(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミチューブに２液型発泡硬質ウレタンの原料である２液が収納されたコーキング材であって、
前記アルミチューブは樹脂でラミネートされたアルミ箔の端部がヒートシールにより接合されてほぼ筒状に形成されたものであり、所定箇所で折り曲げて、取り外し可能な固定具によって前記折曲部の折曲状態を固定させた仕切り手段によって２室に仕切られており、
前記仕切り手段によって仕切られた２室のそれぞれに２液型発泡硬質ウレタンの原料である２液であって、各液の粘度が２５℃において２５０ｍｐａ・ｓ以下であり、２液の混合開始から発泡開始までの所要時間が２０℃において４０〜８０秒間であり、２液の混合開始から発泡終了までの所要時間が９０〜１８０秒間であり、２液を混合して発泡させたときの発泡倍率が４倍以上であるものが別々に充填されており、
前記２室に仕切られた状態を解除して、前記アルミチューブ内で前記２液を混合させると発泡硬質ウレタンが生成し、この発泡硬質ウレタンの発泡圧によって前記アルミチューブが破裂するようになされた
ことを特徴とする地盤改良作業用コーキング材。
【請求項２】
前記アルミチューブは、ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１のＢ型ダンベルによる引裂強度が０．５〜３．０ｋｇであり、前記ヒートシールによる接合部の１８０°ピール試験による接着強度が０．５〜３．０ｋｇ／７ｍｍであり、２０℃において、前記２液の混合開始から６０〜１２０秒間で破裂するようになされたことを特徴とする、請求項１に記載の地盤改良作業用コーキング材。
【請求項３】
前記アルミチューブは、厚さ５〜１０μｍのアルミ箔を、ポリエチレンテレフタレート樹脂及びポリエチレン樹脂のうちのいずれか一方又は双方でラミネートしたものからなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の地盤改良作業用コーキング材。
【請求項４】
軟弱地盤を固結安定化する作業に用いられるコーキング方法であって、
樹脂でラミネートされたアルミ箔の端部がヒートシールにより接合されてほぼ筒状に形成されたアルミチューブが、所定箇所で折り曲げて、取り外し可能な固定具によって前記折曲部の折曲状態を固定させた仕切り手段によって２室に仕切られており、前記仕切り手段によって仕切られた２室のそれぞれに２液型発泡硬質ウレタンの原料である２液であって、各液の粘度が２５℃において２５０ｍｐａ・ｓ以下であり、２液の混合開始から発泡開始までの所要時間が２０℃において４０〜８０秒間であり、２液の混合開始から発泡終了までの所要時間が９０〜１８０秒間であり、２液を混合して発泡させたときの発泡倍率が４倍以上であるものが別々に充填されたコーキング材を、
前記２室に仕切られた状態を解除して前記アルミチューブ内で前記２液を混合させた後、コーキング部位に挿入し、
このコーキング部位において、前記アルミチューブ内で生成する発泡硬質ウレタンの発泡圧によって前記アルミチューブを破裂させる
ことを特徴とするコーキング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟弱地盤の改良作業に用いられるコーキング材及びコーキング方法に関するものであり、より詳しくは、現場での薬液の計量や、容器での混合が不要なワンタッチ式のコーキング材及びこれを用いたコーキング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
破砕帯を有する岩盤や砂レキ層等の堆積層に代表される軟弱地盤を固結安定化するために、薬液注入用ボルトから薬液を注入する方法が従来より採られている。