JP2008111130A - Mud-forming system for well-drilling mud water - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、泥水シールド工法、地中連続壁工法といった泥水工法で使用される掘削用泥水の作泥システムに関する。 The present invention relates to a mud making system for excavation used in a muddy water method such as a muddy water shield method and an underground continuous wall method.
泥水シールド工法、地中連続壁工法といった泥水工法では、いわゆる掘削用泥水が使用されるが、かかる掘削用泥水には、切羽や溝壁を安定させるべく、良好な造壁性を有していることが基本的に要求されるとともに、スラリー輸送等の関係上、逸液が防止される範囲内で低粘性が保持されることが望ましい。また、地中連続壁工法では、耐セメント性を有していることも要求される。 In the muddy water methods such as the muddy water shield method and the underground continuous wall method, so-called drilling muddy water is used, and this muddy water for drilling has a good wall-forming property in order to stabilize the face and groove wall. Therefore, it is desirable that the low viscosity be maintained within a range in which liquid leakage is prevented in terms of slurry transportation and the like. The underground continuous wall construction method is also required to have cement resistance.
かかる機能を満たすべく、従来、ベントナイト、ＣＭＣ、分散剤、ポリマー剤等を作泥材料とした掘削用泥水が広く使用されてきた。このような掘削用泥水は、ベントナイト等が泥水中で良好に分散するため、低粘性が維持されるとともに、分散されたベントナイト等が切羽や溝壁に良好なマッドケーキを形成し、かかるマッドケーキによって止水性ひいては切羽や溝壁の安定を確保することが可能となる。 In order to satisfy such a function, conventionally drilling mud using bentonite, CMC, a dispersant, a polymer agent and the like as a mud-making material has been widely used. Such a mud for excavation has a low viscosity maintained because bentonite and the like are well dispersed in the muddy water, and the dispersed bentonite and the like form a good mud cake on the face and the groove wall. Therefore, it becomes possible to secure the water-stopping property and the stability of the face and groove wall.
しかしながら、ベントナイト、ＣＭＣ、ポリマー剤といった作泥材料はいずれも粉体であるため、これらを貯蔵しておくためのストックヤードが必要になるほか、これらを溶解させるための混練ミキサーが不可欠となって作泥プラントの規模が大きくなるとともに、プラント敷地に十分なスペースを確保できなかった場合には、プラント構成が複雑となり、敷地内の車両通行に支障をきたすという問題を生じていた。 However, since all the mud-making materials such as bentonite, CMC, and polymer agent are powders, a stock yard for storing them is required, and a kneading mixer for dissolving them is indispensable. As the scale of the mud plant becomes large, if the sufficient space on the plant site cannot be secured, the plant configuration becomes complicated, which causes a problem that hinders vehicle traffic on the site.
また、このような問題に加えて、上述した作泥材料が本来的に水に溶解しにくいため、混練ミキサーを用いたとしても溶解作業に手間と時間を要し、その結果、掘削用泥水の作製にもおのずと時間がかかるという問題も生じていた。 Further, in addition to such problems, the above-mentioned mud-making material is inherently difficult to dissolve in water, so even if a kneading mixer is used, it takes time and labor for the dissolution work. There was also a problem that the production naturally took time.
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、ストックヤードや混練ミキサーを不要にして作泥プラントの規模を縮小するとともに、掘削用泥水を簡単かつ容易に作製することが可能な掘削用泥水の作泥システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and can reduce the scale of a mud plant without using a stock yard or a kneading mixer, and can easily and easily produce mud for drilling. The purpose is to provide a mud production system.
上記目的を達成するため、本発明に係る掘削用泥水の作泥システムは請求項１に記載したように、掘削泥水用泥膜形成剤が貯留された第１の薬剤タンクを備えるとともに該第１の薬剤タンクに接続された薬剤吐出管を介して前記掘削泥水用泥膜形成剤を吐出するように構成するとともに、前記掘削泥水用泥膜形成剤を、不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）を主構成単位とする重量平均分子量Ｍｗが２０万〜３００万の（共）重合体（ｘ′）で構成したものである。
In order to achieve the above object, a mud production system for excavation mud according to the present invention comprises a first chemical tank in which a mud film forming agent for excavation mud is stored, as described in
また、本発明に係る掘削用泥水の作泥システムは請求項２に記載したように、掘削泥水用泥膜形成剤が貯留された第１の薬剤タンクと、清水が貯留された清水槽と、前記第１の薬剤タンク及び前記清水槽に連通接続された混合槽とからなり、該混合槽を、前記掘削泥水用泥膜形成剤と前記清水とを混合して泥水に添加される混合液を作製するとともに該混合槽に接続された混合液吐出管を介して前記混合液を吐出するように構成し、前記掘削泥水用泥膜形成剤を、不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）を主構成単位とする重量平均分子量Ｍｗが２０万〜３００万の（共）重合体（ｘ′）で構成したものである。
Moreover, the mud production system for drilling mud according to the present invention, as described in
また、本発明に係る掘削用泥水の作泥システムは請求項３に記載したように、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤が貯留された第１の薬剤タンクを備えるとともに該第１の薬剤タンクに接続された薬剤吐出管を介して前記掘削泥水用泥膜形成剤及び前記掘削泥水用分散剤を吐出するように構成するとともに、前記掘削泥水用泥膜形成剤を、不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）を主構成単位とする重量平均分子量Ｍｗが２０万〜３００万の（共）重合体（ｘ′）で構成し、前記掘削泥水用分散剤を、重量平均分子量Ｍｗが１００００乃至１４０００のポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体又は炭酸ナトリウムの少なくともいずれかで構成したものである。
Further, the mud production system for excavation mud according to the present invention comprises a first chemical tank in which a mud film forming agent for excavation mud and a dispersant for excavation mud are stored, as described in
また、本発明に係る掘削用泥水の作泥システムは請求項４に記載したように、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤が貯留された第１の薬剤タンクと、清水が貯留された清水槽と、前記第１の薬剤タンク及び前記清水槽に連通接続された混合槽とからなり、該混合槽を、前記掘削泥水用泥膜形成剤及び前記掘削泥水用分散剤と前記清水とを混合して泥水に添加される混合液を作製するとともに該混合槽に接続された混合液吐出管を介して前記混合液を吐出するように構成し、前記掘削泥水用泥膜形成剤を、不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）を主構成単位とする重量平均分子量Ｍｗが２０万〜３００万の（共）重合体（ｘ′）で構成するとともに、前記掘削泥水用分散剤を、重量平均分子量Ｍｗが１００００乃至１４０００のポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体又は炭酸ナトリウムの少なくともいずれかで構成したものである。 Moreover, the mud production system for excavation mud according to the present invention includes a first chemical tank in which a mud film forming agent for excavation mud and a dispersant for excavation mud are stored, and fresh water is stored. And a mixing tank connected to the first chemical tank and the fresh water tank. The mixed tank is composed of the mud film forming agent for drilling mud, the dispersant for drilling mud, and the fresh water. And the mixture is discharged through a mixture discharge pipe connected to the mixing tank, and the mud film forming agent for drilling mud is used. And a (co) polymer (x ′) having an unsaturated carboxylic acid and / or salt (a) as a main constituent unit and having a weight average molecular weight Mw of 200,000 to 3,000,000, and the dispersant for drilling mud With a weight average molecular weight Mw of 10,000 to 14,000. Acrylate is obtained by at least composed of one of polymethacrylates or copolymers or sodium carbonate thereof.
また、本発明に係る掘削用泥水の作泥システムは、前記薬剤吐出管又は前記混合液吐出管を地中連続壁構築用の掘削溝内に連通接続したものである。 Further, the mud mud production system for excavation according to the present invention is configured such that the chemical discharge pipe or the mixed liquid discharge pipe is connected in communication within a excavation groove for construction of an underground continuous wall.
地中連続壁工法や泥水シールド工法といった泥水掘削工法においては、溝壁や切羽の安定を図るべく、溝壁等に濾水量の少ない良質な泥膜（マッドケーキ）を形成し、泥水圧を溝壁等に有効に作用させる必要があり、そのためには、ベントナイト、ＣＭＣ、ポリマー剤といった造壁性を有する作泥材料が従来、必要不可欠であった。 In the muddy water excavation method such as the underground continuous wall method and the muddy water shield method, in order to stabilize the groove wall and face, a good quality mud film (mud cake) with low drainage is formed on the groove wall and the muddy water pressure is reduced. It is necessary to effectively act on a wall or the like, and for that purpose, a mud-making material having wall-forming properties such as bentonite, CMC, and a polymer agent has been indispensable conventionally.
しかしながら、これらの作泥材料を使用しなければならないことに上述したような問題点があることに鑑み、本出願人は、これらの作泥材料を使用することなく、掘削土と水だけで掘削用泥水を作製することができないか、特に地中連続壁に適した掘削用泥水を作成することができないかという点に着眼し、さまざまな実験を重ねた結果、掘削土と水だけで溝壁や切羽での造壁性を確保し、その安定性を確保することができる掘削泥水用分散剤や新規な掘削泥水用泥膜形成剤を開発した。 However, in view of the above-mentioned problems that these mud-making materials have to be used, the present applicant is not able to use these mud-making materials, but only using excavated soil and water. As a result of various experiments, it was confirmed that it was not possible to create muddy water for digging, especially if it was possible to create muddy water for digging suitable for underground continuous walls. Developed a drilling mud dispersant and a new mud film forming agent for drilling mud that can secure the wall-forming property at the face and face.
さらに、本出願人は、かかる掘削泥水用分散剤のみならず、新規に開発した掘削泥水用泥膜形成剤も液状であることに着眼し、従来の作泥プラントとは全く異なる新規なプラントの開発に成功したものである。 Furthermore, the present applicant noticed that not only such a drilling mud dispersant but also a newly developed mud film forming agent for drilling mud is in a liquid state. Successful development.
請求項１に係る掘削用泥水の作泥システムにおいては、第１の薬剤タンクに貯留された掘削泥水用泥膜形成剤を薬剤吐出管を介して吐出させ、これを泥水に添加して掘削用泥水を作製する。
In the mud production system for drilling mud according to
また、請求項２に係る掘削用泥水の作泥システムにおいては、清水槽に貯留された清水を混合槽に入れるとともに、第１の薬剤タンクに貯留された掘削泥水用泥膜形成剤を所定量混合槽に添加して適宜希釈混合し、混合液を作製する。
In the mud production system for excavation mud according to
次に、混合槽内の混合液を混合液吐出管を介して吐出させ、これを泥水に添加して掘削用泥水を作製する。 Next, the mixed liquid in the mixing tank is discharged through the mixed liquid discharge pipe, and this is added to the muddy water to produce muddy water for excavation.
また、請求項３に係る掘削用泥水の作泥システムにおいては、第１の薬剤タンクに貯留された掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を薬剤吐出管を介して吐出させ、これを泥水に添加して掘削用泥水を作製する。
Further, in the mud mud production system for excavation according to
また、請求項４に係る掘削用泥水の作泥システムにおいては、清水槽に貯留された清水を混合槽に入れるとともに、第１の薬剤タンクに貯留された掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を所定量混合槽に添加して適宜希釈混合し、混合液を作製する。
Moreover, in the mud production system for excavation mud according to
次に、混合槽内の混合液を混合液吐出管を介して吐出させ、これを泥水に添加して掘削用泥水を作製する。 Next, the mixed liquid in the mixing tank is discharged through the mixed liquid discharge pipe, and this is added to the muddy water to produce muddy water for excavation.
このように、本発明に係る掘削用泥水の作泥システムによれば、掘削泥水用泥膜形成剤を、又は掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤をそのまま泥水に添加し、又は混合槽で清水で希釈混合させた混合液を泥水に添加するだけで掘削用泥水を迅速かつ容易に作製することができる。 Thus, according to the mud mud production system for drilling according to the present invention, the mud film forming agent for drilling mud, or the mud film forming agent for drilling mud and the dispersant for drilling mud are added to the mud as they are, or The drilling mud can be quickly and easily produced simply by adding the mixed solution diluted and mixed with fresh water to the mud.
泥水は、工事開始時においては、他の現場から入手した掘削用泥水や新規購入した掘削用泥水を使用できることはもちろん、本発明で用いる掘削泥水用泥膜形成剤は、劣化泥水の分散性や造壁性を改善して新たな掘削用泥水に再生する機能を有しているため、他の現場で劣化した廃泥水を使用することも可能である。 As for the mud, at the start of construction, the drilling mud obtained from other sites and the newly purchased drilling mud can be used. Since it has the function of improving wall-making property and regenerating into new excavation mud, it is also possible to use waste mud that has deteriorated at other sites.
