JPH0747088B2 - 掘削ズリの消泡・解ゲル剤 - Google Patents
掘削ズリの消泡・解ゲル剤Info
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- JPH0747088B2 JPH0747088B2 JP63098253A JP9825388A JPH0747088B2 JP H0747088 B2 JPH0747088 B2 JP H0747088B2 JP 63098253 A JP63098253 A JP 63098253A JP 9825388 A JP9825388 A JP 9825388A JP H0747088 B2 JPH0747088 B2 JP H0747088B2
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は消泡・解ゲル剤に関するものである。
《従来の技術》 周知のように、地下鉄トンネルなどの坑道の構築方法と
してシールド工法があり、各種の工法が提供されている
が、近時密閉型のシールド掘進機を使用するシールド工
法が比較的多用されている。
してシールド工法があり、各種の工法が提供されている
が、近時密閉型のシールド掘進機を使用するシールド工
法が比較的多用されている。
密閉型シールド工法では、通常、シールド掘進機の前部
側にチャンバ室を隔成し、このチャンバ室内に掘削土砂
を充満して、チャンバ内の圧力を高めて切羽に対向す
る。
側にチャンバ室を隔成し、このチャンバ室内に掘削土砂
を充満して、チャンバ内の圧力を高めて切羽に対向す
る。
しかし、このような工法では、掘削する土質によって若
干異なるが一般的には、チャンバ室内に取込んだ土砂に
止水性と流動性がないと、切羽の安定や掘削土砂の排出
が困難になる。
干異なるが一般的には、チャンバ室内に取込んだ土砂に
止水性と流動性がないと、切羽の安定や掘削土砂の排出
が困難になる。
そこで、掘削土砂にこのような性質を滞有させるため
に、例えば、特公昭58−47560号公報に開示されている
ように、起泡剤を含む液体を圧縮空気で発泡させて生じ
る気泡をチャンバ室ないしは切羽に供給する工法が提案
されている。
に、例えば、特公昭58−47560号公報に開示されている
ように、起泡剤を含む液体を圧縮空気で発泡させて生じ
る気泡をチャンバ室ないしは切羽に供給する工法が提案
されている。
この公報に開示されている工法によると、気泡がチャン
バ室内の掘削土砂と混合されることで、止水性を高める
一方、気泡のベアリング効果により掘削土砂の排出が容
易になる。
バ室内の掘削土砂と混合されることで、止水性を高める
一方、気泡のベアリング効果により掘削土砂の排出が容
易になる。
しかし、この工法で例えば礫地盤を掘削しようとする
と、礫地盤は、礫同士の間に間隙がかなりあり、この間
隙部分に滞水しているので、供給された気泡が水によっ
て分散，消泡され、切羽の安定を確保することが難しく
なる。
と、礫地盤は、礫同士の間に間隙がかなりあり、この間
隙部分に滞水しているので、供給された気泡が水によっ
て分散，消泡され、切羽の安定を確保することが難しく
なる。
そこで前記チャンバ室内に取込まれる掘削土砂に、起泡
剤と高吸水性樹脂の溶液とを発泡させて生じる気泡を供
給する工法が提案されている。この工法では、気泡が水
分を吸収してゲル化した高吸水性樹脂に包囲されるの
で、気泡の消泡が防止される。
剤と高吸水性樹脂の溶液とを発泡させて生じる気泡を供
給する工法が提案されている。この工法では、気泡が水
分を吸収してゲル化した高吸水性樹脂に包囲されるの
で、気泡の消泡が防止される。
《発明が解決しようとする課題》 しかし、前記工法では坑道から搬出される掘削ズリに環
境保全対策のため消泡処理に加え解ゲル処理をも施す必
要があるが、有効な消泡・解ゲル剤が未だ開発されてい
ないのが現状である。
境保全対策のため消泡処理に加え解ゲル処理をも施す必
