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公開番号2025175108
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-28
出願番号2025152651,2024118557
出願日2025-09-12,2018-11-12
発明の名称岩盤固結用注入薬液組成物及び成形体
出願人東ソー株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C09K 17/46 20060101AFI20251120BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】漏水や湧水が多い環境下においても水分に影響されることなく安定した作業性及び反応性が得られ、薬液注入時やトンネル掘削時における地盤補強のための発泡性制御による樹脂強度を確保することができる岩盤固結用注入薬液組成物を提供すること。
【解決手段】ポリオール成分(A)と、ポリイソシアネート成分(B)とを含んでなる岩盤固結用注入薬液組成物であって、ポリオール成分(A)が、珪酸ナトリウム水溶液(A-1)、官能基数が3以上且つ分子量200以下の有機ポリオール(A-2)、及び活性水素を1つ有する3級アミン触媒(A-3)を含み、ポリイソシアネート成分(B)が、ジフェニルメタンジイソシアネートとポリフェニルポリメチレンポリイソシアネートとの混合物、及びその混合物とポリオールとの反応生成物を含むこと、を特徴とする岩盤固結用注入薬液組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ポリオール成分（Ａ）と、ポリイソシアネート成分（Ｂ）とを含んでなる岩盤固結用注入薬液組成物であって、
ポリオール成分（Ａ）が、
珪酸ナトリウム水溶液（Ａ－１）、
官能基数が３以上且つ分子量２００以下の有機ポリオール（Ａ－２）、及び
活性水素を１つ有する３級アミン触媒（Ａ－３）
を含み、
ポリイソシアネート成分（Ｂ）が、
ジフェニルメタンジイソシアネートとポリフェニルポリフェニレンポリイソシアネートとの混合物、及びその混合物とポリオールとの反応生成物を含むこと、
を特徴とする岩盤固結用注入薬液組成物。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
官能基数が３以上且つ分子量２００以下の有機ポリオール（Ａ－２）が、グリセリンであることを特徴とする請求項１に記載の岩盤固結用注入薬液組成物。
【請求項３】
活性水素を１つ有する３級アミン触媒（Ａ－３）が、ポリオール成分（Ａ）中に０．１～５質量％含有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の岩盤固結用注入薬液組成物。
【請求項４】
珪酸ナトリウム水溶液（Ａ－１）の固形分が３０～５０質量％であり、且つ固形分中のＳｉＯ
２
／Ｎａ
２
Ｏのモル比が２．０～３．０であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の岩盤固結用注入薬液組成物。
【請求項５】
ポリオール成分（Ａ）とポリイソシアネート成分（Ｂ）の質量比が、ポリオール成分（Ａ）／ポリイソシアネート成分（Ｂ）＝１００／５０～１００／１５０であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の岩盤固結用注入薬液組成物。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の岩盤固結用注入薬液組成物から得られる成形体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、湧水・漏水の多い環境下でも使用することができる注入薬液組成物に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
不安定岩盤や不安定地盤の強化方法として、例えばロックボルト工法と呼ばれるトンネル掘削後の周辺地山の安定化を行う工法があり、ボルトを薬液にて固定・定着させることによって、トンネル構造物を保護することを目的として行われるものである。このような岩盤固結用の注入薬液として、高い強度を有するモルタルなどの無機系材料が使用されてきた。しかし、モルタルなどの無機系材料は、強度発現までに要する時間が長いことから作業効率が十分ではなく、また漏水や湧水が発生する場合には材料が水中に流出してしまうという問題があった。
【０００３】
現在、漏水や湧水が発生しやすい地域でのトンネル掘削が行われている中、流水下での岩盤固結用の薬液を注入するケースが増加しており、薬液による流水の水質汚染や、薬液注入時の漏水がトンネル掘削作業の効率や安全性確保の障害となり、改善が求められつつある。
【０００４】
そこでこれらの問題を解決するために無機－有機複合系の土壌安定化の為の薬液である水ガラスと称する珪酸塩水溶液とポリイソシアネート組成物との組み合わせから得られる注入薬液が使用されている。
【０００５】
例えば、特許文献１では、珪酸塩水溶液、３級アミン触媒を含有するポリオール成分と、オキシアルキレン鎖を有するジフェニルメタンジイソシアネートを含むイソシアネート成分とを岩盤固結用の注入薬液として用いることにより、短時間で硬化及び樹脂の強度発現ができ、低い発泡倍率のため高い樹脂強度がみとめられることが開示されている。しかしながら、当該ポリオール成分には、有機ポリオール成分が無いことから、ポリイソシアネートとの混合性に乏しいため、水中に溶出することによる水質汚染が懸念される。
【０００６】
また、特許文献２では、珪酸塩水溶液、３級アミン触媒、及びポリオール成分としてグリセリンまたはアミノ基含有ポリオールを含有するポリオール成分と、ジフェニルメタンジイソシアネートを含むイソシアネート成分とを岩盤固結用の注入薬液として用いることにより、前記と同様に短時間で硬化及び強度発現できることが開示されている。しかしながら、当該ポリオール組成では発泡性が高いことによる高い樹脂強度の確保が難しく、流水下において、漏水の抑制ができず作業時の効率性および安全性が確保できないことが懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開平４－３１８０９６号公報
特開２００１－１９９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、漏水や湧水が多い環境下においても水分に影響されることなく安定した作業性及び反応性が得られ、薬液注入時やトンネル掘削時における地盤補強のための発泡性制御による樹脂強度を確保した岩盤固結用注入薬液組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、珪酸ナトリウム水溶液を含む特定のポリオール成分（Ａ）と、ポリイソシアネート成分（Ｂ）とからなる岩盤固結用注入薬液組成物により、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち本発明は以下の［１］～［６］の実施形態を含むものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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