一方、本発明で使用する掘削泥水用泥膜形成剤や掘削泥水用分散剤は、掘削土と水だけで溝壁や切羽での造壁性を確保し、その安定性を確保することができる機能を有しているため、いったん掘削工事が開始された後は、従来不可欠であったベントナイト、ＣＭＣ、ポリマー剤といった作泥材料を何ら必要とすることなく、上述した掘削泥水用泥膜形成剤を、又は掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤をそのまま、又は混合槽で清水で希釈混合させた混合液を泥水に添加するだけで、掘削用泥水を迅速かつ容易に作製し、これを随時補給することができる。 On the other hand, the mud film forming agent for drilling mud and the dispersing agent for drilling mud used in the present invention can ensure wall formation at the groove wall and face by using only the excavated soil and water, and can ensure the stability thereof. Since it has a function, once the excavation work is started, the above-mentioned mud film forming agent for drilling mud is not required, without any mud-making materials such as bentonite, CMC and polymer agent, which have been indispensable in the past. Or just by adding the mud film forming agent for drilling mud and the dispersant for drilling mud as it is or by adding the mixed solution diluted and mixed with fresh water in the mixing tank to the mud, This can be replenished at any time.
本発明に係る掘削泥水用泥膜形成剤と掘削泥水用分散剤については、いずれも一定の分散性と造壁性を兼ね備えるので、掘削泥水用泥膜形成剤だけを単独使用するようにしてもかまわないが、これらを併用した場合においては、掘削泥水用泥膜形成剤の優れた造壁性に掘削泥水用分散剤の優れた耐セメント性とが相まって、地中連続壁工法で使用する場合に特に顕著な作用効果を奏する。 As for the mud film forming agent for drilling mud and the dispersant for drilling mud according to the present invention, since both have a certain dispersibility and wall-forming property, only the mud film forming agent for drilling mud is used alone. However, when these are used in combination, the excellent wall-forming property of the mud film forming agent for drilling mud is combined with the excellent cement resistance of the dispersant for drilling mud. It has a particularly remarkable effect.
すなわち、地中連続壁工法においては、掘削用泥水の循環使用に伴ってコンクリートからカルシウムイオンが溶出し、泥水中のカルシウムイオン濃度が上昇して分散性及び造壁性が低下するが、本発明に係る掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を併用するようにすれば、カルシウムイオンによる分散性低下が掘削泥水用分散剤で抑制されるため、本発明で得られた掘削用泥水であれば、これを地中連続壁工法で循環使用しても、造壁性や低粘性は良好に維持される。 That is, in the underground continuous wall construction method, calcium ions are eluted from the concrete with the circulation use of the drilling mud, and the calcium ion concentration in the mud increases and the dispersibility and wall-forming property decrease. If the mud film forming agent for drilling mud and the dispersant for drilling mud according to the above are used in combination, the dispersibility degradation due to calcium ions is suppressed by the dispersant for drilling mud, so that the drilling mud obtained in the present invention is used. Then, even if this is circulated and used in the underground continuous wall construction method, the wall-forming property and low viscosity are maintained well.
なお、掘削泥水用泥膜形成剤を単独使用する場合にしろ、掘削泥水用分散剤を併用する場合にしろ、炭酸ナトリウムでカルシウムイオンによる分散性の低下を抑制することも考えられるが、炭酸ナトリウムの添加量が多くなると、逆に塩類凝集を引き起こして分散性が低下するため、炭酸ナトリウムはあくまで補助的に使用するのが望ましい。 Whether or not a mud film forming agent for drilling mud is used alone or in combination with a dispersant for drilling mud, it is conceivable that sodium carbonate suppresses a decrease in dispersibility due to calcium ions. On the other hand, when the amount of added is increased, salt aggregation is conversely caused and the dispersibility is lowered. Therefore, it is desirable to use sodium carbonate as an auxiliary.
ここで、本発明に係る掘削用泥水の作泥システムは、地中連続壁工法に限らず、泥水シールド工法等も含めた泥水工法一般に広く適用することが可能であるが、地中連続壁工法に用いる場合には、前記薬剤吐出管又は前記混合液吐出管を地中連続壁構築用の掘削溝内に連通接続するようにすればよい。 Here, the mud mud production system for excavation according to the present invention is not limited to the underground continuous wall construction method, but can be widely applied to mud construction methods in general including the mud shield construction method. When used for the above, the medicine discharge pipe or the mixed liquid discharge pipe may be connected in communication within the excavation groove for construction of the underground continuous wall.
ここで、説明の便宜上、以下の発明、すなわち、
「不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）と、不飽和カルボン酸（ｂ１）及び下記一般式（１）
Ｒ（ＯＡ）nＯＨ （１）
Ｒ； 水素又は炭素数１〜１２の炭化水素基
Ａ； 炭素数２〜４のアルキレン基
ｎ； １〜１００の整数
で表されるヒドロキシル基含有化合物（ｂ２）のモノエステル（ｂ）とを構成単位とする共重合体（ｘ）を必須成分とする掘削泥水用泥膜形成剤又はポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体であってその重量平均分子量Ｍｗを１００００乃至１４０００とした掘削泥水用分散剤の少なくともいずれかが貯留された第１の薬剤タンクを備えるとともに該第１の薬剤タンクに接続された薬剤吐出管を介して前記掘削泥水用泥膜形成剤又は前記掘削泥水用分散剤の少なくともいずれかを吐出するようになっていることを特徴とする掘削用泥水の作泥システム」
を第１の参考発明とする。
Here, for convenience of explanation, the following invention, that is,
“Unsaturated carboxylic acid and / or salt thereof (a), unsaturated carboxylic acid (b1) and the following general formula (1)
R (OA) n OH (1)
R; hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms A; an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms n; a monoester (b) of a hydroxyl group-containing compound (b2) represented by an integer of 1 to 100 A mud film forming agent for drilling mud or a polyacrylate, polymethacrylate or a copolymer thereof having a copolymer (x) as an essential component, and having a weight average molecular weight Mw of 10,000 to 14,000. The drilling mud film forming agent or the drilling mud water is provided with a first chemical tank in which at least one of the prepared drilling mud dispersant is stored and via a chemical discharge pipe connected to the first chemical tank. Drilling mud water making system characterized in that it discharges at least one of the dispersing agent for use "
Is the first reference invention.
同様に、以下の発明、すなわち、
「不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）と、不飽和カルボン酸（ｂ１）及び下記一般式（１）
Ｒ（ＯＡ）nＯＨ （１）
Ｒ； 水素又は炭素数１〜１２の炭化水素基
Ａ； 炭素数２〜４のアルキレン基
ｎ； １〜１００の整数
で表されるヒドロキシル基含有化合物（ｂ２）のモノエステル（ｂ）とを構成単位とする共重合体（ｘ）を必須成分とする掘削泥水用泥膜形成剤又はポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体であってその重量平均分子量Ｍｗを１００００乃至１４０００とした掘削泥水用分散剤の少なくともいずれかが貯留された第１の薬剤タンクと、清水が貯留された清水槽と、前記第１の薬剤タンク及び前記清水槽に連通接続された混合槽とからなり、該混合槽は、前記掘削泥水用泥膜形成剤又は前記掘削泥水用分散剤の少なくともいずれかと前記清水とを混合して泥水に添加される混合液を作製するとともに該混合槽に接続された混合液吐出管を介して前記混合液を吐出するようになっていることを特徴とする掘削用泥水の作泥システム」
を第２の参考発明とする。
Similarly, the following invention:
“Unsaturated carboxylic acid and / or salt thereof (a), unsaturated carboxylic acid (b1) and the following general formula (1)
R (OA) n OH (1)
R; hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms A; an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms n; a monoester (b) of a hydroxyl group-containing compound (b2) represented by an integer of 1 to 100 A mud film forming agent for drilling mud or a polyacrylate, polymethacrylate or a copolymer thereof having a copolymer (x) as an essential component, and having a weight average molecular weight Mw of 10,000 to 14,000. A first chemical tank in which at least one of the dispersant for drilling mud is stored, a fresh water tank in which fresh water is stored, and a mixing tank connected to the first chemical tank and the fresh water tank. The mixing tank is prepared by mixing at least one of the mud film forming agent for drilling mud or the dispersant for drilling mud and the fresh water to be added to the mud and connecting to the mixing tank. Sakudoro system drilling mud, characterized in that is adapted to discharge the liquid mixture through the the liquid mixture discharge pipe "
Is a second reference invention.
第１の参考発明及び第２の参考発明で使用する掘削泥水用泥膜形成剤を製造するにあたっては、公知の製法、例えば、溶液重合法で行えばよい。すなわち、不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）と、モノエステル（ｂ）とを二種類の単量体として所定の溶剤に添加し、次いで、これを５０〜１５０゜Ｃで常圧又は加圧下で重合するようにすればよい。 In producing the mud film forming agent for drilling mud used in the first reference invention and the second reference invention, a known production method, for example, a solution polymerization method may be used. That is, an unsaturated carboxylic acid and / or a salt thereof (a) and a monoester (b) are added as two types of monomers to a predetermined solvent, and then added at 50 to 150 ° C. under normal pressure or The polymerization may be performed under pressure.
溶剤としては、例えば水、イソプロピルアルコール、トルエン、エチレンジクロライド、メチルエチルケトン又はこれらの混合物を用いることができる。 As the solvent, for example, water, isopropyl alcohol, toluene, ethylene dichloride, methyl ethyl ketone, or a mixture thereof can be used.
重合させるにあたっては、不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）及びモノエステル（ｂ）の合計質量に対し、０．１〜１５質量％のラジカル重合開始剤を使用するとともに、連鎖移動剤を必要に応じて使用するのがよい。 In the polymerization, 0.1 to 15% by mass of a radical polymerization initiator is used with respect to the total mass of the unsaturated carboxylic acid and / or salt (a) and monoester (b), and a chain transfer agent is used. It is good to use as needed.
ここで、ラジカル重合開始剤としては、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイドなどの過酸化物を用いることが可能であり、連鎖移動剤としては、ラウリルメルカプタン、チオグリコール酸、メルカプトエタノールなどの含硫黄化合物を用いることが可能である。 Here, as the radical polymerization initiator, persulfates such as potassium persulfate, azo compounds such as azobisisobutyronitrile, peroxides such as benzoyl peroxide and dicumyl peroxide can be used. As the chain transfer agent, sulfur-containing compounds such as lauryl mercaptan, thioglycolic acid, and mercaptoethanol can be used.
なお、不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）の一部又は全部が不飽和カルボン酸塩である場合には、その前駆体である不飽和カルボン酸又はその無水物や炭素数１〜４の低級アルキルエステルを重合前に予め中和してもよいし、重合後に共重合体を中和してもよい。中和剤としては、例えば水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属の水酸化物をはじめ、水酸化アンモニウム、アンモニア等を用いることができる。 In addition, when a part or all of unsaturated carboxylic acid and / or its salt (a) is unsaturated carboxylate, the unsaturated carboxylic acid which is the precursor, its anhydride, or C1-C4 The lower alkyl ester may be neutralized in advance before polymerization, or the copolymer may be neutralized after polymerization. Examples of the neutralizing agent include alkali metal hydroxides such as potassium hydroxide and sodium hydroxide, ammonium hydroxide, ammonia and the like.
また、共重合体（ｘ）は、必ずしも、不飽和カルボン酸（ｂ１）とヒドロキシル基含有化合物（ｂ２）とのモノエステル（ｂ）を単量体として不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）との共重合に用いることに限定されるのではなく、モノエステル（ｂ）の前駆体、すなわち、不飽和カルボン酸（ｂ１）又はその無水物や炭素数１〜４の低級アルキルエステルを単量体として不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）と共重合させ、しかる後、ヒドロキシル基含有化合物（ｂ２）と反応させて共重合体（ｘ）を生成するようにしてもよい。 In addition, the copolymer (x) is not necessarily an unsaturated carboxylic acid and / or a salt thereof (a) using a monoester (b) of an unsaturated carboxylic acid (b1) and a hydroxyl group-containing compound (b2) as a monomer. The precursor of monoester (b), that is, unsaturated carboxylic acid (b1) or its anhydride or lower alkyl ester having 1 to 4 carbon atoms is used. The copolymer may be copolymerized with an unsaturated carboxylic acid and / or a salt thereof (a), and then reacted with a hydroxyl group-containing compound (b2) to form a copolymer (x).
不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）をどのような物質で構成するかは任意であるが、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸及びフマル酸並びにこれらのアルカリ金属塩及びアンモニウム塩からなる群から適宜選択することができる。また、不飽和カルボン酸（ｂ１）についても任意であるが、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸及びフマル酸からなる群から適宜選択することが可能である。 The substance constituting the unsaturated carboxylic acid and / or its salt (a) is arbitrary, and examples thereof include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid and fumaric acid, and alkali metal salts thereof and It can be suitably selected from the group consisting of ammonium salts. The unsaturated carboxylic acid (b1) is also arbitrary, but can be appropriately selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid and fumaric acid.
モノエステル（ｂ）は、一般式（１）においてＲは水素もしくはアルキレン基であるが良好な造壁性を確保するためには通常、水素もしくは炭素数１〜１２、さらには炭素数１〜６のアルキレン基であることが好ましい。上記Ｒは、アルキル基（メチル基、オクチル基など）、シクロアルキル基（シクロヘキシル基など）、アリール基（フェニル基など）、アルキルアリール基（エチルフェニル基など）、アラルキル基（ベンジル基など）のいずれであってもよい。 In the general ester (b), R is hydrogen or an alkylene group in the general formula (1). However, in order to ensure good wall-forming properties, it is usually hydrogen or 1 to 12 carbons, more preferably 1 to 6 carbons. It is preferable that it is an alkylene group. R is an alkyl group (such as a methyl group or octyl group), a cycloalkyl group (such as a cyclohexyl group), an aryl group (such as a phenyl group), an alkylaryl group (such as an ethylphenyl group), or an aralkyl group (such as a benzyl group). Either may be sufficient.
