JPS6117625A - 地盤凝結方法およびその装置 - Google Patents
地盤凝結方法およびその装置Info
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- JPS6117625A JPS6117625A JP60115521A JP11552185A JPS6117625A JP S6117625 A JPS6117625 A JP S6117625A JP 60115521 A JP60115521 A JP 60115521A JP 11552185 A JP11552185 A JP 11552185A JP S6117625 A JPS6117625 A JP S6117625A
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/11—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil by thermal, electrical or electro-chemical means
- E02D3/115—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil by thermal, electrical or electro-chemical means by freezing
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D19/00—Keeping dry foundation sites or other areas in the ground
- E02D19/06—Restraining of underground water
- E02D19/12—Restraining of underground water by damming or interrupting the passage of underground water
- E02D19/14—Restraining of underground water by damming or interrupting the passage of underground water by freezing the soil
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- Soil Sciences (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、地盤中に打込んだ少なくとも１個の凝結用プ
ローブ内に液体窒素等の低温液体を注入することによっ
て地盤を凍らせて凝結する方法に関するものである。
ローブ内に液体窒素等の低温液体を注入することによっ
て地盤を凍らせて凝結する方法に関するものである。
凝結により地盤を強固にすることによって湿地の不安定
地盤における公共土木工事用地の掘削を可能にすること
は既知である。この地盤凝結は地盤中の異なる区域に打
込んだプループ内に冷却剤液または低温液体を注入する
ことによって行なわれる。この低温液体による冷却によ
り、各プローブにより凝結された区域が隣接のプローブ
によって凝結された区域と継がることによ多連続した凝
結壁が形成されるまで地盤は順次に凍結される。
地盤における公共土木工事用地の掘削を可能にすること
は既知である。この地盤凝結は地盤中の異なる区域に打
込んだプループ内に冷却剤液または低温液体を注入する
ことによって行なわれる。この低温液体による冷却によ
り、各プローブにより凝結された区域が隣接のプローブ
によって凝結された区域と継がることによ多連続した凝
結壁が形成されるまで地盤は順次に凍結される。
液体窒素のような低温液体をプループ内に注入すること
は既知である。この液体窒素の直接的注入はいくつかの
問題があル、特に、地盤との熱交換係数を制御すること
が困難である。実際上、冷を放出する際、窒素は蒸発し
、プローブと最初の純粋な液体窒素との間、次の液体窒
素と窒素ガスとが種々の割合で混合したものとの間、さ
らに、低温の音素ガスだけとの間の熱交換係数は著しく
相違する。この結果、プローブの周シの凝結地盤の厚さ
が著しく相違し、強固な壁を形成するために凝結が最も
少Ｌ Ｌ、か行なわれない区域を十分に凝結させるため
に時間がかかるとともにこの間に凝結が最も効果的に行
なわれる区域が不必要に過冷却されて過大な大きざに凝
