JPS605738B2 - 防振工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は防振工法、さらに詳しくは地下鉄、道路、鉄道
、工場、工事現場等によって発生する地盤の振動を軽減
する目的で地中にウレタンフオーム防振壁を造成する工
法に関するものである。 従来合成樹脂発泡体を地中に充填して壁構造を形成する
防振工法としてポリイソシアネート、ポリオール、触媒
、発泡剤等を必須成分とするウレタンフオーム原液を注
入発泡させることは知られている（特関昭５０一９９０
ｙ号公報）。しかしながらこのような工法では第３級ア
ミンのような触媒が使用されており、換気不充分な現場
作業においてこのような触媒の使用はその臭気と人体に
対する悪影響、衛生上の問題により安全に実用化するこ
とができない。 本発明者らはかかる問題のない防振工法を見出すべく鋭
意研究した結果、特定のポリオール成分、ボリィソシア
ネート成分を用いた硬質ウレタンフオーム原液の使用に
より上記目的を達成しうろことを見出し本発明に至った
。 すなわち本発明は地中にウレタンフオーム原液を注入発
泡させて防振壁を造成する工法において、該原液として
‘ａ｝ジフェニルメタンジイソシアネート又はこれを主
体とするポリイソシアネート成分、‘ｂー窒素原子含有
ポリオールまたはこれを含むポリオール成分、および

【
ｃ｝発泡剤を必須成分とする硬質ウレタンフオーム原液
を用いることを特徴とする防振工法である。本発明にお
いて硬質ウレタンフオーム原液のポリィソシアネート成
分としてはジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ
）またはこれを主体とするものが使用される。 ＭＤＩを主体とするポリィソシアネートとしてはＭＤ】
５の重量％以上と他のポリイソシアネート〔トリフエニ
ルメタントリイソシアネート、フエニルトリルメタンジ
ィソシアネート：ポリオール（低分子ポリオール、ポリ
ヱーテル等）とポリィソシアネート（ＭＤ１、トリレン
ジィソシアネート等）とのＮＣＯ末端プレポリマー〕と
の混合物が挙げられる。 このようなＭＤＩ系ポリイソシアネートとしては粗製Ｍ
Ｄ１〔粗製ジアミノジフェニルメタン｛ホルムアルデヒ
ドと芳香族アミンまたはその混合物との縮合生成物：ジ
ァミノジフェニルメタンと少量（たとえば５〜２の重量
％）の３官能以上のポリアミンとの混合物｝のホスゲン
化合物：ポリアリルメタンポリィソシアネート〕および
変性「液状化ＭＤ１（カーボジィミド変性、トリヒドロ
カルピルホスフェート変性など）が使用できる。これら
のうちで好ましいものは粗製Ｍ血１である。ボリィソシ
アネートはプレポリマ一法、セミプレポリマー法で発泡
させることもできるが、ワンショット法で発泡させるの
が好ましい。本発明において硬質ウレタンフオーム原液
のポリオール成分として用いられる窒素源子含有ポリオ
ールとしては少なくとも２個の活性水素原子を有するア
ンモニアまたはアミノ化合物のオキシアルキル化誘導体
が使用できる。 窒素原子含有ポリオールとしては侍糠昭５３一１１３０
９５号、特願昭５４一１４３１１４号明細書記載のもの
があげられる。具体例としてはアミノ化合物（例えば、
トリェタノールアミン；エチレンジアミン、ジエチレン
トリアミンなどの脂肪族ポリアミン；トリレンジアミン
、キシリレンジアミンなどの芳香族ポリアミン；シクロ
ヘキシレンジアミン、イソホロンジアミンなどの脂環式
ポリアミン；ピベラジン、アミノェチルピベラジンなど
の複秦環式ポリアミン；およびこれらの混合物）にアル
キレンオキサィド〔エチレンオキサイド、プロピレンオ
キサイド（以下それぞれＥ○，ＰＯと略記）等およびこ
れらの併用系（ブロックまたはランダム）、好ましくは
ＰＯ単独またはＰＯとＥＯとの併用系（重量比で通常３
０：７０〜９９：１とくに７０：３０〜９０：１０）〕
を付加させたものが挙げられる。末端にＥＯをチップし
て１級化すをことによりさりこ反応性を高めることもで
きる（末端ＥＯ量；たとえば５〜２０％）。窒素原子含
有ポリオールの水酸基価はこのポリオ−ル単独または他
のポリオールと併用して硬質ウレタンフオームを形成し
