(57)【要約】【課題】ケイ酸ナトリウム水溶液とポリイソシアネートとの相溶性および反応性が高く、固結物の物性が向上され、かつ、作業環境及び輸送・貯蔵数量の面においてより安全に取扱うことができるトンネル掘削用の安定化用注入薬液組成物、および、それを用いた安定強化工法を提供する。【解決手段】（Ａ）ケイ酸ナトリウム水溶液と、（Ｂ）（Ｂ１）ポリイソシアネートおよび（Ｂ２）希釈剤を含有するポリイソシアネート組成物とからなるトンネル掘削用の安定化用注入薬液組成物において、希釈剤（Ｂ２）として、ジカルボン酸とポリエーテルアルコールから得られるジエステルを用いる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ケイ酸ナトリウム水溶液と、（Ｂ）（Ｂ１）ポリイソシアネートおよび（Ｂ２）希釈剤を含有するポリイソシアネート組成物とからなるトンネル掘削用の安定化用注入薬液組成物において、希釈剤（Ｂ２）が、ジカルボン酸とポリエーテルアルコールから得られるジエステルからなることを特徴とする安定化用注入薬液組成物。
【請求項２】
希釈剤（Ｂ２）が、脂肪族ジカルボン酸とポリオキシアルキレンアルキルエーテルアルコールから得られるジエステルからなる請求項１記載の安定化用注入薬液組成物。
【請求項３】
希釈剤（Ｂ２）が、脂肪族ジカルボン酸とポリオキシアルキレンアルキルエーテルアルコールから得られるジエステル、およびプロピレンカーボネートからなる請求項１記載のトンネル掘削用の安定化用注入薬液組成物。
【請求項４】
ポリイソシアネート組成物（Ｂ）の引火点が２００℃以上である請求項１、２または３記載の安定化用注入薬液組成物。
【請求項５】
ケイ酸ナトリウム水溶液（Ａ）がアミン触媒を含有する請求項１または２記載の安定化用注入薬液組成物。
【請求項６】
ケイ酸ナトリウム水溶液（Ａ）がポリオールを含有する請求項１または２記載のトンネル掘削用の安定化用注入薬液組成物。
【請求項７】
ポリイソシアネート（Ｂ１）が、ポリイソシアネートとポリオールとを反応させて得られる末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーからなる請求項１または２記載の安定化用注入薬液組成物。
【請求項８】
ポリイソシアネート組成物（Ｂ）がシリコーン整泡剤を含有する請求項１または２記載の安定化用注入薬液組成物。
【請求項９】
山岳トンネル工法におけるトンネル掘削用の安定強化工法であって、ウレタン系注入式フォアポーリング工法および／または注入式長尺先受工法により、請求項１〜８記載の注入薬液組成物を岩盤ないし地盤に注入し、固結させる安定強化工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、トンネル堀削時に、破砕帯を有する岩盤や不安定軟弱基板の固結安定化、漏水、湧水のある岩盤ないし地盤の止水や空隙充填などを目的として用いられる安定化用注入薬液組成物、および、安定強化工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　トンネル堀削時の不安定岩盤や地盤の安定強化工法の１つとして、ポリイソシアネートとケイ酸ナトリウム水溶液を主成分とする注入薬液組成物を注入する方法がある。ポリイソシアネートとケイ酸ナトリウムは反応性に優れ、これらを主成分とする注入薬液組成物は、固結性が高い。しかしながら、ポリイソシアネートは、粘度が比較的高いため、岩盤や地盤への浸透性が充分ではなく、流動性や浸透性を向上させるために、希釈剤が用いられる。
【０００３】
　従来、希釈剤としては、酢酸エチル、トルエン、キシレン、１，１，１−トリクロロエタン、塩化メチレン、トリフルオロクロロメタンなどの有機溶媒が用いられていた。しかしながら、これらの有機溶媒は、揮発性が高く、固結後放出されて環境を損なうという問題があった。
【０００４】
　前記の問題を解決する手段として、希釈剤として、エチレングリコールジアセテートやトリエチレングリコールジメチルエーテルなどのケイ酸ナトリウム水溶液により加水分解され得る反応性希釈剤を用いる方法が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。この方法によれば、ポリイソシアネートに反応性希釈剤を添加することによって、ポリイソシアネートの粘性を調整し、ケイ酸ナトリウム水溶液とポリイソシアネートとの相溶性を向上することができる。さらに、反応性希釈剤の加水分解によって、複合的な反応固結構造物が得られ、固結物の物性が改良される。