結され、時間およびエネルギーが損失されるという問題
がある。さらに、地盤は通常不均質であるので、成る部
分が他の部分よ）遥かに迅速に凝結され、この地盤の不
均質によって不必要に凝結したシ、過冷却される区域が
発生する割合がさらに増大している。
は既知である。この液体窒素の直接的注入はいくつかの
問題があル、特に、地盤との熱交換係数を制御すること
が困難である。実際上、冷を放出する際、窒素は蒸発し
、プローブと最初の純粋な液体窒素との間、次の液体窒
素と窒素ガスとが種々の割合で混合したものとの間、さ
らに、低温の音素ガスだけとの間の熱交換係数は著しく
相違する。この結果、プローブの周シの凝結地盤の厚さ
が著しく相違し、強固な壁を形成するために凝結が最も
少Ｌ Ｌ、か行なわれない区域を十分に凝結させるため
に時間がかかるとともにこの間に凝結が最も効果的に行
なわれる区域が不必要に過冷却されて過大な大きざに凝
結され、時間およびエネルギーが損失されるという問題
がある。さらに、地盤は通常不均質であるので、成る部
分が他の部分よ）遥かに迅速に凝結され、この地盤の不
均質によって不必要に凝結したシ、過冷却される区域が
発生する割合がさらに増大している。
本発明の目的は、地盤を一層均一に冷却することによっ
て経済的な凝結方法を提供しようとするものである。
て経済的な凝結方法を提供しようとするものである。
したがって、本発明によれば、地盤中に打込んだ少なく
とも１個の凝結用プローブ内に液体窒素のような低温液
体を注入して地盤を凝固させる方法において、プローブ
に隣接する地盤の温度をプローブの全長にわたって低温
液体の沸点より少なくとも約３５ ℃だけ高い予定の限
界値より高く維持するよう低温液体の注入を制御する。
とも１個の凝結用プローブ内に液体窒素のような低温液
体を注入して地盤を凝固させる方法において、プローブ
に隣接する地盤の温度をプローブの全長にわたって低温
液体の沸点より少なくとも約３５ ℃だけ高い予定の限
界値より高く維持するよう低温液体の注入を制御する。
上述の本発明方法によれば、プローブの壁に接触する低
温液体を常に温めるに十分な温度差をプローブ壁と低温
液体との間に保証する。したがって、低温液体とプロー
ブ壁との間の熱交換がガス状加温ｔ＝を経て常に生じる
。このようにして、プローブの壁の温度が降下し過ぎて
液体窒素の沸点に近くなる場合に、液体窒素とプローブ
壁との直接の接触によって生ずる懐れのあ、るプローブ
壁への冷の過度の伝達を防止することができる。従来技
術の方法において通常起っていたとへれらの状態は、冷
を極めて迅速に伝達させるも、しかし、これは極めて低
いプローブにおいてのみ達成し得るものであった。
温液体を常に温めるに十分な温度差をプローブ壁と低温
液体との間に保証する。したがって、低温液体とプロー
ブ壁との間の熱交換がガス状加温ｔ＝を経て常に生じる
。このようにして、プローブの壁の温度が降下し過ぎて
液体窒素の沸点に近くなる場合に、液体窒素とプローブ
壁との直接の接触によって生ずる懐れのあ、るプローブ
壁への冷の過度の伝達を防止することができる。従来技
術の方法において通常起っていたとへれらの状態は、冷
を極めて迅速に伝達させるも、しかし、これは極めて低
いプローブにおいてのみ達成し得るものであった。
特に、低温液体として液体窒素を用いる場合には、上述
の限界値を約−ｌダ０℃〜−１６０℃の範囲にするのが
好ましい。
の限界値を約−ｌダ０℃〜−１６０℃の範囲にするのが
好ましい。
得られる負の熱量を有利に利用し得る本発明の方法を実
施する有利な方法においては、プローブから排出するガ
スの温度がは埋予定値になるように注入期間中の低温液
体の注入量を調整する。上記予定値は、液体窒素の場合
、約−７０℃とするのが好ましい。
施する有利な方法においては、プローブから排出するガ
スの温度がは埋予定値になるように注入期間中の低温液
体の注入量を調整する。上記予定値は、液体窒素の場合
、約−７０℃とするのが好ましい。
本発明を実施するに肖ル、中心通路と外側環状通路を有
するプローブを用いて、中心通路への低温液体の注入期
間と外側環状通路への低温液体の注入期間と全交互に切
換えることによって、冷却をさらに均一に行なうことが
できる。
するプローブを用いて、中心通路への低温液体の注入期
間と外側環状通路への低温液体の注入期間と全交互に切
換えることによって、冷却をさらに均一に行なうことが
できる。
本発明は、また、上述した方法を行なうための凝結装置
１’ｔ−提供することを目的とする。本発明による凝結
