JPH02209983A - 水漏れ埋設管の補修方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は水漏れ埋設管の補修方法に関し、詳しくは、テ
レグラウト工法による水漏れ埋設管の補修方法において
、新規なグラウト剤を用いることを特徴とする水漏れ埋
設管の補修方法に関する。

［従来の技術］ 下水道のような埋設管は、社会資本として下水管路網の
整備が進められたが、長年の経過により、一部接合部の
ゆるみやキズの発生がみられＳ水漏れが生じている。こ
れを放置したままにしておくと、地下水の水位が高いと
きには埋設管中に地下水が流れ込み、処理場の処理能力
が追い付かなくなる。また逆に水位が低いときには地下
水中へ汚水を流出させ、地下構造物を汚染する等の悪影
響を及ぼす、この様な事態にいたらしめないためにも、
これらを補修する事は重要なことである。

これらを補修する方法として、種々の工法が提案され施
工されている。例えば、布設替え、パイブリバース工法
、ホースライニング工法、パッカー工法等がある。これ
らの工法の中で、バンカー工法は薬液のロスは多いもの
の、管の断面を縮小すること無く、支管（取り付は管の
本管接続部）を閉塞することも無く、掘削も一切不要で
あり有利である。しかもこれらの埋設管はその直径が小
さいことが多いため、その補修方法としては、テレビカ
メラで監視しながら遠隔操作でグラウト剤薬液を注入す
るテレグラウト工法が有利である。

テレグラウト工法で注入されるグラウト剤薬液としては
、加水反応を利用した一液施工型のイソシアネート系、
２液ウレタン系、セメント系、水ガラス系、エポキシ系
などがあるが、特に−液施工型のイソシアネート系は、
水と反応し、疎水性のポリ尿素ゲルを作ること、反応時
に発生する炭酸ガスの圧力により効率的に広範囲にサン
ドゲルを形成することなどの他のグラウト剤に比べ優れ
た性質を有している。

特開昭５１−４７９４９号公報には、オキシエチレン単
位を有するポリオールのイソシアネート末端プレポリマ
ーを、コンクリート構造物の水漏れ防止の為の密封剤成
分として用いることが提案されている。

特公昭６０−１８７０９号公報には、止水の為の地盤改
良用グラウト剤として、イソシアネート末端プレポリマ
ーが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記イソシアネート末端プレポリマーを用いる従来法は
、本来地盤強度を強める目的のものであり、前記テレグ
ラウト工法にそのまま適用しようとすると、強度が強す
ぎるため、繰り返し注入を行う時に注入残置のグラウト
剤が付近の水と反応してゲル化し、注入装置を固着させ
てしまう欠点があり実用性に乏しかった０本発明はこれ
らの課題を解決するためのものである。

［課題を解決するための手段］ 前記イソシアネート系グラウト剤の特長である良好な浸
透性、広範囲の固結性及び止水性を維持し、かつ、繰り
返し作業時の問題点である注入装置への接着性を低下さ
せる目的で検討を行った結果、特定の構造を有するポリ
イソシアネート化合物を架橋成分とし、これを特定の変
性剤で一定条件下に変性して得られる変性ポリイソシア
ネート化合物をグラうト剤成分として用いることにより
、上記問題点が解決され、所期の目的を達成できること
が分かり本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明によれば、水漏れ埋設管の漏水部の内
側にセットしたバンカーをふくらませて漏水部位を密閉
した後、この部位にグラウト剤を圧送し、固化させるこ
とにより水漏れ埋設管を補修する方法において、 該グラウト剤が、式（Ｉ）： （式中ｎは０または整数で、かつ数平均で０．２≦ｎ≦
１である）で表わされるポリイソシアネート化合物より
なる架橋成分（Ａ）を、水と完全には混和せずかつ分岐
構造やエーテル基を含んでいてもよい、そのアルキル成
分が炭素数４以上の、アルキルモノアルコールまたは１
級もしくは２級のアルキルモノアミンよりなる変性剤（
Ｂ）と反応させて得られる、１分子当り遊離のイソシア
ネート系を平均２．１〜２．４個残存させた変性ポリイ
ソシアネート化合物（Ｃ）と可塑剤（Ｄ）とよりなるこ
とを特徴とする水漏れ埋設管の補修方法が提供される。

