JPS6320274B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6320274B2 JPS6320274B2 JP56127228A JP12722881A JPS6320274B2 JP S6320274 B2 JPS6320274 B2 JP S6320274B2 JP 56127228 A JP56127228 A JP 56127228A JP 12722881 A JP12722881 A JP 12722881A JP S6320274 B2 JPS6320274 B2 JP S6320274B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- soil
- water
- elastic body
- friction
- becomes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
本発明は、水を吸収後、球状弾性体となる高吸
水性高分子を掘削土に添加し、混合撹拌すること
により、土の揺動性を高め、器材との摩擦力を減
少させることを特徴とする、掘削土を圧送する工
法に関する。 土砂を狭隘な場所で周辺を汚さずに、かつ連続
して搬送する方法として、管体内を媒体を使用し
て搬送する工法がある。 媒体としては圧縮空気、泥水等がありそれぞれ
空気圧送、泥水輸送と呼ばれている。圧縮空気を
使用する場合には、土の含水比の少ないサラサラ
した砂質土である必要があり、また泥水を使用す
る場合には、搬出後に泥水を土砂の分離に多大な
手間を要するなどの問題点があつた。 また、管体内を媒体を使用せずに搬送しようと
する工法においては、掘削土をそのままの状態で
管体内を圧送すべく、コンクリートポンプ等の圧
送ポンプで圧送すると、土の内部摩擦角に起因す
る摩擦力や、土の粘着に起因する粘着力が管と土
の間に生じ、これが抵抗力となつて長い距離を搬
送できないという問題があつた。これら連続して
土砂を搬送する方法において抵抗力を減少させる
ために、土に減摩材を混合し、よく撹拌し、圧送
ポンプを使い圧送する工法が提案されている。こ
の減摩材としては水とベントナイト（鉱物性物
質）、その他の添加物を加えたベントナイト泥漿
系のものがある。 この場合、土砂の約30％以上混合すると、減摩
効果は良いが、搬送された後の土砂は粘性が高く
なつており、処分に困難を伴う。 本発明者らはこれらの問題点を種々検討した結
果、水を吸収する、球状弾性体となる特定の種類
の高吸水性高分子と掘削土とを混合すると減摩効
果が著るしく、かつ高吸水性高分子は水の吸収、
水の放出が可逆的におこり、搬出された土砂をそ
のまま盛土材としても問題が生じないので、搬送
された土砂の処分も簡単になることを見出し本発
明に達した。 本発明の目的は掘削土を圧送する工法を提供す
ることにある。 すなわち、特定の種類の高吸水性高分子からな
る小径の球状弾性体を用いることにより、球状弾
性体の固形物としての性質すなわちベアリング作
用を利用し、および特定の種類の高吸水性高分子
の保水性の良さ、膨潤時の強度の大きさ等の優れ
た特徴に基づいて、良好な減摩材効果の持続性を
向上させ、種々の掘削土砂への広い適応を可能と
したものである。 以下に本発明の内容を具体的に示す。 本発明に使用する高吸水性高分子は、吸水後、
球状弾性体となるものであり、ビニルエステルと
アクリル酸またはそのエステルとを懸濁重合して
得られた共重合体のケン化物、あるいは懸濁重合
で得られたアクリル酸またはその塩の架橋重合体
からなる。 懸濁重合は吸水した時に球状となる弾性体を得
るために欠かせないものである。 ビニルエステルとアクリル酸またはそのエステ
ルとの懸濁重合は、各々のモル比が20：80〜80：
20の範囲で行うのが好ましい。 この架橋重合体としては、例えば自己架橋型ア
クリル酸および／またはアクリル酸塩重合体、ア
クリル酸および／またはアクリル酸塩を橋かけ剤
の存在下で重合させた重合体、アクリル酸およ
び／またはアクリル酸塩重合体を２個以上のエポ
キシ基、イソシアネート基、水酸基、アミノ基な
どを有する化合物で後架橋したもの、および２価
以上の金属イオンで橋かけした構造を有するアク
リル酸および／またはアクリル酸塩共重合体など
が挙げられる。 本発明に用いられる吸水した時球状弾性体とな
る高吸水性高分子の吸水率および平均粒径につい
ては特に限定されないが、この吸水率は蒸留水で
100〜3000倍のものが望ましく、また粒径につい
ては、蒸留水を吸収後0.01mm〜15mmの球状弾性体
となるものが実際的である。これら球状の高吸水
性高分子の掘削土に対する使用割合は、掘削土の
種類あるいは含水量によつて変わり、特に制限は
ないが、概ね、掘削土に対して0.01％〜100％ぐ