装置は、少なくとも７個の凝結用プローブと、このプロ
ーブ内に液体窒素のような低温液体を注入する装置とを
具え、プローブの外側壁上にプローブの両端の一方の近
くで少なくとも１個の温度センサーが設けられているこ
とを特徴とする。
１’ｔ−提供することを目的とする。本発明による凝結
装置は、少なくとも７個の凝結用プローブと、このプロ
ーブ内に液体窒素のような低温液体を注入する装置とを
具え、プローブの外側壁上にプローブの両端の一方の近
くで少なくとも１個の温度センサーが設けられているこ
とを特徴とする。
次に、本発明の実施例を図面につき説明する。
第１図に示す凝結装置は、主として、液体窒素を貯蔵す
るタンクｌと、一連の凝結用プローブコとを具え、これ
らの凝結用プローブは全て同じ構造を有するから、その
１個だけを図示している。
るタンクｌと、一連の凝結用プローブコとを具え、これ
らの凝結用プローブは全て同じ構造を有するから、その
１個だけを図示している。
プｐ−ブコは地盤中に垂直に押入され、３個の同心！３
〜Ｓを具えている。外側管３はその下端を底板６によっ
て閉止され、プローブと周シの地盤７との熱交換区域を
限定している。中間の管ダおよび内側管５はプローブの
上端開口から底板６の僅か手前まで下方に延長し、下端
において水平環状板Ｓによって互に連結されている。
〜Ｓを具えている。外側管３はその下端を底板６によっ
て閉止され、プローブと周シの地盤７との熱交換区域を
限定している。中間の管ダおよび内側管５はプローブの
上端開口から底板６の僅か手前まで下方に延長し、下端
において水平環状板Ｓによって互に連結されている。
このようにして、プローブコ内には、内側管５によって
限定された中心通路りが設けられ、この中心通路デはそ
の下端を底板６の上方に開口し、また、管ダおよびＳと
環状板Ｓとによって限定された中間環状空間１０が設け
られ、この現状空間にはパーライトのような熱絶縁材が
充填されておシ、さらに、管３およびダ間に外側環状通
路／／が限定され、この外側環状通路はその下端を底板
６の上方に開口している。
限定された中心通路りが設けられ、この中心通路デはそ
の下端を底板６の上方に開口し、また、管ダおよびＳと
環状板Ｓとによって限定された中間環状空間１０が設け
られ、この現状空間にはパーライトのような熱絶縁材が
充填されておシ、さらに、管３およびダ間に外側環状通
路／／が限定され、この外側環状通路はその下端を底板
６の上方に開口している。
凝結装置は、さらに、液体窒素を通路りおよびｌｌ内に
注入する装置を具えている。これらの注入装置は通路り
およびｌｌにそれぞれ通じる一本の管ｌコおよび１３を
具え、これらの管はタンクｌの下部に接続されておシ、
管には止め弁１４Ａおよび１５のそれぞれが設けられて
いる。タンクｌの出口にも流量を同様に調整する共通止
め弁１６が設けられている。
注入する装置を具えている。これらの注入装置は通路り
およびｌｌにそれぞれ通じる一本の管ｌコおよび１３を
具え、これらの管はタンクｌの下部に接続されておシ、
管には止め弁１４Ａおよび１５のそれぞれが設けられて
いる。タンクｌの出口にも流量を同様に調整する共通止
め弁１６が設けられている。
通路りおよび／／の上端にはまた、管ｌり。
ｉｇによって線図的に示す窮素ガス排出装置が設けられ
ており、これらのガス排出管には止め弁／９．２０かそ
れぞれ設けられている。
ており、これらのガス排出管には止め弁／９．２０かそ
れぞれ設けられている。
ｇｉｑ、ｉｓ、ｉｇおよび１９にはこれらの弁を瞬間的
に作動する一位置作動装置（図示せず）が設けられてい
る。この−位置作動装置は、その第１位置において、弁
ｌｌおよび２０を開放し、他方、弁７５および１９を閉
止し、第一位置において、弁ｌｌおよびコＯを閉止し１
、他方、弁１５および１９を開放するよう作動する。弁
１６は液体窒素の流れを停止および再開させることがで
きる。
に作動する一位置作動装置（図示せず）が設けられてい
る。この−位置作動装置は、その第１位置において、弁
ｌｌおよび２０を開放し、他方、弁７５および１９を閉
止し、第一位置において、弁ｌｌおよびコＯを閉止し１
、他方、弁１５および１９を開放するよう作動する。弁
１６は液体窒素の流れを停止および再開させることがで
きる。
外側管３の外側で、プローブコ上に３個の、例えば熱電
対のような、温度センサー、２／が取付けられておシ、
これらの温度センサーによってＪｍ。
対のような、温度センサー、２／が取付けられておシ、
これらの温度センサーによってＪｍ。
