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JP2001519495A - 起泡組成物 - Google Patents

起泡組成物

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JP2001519495A
JP2001519495A JP2000515101A JP2000515101A JP2001519495A JP 2001519495 A JP2001519495 A JP 2001519495A JP 2000515101 A JP2000515101 A JP 2000515101A JP 2000515101 A JP2000515101 A JP 2000515101A JP 2001519495 A JP2001519495 A JP 2001519495A
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ペーター エレンベルガー，
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Abstract

(57)【要約】 シールドトンネル掘り装置による地層を通してトンネルをボーリングする方法であって、（ａ）平均分子量２，０００，０００から８，０００，０００のポリエチレンオキシドの０．００５−０．０５重量％；および（ｂ）スルフェート含有陰イオン界面活性剤の０．０５−０．５重量％、を含む水溶性材料のカッティングフェースで地層への注入を含む前記方法。この方法は難しい土でさえ有効である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、トンネルボーリングおよびそれの使用のための組成物に関する。 シールドトンネル掘削機は、多種多様な地層で掘る能力などの多くの利点を与
えるので、トンネルのボーリングに益々使用される。シールド掘削機は、回転の
軸がシールドの縦軸と一致するように、同様の直径の円筒シールドにすえつけら
れた円形の回転可能なカッティングヘッドを含む。シールド内に、材料をカッテ
ィングヘッドへ補給する仕組み及び土を運び去るための仕組みが含まれている。
そのような機械は、トンネルを掘る地層が硬くて、しっかりしているときはうま
くいくが、土除去を非常に難しくすることになる軟らかくて、くずれ易い地層で
はそれほどうまくいかない。この問題を克服することを追及する１つの方法は、
カッティングヘッドを通して土へ圧密剤を適用することである。これは土を安定
化し、ボーリングをより容易に働かさせ、且つ土をより容易に除去させる。
【０００２】 周知の安定剤は、ベントナイトスラリーおよびポリマー懸濁液を含んでいる。
これらは、主として土の水含量をかなり増加するので、ある種の土においては問
題となり得る。ある種の土（粘土など）は、除去するのに粘性があり、困難にな
り、カッティングヘッドの動きを悪くし、効率の相当のロスとなる。より最近の
開発で、ポリマーの泡が提案された。これらは、かなり少ない流動体が与えられ
た容量の土に入れられという利点をもつ。典型的な泡処方物は、起泡剤および泡
安定化剤、後者は一般的に界面活性剤、を含むであろう。従って、作業において
、泡を掘られる面へカッティングヘッドの穴から注入する。
【０００３】 特定の起泡材料が特別に有効な結果を与えることがここで見い出された。本発
明は従って、シールドトンネル掘り装置による地層を通してトンネルをボーリン
グする方法を提供するものであり、本方法は、 （ａ）平均分子量２，０００，０００から８，０００，０００のポリエチレンオ
キシドを０．００５−０．０５重量％；および （ｂ）スルフェート含有陰イオン界面活性剤を０．０５−０．５重量％、 含む水溶性材料の切断面(cutting face)における、地層への注入工程を含む。
【０００４】 本発明はさらに、（ａ）平均分子量２，０００，０００から８，０００，００
０のポリエチレンオキシドを０．００５−０．０５重量％；および （ｂ）スルフェート含有陰イオン界面活性剤の０．０５−０．５重量％、 含むシールドトンネル掘り装置の切断面から土の運搬を助けるために合った起泡
材料を提供する。
【０００５】 ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）は、よく知られている商品であり、適切な材
料を入手可能な広い範囲から選択してもよい。典型的な例は、Ｕｎｉｏｎ Ｃａ
ｒｂｉｄｅの“Ｐｏｌｙｏｘ”（商標）材料である。陰イオン界面活性剤は、当
技術上周知のスルフェート含有界面活性剤のようなものから選択してもよい。特
に好ましいタイプはポリオキシアルキレンアルキルエーテルスルフェートであり
、ポリアルキレンオキシド鎖が２−３アルキレンオキシド単位の平均鎖長をもつ
。典型的な商業的材料は、Ｔｏｈｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ社の
“Ａｌｓｃｏｐｅ”（商標）シリーズを含む。
