JPH06173245A

JPH06173245A - 凍結工法及び装置

Info

Publication number: JPH06173245A
Application number: JP32394092A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Shibazaki; 光弘柴崎; Hiroshi Yoshida; 宏吉田; Isamu Nakaii; 勇中飯
Original assignee: CHEM GURAUTO KK; Chemical Grouting Co Ltd
Current assignee: CHEM GURAUTO KK; Chemical Grouting Co Ltd
Priority date: 1992-12-03
Filing date: 1992-12-03
Publication date: 1994-06-21
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: JP2697779B2

Abstract

(57)【要約】【目的】薬液注入用の管の継ぎ足し作業に要するコス
ト及び労力を節約する事が出来る凍結工法及び装置の提
供。【構成】ボーリング孔（１）に挿入するチューブを継
ぎ目の無い細径の金属製チューブ（１０：コイルドチュ
ーブ）で構成し、ボーリング孔（１）内へコイルドチュ
ーブを挿入する際に被覆手段（１４）により断熱材
（Ｈ）を被覆し、ボーリング孔（１）内からコイルドチ
ューブを引き出す際に剥ぎ取り手段（２０）により被覆
された断熱材（Ｈ）を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、凍結すべき地盤にボー
リング孔を掘削し、ボーリング孔にチューブを挿入し、
該チューブを介して凍結剤を注入する凍結工法と、それ
に好適に使用される装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】凍結工法は、地盤の強化、止水等を目的
として施工され、仮設構造物について使用される場合が
多い。

【０００３】図５を参照して凍結工法の概要を説明す
る。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つの区画３、
４、５を有し、管２の半径方向内側の区画５から塩化カ
ルシウム水溶液等の凍結剤（ブライン等）Ｃを注入す
る。

【０００４】図５において、符号Ａで示すのは地盤Ｇ中
の凍結すべき範囲（凍結範囲或いは凍結領域）であり、
符号Ｂは凍結しない範囲（非凍結範囲或いは非凍結領
域）を示している。そして、凍結範囲Ａと非凍結範囲Ｂ
との境界深度（境界レベル）は符号Ｓで示されている。
この境界レベルＳにおいて管２の半径方向外側の区画３
は閉鎖されており、そこから地表ＧＳまでの間（非凍結
部分Ｂ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。

【０００５】施工に際しては、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Ａは直ちに凍結する。一方、
管２の半径方向外側の区画３には断熱材Ｈが充填されて
いるので、地盤Ｇ中の非凍結範囲Ｂは凍結しない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、凍結範囲Ａに
至るまでの到達深度が比較的深く、三重管２を長くする
必要がある場合に、従来は三重管を継ぎ足す必要があっ
た。

【０００７】しかし、三重管の継ぎ足し作業には多大な
労力及びコストを必要とし、凍結工法の施工コスト全体
を高騰させる原因ともなっていた。

【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、薬液注入用の管の継ぎ足し作業に
要するコスト及び労力を節約する事が出来る凍結工法及
び装置の提供を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の凍結工法は、凍
結すべき地盤にボーリング孔を掘削し、ボーリング孔に
チューブを挿入し、該チューブを介して凍結剤を注入す
る凍結工法において、前記チューブは非凍結範囲のみは
二重管になっており且つ継ぎ目の無い細径の金属製チュ
ーブで構成されており、ボーリング孔内へ前記金属製チ
ューブを挿入する際に外側の該金属製チューブに断熱材
を被覆する工程と、ボーリング孔内から前記金属製チュ
ーブを引き出す際に該金属製チューブに被覆された断熱
材を剥ぎ取る工程、とを含んでいる。

【００１０】この凍結工法を実施するための本発明の装
置は、継ぎ目の無い細径の金属製チューブと、該金属製
チューブを巻き付けて保持する巻き取りリールと、ボー
リング孔内に挿入される際には前記金属製チューブの外
周部に断熱材を被覆させる手段と、ボーリング孔から引
き出される際には前記金属製チューブに被覆された断熱
材を剥ぎ取る手段、とを含んでいる。

【００１１】ここで、上記継ぎ目の無い細径の金属製チ
ューブとしては、所謂「コイルドチューブ」が望まし
い。

【００１２】また、前記断熱材を被覆させ或いは剥ぎ取
る手段としては、公知の技術がすべて適用可能である。

【００１３】

【作用】上記した様な構成を具備する本発明によれば、
凍結剤は継ぎ目の無い細径の金属製チューブ、すなわち
コイルドチューブを介して注入されるので、凍結範囲が
地中深い箇所（深度が深い領域）に存在する場合でも、
従来技術の様な管の継ぎ足し工程は必要ではない。ここ
で、コイルドチューブは石油採掘作業で用いられ、高温
高圧下でも使用可能な耐久性を有しているので、凍結工
法に要求される強度は十分に具備している。