らいである。 次に本発明の代表的な実施方法を図を用いて示
す。 (1) 実施方法―１（第１図） 地上あるいは坑内で作製した液体を吸収した高
吸水性高分子を排土装置（スクリユーコンベア
４）を備えた形式のシールド掘進機１の隔壁内へ
注入し、そのままあるいはカツター内の撹拌装置
で掘削土砂と混合撹拌し、カツター内の摩擦抵抗
を減じるとともに、カツター内および排土装置内
の圧力水の止水をしつつ排土したものをいつたん
坑内のホツパーで受けたのち、圧送ポンプ５で地
上のホツパー１０あるいは直接土砂捨て用ダンプ
に圧送する。または、直接排土装置に装置された
圧送ポンプ５で地上に圧送する方法。 (2) 実施方法―２（第２図） 切羽から掘削土を直接排土する形式のシールド
掘進機１１において掘削した土砂を土砂運搬装置
（ベルトコンベアー１４）でホツパーへ排土した
ものに地上あるいは坑内で作製した高吸水性高分
子を投入し、排土砂と混合撹拌したものを圧送ポ
ンプ１５で地上のホツパーあるいは直接土砂捨て
用ダンプに圧送する方法。 この様にして、掘削土に減摩材として吸水後、
球状弾性体となる特定種類の高吸水性高分子を添
加することにより、圧送ポンプで掘削土を圧送す
る時、圧力抵抗力を減少させ連続して長い距離を
搬送できるようになるのである。 本発明施工法においては従来から使用されてい
る鉱物質、有機質糊料、界面活性剤、油類などを
本発明の吸水した時球状弾性体となる特定種類の
高吸水性高分子とともに使用することも本発明に
含まれる。 以下に参考例、実施例をあげて本発明を更に詳
細に説明するが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。 参考例 １ 酢酸ビニル60ｇとアクリル酸メチル40ｇに重合
開始剤としてベンゾイルパーオキシド0.5ｇを加
え、これを部分ケン化ポリビニルアルコール（ケ
ン化度88モル％、重合度2000）0.2ｇと塩化ナト
リウム８ｇを含む水200mlに分散せしめ、65℃で
６時間懸濁重合せしめた。 次いでメタノール100mlを水30mlとからなる混
合溶媒に水酸化ナトリウム16.2ｇを溶解させた溶
液に前記共重合体30ｇを加え30℃で２時間さらに
60℃で５時間ケン化反応を行なう。ケン化反応終
了後、メタノールで十分に洗滌したのち減圧乾燥
することによつて、20μないし200μの粒径を有す
る球状の乾燥ケン化物24ｇを得た。 このようにして得られた球状のケン化物は水に
不溶性であり、水中ですみやかに膨潤し、蒸留水
に対する吸水率は750ｇ／ｇであつた。 参考例 ２ 重合槽中に水133.1ｇを仕込み、水酸化ナトリ
ウム44.7ｇを加えて撹拌しながら溶解させた。氷
冷しながらアクリル酸100ｇを徐々に加え、撹拌
しながら中和させた。過硫酸カリウム0.0667ｇお
よびＮ，N′―メチレンビスアクリルアミド0.01ｇ
を加える。 さらにソルビタンモノステアレート6.0ｇおよ
びノルマルヘキサン700mlを加え撹拌しながら60
℃で３時間重合させた。重合終了後、固液分離し
て減圧乾燥することによつて球形の高吸水性高分
子125.2ｇを得た。得られた高吸水性高分子の粒
径は10μ〜150μであつた。また吸水率は560ｇ／
ｇであつた。 実施例 １ 参考例１で得た高吸水性高分子を減摩材の一成
分として使用し、砂質土を種々の割合で混合し
た。 この時、減摩材の配合割合は下記の通りとし
た。
水性高分子を掘削土に添加し、混合撹拌すること
により、土の揺動性を高め、器材との摩擦力を減
少させることを特徴とする、掘削土を圧送する工
法に関する。 土砂を狭隘な場所で周辺を汚さずに、かつ連続
して搬送する方法として、管体内を媒体を使用し
て搬送する工法がある。 媒体としては圧縮空気、泥水等がありそれぞれ
空気圧送、泥水輸送と呼ばれている。圧縮空気を
使用する場合には、土の含水比の少ないサラサラ
した砂質土である必要があり、また泥水を使用す
る場合には、搬出後に泥水を土砂の分離に多大な
手間を要するなどの問題点があつた。 また、管体内を媒体を使用せずに搬送しようと
する工法においては、掘削土をそのままの状態で
管体内を圧送すべく、コンクリートポンプ等の圧
送ポンプで圧送すると、土の内部摩擦角に起因す
る摩擦力や、土の粘着に起因する粘着力が管と土
の間に生じ、これが抵抗力となつて長い距離を搬
送できないという問題があつた。これら連続して
土砂を搬送する方法において抵抗力を減少させる
ために、土に減摩材を混合し、よく撹拌し、圧送
ポンプを使い圧送する工法が提案されている。こ
の減摩材としては水とベントナイト（鉱物性物
質）、その他の添加物を加えたベントナイト泥漿
系のものがある。 この場合、土砂の約30％以上混合すると、減摩
効果は良いが、搬送された後の土砂は粘性が高く
