JPH06173242A - 凍結工法及び凍結管 - Google Patents
凍結工法及び凍結管Info
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- JPH06173242A JPH06173242A JP32402692A JP32402692A JPH06173242A JP H06173242 A JPH06173242 A JP H06173242A JP 32402692 A JP32402692 A JP 32402692A JP 32402692 A JP32402692 A JP 32402692A JP H06173242 A JPH06173242 A JP H06173242A
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- triple
- triple pipe
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 凍結管或いは三重管の半径方向寸法を可能な
限り小さくする。 【構成】 凍結剤（Ｃ）を注入して地盤（Ｇ）を凍結す
る際に、ボーリング孔に挿入される三重管（凍結管：１
０）の半径方向外側の区画（１８）の非凍結範囲（Ａ）
に相当する部分には断熱材として作用する気体が存在も
しくは循環するか、或いは該区画は実質的に真空状態に
保持されている。この場合、三重管（１０）の最も外側
の管（外殻部：１２）における凍結範囲（Ｂ）に相当す
る部分（１２Ｂ）を破砕し易い材料で構成し、凍結作業
完了後三重管の最も外側の管（１２）は引出さずに地中
に埋め殺しておくこともできる。
限り小さくする。 【構成】 凍結剤（Ｃ）を注入して地盤（Ｇ）を凍結す
る際に、ボーリング孔に挿入される三重管（凍結管：１
０）の半径方向外側の区画（１８）の非凍結範囲（Ａ）
に相当する部分には断熱材として作用する気体が存在も
しくは循環するか、或いは該区画は実質的に真空状態に
保持されている。この場合、三重管（１０）の最も外側
の管（外殻部：１２）における凍結範囲（Ｂ）に相当す
る部分（１２Ｂ）を破砕し易い材料で構成し、凍結作業
完了後三重管の最も外側の管（１２）は引出さずに地中
に埋め殺しておくこともできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、凍結剤を注入して所定
範囲の地盤を改良するための新規な凍結工法と、その凍
結工法に好適に使用される凍結管に関する。
範囲の地盤を改良するための新規な凍結工法と、その凍
結工法に好適に使用される凍結管に関する。
【０００２】
【従来の技術】凍結工法は、止水や地盤の強化のために
行われる工法であり、仮設構造物として使用する場合が
多い。
行われる工法であり、仮設構造物として使用する場合が
多い。
【０００３】図４、５は凍結工法の概要を示す図であ
る。図４において、凍結すべき地盤Ｇにボーリング孔１
を掘削し、その孔１に三重管２を挿入する。三重管２は
３個の区画３、４、５を有し、半径方向内側の区画５か
ら塩化カルシウム水溶液の様な凍結剤（ブライン等）Ｃ
を注入する。ここで、図４において符号Ｂで示すのは地
盤Ｇにおける凍結処理を行うべき凍結範囲或いは凍結領
域であり、符号Ａで示すのは凍結処理を行わない非凍結
範囲或いは非凍結領域である。そして、凍結範囲Ｂと非
凍結範囲Ａとの境界レベルＳにおいて、三重管２の半径
方向外側の区画３は閉鎖（符号６）されており、そこか
ら地表ＧＳまでの間（非凍結範囲Ａに対応する部分）に
は発泡スチロール等の断熱材Ｈが充填されている。な
お、区画３の閉鎖部分６には、暖気供給用の開口（図示
せず）が形成されている。
る。図４において、凍結すべき地盤Ｇにボーリング孔１
を掘削し、その孔１に三重管２を挿入する。三重管２は
３個の区画３、４、５を有し、半径方向内側の区画５か
ら塩化カルシウム水溶液の様な凍結剤（ブライン等）Ｃ
を注入する。ここで、図４において符号Ｂで示すのは地
盤Ｇにおける凍結処理を行うべき凍結範囲或いは凍結領
域であり、符号Ａで示すのは凍結処理を行わない非凍結
範囲或いは非凍結領域である。そして、凍結範囲Ｂと非
凍結範囲Ａとの境界レベルＳにおいて、三重管２の半径
方向外側の区画３は閉鎖（符号６）されており、そこか
ら地表ＧＳまでの間（非凍結範囲Ａに対応する部分）に
は発泡スチロール等の断熱材Ｈが充填されている。な
お、区画３の閉鎖部分６には、暖気供給用の開口（図示
せず）が形成されている。
【０００４】図５は上述した三重管２の構造を示してお
り、三重管２は半径方向外側の壁部（外殻部）７と、中
間の壁部（中間殻部）８と、半径方向内側の壁部（内殻
部）９とを含み、前記区画３は外殻部７と中間殻部８と
で包囲され、区画４は中間殻部８と内殻部９とにより包
囲され、区画５は内殻部９により包囲されている。そし
て、外殻部７と中間殻部８とで包囲された空間である区