【０００５】
　しかしながら、エチレングリコールジアセテートやトリエチレングリコールジメチルエーテルなどの希釈剤は、比較的引火点が低く、ポリイソシアネートに添加してポリイソシアネートの引火点を低下させ、作業安全性の観点から取扱いに対してより配慮する必要があり、また一次保管貯蔵数量についても制限を受けていた。
【０００６】
【特許文献１】特許第２５９１５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
　本発明の目的は、ケイ酸ナトリウム水溶液とポリイソシアネートとの相溶性および反応性が高く、固結物の物性が向上され、かつ、作業環境及び輸送・貯蔵数量の面においてより安全に取扱うことができるトンネル掘削用の安定化用注入薬液組成物、および、それを用いた安定強化工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
　本発明は、（Ａ）ケイ酸ナトリウム水溶液と、（Ｂ）（Ｂ１）ポリイソシアネートおよび（Ｂ２）希釈剤を含有するポリイソシアネート組成物とからなるトンネル掘削用の安定化用注入薬液組成物において、希釈剤（Ｂ２）が、ジカルボン酸とポリエーテルアルコールから得られるジエステルからなることを特徴とする安定化用注入薬液組成物に関する。
【０００９】
　前記安定化用注入薬液組成物において、希釈剤（Ｂ２）が、脂肪族ジカルボン酸とポリオキシアルキレンアルキルエーテルアルコールから得られるジエステルからなることが好ましい。
【００１０】
　前記安定化用注入薬液組成物において、希釈剤（Ｂ２）が、脂肪族ジカルボン酸とポリオキシアルキレンアルキルエーテルアルコールから得られるジエステル、およびプロピレンカーボネートからなることが好ましい。
【００１１】
　前記安定化用注入薬液組成物において、ポリイソシアネート組成物（Ｂ）の引火点が２００℃以上であることが好ましい。
【００１２】
　前記安定化用注入薬液組成物において、ケイ酸ナトリウム水溶液（Ａ）がアミン触媒を含有することが好ましい。
【００１３】
　前記安定化用注入薬液組成物において、ケイ酸ナトリウム水溶液（Ａ）がポリオールを含有することが好ましい。
【００１４】
　前記安定化用注入薬液組成物において、ポリイソシアネート（Ｂ１）が、ポリイソシアネートとポリオールとを反応させて得られる末端イソシアネート（ＮＣＯ）基含有ウレタンプレポリマーからなることが好ましい。
【００１５】
　前記安定化用注入薬液組成物において、ポリイソシアネート組成物（Ｂ）がシリコーン整泡剤を含有することが好ましい。
【００１６】
　また、本発明は、山岳トンネル工法におけるトンネル掘削用の安定強化工法であって、ウレタン系注入式フォアポーリング工法および／または注入式長尺先受工法により、前記各安定化用注入薬液組成物を岩盤ないし地盤に注入し、固結させる安定強化工法に関する。
【発明の効果】
【００１７】
　本発明によれば、（Ａ）ケイ酸ナトリウム水溶液と、（Ｂ）（Ｂ１）ポリイソシアネートおよび（Ｂ２）希釈剤を含有するポリイソシアネート組成物とからなるトンネル掘削用の安定化用注入薬液組成物において、希釈剤（Ｂ２）として、ジカルボン酸とポリエーテルアルコールから得られるジエステルを用いることによって、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の相溶性、反応性、固結物の物性を向上することができる。
【００１８】
　また、（Ｂ）成分の引火点を２００℃以上とすることにより、作業環境および輸送・貯蔵数量の面において、より安全に取扱いを行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
　本発明の安定化用注入薬液組成物は、（Ａ）ケイ酸ナトリウム水溶液、および（Ｂ）ポリイソシアナート組成物からなる。
【００２０】
　（Ａ）成分のケイ酸ナトリウム水溶液としては、通常市販されているケイ酸ナトリウムの水溶液を主成分として用いることができる。ケイ酸ナトリウムは、一般式：
Ｎａ2Ｏ・ｘＳｉＯ2・ｎＨ2Ｏ
で表わされる。ここで、ｘは、ＳｉＯ2（酸化ケイ素）とＮａ2Ｏ（酸化ナトリウム）とのモル比を表し、好ましくは０．５〜４、より好ましくは２〜３．５である。ｘが０．５より小さいと、発泡硬化反応における無水ケイ酸ゲル化反応の割合が減少するため、反応性のバランスが悪くなる傾向があり、４をこえると、ケイ酸ナトリウム水溶液の粘度が高くなるため、（Ｂ）成分との混合性および使用時の作業性が低下する傾向がある。