１０ｍおよびｌざｍのそれぞれの深さでのプローブの直
ぐ近くの地盤の湿度（Ｔ、２．ＴＩＯおよびＴａｇ）を
測定するよう構成している。また、容管１７およびｉｓ
に温ｍセンサー（図示せず）を取付けてプローブから排
出する気体窒素の温度Ｔｇを測定するよう構成している
。
ぐ近くの地盤の湿度（Ｔ、２．ＴＩＯおよびＴａｇ）を
測定するよう構成している。また、容管１７およびｉｓ
に温ｍセンサー（図示せず）を取付けてプローブから排
出する気体窒素の温度Ｔｇを測定するよう構成している
。
実際上、凝結装置は、形成すべき凝結壁を限定する紐に
沿って配置された一連のプロープコを具えている。全て
のプローブは、前述した方法で、タンクｌに並列に接続
され、各プローブにそれぞれ弁ｌ弘、 ／ Ｓ 、 ／
４−、 ／ざおよび１９が関連して設けられている。
沿って配置された一連のプロープコを具えている。全て
のプローブは、前述した方法で、タンクｌに並列に接続
され、各プローブにそれぞれ弁ｌ弘、 ／ Ｓ 、 ／
４−、 ／ざおよび１９が関連して設けられている。
上述の構成になる装置の作動は、基本的に、第、２図に
示すように、液体窒素をプローブ内に一通シの方法で注
入して行なわれ、各プローブは地盤の不均質を計算に入
れて互に独立して制御される。
示すように、液体窒素をプローブ内に一通シの方法で注
入して行なわれ、各プローブは地盤の不均質を計算に入
れて互に独立して制御される。
一方において、地盤の最低温度が常にλつの予定限界値
間にあるようプローブの温度センサーコ／の指示に対応
して液体窒素の供給を弁１６によってオン−オフ制御す
る。 ＭｉＪ述したように、下限は少なくとも一７６θ
℃にして液体窒素と管３との間にガス状温熱層が絶えず
存在して窒素とプローブとの間の熱交換の全てがガス−
金属交換であるようにする。
間にあるようプローブの温度センサーコ／の指示に対応
して液体窒素の供給を弁１６によってオン−オフ制御す
る。 ＭｉＪ述したように、下限は少なくとも一７６θ
℃にして液体窒素と管３との間にガス状温熱層が絶えず
存在して窒素とプローブとの間の熱交換の全てがガス−
金属交換であるようにする。
他方において、液体窒素の注入期間中に、冷却の転移段
階が終了すると同時に、液体窒素の蒸発によって生ずる
ガスが、プローブから排出する時点で、負の熱量の利用
が理想的に行なわするよう選定した予定温度の近くの温
度を有するよう液体窒素の流量を弁ｌ乙によって調整す
る。
階が終了すると同時に、液体窒素の蒸発によって生ずる
ガスが、プローブから排出する時点で、負の熱量の利用
が理想的に行なわするよう選定した予定温度の近くの温
度を有するよう液体窒素の流量を弁ｌ乙によって調整す
る。
上述した方法によれば、地盤の冷却の均一性を従来技術
の方法による場合に比較して著しく向上することができ
、従来方法では、液体窒素の流量をプローブから排出す
るガスの温度の関数として単に調整しているにすぎなし
、しかし、上述した方法によるだけでは、プローブの上
下端間の大きな温度勾配を避けることはできない。この
ような大きな不均等を防止するためには、全てのプロー
ブの弁ｌダ、／Ｓ、／りおよびコ０を周期的に逆転する
。
の方法による場合に比較して著しく向上することができ
、従来方法では、液体窒素の流量をプローブから排出す
るガスの温度の関数として単に調整しているにすぎなし
、しかし、上述した方法によるだけでは、プローブの上
下端間の大きな温度勾配を避けることはできない。この
ような大きな不均等を防止するためには、全てのプロー
ブの弁ｌダ、／Ｓ、／りおよびコ０を周期的に逆転する
。
これがため、液体窒素を中心通路デに数時間注入して窒
素ガスを外周通路／／から排出Ｌｉ楊合には、次に、液
体窒素を外周通路１／に注入し、窒素ガスを中心通路９
かも排出する。
素ガスを外周通路／／から排出Ｌｉ楊合には、次に、液
体窒素を外周通路１／に注入し、窒素ガスを中心通路９
かも排出する。
このようにして、数時間後には、再び逆になシ、前述し
た２つの温度限界間に調整された最低温度の点がプロー
ブの上端に位置し、最少に低い温度の点が下端に位置す
る。したがって、上述したように結紮の流ｔを周期的に
転換することによって地盤の温度を極めて均一にするこ
とができる。
た２つの温度限界間に調整された最低温度の点がプロー
ブの上端に位置し、最少に低い温度の点が下端に位置す
る。したがって、上述したように結紮の流ｔを周期的に
転換することによって地盤の温度を極めて均一にするこ