うる範囲において自由に変えることができるが、一般に
２５以上、好ましくは５０−１２００さらに好ましくは
２００〜８００である。本発明において硬質ウレタンフ
オーム原液のポリオール成分として、窒素原子含有ポリ
オールに加えて他のポリオールを併用することもできる
。併用しうる他のポリオールとしては低分子ポリオール
しオキシアルキル化多価アルコール（ポリエーテルポリ
オール）、含りんポリオール等が使用でき、これらの具
体例としては特願昭５３一１１３０９５号、特藤昭５４
−１４３１１４号記載のものが挙げられる。好ましいも
のはオキシアルキル化多価アルコールである。併用する
他のポリオールの水酸基価は窒素原子含有ポリオールと
併用して硬質ウレタンフオームを与える範囲で種々変え
ることができるが一般に２５〜１８５政序まし〈は５０
〜１３００である。窒素原子含有ポリオールと他のポリ
オールとは、同程度の水酸基価のもの（例えば２００〜
８００）を用いてもよく、また何れか一方として高水酸
基価のもの（例えば８００〜１８５０）を用い〜他方と
して低水酸基価のもの（例えば２５〜２００）を用いて
もよい。ポリオール成分全体の平均水酸基価が２００〜
８００とくに３５０〜５５０となるように配合するのが
好ましい。他のポリオールと併用する場合、これと窒素
原子含有ポリオールとの割合は本発明の目的の範囲内で
種々に変えることができるが、全ポリオール成分中の窒
素原子含有ポリオールが通常１一当量％以上、好ましく
は３〜８０当量％、さらに好ましくは５〜４０当量％で
ある。 窒素原子含有ポリオールが１当量％より少なくなると無
触媒では満足に発泡硬化させることができなくなり、本
発明の目的を達成できなくなる。窒素原子含有ポリオー
ルとオキシアルキル化多価アルコールとの併用系の場合
の重量比は例えば１０〜９０〜７０：３０である。本発
明において硬質ウレタンフオーム原液における発泡剤と
しては水が好ましい。水の使用量はポリオール成分およ
びィソシアネート成分の合計量に基づき、通常０．１〜
１の重量％好ましくは０．５〜５重量％である。水とと
もに（または水に代えて）フルオロカーボン（たとえば
トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロシフルオロメ
タン）、メチレンクロライドなどを使用することもでき
るが、多量に使用すると発泡の際にフロン蒸気を発生し
、衛生を害すをおそれがあるので好ましくはない。フル
オロカーポンの使用量はポリオール成分およびィソシア
ネート成分の合計量に基づき１０重量％以下が好ましい
。硬質ウレタンフオーム原液中にはポリイソシアネート
成分、ポリオール成分および発泡剤に加えて必要により
整泡剤たとえばシリコーン系界面活性剤、その他の界面
活性剤、充填材（フィラー）（例えば焼成ひる石、パー
ラィト、シラスバル−ン、ガラスバルーンなどの粒状の
無機質多孔質体；炭酸カルシウム、タルク、硫酸バリウ
ム、ベントナィトなどの無機質粉末；砂；スチレンビー
ズなどの合成樹脂発泡体の粒状物または波砕物等）、難
燃化剤（例えばリン化合物）、疎水性の可塑剤、安定化
剤（例えば老化防止剤、酸化防止剤、抗菌剤）、その他
ウレタンフオームにおいて一般に用いられている各種助
剤、添加剤を含有させることができる。 本発明において、窒素原子含有ポリオールを用いている
ため無触媒で発泡させることができるが、場合により本
発明の目的を著しく阻害しない範囲で触媒を使用するこ
ともできる。触媒としてはスズ系触媒（スタナスオクト
ヱート「ジブチルチンジラウレ−ト等）、アミン系触媒
｛トリェチレンジアミン、１．８−ジアザビシクロ（５
，４，０）ウンデセンー７（ＤＢＵ；サンアボット■品
）、ＤＢＵの有機酸塩等｝、有機酸塩（酢酸カリ、酢酸
ソーダ等）が挙げられる。蒸気圧が低く、揮発性の少な
いもの（スズ系触媒、有機酸塩等）が好ましい。硬質ウ
レタンフオーム原液においてィソシアネート指数は通常
７０〜１５政仔ましくは９０〜１２０ さらに好ましく
は１００〜１１０であるがイソシアネートを大過剰（指
数１５０以上）に用いてィソシアヌレートフオームを形
成することもできる。 この場合にはィソシアネート三量化触媒を用いなければ
ならない。フオーム原液は一般にポリィソシアネート成