【００２１】
　水溶液の固形分濃度は、好ましくは２０〜６０重量％、より好ましくは３０〜５０重量％となるように調製する。固形分濃度が２０重量％未満では、固結物中無機成分が減少するため、難燃性が低下する傾向があり、６０重量％をこえると（Ａ）成分の粘度が高くなるため、（Ｂ）成分との混合性および使用時の作業性が低下する傾向がある。
【００２２】
　（Ｂ）成分のポリイソシアナート組成物は、ポリイソシアネート（Ｂ１）および希釈剤（Ｂ２）を含有する。
【００２３】
　ポリイソシアネート（Ｂ１）としては、たとえば、ジフェニルメタンジイソシアネートおよびその異性体、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート（ポリメリックＭＤＩ）、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、クルードトリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、トリメチレンキシリレンジイソシアネートなどのポリイソシアネートの単独または混合物があげられる。さらに、前記ポリイソシアネートを水や低級モノアルコールもしくは多価アルコールで変性したアダクト体、または、ポリイソシアネートと各種ポリオールとを反応させた末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーの単独または混合物；さらに、これらのアダクト体；もしくは、プレポリマー類と前記各種ポリイソシアネートの１種または２種以上との混合物など；さらに、前記ポリイソシアネートに触媒を加え、２量体または３量体としたものなどがあげられる。
【００２４】
　また、前記ポリイソシアネートと、後述のモノオールまたはポリオールとを、たとえばＮＣＯ基とＯＨ基との当量比（ＮＣＯ基／ＯＨ基）が１．５〜３００、好ましくは２．０〜１００の範囲となるように、公知の方法で反応させて得られる末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーも、ポリイソシアネート（Ｂ１）として好適に用いることができる。ＮＣＯ基とＯＨ基との当量比が１．５未満では、液の粘性が高くなるため、使用時の作業性が低下する傾向があり、３００をこえると、ウレタンプレポリマーに変性する効果が小さくなる傾向がある。
【００２５】
　前記ポリエーテルモノオールおよびポリエーテルポリオールは、活性水素化合物に、アルキレンオキシドを公知の方法で付加重合して得られる。前記活性水素化合物としては、たとえば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、オクタノール、ラウリルアルコールなどのモノオール；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなどのジオール；グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどのポリオール；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジグリセリン、ソルビトール、蔗糖などのその他のアルコール類があげられる。これらの活性水素化合物は単独で、または二種以上を混合して使用しても良い。前記アルキレンオキシドとしては、たとえば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドなどがあげられる。これらのアルキレンオキシドは単独で、または二種以上を混合して使用しても良い。
【００２６】
　これらのポリイソシアネート成分のなかでも、安全衛生面および経済性の点から、取扱い環境温度下での揮発性が極めて小さく、液状でしかも経済性の伴った構成のものであるポリメリックＭＤＩ、および、これを用いたプレポリマーが好ましい。
【００２７】
　ポリイソシアネート（Ｂ１）のイソシアネート基含有量は、１０〜５０重量％、とくには２０〜３５重量％であることが好ましい。イソシアネート基含有量が１０重量％未満では、無水ケイ酸−ウレタン複合反応および尿素結合などによる架橋構造が減少するため、固結物の強度が低下する傾向があり、５０重量％をこえると、反応固結物中の架橋点が極端に多くなるため、固結物が脆くなる傾向がある。
【００２８】