本発明で使用されるグラウト剤の機能としては、作業が
比較的容易かつ確実であり、しかも十分な止水効果を永
続的に有することが要求される０作業が容易であるため
には一部であることが好ましく、注入時の粘度が適度に
低いことが有利であり、又、連続作業性の観点からは硬
化物の強度が適度に低いことが望まれる。更に、十分な
止水効果を得るためには、グラウト剤は浸透性がよく、
十分に埋設管の周囲にまで達し、キズ口の周囲を広範囲
に包囲し、架橋反応によって強固なゲルと成ることが必
要である。これまで述べたように、架橋ゲルとしては高
い強度を示し、一方連続作業性からは強度を適度に低下
させねばならないという相反する性質を兼ね備えるため
には、特定の架橋成分を使用する必要がある。

本発明において架橋成分として使用されるポリイソシア
ネート化合物としては各種の構造のイソシアネートの中
で、入手のし易さ、取扱時の安全性、土壌中での安全性
、価格などの点から一般式（１）で示される、例えばク
ルードＭＤＩ　、すなわち３核体以上の多核体を含むジ
フェニルメタンジイソシアネートであり一般にポリメリ
ックＭＤＩと呼ばれるものがあげられる。

該ポリイソシアネート化合物は、さらに本発明のグラウ
ト剤に対する要求に合致するために、変性剤と加熱下、
該ポリイソシアネート１モル当り該変性剤０．０４〜０
．３モルの割合で反応させて得られる。１分子当り遊離
のイソシアネート基を平均２．１〜２．４個残存させた
変性ポリイソシアネート化合物、すなわち変性ポリイソ
シアネートオリゴマーとして用いられる。該変性ポリイ
ソシアネートオリゴマーとは、数平均分子量　３００−
１０００の３核体以上の多核体を含むジフェニルメタン
イソシアネートの遊離のイソシアネート基の一部をウレ
タン結合又は尿素結合によって安定化（封鎖）したもの
を意味する。例えば低分子量のＴＤＩを出発原料にする
と、蒸気圧の高い未反応成分が残り易かったり、強度を
高くするために多官能化しようとすると、粘度が高くな
り浸透性の面で不利になる。−綴代（１）に示す構造の
低粘度な多官能イソシアネートの官能度（ファクショナ
リティ）を下げ、適切な官能度を持ったポリイソシアネ
ート化合物にすることが必要である。ここでいう適切な
ポリイソシアネート化合物とは一般式（１）に示される
ポリイソシアネート化合物を反応出発物質として用い、
一分子当りの官能基の数を数平均で２．１から２．４の
間に調整するべく変性したものである。一分子当りの官
能基数が２．１より少ないと強度が低い架橋ゲルしかえ
られず、十分な止水性が得られないし、２．４を越える
と架橋ゲルの強度が強すぎるために連続作業ができなく
なる。また式（１）において、ｎが０．２未満では上記
範囲のポリイソシアネート化合物を得ることは出来ず、
ｎが１を越えるとポリイソシアネート化合物の粘度が高
くなり、十分な浸透性が得られない。

本発明に使用する変性剤としては、疎水性でかつ極度に
粘度を高めること無くイソシアネートの官能度を調整で
きるものが好ましくこの目的に合致する変性剤としては
、水と完全には混和せずかつ分岐構造やエーテル基を含
んでいてもよい、そのアルキル成分が炭素数４以上の、
アルキルモノアルコールまたは１級もしくは２級のアル
キルモノアミンが適しており、例えば、ブチルアルコー
ル、ヘプチルアルコール、ヘキシルアルコール、アミル
アルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、
デシルアルコール、ラウリルアルコール、ステアリルア
ルコール等のアルキルアルコール、イソブタノール、５
ｅｃ−ブタノール、２−エチルヘキサノール等の分岐し
たアルキルアルコール、エチレングリコールモノヘキシ
ルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル
、プロピルプロピレンジグリコール、ヘキシルジグリコ
ール等のエーテルアルコールの他に、上記モノアルコー
ルの水酸基を１級アミノ基と置き換えた構造の１級モノ
アミン、及びジブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ
−２エチルヘキシルアミン、Ｎ−メチル−ｎブチルアミ
ン等の２級モノアミンがあげられる。ここで炭素数が３
以下のアルコール及びアミンでは硬化物の強度が不十分
となり、又、水と完全に混和するような酸素原子数の多
いエーテルアルコール及びアミンを用いると、硬化物の
親水性が高くなり過ぎるため止水性能が不十分になった
り、硬化物の水量の変化により変形して止水性を低下さ
せる不具合を生じ好ましくない。