分と活性水素原子含有成分（ポリオール＋水）との２成
分系で用いられる。 整泡剤その他の添加剤は何れかの成分に添加して用いら
れる。硬質ウレタンフオーム原液を適用する混合機（注
入ガン）としては衝突乱流混合型などの高圧発泡機；強
制的（機械的）混合型、空気混合型、これらの組合せな
どの低圧発泡機が使用できる。 衝突乱流混合型高圧発泡機としては特機昭５５−１０４
０７号明細書記載のもの、空気混合型としては袴豚昭５
３−１１３０９５号明細書記載のものが挙げられる。原
液注入圧、吐出塁、空気量、空気圧等はこれらに記載の
ものと同じでよい。好ましいのは衝突乱流浪合型高圧発
泡機である。この発泡機の使用により、掘削孔内に水が
存在する場合でも水に発泡を阻害されることなく満足な
フオーム層を形成することができる。本発明において硬
質ウレタンフオーム原液を発泡硬化させて形成される硬
質ウレタンフオームの密度は、施工部分の状態、要求さ
れる物性（圧縮強度等）などに応じて種々変えることが
できるが一般に２０ｋ９ノの〜４００ｋｇ／で、好まし
くは３０〜１００ｋ９／めである。 フオームの圧縮強度は通常０．５ｋ９／め以上、好まし
くは１〜７ｋ９／めである。本発明による上記フオーム
原液は、触媒を使用しなくても短時間（例えば１栃砂〜
１ぴ分、とくに１〜３分）で発泡硬化させることができ
る。発泡、硬化の速度は施工現場の作業性に合わせて調
整される。本発明に従って上記ポリウレタンフオーム原
液を使用して地中に防振壁を造成する工法は種々の工法
を用いることができる。 例えば特開昭５０−９９０叫号公報に記載の工法が挙げ
られる。造成する防振壁の形状はとくに制限されず、上
記公報記載のようにアースオーガーなどで掘削し所定間
隔に平面千鳥状に壁面を形成してもよく、また第１図、
第２図のように振動源となる構築体の側面に連続して面
状に壁面を形成してもよい。造成する防振壁の大きさ〔
前者（千鳥状）の場合の深さ、間隙、掘削孔径、幅；後
者（面状）の場合の高さ（深さ）、幅〕は防振の要求度
に応じて種々変えることができる。例えば防振の要求度
の高い地下鉄構築体と隣接ビルとの間の防振の場合、防
振壁の厚さは５〜５０伽、高さは地下鉄構築体の地上よ
りの深さ、土質等により変えられる。構築体（構築コン
クリート）側面に面状に防振壁を形成する場合■構築コ
ンクリートを仕上げた後にフオーム原液を注入施工する
方法と、■構築コンクリート仕上げ前にフオーム原液を
注入する方法があるが、■が好ましい。フオーム原液は
構築の進行に従って数回に分けて（たとえば３〜５の間
隔で）注入することができる。注入に際しては、上記公
報記載のようにポリエチレン、塩ビなどの合成樹脂フィ
ルムの袋を注入管にかぶせて掘削孔の中に挿入して注入
したり、第１図のように防水シートを設けて注入したり
することができる。 フオーム原液の注入は発泡機の注入ガン（ミキシングヘ
ッド）から直接注入してもよいが、ガン先に管（ゴムホ
ースなど）を取り付けて注入してもよい。 本発明に従って触媒（アミン化合物）を使用する必要の
ない上記フオーム原液を用いて防振工法を行うことによ
り、換気不充分な作業現場でも、触媒（アミン化合物）
による臭気、人体に及ぼす悪影響を低減させ、安全に実
用化することができる。 また従来のウレタンフオーム原液を用いる工法では、一
度に多量の発泡液を注入すると空隙の途中で発泡し、空
洞のあるウレタンフオーム壁を造成するため、数回に分
けて小量ずつ注入する必要があるのに対して：本発明に
よる上記窒素原子含有ポリオールを含有するフオーム原
液を用いる場合はこのような空洞生成の虜れがなく均一
なウレタンフオーム層を形成することができ、従来法に
比し大量の発泡液を注入することができｔ作業効率を向
上させることができる。 さらに本発明により形成されたウレタンフオーム層は従
来法によるものに比し、フオーム物性たとえばウレタン
フオーム層間接着性、圧縮強度、曲げ強度などの点でも
すぐれている。 本発明の防振工法は地下鉄、鉄道、道路、工場、各種工
事現場などの振動源と隣接地との間の防振、とくに換気
不充分な作業環境下の防振工事（たとえば地下鉄構築体