画３には、断熱材Ｈが充填されている。
り、三重管２は半径方向外側の壁部（外殻部）７と、中
間の壁部（中間殻部）８と、半径方向内側の壁部（内殻
部）９とを含み、前記区画３は外殻部７と中間殻部８と
で包囲され、区画４は中間殻部８と内殻部９とにより包
囲され、区画５は内殻部９により包囲されている。そし
て、外殻部７と中間殻部８とで包囲された空間である区
画３には、断熱材Ｈが充填されている。
【０００５】施工に際して、ボーリング孔１に三重管２
を挿入し、半径方向内側の区画５から凍結剤Ｃを注入す
れば、地盤Ｇの凍結範囲Ｂは直ちに凍結する。ここで、
半径方向外側の区画３には発泡スチロール等の断熱材Ｈ
が充填されているので、地盤Ｇ中の非凍結範囲Ａは凍結
しないのである。
を挿入し、半径方向内側の区画５から凍結剤Ｃを注入す
れば、地盤Ｇの凍結範囲Ｂは直ちに凍結する。ここで、
半径方向外側の区画３には発泡スチロール等の断熱材Ｈ
が充填されているので、地盤Ｇ中の非凍結範囲Ａは凍結
しないのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記区画３の
非凍結部分Ａに対応する部分の断熱を十分に行うために
は、従来の固体材料を用いた場合、断熱材Ｈの厚さ、す
なわち区画３の半径方向寸法ｔｒを大きくしなくてはな
らず、そのため、挿入すべき三重管２全体の半径方向寸
法が大きくなってしまうという問題が存在する。そし
て、三重管２の半径方向寸法が大きくなれば、掘削設備
等も大型化するため、凍結工法の施工に費やされる各種
コストが高騰する事となり、はなはだ不都合である。
非凍結部分Ａに対応する部分の断熱を十分に行うために
は、従来の固体材料を用いた場合、断熱材Ｈの厚さ、す
なわち区画３の半径方向寸法ｔｒを大きくしなくてはな
らず、そのため、挿入すべき三重管２全体の半径方向寸
法が大きくなってしまうという問題が存在する。そし
て、三重管２の半径方向寸法が大きくなれば、掘削設備
等も大型化するため、凍結工法の施工に費やされる各種
コストが高騰する事となり、はなはだ不都合である。
【０００７】また、凍結工法施工後、凍結した地盤をシ
ールド工法により掘削する場合等では、三重管２全体を
引抜く必要がある。ここで、区画４、５に対応する二重
管部分は地盤と接触していないので、容易に引抜くこと
ができる。しかし、外側の区画３に対応する管表面には
土圧が作用するため、その引抜きに多大なコストおよび
労力が費されていた。
ールド工法により掘削する場合等では、三重管２全体を
引抜く必要がある。ここで、区画４、５に対応する二重
管部分は地盤と接触していないので、容易に引抜くこと
ができる。しかし、外側の区画３に対応する管表面には
土圧が作用するため、その引抜きに多大なコストおよび
労力が費されていた。
【０００８】本発明は上記した従来技術の問題点に鑑み
て提案されたものであり、挿入すべき三重管の半径方向
寸法を可能な限り小さくする事が出来るような凍結工法
と、その様な凍結工法に好適に使用される凍結管の提供
を目的としている。
て提案されたものであり、挿入すべき三重管の半径方向
寸法を可能な限り小さくする事が出来るような凍結工法
と、その様な凍結工法に好適に使用される凍結管の提供
を目的としている。
【０００９】さらに、凍結後の引抜き作業に費される各
種労力を節減することができる凍結工法及び凍結管の提
供を目的としている。
種労力を節減することができる凍結工法及び凍結管の提
供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の凍結工法は、凍
結剤を注入して所定範囲の地盤を凍結する凍結工法にお
いて、凍結すべき地盤にボーリング孔を掘削する穿孔工
程と、ボーリング孔に三重管を挿入する工程と、三重管
の半径方向内側の区画を介して凍結剤を注入する注入工
程とを含み、三重管の半径方向外側の区画の凍結範囲と
非凍結範囲との境界部分は液密にシールされており、そ
の半径方向外側の区画の非凍結範囲に相当する部分には
断熱材として作用する気体を存在することを特徴として
いる。
結剤を注入して所定範囲の地盤を凍結する凍結工法にお
いて、凍結すべき地盤にボーリング孔を掘削する穿孔工
程と、ボーリング孔に三重管を挿入する工程と、三重管
の半径方向内側の区画を介して凍結剤を注入する注入工
程とを含み、三重管の半径方向外側の区画の凍結範囲と
非凍結範囲との境界部分は液密にシールされており、そ
の半径方向外側の区画の非凍結範囲に相当する部分には
断熱材として作用する気体を存在することを特徴として
いる。
【００１１】そして、この凍結工法で好適に使用される
本発明の凍結管は、全体が三重管で構成されており、三
重管の半径方向外側の区画の非凍結範囲に相当する部分
には断熱材として作用する気体が存在する様に、非凍結
範囲に相当する部分と凍結範囲に相当する部分との境界
が液密にシールされている。
本発明の凍結管は、全体が三重管で構成されており、三
