２分間混練した。ミキサー
はＪＩＳ　Ｒ５２０１に規定するモルタルミキサーを使
用した。

結果を第１表（二示す。

実施例２ セメント系注入材の添加剤組成として本発明によるセル
ロースエーテル系添加剤とベントナイトを併用した場合
の効果と、添加剤の添加方法としてセメン、％未混合し
た場合と一水に溶解し添加した場合の違いＣついて調べ
た。

ブリージング試験−フロー試験は実施例１と同様の方法
で行った。結果を第２表（二示す。

実施例３゜ セメント系注入材の強度を下記の条件で測定した。

測定装置　１　アムスラー型圧縮試験機供試体寸法＋　
４Ｘ４Ｘ１６ｃｒｎ 供試体の養生と材令＋　２０℃、８５％Ｒ）］気中養生
材令２８日 拐料の調整に実施例１と旧１様の方法とした。

結果を第３表に示す。

第　３　表 添加剤：ペントナイト 実施例４ 本発明（二よる添加剤とベントナイトを添加した注入相
を用いてｌｒ：の条件で施工実験を行った。

○　注入距離　８０ｍ ○　埋設管内径；４５０％グ Ｏポリエチレン管径；４２０％戸 ○　水圧：１，８〜／ａＩ Ｏ注入材組成 合した後−グラウドミキサーを用いて水を加えて混練し
た。

最初の注入が終了した後１時間経過した時点で２回目、
２時間経過した時点で３回目の注入を行い、吐出口より
流出するセメントミルクの比重と注水量を測定し一注人
材の内部の充てん状態を調べた。結果を第４表に示す。

第　４．２２ ４９８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　セメント１００重量部に対して、（イ）水溶性セル
   ロースエーテル１００　重量部、　（ｏｌセメント分散
   剤０〜３００重量部および（〕９消泡剤θ〜１００重指
   部からなる添加剤を０．０１〜１（１量部および水５０
   〜１００重量部加えてなるセメント系注入材組成物 ２、埋設管の内部シニグラスチック管を挿入してその埋
   設管内面とグラスチック管外面と間に空隙部を形成せし
   め、この空隙部に−セメント１００重量部に対して−（
   イ）水溶性セルロースエーテルｘｏｏｌｉｆｆｉ部、（
   ロ）セメント分散剤０〜３００重量部および（／１消泡
   剤ｏ−１ｏｏ重量部からなる添加剤を０６Ｏ１〜１０重
   量部および水５０〜１００重量部加えてなるセメント系
   注入羽を注入し硬化させることを特徴とする埋設管補修
   工法