また、一般式（１）においてｎについても、良好な造壁性を確保するために通常平均が１〜１００、さらには平均が２〜９０となる整数が好ましい。 In general formula (1), n is preferably an integer that usually has an average of 1 to 100, and more preferably an average of 2 to 90, in order to ensure good wall-forming properties.
（ｂ２）としては、炭素数２〜４の脂肪族２価アルコール、またはＲＯＨで表される炭素数１〜１２の脂肪族アルコール、フェノール類または芳香脂肪族アルコールに、炭素数２〜４のアルキレンオキシドを付加して得られるものが好ましい。 (B2) includes an aliphatic dihydric alcohol having 2 to 4 carbon atoms, an aliphatic alcohol having 1 to 12 carbon atoms represented by ROH, a phenol or an araliphatic alcohol, and an alkylene having 2 to 4 carbon atoms. Those obtained by adding an oxide are preferred.
炭素数２〜４の脂肪族２価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール等が挙げられる。 Examples of the aliphatic dihydric alcohol having 2 to 4 carbon atoms include ethylene glycol, propylene glycol, and 1,4-butanediol.
炭素数１〜１２脂肪族アルコールとしては、天然アルコールでも合成アルコール（チーグラーアルコール、オキソアルコールなど）でもよい。具体例としては、メチルアルコール、ブチルアルコール、ペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、ラウリルアルコール、イソブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、２−エチルヘキシルアルコールなどの直鎖もしくは分岐の飽和脂肪族アルコール、シクロヘキシルアルコール、エチルシクロヘキシルアルコールなどの環状脂肪族アルコールが挙げられる。 As a C1-C12 aliphatic alcohol, natural alcohol or synthetic alcohol (Ziegler alcohol, oxo alcohol, etc.) may be sufficient. Specific examples include linear or branched saturated aliphatic alcohols such as methyl alcohol, butyl alcohol, pentyl alcohol, hexyl alcohol, lauryl alcohol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, and 2-ethylhexyl alcohol, cyclohexyl alcohol, and ethylcyclohexyl alcohol. And cycloaliphatic alcohols such as
フェノール類としては、フェノール、エチルフェノールなどが挙げられる。芳香脂肪族アルコールとしては、ベンジルアルコールなどが挙げられる。 Examples of phenols include phenol and ethylphenol. Examples of the araliphatic alcohol include benzyl alcohol.
上記の炭素数２〜４のアルキレンオキシドとしてはエチレンオキサイド（以下、ＥＯと略記）単独；ＥＯと他のアルキレンオキサイド［プロピレンオキサイド（以下、ＰＯと略記）、１，２−ブチレンキサイド、テトラヒドロフラン、アルキレンオキサイド置換体（エピクロロヒドリン）等］の併用；およびこれらの２種以上の混合物が挙げられる。例示したもののうち特に好ましいものは、ＥＯおよびＥＯ／ＰＯの併用である。ＥＯとともに他のアルキレンオキサイドを用いる場合の付加様式は、ランダム付加でもブロック付加でもよく、特に限定はされるものではない。 Examples of the alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms include ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO) alone; EO and other alkylene oxides (propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO), 1,2-butylene oxide, tetrahydrofuran, An alkylene oxide substituted product (epichlorohydrin) and the like], and a mixture of two or more thereof. Particularly preferred among those exemplified is the combined use of EO and EO / PO. The addition mode in the case of using other alkylene oxides with EO may be random addition or block addition, and is not particularly limited.
共重合体（ｘ）を構成するモノエステル（ｂ）の質量割合や共重合体（ｘ）の数平均分子量については任意であるが、かかる共重合体（ｘ）を構成する前記モノエステル（ｂ）の質量％が１〜４０％であり、かつ前記共重合体（ｘ）の数平均分子量が５０００〜１０００００である場合には、高い造壁性と低粘性を得ることが可能となる。 The mass ratio of the monoester (b) constituting the copolymer (x) and the number average molecular weight of the copolymer (x) are arbitrary, but the monoester (b) constituting the copolymer (x) ) Is 1 to 40% and the copolymer (x) has a number average molecular weight of 5,000 to 100,000, it is possible to obtain high wall-forming properties and low viscosity.
なお、共重合体（ｘ）は、（ａ）、（ｂ）以外にも他の単量体（ｃ）を構成単位とすることができる。（ｃ）としては、共重合できるものであれば特に限定されないが、例えば次の（ｃ１）〜（ｃ５）が挙げられる。 The copolymer (x) can contain other monomer (c) as a constituent unit in addition to (a) and (b). (C) is not particularly limited as long as it can be copolymerized, and examples thereof include the following (c1) to (c5).
（ｃ１） アミド基含有エチレン性不飽和単量体：（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミドなど (C1) Amide group-containing ethylenically unsaturated monomer: (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, etc.
（ｃ２） （メタ）アクリル酸アルキルエステル類（アルキル基の炭素数が１〜１２）：メチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレートなど (C2) (Meth) acrylic acid alkyl esters (alkyl group having 1 to 12 carbon atoms): methyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, etc.
（ｃ３） ヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和単量体：ヒドロキシアルキル（炭素数１〜４）（メタ）アクリレート〔例えばヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなど〕 (C3) Ethylenically unsaturated monomer having a hydroxyl group: hydroxyalkyl (1 to 4 carbon atoms) (meth) acrylate [eg, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, etc.]
（ｃ４） （ｂ）以外のポリアルキレングリコール鎖を有するエチレン性不飽和単量体：ポリエチレングリコール（数平均分子量１２０〜６００）モノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（数平均分子量１５０〜４５０）モノ（メタ）アクリレート、メチルアルコールエチレンオキサイド１〜４モル付加物（メタ）アクリレートなど (C4) An ethylenically unsaturated monomer having a polyalkylene glycol chain other than (b): polyethylene glycol (number average molecular weight 120 to 600) mono (meth) acrylate, polypropylene glycol (number average molecular weight 150 to 450) mono ( (Meth) acrylate, methyl alcohol ethylene oxide 1-4 mol adduct (meth) acrylate, etc.
（ｃ５） ４級アンモニウム基含有エチレン性不飽和単量体：（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、（メタ）アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライドなど (C5) Quaternary ammonium group-containing ethylenically unsaturated monomer: (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride, etc.
これらの（ｃ１）〜（ｃ５）のうち好ましいものは、（ｃ２）〜（ｃ４）である。 Among these (c1) to (c5), preferred are (c2) to (c4).
また、共重合体（Ｘ）を構成する他の単量体（ｃ）単位の質量％は通常３０％以下、好ましくは２０％以下である。 Moreover, the mass% of the other monomer (c) unit which comprises copolymer (X) is 30% or less normally, Preferably it is 20% or less.
請求項１乃至請求項５に係る発明で使用する掘削泥水用泥膜形成剤の（共）重合体（ｘ′）を製造するにあたっても重合体（ｘ）と同様、公知の製法、例えば、溶液重合法で行えばよい。すなわち、不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）を単量体として所定の溶剤に添加し、次いで、これを５０〜１５０゜Ｃで常圧又は加圧下で重合し、又は、不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）と他の単量体とを所定の溶剤に添加し、次いで、これを５０〜１５０゜Ｃで常圧又は加圧下で共重合すればよい。すなわち、本発明に係る（共）重合体（ｘ′）は、単一重合体及び共重合体の２つの概念を包摂するものである。但し、単一重合体で構成する方が望ましい。
In the production of the (co) polymer (x ′) of the mud film forming agent for drilling mud used in the inventions according to
溶剤の種類、単一重合又は共重合の方法、ラジカル重合開始剤及び中和プロセスに関しては、第１の参考発明及び第２の参考発明に係る掘削泥水用泥膜形成剤と同様であるのでここではその説明を省略する。 The kind of solvent, the method of single polymerization or copolymerization, the radical polymerization initiator and the neutralization process are the same as the mud film forming agent for drilling mud according to the first reference invention and the second reference invention. Then, the explanation is omitted.
不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）をどのような物質で構成するかは任意であるが、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸及びフマル酸並びにこれらのアルカリ金属塩及びアンモニウム塩からなる群から適宜選択することができる。ここで、アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩やカリウム塩等が含まれる。 The substance constituting the unsaturated carboxylic acid and / or its salt (a) is arbitrary, and examples thereof include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid and fumaric acid, and alkali metal salts thereof and It can be suitably selected from the group consisting of ammonium salts. Here, examples of the alkali metal salt include sodium salt and potassium salt.
なお、（共）重合体（ｘ′）は、上述したように（ａ）だけを単量体とした単一重合体でもよいし、（ａ）を主構成単位（７０質量％以上）とし、（ａ）以外の他の単量体、例えば第１の参考発明及び第２の参考発明の単量体であるモノエステル（ｂ）をはじめ、他の単量体（ｃ）を構成単位とした共重合体とすることもできる。（ｃ）としては、共重合できるものであれば特に限定されないが、例えば前記の（ｃ１）〜（ｃ５）が挙げられる。 The (co) polymer (x ′) may be a single polymer having only (a) as a monomer as described above, or (a) as a main structural unit (70% by mass or more), Other monomers other than a), for example, monoester (b) which is the monomer of the first and second reference inventions, and other monomers (c) as constituent units It can also be a polymer. Although it will not specifically limit as (c) if it can be copolymerized, For example, said (c1)-(c5) is mentioned.
（ｃ１）〜（ｃ５）のうち好ましいものは、（ｃ２）〜（ｃ４）である。 Preferred among (c1) to (c5) are (c2) to (c4).
また、（共）重合体（ｘ′）を構成する他の単量体（ｂ）単位の質量％は通常１％未満、好ましくは０．９％以下であり、（ｃ）単位の質量％は通常３０％以下、好ましくは２０％以下である。 Further, the mass% of other monomer (b) units constituting the (co) polymer (x ′) is usually less than 1%, preferably 0.9% or less, and the mass% of (c) units is Usually, it is 30% or less, preferably 20% or less.
なお、請求項１乃至請求項４に係る掘削泥水用泥膜形成剤は、第１の参考発明及び第２の参考発明に係る掘削泥水用泥膜形成剤と任意の割合（例えば質量比が９９：１〜１：９９）で併用することが可能である。
In addition, the mud film forming agent for drilling mud according to
以下、本発明に係る掘削用泥水の作泥システムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a mud production system for excavation according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that components that are substantially the same as those of the prior art are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
（第１実施形態） (First embodiment)
図１は、本実施形態に係る掘削用泥水の作泥システムを示した全体図である。同図でわかるように、本実施形態に係る掘削用泥水の作泥システム１は、第１の薬剤タンク２、第２の薬剤タンク３、清水槽４及び混合槽５から概ね構成してある。
FIG. 1 is an overall view showing a mud production system for excavation according to the present embodiment. As can be seen in the figure, the mud
第１の薬剤タンク２内には、本実施形態で用いる掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を貯留してあり、該タンクに接続されたポンプ６を駆動することによって、掘削泥水用分散剤及び掘削泥水用泥膜形成剤を配管７を介して混合槽５に圧送できるようになっている。
In the
第２の薬剤タンク３内には、炭酸ナトリウム（炭酸ソーダ）水溶液を貯留してあり、該タンクに接続されたポンプ８を駆動することによって、炭酸ナトリウム水溶液を配管９を介して混合槽５に圧送できるようになっている。
A sodium carbonate (sodium carbonate) aqueous solution is stored in the
清水槽４には清水を貯留してあり、該タンクに接続されたポンプ１０を駆動することによって、清水を配管１１を介して混合槽５に圧送できるようになっている。
Fresh water is stored in the
混合槽５は、上述した掘削泥水用泥膜形成剤、掘削泥水用分散剤及び清水を混合し、泥水に添加される混合液を作製するようになっている。混合槽５には、必要に応じて図示しない攪拌機構を設けておけばよい。
The
ここで、混合槽５は、配管１２を介して中間貯留槽１３に接続してあるとともに、該中間貯留槽に接続された混合液吐出管１４を介して地中連続壁構築用の掘削溝１５内に連通接続してあり、混合槽５内で作製された混合液をいったん中間貯留槽１３に貯留した後、混合液吐出管１４を介して地中連続壁構築用の掘削溝１５内の泥水に投入し、該掘削溝内で掘削用泥水を作製することができるようになっている。
Here, the
本実施形態で用いる掘削泥水用泥膜形成剤は、不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）と、不飽和カルボン酸（ｂ１）及び下記一般式（１）
Ｒ（ＯＡ）nＯＨ （１）
Ｒ； 水素又は炭素数１〜１２の炭化水素基
Ａ； 炭素数２〜４のアルキレン基
ｎ； １〜１００の整数
で表されるヒドロキシル基含有化合物（ｂ２）のモノエステル（ｂ）とから共重合体（ｘ）で構成してある。
The mud film forming agent for drilling mud used in the present embodiment includes an unsaturated carboxylic acid and / or a salt thereof (a), an unsaturated carboxylic acid (b1), and the following general formula (1).