重管の半径方向外側の区画の非凍結範囲に相当する部分
には断熱材として作用する気体が存在する様に、非凍結
範囲に相当する部分と凍結範囲に相当する部分との境界
が液密にシールされている。
【００１２】ここで、上記気体としては、例えば空気や
窒素ガス等が適用可能である。
窒素ガス等が適用可能である。
【００１３】また、本発明の凍結工法は、凍結剤を注入
して所定範囲の地盤を凍結する凍結工法において、凍結
すべき地盤にボーリング孔を掘削する穿孔工程と、ボー
リング孔に三重管を挿入する工程と、三重管の半径方向
内側の区画を介して凍結剤を注入する注入工程とを含
み、三重管の半径方向外側の区画の非凍結範囲に相当す
る部分が実質的に真空となる様に、該半径方向外側の区
画の凍結範囲に相当する部分と非凍結範囲に相当する部
分との境界がシールされていることを特徴としている。
して所定範囲の地盤を凍結する凍結工法において、凍結
すべき地盤にボーリング孔を掘削する穿孔工程と、ボー
リング孔に三重管を挿入する工程と、三重管の半径方向
内側の区画を介して凍結剤を注入する注入工程とを含
み、三重管の半径方向外側の区画の非凍結範囲に相当す
る部分が実質的に真空となる様に、該半径方向外側の区
画の凍結範囲に相当する部分と非凍結範囲に相当する部
分との境界がシールされていることを特徴としている。
【００１４】そして、この凍結工法で使用される本発明
の凍結管は、全体が三重管で構成されており、三重管の
半径方向外側の区画の非凍結範囲に相当する部分が実質
的に真空となる様に、非凍結範囲に相当する部分と凍結
部分に相当する部分との境界がシールされている。
の凍結管は、全体が三重管で構成されており、三重管の
半径方向外側の区画の非凍結範囲に相当する部分が実質
的に真空となる様に、非凍結範囲に相当する部分と凍結
部分に相当する部分との境界がシールされている。
【００１５】これに加えて本発明の凍結工法では、三重
管の最も外側の管における凍結範囲に相当する部分を破
砕し易い材料で構成し、凍結作業完了後に三重管の最も
外側の管は引き出さずに地中に埋め殺しておく。この際
に用いられる凍結管としては、三重管の最も外側の管に
おける凍結範囲に相当する部分を破砕し易い材料で構成
したものが使用される。
管の最も外側の管における凍結範囲に相当する部分を破
砕し易い材料で構成し、凍結作業完了後に三重管の最も
外側の管は引き出さずに地中に埋め殺しておく。この際
に用いられる凍結管としては、三重管の最も外側の管に
おける凍結範囲に相当する部分を破砕し易い材料で構成
したものが使用される。
【００１６】ここで、「破砕し易い材料」とはシールド
掘削機により容易に破壊されるような材料を意味し、例
えば、鋳鉄等が好ましいが、土と薬剤との混合物が硬化
して構成されたものも適用可能である。そして、該「破
砕し易い材料」は熱伝導性が良好であることが好まし
い。熱伝導性が良好であれば、ブラインによる冷熱を凍
結すべき地盤に良く伝達するからである。
掘削機により容易に破壊されるような材料を意味し、例
えば、鋳鉄等が好ましいが、土と薬剤との混合物が硬化
して構成されたものも適用可能である。そして、該「破
砕し易い材料」は熱伝導性が良好であることが好まし
い。熱伝導性が良好であれば、ブラインによる冷熱を凍
結すべき地盤に良く伝達するからである。
【００１７】さらに、三重管の最も外側の管における非
凍結範囲に相当する部分と、凍結範囲に相当する部分と
は分離自在のジョイントで結合しても良い。
凍結範囲に相当する部分と、凍結範囲に相当する部分と
は分離自在のジョイントで結合しても良い。
【００１８】
【作用】上記した様な構成を具備する本発明によれば、
三重管の半径方向外側の区画における非凍結範囲に相当
する部分には、従来の様な発泡スチロール等の断熱材で
はなく、気体のみが充填されて（または流動して）お
り、或いは当該部分は実質的に真空状態が維持される。
ここで、気体のみが充填された空間、或いは実質的に真
空状態が保持された空間は、その断熱効果が極めて高
く、発泡スチロール等の比ではない。そのため、本発明
の三重管の半径方向外側の区画は断熱効果が極めて良好
であり、その半径方向寸法を小さくしても、発泡スチロ
ール等の断熱材を充填した場合に比較して同等或いはそ
れ以上の断熱効果が得られる。
三重管の半径方向外側の区画における非凍結範囲に相当
する部分には、従来の様な発泡スチロール等の断熱材で
はなく、気体のみが充填されて（または流動して）お
り、或いは当該部分は実質的に真空状態が維持される。
ここで、気体のみが充填された空間、或いは実質的に真
空状態が保持された空間は、その断熱効果が極めて高
く、発泡スチロール等の比ではない。そのため、本発明
の三重管の半径方向外側の区画は断熱効果が極めて良好
であり、その半径方向寸法を小さくしても、発泡スチロ
ール等の断熱材を充填した場合に比較して同等或いはそ
れ以上の断熱効果が得られる。
