JPH05222368A - 推進工法用泥漿材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド及
びカルボキシメチルセルローズからなる群より選ばれ
た、１種または２種以上の化合物の水溶液に、高吸水性
樹脂を分散せしめてなる推進工法用泥漿材である。 【効果】本発明の泥漿材は推進工法に使用されるもの
で、ディスクカッターで切羽を切削しながら、ディスク
カッターを有する先導管を推進する工法で、切削時に切
羽の崩壊を防ぎ先導管を円滑に推進するために加える泥
漿材である。この際本発明の泥漿材は切削した土砂の止
水性に優れ、且つ高い塑性流動性を付与する機能を有す
るものである。特に下水道工事等の小口径配管の敷設工
事に使用した場合に効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は推進工法で使用する泥漿
材に関するもので、更に詳しく述べるとディスクカッタ
ーで切羽を切削しながら、ディスクカッターを取り付け
た先導管を推進する工法において、先導管の先端から切
羽に向けて吐出させて、土砂の切削時切羽の崩壊を防ぎ
先導管を円滑に推進するために加える泥漿材である。

【０００２】

【従来の技術】従来から推進工法用の泥漿材として、水
とベントナイトを主要成分とする粘稠な懸濁液が使用さ
れている。しかしこの泥漿材は、軟かいゲル状であるた
め、地山と推進管の間に注入されても、推進作業の際、
地山と推進管とが相対的に移動したとき、地山の土砂が
泥漿材中に混入し易く、このため泥漿材の機能が急速に
低下する場合が多い。または地山が砂層、砂礫層等から
なり、含水率が低い場合には、泥漿材が地山に吸収され
摩擦防止効果が薄れたり、或いは泥漿材を含水率が高い
土砂層や地下水が流れている土砂層に注入した場合に
は、泥漿材がすぐ希釈されたり、または流失してその効
果が失われる欠点があった。

【０００３】また、特開昭54-79908号公報及び特開昭55
-75488号公報には、推進工法用の泥漿剤として高吸水性
ヒドロゲルの水分散液と鉱物質、有機質糊料、界面活性
剤および油類の混合物が開示されている。しかし、ここ
に開示されている高吸水性ヒドロゲルは不定形で水を加
えて膨潤させると、圧力に対する抵抗性が低く、前述の
水とベントナイトを主要構成材とする泥漿材と同様な欠
点があって、泥漿材としては尚不充分である。

【０００４】更に、特開昭58-27774号公報にはこれらの
欠点を解消するため、球状高吸水性樹脂を泥漿材の一成
分として用いる方法が提案されている。しかし、水を加
えて懸濁液を調製する際、しばしばママコ状になって、
使用不能になる事故が発生することが指摘されていた。

【０００５】推進工法の泥漿材として従来、高吸水性樹
脂の水膨潤液が用いられているが、この泥漿材はすでに
吸水しているため帯水砂礫層に遭遇した場合、止水性が
十分でなく切羽の崩壊が起こったり、また粘性が無いた
め塑性流動性を有する掘削土が得られず、切削した土砂
の搬出が困難になる場合があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】下水道工事等に多く使
用される小口径配管の敷設工事においては、建設公害が
比較的少なくまた建設費の低減および工期短縮等の点で
優れている推進工法が多く使われている。推進工法はデ
ィスクカッターを有する先導管を切羽に向けて推進する
工法であるから、切羽を崩壊させずに、スムーズに掘削
推進する必要があり、このため切削した土砂の止水性に
優れ、且つ切削土に高い塑性流動性を付与する機能を有
する泥漿材が要求されていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は泥漿材に切削
した土砂の止水性を向上させ、更に高い塑性流動性を与
える機能を付与するため、その組成について種々検討し
た。その結果、塑性流動性付与材としてポリアクリル酸
ソーダ、ポリアクリルアミドおよびカルボキシメチルセ
ルローズなどの水溶性高分子の溶液に、含水量が多い土
砂の止水効果が高い高吸水性樹脂を添加することによ
り、高い塑性流動性及び止水性を付与する機能を兼備え
た泥漿材が得られることを見出し、これに基づいて本発
明に到達した。

【０００８】すなわち、ポリアクリル酸ソーダ、ポリア
クリルアミド及びカルボキシメチルセルローズからなる
群より選ばれた、１種または２種以上の化合物の水溶液
に、高吸水性樹脂を分散せしめてなる推進工法用泥漿材
である。

【０００９】以下本発明について詳しく説明する。

【００１０】本発明の泥漿材にはポリアクリル酸ソー
ダ、ポリアクリルアミド及びカルボキシメチルセルロー
ズの中、少なくとも１種の化合物の水溶液を使用する必
要がある。これらの化合物は何れも水溶性で、水に溶解
した時粘稠な溶液になり、主として増粘剤として作用す
るもので、土砂を切削する際カッターに添加することに
より、土砂の切削を容易にする作用を有する。また増粘
作用により泥漿材に潤滑性を付与してディスクカッター
の推進抵抗を低下させる作用と、泥漿材が粘稠になるた
め地山の土砂中へのに混入を防止する作用があり、また
は地山が水分を殆ど含まない砂層、砂礫層等の場合に
は、泥漿材が地山に吸収されることを防止する作用もあ
る。

【００１１】これらの化合物は本発明の泥漿材におい
て、単独で使用出来ることは勿論、２種以上の化合物を
混合使用してもよい。これらの化合物は場合によっては
増量剤として使用され場合がある。

【００１２】本発明の泥漿材は更に、高吸水性樹脂をポ
リアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド及びカルボキ
シメチルセルローズの中、少なくとも１種の化合物の水
溶液に分散・懸濁させる必要がある。

