JPH0726548A

JPH0726548A - 凍結工法

Info

Publication number: JPH0726548A
Application number: JP16930093A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Shibazaki; 光弘柴崎
Original assignee: Chemical Grouting Co Ltd
Current assignee: Chemical Grouting Co Ltd
Priority date: 1993-07-08
Filing date: 1993-07-08
Publication date: 1995-01-27
Anticipated expiration: 2016-12-25
Also published as: JP3241872B2

Abstract

(57)【要約】【目的】挿入すべき凍結管の半径方向寸法を可能な限
り小さくし、かつ、凍結後の引抜き作業を容易にする。【構成】凍結材Ｃを注入して地盤Ｇを凍結する際に、
１次注入工程において、外管１１の非凍結範囲Ａと凍結
範囲Ｂとの境界レベルＳの部分から外管１１の内面に沿
った空気層Ｄ１を形成して内管１４から凍結材Ｃを注入
し、凍結範囲Ｂが若干凍結したら外管１１を境界レベル
Ｓまで引抜き、２次注入工程において、外管１１の下端
から空気層Ｄ２を形成して内管１４から凍結材Ｃを注入
し、若干凍結した範囲Ｅを完全に凍結したら内外管を引
き抜く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、凍結材を注入して所定
範囲の地盤を改良する凍結工法に関する。

【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。

【０００３】図４、図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）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。

【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から凍結材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、断熱材Ｈの厚さ、すなわち区画３の半径方向寸法ｔ
ｒ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
き抜く必要がある。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き抜くこと
が出来る。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、その引き抜きに多大なコスト及び
労力が費やされていた。

【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、挿入すべき凍結管の半径方向
寸法を可能な限り小さくすることができ、かつ、凍結後
の引き抜き作業を容易にする凍結工法の提供を目的とし
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による工法は、凍
結材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、ボーリング孔に二重管を挿入する挿入工程と、外
管の非凍結範囲と凍結範囲との境界レベルの部分から空
気を噴出して外管の内面に沿った空気槽を形成すると共
に内管を介して凍結材を注入する１次注入工程と、１次
注入工程により地盤が若干凍結されたら外管を前記境界
レベルまで引き上げる１次引上げ工程と、外管の下縁部
から空気を噴出して前記空気層を形成すると共に内管を
介して凍結材を注入する２次注入工程と、凍結範囲の地
盤の凍結後に内管及び外管を引き上げる２次引上げ工程
とからなっている。

【００１０】

【作用】本発明による方法において、１次引上げ工程に
おいては、凍結範囲の地盤は、若干程度しか凍結されて
いないので、外管は境界部分まで引上げることができ
る。したがって、２次引上げ工程においては、外管及び
内管を容易に引上げることができる。

【００１１】また、１次及び２次凍結工程においては、
外管の内面と凍結材との間には、空気層があるので外管
の外部の非凍結範囲の地盤は凍結されることがない。

【００１２】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

【００１３】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、本発明を実施する
二重管１０が挿入されている。

【００１４】その二重管１０は、外管１１と内管１４と
からなり、外管１１の非凍結範囲Ａと凍結範囲Ｂとの境
界レベルＳの部分と下縁部とには、上方に向けて空気を
噴出して外管１１の内面に沿って空気層を形成する上部
空気噴出部１２及び下部空気噴出部１３が設けられてい
る。また、内管１４の上端には、塩化カルシウム水溶液
のような凍結材（ブライン）Ｃの図示しない供給ポンプ
からのホース１５が接続されている。

【００１５】施工に際し、ボーリング孔１に図示のよう
に二重管１０を挿入し、上部空気噴出部１２から矢印ａ
１のように空気を噴出して外管１１の内面に沿った空気
層Ｄ１を形成すると共に、内管１４の下端開口から矢印
ｂ１のように凍結材Ｃを注入し、凍結範囲Ｂの地盤Ｇを
凍結する。この際、非凍結範囲Ａに接する外管１１の内
面と凍結材Ｃとの間には、空気層Ｄ１が存在するので、
空気の断熱効果により非凍結範囲Ａの地盤Ｇは凍結され
ない。