　希釈剤（Ｂ２）は、ポリイソシアネート（Ｂ１）との相溶性、減粘性に優れ、さらに（Ｂ）成分の貯蔵安定性に優れる希釈剤であることが必要である。たとえば、特許第２５９１５４０号公報には、反応性希釈剤として、低分子量二塩基酸のジエステル類、モノまたは多価アルコール類の酢酸エステル類、アルキレンカーボネート類、エーテル類、環状エステル類、酸無水物、各種のアクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどがあげられている。本発明では、希釈剤（Ｂ２）として、ジカルボン酸とポリエーテルアルコールから得られるジエステルを用い、より好ましくは、（Ｂ）成分の引火点を２００℃以上とすることによって、より作業環境の観点から安全性に優れた安定化薬液組成物が得られる。
【００２９】
　前記希釈剤（Ｂ２）は、ジカルボン酸とポリエーテルアルコールから得られるジエステルであれば、前記反応性希釈剤のようにケイ酸ナトリウム水溶液によりアルカリ加水分解されるものであってもよいし、アルカリ加水分解されないものであってもよく、とくに限定されない。なかでも、ケイ酸ナトリウム水溶液（Ａ）およびポリイソシアネート（Ｂ１）との反応性がよい点で、ケイ酸ナトリウム水溶液によりアルカリ加水分解されるものであることが好ましい。ここで、前記加水分解とは、沸騰還流条件下で、アミン触媒存在下にケイ酸ナトリウムと混合したとき、２時間後の加水分解率が５〜１００％であることをいう。とくには、沸騰還流下で、アミン触媒としてＮ，Ｎ，Ｎ’−トリメチルアミノエチルエタノールアミンを１％添加した１号ケイ酸ナトリウム（固形分：４０％、ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ比：２．２）１００重量部に対して、希釈剤１５重量部を混合したとき、２時間後の加水分解率が５〜１００％であることをいう。
【００３０】
　さらに、前記ジカルボン酸とポリエーテルアルコールから得られるジエステルのなかでも、脂肪族ジカルボン酸とポリオキシアルキレンアルキルエーテルアルコールから得られるジエステルがとくに有効である。
【００３１】
　前記脂肪族ジカルボン酸としては、たとえば、炭素数２〜１２、好ましくは４〜８の脂肪族ジカルボン酸が用いられ、具体的には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸などの脂肪族飽和ジカルボン酸や、マレイン酸、フマル酸などの脂肪族不飽和ジカルボン酸などがあげられる。
【００３２】
　また、前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルアルコールとしては、脂肪族モノアルコールを開始剤として、アルキレンオキシドを公知の方法で付加させたものがあげられる。脂肪族モノアルコールとしては、たとえば、炭素数１〜２４、好ましくは１〜８のモノアルコールが用いられ、具体的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｎ−アミルアルコール、ｎ−ヘキサノール、ｎ−ヘプタノ−ル、ｎ−オクタノール、ｎ−ノナノール、ｎ−デカノール、ｎ−ラウリルアルコール、ｎ−トリデカノール、ｎ−テトラデカノール、ｎ−ペンタデカノール、ｎ−ヘプタデカノール、ｎ−オクタデカノール（ステアリルアルコール）、イソプロパノール、イソブタノール、２−エチルヘキサノール、メチル−１−ノナノール、ジメチル−１−オクタノール、テトラメチル−１−ヘキサノール、３−エチル−４，５，６−トリメチルオクタノール、４，５，６，７−テトラメチルノナノール、２−ヘキシルドデカノール、２−ヘキサデシルオクタノールなどのアルキルアルコールの単独または混合物があげられる。アルキレンオキシドとしては、たとえば、炭素数２〜８、好ましくは２〜４のアルキレンオキシドが用いられ、具体的には、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなどの単独または混合物があげられる。
【００３３】
　本発明においては、（Ｂ）成分の粘性を適度に調節し、作業性を向上させ、また、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との相溶性改良効果が大きいことから、アジピン酸とｎ−ブタノールにエチレンオキシドを付加させたものから得られるジエステルが、とくに好ましい。
【００３４】
　前記脂肪族ジカルボン酸とポリオキシアルキレンアルキルエーテルアルコールから得られるジエステルの引火点は、７０℃以上、とくには２００℃以上であることが好ましい。引火点が７０℃未満では、ジエステルの添加量が少量であっても（Ｂ）成分の引火点が２００℃未満に低下してしまう傾向がある。