なつており、処分に困難を伴う。 本発明者らはこれらの問題点を種々検討した結
果、水を吸収する、球状弾性体となる特定の種類
の高吸水性高分子と掘削土とを混合すると減摩効
果が著るしく、かつ高吸水性高分子は水の吸収、
水の放出が可逆的におこり、搬出された土砂をそ
のまま盛土材としても問題が生じないので、搬送
された土砂の処分も簡単になることを見出し本発
明に達した。 本発明の目的は掘削土を圧送する工法を提供す
ることにある。 すなわち、特定の種類の高吸水性高分子からな
る小径の球状弾性体を用いることにより、球状弾
性体の固形物としての性質すなわちベアリング作
用を利用し、および特定の種類の高吸水性高分子
の保水性の良さ、膨潤時の強度の大きさ等の優れ
た特徴に基づいて、良好な減摩材効果の持続性を
向上させ、種々の掘削土砂への広い適応を可能と
したものである。 以下に本発明の内容を具体的に示す。 本発明に使用する高吸水性高分子は、吸水後、
球状弾性体となるものであり、ビニルエステルと
アクリル酸またはそのエステルとを懸濁重合して
得られた共重合体のケン化物、あるいは懸濁重合
で得られたアクリル酸またはその塩の架橋重合体
からなる。 懸濁重合は吸水した時に球状となる弾性体を得
るために欠かせないものである。 ビニルエステルとアクリル酸またはそのエステ
ルとの懸濁重合は、各々のモル比が20：80〜80：
20の範囲で行うのが好ましい。 この架橋重合体としては、例えば自己架橋型ア
クリル酸および／またはアクリル酸塩重合体、ア
クリル酸および／またはアクリル酸塩を橋かけ剤
の存在下で重合させた重合体、アクリル酸およ
び／またはアクリル酸塩重合体を２個以上のエポ
キシ基、イソシアネート基、水酸基、アミノ基な
どを有する化合物で後架橋したもの、および２価
以上の金属イオンで橋かけした構造を有するアク
リル酸および／またはアクリル酸塩共重合体など
が挙げられる。 本発明に用いられる吸水した時球状弾性体とな
る高吸水性高分子の吸水率および平均粒径につい
ては特に限定されないが、この吸水率は蒸留水で
100〜3000倍のものが望ましく、また粒径につい
ては、蒸留水を吸収後0.01mm〜15mmの球状弾性体
となるものが実際的である。これら球状の高吸水
性高分子の掘削土に対する使用割合は、掘削土の
種類あるいは含水量によつて変わり、特に制限は
ないが、概ね、掘削土に対して0.01％〜100％ぐ
らいである。 次に本発明の代表的な実施方法を図を用いて示
す。 (1) 実施方法―１（第１図） 地上あるいは坑内で作製した液体を吸収した高
吸水性高分子を排土装置（スクリユーコンベア
４）を備えた形式のシールド掘進機１の隔壁内へ
注入し、そのままあるいはカツター内の撹拌装置
で掘削土砂と混合撹拌し、カツター内の摩擦抵抗
を減じるとともに、カツター内および排土装置内
の圧力水の止水をしつつ排土したものをいつたん
坑内のホツパーで受けたのち、圧送ポンプ５で地
上のホツパー１０あるいは直接土砂捨て用ダンプ
に圧送する。または、直接排土装置に装置された
圧送ポンプ５で地上に圧送する方法。 (2) 実施方法―２（第２図） 切羽から掘削土を直接排土する形式のシールド
掘進機１１において掘削した土砂を土砂運搬装置
（ベルトコンベアー１４）でホツパーへ排土した
ものに地上あるいは坑内で作製した高吸水性高分
子を投入し、排土砂と混合撹拌したものを圧送ポ
ンプ１５で地上のホツパーあるいは直接土砂捨て
用ダンプに圧送する方法。 この様にして、掘削土に減摩材として吸水後、
球状弾性体となる特定種類の高吸水性高分子を添
加することにより、圧送ポンプで掘削土を圧送す
る時、圧力抵抗力を減少させ連続して長い距離を
搬送できるようになるのである。 本発明施工法においては従来から使用されてい
る鉱物質、有機質糊料、界面活性剤、油類などを
本発明の吸水した時球状弾性体となる特定種類の
高吸水性高分子とともに使用することも本発明に
含まれる。 以下に参考例、実施例をあげて本発明を更に詳
細に説明するが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。 参考例 １ 酢酸ビニル60ｇとアクリル酸メチル40ｇに重合
開始剤としてベンゾイルパーオキシド0.5ｇを加
え、これを部分ケン化ポリビニルアルコール（ケ
ン化度88モル％、重合度2000）0.2ｇと塩化ナト
リウム８ｇを含む水200mlに分散せしめ、65℃で
６時間懸濁重合せしめた。 次いでメタノール100mlを水30mlとからなる混
合溶媒に水酸化ナトリウム16.2ｇを溶解させた溶
液に前記共重合体30ｇを加え30℃で２時間さらに
60℃で５時間ケン化反応を行なう。ケン化反応終
了後、メタノールで十分に洗滌したのち減圧乾燥
することによつて、20μないし200μの粒径を有す