要があるが、有効な消泡・解ゲル剤が未だ開発されてい
ないのが現状である。
本発明の目的は前述した発泡ゲルの混入した掘削ズリの
処理に特に有効な消泡・解ゲル剤を提供することにあ
る。
処理に特に有効な消泡・解ゲル剤を提供することにあ
る。
《課題を解決するための手段》 前述した目的を達成するため本発明は、シールド工法で
掘削された土砂に、起泡剤と高吸水性樹脂とを溶解した
溶液を発泡させて生じる気泡を混合した掘削ズリの消泡
・解ゲル剤において、ノニオン系合成界面活性剤，CaCl
2および水を配合したものである。
掘削された土砂に、起泡剤と高吸水性樹脂とを溶解した
溶液を発泡させて生じる気泡を混合した掘削ズリの消泡
・解ゲル剤において、ノニオン系合成界面活性剤，CaCl
2および水を配合したものである。
消泡および解ゲル作用が最も優れている配合割合は、ノ
ニオン系合成界面活性剤を主成分とする消泡剤が100kg,
CaCl2が150kg,水が1000lである。
ニオン系合成界面活性剤を主成分とする消泡剤が100kg,
CaCl2が150kg,水が1000lである。
《作用》 前述の消泡・解ゲル剤によればノニオン系合成界面活性
剤が消泡作用を発揮し、CaCl2が解ゲル作用を発揮す
る。
剤が消泡作用を発揮し、CaCl2が解ゲル作用を発揮す
る。
《実施例》 以下に本発明の一実施例を説明する。本発明ではノニオ
ン系合成界面活性剤を主成分とする消泡剤としてOK−01
（商品名）を用いている。この消泡剤は流動パラフィン
70％，ノニオン系合成界面活性剤29％，シリコンオイル
１％で構成される。組成物としては脂肪酸アミドネ高級
脂肪酸エステル，スピンドル油およびシリコンオイルで
ある。
ン系合成界面活性剤を主成分とする消泡剤としてOK−01
（商品名）を用いている。この消泡剤は流動パラフィン
70％，ノニオン系合成界面活性剤29％，シリコンオイル
１％で構成される。組成物としては脂肪酸アミドネ高級
脂肪酸エステル，スピンドル油およびシリコンオイルで
ある。
OK−01,CaCl2および水を配合してなる消泡・解ゲル剤を
発泡ゲルに散布すると、最も早い場合で数分以内に消
泡，解ゲルがなされ、また残留液の粘性も非常に小さく
なる。
発泡ゲルに散布すると、最も早い場合で数分以内に消
泡，解ゲルがなされ、また残留液の粘性も非常に小さく
なる。
従って本発明に係る消泡・解ゲル剤は密閉型加圧シール
ド工法で排出される掘削ズリの発泡ゲル処理にきわめて
好適である。
ド工法で排出される掘削ズリの発泡ゲル処理にきわめて
好適である。
＊実験結果 次に本発明に係る消泡・解ゲル剤の性能試験の結果を示
す。
す。
表１はCaCl2の配合量が異なる４タイプの消泡・解ゲル
剤（処理材Ｉ−１〜４）の物性を示し、表２はこれら処
理材の消泡，解ゲル効果を示している。
剤（処理材Ｉ−１〜４）の物性を示し、表２はこれら処
理材の消泡，解ゲル効果を示している。
なお、表１から明らかなように、CaCl2の量が多過ぎる
とOK−01が処理材中から分離しやすくなり、比較的短時
間で表面に浮くので好ましくない。
とOK−01が処理材中から分離しやすくなり、比較的短時
間で表面に浮くので好ましくない。
これは比重の差と安全性の面で乳化剤を充分用いていな
いOK−01の性状に主として由来するものである。
いOK−01の性状に主として由来するものである。
すなわちOK−01の比重は0.91（20℃）であるが、CaCl2
分の濃度の増大につれて第１図に示す如く処理材の比重
がOK−01よりも大きくなるのでOK−01が処理材の表面に
浮いてくる。
分の濃度の増大につれて第１図に示す如く処理材の比重
がOK−01よりも大きくなるのでOK−01が処理材の表面に
浮いてくる。
表２中のOK−01（商品名）は、ノニオン系合成界面活性
剤，発泡助剤，不凍剤，溶解水の組成を有する起泡剤で
ある。Ｓ−100は、アルクル酸カリウム塩，アクリロニ