この薬液注入用ボルトのコーキングには、２液型発泡硬質ウレタン等が通常用いられ、そのコーキング方法としては、現場で原料の２液を計量してポリバケツ等の容器で混合し、この混合物をウエス等にしみ込ませ、そのウエス等をボルトと地山との間隙に挿入している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のコーキング材及びコーキング方法においては、（１）使用の都度、原料の２液を計量して所定の比率で配合しなければならず、配合を誤ると十分なコーキング効果が得られない、（２）原料である２液を混合する作業及びそのための容器が必要である、（３）２液を混合後ウエス等にしみ込ませる必要があり作業が煩雑である、等の問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の地盤改良作業用コーキング材は、アルミチューブに２液型発泡硬質ウレタンの原料である２液が収納されたコーキング材であって、上記の課題を解決するために、前記アルミチューブが樹脂でラミネートされたアルミ箔の端部がヒートシールにより接合されてほぼ筒状に形成されたものであり、所定箇所で折り曲げて、取り外し可能な固定具によって前記折曲部の折曲状態を固定させた仕切り手段によって２室に仕切られており、前記仕切り手段によって仕切られた２室のそれぞれに２液型発泡硬質ウレタンの原料である２液であって、各液の粘度が２５℃において２５０ｍｐａ・ｓ以下であり、２液の混合開始から発泡開始までの所要時間が２０℃において４０〜８０秒間であり、２液の混合開始から発泡終了までの所要時間が９０〜１８０秒間であり、２液を混合して発泡させたときの発泡倍率が４倍以上であるものが別々に充填されており、前記２室に仕切られた状態を解除して前記アルミチューブ内で前記２液を混合させると発泡硬質ウレタンが生成し、この発泡硬質ウレタンの発泡圧によって前記アルミチューブが破裂するようになされている。
【０００５】
請求項２のものは、請求項１のコーキング材において、前記アルミチューブのＪＩＳ  Ｋ  ６３０１のＢ型ダンベルによる引裂強度が０．５〜３．０ｋｇであり、前記ヒートシールによる接合部の１８０°ピール試験による接着強度が０．５〜３．０ｋｇ／７ｍｍであり、２０℃において前記２液の混合開始から６０〜１２０秒間で前記アルミチューブが破裂するようになされている。
【０００６】
請求項３のものは、請求項１又は２に記載のコーキング材において、前記アルミチューブが、厚さ５〜１０μｍのアルミ箔を、ポリエチレンテレフタレート樹脂及びポリエチレン樹脂のうちのいずれか一方又は双方でラミネートしたものからなる。
【０００７】
さらに、請求項４のコーキング方法は、軟弱地盤を固結安定化する作業に用いられるコーキング方法であって、樹脂でラミネートされたアルミ箔の端部がヒートシールにより接合されてほぼ筒状に形成されたアルミチューブが、所定箇所で折り曲げて、取り外し可能な固定具によって前記折曲部の折曲状態を固定させた仕切り手段によって２室に仕切られており、前記仕切り手段によって仕切られた２室のそれぞれに２液型発泡硬質ウレタンの原料である２液であって、各液の粘度が２５℃において２５０ｍｐａ・ｓ以下であり、２液の混合開始から発泡開始までの所要時間が２０℃において４０〜８０秒間であり、２液の混合開始から発泡終了までの所要時間が９０〜１８０秒間であり、２液を混合して発泡させたときの発泡倍率が４倍以上であるものが別々に充填されたコーキング材を、前記２室に仕切られた状態を解除して前記アルミチューブ内で前記２液を混合させた後、コーキング部位に挿入し、このコーキング部位において、前記アルミチューブ内で生成する発泡硬質ウレタンの発泡圧によって前記アルミチューブを破裂させるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明のコーキング材についてさらに詳しく説明する。
【０００９】
本発明では、厚さ５〜１０μｍ程度のアルミ箔の両面を樹脂でラミネートし、端部をヒートシールにより接合して筒状にしたアルミチューブに２液型発泡硬質ウレタンの原料が充填される。
【００１０】
図１（ａ）は、本発明で使用するアルミチューブの例を示す斜視図である。本図に示されたアルミチューブ１０は、両面が樹脂でラミネートされた長方形のアルミ箔の、長軸方向の相対向する２辺をなす端部が、一定の幅でヒートシールにより接合されて筒状になったものである。符号１１はヒートシールによる接合部を示す。
【００１１】
本発明で用いるアルミチューブは、ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１のＢ型ダンベルによる引裂強度が０．５〜３．０ｋｇの範囲内で、ヒートシールによる接合部の、１８０°ピール試験による接着強度が、０．５〜３．０ｋｇ／７ｍｍの範囲内であるのが好ましい。引裂強度、接着強度がこの範囲より大きい場合は、２液型発泡硬質ウレタンの発泡圧、すなわち発泡時の体積膨脹によりアルミチューブにかかる圧力によってアルミチューブを破裂させることが困難になり、逆にこの範囲より小さい場合は、保管中や運搬中にアルミチューブが破れやすくなり、充填された２液の洩れを引き起すので好ましくない。