【００１４】ただし、コイルドチューブはその外周面に
断熱或いは保温構造は有していない。そのため、単にコ
イルドチューブに凍結剤を流過させたのでは、非凍結範
囲も凍結する恐れがある。これに対して本発明によれ
ば、ボーリング孔内にコイルドチューブを挿入する際
に、凍結範囲に相当する長さのコイルドチューブが挿入
されたならば、それよりも上方の非凍結範囲に相当する
コイルドチューブの外周面に断熱材を被覆せしめてい
る。そのため、凍結剤を注入しても非凍結範囲は凍結し
ないのである。

【００１５】一方、凍結作業終了後にはコイルドチュー
ブはリールにより巻き取られるが、断熱材を被覆した状
態ではリールに巻き付けるの際して嵩ばってしまう。そ
のため、本発明ではリールに巻き付ける際に、被覆した
断熱材を剥ぎ取る手段が設けられている。また、断熱材
を剥ぎ取る事により、コイルドチューブを凍結工法以外
の他の用途に再利用する事が出来る。

【００１６】なお、断熱材を被覆し、或いは剥ぎ取る手
段は、いずれも公知技術をそのまま適用すれば良いの
で、本発明の実施に際して、煩雑な設備は必要とされな
い。

【００１７】

【実施例】以下、図１−４を参照して、本発明の実施例
を説明する。なお、図５で示すのと同様な部材には同様
な符号を付して、重複説明は省略する。

【００１８】図１において、凍結工法を実施するべき軟
弱地盤Ｇにはボーリング孔１が穿孔されており、ボーリ
ング孔１にはコイルドチューブ１０が挿入されている。
このコイルドチューブ１０は、外管１０−１と内管１０
−２とを含む二重管として構成されており、且つ、地上
に設置された巻き取りリール１２に巻き回した状態で収
容されており、図示しない凍結剤供給源に接続されてい
る。

【００１９】ここで、地上にはコイルドチューブ１０に
断熱材Ｈを被覆するための断熱材被覆手段１４が設けら
れている。そして、図１から明かな様に、被覆手段１４
よりも下方のコイルドチューブ１０であって、境界レベ
ルＳよりも上方（非凍結範囲Ｂに対応する部分）のコイ
ルドチューブ１０には、断熱材Ｈが被覆されている。

【００２０】被覆手段１４の概略は図２で示されてい
る。図２において、被覆手段１４はコイルドチューブ１
０の周囲に等間隔に配置された複数の（図３では３個）
断熱材噴射ノズル１６・・・を含んでいる。そして、こ
の噴射ノズル１６・・・はコイルドチューブ１０に対し
て矢印Ｒ方向に回転しつつ、断熱材Ｈを噴射して、該コ
イルドチューブ１０の表面に断熱材Ｈの層を形成する
（被覆する）のである。なお、断熱材Ｈの被覆層の厚さ
は、被覆されたコイルドチューブ１の径がボーリング孔
１の径と等しくなる様に、図示しない制御手段により調
整されている。

【００２１】凍結工法を実施するに際しては、先ず、図
示しない掘削手段によりボーリング孔１を穿孔する。次
に、ボーリング孔１近傍に設置された巻き取りリール１
２をリール引き出し方向（図１の場合は、反時計方向Ｃ
ＣＷ）に回転して、コイルドチューブ１０を引き出し
て、ボーリング孔１内へ挿入する。ここで、引き出され
たコイルドチューブ１０は被覆手段１４を通過してボー
リング孔１に挿入されるが、凍結範囲Ａに相当する部分
が被覆手段１４を通過するときには断熱材Ｈの被覆は行
われない。コイルドチューブ１０に対する断熱材Ｈの被
覆は、非凍結範囲Ｂに対応する部分が被覆手段１４を通
過する際に行われる様に、図示しない制御手段により調
節されているのである。

【００２２】コイルドチューブ１０の被覆されていない
部分である内管１０−２が凍結範囲に到達したならば、
リール１２に接続された図示しない凍結剤供給手段から
凍結剤を注入する。その結果、断熱材Ｈで被覆されたコ
イルドチューブ１０が存在する非凍結範囲Ｂは凍結しな
いが、被覆されていない部分（凍結範囲Ａに対応する部
分）が存在する地盤は直ちに凍結するのである。ここ
で、コイルドチューブ１０は継ぎ目がなく、非常に長い
金属製チューブであるため、凍結範囲Ａが比較的深い領
域に存在する場合にも、従来技術の様な管の継ぎ足し作
業は必要では無い。