【００３５】
　また、前記脂肪族ジカルボン酸とポリオキシアルキレンアルキルエーテルアルコールから得られるジエステルの数平均分子量は２００〜２０００、とくには３００〜６００であることが好ましい。
【００３６】
　前記の希釈剤（Ｂ２）に、プロピレンカーボネートを一部併用することによって、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との相溶性をさらに向上させることができる。ただし、たとえば、ポリイソシアネート（Ｂ１）に、希釈剤（Ｂ２）として、ポリメリックＭＤＩを用い、プロピレンカーボネートを併用する場合、プロピレンカーボネートの配合部数が多いと、プロピレンカーボネートの引火点が約１３０℃と低いため、（Ｂ）成分の引火点が２００℃未満となる。したがって、この場合、プロピレンカーボネートの添加部数は、（Ｂ）成分中に５重量％未満とする必要がある。
【００３７】
　希釈剤（Ｂ２）の添加量は、（Ｂ）成分中に、好ましくは０．５〜８０重量％、より好ましくは１〜５０重量％である。希釈剤（Ｂ２）の添加量が０．５重量部より少ない場合は、（Ｂ）成分の希釈効果および混合液の相溶性向上効果が充分に得られない傾向がある。また、８０重量部より多い場合は、（Ｂ）成分中のポリイソシアネート（Ｂ１）が少ないために、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との混合液の反応硬化性が劣ることから、固結物の強度が充分に発現されない傾向がある。
【００３８】
　（Ａ）成分と（Ｂ）成分との混合割合は、（Ａ）成分１００重量部に対して、（Ｂ）成分が１０〜１０００重量部、とくには５０〜５００重量部であることが好ましい。（Ｂ）成分が１０重量部より少ない場合は、混合物の安定性がわるくなり、均一にならない傾向がある。また、（Ｂ）成分が１０００重量部より多い場合は、固結物中の無機成分が少なくなり、充分な難燃性が得られない傾向がある。
【００３９】
　なお、本発明では、（Ａ）成分にアミン触媒を配合することができ、それによって、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の反応硬化を促進することができる。アミン触媒の具体例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルプロピレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリメチルアミノエチルピペラジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、ビス−（ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリス（３−ジメチルアミノプロピル）ヘキサヒドロ−Ｓ−トリアジン、２−メチルトリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルモルホリン、ジメチルアミノプロピルイミダゾール、ヘキサメチルトリエチレンテトラミン、ヘキサメチルトリプロピレンテトラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリス（３−ジメチルアミノプロピル）アミン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ビス（３−ジメチルアミノプロピル）アミン、トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシエタノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノヘキサノール、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、Ｎ−メチル−Ｎ’−ヒドロキシエチルピペラジンなどがあげられ、これらは単独で、または混合して用いることができる。なかでも、作業環境の観点から、臭気や皮膚刺激性の弱いＮ，Ｎ−ジメチルアミノヘキサノール、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチルアミノエチルエタノールアミンがとくに好ましい。
【００４０】
　前記アミン触媒の添加量は、（Ａ）成分中に０．０１〜２０重量％であることが好ましい。アミン触媒が０．０１重量％未満では、発泡硬化反応をコントロールすることが難しくなる傾向があり、２０重量％をこえると経済的に高価となる傾向がある。
