JP2018150697A - 地盤凍結方法、及び、地盤凍結装置 - Google Patents
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Abstract
Description
冷却装置5では凝縮器7と冷却塔8との間で水が循環している。冷却装置5では液化器6と凝縮器7との間で一次冷媒(例えばアンモニア(液化アンモニア))が循環している。
第1冷媒流通管2をセグメント11のスキンプレート13の内面13bに貼り付ける作業は、セグメント11を製造する地上の工場で行われることが好ましい。
図3は、本実施形態における第1冷媒流通管2を示す斜視図である。図4は、本実施形態における冷媒流通部材20の概略構成を示す図である。ここで、図4(ア)は冷媒流通部材20の斜視図であり、図4(イ)は冷媒流通部材20の断面図である。
複数のセグメント11が組み立てられてトンネル18が構築された状態で、冷媒流通部材20はトンネル軸方向に延びる。
まず、図5(ア)に示すように、第1冷媒流通管2を有するセグメント11を組み立ててトンネル18を構築する。
次に、第1冷媒流通管2内及び第2冷媒流通管3内に二次冷媒である液化二酸化炭素を流通させて、トンネル18の周辺地盤を凍結させる。
このようにして、トンネル18の周辺地盤が凍結される。
図2に示すように、スキンプレート13の内面13bは、トンネル18のトンネル周方向に沿うように湾曲した湾曲面となっている。セグメント11については、地上の工場での製造時に、スキンプレート13の内面13b(湾曲面)に微小な不陸が形成され得る。セグメント11を製造する地上の工場にて冷媒流通部材20をスキンプレート13の内面13bに貼り付ける際に、冷媒流通部材20の表面20aとスキンプレート13の内面13bとの間に前記不陸による空隙が生じると、この空隙が二次冷媒(液化二酸化炭素)とトンネル18の周辺地盤との熱交換の妨げになる。ゆえに、本変形態様では、地上の工場にて、冷媒流通部材20の表面20aとスキンプレート13の内面13bとの間に充填材(換言すれば不陸調整材又は間詰め材)を充填する。この充填材の充填作業は、セグメント11の製造と、第1冷媒流通管2のスキンプレート13への設置(貼り付け)とを行う地上の工場にて行われることが好ましい。すなわち、この充填材の充填作業は、セグメント11を組み立ててトンネル18を構築するに先立って行われ得る。ここで、充填材(換言すれば不陸調整材又は間詰め材)としては、例えばエポキシ樹脂モルタル、セメントペースト、モルタルなどを用いることができる。樹脂系の接着剤を充填材(換言すれば不陸調整材又は間詰め材)として使用してもよい。従って、本変形態様では、冷媒流通部材20は、スキンプレート13の内面13bとの間に充填材を介在させた状態で、スキンプレート13の内面13bに貼り付けられている。このように、スキンプレート13の内面13bとの間に充填材が充填された冷媒流通部材20であっても、トンネル18の構築後(セグメント11の組み立て後)の地山の圧力によるスキンプレート13の変形に追従して変形可能である。
前述の第1実施形態及びその変形態様と異なる点について説明する。
断熱材28は、少なくとも、冷媒流通部材20の表面20b(前述の表面20aと反対の側の表面)を覆うようにセグメント11に設けられる。断熱材28としては、例えば発泡ウレタンなどが用いられ得る。
前述の第1実施形態及びその変形態様と異なる点について説明する。
第1冷媒流通管2のうち接続口23a,23b以外の部分は、コンクリート41内に埋設されている。
前述の第1実施形態及びその変形態様と異なる点について説明する。
セグメント50を製造する地上の工場では、本体51の製造時に第1冷媒流通管2のうち接続口23a,23b以外の部分を本体51内に埋設する。
尚、複数のセグメント50が組み立てられてトンネル18が構築された状態で、冷媒流通部材20はトンネル軸方向に延びる。
2 第1冷媒流通管
3 第2冷媒流通管
4 冷媒循環ポンプ
5 冷却装置
6 液化器
7 凝縮器
8 冷却塔
11 セグメント
12 枠体
13 スキンプレート
13a 外面
13b 内面