R (OA) n OH (1)
R; hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms A; an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms n; a monoester (b) of a hydroxyl group-containing compound (b2) represented by an integer of 1 to 100 It is comprised with the polymer (x).
共重合体（ｘ）に対するモノエステル（ｂ）の質量割合は、１％〜４０％とするのがよい。これは、共重合体（ｘ）に対するモノエステル（ｂ）の質量％が１％を下回ると、掘削泥水用泥膜形成剤の添加量に関係なく造壁性が低下し、４０％を超えると、掘削泥水用泥膜形成剤の添加量が低い場合に凝集が発生して造壁性が低下する可能性があるからである。 The mass ratio of the monoester (b) to the copolymer (x) is preferably 1% to 40%. This is because when the mass% of the monoester (b) with respect to the copolymer (x) is less than 1%, the wall-forming property is lowered regardless of the amount of the mud film forming agent for drilling mud, and exceeds 40%. This is because, when the amount of the mud film forming agent for drilling mud is low, agglomeration may occur and the wall-forming property may deteriorate.
また、共重合体（ｘ）の数平均分子量は、５０００〜１０００００とするのがよい。これは、数平均分子量が５０００を下回ると、掘削泥水用泥膜形成剤の添加量に関係なく造壁性が低下し、１０００００を超えると、掘削泥水用泥膜形成剤の添加量が低い場合に凝集が発生して造壁性が低下する可能性があるからである。 Further, the number average molecular weight of the copolymer (x) is preferably 5,000 to 100,000. If the number average molecular weight is less than 5000, the wall-forming property is lowered regardless of the amount of the mud film forming agent for drilling mud, and if it exceeds 100,000, the amount of the mud film forming agent for drilling mud is low. This is because agglomeration may occur and the wall-forming property may deteriorate.
なお、数平均分子量については、ゲルパーミエーションクロマトグラフにより測定するものとする。 In addition, about a number average molecular weight, it shall measure with a gel permeation chromatograph.
図２は、不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）をメタクリル酸ナトリウム塩２２で、モノエステル（ｂ）をメトキシポリエチレングリコールメタクリレート２３で構成してなる掘削泥水用泥膜形成剤２１を一例として示した化学構造式（化学式）である。 FIG. 2 shows an example of a mud film forming agent 21 for drilling mud, in which the unsaturated carboxylic acid and / or its salt (a) is composed of sodium methacrylate 22 and the monoester (b) is composed of methoxypolyethylene glycol methacrylate 23. Is a chemical structural formula (chemical formula) shown as
一方、本実施形態で用いる掘削泥水用分散剤は、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体であってその重量平均分子量Ｍｗを１００００乃至１４０００としたものであれば、その組成等は任意であり、例えば、重量平均分子量Ｍｗが１００００乃至１４０００であるポリアクリル酸のナトリウム塩から構成することが可能である。具体的には、ＳＵＰＥＲ ＳＬＲＲＹ Ｂ（三洋化成工業株式会社製）の商品名で市販されているポリカルボン酸系安定液用分散剤（以下、単にＳＳ―Ｂと呼ぶ）を使用することができる。 On the other hand, the drilling mud dispersant used in the present embodiment is a polyacrylate, polymethacrylate or a copolymer thereof having a weight average molecular weight Mw of 10,000 to 14,000. Etc. are arbitrary, for example, it can be comprised from the sodium salt of polyacrylic acid whose weight average molecular weight Mw is 10,000-14000. Specifically, a dispersant for a polycarboxylic acid-based stabilizer (hereinafter simply referred to as SS-B) commercially available under the trade name SUPER SLRRY B (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) can be used.
本実施形態に係る掘削用泥水の昨泥システム１で泥水に添加する混合液を作製するには、清水槽４に貯留された清水を混合槽５に入れるとともに、第１の薬剤タンク２に貯留された掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を所定量混合槽５に添加して適宜希釈混合し、混合液を作製する。
In order to produce a mixed liquid to be added to mud water in the
次に、混合槽５内の混合液をいったん中間貯留槽１３に貯留した後、混合液吐出管１４を介して地中連続壁構築用の掘削溝１５内の泥水に投入し、該掘削溝内で掘削用泥水を作製する。なお、炭酸ナトリウム水溶液については、添加量が多くなると、逆に塩類凝集を引き起こして分散性が低下するため、あくまで補助的に添加するのが望ましい。
Next, after the liquid mixture in the
泥水は、工事開始時においては、他の現場から入手した掘削用泥水や新規購入した掘削用泥水を使用できることはもちろん、本実施形態で用いる掘削泥水用泥膜形成剤が、劣化泥水の分散性や造壁性を改善して新たな掘削用泥水に再生する機能を有しているため、他の現場で劣化した廃泥水を使用することも可能である。 At the start of construction, the mud can be used for excavation mud obtained from other sites or newly purchased excavation mud. In addition, it has the function of improving the wall-building property and regenerating it into a new excavation mud, so it is possible to use waste mud that has deteriorated at other sites.
一方、本実施形態で使用する掘削泥水用泥膜形成剤や掘削泥水用分散剤は、掘削土と水だけで溝壁や切羽での造壁性を確保し、その安定性を確保することができる機能を有しているため、いったん掘削工事が開始された後は、従来不可欠であったベントナイト、ＣＭＣ、ポリマー剤といった作泥材料を何ら必要とすることなく、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤と清水との混合液に掘削土だけを適宜混合させるだけで、掘削用泥水を迅速かつ容易に作製し、これを随時、地中連続壁構築用の掘削溝１５内に補給することができる。
On the other hand, the mud film forming agent for drilling mud and the dispersant for drilling mud used in the present embodiment can ensure the wall-forming property at the groove wall and face only with the excavated soil and water, and ensure the stability. Once the excavation work has been started, the mud film forming agent for drilling mud and By simply mixing only the drilling soil with the mixed liquid of the drilling mud dispersant and fresh water, the drilling mud can be quickly and easily produced and refilled in the
掘削土としては、粘土やシルトを主成分とする７５μｍ以下の細粒分、特に粘土を主成分とする１０μｍ以下の細粒分を用いることにより、造壁性により優れた掘削用泥水を作製することができる。 As the excavated soil, a fine particle of 75 μm or less mainly composed of clay or silt, particularly a fine particle of 10 μm or less mainly composed of clay, is used to produce a muddy water for excavation that is superior in wall-forming property. be able to.
かかる細粒分を含んだ水としては、具体的にはシールド工法や地中連続壁工法といった泥水工法の土砂分離工程で使用されるデカンタ等の遠心分離機のオーバー泥水を必要に応じて比重調整して使用することができる。 As the water containing such fine particles, the specific gravity of the centrifuge such as a decanter used in the sediment separation process of the mud construction method, such as the shield method or the continuous underground wall method, is adjusted as necessary. Can be used.
このようにして作製された掘削用泥水を地中連続壁工法の安定液として使用すると、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤は、従来のベントナイト等に代わって、例えば粘土を主成分とする１０μｍ以下の細粒分とともに泥水中に分散して低粘性を維持するとともに、掘削泥水用泥膜形成剤による優れた造壁作用により、ろ水量（透水係数）の小さな良質のマッドケーキを切羽や溝壁に形成し、溝壁等を安定させる。 When the drilling mud thus prepared is used as a stable liquid in the underground continuous wall method, the mud film forming agent for drilling mud and the dispersant for drilling mud are mainly made of clay, for example, instead of conventional bentonite. A good quality mud cake with a small drainage (permeability coefficient) due to the excellent wall-forming action of the mud film forming agent for drilling mud, while maintaining a low viscosity by dispersing in the mud with a fine particle of 10 μm or less as a component. Is formed on the face and groove wall to stabilize the groove wall and the like.
また、掘削用泥水の循環使用に伴ってコンクリートからカルシウムイオンが溶出し、泥水中のカルシウムイオン濃度が上昇するが、本実施形態で用いる掘削泥水用分散剤がカルシウムイオンによる分散性低下を抑制する。 In addition, calcium ions are eluted from the concrete as the drilling mud is circulated and the calcium ion concentration in the mud increases, but the dispersant for drilling mud used in this embodiment suppresses the decrease in dispersibility due to calcium ions. .
以上説明したように、本実施形態に係る掘削用泥水の作泥システムによれば、掘削泥水用泥膜形成剤、掘削泥水用分散剤及び清水がいずれも液状であるため、従来のように粉体材料を溶解させるには必要不可欠であった混練ミキサーを使ってなおかつ時間と手間をかけてベントナイト等の作泥材料を溶解させる必要がなくなる。 As described above, according to the mud mud production system for drilling according to the present embodiment, the mud film forming agent for drilling mud, the dispersant for drilling mud, and the fresh water are all in liquid form. It is not necessary to use a kneading mixer, which is indispensable for dissolving the body material, and to take time and labor to dissolve the mud making material such as bentonite.
すなわち、液状である掘削泥水用泥膜形成剤、掘削泥水用分散剤及び清水を混合槽５で単に混合させるだけでよいので、泥水に添加すべき混合液、ひいては掘削用泥水を迅速かつ容易に作製することができる。
That is, since the liquid mud film forming agent for drilling mud, the dispersant for drilling mud, and the fresh water need only be mixed in the
また、ベントナイト、ＣＭＣ、ポリマー剤といった粉体の作泥材料を貯蔵する場合に比べて、貯蔵スペースがはるかに少なくて済み、従来のようなストックヤードが不要になり、混練ミキサーが不要になることと相まって、作泥プラントの規模を縮小化することが可能となる。 Compared with storing powdered mud materials such as bentonite, CMC, and polymer agent, the storage space is much smaller, the stock yard is not required, and the kneading mixer is not required. In combination with this, the scale of the mud plant can be reduced.
一方、第１の薬剤タンク２、第２の薬剤タンク３及び清水槽４への材料補給は、すべて輸送管を介した液体輸送が可能であるので、プラント自体をコンパクトにしても何ら支障は生じず、従来のようにプラント敷地内で運搬車が交錯するといった懸念もなくなる。
On the other hand, all of the material supply to the
本実施形態では、第２の薬剤タンク３を設けて該タンク内に炭酸ナトリウム水溶液を貯留するようにしたが、本実施形態で用いる掘削泥水用分散剤によってセメント混入時の分散性の低下を十分抑制することができるのであれば、かかる第２の薬剤タンク３を省略してもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を併用することを前提とし、これらを第１の薬剤タンク２内に貯留するようにしたが、これらの薬剤はいずれも一定の分散性と造壁性を有しているため、場合によっては、いずれかを単独で使用するようにしてもかまわない。一方、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を併用する場合、これらを混合した状態で第１の薬剤タンク２内に貯留してもかまわないが、それぞれ専用のタンク内に貯留するようにしてもかまわない。この場合、第１の薬剤タンク２は、計２つ備えることとなる。
In the present embodiment, the mud film forming agent for drilling mud and the dispersant for drilling mud are assumed to be used together, and these are stored in the
また、本実施形態では、混合槽５で作製された混合液をいったん中間貯留槽１３に貯留するようにしたが、かかる中間貯留槽１３を省略して直接、掘削溝１５内に投入するようにしてもよいことは言うまでもない。かかる場合には、混合液吐出管１４は、混合槽５に直接接続すればよい。
In the present embodiment, the liquid mixture prepared in the
また、本実施形態では、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を希釈することを前提として、清水槽４や混合槽５を備えるようにしたが、これらを泥水に直接添加しても添加量に関する品質の確保を行うことができるのであれば、清水槽４や混合槽５を省略し、図３に示すように、第１の薬剤タンク２に薬剤吐出管３１を接続するとともに、該薬剤吐出管３１を地中連続壁構築用の掘削溝１５内に連通接続するようにしてもよい。
Moreover, in this embodiment, it was provided with the
また、本実施形態では、地中連続壁工法に適用することを前提としたが、本発明に係る掘削用泥水の作泥システムは、かかる工法への適用に限定されるものではなく、泥水シールド工法をはじめ、さまざまな泥水工法に適用することが可能である。 Further, in this embodiment, it is assumed that it is applied to the underground continuous wall construction method, but the mud mud production system for excavation according to the present invention is not limited to application to such construction method, and is a muddy water shield. It can be applied to various mud construction methods including the construction method.
本実施形態では、顕著な作用効果を実験によって確認できたため、共重合体（ｘ）を構成するモノエステル（ｂ）の質量％を１〜４０％、共重合体（ｘ）の数平均分子量を５０００〜１０００００としたが、本発明で用いる掘削泥水用泥膜形成剤は、かかる範囲に限定されるものではなく、実施形態で述べた範囲外についても、一定の作用効果を得ることは可能である。 In this embodiment, since the remarkable effect was confirmed by experiment, the mass% of the monoester (b) which comprises the copolymer (x) is 1 to 40%, and the number average molecular weight of the copolymer (x) is Although it was set to 5000 to 100,000, the mud film forming agent for drilling mud used in the present invention is not limited to such a range, and it is possible to obtain a certain effect even outside the range described in the embodiment. is there.