とができる。
次に、上述した方法による数値例を示す。
湿った砂地中に／ｍ（Ｄ厚さを有する壁を２０ｍの深さ
およびＳＯｍの幅で凝結させてできるだけ迅速に強固に
することを希望する場合、この目的には、５０個のプロ
ーブコを／ｍ間隔で地盤中に打込む。
およびＳＯｍの幅で凝結させてできるだけ迅速に強固に
することを希望する場合、この目的には、５０個のプロ
ーブコを／ｍ間隔で地盤中に打込む。
各プローブは外径が／５ＯＩ０ＩＩで、直径ｌ５０ｍ５
ノコθ鯉および６ＳＩＩｌ＋１の３個の同心管３〜５で
構成されている。直径１２０ｗｍ０管ダと直径６ざ■の
管Ｓとの間の中心環状空間内にパーライトを充填する。
ノコθ鯉および６ＳＩＩｌ＋１の３個の同心管３〜５で
構成されている。直径１２０ｗｍ０管ダと直径６ざ■の
管Ｓとの間の中心環状空間内にパーライトを充填する。
管の直径は中心通路りの断面積と外側現状通路／／の断
面積とが等しくなるように選択する。
面積とが等しくなるように選択する。
先づ、中心管ｓ内に液体窒素を注入して凝固が開始する
。プ四−ブの周シの温度は最初全てｌダ℃程度である。
。プ四−ブの周シの温度は最初全てｌダ℃程度である。
各プローブにおいて、塾素は蒸発し、地盤を冷却し、外
＠環状通内を上昇する。単位プローブ当シの液体窒素の
流量りは最大流量で／３１７Ｄｉｎ（すなわち、５０個
のプローブに対し７ ｊ ０１ ／ｍｉｎ ）に弁１６
によって調整する。
＠環状通内を上昇する。単位プローブ当シの液体窒素の
流量りは最大流量で／３１７Ｄｉｎ（すなわち、５０個
のプローブに対し７ ｊ ０１ ／ｍｉｎ ）に弁１６
によって調整する。
次に、第２図を参照して、数値例により、１個のプロー
ブの挙動につき説明する。各プローブは互に独立して調
整される。地盤の最低温度の限界値は−７４５℃および
一／ ３ ｇ ’Ｃに選択され、窒素ガスの設定出口温
度は一７０℃である。
ブの挙動につき説明する。各プローブは互に独立して調
整される。地盤の最低温度の限界値は−７４５℃および
一／ ３ ｇ ’Ｃに選択され、窒素ガスの設定出口温
度は一７０℃である。
最初の１時間中にプローブから排出する窒素ガスの温度
は一７Ｏ℃から一７０℃に降下する。この時間中、プロ
ーブ外側温度はＩｇｍの深さの点で一１ａｏ℃、ｌＯｍ
の深さの点で一１００℃、−ｍの深さの点で一脅６−℃
に達する。地盤の冷却の転移現象は依然として顕著であ
るから、液体窒素の注入をさらにｉｏ分間同じ流量で継
続し、この間に、窒素ガスの出口温度は一７ｇ℃に達し
、プローブ外ｆｌｌＩ温度はＩｇｍの深さの点で−７り
５℃に達する。
は一７Ｏ℃から一７０℃に降下する。この時間中、プロ
ーブ外側温度はＩｇｍの深さの点で一１ａｏ℃、ｌＯｍ
の深さの点で一１００℃、−ｍの深さの点で一脅６−℃
に達する。地盤の冷却の転移現象は依然として顕著であ
るから、液体窒素の注入をさらにｉｏ分間同じ流量で継
続し、この間に、窒素ガスの出口温度は一７ｇ℃に達し
、プローブ外ｆｌｌＩ温度はＩｇｍの深さの点で−７り
５℃に達する。
これにより、液体鋏素の注入を停止する。ｉ。
分後に、プローブ外側温度は１８ｍの深さの点で一１ａ
ｔｔ”ｃに上昇する。再び、液体窒素を１０ｔ／ｍｉｎ
の流量で注入する。−７４５℃の低温はプローブから排
出する窒素ガスの極低温に対してのみ達したから、この
／ Ｏｔ／ ｍｉｎの流量は前の／Ｓｔ／ ｍｉｎに比
べ少ない。
ｔｔ”ｃに上昇する。再び、液体窒素を１０ｔ／ｍｉｎ
の流量で注入する。−７４５℃の低温はプローブから排
出する窒素ガスの極低温に対してのみ達したから、この
／ Ｏｔ／ ｍｉｎの流量は前の／Ｓｔ／ ｍｉｎに比
べ少ない。
２０分後、深さ１８ｍにおけるプローブ外側温度は再び
一／１Ｉｊ５；℃に降下し、窒素ガスの出口温度は一７
５℃に降下する。液体窒素の供給を再び停止し、深さ１
８ｍにおけるプローブ外側温度が−ｌａｇ℃に上昇する
際に、（萌述したと同じ理由で）再び液体窒素をｇ ｔ
／ ｍｉｎの流量で注入する。
一／１Ｉｊ５；℃に降下し、窒素ガスの出口温度は一７
５℃に降下する。液体窒素の供給を再び停止し、深さ１
８ｍにおけるプローブ外側温度が−ｌａｇ℃に上昇する
際に、（萌述したと同じ理由で）再び液体窒素をｇ ｔ
／ ｍｉｎの流量で注入する。
上述した注入と停止とを交互に繰返して窒素ガスの温度
が一７０℃より降下すれば液体窒素の注入流量を減少し
てづ（き続き注入作業を行なう。窒素ガスの出口温度が
一６Ｓ℃〜−７．２℃の範四内で安定する際には液体窒