【００１３】本発明に使用する高吸水性樹脂は、水と接
触させた場合水には溶解せず、膨潤してゲル状になって
極めて多量の水を保持する性質を持ち、乾燥状態の100
〜1,000 倍の水を保持する能力がある樹脂を言う。従来
から典型的な吸水性物質として知られているスポンジ、
パルプ等はその乾燥重量の数倍〜10数倍程度迄しか吸水
せず、且つ絞ると簡単に水を分離する性質がある。高吸
水性樹脂はこれ等の物質に比較して著しく多量の水を吸
収し、且つ絞っても極く一部の水を分離するのみであ
る。これはスポンジ等が毛細管現象により吸水するのに
対し、高吸水性樹脂は水が浸透圧によりゲル内部に浸透
し、吸収された水分が膨潤したゲルの状態で保持される
ためと考えられる。

【００１４】本発明に使用する高吸水性樹脂は、このよ
うな性質を有する樹脂であれば、特に限定しない。合成
品、半合成品、天然物を問わず広く使用できる。例え
ば、架橋ポリアクリル酸ソーダ、酢酸ビニル−マレイン
酸メチル共重合体ケン化物、イソブチレン−無水マレイ
ン酸共重合体、澱粉−アクリル酸グラフト重合体、デン
プン−アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物、
デンプン−アクリル酸グラフト重合体の中和物、酢酸ビ
ニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化物、イソブ
チレン−無水マレイン酸共重合体の中和物、ポリビニル
アルコール架橋物、ポリエチレンオキサイド架橋物、ア
クリロニトリル共重合体もしくはアクリルアミド共重合
体の加水分解物、またはこれらの架橋体、逆相懸濁重合
によって得られた自己架橋型ポリアクリル酸部分中和物
架橋体などである。

【００１５】また、樹脂の形状は粉末状でも鱗片状でも
球状でも使用出来るが、性能的にも取扱い上も球状が好
ましい。また吸水倍率は或る程度以上高いものが好まし
いが、高過ぎると生成したゲルの機械的性質が著しく低
下するため、通常の使用法では200 〜1,000 倍が好まし
く、また粒度も広範囲で使用可能であるが、18〜100メ
ッシュが実用上好ましい。

【００１６】本発明の泥漿材を調製するには、水溶性高
分子化合物であるポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル
アミドおよびカルボキシメチルセルローズの中、少なく
とも１種の成分を水に溶解して粘稠な溶液を調製した
後、高吸水性樹脂をその溶液中に分散・懸濁させる必要
がある。この様にして高吸水性樹脂をこれらの水溶性高
分子化合物の粘稠な溶液に分散させた場合には、高吸水
性樹脂の吸水量が大幅に抑制される。そのため、泥漿材
が含水率の高い土砂層や地下水が流れている砂礫層の切
羽に注入され、多量の地下水に接触した時、尚相当大き
な吸水能力を保持している。このため、充分な止水効果
を示すものと考えられる。

【００１７】一方、ポリアクリル酸ソーダ等の水溶性高
分子と、高吸水性樹脂を泥漿材調製槽中に投入して同時
に水に溶解した場合には、高吸水性樹脂が泥漿材を調製
する過程でほぼ飽和吸水量近くまで吸水する。従って、
切羽に注入されて地下水に接触した時には、吸水能力の
余裕が乏しくなっているために、充分な止水効果が得ら
れないと考えられる。

【００１８】

【実施例】以下実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。

【００１９】（実施例１）濃度14％のカセイソーダ水溶
液233 部にイソブチレン−無水マレイン酸共重合体
(（株）クラレ製イソバン−10) 100 部を加えて加熱攪
拌し、中和度0.6 の均一な水溶液を調製した。次いでこ
の水溶液に架橋剤として分子量が300 のポリエチレンイ
ミン（日本触媒化学工業（製）エポミンP-003 ）0.3 部
を添加して充分混合したものを、HLB が1.8 の油溶性界
面活性剤（花王石鹸（株）製レオドールSP-030）１部を
溶解した流動パラフィン333 部に投入し、攪拌しながら
温度95℃に５時間保ち、水を充分蒸発させた。次いで固
液分離後ヘキサンで洗浄し乾燥することにより、粒度が
32〜100 メッシュで吸水量が350 の球状高吸水性樹脂を
得た。次いで水400ml にポリアクリル酸ソーダ0.6 〜1.
8gを添加し10分間攪拌溶解後該高吸水性樹脂0.5gを添加
しさらに10分間攪拌混合。金網で濾別し、その濾別液量
を測定し、数式１で吸水量を求めたところ表１に示した
結果が得られた。

【００２０】

【数１】

【００２１】

【表１】

【００２２】（比較例１）水400ml にポリアクリル酸ソ
ーダ0.6 〜1.8gと実施例１で得られた高吸水性樹脂0.5g
を同時に添加し10分間攪拌後、実施例１と同様にして吸
水量を求めたところ表１に示す結果が得られた。実施例
１に比較して吸水量が大きいことがわかる。このことは
余力の吸水能に乏しいことを示している。

【００２３】

【発明の効果】本発明の泥漿材は推進工法に使用される
もので、ディスクカッターで切羽を切削しながら、ディ
スクカッターを有する先導管を推進する工法で、切削時
に切羽の崩壊を防ぎ先導管を円滑に推進するために加え
る泥漿材である。この際本発明の泥漿材は切削した土砂
の止水性に優れ、且つ高い塑性流動性を付与する機能を
有するものである。

【００２４】特に下水道工事等の小口径配管の敷設工事
に使用した場合に効果がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルア
   ミド及びカルボキシメチルセルローズからなる群より選
   ばれた、１種または２種以上の化合物の水溶液に、高吸
   水性樹脂を分散せしめてなる推進工法用泥漿材。