【００１６】そして、凍結範囲Ｂの地盤の鎖線で示す範
囲Ｅが若干（ある度合凍結し、外管１１を引き抜くこと
ができる程度）凍結したら、図３に示すように、外管１
１を境界レベルＳまで引き上げる。

【００１７】次いで、下部空気噴出部１３から矢印ａ２
のように空気を噴出して外管１１の内面に沿った空気層
Ｄ２を形成すると共に、内管１４の開口から矢印ｂ２の
ように凍結材Ｃを注入し、範囲Ｅの若干凍結された地盤
Ｇを完全に凍結する。この際、非凍結範囲Ａに接する外
管１１の内面と凍結材Ｃとの間には、空気層Ｄ２が存在
するので、空気の断熱効果により非凍結範囲Ａの地盤Ｇ
は凍結されない。

【００１８】最後に凍結範囲Ｂの地盤Ｇが完全に凍結し
たら、内管１４及び外管１１を引き上げて地上に撤去し
て終る。この引上げの際、外管１１の周囲は凍結されて
いなく、かつ、土圧も小さいので、容易に引抜くことが
できる。また、内管１４は、従来同様に容易に引抜くこ
とができる。また、外管１１の引抜きが、何等かの理由
で不可能又は不必要な場合は、外管１１を埋め殺しにし
ても、シールド機は通常凍結範囲Ｂを掘進するので支障
はない。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下に記載されるような効果を奏する。

【００２０】（１）空気層の断熱効果は、極めて良好
なので、半径方向の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又はそれ以
上の断熱効果が得られる。

【００２１】（２）二重管全体の半径方向寸法を小さ
くすることができる。

【００２２】（３）掘削設備その他を簡単化し、凍結
工法の施工コストを低減することができる。

【００２３】（４）いわゆるコイルドチューブを凍結
工法に適用することができる。

【００２４】（５）凍結後の引き抜き作業を容易に短
時間で行うことができるので、シールド機の接近するま
で凍結工法を施工することができる。したがって、シー
ルド機が間近に接近するまで凍結工法を施工し続けるこ
とができる分だけ、消費される凍結材の量を節約するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工法の１次注入工程を説明する縦断面
図。

【図２】図１のＵ−Ｕ線矢視断面図。

【図３】本発明の工法の２次注入工程を説明する図面。

【図４】従来工法を説明する縦断面図。

【図５】図４のＶ−Ｖ線矢視断面図。

【符号の説明】

Ａ・・・非凍結範囲Ｂ・・・凍結範囲Ｃ・・・凍結材Ｄ１、Ｄ２・・・空気層Ｅ・・・範囲ＧＳ・・・地表Ｓ・・・境界部分Ｈ・・・発泡スチロール等の断熱材１・・・ボーリング孔２・・・三重管３、４、５、１８、２０、２２・・・区画７・・・外殻部８・・・中間殻部９・・・内殻部１０・・・二重管１１・・・外管１２・・・上部空気噴出部１３・・・下部空気噴出部１４・・・内管１５・・・ホース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】凍結材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、ボーリング孔に二重管を挿入す
る挿入工程と、外管の非凍結範囲と凍結範囲との境界レ
ベルの部分から空気を噴出して外管の内面に沿った空気
槽を形成すると共に内管を介して凍結材を注入する１次
注入工程と、１次注入工程により地盤が若干凍結された
ら外管を前記境界レベルまで引き上げる１次引上げ工程
と、外管の下縁部から空気を噴出して前記空気層を形成
すると共に内管を介して凍結材を注入する２次注入工程
と、凍結範囲の地盤の凍結後に内管及び外管を引き上げ
る２次引上げ工程とからなることを特徴とする凍結工
法。