次に、作業性及び浸透性の面から本発明で用いられるグ
ラウト剤の粘度を低下させるために、特定範囲の可塑剤
の使用が必須である。可塑剤としては、低粘度で活性水
素等の官能基を持っていない物質が使用可能であるが、
一般に塩ビの可塑剤として用いられる可塑剤が使用でき
る。中でも土壌中での安定性の点から、ジオクチルフタ
レート、ジブチルフタレートに代表されるアルキルフタ
レートが好ましい、可塑剤の使用量としてはグラウト剤
の重量に対して、５Ｄ〜７５重量％、特に６０〜７０重
量％又は変性ポリイソシアネート化合物の重量に対して
１００〜１５０重量％、特に１２０〜１４０重量％が適
当である。これより多すぎると、固結物の強度が低下し
たり、可塑剤が固結物から出てきたりする不具合がある
。反対に少なすぎると、グラウト剤の粘度が高くなり過
ぎて、浸透性、加工性が悪くなる。

該硬化反応を促進させる触媒としては、一般にウレタン
の硬化触媒に用いられる化合物が使用可能であるが、中
でも非水溶性の３級アミンであるジメチルデシルアミン
、ジメチルラウリルアミン、ジメチルミリスチルアミン
、ジメチルアルキルアミン、ジメチルオクタデシルアミ
ン等のジメチルアルキルアミンが好ましい、触媒量とし
ては、使用時の温度や水漏れ部の状態にもよるが、グラ
ウト剤の重量に対して、又は変性イソシアネート化合物
と可塑剤の混合物の重量に対して０．５〜５重量％の範
囲で使用するのが一般的である。

更に、より広範囲に、止水性の高い独立気泡を有する硬
化物を形成させるために、界面活性剤及び整泡剤等を併
用することもできる。

［作　用］ 本発明の補修方法では、特定のグラウト剤をテレグラウ
ト工法により水漏れ埋設管の水漏れ部位に注入し、水漏
れ部及び土中の水分と反応させ、埋設管の周囲に土砂を
充填剤とした強固な固結土を形成させることにより、所
期の目的を達成することができる。

（実施例〕 以下合成例、実施例および比較例により本発明をさらに
具体的に説明する。以下「部」は「重量部」、「％」は
「重量％」を意味する。

合成例１ 変性ポリイソシアネート化合物として、変性ポリイソシ
アネートオリゴマー（１１を下記の通り合成した。

式（１）で示されるクルードＭＤＩ　（ＭＲ−２００日
本ポリウレタン製）３６５部を撹拌機、温度計、滴下装
置を有する反応装置に仕込みＮ２ガス雰囲気下で加温す
る。温度が６０℃に達したところで昇温を止め滴下装置
よりエチレングリコールモノヘキシルエーテル５９部を
発熱が激しくならない程度に滴下させて反応させる０発
熱終了後１００ｔ’まで昇温し３時間反応させ、イソシ
アネート基含有量２２％、すなわち１分子当りイソシア
ネート基平均２．２個有する変性ポリイソシアネートオ
リゴマー（Ｉ）を得た。

合成例２ 変性ポリイソシアネートオリゴマー（１）合成時のエチ
レングリコールモノヘキシルエーテル５９部をラウリル
アミン２４部に変更した以外は同様の方法で反応させ、
イソシアネート基含有量２１％、すなわち１分子当りイ
ソシアネート基平均２．２個有する変性ポリイソシアネ
ートオリゴマー（ＩＩ）を得た。

合成例３ 変性ポリイソシアネートオリゴマー（１）合成時のエチ
レングリコールモノヘキシルエーテル５９部をイソプロ
ピルアルコール２４部に変更した以外は同様の方法で反
応させ、イソシアネート基含有量２４％、すなわち１分
子当りイソシアネート基平均２．２個有する変性ポリイ
ソシアネートオリゴマー［１１）を得た。