【００１２】
前記ラミネートのための樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンが樹脂の強度及び接着性の点から好ましく、このうちのいずれか一方を単独で用いてもよく、両者を併用してもよい。また、これらを単層で用いてもよく、２層以上の重層構造にしてもよい。
【００１３】
本発明に用いられる２液型発泡硬質ウレタンは、ポリオールを主成分とするＡ液とイソシアネートを主成分とするＢ液との２液を原料とする。
【００１４】
Ａ液は、ポリオール、水、第３級アミン触媒、シリコーン系整泡剤からなり、必要に応じて粘度低下剤、難燃剤等を添加することができる。
【００１５】
Ｂ液は、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート等のポリメリックイソシアネート、粘度低下剤からなり、必要に応じてポリメリックイソシアネートの一部をポリオールでプレポリマー化することができる。
【００１６】
Ａ液とＢ液との混合は、アルミチューブを手でしごいて行うため、混合性を良くするために、Ａ、Ｂ各液の粘度が、２５℃においてそれぞれ２５０ｍｐａ・ｓ以下であることが好ましく、１５０ｍｐａ・ｓ以下がより好ましい。
【００１７】
また、Ａ液とＢ液との反応性は、液温２０℃において、混合開始から発泡開始までの所要時間が４０〜８０秒間程度、混合開始から発泡終了までの所要時間が９０〜１８０秒間程度であるのが好ましく、発泡倍率は４倍以上が好ましい。
【００１８】
本発明においては、上記アルミチューブを外部から操作可能な仕切り手段によって２室に仕切る。ここで、外部から操作可能な仕切り手段とは、アルミチューブを開封したりせずにチューブ外部における操作のみで仕切り状態を解除することができる仕切り手段のことである。これには種々の具体例が考えられるが、中でも、アルミチューブを折り曲げて、この折曲部の折曲状態を、取り外し可能な固定具によって固定する方法が簡便で実用性が高い。すなわち、この方法によれば、運搬時や保管時に２液が混合してしまう事故が起こりにくく、しかも使用時には容易に固定具を除去して２液を混合することができ、さらに仕切りのための特殊な器具等を必要としないという利点がある。
【００１９】
これ以外の方法としては、例えば、アルミチューブを伸ばしたまま所定の箇所を強力なクリップ等ではさむ方法やチューブ内部に２液を隔てる隔壁を設ける方法が挙げられる。ただし、前者の方法では２液の混合を遮断する強力なクリップ等を必要とし、また、後者の方法では、使用時に容易に破れるような隔壁であれば、運搬時や保管時においても破れ易いという問題がある。これらの問題は技術的には解決不可能ではなく、コーキング材の用途や使用状況によってはこれらの方法も採用可能であるが、地盤改良作業用としてコストや能率を考慮した場合には、現時点ではあまり実用的ではないと言える。
【００２０】
上記した、アルミチューブを折り曲げて２室に仕切る方法を用いて、本発明のコーキング材を製造する方法及びこのコーキング材の使用方法等について以下に説明する。
【００２１】
図１（ａ）は、前述したように、アルミチューブ１０を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、このアルミチューブ１０を二つに折り曲げた状態を示す斜視図である。図２（ａ）は、アルミチューブ１０の折曲部をさらに縦方向に折り畳む過程を示す要部斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のようにして折り畳まれ、ゴムで固定された折曲部を示す要部斜視図である。
【００２２】
まず、アルミチューブ１０を折り曲げる位置をＡ液とＢ液の配合量の割合から決定し、この決定された位置（折線１２）で図１（ｂ）に示すようにアルミチューブを２つに折り曲げる。
【００２３】