【００１９】そして、半径方向外側の区画の半径方向寸
法を小さくできるので、使用すべき三重管全体を小さく
する事が可能となり、掘削設備その他を簡略化し、凍結
工法の施工コストを低減できる。
法を小さくできるので、使用すべき三重管全体を小さく
する事が可能となり、掘削設備その他を簡略化し、凍結
工法の施工コストを低減できる。
【００２０】更に、三重管全体を小さくできる事から、
所謂コイルドチューブを凍結工法に適用する事が可能と
なるのである。
所謂コイルドチューブを凍結工法に適用する事が可能と
なるのである。
【００２１】これに加えて本発明において、三重管の最
も外側の管における凍結範囲に相当する部分を破砕し易
い材料で構成し、凍結作業完了後に三重管の最も外側の
管（あるいはその凍結範囲に対応する部分）を引出さず
に地中に埋め殺すようにすれば三重管が半径方向内側で
同心状に配置された二重管（ブラインの供給通路および
排出通路を構成する部分）だけを凍結後に引出すだけで
良い。凍結作業後、シールド掘削機により凍結された地
盤を掘削する際に、埋め殺された管は破砕し易いので、
シールド掘削機により簡単に破壊され、掘削作業には何
ら影響を与えないからである。そして、土圧が作用する
最も外側の配管を引出す必要がないので、凍結完了後に
必要とされる労力が非常に節減されるのである。さら
に、引抜きが困難な外側の管は埋め殺しであり、内側の
二重管は容易に引抜くことができるので、凍結後の引抜
き作業に要する時間も短くて済み、シールド掘削機が間
近に接近するまで凍結工法を施工できる。そのため、必
要な範囲を凍結を行うのに消費される冷熱あるいはブラ
インの量も節約することができる。
も外側の管における凍結範囲に相当する部分を破砕し易
い材料で構成し、凍結作業完了後に三重管の最も外側の
管（あるいはその凍結範囲に対応する部分）を引出さず
に地中に埋め殺すようにすれば三重管が半径方向内側で
同心状に配置された二重管（ブラインの供給通路および
排出通路を構成する部分）だけを凍結後に引出すだけで
良い。凍結作業後、シールド掘削機により凍結された地
盤を掘削する際に、埋め殺された管は破砕し易いので、
シールド掘削機により簡単に破壊され、掘削作業には何
ら影響を与えないからである。そして、土圧が作用する
最も外側の配管を引出す必要がないので、凍結完了後に
必要とされる労力が非常に節減されるのである。さら
に、引抜きが困難な外側の管は埋め殺しであり、内側の
二重管は容易に引抜くことができるので、凍結後の引抜
き作業に要する時間も短くて済み、シールド掘削機が間
近に接近するまで凍結工法を施工できる。そのため、必
要な範囲を凍結を行うのに消費される冷熱あるいはブラ
インの量も節約することができる。
【００２２】
【実施例】以下、図１−３を参照して、本発明の実施例
を説明する。なお、図４、５と同様な部材については、
同一の符号が付されている。
を説明する。なお、図４、５と同様な部材については、
同一の符号が付されている。
【００２３】図１において、凍結工法を施工すべき地盤
Ｇに穿孔されたボーリング孔１には本発明における凍結
管を構成する三重管１０が挿入されている。なお、ボー
リング孔１の穿孔は図示しないボーリングマシンで行っ
ても良いし、後述するコイルドチューブを使用する場合
には、該コイルドチューブの先端部にドリルマシンを装
着して掘削を行っても良い。
Ｇに穿孔されたボーリング孔１には本発明における凍結
管を構成する三重管１０が挿入されている。なお、ボー
リング孔１の穿孔は図示しないボーリングマシンで行っ
ても良いし、後述するコイルドチューブを使用する場合
には、該コイルドチューブの先端部にドリルマシンを装
着して掘削を行っても良い。
【００２４】図１、２において、三重管（凍結管）１０
は外殻部１２、中間殻部１４、内殻部１６を含み、外殻
部１２と中間殻部１４とが半径方向外側の区画１８（気
体部）を画定し、中間殻部１４と内殻部１６とが半径方
向中間の区画２０を画定し、内殻部１６が半径方向内側
の区画２２を画定する。そして、区画２２には、塩化カ
ルシウム水溶液等の凍結剤が流過する。
は外殻部１２、中間殻部１４、内殻部１６を含み、外殻
部１２と中間殻部１４とが半径方向外側の区画１８（気
体部）を画定し、中間殻部１４と内殻部１６とが半径方
向中間の区画２０を画定し、内殻部１６が半径方向内側
の区画２２を画定する。そして、区画２２には、塩化カ
ルシウム水溶液等の凍結剤が流過する。
【００２５】地盤Ｇ中の非凍結範囲Ａと凍結範囲Ｂとの
境界レベルＳにおいて、前記区画１８は水密に封止（図
３の符号２４で示す）されている。図３において、中間
殻部１４には暖気供給用の開口Ｏが形成されており、区
画１８と区画２０とを連通している。
境界レベルＳにおいて、前記区画１８は水密に封止（図
３の符号２４で示す）されている。図３において、中間
殻部１４には暖気供給用の開口Ｏが形成されており、区
画１８と区画２０とを連通している。