トリル加水分解物，ポリビニルアルコール・マレイン酸
共重合物などの高吸水性樹脂である。
剤，発泡助剤，不凍剤，溶解水の組成を有する起泡剤で
ある。Ｓ−100は、アルクル酸カリウム塩，アクリロニ
トリル加水分解物，ポリビニルアルコール・マレイン酸
共重合物などの高吸水性樹脂である。
ゲル発泡体の混合割合はOK−1:2l,S−100:3kg,水:1000l
である。
である。
表２の結果より、処理材Ｉ−1,I−２では比較的短時間
（５〜7min）で完全に消泡するが、Ｉ−１ではゲル分解
がやや不足することが分る。また処理材Ｉ−3,I−４で
は解ゲル状態は良いが消泡性能がやや不足することが分
る。
（５〜7min）で完全に消泡するが、Ｉ−１ではゲル分解
がやや不足することが分る。また処理材Ｉ−3,I−４で
は解ゲル状態は良いが消泡性能がやや不足することが分
る。
しかし、総合的に見ればこれら処理材は実用可能であ
り、特に処理材Ｉ−２は消泡と解ゲルの性能がバランス
よく両立し、かつOK−01が分離しにくいので最も効果的
かつ経済的であるといえる。
り、特に処理材Ｉ−２は消泡と解ゲルの性能がバランス
よく両立し、かつOK−01が分離しにくいので最も効果的
かつ経済的であるといえる。
＊応用例 以下に本発明に係る消泡・解ゲル剤を密閉型加圧シール
ド工法に応用した一実施例を第２図に基づいて説明す
る。
ド工法に応用した一実施例を第２図に基づいて説明す
る。
第２図は密閉型加圧シールド工法の一実施例を示してい
る。このシールド工法は、土圧式シールド掘進機を用い
たものを例示しており、10はシールド掘進機本体であ
る。
る。このシールド工法は、土圧式シールド掘進機を用い
たものを例示しており、10はシールド掘進機本体であ
る。
シールド掘進機本体10は、両端が開口した筒状のスキン
プレート12と、このスキンプレート12の前端に回転可能
に配置されたカッターヘッド14とを備え、スキンプレー
ト12の前部側には隔壁16が固設され、カッターヘッド14
の背面に掘削ズリが充満されるチャンバ室18を隔成して
いる。
プレート12と、このスキンプレート12の前端に回転可能
に配置されたカッターヘッド14とを備え、スキンプレー
ト12の前部側には隔壁16が固設され、カッターヘッド14
の背面に掘削ズリが充満されるチャンバ室18を隔成して
いる。
上記隔壁16には、これを貫通して一端がチャンバ室18内
に開口したスクリューコンベア20が配置され、スクリュ
ーコンベア20の後部に設けられた開閉口22には掘削ズリ
の排出管24の一端が接続されており、排出管24の他端側
には、排出管24からズリトロ25に放出される掘削ズリに
本発明に係る消泡・解ゲル剤を散布する散布装置26が設
けられている。
に開口したスクリューコンベア20が配置され、スクリュ
ーコンベア20の後部に設けられた開閉口22には掘削ズリ
の排出管24の一端が接続されており、排出管24の他端側
には、排出管24からズリトロ25に放出される掘削ズリに
本発明に係る消泡・解ゲル剤を散布する散布装置26が設
けられている。
また、上記スキンプレート12には、その後端側に順次設
置されるセグメント27に反力をとって、掘進機本体10を
推進させるシールドジャッキ28が設置されている。
置されるセグメント27に反力をとって、掘進機本体10を
推進させるシールドジャッキ28が設置されている。
そして、上記スキンプレート12内には、起泡剤と高吸水
性樹脂とを溶解した糊状の水溶液Ａを発泡させるプラン
トが設置されている。
性樹脂とを溶解した糊状の水溶液Ａを発泡させるプラン
トが設置されている。
このプラントは、ポンプ30を介して水溶液Ａが供給され
る輸送管32と、圧縮空気Ｂを供給するコンプレッサ34
と、輸送管32とコンプレッサ34とが接続され、水溶液Ａ
と圧縮空気Ｂとの供給量を調整する制御装置36と、制御
装置36に接続され、圧縮空気Ｂで水溶液Ａを発泡させる