【００４１】
　また、（Ａ）成分にポリオールを配合することができ、それによって、混合物の反応硬化性を調節することができる。ポリオールとしては、たとえば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなどのジオールや、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどのポリオールがあげられる。また、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジグリセリン、ソルビトール、蔗糖などの単独もしくは混合物に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドなどのアルキレンオキシドを単独で用い、または併用し、公知の方法で付加重合して得られるポリエーテルオール、そのほか、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールなども使用することができる。これらのなかでも、（Ａ）成分中において安定性がよく、比較的低分子量であるエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパンなどが、とくに好ましい。
【００４２】
　前記ポリオールの添加量は、（Ａ）成分中に０．１〜５０重量％であることが好ましい。ポリオールが０．１重量％未満では、ウレタン結合による架橋構造が少なくなるため、固結物が脆くなりやすい傾向があり、５０重量％をこえると固結物中の無機成分が少なくなるため、固結物の難燃性が低下する傾向がある。
【００４３】
　また、（Ｂ）成分には、ジメチルポリシロキサンを主成分とするシリコーン整泡剤を配合することができるが、（Ｂ）成分中において安定性がよく、活性水素基を含有しないものが好ましい。
【００４４】
　シリコーン整泡剤の添加量は、（Ｂ）成分中に０．０１〜５重量％であることが好ましい。シリコーン整泡剤が０．０１重量％未満では、発泡体の整泡効果が小さくなるため、発泡倍率のコントロールが難しくなる傾向があり、５重量％をこえると、経済的に高価となり、本用途には不向きになる傾向がある。
【００４５】
　特殊な注入薬液である（Ａ）成分および（Ｂ）成分からなる本発明の注入薬液組成物は、トンネル掘削の際、切羽天端の崩落防止や緩みの拡大防止を目的として行なわれるウレタン系フォアポーリング工法または注入式長尺先受工法（ＡＧＦ工法）において、空隙やクラックの多い軟質ないし不安定な地盤、岩盤、破砕帯層に注入固結される。かかる注入固結する方法については、とくに限定はなく、公知の方法を採用し得る。その一例をあげれば、たとえば、（Ａ）成分および（Ｂ）成分の注入量、圧力、配合比などをコントロールし得る比較配合式ポンプを用いる方法などがある。この方法では、（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを別々のタンクに入れ、岩盤などの所定箇所（たとえば０．５〜３ｍ程度の間隔で穿設された複数個の孔）に、あらかじめ固定されたスタチックミキサーや逆止弁などを内装した有孔のロックボルトや注入ロッドを通し、この中に前記タンク内の各成分を注入圧０．０５〜５ＭＰａで注入し、スタチックミキサーを通して、所定量の（Ａ）成分と（Ｂ）成分を均一に混合させ、所定の不安定岩盤ないし地盤箇所に注入浸透、硬化させて固結安定化する。
【００４６】
　なお、たとえばトンネルの天盤部に注入する場合には、注入に先立ち、たとえば約２ｍの所定の間隔で、たとえば４２ｍｍφビットのレッグオーガーを用いて削孔し、深さ２ｍ、削孔角度１０〜３０°の注入孔を設け、この注入孔に、スタチックミキサーおよび逆止弁を内装した有孔の長さが３ｍである中空炭素鋼管製ロックボルトを挿入し、該ロックボルトの口元を、注入薬液の逆流を防ぐために、ウエスおよび発泡硬質ウレタン樹脂などを用いてシールし、薬液を前記の方法で注入することが好ましい。注入作業は、注入圧が急激に上昇した時点、または所定注入量よりもさらに約５０％増量した時点で終了する。一般に、注入孔１個あたり薬液は３０〜２００ｋｇ注入することが好ましい。
【００４７】
　本発明の安定強化止水工法によれば、薬液の粘性が低く、不安定地域、クラックおよび破砕帯などへの浸透性がよく、広い範囲にわたって不安定岩盤や地盤などの安定化や止水を図ることができる。また、形成された硬化固結物は、高強度で耐久性を有するものであり、岩盤などへの付着、密着性にすぐれ、かつ難燃性を呈するものであり、しかも経済的であるので、実用上有利な方法である。