また、本実施形態では、掘削泥水用分散剤としてＳＳ−Ｂを例に挙げたが、これに代えて炭酸ナトリウムを使用してもよい。 Moreover, in this embodiment, although SS-B was mentioned as an example as a dispersing agent for drilling mud, it may replace with this and may use sodium carbonate.
次に、本実施形態で用いる掘削泥水用泥膜形成剤を具体的に説明する。なお、特記なき限り、部及び％はそれぞれ質量部及び質量％を示すものとする。 Next, the mud film forming agent for drilling mud used in the present embodiment will be specifically described. Unless otherwise specified, parts and% indicate parts by mass and% by mass, respectively.
まず、不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）としては、メタクリル酸ナトリウム（以下、a-1）とアクリル酸ナトリウム（以下、a-2）の二種類を実験に用いた。また、不飽和カルボン酸エステル（ｂ）としては、１０種類の不飽和カルボン酸エステルを使用し、これら１０種類の不飽和カルボン酸エステル（以下、b-1〜b-10）を構成する不飽和カルボン酸（ｂ１）とヒドロキシル基含有化合物（ｂ２）との組成を表１に示す。表中、ＥＯ、ＰＯはそれぞれエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドであることを示す。 First, as the unsaturated carboxylic acid and / or its salt (a), two kinds of sodium methacrylate (hereinafter referred to as a-1) and sodium acrylate (hereinafter referred to as a-2) were used in the experiment. Moreover, as unsaturated carboxylic acid ester (b), 10 types of unsaturated carboxylic acid ester are used, and unsaturated which comprises these 10 types of unsaturated carboxylic acid ester (henceforth, b-1-b-10). Table 1 shows the composition of the carboxylic acid (b1) and the hydroxyl group-containing compound (b2). In the table, EO and PO indicate ethylene oxide and propylene oxide, respectively.
次に、上述したメタクリル酸ナトリウム(a-1)及びアクリル酸ナトリウム（a-2）と、１０種類の不飽和カルボン酸エステル（b-1〜b-10）とを組み合わせて共重合体（ｘ）（以下、実施例１〜１６）を作製したときの組成比率、モノエステルの含有割合（％）及び数平均分子量を表２に示す。なお、数平均分子量の測定条件を以下に示す。 Next, a copolymer (x) by combining the above-mentioned sodium methacrylate (a-1) and sodium acrylate (a-2) with 10 types of unsaturated carboxylic acid esters (b-1 to b-10). Table 2 shows the composition ratio, the monoester content ratio (%), and the number average molecular weight (hereinafter referred to as Examples 1 to 16). In addition, the measurement conditions of a number average molecular weight are shown below.
測定機器；Ｗａｔｅｒｓ社製 ＧＰＣシステム
（ポンプ；model510，検出器；waters410）
溶離液 ；種類 水／メタノール（７０／３０）+ＣＨ3ＣＯＯＮａ（０．５％）
流速 １．０（ｍｌ／ｍｉｎ）
カラム ；TSKgel G3000PWXL + TSKgel G5000PWXL 7.8ml I.D×30 cm
(Pump; model510, detector; waters410)
Eluent: Type Water / methanol (70/30) + CH 3 COONa (0.5%)
Flow rate 1.0 (ml / min)
Column ； TSKgel G3000PWXL + TSKgel G5000PWXL 7.8ml ID × 30 cm
上述した実施例１〜１６の掘削泥水用泥膜形成剤を製造するにあたっては、まず、反応容器に、水３６３部、イソプロピルアルコール１９６部を仕込み、窒素置換した後、８０゜Ｃまで昇温し、攪拌下、メタクリル酸１５１部（１．７５７モル）、メトキシポリエチレングリコール（エチレンオキサイド付加モル数２８）メタクリレート４８部（０．０３６モル）を混合したものと、過硫酸ナトリウム５％水溶液３９．８部（過硫酸ナトリウム０．００８モル）を同時に３時間かけて滴下し反応させた。さらに、同温度で２時間熟成した後、イソプロピルアルコールを蒸留により除き、水酸化ナトリウム４８％水溶液１４６部（水酸化ナトリウム１．７５７モル）で中和した後、固形分３０％になる量の水を加えて数平均分子量４２８００の共重合体（実施例１）を得た。さらに、表２に示した構成単位となるように単量体組成を代え、実施例１と同様にして実施例２〜１６を得た。 In producing the mud film forming agent for drilling mud of Examples 1 to 16 described above, first, 363 parts of water and 196 parts of isopropyl alcohol were charged into a reaction vessel, and after nitrogen substitution, the temperature was raised to 80 ° C. Under stirring, 151 parts (1.757 moles) of methacrylic acid, 48 parts (0.036 moles) of methoxypolyethylene glycol (28 moles of added ethylene oxide) and 39.8% aqueous solution of sodium persulfate 39.8 are mixed. Parts (0.008 mol of sodium persulfate) were simultaneously added dropwise over 3 hours to react. Further, after aging at the same temperature for 2 hours, isopropyl alcohol was removed by distillation, neutralized with 146 parts of a 48% aqueous solution of sodium hydroxide (1.757 mol of sodium hydroxide), and then an amount of water to give a solid content of 30%. Was added to obtain a copolymer having a number average molecular weight of 42800 (Example 1). In addition, Examples 2 to 16 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the monomer composition was changed so that the structural units shown in Table 2 were obtained.
このようにして製造した実施例１〜１６の掘削泥水用泥膜形成剤を泥水に添加し、その造壁性及び泥水粘度を調べた（表３）。 The mud film forming agent for drilling mud of Examples 1 to 16 produced in this manner was added to the mud, and the wall-forming property and mud viscosity were examined (Table 3).
ここで、掘削泥水用泥膜形成剤を添加する前の泥水については、細粒分７５μｍ以下、比重が１．０５となるように濃度調整して作製した。ちなみに、そのときの粘度は１１．１ mPa・sであった。泥水粘度はＢ型粘度計にて測定した。 Here, the mud before adding the mud film forming agent for drilling mud was prepared by adjusting the concentration so that the fine particle content was 75 μm or less and the specific gravity was 1.05. Incidentally, the viscosity at that time was 11.1 mPa · s. The muddy water viscosity was measured with a B-type viscometer.
また、同表における造壁性は、ＡＰＩ規格でいうところの指標とは若干異なり、濾水プロセスを促進させて実験時間を短縮させるべく、濾紙の下側を減圧状態とした場合の濾水量として計測したものであり、５ｍｌ以下が良好な造壁性の目安とされる。なお、従来技術と比較すべく、ＣＭＣを用いた場合を比較例１として併せて示した。 Moreover, the wall-forming property in the table is slightly different from the index in the API standard, and the amount of drainage when the lower side of the filter paper is in a reduced pressure state in order to accelerate the drainage process and shorten the experiment time. It is measured, and 5 ml or less is regarded as a good wall-forming property. For comparison with the prior art, the case of using CMC is also shown as Comparative Example 1.
同表でわかるように、実施例１〜６、１１〜１６は、添加量にかかわらず、造壁性が５ｍｌ以下といずれも良好であるとともに、泥水粘度についても低粘性を維持している、言い換えれば良好な分散性が維持されているのに対し、実施例７〜１０では、添加量が少ないときに造壁性が低下していることがわかる。 As can be seen from the table, Examples 1-6, 11-16, regardless of the addition amount, the wall-forming properties are all 5 ml or less, and the muddy water viscosity is also kept low, In other words, while good dispersibility is maintained, in Examples 7 to 10, it can be seen that the wall-forming property is lowered when the addition amount is small.
ちなみに、ＣＭＣを使った比較例１では、造壁性は確保できるものの、粘度が高くなってしまうという問題点を裏付ける結果となった。 Incidentally, in Comparative Example 1 using CMC, although the wall-forming property can be ensured, the results confirm the problem that the viscosity is increased.
次に、上述した実施例１１に係る掘削泥水用泥膜形成剤を掘削泥水用分散剤とともに泥水に加えて本実施形態に係る掘削用泥水を作製し、その耐セメント性について実験した。なお、掘削泥水用分散剤としては、上述したＳＳ―Ｂ及び炭酸ナトリウムの二種類を使用し、それぞれを単独に掘削泥水用泥膜形成剤と併用した場合と、両方を掘削泥水用泥膜形成剤と併用した場合について調べた。 Next, the mud film forming agent for drilling mud according to Example 11 described above was added to the mud together with the dispersant for drilling mud to produce the mud for drilling according to this embodiment, and the cement resistance was tested. In addition, as the dispersant for drilling mud, the two types of SS-B and sodium carbonate described above are used, each of which is used in combination with the mud film forming agent for drilling mud, and both are formed as a mud film for drilling mud. It investigated about the case where it used together with an agent.
実験結果を図４及び図５に示す。 The experimental results are shown in FIGS.
まず、上述した掘削用泥水にセメントを添加しない場合の実験結果を図４に示す。同図に示すように、掘削泥水用泥膜形成剤の添加量が０．２５％程度以上になると、掘削泥水用泥膜形成剤を単独で使用した場合（黒丸で示したケース）と掘削泥水用泥膜形成剤に掘削泥水用分散剤を併用した場合（黒丸以外の３ケース）との間で造壁性にほとんど差がないことがわかる。 First, FIG. 4 shows an experimental result when no cement is added to the above-described excavation mud. As shown in the figure, when the amount of mud film forming agent for drilling mud is about 0.25% or more, the case where the mud film forming agent for drilling mud is used alone (indicated by the black circle) and the drilling mud It can be seen that there is almost no difference in the wall-forming property between the case (3 cases other than the black circle) where the drilling mud dispersant is used in combination with the mud film forming agent.
次に、上述した掘削用泥水にセメントを１％添加した場合と５％添加した場合の実験結果を図５(a)、(b)に示す。これらの図に示すように、掘削泥水用泥膜形成剤に掘削泥水用分散剤を併用した場合（黒丸以外の３ケース）では、掘削泥水用泥膜形成剤を０．１〜０．２％添加すれば所要の造壁性が得られるのに対し、掘削泥水用泥膜形成剤を単独で使用した場合（黒丸で示したケース）では、掘削泥水用泥膜形成剤をセメント１％の場合には０．３％弱、セメント５％の場合には０．５％添加しなければ所要の造壁性が得られないことがわかる。 Next, the experimental results when 1% and 5% of cement are added to the excavation mud are shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). As shown in these figures, when the drilling mud mud film forming agent is used in combination with the drilling mud water dispersing agent (three cases other than the black circle), the drilling mud mud film forming agent is 0.1 to 0.2%. If it is added, the required wall-forming property can be obtained, but when the mud film forming agent for drilling mud is used alone (indicated by the black circle), the mud film forming agent for drilling mud is 1% cement. It can be seen that the required wall-forming property cannot be obtained unless 0.5% is added in the case of less than 0.3% and cement is 5%.
（第２実施形態） (Second Embodiment)
次に、第２実施形態について説明する。 Next, a second embodiment will be described.
本実施形態に係る掘削用泥水の作泥システムも第１実施形態に係る掘削用泥水の作泥システム１と同様、第１の薬剤タンク２、第２の薬剤タンク３、清水槽４及び混合槽５から概ね構成してある。
As with the excavation mud
第１の薬剤タンク２内には、本実施形態で用いる掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を貯留してあり、該タンクに接続されたポンプ６を駆動することによって、掘削泥水用分散剤及び掘削泥水用泥膜形成剤を配管７を介して混合槽５に圧送できるようになっている。
In the
第２の薬剤タンク３内には、炭酸ナトリウム（炭酸ソーダ）水溶液を貯留してあり、該タンクに接続されたポンプ８を駆動することによって、炭酸ナトリウム水溶液を配管９を介して混合槽５に圧送できるようになっている。
A sodium carbonate (sodium carbonate) aqueous solution is stored in the
清水槽４には清水を貯留してあり、該タンクに接続されたポンプ１０を駆動することによって、清水を配管１１を介して混合槽５に圧送できるようになっている。
Fresh water is stored in the
混合槽５は、上述した掘削泥水用泥膜形成剤、掘削泥水用分散剤及び清水を混合し、泥水に添加される混合液を作製するようになっている。混合槽５には、必要に応じて図示しない攪拌機構を設けておけばよい。
The
ここで、混合槽５は、配管１２を介して中間貯留槽１３に接続してあるとともに、該中間貯留槽に接続された混合液吐出管１４を介して地中連続壁構築用の掘削溝１５内に連通接続してあり、混合槽５内で作製された混合液をいったん中間貯留槽１３に貯留した後、混合液吐出管１４を介して地中連続壁構築用の掘削溝１５内の泥水に投入し、該掘削溝内で掘削用泥水を作製することができるようになっている。
Here, the
本実施形態に係る掘削泥水用泥膜形成剤は、不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）を主構成単位とする（共）重合体（ｘ′）としての単一重合体からなり、該単一重合体の重量平均分子量Ｍｗを２０万〜３００万としてある。 The mud film forming agent for drilling mud according to the present embodiment comprises a single polymer as a (co) polymer (x ′) having an unsaturated carboxylic acid and / or a salt thereof (a) as a main structural unit, The weight average molecular weight Mw of the single polymer is 200,000 to 3,000,000.