【００２６】凍結工法の施工に際して、概略は図４を参
照して説明した従来技術と同様であるが、図１−３の実
施例においては区画１８には発泡スチロール等の断熱材
は充填されておらず、空気のみが事実上、もしくは流動
状態で存在する。ここで、上記した様に空気は断熱性能
が大変に良好であるので、区画１８の半径方向寸法ｔｒ
−１は、図４の区画３の半径方向寸法ｔｒに比較して小
さくする事が出来る。そのため、三重管１０全体の半径
方向寸法も小さくする事が出来る。
照して説明した従来技術と同様であるが、図１−３の実
施例においては区画１８には発泡スチロール等の断熱材
は充填されておらず、空気のみが事実上、もしくは流動
状態で存在する。ここで、上記した様に空気は断熱性能
が大変に良好であるので、区画１８の半径方向寸法ｔｒ
−１は、図４の区画３の半径方向寸法ｔｒに比較して小
さくする事が出来る。そのため、三重管１０全体の半径
方向寸法も小さくする事が出来る。
【００２７】図３において、中間殻部１４に開口Ｏを形
成せず、且つシールによる封止を気密状態として、区画
１８を図示しない手段により真空引きして実質的に真空
状態とすれば、真空とした空間は空気のみが存在する区
画よりも更に断熱性が良好なので、区画１８の断熱性が
より一層向上する。従って、区画１８の半径方向寸法ｔ
ｒ−１をより小さくする事が出来るのである。
成せず、且つシールによる封止を気密状態として、区画
１８を図示しない手段により真空引きして実質的に真空
状態とすれば、真空とした空間は空気のみが存在する区
画よりも更に断熱性が良好なので、区画１８の断熱性が
より一層向上する。従って、区画１８の半径方向寸法ｔ
ｒ−１をより小さくする事が出来るのである。
【００２８】次に図６を用いて、図１−３とは別の実施
例について説明する。
例について説明する。
【００２９】図１−３の実施例においては、三重管１０
の材質については何ら言及しなかったが、図６の実施例
では、三重管の半径方向最も外側の管あるいは外殻部１
２は凍結範囲Ｂに対応する部分１２Ｂが破砕し易い材
料、例えば鋳鉄で構成されている。内側の二重管を構成
する中間殻部１４および内殻部１６についてはこのよう
な材料の限定はなく、従来の凍結管（三重管）と同様で
ある。
の材質については何ら言及しなかったが、図６の実施例
では、三重管の半径方向最も外側の管あるいは外殻部１
２は凍結範囲Ｂに対応する部分１２Ｂが破砕し易い材
料、例えば鋳鉄で構成されている。内側の二重管を構成
する中間殻部１４および内殻部１６についてはこのよう
な材料の限定はなく、従来の凍結管（三重管）と同様で
ある。
【００３０】凍結作業完了後、中間殻部１４および内殻
部１６（図２）のみを引抜く。ここで、中間殻部１４及
び内殻部１６には土圧が作用しないので、引抜きは極め
て容易に行われる。そして、外殻部１２の土壌中に残存
させた（埋め殺した）状態で凍結範囲Ｂ（図６中矢印Ｂ
の下方の領域）をシールド掘削機ＳＤで掘削する。ここ
で、中間殻部１４および内殻部１６が引抜きが極めて容
易に行われるため、シールド掘削機ＳＤが三重管１２の
近傍に到達してからでも中間殻部１４および内殻部１６
を引抜くことができる。
部１６（図２）のみを引抜く。ここで、中間殻部１４及
び内殻部１６には土圧が作用しないので、引抜きは極め
て容易に行われる。そして、外殻部１２の土壌中に残存
させた（埋め殺した）状態で凍結範囲Ｂ（図６中矢印Ｂ
の下方の領域）をシールド掘削機ＳＤで掘削する。ここ
で、中間殻部１４および内殻部１６が引抜きが極めて容
易に行われるため、シールド掘削機ＳＤが三重管１２の
近傍に到達してからでも中間殻部１４および内殻部１６
を引抜くことができる。
【００３１】ここで、シールド掘削機ＳＤが掘削を行う
のは地盤中の凍結範囲Ｂに対応するレベルであり、非凍
結範囲Ａ（図１参照）に対応するレベルでは、シールド
掘削機ＳＤが掘削進行することはない。そして、中間殻
部１４および内殻部１６を引抜いた状態でシールド掘削
機ＳＤが埋め殺した外殻部１２に到達しても、外殻部１
２の凍結範囲に対応する部分１２Ｂは破砕し易い鋳鉄に
より構成されているので、シールド掘削機ＳＤにより容
易に破壊される。換言すれば、シールド掘削機ＳＤが掘
削する際に、干渉する恐れがあるのは、埋め殺された外
殻部１２の凍結範囲に対応する部分１２Ｂのみであり、
この部分１２Ｂはシールド掘削機ＳＤと干渉してもすぐ
に破壊されるので、シールド掘削機ＳＤの掘削の妨げに
なることはない。
のは地盤中の凍結範囲Ｂに対応するレベルであり、非凍
結範囲Ａ（図１参照）に対応するレベルでは、シールド
掘削機ＳＤが掘削進行することはない。そして、中間殻
部１４および内殻部１６を引抜いた状態でシールド掘削
機ＳＤが埋め殺した外殻部１２に到達しても、外殻部１
２の凍結範囲に対応する部分１２Ｂは破砕し易い鋳鉄に
より構成されているので、シールド掘削機ＳＤにより容
易に破壊される。換言すれば、シールド掘削機ＳＤが掘
