(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の一般式（１）
【化１】
0003737305.tif 000006
（但し、式中Ｒ1はそれぞれ独立に水素またはメチル基を表わしＲ2Ｏは炭素数２〜１８のオキシアルキレン基の１種または２種以上の混合物を表わし、２種以上の場合はブロック状に付加していてもランダム状に付加していても良く、Ｒ3は炭素数８〜２２の炭化水素基を表わし、ｎはオキシアルキレン基の平均付加モル数であり１〜３００の数を表わす。）で示されるポリアルキレングリコールエステル単位（Ｉ）と、下記の一般式（２）
【化２】
0003737305.tif 000007
（Ｒ4はそれぞれ独立に水素またはメチル基を表わし、 Ｍはそれぞれ独立に水素、一価金属、二価金属、アンモニウムまたは有機アミンを表わす。）で示されるカルボン酸単位（ＩＩ）とをくり返し単位として含む共重合体（Ａ）及び水を含有する掘削安定液。
【請求項２】
下記の一般式（３）
【化３】
0003737305.tif 000008
（但し、式中Ｒ1は水素またはメチル基を表わしＲ2Ｏは炭素数２〜１８のオキシアルキレン基の１種または２種以上の混合物を表わし、２種以上の場合はブロック状に付加していてもランダム状に付加していても良く、Ｒ3は炭素数８〜２２の炭化水素基を表わし、ｎはオキシアルキレン基の平均付加モル数であり１〜３００の数を表わす。）で示されるポリアルキレングリコールエステル単量体（ＩＩＩ）と、下記の一般式（４）
【化４】
0003737305.tif 000009
（Ｒ4は水素またはメチル基を表わし、Ｍは水素、一価金属、二価金属、アンモニウムまたは有機アミンを表わす。）で示されるカルボン酸単量体（ＩＶ）を含む単量体混合物を重合して得られた共重合体（Ｂ）及び水を含有する掘削安定液。
【請求項３】
粘土鉱物をさらに含有してなる、請求項１または２に記載の掘削安定液。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載の掘削安定液を用いて掘削穴内壁面の崩壊を防止しながら地中を掘削する、掘削工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低粘度でも良好な濾水性が得られる掘削安定液およびこの掘削安定液を用いる掘削工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地下鉄建設工事等では、地中連続壁工法や地中杭工法等の掘削工法が広く知られている。地中連続壁工法は、地下にコンクリート構造物を築造する時の一般的な工法である。この工法は、まず、地中の掘削から始められ、このとき、掘削穴壁面の崩れを防止するために、ベントナイト等の粘土鉱物を含む掘削安定液を掘削穴に満たしながら、掘削が行われる。ここで用いる掘削安定液は、壁面の軟弱化を防止し、その水圧によって、壁面の崩壊を防止するが、これは、掘削安定液が掘削壁面に浸透する際に、添加されたの粘土鉱物が、土の粒子の間に詰まり堆積することにより、マッドケーキと言われる止水層ができるためであると考えられている。地中連続壁工法では、このように、壁面の安定化を行いながら掘削した後、構内に鉄筋籠等を挿入し、コンクリートを打ち込むことによって、連続したコンクリート構造物を形成することができる。この工法では、コンクリートを打ち込む時に、掘削安定液がコンクリートと置換されて回収される。近年、使用済みの掘削安定液を廃棄する際の廃棄処理の簡便さから、ベントナイトの含有量が低減される傾向にあるが、その場合、掘削安定液の粘度が低下して壁面を安定化させる能力（濾水性）が低下してしまうという欠点がある。これを解消する為に、通常、掘削安定液には、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等の増粘剤が配合されているが、ＣＭＣは腐敗し易いという問題や、分散しにくく、安定した物性の掘削安定液が得られ難いといった問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、腐敗しにくく、低粘度であっても濾水性に優れた掘削安定液およびこの掘削安定液を用いた掘削工法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために種々の面から検討を行ない、特定の共重合体を必須成分として含有する掘削安定液によって上記課題が一挙に解決されることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は、
[１]下記の一般式（１）
【０００５】
【化５】
0003737305.tif 000002
【０００６】
（但し、式中Ｒ1はそれぞれ独立に水素またはメチル基を表わしＲ2Ｏは炭素数２〜18のオキシアルキレン基の１種または２種以上の混合物を表わし、２種以上の場合はブロック状に付加していてもランダム状に付加していても良く、Ｒ3は炭素数１〜３０の炭化水素基を表わし、ｎはオキシアルキレン基の平均付加モル数であり１〜３００の数を表わす。）で示されるポリアルキレングリコールエステル単位（Ｉ）と、下記の一般式（２）