合成例４ 変性ポリイソシアネートオリゴマー（１）合成時のエチ
レングリコールモノヘキシルエーテル５９部ヲトリエチ
レングリコーＪレモノエチルエーテル７１部に変更した
以外は同様な方法で反応させ、イソシアネート基含有量
２１％、すなわち１分子当りイソシアネート基平均２．
２個有する変性ポリイソシアネートオリゴマー（ＩＶ）
を得た。

合成例５ 変性ポリイソシアネートオリゴマー（１）合成時のエチ
レングリコールモノヘキシルエーテル５９部を重量平均
分子量１０００のポリプロピレングリコール（サンニッ
クスｐｐｉｏｏｏ、三洋化成製）２００部に変更した以
外は同様な方法で反応させ、イソシアネート基含有量１
６％、すなわち１分子当りイソシアネート基平均２．７
個有する変性ポリイソシアネートオリゴマー（Ｖ）を得
た。

実施例１〜２および比較例１〜８ 表−１に示す配合割合のグラウト剤をそれぞれ調製した
。

表−１に示すグラウト剤を用い、粘度、固結土強度およ
び透水性について試験を行なった。得られた結果を表−
２に示す。

試ｌし１去 １、粘　　　度：Ｂ型粘度計による測定（２０℃）２、
固結土強度：実験室に於て直径６ｃｍ高さ１０ａｓ程度
のプラスチック容器中に砂を 充填剤として固結土を作成した。

これをコンクリートカッターで約 ｌｅａ厚みの円板状に切りだしその 円板の割れ易さで評価した。

３、透　水　性：上記固結上の上面に直径２．５　ａｍ
の注射器の注射筒をエポキシ系接着 剤で接着し水の減り方が安定した 時点での透水量を測定した。（単 位はａｍ／５ｅｃ） 実施例３ 実施例１のグづウド剤を用い、実際にテレグラウト工法
用の装置であるＴＶ・レックス（セキソー製）を使用し
、埋設しであるヒユーム管にキズをつけ水漏れを起こさ
せた部分の補修を模擬的に行った。

本試験に際しては、グラウト剤の長期貯蔵時の安定性を
高めるために、イソシアネート成分を主体とする「主剤
」と触媒成分を主体とする「触媒」に分けて搬送し、使
用前に実施例１の配合になる様に混合して一部とした後
施工した。なお、−液での安定性は二液型のものと異な
り非常に安定で、密閉性を十分に保てば、１昼夜経過し
ても同等支障なく使用可能である。

試験の結果、該グラウト剤は止水性も十分であり、連続
作業性も良好であった。

比較例９ 比較例３のグラウト剤を用いて実施例３と同様の試験を
行なった。その結果、連続作業性は良好であったが、固
結強度が弱く、一部止水性の不十分な所が見られた。

比較例１Ｏ 比較例８の従来のグラウト剤を用いて実施例３と同様の
試験を行なった。その結果、止水性は十分であったが、
連続作業性において、３回目の注入時にパフカーが埋設
管中に固着し、作業不能となった。

［発明の効果］ 本発明によれば、水漏れ埋設管の漏水部をテレグラウト
工法により補修する場合に、適度な粘度および固結土強
度を有しかつ極めて低い透水性を有する特殊のグラウト
剤を用いているため、作業が容易かつ確実であり、しか
も、十分な止水効果を永続的に保持することが可能にな
る、改良された水漏れ埋設管の補修方法が提供される。

特許出願人　　関西ペイント株式会社 （他１名） 手続補正書 平成元年３月２７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水漏れ埋設管の漏水部の内側にセットしたパッカー
   をふくらませて漏水部位を密封した後、この部位にグラ
   ウト剤を圧送し、固化させることにより漏水れ埋設管を
   補修する方法において、該グラウト剤が、式（ I ）： ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中ｎは０または整数で、かつ数平均で０．２≦ｎ≦
   １である）で表わされるポリイソシアネート化合物より
   なる架橋成分（Ａ）を、水と完全には混和せずかつ分岐
   構造やエーテル基を含んでいてもよい、そのアルキル成
   分が炭素数４以上の、アルキルモノアルコールまたは１
   級もしくは２級のアルキルモノアミンよりなる変性剤（
   Ｂ）と反応させて得られる、１分子当り遊離のイソシア
   ネート基を平均２．１〜２．４個残存させた変性ポリイ
   ソシアネート化合物（Ｃ）と可塑剤（Ｄ）とよりなるこ
   とを特徴とする水漏れ埋設管の補修方法。