14 縦リブ
15 主桁
16 継手板
18 トンネル
20 冷媒流通部材
20a,20b 表面
21a,21b ソケット
22a,22b 管状部材
23a,23b 接続口
24 微小冷媒流路
26 継手部材
28 断熱材
29 冷媒流通管
30,31 第2冷媒流通管
40 セグメント
41 コンクリート
41a 内面
50 セグメント
51 本体
51a 内面
51b 外面
Claims (14)
- 第1冷媒流通管を有するセグメントを組み立てて筒状のトンネルを構築する工程と、
前記トンネルにて隣り合う前記セグメント同士の各々の前記第1冷媒流通管同士を第2冷媒流通管を介して連結する工程と、
前記第1冷媒流通管内及び前記第2冷媒流通管内に冷媒を流通させて、前記トンネルの周辺地盤を凍結させる工程と、
を含む、地盤凍結方法。 - 前記セグメントは鋼製であり、
前記第1冷媒流通管は、その少なくとも一部が、前記セグメントのスキンプレートの内面に貼り付けられている、請求項1に記載の地盤凍結方法。 - 前記トンネルにて隣り合う前記セグメント同士は、各々の板状部材が互いに接触した状態で連結されており、
前記第2冷媒流通管は、前記板状部材を跨ぐように延びている、請求項2に記載の地盤凍結方法。 - 前記セグメントを組み立てて前記トンネルを構築するに先立って、前記セグメントの枠体内にコンクリートを充填し、
前記第1冷媒流通管は、その冷媒流入口部及び冷媒排出口部がそれぞれ前記コンクリート外に露出して、残部が前記コンクリート内に埋設される、請求項2又は請求項3に記載の地盤凍結方法。 - 前記セグメントは、その本体がコンクリート製であり、
前記第1冷媒流通管は、その冷媒流入口部及び冷媒排出口部がそれぞれ前記本体外に露出して、残部が前記本体内に埋設されている、請求項1に記載の地盤凍結方法。 - 前記セグメントを組み立てて前記トンネルを構築するに先立って、前記セグメントに設けられた前記第1冷媒流通管を覆うように断熱材を前記セグメントに設ける、請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の地盤凍結方法。
- 前記第2冷媒流通管は前記第1冷媒流通管に着脱可能に取り付けられる、請求項1〜請求項6のいずれか1つに記載の地盤凍結方法。
- 地中に構築される筒状のトンネルの周辺地盤を凍結する装置であって、
前記トンネルを構成するセグメントに設けられた第1冷媒流通管と、
前記トンネルにて隣り合う前記セグメント同士の各々の前記第1冷媒流通管同士を連結する第2冷媒流通管と、
前記第1冷媒流通管内及び前記第2冷媒流通管内に冷媒を供給する冷媒供給装置と、
を有する、地盤凍結装置。 - 前記セグメントは、
複数の板状部材によって構成される鋼製の枠体と、
前記枠体の地山側を塞ぐように配置される鋼製のスキンプレートと、
を有し、
前記第1冷媒流通管は、その少なくとも一部が、前記スキンプレートにおける地山側と反対の側の面に貼り付けられている、請求項8に記載の地盤凍結装置。 - 前記トンネルにて隣り合う前記セグメント同士は、各々の前記板状部材が互いに接触した状態で連結されており、
前記第2冷媒流通管は、前記接触した状態の前記板状部材を跨ぐように延びている、請求項9に記載の地盤凍結装置。 - 前記枠体内にはコンクリートが充填されており、
前記第1冷媒流通管は、その冷媒流入口部及び冷媒排出口部がそれぞれ前記コンクリート外に露出して、残部が前記コンクリート内に埋設されている、請求項9又は請求項10に記載の地盤凍結装置。 - 前記セグメントは、その本体がコンクリート製であり、
前記第1冷媒流通管は、その冷媒流入口部及び冷媒排出口部がそれぞれ前記本体外に露出して、残部が前記本体内に埋設されている、請求項8に記載の地盤凍結装置。 - 前記セグメントに設けられた前記第1冷媒流通管を覆う断熱材を更に有する、請求項8〜請求項12のいずれか1つに記載の地盤凍結装置。
- 前記第2冷媒流通管は前記第1冷媒流通管に着脱可能に取り付けられる、請求項8〜請求項13のいずれか1つに記載の地盤凍結装置。
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