次に、図２（ａ）に示すように、この折曲部付近をチューブの縦方向に山谷ができるように重ね折りした後で、図２（ｂ）に示すように、この重ね折りした部分の先端近くを輪ゴム又は熱収縮ゴム等の固定具２０で簡易に固定して、折曲部の両側の室に充填されるＡ液、Ｂ液が相互に浸入しないようにする。この時、図２（ａ）に示すように、アルミチューブを最初の折線１２で折った後で、さらにもう一度、折線１２から５〜１０ｍｍ程度離れた所（折線１４）で折り曲げると、Ａ液とＢ液とが折曲部から相互に浸入して混合するのを防止するという目的において優れた効果が得られる。
【００２４】
上記のようにして折り曲げ部を固定具２０で簡易に固定したアルミチューブの両端からＡ液、Ｂ液をそれぞれ充填し、両端部をヒートシールにより接合する。図３は、上記のようにして得られたコーキング材Ａの斜視図である。符号１３は、ヒートシールによる接合部を示す。この両端部の接合部も、１８０°ピール試験による接着強度が０．５〜３．０ｋｇ／７ｍｍの範囲内であるのが好ましい。
【００２５】
このコーキング材Ａは、アルミチューブ１０の両端をそれぞれ持ち、反対方向に引張ると折曲部の固定具２０がはずれて筒状になり、Ａ液とＢ液が相互に混合可能な状態になるので、アルミチューブ１０の端を持ち、１０秒間程度しごいてＡ液とＢ液を混合して反応を開始させて、アルミチューブ１０が破裂するまでに薬液注入用ボルトと地山との間隙等のコーキング部位に挿入する。アルミチューブ１０は発泡硬質ウレタンの発泡圧により破裂し、破裂したアルミチューブ１０から噴出したウレタンは、その場でそのアルミチューブ１０を巻き込んで反応終了まで発泡による膨脹を続け、まもなく硬化する。
【００２６】
アルミチューブ１０は、２０℃において、混合開始から６０〜１２０秒程度でウレタンの発泡圧により破裂するのが好ましい。破裂までの時間が６０秒より短い場合はコーキング部に挿入する作業が困難になり、１２０秒を超えると２液型発泡硬質ウレタンの硬化が遅くなるため好ましくない。
【００２７】
なお、アルミチューブの内容積は、使用される２液型発泡硬質ウレタンの種類にもよるが、一般的にはアルミチューブに充填される原材料の体積の１．５〜２．５倍程度の範囲が好ましい。１．５倍以下の場合はアルミチューブの破裂までの時間が６０秒より短くなったり、Ａ、Ｂ各液の充填作業とアルミチューブの端部をヒートシールにより接合するのが困難になる場合がある。また、２．５倍以上の場合はアルミチューブの破裂が困難になる場合がある。
【００２８】
上記したように本発明のコーキング材及びコーキング方法によれば、アルミチューブの仕切り状態を解除して、２液型発泡硬質ウレタンの原料である２液をアルミチューブの内部で混合するだけで使用でき、現場で原料を計量する必要がないので、配合の誤りにより硬化不良や発泡不良が防止される。また、２液をバケツ等の容器で混合する作業やウエスに染み込ませる作業が不要で、コーキング部位へアルミチューブのまま挿入するだけでよいので、薬液が手や衣服に付着せず、バケツ等の容器も不要で、コーキング作業の作業性や安全性が著しく改善される。
【００２９】
特に、アルミチューブを折り曲げて、この折曲部を輪ゴム等の固定具によって固定したものは、運搬時や保管時に２液が混合してしまう事故が起こりにくく、しかも使用時には容易に２液を混合することができ、さらに仕切りのための特殊な器具等を必要としないので、低コストで高い効果をもたらす。
【００３０】
なお、本発明のコーキング材及びコーキング方法は、軟弱地盤を固結安定化するための薬液注入ボルトのコーキングのみならず、地盤改良作業一般に広く用いることができる。
【００３１】
【実施例】
１．アルミチューブの作成
厚さ７μｍで９４ｍｍ×６６０ｍｍの長方形のアルミ箔の両面を、厚さ１５μｍのポリエチレン樹脂でラミネートし、さらにアルミ箔の外側を厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂、内側を厚さ４０μｍのポリエチレン樹脂でそれぞれラミネートした。
【００３２】
長軸方向の相対向する２辺をなす端部を７ｍｍの幅でヒートシールにより接合して、両端部が開口した筒状のアルミチューブを得た。
【００３３】
このアルミチューブの引裂強度は１．０ｋｇであり、ヒートシールによる接合部の接着強度は１．８ｋｇ／７ｍｍであった。
【００３４】
なお、上記引裂強度はＪＩＳ  Ｋ  ６３０１のＢ型ダンベルで、接着強度は１８０°ピール試験でそれぞれ測定した。
【００３５】
２．２液型発泡硬質ウレタン原料（Ａ液、Ｂ液）の調整