削する際に、干渉する恐れがあるのは、埋め殺された外
殻部１２の凍結範囲に対応する部分１２Ｂのみであり、
この部分１２Ｂはシールド掘削機ＳＤと干渉してもすぐ
に破壊されるので、シールド掘削機ＳＤの掘削の妨げに
なることはない。
【００３２】なお、三重管１２の非凍結範囲に対応する
部分１２Ａと凍結範囲に対応する部分１２Ｂとの境界部
に分離自在なジョイントＪを設け、凍結後の引抜きに際
して、部分１２Ａと１２Ｂとを分離し、凍結範囲に対応
する部分１２Ｂのみを地中に残存する（埋め殺す）よう
に構成することも可能である。この場合、非凍結範囲に
対応する部分１２Ａは引抜かれることになるが、外殻部
１２全体を引抜くのに比較して、引抜きに要する労力は
遥かに低減される。
部分１２Ａと凍結範囲に対応する部分１２Ｂとの境界部
に分離自在なジョイントＪを設け、凍結後の引抜きに際
して、部分１２Ａと１２Ｂとを分離し、凍結範囲に対応
する部分１２Ｂのみを地中に残存する（埋め殺す）よう
に構成することも可能である。この場合、非凍結範囲に
対応する部分１２Ａは引抜かれることになるが、外殻部
１２全体を引抜くのに比較して、引抜きに要する労力は
遥かに低減される。
【００３３】
【発明の効果】本発明の作用効果を以下に列挙する。
【００３４】（１） 凍結管（三重管）の半径方向外側
の区画は断熱効果が極めて良好となり、半径方向寸法を
小さくしても、発泡スチロール等の断熱材を充填した場
合に比較して同等或いはそれ以上の断熱効果が得られ
る。
の区画は断熱効果が極めて良好となり、半径方向寸法を
小さくしても、発泡スチロール等の断熱材を充填した場
合に比較して同等或いはそれ以上の断熱効果が得られ
る。
【００３５】（２） 凍結管（三重管）全体の半径方向
寸法を小さくする事が出来る。
寸法を小さくする事が出来る。
【００３６】（３） 掘削設備その他を簡略化し、凍結
工法の施工コストを低減できる。
工法の施工コストを低減できる。
【００３７】（４） 所謂コイルドチューブを凍結工法
に適用する事が可能となる （５） 三重管の最も外側の管における凍結範囲に相当
する部分を破砕し易い材料で構成し、凍結作業完了後に
三重管の最も外側の管あるいはその凍結範囲に対応する
部分を引抜かずに地中に埋め殺し、三重管の半径方向内
側で同心状に配置された二重管（内殻部および中殻部）
を凍結後に引出すようにすれば、凍結完了後の引抜き作
業に必要とされる労力が大幅に節減される。
に適用する事が可能となる （５） 三重管の最も外側の管における凍結範囲に相当
する部分を破砕し易い材料で構成し、凍結作業完了後に
三重管の最も外側の管あるいはその凍結範囲に対応する
部分を引抜かずに地中に埋め殺し、三重管の半径方向内
側で同心状に配置された二重管（内殻部および中殻部）
を凍結後に引出すようにすれば、凍結完了後の引抜き作
業に必要とされる労力が大幅に節減される。
【００３８】（６） 埋め殺された管はシールド掘削機
により簡単に破壊されるので、シールド掘削機により凍
結された地盤を掘削する作業において、何ら悪影響を及
ぼすことは無い。
により簡単に破壊されるので、シールド掘削機により凍
結された地盤を掘削する作業において、何ら悪影響を及
ぼすことは無い。
【００３９】（７） 凍結後の引抜き作業に要する時間
も短くて済むため、シールド掘削機が間近に接近にする
まで凍結工法を施工することができる。そして、シール
ド掘削機が間近に接近するまで凍結工法を施工し続ける
ことが可能な分だけ、消費される冷熱あるいはブライン
の量も節約することができる。
も短くて済むため、シールド掘削機が間近に接近にする
まで凍結工法を施工することができる。そして、シール
ド掘削機が間近に接近するまで凍結工法を施工し続ける
ことが可能な分だけ、消費される冷熱あるいはブライン
の量も節約することができる。
【図１】本発明の１実施例を示す断面正面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図。
【図４】従来技術を示す断面正面図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線矢視図。
【図６】本発明のその他の実施例を示す断面図。
Ｇ・・・地盤 １・・・ボーリング孔 ２・・・三重管 ３、４、５、１８、２０、２２・・・区画 Ｃ・・・凍結剤（ブライン等） Ｂ・・・凍結範囲 Ａ・・・非凍結範囲 Ｓ・・・境界レベル ＧＳ・・・地表 Ｈ・・・発泡スチロール等の断熱材 ７、１２・・・外殻部 ８、１４・・・中間殻部 ９、１６・・・内殻部 １０・・・凍結管（三重管） ｔｒ、ｔｒ−１・・・半径方向外側の区画の半径方向寸
法 Ｏ・・・開口 １２Ａ・・・・外郭部の非凍結範囲に相当する部分 １２Ｂ・・・外殻部の凍結範囲のに相当する部分 ＳＤ・・・シールド掘削機 Ｊ・・・分離自在なジョイント
法 Ｏ・・・開口 １２Ａ・・・・外郭部の非凍結範囲に相当する部分 １２Ｂ・・・外殻部の凍結範囲のに相当する部分 ＳＤ・・・シールド掘削機 Ｊ・・・分離自在なジョイント