【０００７】
【化６】
0003737305.tif 000003
【０００８】
（Ｒ4はそれぞれ独立に水素またはメチル基を表わし、 Ｍはそれぞれ独立に水素、一価金属、二価金属、アンモニウムまたは有機アミンを表わす。）で示されるカルボン酸単位（ＩＩ）とをくり返し単位として含む共重合体（Ａ）及び水を含有する掘削安定液、または、
[２]下記の一般式（３）
【０００９】
【化７】
0003737305.tif 000004
【００１０】
（但し、式中Ｒ1は水素またはメチル基を表わしＲ2Ｏは炭素数２〜１８のオキシアルキレン基の１種または２種以上の混合物を表わし、２種以上の場合はブロック状に付加していてもランダム状に付加していても良く、Ｒ3は炭素数１〜３０の炭化水素基を表わし、ｎはオキシアルキレン基の平均付加モル数であり１〜３００の数を表わす。）で示されるポリアルキレングリコールエステル単量体（ＩＩＩ）と、下記の一般式（４）
【００１１】
【化８】
0003737305.tif 000005
【００１２】
（Ｒ4は水素またはメチル基を表わし、Ｍは水素、一価金属、二価金属、アンモニウムまたは有機アミンを表わす。）で示されるカルボン酸単量体（ＩＶ）を含む単量体混合物を重合して得られた共重合体（Ｂ）及び水を含有する掘削安定液、或いは、
[３]粘土鉱物をさらに含有してなる、上記[１]または[２]に記載の掘削安定液、そして、
[４]上記[１]、[２]、[３]のいずれかに記載の掘削安定液を用いて掘削穴内壁面の崩壊を防止しながら地中を掘削する工法によって達成される。
【００１３】
【発明の実施形態】
〔共重合体〕
本発明の掘削安定液は、ポリアルキレングリコールエステル単位（Ｉ）とカルボン酸単位（ＩＩ）を繰り返し単位として含む共重合体（Ａ）及び水を含有してなる。共重合体（Ａ）を得る方法には、種々の公知の方法が採用できて格別の制限は無いが、例えば、上記のポリアルキレングリコールエステル単量体（ＩＩＩ）とカルボン酸単量体（ＩＶ）を含む単量体混合物を重合して得られる共重合体（Ｂ）を用いることができ、或いは、ポリ（メタ）アクリル酸のホモポリマー及び／又はコポリマーに、アルコキシポリアルキレングリコールをエステル化する方法を採ることもできる。
【００１４】
該共重合体は、主鎖がポリカルボン酸で、側鎖にアルコキシポリアルキレングリコールを有するグラフトポリマーであることが重要である。主鎖のポリカルボン酸には種々のポリマーを用いることができるが、例えば、アクリル酸を含むポリマー、メタクリル酸を含むポリマー、アクリル酸とメタクリル酸とを含むポリマー等のポリ（メタ）アクリル酸類；スチレンと（無水）マレイン酸とを含むポリマー、オレフィンと（無水）マレイン酸とを含むポリマー、ビニルアルコールやアリルアルコール或いはイソプレンアルコール等の不飽和アルコールと（無水）マレイン酸とを含むポリマー、メチルビニルエーテルやエチルビニルエーテル等のビニルエーテルと（無水）マレイン酸とを含むポリマー等のポリマレイン酸類；或いはこれらの酸類の一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩または有機アミン塩等が挙げられ、これらの１種または２種以上を用いることができるが、任意の分子量や共重合組成のポリマーを得易いという面からは（メタ）アクリル酸類が好ましい。主鎖のポリカルボン酸は、カルボン酸相互の電気反発によって主鎖が大きく伸びることによって、必要に応じて、本発明の掘削安定液に適度な粘性を与えることができる。側鎖のアルコキシポリアルキレングリコールについては、炭素数の多いアルコキシル基を有することが重要である。ポリアルキレングリコール中のアルコキシル基の炭素数は、１〜３０、好ましくは４〜２２、より好ましくは４〜１８、更には４〜１２、更に好ましくは４〜８、或いは８〜２２、更には１２〜２２、更に好ましくは１２〜１８である。該共重合体が、側鎖に炭素数の大きいアルコキシル基を有する場合、該共重合体は、分子量が低くても水溶液中で高い粘性を示す。そのような現象が、低粘度でも濾水性に優れる掘削安定液をもたらす要因であろうとも考えられる。その作用機構は明確ではないが、例えば、以下のようにも考えられる。
【００１５】
１．アルコキシル基相互が疎水的に会合し、それを介して該共重合体間で橋かけが起こり、掘削安定液が適度な粘性を呈する。
【００１６】
２．該共重合体が、ベントナイト等の粘土鉱物を微細に分散する（例えばアルコキシル基が粘土鉱物に疎水吸着し、ポリカルボン酸の電気反発やポリエチレングリコールの立体反発で分散する等）。
３．上記１．で述べた該共重合体間の橋かけによって、分散したベントナイト微粒子は軽く浮遊し沈降が防止される。
４．そして、微細なベントナイト粒子の目詰まり効果によって良好な止水層ができる。
【００１７】