〔Ａ液配合〕
表１に示す割合で各成分を配合し、粘度１００ｍｐａ・ｓ／２５℃、比重１．１１のＡ液を得た。なお、表１においては、配合量は重量部で表す。
【００３６】
【表１】
0003692591.tif 000002
【００３７】
〔Ｂ液配合〕
表２に示す割合で各成分を配合し、粘度６０ｍｐａ・ｓ／２５℃、比重１．２３のＢ液を得た。配合量は重量部で示す。
【００３８】
【表２】
0003692591.tif 000003
【００３９】
上記Ａ液とＢ液とを２０℃の液温で、混合比（Ａ液／Ｂ液）を３０／７０（重量比）にして混合し、反応性を調べた。
【００４０】
混合開始から発泡開始までに要した時間が６０秒間、混合開始から発泡終了までに要した時間が１３０秒間であり、発泡倍率が６倍であった。
【００４１】
３．コーキング材の作成とアルミチューブの破裂試験
〔実施例〕
上記アルミチューブを端から２８０ｍｍのところで２つに折り、この折り線から５ｍｍの線でもう一度折り、この折り曲げ部をチューブの縦方向に山谷ができるように重ね折りして先端を輪ゴムで固定した。次にアルミチューブの短い方の室にＡ液６０ｇ、長い方の室にＢ液１４０ｇを充填し、それぞれの端部を７ｍｍの幅でヒートシールにより接合して本発明のコーキング材を得た。
【００４２】
２０℃で２４時間放置後、輪ゴムをはずし、アルミチューブを筒状にして１０秒間手でしごいて内部の液を混合し、アルミチューブの破裂までに要する時間を測定した。混合開始から破裂までの時間は９０秒間であった。
【００４３】
〔比較例〕
実施例で用いたのと同じ、厚さ７μｍのアルミ箔の、外面を厚さ２５μｍのナイロン樹脂でラミネートし、内面を厚さ１００μｍのポリエチレン樹脂でラミネートして、端部を幅７ｍｍでヒートシールにより接合して、上記実施例と同じ形状のアルミチューブを得た。
【００４４】
このアルミチューブの引裂強度は６．２ｋｇで、ヒートシールによる接合部の接着強度は８．４ｋｇ／７ｍｍであった。上記引裂強度はＪＩＳ  Ｋ  ６３０１のＢ型ダンベルで、接着強度は１８０°ピール試験でそれぞれ測定した。
【００４５】
上記実施例と全く同じ方法により、同じ２液型発泡硬質ウレタンの原料（Ａ液、Ｂ液）を充填してコーキング材を得た。
【００４６】
実施例と同じ条件でアルミチューブの破裂試験を行ったところ、アルミチューブの強度が強すぎてアルミチューブは破裂しなかった。
【００４７】
【発明の効果】
上記したように、本願請求項１のコーキング材又は請求項４のコーキング方法によれば、２液型発泡硬質ウレタンの原料である２液を現場で計量して、バケツ等の容器で混合する作業が不要であり、アルミチューブのままコーキング部位へ挿入すればよいため、コーキング作業の作業性が著しく改善される。また、保存、運搬時に２液が混合する事故が起こりにくく、しかも使用時には容易に固定具を除去して２液を混合することができ、さらに仕切りのための特殊な器具等を必要としないのでコスト面でも有利である。さらに、２液が十分に混合され、コーキング材として好ましい物性を有する発泡硬質ウレタンが生成する。
請求項２のものによれば、２液の混合開始から適当なタイミングでアルミチューブが破裂するので、コーキング材のコーキング部位への挿入が容易かつ確実に行える。
【００４８】
請求項３のものによれば、アルミチューブが適度な強度を有するため、使用時にはウレタンの発泡圧によって適当なタイミングで破裂するが、保存、運搬時には破損が起こりにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）は、アルミチューブ１０を示す斜視図であり、（ｂ）は、アルミチューブ１０を二つに折り曲げた状態を示す斜視図である。
【図２】  （ａ）は、アルミチューブ１０の折曲部をさらに縦方向に折り畳む過程を示す要部斜視図であり、（ｂ）は、アルミチューブ１０を縦方向に折り畳んでゴムで固定した状態を示す斜視図である。
【図３】  本発明の一実施例であるコーキング材Ａを示す斜視図である。
【符号の説明】
Ａ……コーキング材
１０……アルミチューブ
１１、１３……ヒートシールによる接合部
１２、１４……折曲部
２０……固定具
【図１】
0003692591.tif 000004
【図２】
0003692591.tif 000005
【図３】
0003692591.tif 000006