ここで、単一重合体の重量平均分子量Ｍｗを２０万〜３００万としたのは、重量平均分子量Ｍｗが２０万を下回ると、造壁性の指標である濾水量が５ｍｌをやや上回り、３００万を超えると、濾水量が５ｍｌを大幅に上回るからである。 Here, the weight average molecular weight Mw of the single polymer was set to 200,000 to 3,000,000. When the weight average molecular weight Mw was less than 200,000, the amount of filtered water, which is an index of wall-forming property, slightly exceeded 5 ml. This is because the amount of filtered water greatly exceeds 5 ml.
なお、濾水量は、ＡＰＩ規格でいうところの指標とは若干異なり、濾水プロセスを促進させて実験時間を短縮させるべく、濾紙の下側を減圧状態にして計測したものであり、５ｍｌ以下が良好な造壁性の目安とされる。 The amount of filtered water is slightly different from the index in the API standard, and is measured with the lower side of the filter paper under reduced pressure in order to accelerate the filtering process and shorten the experiment time. It is considered to be a good wall-forming property.
図６は、本実施形態に係る掘削泥水用泥膜形成剤の一例を示した化学構造式（化学式）であり、不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）をアクリル酸ナトリウム４２で構成してなる掘削泥水用泥膜形成剤４１を示してある。 FIG. 6 is a chemical structural formula (chemical formula) showing an example of a mud film forming agent for drilling mud according to the present embodiment. The unsaturated carboxylic acid and / or its salt (a) is composed of sodium acrylate 42. A mud film forming agent 41 for drilling mud is shown.
重量平均分子量Ｍｗの下限値及び上限値は、後述する実験で得られた結果をプロットし、次いでこれらの結果を近似する曲線を作成し、該曲線と濾水量が５ｍｌであるラインとの交点としてそれぞれ２０万、３００万と定めたが、実験誤差等を勘案した経験的な安全率を見込んだ上での重量平均分子量Ｍｗの範囲は、５０万乃至２５０万とするのが望ましい。 The lower limit value and upper limit value of the weight average molecular weight Mw are plotted as the results obtained in the experiments described later, and then a curve that approximates these results is created, and the intersection of the curve and the line with a drainage amount of 5 ml The ranges are 200,000 and 3 million, respectively, but the range of the weight average molecular weight Mw is preferably 500,000 to 2.5 million, taking into account the empirical safety factor in consideration of experimental errors and the like.
一方、掘削泥水用泥膜形成剤４１は、濃度が２０乃至３０質量％のものを泥水に添加して使用するのが好ましいが、かかる濃度範囲では、重量平均分子量Ｍｗが１００万を超えると、水飴程度の高粘度（１００万mPa・s）となり、泥水に添加するにあたって必ずしも作業性に優れるとは言い難い。 On the other hand, the mud film forming agent 41 for drilling mud is preferably used with a concentration of 20 to 30% by mass added to the mud, but in such a concentration range, when the weight average molecular weight Mw exceeds 1,000,000, When it is added to muddy water, it is not necessarily excellent in workability.
したがって、かかる添加作業性の観点で掘削泥水用泥膜形成剤４１の重量平均分子量Ｍｗを５０万乃至１００万とするのが望ましい。さらには、濾水量上限を余裕をもってクリアするとともに泥水への添加作業を確実に高めるべく、掘削泥水用泥膜形成剤４１の重量平均分子量Ｍｗを６０万乃至８０万とするのが最適である。 Therefore, it is desirable that the weight average molecular weight Mw of the mud film forming agent 41 for drilling mud is set to 500,000 to 1,000,000 from the viewpoint of the addition workability. Further, it is optimal to set the weight average molecular weight Mw of the mud film forming agent 41 for drilling mud to be 600,000 to 800,000 in order to clear the upper limit of the drainage amount with a margin and to reliably increase the work of adding to the mud.
次に、本実施形態で用いる掘削泥水用分散剤は、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体であってその重量平均分子量Ｍｗを１００００乃至１４０００としたものであれば、その組成等は任意であり、例えば、重量平均分子量Ｍｗが１００００乃至１４０００であるポリアクリル酸のナトリウム塩から構成することが可能である。具体的には、ＳＵＰＥＲ ＳＬＲＲＹ Ｂ（三洋化成工業株式会社製）の商品名で市販されているポリカルボン酸系安定液用分散剤（以下、単にＳＳ―Ｂと呼ぶ）を使用することができる。また、かかるＳＳ−Ｂに代えて、又はそれに加えて炭酸ナトリウムを用いることもできる。あるいは、炭酸ナトリウムを単独で用いることもできる。 Next, the drilling mud dispersant used in the present embodiment is a polyacrylate, polymethacrylate, or a copolymer thereof, and its weight average molecular weight Mw is 10,000 to 14,000. The composition is arbitrary, and for example, it can be composed of a sodium salt of polyacrylic acid having a weight average molecular weight Mw of 10,000 to 14,000. Specifically, a dispersant for a polycarboxylic acid-based stabilizer (hereinafter simply referred to as SS-B) commercially available under the trade name SUPER SLRRY B (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) can be used. Further, sodium carbonate may be used instead of or in addition to SS-B. Alternatively, sodium carbonate can be used alone.
本実施形態に係る掘削用泥水の作泥システムで泥水に添加する混合液を作製するには、清水槽４に貯留された清水を混合槽５に入れるとともに、第１の薬剤タンク２に貯留された掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を所定量混合槽５に添加して適宜希釈混合し、混合液を作製する。
In order to produce a mixed liquid to be added to the muddy water in the mud drilling mud production system according to the present embodiment, the fresh water stored in the
次に、混合槽５内の混合液をいったん中間貯留槽１３に貯留した後、混合液吐出管１４を介して地中連続壁構築用の掘削溝１５内の泥水に投入し、該掘削溝内で掘削用泥水を作製する。なお、炭酸ナトリウム水溶液については、添加量が多くなると、逆に塩類凝集を引き起こして分散性が低下するため、あくまで補助的に添加するのが望ましい。
Next, after the liquid mixture in the
泥水は、工事開始時においては、他の現場から入手した掘削用泥水や新規購入した掘削用泥水を使用できることはもちろん、本実施形態で用いる掘削泥水用泥膜形成剤が、劣化泥水の分散性や造壁性を改善して新たな掘削用泥水に再生する機能を有しているため、他の現場で劣化した廃泥水を使用することも可能である。 At the start of construction, the mud can be used for drilling mud obtained from other sites or newly purchased drilling mud. In addition, it has the function of improving the wall-building property and regenerating it into a new excavation mud, so it is possible to use waste mud that has deteriorated at other sites.
一方、本実施形態で使用する掘削泥水用泥膜形成剤や掘削泥水用分散剤は、掘削土と水だけで溝壁や切羽での造壁性を確保し、その安定性を確保することができる機能を有しているため、いったん掘削工事が開始された後は、従来不可欠であったベントナイト、ＣＭＣ、ポリマー剤といった作泥材料を何ら必要とすることなく、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤と清水との混合液に掘削土だけを適宜混合させるだけで、掘削用泥水を迅速かつ容易に作製し、これを随時、地中連続壁構築用の掘削溝１５内に補給することができる。
On the other hand, the mud film forming agent for drilling mud and the dispersant for drilling mud used in the present embodiment can ensure the wall-forming property at the groove wall and face only with the excavated soil and water, and ensure the stability. Once the excavation work has been started, the mud film forming agent for drilling mud and By simply mixing only the drilling soil with the mixed liquid of the drilling mud dispersant and fresh water, the drilling mud can be quickly and easily produced and refilled in the
掘削土としては、粘土やシルトを主成分とする７５μｍ以下の細粒分、特に粘土を主成分とする１０μｍ以下の細粒分を用いることにより、造壁性により優れた掘削用泥水を作製することができる。 As the excavated soil, a fine particle of 75 μm or less mainly composed of clay or silt, particularly a fine particle of 10 μm or less mainly composed of clay, is used to produce a muddy water for excavation that is superior in wall-forming property. be able to.
かかる細粒分を含んだ水としては、具体的にはシールド工法や地中連続壁工法といった泥水工法の土砂分離工程で使用されるデカンタ等の遠心分離機のオーバー泥水を必要に応じて比重調整して使用することができる。 As the water containing such fine particles, the specific gravity of the centrifuge such as a decanter used in the sediment separation process of the mud construction method, such as the shield method or the continuous underground wall method, is adjusted as necessary. Can be used.
このようにして作製された掘削用泥水を地中連続壁工法の安定液として使用すると、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤は、従来のベントナイト等に代わって、例えば粘土を主成分とする１０μｍ以下の細粒分とともに泥水中に分散して低粘性を維持するとともに、掘削泥水用泥膜形成剤による優れた造壁作用により、ろ水量（透水係数）の小さな良質のマッドケーキを切羽や溝壁に形成し、溝壁等を安定させる。 When the drilling mud thus prepared is used as a stable liquid in the underground continuous wall method, the mud film forming agent for drilling mud and the dispersant for drilling mud are mainly made of clay, for example, instead of conventional bentonite. A good quality mud cake with a small drainage (permeability coefficient) due to the excellent wall-forming action of the mud film forming agent for drilling mud, while maintaining a low viscosity by dispersing in the mud with a fine particle of 10 μm or less as a component. Is formed on the face and groove wall to stabilize the groove wall and the like.
また、掘削用泥水の循環使用に伴ってコンクリートからカルシウムイオンが溶出し、泥水中のカルシウムイオン濃度が上昇するが、本実施形態で用いる掘削泥水用分散剤がカルシウムイオンによる分散性低下を抑制する。 In addition, calcium ions are eluted from the concrete as the drilling mud is circulated and the calcium ion concentration in the mud increases, but the dispersant for drilling mud used in this embodiment suppresses the decrease in dispersibility due to calcium ions. .
以上説明したように、本実施形態に係る掘削用泥水の作泥システムによれば、掘削泥水用泥膜形成剤、掘削泥水用分散剤及び清水がいずれも液状であるため、従来のように粉体材料を溶解させるには必要不可欠であった混練ミキサーを使ってなおかつ時間と手間をかけてベントナイト等の作泥材料を溶解させる必要がなくなる。 As described above, according to the mud mud production system for drilling according to the present embodiment, the mud film forming agent for drilling mud, the dispersant for drilling mud, and the fresh water are all in liquid form. It is not necessary to use a kneading mixer, which is indispensable for dissolving the body material, and to take time and labor to dissolve the mud making material such as bentonite.
すなわち、液状である掘削泥水用泥膜形成剤、掘削泥水用分散剤及び清水を混合槽５で単に混合させるだけでよいので、泥水に添加すべき混合液、ひいては掘削用泥水を迅速かつ容易に作製することができる。
That is, since the liquid mud film forming agent for drilling mud, the dispersant for drilling mud, and the fresh water need only be mixed in the
また、ベントナイト、ＣＭＣ、ポリマー剤といった粉体の作泥材料を貯蔵する場合に比べて、貯蔵スペースがはるかに少なくて済み、従来のようなストックヤードが不要になり、混練ミキサーが不要になることと相まって、作泥プラントの規模を縮小化することが可能となる。 Compared with storing powdered mud materials such as bentonite, CMC, and polymer agent, the storage space is much smaller, the stock yard is not required, and the kneading mixer is not required. In combination with this, the scale of the mud plant can be reduced.