発泡器38と、この発泡器38で発生させた気泡Ｃの供給管
40とから構成されている。
る輸送管32と、圧縮空気Ｂを供給するコンプレッサ34
と、輸送管32とコンプレッサ34とが接続され、水溶液Ａ
と圧縮空気Ｂとの供給量を調整する制御装置36と、制御
装置36に接続され、圧縮空気Ｂで水溶液Ａを発泡させる
発泡器38と、この発泡器38で発生させた気泡Ｃの供給管
40とから構成されている。
気泡Ｃの供給管40は、途中で分岐され、上記カッターヘ
ッド14と隔壁16とにそれぞれ設置された注入管42,42に
接続されている。
ッド14と隔壁16とにそれぞれ設置された注入管42,42に
接続されている。
なお、第２図に示す符号43は切羽圧力計、同44はチャン
バ圧力計である。
バ圧力計である。
以上のように構成されたシールド掘進機では、従来と同
様にカッターヘッド14を回転駆動しつつ、シールドジャ
ッキ28を伸長させて掘削ズリをチャンバ室18内に取り込
み、切羽の安定を確保しながら掘削ズリをチャンバ室18
内からスクリューコンベア20を介してズリトロ25に徐々
に排出することで坑道の構築が行われる。
様にカッターヘッド14を回転駆動しつつ、シールドジャ
ッキ28を伸長させて掘削ズリをチャンバ室18内に取り込
み、切羽の安定を確保しながら掘削ズリをチャンバ室18
内からスクリューコンベア20を介してズリトロ25に徐々
に排出することで坑道の構築が行われる。
ここで、この実施例では、カッターヘッド14を回転駆動
するときに注入管42から、起泡剤と高吸水性樹脂とを溶
解した水溶液Ａに、コンプレッサ34からの圧縮空気Ｂを
加え、水溶液Ａを発泡器38で発泡させた気泡Ｃが切羽に
注入されるとともに、チャンバ室18内に取込まれた掘削
ズリにも同じ気泡Ｃが供給され、掘削ズリと気泡Ｃとが
チャンバ室18内で攪拌混合される。
するときに注入管42から、起泡剤と高吸水性樹脂とを溶
解した水溶液Ａに、コンプレッサ34からの圧縮空気Ｂを
加え、水溶液Ａを発泡器38で発泡させた気泡Ｃが切羽に
注入されるとともに、チャンバ室18内に取込まれた掘削
ズリにも同じ気泡Ｃが供給され、掘削ズリと気泡Ｃとが
チャンバ室18内で攪拌混合される。
上記水溶液Ａは、起泡剤に高吸水性樹脂が添加されてい
て1500〜3000cp程度の粘度を有する糊状で、これを低発
泡倍率で作成した気泡Ｃの気泡膜は、従来の起泡剤だけ
を発泡させたものより強化されており、これにより滞水
による気泡Ｃの消泡が防止され、掘削ズリに止水性と流
動性とが付与される。
て1500〜3000cp程度の粘度を有する糊状で、これを低発
泡倍率で作成した気泡Ｃの気泡膜は、従来の起泡剤だけ
を発泡させたものより強化されており、これにより滞水
による気泡Ｃの消泡が防止され、掘削ズリに止水性と流
動性とが付与される。
この場合、水溶液Ａの高吸水性樹脂と起泡剤との混合割
り合いは、制御装置36で調整され、その一例を例示する
と、まず、気泡Ｃの掘削ズリへの混合割合いは、20〜60
体積比％の範囲に設定される。
り合いは、制御装置36で調整され、その一例を例示する
と、まず、気泡Ｃの掘削ズリへの混合割合いは、20〜60
体積比％の範囲に設定される。
また、水溶液Ａ周の起泡剤の濃度は0.1〜0.4重量％の範
囲に設定され、高吸水性樹脂の濃度は0.3〜0.6重量％の
範囲に設定することが望ましい。
囲に設定され、高吸水性樹脂の濃度は0.3〜0.6重量％の
範囲に設定することが望ましい。
このような濃度に設定すると、気泡と高吸水性樹脂とが
混在する気泡Ｃの体積は1.5〜5.0倍に増加する。
混在する気泡Ｃの体積は1.5〜5.0倍に増加する。
気泡Ｃの添加量が掘削ズリの20％以下になると十分な止
水性と流動性が得られない。また、掘削ズリの60％を越
える量を添加しても効果が飽和して経済的でない。
水性と流動性が得られない。また、掘削ズリの60％を越
える量を添加しても効果が飽和して経済的でない。