このような疎水基を含有する水溶性ポリマーは、疎水基同士の会合によって水中で分子量のジャンピングが起こるようである。このようなポリマーの用途としては、本発明の如く、掘削安定液中の粘土鉱物を分散させる分散剤以外にも、化粧品、洗剤、紙おむつ、汚泥用凝集剤、紙用凝集剤、等があり、作用としては、増粘、ゲル化、乳化、保護コロイド、粘結、気泡安定化、再汚染防止、表面張力低下、接着、保湿、キレート、吸水、など多岐に渡る。カチオン性の水溶性ポリマーに疎水基を組み込めば、希釈水系で大きな凝集作用を発現し、製紙用パルプの凝集剤やサイズ定着剤への応用が期待される。
【００１８】
ポリアルキレングリコールエステル単量体（ＩＩＩ）は、炭素数１〜３０のアルコールに、炭素数２〜１８のアルキレンオキシドを１〜３００モル付加したアルコキシポリアルキレングリコールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物である。かかる炭素数１〜３０のアルコールとしては、メタノール、エタノール、２−プロパノール、１−ブタノール、オクタノール、２−エチル−１−ヘキサノール、ノニルアルコール、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール等の炭素原子数１〜３０の脂肪族アルコール類；シクロヘキサノール等の炭素原子数３〜３０の脂環族アルコール類；フェノール、フェニルメタノール（ベンジルアルコール）、メチルフェノール（クレゾール）、ｐ−エチルフェノール、ジメチルフェノール（キシレノール）、ｐ−ｔ−ブチルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、フェニルフェノール、ナフトール等のベンゼン環を有するアルコール類；アリルアルコール、メタリルアルコール、クロチルアルコール等の炭素原子数３〜４のアルケニル基を有するアルコール類：等が挙げられる。これらのアルコールの内で、本願の課題を解決する為には、炭素数の多いアルコール（以下、「高級アルコール」という。）を用いるのが有利である。そのような炭素数としては、１〜３０、好ましくは４〜２２、より好ましくは４〜１８、更には４〜１２、更に好ましくは４〜８、或いは８〜２２、更には１２〜２２、更に好ましくは１２〜１８である。
【００１９】
単量体（ＩＩＩ）の具体例としては、メトキシ（ポリ）エチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、メトキシ（ポリ）プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、メトキシ（ポリ）エチレングリコール（ポリ）プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ブトキシ（ポリ）エチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ブトキシ（ポリ）プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ブトキシ（ポリ）エチレングリコール（ポリ）プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、オクタキシ（ポリ）エチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、オクタキシ（ポリ）プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、オクタキシ（ポリ）エチレングリコール（ポリ）プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ドデカノキシ（ポリ）エチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ドデカノキシ（ポリ）プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ドデカノキシ（ポリ）エチレングリコール（ポリ）プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、オクタデカノキシ（ポリ）エチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、オクタデカノキシ（ポリ）プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、オクタデカノキシ（ポリ）エチレングリコール（ポリ）プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、フェノキシ（ポリ）エチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、フェノキシ（ポリ）プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、フェノキシ（ポリ）エチレングリコール（ポリ）プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、等を挙げることができ、これらの1種または2種以上を用いることができる。
【００２０】