【実施例】
【００４８】
　以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００４９】
＜Ａ液の調製＞
　表１に示すように、原料をそれぞれ添加・混合し、Ａ液を調製した。Ａ液の調製に用いた原料を、以下にまとめて説明する。
【００５０】
（ケイ酸ナトリウム水溶液）
ケイ酸ナトリウム１：ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ比２．５（モル比）、固形分３７重量％
ケイ酸ナトリウム２：ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ比２．５（モル比）、固形分４０重量％
ケイ酸ナトリウム３：ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ比２．２（モル比）、固形分４１重量％
（アミン触媒）
ＴＭＡＥＥＡ：Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチルアミノエチルエタノールアミン
（ポリオール）
ＥＧ：エチレングリコール
【００５１】
【表１】
2004099880.tif 000002
【００５２】
＜Ｂ液の調製＞
　表２に示すように、原料をそれぞれ添加・混合し、Ｂ液を調製した。Ｂ液の調製に用いた原料を、以下にまとめて説明する。
【００５３】
（ポリイソシアネート）
Ｐ−ＭＤＩ−１：ＰＡＰＩ１３５（ダウ・ポリウレタン日本（株）製）、ＮＣＯ含量３１．５重量％
Ｐ−ＭＤＩ−２：ポリメリックＭＤＩ系プレポリマー。ＮＣＯ含量２７．５重量％（ＰＡＰＩ１３５（ダウ・ポリウレタン日本（株）製）９５重量部と、グリセリンにプロピレンオキシド７０重量％とエチレンオキシド３０重量％を付加重合させて得られた数平均分子量１５００のポリオキシアルキレントリオール５重量部とを、８０℃で、３時間反応させて得た。）
（希釈剤）
ＤＢＥＥＡ：アジピン酸とｎ−ブタノールのエチレンオキシド付加物とのジエステル、引火点２１５℃、数平均分子量４３４
ＰＣ：プロピレンカーボネート、引火点１３２℃
ＥＧＤＡＣ：エチレングリコールジアセテート、引火点９６℃
（シリコーン整泡剤）
ＳＺ−１６４２：日本ユニカー（株）製シリコーン系整泡剤
【００５４】
【表２】
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【００５５】
実施例１〜３および比較例１〜３
　容量１リットルのポリカップに、表３に示す組み合わせで、２０℃に温度調節したＡ液およびＢ液を１００ｇずつ計量し、ミキサーで５００ＲＰＭの回転速度で１０秒間混合・撹拌した。このときの性状について、以下の評価を行なった。結果を表３に示す。なお、比較例３は、発泡倍率が低いために３倍発泡供試体を成型することができず、圧縮強度の測定が不可能であった。
【００５６】
（１）Ｂ液の引火性：Ｂ液の引火点の測定値（クリーブランド開放式）が、２００℃以上のもの（消防法危険物第４類第４石油類該当）を○、２００℃未満７０℃以上のもの（消防法危険物第４類第３石油類該当）を×とした。
【００５７】
（２）混合液の相溶性：Ａ液、Ｂ液を前記の方法にて混合した液を目視にて確認し、均一に混合され反応固結物も均一のものを○、混合液が不均一で反応固結物もいびつなものを×とした。
【００５８】
（３）発泡倍率：前記の方法にて混合した場合の反応硬化後の発泡体の容積をポリカップの目盛りから読み取り、反応硬化前の混合液容積で除した値を発泡倍率とした。
【００５９】
（４）硬化時間：前記の方法にて混合した場合の混合液が反応硬化した時間を、ストップウォッチにて計測した。
【００６０】
（５）圧縮強度：前記の方法にて混合した混合液約９０ｇを、直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍの円筒状モールドにすみやかに充填し、ふたをして内容物の漏れを防ぐことにより圧密して約３倍発泡固結体を成型した。常温で２４時間静置後に得られた供試体の一軸圧縮強度をＪＩＳ　Ｋ　７２２０（硬質発泡プラスチックの圧縮試験方法）に準じて測定した。
【００６１】
（６）総合評価：評価（１）〜（５）において、×が１つでもある場合を×、そうでない場合を○とした。
【００６２】
【表３】
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