る球状の乾燥ケン化物24ｇを得た。 このようにして得られた球状のケン化物は水に
不溶性であり、水中ですみやかに膨潤し、蒸留水
に対する吸水率は750ｇ／ｇであつた。 参考例 ２ 重合槽中に水133.1ｇを仕込み、水酸化ナトリ
ウム44.7ｇを加えて撹拌しながら溶解させた。氷
冷しながらアクリル酸100ｇを徐々に加え、撹拌
しながら中和させた。過硫酸カリウム0.0667ｇお
よびＮ，N′―メチレンビスアクリルアミド0.01ｇ
を加える。 さらにソルビタンモノステアレート6.0ｇおよ
びノルマルヘキサン700mlを加え撹拌しながら60
℃で３時間重合させた。重合終了後、固液分離し
て減圧乾燥することによつて球形の高吸水性高分
子125.2ｇを得た。得られた高吸水性高分子の粒
径は10μ〜150μであつた。また吸水率は560ｇ／
ｇであつた。 実施例 １ 参考例１で得た高吸水性高分子を減摩材の一成
分として使用し、砂質土を種々の割合で混合し
た。 この時、減摩材の配合割合は下記の通りとし
た。
【表】
この混合土の内部摩擦角、粘着力を直接剪断試
験により求めた。 結果を従来使用されているベントナイト泥土型
減摩材を砂質土と混合した場合と比較した第３図
に示した。 従来のベントナイト泥土型減摩材の効果は、減
摩材の混合率（減摩材重量／混合土重量）が約15
％未満ではほとんどなく、15％〜30％の間で急激
に効果を表わす。 これに対し、本発明減摩材は混合比率にほぼ比
例し、減摩材の効果があらわれる。（摩擦係数
tanが減少する。） これは減摩材中に地山の土が混入し、減摩剤の
混合率が低くなつても本発明減摩材の方が減摩効
果の持続性が良いことを示すものであり、さらに
混合率が30％未満では減摩効果が優れていること
を示すものである。 また、参考例２で得た高吸水性高分子を使用し
ても同様の効果を示した。
験により求めた。 結果を従来使用されているベントナイト泥土型
減摩材を砂質土と混合した場合と比較した第３図
に示した。 従来のベントナイト泥土型減摩材の効果は、減
摩材の混合率（減摩材重量／混合土重量）が約15
％未満ではほとんどなく、15％〜30％の間で急激
に効果を表わす。 これに対し、本発明減摩材は混合比率にほぼ比
例し、減摩材の効果があらわれる。（摩擦係数
tanが減少する。） これは減摩材中に地山の土が混入し、減摩剤の
混合率が低くなつても本発明減摩材の方が減摩効
果の持続性が良いことを示すものであり、さらに
混合率が30％未満では減摩効果が優れていること
を示すものである。 また、参考例２で得た高吸水性高分子を使用し
ても同様の効果を示した。
第１図，第２図は本発明の代表的な実施方法を
示す模式図である。 １……シールド本体、２……隔壁、３……隔壁
内土砂、４……排土装置、５……圧送ポンプ、６
……減摩材注入管、７……混合土排土用管路、８
……グランドポンプ、９……減摩材注入用バツ
チ、１０……ホツパーあるいはダンプ、１１……
シールド本体、１２……隔壁、１３……隔壁内土
砂、１４……ベルトコンベアー、１５……圧送ポ
ンプ、１６……撹拌機、１７……減摩材注入管、
１８……減摩材注入用バツチ、１９……グランド
ポンプ、２０……混合土排土用管路、２１……ホ
ツパーあるいはダンプ。 第３図は本発明減摩材混合土の減摩材混合率と
摩擦係数（tan）の関係を示すグラフである。 図中横軸は減摩材混合率（減摩材重量／混合土
重量×100）（％）を示す。
示す模式図である。 １……シールド本体、２……隔壁、３……隔壁
内土砂、４……排土装置、５……圧送ポンプ、６
……減摩材注入管、７……混合土排土用管路、８
……グランドポンプ、９……減摩材注入用バツ
チ、１０……ホツパーあるいはダンプ、１１……
シールド本体、１２……隔壁、１３……隔壁内土
砂、１４……ベルトコンベアー、１５……圧送ポ
ンプ、１６……撹拌機、１７……減摩材注入管、
１８……減摩材注入用バツチ、１９……グランド
ポンプ、２０……混合土排土用管路、２１……ホ
ツパーあるいはダンプ。 第３図は本発明減摩材混合土の減摩材混合率と
摩擦係数（tan）の関係を示すグラフである。 図中横軸は減摩材混合率（減摩材重量／混合土
重量×100）（％）を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧力ポンプで土を圧送する際、水を吸収する
と球状弾性体となり、ビニルエステルとアクリル
酸またはそのエステルとを懸濁重合して得られた
共重合体のケン化物である高吸水性高分子の吸水
した球状弾性体を土に存在せしめ、土の揺動性を
高め圧力抵抗力を減少させる方法。 ２ 圧力ポンプで土を圧送する際、水を吸収する
と球状弾性体となり、アクリル酸またはその塩を
懸濁重合して得られた架橋重合体である高吸水性
高分子の吸水した球状弾性体を土に存在せしめ、