【０００６】 好ましくは、存在するＰＥＯおよび界面活性剤の量は、それぞれ０．０２から
０．０４重量％および０．１５から０．４重量％である。最も好ましくは、 Ｐ ＥＯ量は０．０３から０．０４重量％である。 残りの水溶性材料は、水であるが、他の技術上認知されている成分（殺生物剤
および複合化剤）を技術上認知されている量で加えることができる。本発明の好
ましい態様では、水溶性材料はさらに、尿素を０．０３−０．８重量％，好まし
くは０．０６−０．２５重量％の範囲で含む。本発明は従ってまた、本質的にポ
リエチレンオキシド、スルフェート含有陰イオン界面活性剤、および尿素と水と
からなるトンネル起泡性混和剤を提供する。
【０００７】 他の特に有用な成分は起泡改善剤である。起泡改善剤は、泡を安定化する能力
について技術上よく知られている材料である。それらは、天然の脂肪および油、
例えばココナツ油から誘導される長鎖脂肪酸鎖をもつアミンである。
【０００８】 水溶性材料は、１つの材料として前もって製造し、貯蔵してもよいが、使用す
る前に混合される２成分にしてそれを提供することが好ましい。この場合、１つ
の成分は、ＰＥＯと界面活性剤を含み、他はＰＥＯの希釈水溶液、典型的には０
．００７−０．０６重量％濃度、好ましくは０．０１５−０．０６重量％濃度の
ものである。両方共勿論それらが十分流動性であることを確保するのに十分な水
、および上に挙げたサイズの混合割合で与える十分な必須成分を含有し−分子量
および割合に関して適当な混合物が容易に決定される。水溶性材料の水含有量は
、６００−１，２００ｍＰａ.ｓ.のスピンドル１を使用するＢｏｈｌｉｎ Ｓｙ
ｓｔｅｍ３装置によって測定された粘度を有するようにすべきであり、且つ２成
分態様の場合には、各成分の水含有量は、これを達成するようなものでなければ
ならない。２成分態様は非常に貯蔵安定性がある。
【０００９】 作業において、水溶性材料は機械に供給され、そこでそれが水中全水溶性材料
の典型的には３％溶液に希釈され、通常の手段で泡立たされ、そしてまたカッテ
ィングヘッドの穴からトンネル面へ注入される。 本発明をさらに、以下の制限されることのない実施例について記載する。
【００１０】例１ 以下の材料が配合される。 重量部 ポリアルキレンアルキルエーテルスルフェート１ ８．５８ 尿素 ５．００ ポリエチレンオキシド２ １．２０ 殺生物剤３ ０．０２ 複合化剤４ ０．０２ 水 ８５．１８ １ “Ａｌｓｃｏｐｅ”Ｗ１４０ ２ “Ｐｏｌｙｏｘ”（商標）ＷＳＲ−３０１ ３ “Ｂｉｏｔａｃｋ”（商標） ４ “Ｃｌｅｗａｒ”（商標） この組成は、その使用が例２で示されるものの濃度を与える。
【００１１】例２ 土への例１の組成物の試験 使用された土を、新しい地下鉄のトンネル掘りが特に困難であったマドリッド
から採取する。実験は、この土（重い粘土）の４つの１０００gサイズのサンプ ルを取ること、これらの３つに除去可能にすることを試みて材料を添加すること
、混合物をＨｏｂａｒｔミキサー中３分かき混ぜること、次いで粘度をＨａａｋ
ｅ ＶＴ０２粘度計によってチェックすることからなる。 Ｈｏｂａｒｔ混合ボ ール中の材料の粘着度も評価される。
【００１２】 １０００gサンプルの各々に以下の１つを加える： （ａ）水６５ｇ （ｂ）起泡剤“Ｒｈｅｏｃｅｌｌ”（商標）の３％溶液６５ｇを空気で１：１０
に泡立てる（空気９容積に対して溶液１容積） （ｃ）空気で１：１０に泡立てられた例１の組成物の３％溶液６５ｇ。 粘度（カッティングヘッドから土除去の容易さの目安である）に加えて、混合
ボールをきれいにするときの、材料の粘着度を比較評価する。粘着度の評価は、 １ 非常に粘着性、土がボールから流れ出ず、困難を伴ってのみ除去可能 ２ 粘着性、土がボールから流れ出ないが、比較的容易に除去できる ３ 非粘着性、ほとんどの土が流れ出て、少しの残土は容易に除去される
【００１３】 結果は以下のようである： 粘度（ポアズ） 粘着度 泥土のみ １０００１ １ （ａ）泥土と水 ３００１ １ （ｂ）泥土と起泡剤 ５０２ ２ （ｃ）泥土と例１の組成物 ５０２ ３ １ 測定は、濃い液体とペーストに使用されるスピンドルＮｏ．２を使用して
なされる。 ２ より大きいスピンドル（Ｎｏ．１）がよりうすい液体とペーストに使用さ
れる。 本発明に記載の組成物は、より大きなスピンドル（これは普通、より小さいも
のより高い粘度表示をあたえる）が使用されたにもかかわらず、粘度および粘着
度両方に実質的な改善を与える。
【００１４】例３ ２成分系の例 ２成分系は、例２の組成物１部と１重量％の“Ｐｏｌｙｏｘ”ＷＳＲ−３０１
を含む１０部の水とを使用して生成される。ポリエチレンオキシド溶液の割合は
、含まれる泥土の水含有量によって調整される。 例２の操作によって試験されると、この組成物は例１の組成物と同じような優
れた結果を与える。
【００１５】例４−７ 本発明による多くの組成物が製造され、且つ例２で行なわれた操作に従って試