水溶液Ａ中の起泡剤の濃度が0.1重量％以下では、これ
を発泡させたときの体積増加量が十分得られない、ま
た、0.4重量％を越える濃度にすると、発泡により体積
は増加するものの、気泡の強度が低下し、掘削ズリの圧
力保持性が低下する。
を発泡させたときの体積増加量が十分得られない、ま
た、0.4重量％を越える濃度にすると、発泡により体積
は増加するものの、気泡の強度が低下し、掘削ズリの圧
力保持性が低下する。
そして、チャンバ室18内からスクリューコンベア20によ
って取出された掘削ズリは、排出管24からズリトロ25に
移し変えるときに、散布装置26から消泡・解ゲル剤が散
布され、これにより発泡ゲルが消泡，解ゲルされる。
って取出された掘削ズリは、排出管24からズリトロ25に
移し変えるときに、散布装置26から消泡・解ゲル剤が散
布され、これにより発泡ゲルが消泡，解ゲルされる。
このとき、気泡内部の空気が抜ける際に水道ができるの
で、脱水も簡単に行われる。
で、脱水も簡単に行われる。
以上で説明した密閉型加圧シールド工法によれば、滞水
礫地盤に対しても、その高水圧に耐え得る気泡が作製さ
れるので、礫地盤の掘削が可能になる。
礫地盤に対しても、その高水圧に耐え得る気泡が作製さ
れるので、礫地盤の掘削が可能になる。
また、坑外に排出する掘削ズリには気泡が混合されてい
るので、長距離のポンプ圧送ができる。
るので、長距離のポンプ圧送ができる。
さらに、起泡剤と高吸水性樹脂との溶液が発泡させられ
たことにより、気泡の膜が起泡剤だけを発泡させたもの
より強くなるとともに、材料全体の体積が増大されるの
で、その使用量が少なくなり、解ゲルおよび消泡が簡単
になり、極めて経済的に坑道を構築できる。
たことにより、気泡の膜が起泡剤だけを発泡させたもの
より強くなるとともに、材料全体の体積が増大されるの
で、その使用量が少なくなり、解ゲルおよび消泡が簡単
になり、極めて経済的に坑道を構築できる。
以上本発明の一実施例につき説明したが、本発明は上記
実施例に限らずその技術的思想に基づき配合割合等を適
宜変更することが可能である。
実施例に限らずその技術的思想に基づき配合割合等を適
宜変更することが可能である。
《発明の効果》 本発明は上述の如くノニオン系合成界面活性剤，CaCl2
および水を配合してなる消泡・解ゲル剤であって、発泡
ゲルの効果的な消泡，解ゲルをなし得るものであり、特
に密閉型加圧シールド工法で排出される掘削ズリの発泡
ゲル処理にきわめて有効である。またノニオン系合成界
面活性剤を主成分とする消泡剤を100kg,CaCl2を150kg,
水を1000lの割合で配合した場合は消泡，解ゲル作用が
最も良好でしかも界面活性剤が分離しにくいので取扱い
が容易で使用量も少なくてすむので経済的である。
および水を配合してなる消泡・解ゲル剤であって、発泡
ゲルの効果的な消泡，解ゲルをなし得るものであり、特
に密閉型加圧シールド工法で排出される掘削ズリの発泡
ゲル処理にきわめて有効である。またノニオン系合成界
面活性剤を主成分とする消泡剤を100kg,CaCl2を150kg,
水を1000lの割合で配合した場合は消泡，解ゲル作用が
最も良好でしかも界面活性剤が分離しにくいので取扱い
が容易で使用量も少なくてすむので経済的である。
第１図はCaCl2の濃度変化に対する消泡・解ゲル剤の各
種物理量の変化を示すグラフ、第２図は密閉型加圧シー
ルド工法を採用したシールド掘進機の概略断面図であ
る。 10……シールド掘進機本体 18……チャンバ室 32……注入管 Ａ……高吸水性樹脂と起泡剤とを溶解した水溶液 Ｂ……圧縮空気 Ｃ……気泡
種物理量の変化を示すグラフ、第２図は密閉型加圧シー
ルド工法を採用したシールド掘進機の概略断面図であ
る。 10……シールド掘進機本体 18……チャンバ室 32……注入管 Ａ……高吸水性樹脂と起泡剤とを溶解した水溶液 Ｂ……圧縮空気 Ｃ……気泡
Claims (2)
- 【請求項１】シールド工法で掘削された土砂に、起泡剤