と隣接ビルとの間の防振）に著しい有用性を発揮する。 以下、実施例により本発明を説明する。実施例 １ 第１図に示されるように、構築コンクリート１と側面ビ
ル地下壁２との間の地山３に型枠４を取り付け、型材４
の内側に防水シート５を挿入し、これと構築コンクリー
ト１の側面との間の空隙〔厚さ３０伽、高さ１０伽、長
さ３０の〕に、発泡機６より下記の発泡処方の硬質ウレ
タンフオーム原液を下記のようにして、ウレタンフオー
ム防振壁７を造成した。 発泡機は混合方法が２液高圧衝突混合であり、ガンヘッ
ド洗浄方法がピストン押出しセルフクリーニング式にな
っている低圧循環高圧吐出型の高圧注入発泡機（袴関昭
５６一１０８４９７の第１〜３図参照、例えば、丸加化
工機■社製高圧注入発泡機Ｍ旧Ｇ一ＡＣＭＡ一５０）を
使用し、ポリオール成分としてトリエタノールアミンの
Ｐ○（プロピレンオキシド）付加物（ＯＨ価８００）１
０部「 ショ糖のＰＯ付加物（ＯＨ価４５０）９碇部、
シリコー−ン整泡剤１部、水４部を加えものを使用し、
ポリィソシアネート成分として粗製４，４一ＭＤＩ１８
０部を使用して「下記発泡条件で注入発泡を行なった。 〔発泡条件〕液 温：ポリオール成分 ３５ｑ
０ポリィソシアネート成分 ３０ｏｏ液 圧：約１５０
【９／塊 吐出量：４８ｋ９／分 発泡開始時間 ２９妙 発泡終了時間 １７の砂 造成された硬質ウレタンフオームの密度は４０ｋｇ／で
、、一軸圧縮強度は２．５ｋ９／地であった。 上記ウレタンフオーム原液注入の作業中および作業後も
作業現場にアミン臭は感じられず作業環境は良好であっ
た。実施例 ２ 第２図に示されるように構築コンクリートの構築の進行
に従って実施例１と同様の注入発泡を３回線返して高さ
１５肌のウレタンフオーム防振壁を造成した。 上記ウレタンフオーム原液注入の作業中および作業後も
作業現場にアミン臭は感じられず作業環境は良好であっ
た。 比較例 実施例１と同様にして下記処分の硬質ウレタンフオーム
原液を用いて注入発泡を行ったところ、作業開始直後よ
りアミン臭が感じられ、全員が不快感を感じた。 注入中および注入後もアミン臭が感じられ、頭痛、吐き
気をもよおす作業者が続出した。発泡処分 ショ糖のＰＯ付加物（ＯＨ価４５０） １０碇部
シリコン整泡剤 １部Ｄ船ＣＯ
０，郷ジメチルェタノー
ルアミン １．５部トリクロロモノフルオ
。 メタン ２５部粗製ＭＤＩ
Ｉ１５部

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は断面図である。 １は構築コンクリート、２は側面ビル地下外壁、３は地
山、４は型枠、５は防水シート、６は発泡機、７はウレ
タンフオーム防娠壁を示す。 オー図オ乙図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 地中にウレタンフオーム原液を注入発泡させて防振
   壁を造成する工法において、該原液として（ａ）ジフエ
   ニルメタンジイソシアネートまたはこれを主体とするポ
   リイソシアネート成分、（ｂ）窒素原子含有ポリオール
   またはこれを含むポリオール成分、および（ｃ）発泡剤
   を必須成分とする、硬質ウレタンフオーム原液を用いる
   ことを特徴とする防振工法。 ２ 窒素原子含有ポリオールが、アンモニア、アルカノ
   ールアミン、脂肪酸ポリアミン、芳香族ポリアミン、脂
   環式ポリアミンまたは複素環式ポリアミン、オキシアル
   キレン誘導体である、特許請求の範囲１の工法。 ３ ポリオール成分中の窒素原子含有ポリオールの量が
   ３〜８０当量％である、特許請求の範囲１または２の工
   法。 ４ ポリオール成分が窒素原子含有ポリオールとオキシ
   アルキル化多価アルコールからなる、特許請求の範囲１
   ，２または３の工法。 ５ フオーム原液を衝突乱流混合型高圧発泡機を用いて
   注入発泡させる、特許請求の範囲１〜４の何れかの工法
   。 ６ ポリイソシアネート成分が粗製ジフエニルメタンジ
   イソシアネートである、特許請求の範囲１〜５の何れか
   の工法。 ７ 発泡剤が水である特許請求の範囲１〜６の何れかの
   工法。 ８ 該硬質ウレタンフオーム原液が実質的に触媒を含有
   しない特許請求の範囲１〜７の何れかの工法。