Claims (6)
- 【請求項１】 凍結剤を注入して所定範囲の地盤を凍結
する凍結工法において、凍結すべき地盤にボーリング孔
を掘削する穿孔工程と、ボーリング孔に三重管を挿入す
る工程と、三重管の半径方向内側の区画を介して凍結剤
を注入する注入工程とを含み、三重管の半径方向外側の
区画の凍結範囲と非凍結範囲との境界部分は液密にシー
ルされており、その半径方向外側の区画の非凍結範囲に
相当する部分には断熱材として作用する気体を存在させ
ることを特徴とする凍結工法。 - 【請求項２】 凍結剤を注入して所定範囲の地盤を凍結
する凍結工法において、凍結すべき地盤にボーリング孔
を掘削する穿孔工程と、ボーリング孔に三重管を挿入す
る工程と、三重管の半径方向内側の区画を介して凍結剤
を注入する注入工程とを含み、三重管の半径方向外側の
区画の非凍結範囲に相当する部分が実質的に真空となる
様に、該半径方向外側の区画の凍結範囲に相当する部分
と非凍結範囲に相当する部分との境界がシールされてい
ることを特徴とする凍結工法。 - 【請求項３】 請求項１の凍結工法で使用される凍結管
であって、全体が三重管で構成されており、三重管の半
径方向外側の区画の非凍結範囲に相当する部分には断熱
材として作用する気体が存在する様に、非凍結範囲に相
当する部分と凍結範囲に相当する部分との境界が液密に
シールされている凍結管。 - 【請求項４】 請求項２の凍結工法で使用される凍結管
であって、全体が三重管で構成されており、三重管の半
径方向外側の区画の非凍結範囲に相当する部分が実質的
に真空となる様に、非凍結範囲に相当する部分と凍結部
分に相当する部分との境界がシールされている凍結管。 - 【請求項５】 三重管の最も外側の管における凍結範囲
に相当する部分を破砕し易い材料で構成し、凍結作業完
了後に三重管の最も外側の管は引き出さずに地中に埋め
殺しておく請求項１、２に記載の凍結工法。 - 【請求項６】 請求項５の凍結工法で使用される凍結管
であって、三重管の最も外側の管における凍結範囲に相
当する部分を破砕し易い材料で構成したことを特徴とす
る凍結管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4324026A JP2743954B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 凍結工法及び凍結管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4324026A JP2743954B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 凍結工法及び凍結管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06173242A true JPH06173242A (ja) | 1994-06-21 |
| JP2743954B2 JP2743954B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=18161325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4324026A Expired - Fee Related JP2743954B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 凍結工法及び凍結管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743954B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016098367A1 (ja) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | ケミカルグラウト株式会社 | 地盤凍結工法及び地盤凍結システム |
| CN108130900A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-08 | 北京中煤矿山工程有限公司 | 形成环形冻结壁的垂直节能型冻结器及方法 |
| CN108361038A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-08-03 | 中国矿业大学(北京) | 一种新型斜井节能冻结器 |
| US20190048549A1 (en) * | 2017-08-10 | 2019-02-14 | Ralf Schmand | Device and method for ground freezing |
| JP2019082049A (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-30 | ケミカルグラウト株式会社 | 凍結管及び凍結工法 |