験される。 組成物を以下の表に示す：例No. スルフェート ポリエチレン 複合化剤 起泡改善剤 含有界面活性剤 オキシド ４ Zetesol NL2 Polyox Cublen 尿素 WSR-301 K2523 ５ Sulfetal Polyox Masquol Aromox Cjot 60 WSRN-60K P430NA MCD- W ６ Hostaspur ″ Sequion Quiminox OS-1 50K33 QL ７ Empicol Polyox Cublen Aromox LX 42 WSR-301 AP1 C/12-W
【００１６】 使用された材料は以下のとおりである： “Zetesol”（商標） NL2（Zschimmer & Schwarzから）−ナトリウムラウリル
エーテルスルフェート。 “Sulfetal” （商標）Cjot 60（Zschimmer & Schwarzから）−モノイソプロ パノールアンモニウムラウリルスルフェート。 “Hostaspur ” （商標）OS-1（Clariantから）−ナトリウムオレイルスルホナ ート。 “Empicol” （商標）LX42（Albright & Wilsonから）−ナトリウムラウリル スルフェート。 “Polyox” （商標）WSRN-60K（Union Carbideから）−ポリエチレンオキシド
、分子量（平均）約２００万。 “Polyox” WSR-301−ポリエチレンオキシド、分子量（平均）約4００万。 “Cublen”（商標）K2523（Zschimmer & Schwarzから）−ヒドロキシエタンジ
リン酸トリカリウム。 “Masquol”（商標） P430Na（Protexから）−エチレンジアミンテトラ（メチ
レンホスホン酸)ヘキサナトリウム。 “Sequion”（商標） 50K33（Bozzettoから）−エチレンジアミンテトラ（メ チレンホスホン酸) ヘキサカリウム。 “Aromox”（商標） C/12-W（Akzo-Nobelから）−ココ−ビス（２−ヒドロキ シエチル）アミンオキシド。 “Aromox” MCD- W−ココジメチルアミンオキシド。 “Quiminox”（商標）QL（Qimidrogaから）−ココジメチルアミンオキシド。 例１および３の組成物のものと同様、得られた試験結果は評価３である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年４月３日（２０００．４．３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】 本発明はさらに、（ａ）平均分子量２，０００，０００から８，０００，００
０のポリエチレンオキシドを０．００５−０．０５重量％；および （ｂ）スルフェート含有陰イオン界面活性剤を０．０５−０．５重量％、 を含む起泡材料を提供する。 本発明はさらに、シールドトンネル掘り装置の切断面から土の運搬において上
に定義された起泡材料の使用を提供する。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シールドトンネル掘り装置によって地層を通してトンネルを
    ボーリングする方法であって、 （ａ）平均分子量２，０００，０００から８，０００，０００のポリエチレンオ
    キシドを０．００５−０．０５重量％、 （ｂ）スルフェート含有陰イオン界面活性剤を０．０５−０．５重量％、 含む水溶性材料の、切断面(cutting face)における地層への注入工程を含む、前
    記方法。
  2. 【請求項２】 スルフェート含有陰イオン界面活性剤がポリオキシアルキレ
    ンアルキルエーテルスルフェートであって、ポリアルキレンオキシド鎖が２−３
    アルキレンオキシド単位の平均鎖長をもつ、前記ポリオキシアルキレンアルキル
    エーテルスルフェートである、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 水溶性材料中のポリエチレンオキシドおよび界面活性剤の量
    が、それぞれ０．０２から０．０４重量％および０．１５から０．４重量％であ
    る、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 水溶性材料がさらに尿素を含む、請求項１−３のいずれかに
    記載の方法。
  5. 【請求項５】 水溶性材料がさらに起泡補助剤を含む、請求項１−３のいず
    れかに記載の方法。
  6. 【請求項６】 シールドトンネル掘り装置のカッティングフェースからの 土の運搬を補助するのに適した起泡材料であって、 （ａ）平均分子量２，０００，０００から８，０００，０００のポリエチレンオ
    キシドを０．００５−０．０５重量％、 （ｂ）スルフェート含有陰イオン界面活性剤を０．０５−０．５重量％、 含む、前記材料。
JP2000515101A 1997-10-02 1998-09-15 トンネルをボーリングする方法、気泡材料およびその使用方法 Expired - Lifetime JP4500440B2 (ja)

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