ポリアルキレングリコールの平均付加モル数ｎは、１〜３００、好ましくは２〜２５０、より好ましくは２〜２００、更に好ましくは２〜１５０、更により好ましくは、５〜９０である。３００を越えると重合性が低下する。ポリアルキレングリコールを構成する原料である炭素数２〜１８のアルキレンオキシドとしては、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、イソブチレンオキシド、１−ブテンオキシド、２−ブテンオキシド等を挙げることができ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。良好な濾水性を発現させるには該共重合体は水溶性であるのが好ましく、その点ではエチレンオキシドが多く導入されるのが好ましく、ポリアルキレングリコールの５０〜１００重量％がポリエチレングリコールであるのが好ましい。また、このようにエチレンオキシドを多く導入して該共重合体の水溶性を向上させると、例えばカルシウムイオン等の多価金属の含有量が多い水溶液によって該共重合体主鎖のポリカルボン酸が不溶化しても、該共重合体自身は水溶性を保つことができる。そして、該共重合体の増粘機構は該共重合体中の前記アルコキシル基の疎水会合にもよるものであるので、ポリアクリル酸ソーダの如くカルボン酸塩の電気反発によってポリマー主鎖が伸びて増粘するのとは異なり、塩濃度によって増粘作用が大きく変動、低下することもない。
【００２１】
カルボン酸単量体（ＩＶ）としては、アクリル酸、メタクリル酸およびこれらの一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩または有機アミン塩等が挙げられ、これらの１種または２種以上を用いることができる。
【００２２】
必要に応じて、繰り返し単位（Ｉ）、（ＩＩ）以外の繰り返し単位（V）を導入することができる。そのような繰り返し単位（V）を与える単量体（VＩ）は、ポリアルキレングリコールエステル単量体（ＩＩＩ）及び／又はカルボン酸単量体（ＩＶ）と共重合可能な単量体であって、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、並びにそれらの一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩及び有機アミン塩などの不飽和ジカルボン酸類、又はそれらの無水物；前記不飽和ジカルボン酸類と炭素数１〜２２個のアルコールとのハーフエステル、ジエステル；前記不飽和ジカルボン酸類と炭素数１〜２２のアミンとのハーフアミド、ジアミド；これらのアルコールやアミンに炭素数２〜４のオキシアルキレンを１〜３００モル付加させたアルキルポリアルキレングリコールと前記不飽和ジカルボン酸類とのハーフエステル、ジエステル；前記不飽和ジカルボン酸類と炭素数２〜４のグリコールもしくはこれらのグリコールの付加モル数２〜３００のポリアルキレングリコールとのハーフエステル、ジエステル；マレアミン酸と炭素数２〜４のグリコールもしくはこれらのグリコールの付加モル数２〜３００のポリアルキレングリコールとのハーフアミド；トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコール（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレートなどの（ポリ）アルキレングリコールジ（メタ）アクリレート類；ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレートなどの二官能（メタ）アクリレート類；トリエチレングリコールジマレート、ポリエチレングリコールジマレートなどの（ポリ）アルキレングリコールジマレート類；ビニルスルホネート、（メタ）アリルスルホネート、２−（メタ）アクリロキシエチルスルホネート、３−（メタ）アクリロキシプロピルスルホネート、３−（メタ）アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピルスルホネート、３−（メタ）アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピルスルホフェニルエーテル、３−（メタ）アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピルオキシスルホベンゾエート、４−（メタ）アクリロキシブチルスルホネート、（メタ）アクリルアミドメチルスルホン酸、（メタ）アクリルアミドエチルスルホン酸、２−メチルプロパンスルホン酸（メタ）アクリルアミド、スチレンスルホン酸などの不飽和スルホン酸類、並びにそれらの一価金属塩、二価金属塩、アンモニウム塩及び有機アミン塩；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルへキシル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシブチル、クロトン酸メチル、（メタ）アクリル酸グリシジルなどの（メタ）アクリル酸と炭素数１〜２２個のアルコールとのエステル；メチル（メタ）アクリルアミドのように不飽和モノカルボン酸類と炭素数