一方、第１の薬剤タンク２、第２の薬剤タンク３及び清水槽４への材料補給は、すべて輸送管を介した液体輸送が可能であるので、プラント自体をコンパクトにしても何ら支障は生じず、従来のようにプラント敷地内で運搬車が交錯するといった懸念もなくなる。
On the other hand, all of the material supply to the
本実施形態では、第２の薬剤タンク３を設けて該タンク内に炭酸ナトリウム水溶液を貯留するようにしたが、本実施形態で用いる掘削泥水用分散剤によってセメント混入時の分散性の低下を十分抑制することができるのであれば、かかる第２の薬剤タンク３を省略してもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を併用することを前提とし、これらを第１の薬剤タンク２内に貯留するようにしたが、これらの薬剤はいずれも一定の分散性と造壁性を有しているため、場合によっては、いずれかを単独で使用するようにしてもかまわない。一方、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を併用する場合、これらを混合した状態で第１の薬剤タンク２内に貯留してもかまわないが、それぞれ専用のタンク内に貯留するようにしてもかまわない。この場合、第１の薬剤タンク２は、計２種類備えることとなる。また、掘削泥水用分散剤としてＳＳ−Ｂ及び炭酸ナトリウムの二種類を使用する場合には、これらを混合した状態で使用してもよいが、それぞれ専用のタンク内に個別に貯留してもかまわない。かかる場合、第１の薬剤タンク２は、掘削泥水用分散剤専用、掘削泥水用分散剤（ＳＳ−Ｂ）専用及び掘削泥水用分散剤（炭酸ナトリウム専用）の計３種類となる。
In the present embodiment, the mud film forming agent for drilling mud and the dispersant for drilling mud are assumed to be used together, and these are stored in the
また、本実施形態では、混合槽５で作製された混合液をいったん中間貯留槽１３に貯留するようにしたが、かかる中間貯留槽１３を省略して直接、掘削溝１５内に投入するようにしてもよいことは言うまでもない。かかる場合には、混合液吐出管１４は、混合槽５に直接接続すればよい。
In the present embodiment, the liquid mixture prepared in the
また、本実施形態では、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を希釈することを前提として、清水槽４や混合槽５を備えるようにしたが、これらを泥水に直接添加しても添加量に関する品質の確保を行うことができるのであれば、清水槽４や混合槽５を省略し、第１実施形態で説明した図３と同様、第１の薬剤タンク２に薬剤吐出管３１を接続するとともに、該薬剤吐出管３１を地中連続壁構築用の掘削溝１５内に連通接続するようにしてもよい。
Moreover, in this embodiment, it was provided with the
また、本実施形態では、地中連続壁工法に適用することを前提としたが、本発明に係る掘削用泥水の作泥システムは、かかる工法への適用に限定されるものではなく、泥水シールド工法をはじめ、さまざまな泥水工法に適用することが可能である。 Further, in this embodiment, it is assumed that it is applied to the underground continuous wall construction method, but the mud mud production system for excavation according to the present invention is not limited to application to such construction method, and is a muddy water shield. It can be applied to various mud construction methods including the construction method.
本実施形態では特に言及しなかったが、掘削泥水用泥膜形成剤４１は、第１実施形態の掘削泥水用泥膜形成剤２１と任意の割合（例えば質量比が９９：１〜１：９９）で併用することが可能である。 Although not specifically mentioned in the present embodiment, the mud film forming agent 41 for drilling mud is arbitrary in proportion to the mud film forming agent 21 for drilling mud (for example, the mass ratio is 99: 1 to 1:99). ) Can be used together.
次に、本実施形態で用いる掘削泥水用泥膜形成剤４１を具体的に説明する。なお、特記なき限り、部及び％はそれぞれ質量部及び質量％を示すものとする。 Next, the mud film forming agent 41 for drilling mud used in the present embodiment will be specifically described. Unless otherwise specified, parts and% indicate parts by mass and% by mass, respectively.
まず、不飽和カルボン酸及び／又はその塩（ａ）としては、上述した実施形態でも述べたようにアクリル酸ナトリウムとし、これを重合させて単一重合体４１を製造した。 First, as the unsaturated carboxylic acid and / or its salt (a), sodium acrylate was used as described in the above embodiment, and this was polymerized to produce a single polymer 41.
表４は、重量平均分子量Ｍｗを変化させたときの単一重合体４１の造壁性（ｍｌ）、粘度（濃度；２５質量％）及び泥水と混合したときの泥水粘度（mPa・s）を示したものである。 Table 4 shows the wall-forming property (ml), viscosity (concentration; 25% by mass) of the single polymer 41 when the weight average molecular weight Mw is changed, and the viscosity of the muddy water (mPa · s) when mixed with muddy water. It is a thing.
ここで、重量平均分子量Ｍｗは、第１実施形態における数平均分子量と同様の測定条件でゲルパーミエーションクロマトグラフにより測定したものである。 Here, the weight average molecular weight Mw is measured by gel permeation chromatograph under the same measurement conditions as the number average molecular weight in the first embodiment.
但し、カラムは下記のものを用いる。 However, the following columns are used.
カラム ；TSKgel α-3000 + TSKgel α-6000
なお、標準物質は、ポリオキシエチレングリコール（東ソー株式会社製；TSK STANDARD POLYETHYLENE OXIDE）とし、第１実施形態でも同じものを標準物質とした。
Column: TSKgel α-3000 + TSKgel α-6000
The standard material was polyoxyethylene glycol (manufactured by Tosoh Corporation; TSK STANDARD POLYETHYLENE OXIDE), and the same material was used as the standard material in the first embodiment.
また、単一重合体４１を添加する前の泥水については、細粒分７５μｍ以下、比重が１．０５となるように濃度調整して作製した。ちなみに、そのときの粘度は１．７ mPa・sであった。泥水粘度はＢ型粘度計にて測定した。また、泥水への添加量はすべて５ｋｇ／ｍ3とした。 Further, the muddy water before the addition of the single polymer 41 was prepared by adjusting the concentration so that the fine particle content was 75 μm or less and the specific gravity was 1.05. Incidentally, the viscosity at that time was 1.7 mPa · s. The muddy water viscosity was measured with a B-type viscometer. The amount added to the muddy water was 5 kg / m 3 .
同表中、ブランクと記したものは、泥水のみのケース、実施例１′乃至実施例９′と記したものは、単一重合体４１のうち、造壁性の指標である濾水量が５ｍｌ以下になったケース、比較例１′乃至比較例３′と記したものは、単一重合体４１のうち、濾水量が５ｍｌを上回ったケースである。なお、従来技術と比較すべく、ＣＭＣを用いた場合を比較例４′として併せて示した。 In the same table, the blank is the case of only muddy water, the ones of Examples 1 ′ to 9 ′ are the single polymer 41, and the amount of filtrate is 5 ml or less, which is an index of wall-forming property. The cases described as Comparative Example 1 ′ to Comparative Example 3 ′ are cases in which the amount of filtered water of the single polymer 41 exceeded 5 ml. For comparison with the prior art, the case of using CMC is also shown as Comparative Example 4 ′.
また、図７は、これらの結果を横軸（対数軸）に重量平均分子量Ｍｗを、縦軸に造壁性（ｍｌ）をとってプロットしたグラフであり、黒丸で表示したものは、比較例１′，２′に相当し、白丸で表示したものは、実施例１′乃至９′に相当する。比較例３′は、造壁性が著しく悪いため、同グラフにはプロットしていない。 FIG. 7 is a graph in which these results are plotted with the weight average molecular weight Mw on the horizontal axis (logarithmic axis) and the wall-forming property (ml) on the vertical axis. 1 'and 2', and those indicated by white circles correspond to Examples 1 'to 9'. Comparative Example 3 ′ is not plotted in the graph because the wall-forming property is extremely poor.
これらの図表でわかるように、造壁性の指標である濾水量が５ｍｌ以下になった実施例１′乃至実施例９′の重量平均分子量Ｍｗは、２０万乃至３００万の範囲に入っており、比較例１′乃至比較例３′は、該濾水量を上回っていることがわかる。また、比較例４′は、濾水量はクリアしていても、泥水粘度が実施例１′乃至実施例９′よりもはるかに高く、掘削用泥水としては粘性が高すぎることがわかる。 As can be seen from these charts, the weight average molecular weights Mw of Examples 1 ′ to 9 ′ in which the amount of filtered water, which is an index of wall-forming property, is 5 ml or less are in the range of 200,000 to 3 million. It can be seen that Comparative Examples 1 'to 3' exceed the drainage amount. Further, it can be seen that Comparative Example 4 ′ has a much higher mud viscosity than Examples 1 ′ to 9 ′ even when the drainage amount is clear, and is too viscous as a mud for excavation.
単一重合体４１の製造プロセスを上述した実施例１′の場合について具体的に説明すると、まず、反応容器に水４４０．７部を仕込み、窒素置換した後、８０℃迄昇温し、撹拌下、アクリル酸２３８．５部と、過硫酸ナトリウム２．０％水溶液１００部を同時に３時間かけて滴下し反応した。さらに同温度で２時間熟成した後、イソプロピルアルコールを蒸留により除き、水酸化ナトリウム４８％水溶液２２０．８部で中和した。 The production process of the single polymer 41 will be specifically described in the case of Example 1 ′ described above. First, 440.7 parts of water was charged in a reaction vessel, and after nitrogen substitution, the temperature was raised to 80 ° C. and stirred. Then, 238.5 parts of acrylic acid and 100 parts of a 2.0% aqueous solution of sodium persulfate were dropped at the same time over 3 hours to react. Further, after aging at the same temperature for 2 hours, isopropyl alcohol was removed by distillation and neutralized with 220.8 parts of a 48% aqueous solution of sodium hydroxide.
次に、上述した実施例５′に係る単一重合体４１を掘削泥水用分散剤とともに泥水に加えて本実施形態に係る掘削用泥水を作製するとともに、該掘削用泥水にセメントを５％添加し、その耐アルカリ性について実験した。なお、掘削泥水用分散剤としては、上述したＳＳ―Ｂ及び炭酸ナトリウムの二種類をその合計添加量が１kg/m3となるように使用し、それぞれを単独に単一重合体４１と併用した場合と、両方を単一重合体４１と併用した場合について調べた。 Next, the single polymer 41 according to Example 5 ′ described above is added to the muddy water together with the dispersant for the drilling mud to produce the drilling mud according to the present embodiment, and 5% of cement is added to the mud for drilling. An experiment was conducted on the alkali resistance. In addition, as the dispersant for drilling mud, the two types of SS-B and sodium carbonate described above are used so that the total addition amount is 1 kg / m 3, and each is used in combination with the single polymer 41 alone. And the case where both were used together with the single polymer 41 was investigated.
実験結果を表５及び図８に示す。 The experimental results are shown in Table 5 and FIG.
これらの図表でわかるように、単一重合体４１に掘削泥水用分散剤を併用した場合（黒丸以外の３ケース）では、掘削泥水用泥膜形成剤を３kg/m3添加すれば所要の造壁性が得られるのに対し、単一重合体４１を単独で使用した場合（黒丸で示したケース）では、掘削泥水用泥膜形成剤を５kg/m3以上添加しなければ所要の造壁性が得られないことがわかる。 As can be seen from these charts, when the drilling mud dispersant is used in combination with the single polymer 41 (three cases other than the black circle), the required wall-building is achieved by adding 3 kg / m 3 of the drilling mud film forming agent. On the other hand, when the single polymer 41 is used alone (indicated by a black circle), the required wall-forming property is obtained unless a mud film forming agent for drilling mud is added in an amount of 5 kg / m 3 or more. It turns out that it cannot be obtained.
（第３実施形態） (Third embodiment)
次に、第３実施形態について説明する。 Next, a third embodiment will be described.
本実施形態に係る掘削用泥水の作泥システムも第１実施形態に係る掘削用泥水の作泥システム１と同様、第１の薬剤タンク２、第２の薬剤タンク３、清水槽４及び混合槽５から概ね構成してある。
As with the excavation mud
第１の薬剤タンク２内には、本実施形態で用いる液状の掘削泥水用泥膜形成剤及び液状の掘削泥水用分散剤を貯留してあり、該タンクに接続されたポンプ６を駆動することによって、かかる液状の掘削泥水用分散剤及び液状の掘削泥水用泥膜形成剤を配管７を介して混合槽５に圧送できるようになっている。
The
第２の薬剤タンク３内には、炭酸ナトリウム（炭酸ソーダ）水溶液を貯留してあり、該タンクに接続されたポンプ８を駆動することによって、炭酸ナトリウム水溶液を配管９を介して混合槽５に圧送できるようになっている。
A sodium carbonate (sodium carbonate) aqueous solution is stored in the
清水槽４には清水を貯留してあり、該タンクに接続されたポンプ１０を駆動することによって、清水を配管１１を介して混合槽５に圧送できるようになっている。
Fresh water is stored in the
混合槽５は、上述した液状の掘削泥水用泥膜形成剤、液状の掘削泥水用分散剤及び清水を混合し、泥水に添加される混合液を作製するようになっている。混合槽５には、必要に応じて図示しない攪拌機構を設けておけばよい。
The
ここで、混合槽５は、配管１２を介して中間貯留槽１３に接続してあるとともに、該中間貯留槽に接続された混合液吐出管１４を介して地中連続壁構築用の掘削溝１５内に連通接続してあり、混合槽５内で作製された混合液をいったん中間貯留槽１３に貯留した後、混合液吐出管１４を介して地中連続壁構築用の掘削溝１５内の泥水に投入し、該掘削溝内で掘削用泥水を作製することができるようになっている。
Here, the
本実施形態で使用する掘削泥水用泥膜形成剤や掘削泥水用分散剤は、掘削土と水だけで溝壁や切羽での造壁性を確保し、その安定性を確保するとともに、特に、掘削泥水用泥膜形成剤は、劣化泥水の分散性や造壁性を改善して新たな掘削用泥水に再生する機能を有している。 The mud film forming agent for drilling mud and the dispersant for drilling mud used in the present embodiment ensure the wall-forming property at the groove wall or face only with the excavated soil and water, and ensure its stability. The mud film forming agent for drilling mud has a function of improving the dispersibility and wall-forming property of deteriorated mud and regenerating it into new drilling mud.