土の揺動性を高め圧力抵抗力を減少させる方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12722881A JPS5827780A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | 土の搬送方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12722881A JPS5827780A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | 土の搬送方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5827780A JPS5827780A (ja) | 1983-02-18 |
| JPS6320274B2 true JPS6320274B2 (ja) | 1988-04-27 |
Family
ID=14954895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12722881A Granted JPS5827780A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | 土の搬送方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5827780A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0765137A (ja) * | 1993-08-24 | 1995-03-10 | Nec Corp | 偽造カード検出システム |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6176587A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-04-19 | Aica Kogyo Co Ltd | 樹脂グラウト材の注入方法 |
| JPS62156499A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-11 | 株式会社新潟鐵工所 | 掘削土の処理方法 |
| JPS62211491A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-17 | 五洋建設株式会社 | 吸水性樹脂を用いるトンネル掘削方法 |
| JPS63255496A (ja) * | 1987-04-13 | 1988-10-21 | 五洋建設株式会社 | トンネルの掘削方法 |
| JPS6417991A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-20 | Kido Kensetsu Kogyo | Earth pressure system shield excavating method |
| JP6113433B2 (ja) * | 2011-08-17 | 2017-04-12 | 学校法人早稲田大学 | 地盤掘削用膨潤高吸水性ポリマー安定液組成物及びこれを用いた施工法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5313495A (en) * | 1976-07-23 | 1978-02-07 | Toshiba Corp | Automatic depositing system |
| JPS6034597B2 (ja) * | 1977-11-26 | 1985-08-09 | 第一工業製薬株式会社 | 掘削用泥水の調泥法 |
| JPS5575483A (en) * | 1978-12-01 | 1980-06-06 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | Lubricant composition for shield propulsion work |
-
1981
- 1981-08-12 JP JP12722881A patent/JPS5827780A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0765137A (ja) * | 1993-08-24 | 1995-03-10 | Nec Corp | 偽造カード検出システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5827780A (ja) | 1983-02-18 |
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