１〜２２個のアミンとのアミド類；スチレン、α−メ���ルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−メチルスチレンなどのビニル芳香族類；１，４−ブタンジオールモノ（メタ）アクリレート、１，５−ペンタンジオールモノ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノ（メタ）アクリレートなどのアルカンジオールモノ（メタ）アクリレート類；ブタジエン、イソプレン、２−メチル−１，３−ブタジエン、２−クロル−１，３−ブタジエンなどのジエン類；（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルアルキルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミドなどの不飽和アミド類；（メタ）アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリルなどの不飽和シアン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどの不飽和エステル類；（メタ）アクリル酸アミノエチル、（メタ）アクリル酸メチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノプロピル、（メタ）アクリル酸ジブチルアミノエチル、ビニルピリジンなどの不飽和アミン類；ジビニルベンゼンなどのジビニル芳香族類；トリアリルシアヌレートなどのシアヌレート類；（メタ）アリルアルコール、グリシジル（メタ）アリルエーテルなどのアリル類；ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート等の不飽和アミノ化合物類；メトキシポリエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールモノビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アリルエーテル、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アリルエーテル、などのビニルエーテル或いはアリルエーテル類；ポリジメチルシロキサンプロピルアミノマレインアミド酸、ポリジメチルシロキサンアミノプロピレンアミノマレインアミド酸、ポリジメチルシロキサン−ビス−（プロピルアミノマレインアミド酸）、ポリジメチルシロキサン−ビス−（ジプロピレンアミノマレインアミド酸）、ポリジメチルシロキサン−（１−プロピル−３−アクリレート）、ポリジメチルシロキサン−（１−プロピル−３−メタクリレート）、ポリジメチルシロキサン−ビス−（１−プロピル−３−アクリレート）、ポリジメチルシロキサン−ビス−（１−プロピル−３−メタクリレート）などのシロキサン誘導体；メトキシポリエチレングリコール、エトキシポリエチレングリコール、プロポキシポリエチレングリコール、メトキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコール、エトキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコール、プロポキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールなどのアルコキシポリアルキレングリコールとメタクリル酸とのエステル化物などを挙げることができ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
【００２３】
本発明の共重合体（Ａ）の繰り返し単位の重量比率（Ｉ）／（ＩＩ）／（Ｖ）は、本発明の共重合体（Ｂ）に用いられる単量体の重量比率（ＩＩＩ）／（ＩＶ）／（ＶＩ）と相等しく、（ＩＩＩ）／（ＩＶ）／（ＶＩ）＝１〜９９／９９〜１／０〜５０、好ましくは５〜９５／９５〜５／０〜５０、より好ましくは１０〜９０／９０〜１０／０〜５０の範囲である。共重合体（Ａ）及び／又は共重合体（Ｂ）の重量平均分子量は１，０００〜１，０００，０００、好ましくは１，０００〜７５０，０００、より好ましくは１，０００〜５００，０００、更に好ましくは５，０００〜５００，０００、更により好ましくは、１０，０００〜５００，０００である。これらの重量比率と重量平均分子量の範囲を外れると課題を解決できない。
【００２４】
共重合体（Ａ）及び／又は共重合体（Ｂ）を得る方法は、特に限定されず、例えば重合開始剤を用いての溶液重合や塊状重合などの公知の重合方法を採用できる。
【００２５】