素の注入流量を一定に維持し、出口温度が一６ｇ℃より
上昇すると注入流量を増加し、出口湯度が−クコ℃より
下ると注入流量を減少させる。
が一７０℃より降下すれば液体窒素の注入流量を減少し
てづ（き続き注入作業を行なう。窒素ガスの出口温度が
一６Ｓ℃〜−７．２℃の範四内で安定する際には液体窒
素の注入流量を一定に維持し、出口温度が一６ｇ℃より
上昇すると注入流量を増加し、出口湯度が−クコ℃より
下ると注入流量を減少させる。
５時間の凝結作業後、全てのプローグにおける窒素の流
れを逆転させて液体窒素を外側環状通路／／に注入し７
、窒素ガスを中心通路９を経て排出する。
れを逆転させて液体窒素を外側環状通路／／に注入し７
、窒素ガスを中心通路９を経て排出する。
次に、流量を’ｇ ｌ ／ ｍｉｎに固定する。初めの
間は、ガスは−１，２０℃のように極めて低温の状態で
排出しており、すなわち、とれは窒素が地盤の温度勾配
に対して対向流の状態で流れる結果として生ずる転移状
態である。７０分後、窒素ガスの出口温度は一７０℃に
上昇し、プローブ外側温度は、２ｍの探さで−ｉｏｏ℃
、／（７ｍの深さで−）０θ℃、ノｇｍの深さで−ｔｓ
℃になり、−０分後には１．２ｍの深さでのプローブ外
側温度が一／ダ５℃となシ、窒素ガスは−り５℃でプロ
ーブから排出するようになる。
間は、ガスは−１，２０℃のように極めて低温の状態で
排出しており、すなわち、とれは窒素が地盤の温度勾配
に対して対向流の状態で流れる結果として生ずる転移状
態である。７０分後、窒素ガスの出口温度は一７０℃に
上昇し、プローブ外側温度は、２ｍの探さで−ｉｏｏ℃
、／（７ｍの深さで−）０θ℃、ノｇｍの深さで−ｔｓ
℃になり、−０分後には１．２ｍの深さでのプローブ外
側温度が一／ダ５℃となシ、窒素ガスは−り５℃でプロ
ーブから排出するようになる。
この状態になる際、液体会素の注入を停止し、約５分後
に、コｍの深さにおけるプローブ外側温度が−／、３８
′ＣＫ上昇する除圧、液体窒素を再び７ Ｌ ／ ｍｉ
ｎの流量で注入する。
に、コｍの深さにおけるプローブ外側温度が−／、３８
′ＣＫ上昇する除圧、液体窒素を再び７ Ｌ ／ ｍｉ
ｎの流量で注入する。
このようにして注入および停止を繰返すとともに、場合
によっては、液体窒素の流量を上述【７た方法で変える
ことによって５時間作業する。このようにしてＳ時間作
業した後に窒素の流れを再び逆転する。
によっては、液体窒素の流量を上述【７た方法で変える
ことによって５時間作業する。このようにしてＳ時間作
業した後に窒素の流れを再び逆転する。
上述した調整制御を５時間毎に窒素の流れを逆転して継
続して行なう。約５θ時間で７ｍの厚さの凝結壁が極め
て均一な温度分布で形成され、地盤か強固にされる。
続して行なう。約５θ時間で７ｍの厚さの凝結壁が極め
て均一な温度分布で形成され、地盤か強固にされる。
９４７図は本発明による凝結装＠〇一部の軌路線図、
１２図は本発明による凝結装泗−の作動説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、地盤中に打込んだ少なくとも１個の凝結用プローブ
内に液体窒素等の低温液体を注入して地盤を凝結させる
方法において、プローブに隣接する地盤の温度をプロー
ブの全長にわたつて低温液体の沸点より少なくとも約３
５℃だけ高い予定の限界値より高く維持するよう低温液
体の注入を制御することを特徴とする地盤凝結方法。 ２、低温液体として液体窒素を用い、前記予定限界値を
約−１４０℃〜約１６０℃とすることを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の方法。 ３、前記限界値に達した際に低温液体の注入を中止し、
最低温度の点における地盤温が第２限界値にまで上昇し
た際に低温液体の注入を再開することを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の方法。 ４、プローブから排出するガスの温度がほぼ予定値にな
るよう注入期間中の低温液体の注入流量を調整すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５、低温液体として液体窒素を用い、前記予定値を約−
７０℃とすることを特徴とする特許請求の範囲第４項に
記載の方法。 ６、中心通路と外側環状通路とを有するプローブを用い
、中心通路への低温液体の注入期間と外側環状通路への