| CN110424967A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-08 | 广东华隧建设集团股份有限公司 | 一种用于分段冻结的液氮冻结器 |
| CN113957877A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-01-21 | 盾构及掘进技术国家重点实验室 | 一种装配式冻结器 |
| CN118008199A (zh) * | 2024-04-10 | 2024-05-10 | 太原理工大学 | 一种中深层地热井钻遇溶洞的冻结封堵装置及方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7413239B2 (ja) * | 2020-11-26 | 2024-01-15 | 鹿島建設株式会社 | 敷設方法及び敷設装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54120108U (ja) * | 1978-02-07 | 1979-08-22 |
-
1992
- 1992-12-03 JP JP4324026A patent/JP2743954B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54120108U (ja) * | 1978-02-07 | 1979-08-22 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016098367A1 (ja) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | ケミカルグラウト株式会社 | 地盤凍結工法及び地盤凍結システム |
| JP2016118024A (ja) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | ケミカルグラウト株式会社 | 地盤凍結工法及び地盤凍結システム |
| US10221537B2 (en) | 2014-12-19 | 2019-03-05 | Chemical Grouting Co., Ltd. | Artificial ground freezing method and artificial ground freezing system |
| US20190048549A1 (en) * | 2017-08-10 | 2019-02-14 | Ralf Schmand | Device and method for ground freezing |
| US10655293B2 (en) * | 2017-08-10 | 2020-05-19 | Linde Aktiengesellschaft | Device and method for ground freezing |
| JP2019082049A (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-30 | ケミカルグラウト株式会社 | 凍結管及び凍結工法 |
| CN108130900A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-08 | 北京中煤矿山工程有限公司 | 形成环形冻结壁的垂直节能型冻结器及方法 |
| CN108361038A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-08-03 | 中国矿业大学(北京) | 一种新型斜井节能冻结器 |
| CN110424967A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-08 | 广东华隧建设集团股份有限公司 | 一种用于分段冻结的液氮冻结器 |
| CN113957877A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-01-21 | 盾构及掘进技术国家重点实验室 | 一种装配式冻结器 |
| CN118008199A (zh) * | 2024-04-10 | 2024-05-10 | 太原理工大学 | 一种中深层地热井钻遇溶洞的冻结封堵装置及方法 |
| CN118008199B (zh) * | 2024-04-10 | 2024-06-11 | 太原理工大学 | 一种中深层地热井钻遇溶洞的冻结封堵装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2743954B2 (ja) | 1998-04-28 |
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