本実施形態に係る掘削用泥水の昨泥システムで泥水に添加する混合液を作製するには、清水槽４に貯留された清水を混合槽５に入れるとともに、第１の薬剤タンク２に貯留された液状の掘削泥水用泥膜形成剤及び液状の掘削泥水用分散剤を所定量混合槽５に添加して適宜希釈混合し、混合液を作製する。
In order to produce a mixed liquid to be added to mud in the drilling mud system according to the present embodiment, fresh water stored in the
次に、混合槽５内の混合液をいったん中間貯留槽１３に貯留した後、混合液吐出管１４を介して地中連続壁構築用の掘削溝１５内の泥水に投入し、該掘削溝内で掘削用泥水を作製する。なお、炭酸ナトリウム水溶液については、添加量が多くなると、逆に塩類凝集を引き起こして分散性が低下するため、あくまで補助的に添加するのが望ましい。
Next, after the liquid mixture in the
泥水は、工事開始時においては、他の現場から入手した掘削用泥水や新規購入した掘削用泥水を使用できることはもちろん、本実施形態で用いる掘削泥水用泥膜形成剤が、劣化泥水の分散性や造壁性を改善して新たな掘削用泥水に再生する機能を有しているため、他の現場で劣化した廃泥水を使用することも可能である。 At the start of construction, the mud can be used for excavation mud obtained from other sites or newly purchased excavation mud. In addition, it has the function of improving the wall-building property and regenerating it into a new excavation mud, so it is possible to use waste mud that has deteriorated at other sites.
一方、本実施形態で使用する掘削泥水用泥膜形成剤や掘削泥水用分散剤は、掘削土と水だけで溝壁や切羽での造壁性を確保し、その安定性を確保することができる機能を有しているため、いったん掘削工事が開始された後は、従来不可欠であったベントナイト、ＣＭＣ、ポリマー剤といった作泥材料を何ら必要とすることなく、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤と清水との混合液に掘削土だけを適宜混合させるだけで、掘削用泥水を迅速かつ容易に作製し、これを随時、地中連続壁構築用の掘削溝１５内に補給することができる。
On the other hand, the mud film forming agent for drilling mud and the dispersant for drilling mud used in the present embodiment can ensure the wall-forming property at the groove wall and face only with the excavated soil and water, and ensure the stability. Once the excavation work has been started, the mud film forming agent for drilling mud and By simply mixing only the drilling soil with the mixed liquid of the drilling mud dispersant and fresh water, the drilling mud can be quickly and easily produced and refilled in the
掘削土としては、粘土やシルトを主成分とする７５μｍ以下の細粒分、特に粘土を主成分とする１０μｍ以下の細粒分を用いることにより、造壁性により優れた掘削用泥水を作製することができる。 As the excavated soil, a fine particle of 75 μm or less mainly composed of clay or silt, particularly a fine particle of 10 μm or less mainly composed of clay, is used to produce a muddy water for excavation that is superior in wall-forming property. be able to.
かかる細粒分を含んだ水としては、具体的にはシールド工法や地中連続壁工法といった泥水工法の土砂分離工程で使用されるデカンタ等の遠心分離機のオーバー泥水を必要に応じて比重調整して使用することができる。 As the water containing such fine particles, the specific gravity of the centrifuge such as a decanter used in the sediment separation process of the mud construction method, such as the shield method or the continuous underground wall method, is adjusted as necessary. Can be used.
このようにして作製された掘削用泥水を地中連続壁工法の安定液として使用すると、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤は、従来のベントナイト等に代わって、例えば粘土を主成分とする１０μｍ以下の細粒分とともに泥水中に分散して低粘性を維持するとともに、掘削泥水用泥膜形成剤による優れた造壁作用により、ろ水量（透水係数）の小さな良質のマッドケーキを切羽や溝壁に形成し、溝壁等を安定させる。 When the drilling mud thus prepared is used as a stable liquid in the underground continuous wall method, the mud film forming agent for drilling mud and the dispersant for drilling mud are mainly made of clay, for example, instead of conventional bentonite. A good quality mud cake with a small drainage (permeability coefficient) due to the excellent wall-forming action of the mud film forming agent for drilling mud, while maintaining a low viscosity by dispersing in the mud with a fine particle of 10 μm or less as a component. Is formed on the face and groove wall to stabilize the groove wall and the like.
以上説明したように、本実施形態に係る掘削用泥水の作泥システムによれば、掘削泥水用泥膜形成剤、掘削泥水用分散剤及び清水がいずれも液状であるため、従来のように粉体材料を溶解させるには必要不可欠であった混練ミキサーを使ってなおかつ時間と手間をかけてベントナイト等の作泥材料を溶解させる必要がなくなる。 As described above, according to the mud mud production system for drilling according to the present embodiment, the mud film forming agent for drilling mud, the dispersant for drilling mud, and the fresh water are all in liquid form. It is not necessary to use a kneading mixer, which is indispensable for dissolving the body material, and to take time and labor to dissolve the mud making material such as bentonite.
すなわち、液状である掘削泥水用泥膜形成剤、掘削泥水用分散剤及び清水を混合槽５で単に混合させるだけでよいので、泥水に添加すべき混合液、ひいては掘削用泥水を迅速かつ容易に作製することができる。
That is, since the liquid mud film forming agent for drilling mud, the dispersant for drilling mud, and the fresh water need only be mixed in the
また、ベントナイト、ＣＭＣ、ポリマー剤といった粉体の作泥材料を貯蔵する場合に比べて、貯蔵スペースがはるかに少なくて済み、従来のようなストックヤードが不要になり、混練ミキサーが不要になることと相まって、作泥プラントの規模を縮小化することが可能となる。 Compared with storing powdered mud materials such as bentonite, CMC, and polymer agent, the storage space is much smaller, the stock yard is not required, and the kneading mixer is not required. In combination with this, the scale of the mud plant can be reduced.
一方、第１の薬剤タンク２、第２の薬剤タンク３及び清水槽４への材料補給は、すべて輸送管を介した液体輸送が可能であるので、プラント自体をコンパクトにしても何ら支障は生じず、従来のようにプラント敷地内で運搬車が交錯するといった懸念もなくなる。
On the other hand, all of the material supply to the
本実施形態では、第２の薬剤タンク３を設けて該タンク内に炭酸ナトリウム水溶液を貯留するようにしたが、本実施形態で用いる掘削泥水用分散剤によってセメント混入時の分散性の低下を十分抑制することができるのであれば、かかる第２の薬剤タンク３を省略してもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を併用することを前提とし、これらを第１の薬剤タンク２内に貯留するようにしたが、これらの薬剤はいずれも一定の分散性と造壁性を有しているため、場合によっては、いずれかを単独で使用するようにしてもかまわない。一方、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を併用する場合、これらを混合した状態で第１の薬剤タンク２内に貯留してもかまわないが、それぞれ専用のタンク内に貯留するようにしてもかまわない。この場合、第１の薬剤タンク２は、計２種類備えることとなる。また、掘削泥水用分散剤としてＳＳ−Ｂ及び炭酸ナトリウムの二種類を使用する場合には、これらを混合した状態で使用してもよいが、それぞれ専用のタンク内に個別に貯留してもかまわない。かかる場合、第１の薬剤タンク２は、掘削泥水用分散剤専用、掘削泥水用分散剤（ＳＳ−Ｂ）専用及び掘削泥水用分散剤（炭酸ナトリウム専用）の計３種類となる。
In the present embodiment, the mud film forming agent for drilling mud and the dispersant for drilling mud are assumed to be used together, and these are stored in the
また、本実施形態では、混合槽５で作製された混合液をいったん中間貯留槽１３に貯留するようにしたが、かかる中間貯留槽１３を省略して直接、掘削溝１５内に投入するようにしてもよいことは言うまでもない。かかる場合には、混合液吐出管１４は、混合槽５に直接接続すればよい。
In the present embodiment, the liquid mixture prepared in the
また、本実施形態では、掘削泥水用泥膜形成剤及び掘削泥水用分散剤を希釈することを前提として、清水槽４や混合槽５を備えるようにしたが、これらを泥水に直接添加しても添加量に関する品質の確保を行うことができるのであれば、清水槽４や混合槽５を省略し、第１実施形態で説明した図３と同様、第１の薬剤タンク２に薬剤吐出管３１を接続するとともに、該薬剤吐出管３１を地中連続壁構築用の掘削溝１５内に連通接続するようにしてもよい。
Moreover, in this embodiment, it was provided with the
また、本実施形態では、地中連続壁工法に適用することを前提としたが、本発明に係る掘削用泥水の作泥システムは、かかる工法への適用に限定されるものではなく、泥水シールド工法をはじめ、さまざまな泥水工法に適用することが可能である。 Further, in this embodiment, it is assumed that it is applied to the underground continuous wall construction method, but the mud mud production system for excavation according to the present invention is not limited to application to such construction method, and is a muddy water shield. It can be applied to various mud construction methods including the construction method.
１ 掘削用泥水の作泥システム
２ 第１の薬剤タンク
３ 第２の薬剤タンク
４ 清水槽
５ 混合槽
１４ 混合液吐出管
１５ 掘削溝
２１ 掘削泥水用泥膜形成剤
２２ メタクリル酸ナトリウム塩（不飽和カルボン酸塩（ａ））
２３ メトキシポリエチレングリコールメタクリレート
（モノエステル（ｂ））
３１ 薬剤吐出管
４１ 単一重合体（（共）重合体（ｘ′））
４２ アクリル酸ナトリウム（不飽和カルボン酸塩（ａ））
DESCRIPTION OF
23 Methoxypolyethylene glycol methacrylate
(Monoester (b))
31 Drug Discharge Pipe 41 Single Polymer ((Co) polymer (x ′))
42 Sodium acrylate (unsaturated carboxylate (a))
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111928529A (en) * | 2020-06-23 | 2020-11-13 | 北京兴拓置业有限公司 | Construction method based on ground source heat pump |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60133085A (en) * | 1983-12-20 | 1985-07-16 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Muddy water controller |
| JPS61241382A (en) * | 1985-04-19 | 1986-10-27 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | Excavation mud water conditioner having excellent salt-resistance and heat-resistance |
| JPH0324146A (en) * | 1989-06-22 | 1991-02-01 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | Modifier for bentonite |
| JPH04136398A (en) * | 1990-09-27 | 1992-05-11 | Shimizu Corp | Shield construction method using pressure of mud and earth |
| JPH04180989A (en) * | 1990-11-14 | 1992-06-29 | Nippon Shokubai Co Ltd | Excavation slurry and its preparation |
| JPH10277308A (en) * | 1997-04-10 | 1998-10-20 | Seiken Kagaku Kk | Recycling method for bentonite liquid |
| JPH1162472A (en) * | 1997-08-26 | 1999-03-05 | Toda Constr Co Ltd | Mud preparation system and mud preparation method in mud construction method |
| JP2000087023A (en) * | 1998-09-10 | 2000-03-28 | Ohbayashi Corp | Dispersing agent for excavation slurry and excavation slurry using the same |
| JP2000087022A (en) * | 1998-09-10 | 2000-03-28 | Ohbayashi Corp | Dispersing agent for excavation slurry and excavation slurry using the same |
| JP2001131540A (en) * | 1999-10-29 | 2001-05-15 | Nippon Shokubai Co Ltd | Drilling mud-conditioner |
| JP2001146586A (en) * | 1999-11-19 | 2001-05-29 | Toagosei Co Ltd | Additive for excavation slurry and preparing method for excavation slurry |
-
2007
- 2007-11-18 JP JP2007298739A patent/JP4743441B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60133085A (en) * | 1983-12-20 | 1985-07-16 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Muddy water controller |
| JPS61241382A (en) * | 1985-04-19 | 1986-10-27 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | Excavation mud water conditioner having excellent salt-resistance and heat-resistance |
| JPH0324146A (en) * | 1989-06-22 | 1991-02-01 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | Modifier for bentonite |
| JPH04136398A (en) * | 1990-09-27 | 1992-05-11 | Shimizu Corp | Shield construction method using pressure of mud and earth |
| JPH04180989A (en) * | 1990-11-14 | 1992-06-29 | Nippon Shokubai Co Ltd | Excavation slurry and its preparation |
| JPH10277308A (en) * | 1997-04-10 | 1998-10-20 | Seiken Kagaku Kk | Recycling method for bentonite liquid |
| JPH1162472A (en) * | 1997-08-26 | 1999-03-05 | Toda Constr Co Ltd | Mud preparation system and mud preparation method in mud construction method |
| JP2000087023A (en) * | 1998-09-10 | 2000-03-28 | Ohbayashi Corp | Dispersing agent for excavation slurry and excavation slurry using the same |
| JP2000087022A (en) * | 1998-09-10 | 2000-03-28 | Ohbayashi Corp | Dispersing agent for excavation slurry and excavation slurry using the same |
| JP2001131540A (en) * | 1999-10-29 | 2001-05-15 | Nippon Shokubai Co Ltd | Drilling mud-conditioner |
| JP2001146586A (en) * | 1999-11-19 | 2001-05-29 | Toagosei Co Ltd | Additive for excavation slurry and preparing method for excavation slurry |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111928529A (en) * | 2020-06-23 | 2020-11-13 | 北京兴拓置业有限公司 | Construction method based on ground source heat pump |
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| Publication number | Publication date |
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| JP4743441B2 (en) | 2011-08-10 |
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