【００２３】凍結作業完了後、コイルドチューブ１０を
再びリール１２（時計方向ＣＷに回転）に巻き回して収
容するが、その際に、断熱材Ｈの被覆層を除去する事が
好ましい。被覆層が存在するとコイルドチューブ１０が
嵩ばるからである。そのため、図３で示す様に、ボーリ
ング孔１から引き出された被覆されたコイルドチューブ
１０は、断熱材を剥ぎ取る手段２０を通過した後にリー
ル１２に巻き取られる。

【００２４】剥ぎ取り手段２０の概要は図４で示されて
いる。図４において、剥ぎ取り手段２０は、比較的大径
の開口部２２と、比較的小径の開口部２４と、両開口部
の間の領域に螺旋状に配置された複数の（図４では３
個）切削刃２６・・・とを備えている。ここで、開口部
２２、２４の径の差は、断熱材Ｈによる被覆層の厚さに
対応している。

【００２５】断熱材Ｈで被覆されたコイルドチューブ１
０が剥ぎ取り手段２０を通過する際に、被覆層は切削刃
２６・・・により切り取られて除去されるのである。

【００２６】ここで、被覆手段１４と剥ぎ取り手段１６
は公知技術であれば全て適用可能であり、図２及び図４
の構造に限定されるものではない。同様に、図示の実施
例はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定
する主旨のものではない事を付記する。

【００２７】

【発明の効果】本発明の作用効果を以下に列挙する。

【００２８】（１）凍結範囲が地中深い箇所（深度が
深い領域）に存在する場合でも、従来技術の様な管の継
ぎ足し作業を必要としない。

【００２９】（２）使用される部材（例えばコイルド
チューブ）は、凍結工法に要求される強度は十分に備え
ている。

【００３０】（３）凍結剤を注入しても非凍結範囲は
凍結しない。

【００３１】（４）凍結作業終了後に使用されたチュ
ーブ（コイルドチューブ）をリールにより巻き取る際
に、該チューブが嵩ばることが防止される。

【００３２】（５）使用されたチューブ（コイルドチ
ューブ）を凍結工法以外の他の用途に再利用する事が出
来る。

【００３３】（６）実施に際して、煩雑な設備を必要
としない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の断面正面図。

【図２】本発明で用いられる断熱材被覆手段を説明する
図。

【図３】本発明において断熱材を剥ぎ取る態様を説明す
る図。

【図４】本発明で用いられる剥ぎ取り手段を説明する
図。

【図５】従来の凍結工法を説明する断面正面図。

【符号の説明】Ｇ・・・地盤１・・・ボーリング孔２・・・三重管３、４、５・・・区画Ｃ・・・凍結剤（ブライン）Ａ・・・凍結範囲Ｂ・・・非凍結範囲Ｓ・・・境界レベルＧＳ・・・地表Ｈ・・・断熱材１０・・・コイルドチューブ（継ぎ目の無い細径の金属
製チューブ）１２・・・巻き取りリール１４・・・断熱材被覆手段１６・・・断熱材噴射ノズル２０・・・剥ぎ取り手段２２、２４・・・開口部２６・・・切削刃

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】凍結すべき地盤にボーリング孔を掘削
し、ボーリング孔にチューブを挿入し、該チューブを介
して凍結剤を注入する凍結工法において、前記チューブ
は非凍結範囲のみは二重管になっており且つ継ぎ目の無
い細径の金属製チューブで構成されており、ボーリング
孔内へ前記金属製チューブを挿入する際に外側の該金属
製チューブに断熱材を被覆する工程と、ボーリング孔内
から前記金属製チューブを引き出す際に該金属製チュー
ブに被覆された断熱材を剥ぎ取る工程、とを含む事を特
徴とする凍結工法。
【請求項２】請求項１の凍結工法を実施するための装
置であって、継ぎ目の無い細径の金属製チューブと、該
金属製チューブを巻き付けて保持する巻き取りリール
と、ボーリング孔内に挿入される際には前記金属製チュ
ーブの外周部に断熱材を被覆させる手段と、ボーリング
孔から引き出される際には前記金属製チューブに被覆さ
れた断熱材を剥ぎ取る手段、とを含むことを特徴とする
装置。