重合方法は、回分式でも連続式でも行なうことができ、その際必要に応じて使用される溶媒としては、公知のものを使用でき特に限定されない。そのような溶剤としては、例えば水；メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類；ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、ｎ−ヘプタンなどの芳香族あるいは脂肪族炭化水素類；酢酸エチルなどのエステル類；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類；などが挙げられるが、単量体混合物及び得られるポリカルボン酸の溶解性からは、水および炭素数１〜４の低級アルコールよりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用いることが好ましい。
【００２６】
重合開始剤としては、公知のものを使用でき特に限定されない。このような重合開始剤としては、例えば過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩；過酸化水素；アゾビス−２メチルプロピオンアミジン塩酸塩、アゾ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シド、ラウロイルパーオキシド、クメンハイドロパーオキシドなどのパーオキシド；などを挙げることができ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。この際、促進剤として亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、モール塩、ピロ重亜硫酸ナトリウム、ホルムアルデヒドナトリウムスルホキシレート、アスコルビン酸などの還元剤；エチレンジアミン、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、グリシンなどのアミン化合物；などの１種又は２種以上を併用することもできる。
【００２７】
連鎖移動剤も必要に応じて使用できる。連鎖移動剤としては、公知のものを使用でき特に限定されないが、例えばメルカプトプロピオン酸、メルカプトプロピオン酸２−エチルヘキシルエステル、オクタン酸２−メルカプトエチルエステル、１，８−ジメルカプト−３，６−ジオキサオクタン、デカントリチオール、ドデシルメルカプタン、ヘキサデカンチオール、デカンチオール、四塩化炭素、四臭化炭素、α−メチルスチレンダイマー、ターピノーレン、α−テルピネン、γ−テルピネン、ジペンテン、２−アミノプロパン−１−オールなどを挙げることができ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
【００２８】
重合温度は、用いられる重合方法、溶媒、重合開始剤、連鎖移動剤により適宜定められるが、通常０〜１５０℃の範囲内で行なわれる。
【００２９】
このようにして得られた共重合体（Ａ）及び／又は共重合体（Ｂ）は、そのままでも用いられるが、必要に応じて、更にアルカリ性物質で中和して用いても良い。このようなアルカリ性物質としては、一価金属及び二価金属の水酸化物、塩化物及び炭酸塩等の無機塩；アンモニア；有機アミン等が好ましいものとして挙げられる。
【００３０】
〔粘土鉱物〕
本発明にかかる掘削安定液において、粘土鉱物は掘削安定液に基本的な粘度特性と濾水性とを付与するものである。粘土鉱物としては、たとえば、セピオライト、アタパルジャイト、エントリガイド、ベントナイト、カオリンクレー、モンモリロナイト、エクトライト、サポナイト、バイデライト、ゼオライト、パリゴルスカライト、雲母等を挙げることができ、１種または２種以上使用される。これらのうちでも、セピオライト、アタパルジャイト、エントリガイド、ベントナイトおよびカオリンクレーから選ばれた少なくとも１種は、濾水性が高いため好ましい。
【００３１】
〔掘削安定液〕
本発明にかかる掘削安定液は、基本的には、上記した共重合体および水を含有した液であるが、施工直前に至る任意の時点で、上記した粘土鉱物や、必要に応じて他の添加剤等を更に含有した液としてもよい。
【００３２】
掘削安定液を構成する上記各成分の相互割合については、特に限定はないが、共重合体（Ａ）及び／又は共重合体（Ｂ）の配合割合は、掘削安定液１００重量部中、好ましくは０．０１〜２０重量部、更に好ましくは０．０５〜１０重量部である。共重合体（Ａ）及び／又は共重合体（Ｂ）の配合割合が０．０１重量部未満であると、濾水性が低下するおそれがある。他方、共重合体（Ａ）及び／又は共重合体（Ｂ）の配合割合が２０重量部超であると、掘削安定液の粘度が高くなりすぎ、取扱いにくくなるおそれがある。
【００３３】
粘土鉱物の配合割合は、掘削安定液１００重量部中、好ましくは２０重量部以下であり、さらに好ましくは０．５〜１０重量部である。粘土鉱物の配合割合が２０重量部を超えると、粘度が高くなりすぎるおそれがある。
【００３４】
掘削安定液は、上記各成分以外に、たとえば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア（水）、アミン類等のアルカリ性物質；シリコーン系消泡剤、プロルニック型消泡剤、鉱物系消泡剤等の消泡剤；ポリアクリル酸系分散剤等の分散剤；ＣＭＣ、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子等の添加剤を配合したものでもよい。上記添加剤は、掘削安定液の濾水性を大きく落とさない範囲で配合することができる。