低温液体の注入期間とを交互に切換えることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ７、少なくとも１個の凝結用プローブと、このプローブ
に液体窒素等の低温液体を注入する装置とを具え、前記
プローブの外側壁上にプローブの両端の一方の近くで少
なくとも１個の温度センサーが設けられていることを特
徴とする地盤凝結装置。 ８、前記プローブがプローブから排出するガスの温度を
測定する温度センサーを具えることを特徴とする特許請
求の範囲第７項に記載の装置。 ９、前記プローブが中心通路を限定する手段および環状
通路を限定手段を具え、低温液体をプローブの中心通路
および環状通路に選択的に注入するよう前記注入装置が
構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第７項
に記載の装置。 １０、少なくとも１個の温度センサーが前記プローブの
各端でプローブの外壁上に取付けて設けられていること
を特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の装置。 １１、プローブの中心通路と環状通路との間に熱絶縁手
段が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
９項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8408647A FR2565274B1 (fr) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | Procede et installation de congelation de sols au moyen d'un liquide cryogenique |
| FR8408647 | 1984-06-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6117625A true JPS6117625A (ja) | 1986-01-25 |
Family
ID=9304632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60115521A Pending JPS6117625A (ja) | 1984-06-01 | 1985-05-30 | 地盤凝結方法およびその装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4676694A (ja) |
| EP (1) | EP0165161B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6117625A (ja) |
| AT (1) | ATE36181T1 (ja) |
| CA (1) | CA1269852A (ja) |
| DE (1) | DE3564142D1 (ja) |
| ES (1) | ES8608086A1 (ja) |
| FR (1) | FR2565274B1 (ja) |
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| US4998848A (en) * | 1989-03-27 | 1991-03-12 | R. G. Hansen & Associates | Method and apparatus for removing ground contaminants |
| US5050386A (en) * | 1989-08-16 | 1991-09-24 | Rkk, Limited | Method and apparatus for containment of hazardous material migration in the earth |
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-
1984
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-
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- 1985-05-29 DE DE8585401054T patent/DE3564142D1/de not_active Expired
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