と高吸水性樹脂とを溶解した溶液を発泡させて生じる気
泡を混合した掘削ズリの消泡・解ゲル剤において、ノニ
オン系合成界面活性剤，CaCl2および水を配合したこと
を特徴とする掘削ズリの消泡・解ゲル剤。 - 【請求項２】ノニオン系合成界面活性剤を主成分とする
消泡剤を100kg,CaCl2を150kg,水を1000lの割合で配合し
たことを特徴とする掘削ズリの消泡・解ゲル剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63098253A JPH0747088B2 (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 掘削ズリの消泡・解ゲル剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63098253A JPH0747088B2 (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 掘削ズリの消泡・解ゲル剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01270911A JPH01270911A (ja) | 1989-10-30 |
| JPH0747088B2 true JPH0747088B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=14214797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63098253A Expired - Lifetime JPH0747088B2 (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 掘削ズリの消泡・解ゲル剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747088B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0749754B2 (ja) * | 1988-12-02 | 1995-05-31 | 株式会社大林組 | 縦穴掘削工法 |
| FR2728298A1 (fr) * | 1994-12-16 | 1996-06-21 | Condat Sa | Produit et procede pour la lubrification des surfaces metalliques d'un tunnelier a pression de terre |
| JP2015063669A (ja) * | 2013-08-27 | 2015-04-09 | 有限会社マグマ | 地盤掘削注入材用組成物及び地盤掘削注入材並びにこれを用いた施工法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5122914A (en) * | 1974-08-20 | 1976-02-24 | Toyota Motor Co Ltd | Nainenkikanno uzuryuseiseigatanenshoshitsu |
| JPS62273397A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-27 | 株式会社大林組 | 気泡混合ズリの処理方法 |
-
1988
- 1988-04-22 JP JP63098253A patent/JPH0747088B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01270911A (ja) | 1989-10-30 |
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