【００３５】
〔掘削工法〕
本発明にかかる掘削工法は、ドリル、ＢＷ掘削機、バケット式ハイドロフレーズ、エレクトロミル等の掘削機を用いて地中にトンネル等の掘削穴を形成しながら、本発明の掘削安定液（粘土鉱物を含むことがある）をこの掘削穴に満たすと、掘削穴内壁面に掘削安定液が浸透する際に、ベントナイト等の粘土鉱物が、土の粒子の隙間に詰まり、堆積することによって、マッドケーキと呼ばれる水を通しにくい泥壁層が形成されるようになる。この泥壁層は止水性が高く、掘削壁面を補強し、掘削安定液の水圧によって掘削穴内壁面の崩壊が防止されるようになる。
【００３６】
上記のように、壁面の安定化を行いながら掘削した後、構内に鉄筋籠等を挿入して、コンクリートを打ち込むことによって、連続したコンクリート構造物が形成されるようになる。ここで、コンクリートを打ち込む時に、掘削安定液がコンクリートと置換され、掘削安定液が回収される。
【００３７】
この掘削工法は、シールド工法等の安定液をコンクリートと置換しない工法、地中連続壁工法や地中杭工法等の掘削安定液をコンクリート等と置換する掘削工法等、掘削安定液を使用するあらゆる工法に広く使用できる。
【００３８】
【実施例】
以下に、本発明の実施例と比較例とを示すが、本発明は下記実施例に限定されない。以下、「％」は「重量％」、「部」は「重量部」を表わす。
【００３９】
−製造例１−
滴下ロート、攪拌機、窒素導入管、温度計および冷却器を備えたガラス製反応容器に、メタノール９９部を仕込み、攪拌下に反応容器内を窒素置換し、窒素雰囲気下で沸点まで加熱した。次に、ラウロキシポリエチレングリコールモノメタクリレート（エチレンオキシドの平均付加モル数２５個）１３７部、メタクリル酸１６３部、メタノール１５０部、水１５０部、及びメルカプトプロピオン酸１部を混合したモノマー溶液、ならびに１．１５％過硫酸アンモニウムの水／メタノール混合溶液２４０部を４時間で滴下し、更に１．１５％過硫酸アンモニウムの水／メタノール混合溶液６０部を１時間滴下した。そして、１時間引き続いて沸点に温度を維持して重合反応を完結させた後、水を加えながらメタノールを蒸留留去し、重量平均分子量５３，０００の共重合体水溶液（１）を得た。
【００４０】
−実施例１−
ステンレスカップに、上記製造例１で得られた共重合体水溶液（１）を固形分で１．２部測り採り、水を加えて０．２％水溶液６００部を得た。更に、シリコーン系消泡剤であるノプコ８０３４Ｌ（サンノプコ（株）製）０．６部、及びベントナイト（クニゲルＶＩ：クニミネ工業（株）製）１８部を添加し、ハミルトンビーチミキサーを用いて回転速度１２００ｒｐｍで１０分間攪拌した。２４時間放置後、再びハミルトンビーチミキサーを用いて１５分間攪拌し本発明の掘削安定液（１）を得た。そのファンネル粘度および濾水量を以下に示すＡｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＡＰＩ）の試験方法に準じた方法で測定した。ファンネル粘度は２０秒、濾水量は１３ｍｌであった。
【００４１】
[ファンネル粘度]
漏斗型のファンネル粘度計に上記の掘削安定液を５００ｍｌ採り、その全量が流出するまでの時間を測定する。
【００４２】
[濾水量]
濾水量測定装置のシリンダー内に安定液を２９０ｍｌ入れ、直径９ｃｍの東洋濾紙Ｎｏ．４を置き、ドレン付きの蓋をセットする。シリンダーを所定位置に固定し、メスシリンダーをセットした後に窒素ボンベを用いてシリンダー内に圧力（３ｋｇ／ｃｍ2 ）をかけ、３０分間に流出する水の量（ｍｌ）をメスシリンダーで測定した。
【００４３】
−実施例２−
実施例１で、共重合体（１）を固形分で６部測り採り、水を加えて１．０％水溶液６００部を得た以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、得られた本発明の掘削安定液（２）のファンネル粘度および濾水量を測定した。ファンネル粘度は３４秒、濾水量は４ｍｌであった。
【００４４】
−比較例１−
水６００部とベントナイト（クニゲルＶＩ：クニミネ工業（株）製）１８部とをステンレスカップに加え、ハミルトンビーチミキサーを用いて回転速度１２００ｒｐｍで１５分間攪拌した。２４時間放置後、再びハミルトンビーチミキサーを用いて１５分間攪拌し比較掘削安定液（１）を得た。ファンネル粘度は２０秒、濾水量は２５ｍｌであった。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の掘削安定液（１）のファンネル粘度は低く、共重合体が添加されていない比較掘削安定液（１）と同等であるにも拘わらず、濾水量は、ほぼ半減している。本発明の掘削安定液（２）では、掘削安定液に軽い粘性を付与させたところ、濾水量は比較掘削安定液（１）に比べて更に圧倒的に良好であった。
【００４６】
このように、本発明にかかる掘削安定液は、腐敗しにくく、低粘度にも拘わらず濾水性に優れる。また、本発明にかかる掘削工法は、上記掘削安定液を用いているため、掘削穴内壁面の崩壊を確実に防止することができるとともに、廃泥処理が軽減され、経済的に有利である。