JP6699928B2 - Freezing method - Google Patents
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Description
本発明は、例えばシールド掘進機のスクリューコンベアの様な円柱構造物や壁面の一部等における所定の領域を凍結するための凍結工法に関する。 The present invention relates to a freezing method for freezing a predetermined area in a cylindrical structure such as a screw conveyor of a shield machine or a part of a wall surface.
図9は泥土式シールド掘進機100を示し、カッターヘッド30を回転して地山Gを掘削し、掘削された土砂はチャンバー20に送られ、スクリューコンベア10によりシールド掘削機100の後方(坑口側:図9で右方)に移送され(矢印AR)、排出される。
チャンバー20及びそれに連続するスクリューコンベア10の内側には高圧の泥土が充填されているため、例えば巨大な礫が混入してスクリューコンベア10を閉塞してしまった場合や、故障が発生した場合、点検が必要な場合において、スクリューコンベア10を分解して、点検、修繕することが困難である。
FIG. 9 shows a mud-
Since high-pressure mud is filled in the
それに対して、例えば礫で閉塞された箇所や故障箇所の直ぐ上流側(切羽側:図9で左方)の領域に円筒状のケース40を設置し、当該ケース40内のスクリューコンベア10の半径方向外方の空隙にドライアイスを充填して、スクリューコンベア10の当該ケース40が設置された領域における泥土を凍結して泥土の高圧を当該凍結箇所で遮断し、凍結箇所よりも下流側(坑口側)における故障箇所或いは点検が必要な箇所におけるスクリューコンベア10を分解する技術が提案されている(特許文献1参照)。
しかし、ドライアイスのみではスクリューコンベア10内部の泥土を凍結するのに多大な時間が必要となる。また、ドライアイスが気化して発生する炭酸ガスにより、トンネル内という狭小空間の作業環境が悪化する恐れが存在する。
On the other hand, for example, a
However, with only dry ice, a great amount of time is required to freeze the mud inside the
また、スクリューコンベア10に凍結管(図9では図示せず)を巻き付け、凍結管内にブラインを循環することで、礫が干渉して閉塞した箇所や故障箇所の直ぐ上流側(切羽側)の領域を凍結する技術が提案されている(特許文献2参照)。ここで、凍結管は基本的に丸い管であり、凍結対象は円柱形の表面であるため、凍結対象に凍結管を巻き付けても、そのままでは面接触とはならず、断熱性を有する空隙が発生する。当該空隙を無くするためには、充填材が必要になる。特許文献2では、凍結管とスクリューコンベア10との間の空隙でブラインの冷熱が伝達されなくなってしまうことを防止するため、当該空隙に石粉、鉄粉、セメント等を水で練り混ぜた熱伝導性材料を塗布している。
しかし、石粉、鉄粉、セメント等を水で練り混ぜて熱伝導性材料を生成し、当該熱伝導性材料を凍結管とスクリューコンベア10との間の空隙に充填する作業は、トンネルの様な狭い狭小空間においては多大な労力が必要であり、困難な作業である。また、修繕や点検が終了した後、熱伝導性材料が固化してしまうので、凍結管40を除去するために多大な労力が必要になるという問題も存在する。さらに、石粉、鉄粉、セメント等を水で練り混ぜた熱伝導性材料は産業廃棄物であるため、その廃棄のための設備が必要になり、コストが高騰してしまう。
Further, by wrapping a freezing pipe (not shown in FIG. 9) around the
However, the operation of kneading stone powder, iron powder, cement, etc. with water to generate a heat conductive material and filling the space between the freezing pipe and the
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、急速かつ容易に所望の箇所を凍結することが出来て、凍結の必要が無くなった後は凍結のための設備を迅速に除去することが出来て、しかも産業廃棄物を発生しない凍結工法の提供を目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems of the prior art, and it is possible to quickly and easily freeze a desired place, and after the need for freezing is eliminated, the equipment for freezing can be quickly replaced. The purpose is to provide a freezing method that can be removed without waste and does not generate industrial waste.
本発明の凍結工法は、柱状体または錐状体の凍結対象物(10A:例えばスクリューコンベア)における冷却箇所(10A:例えば、スクリューコンベアが巨礫で閉塞した場合に、閉塞箇所の直ぐ上流側或いは切羽側の箇所)に凍結管(1)を巻き付ける工程と、
凍結管(1)内に冷媒(例えば液体窒素:N2)を流過しつつ、凍結管(1)を巻き付けた箇所の周辺に凝固した際に伝熱性が良好である液体(例えば水)を供給(例えば噴射、放水)して(例えば氷W1として)凍結し、凍結管(1)を巻き付けた領域(R1)を凝固した液体(W1:例えば氷)により被覆する工程と、
凝固した液体(W1:例えば氷)で被覆された領域(R1:凍結管周辺の領域)を、断熱性を有する断熱幕(11:例えばカーテン式の断熱幕)で包囲する工程と、
断熱幕(11)の内側空間(S1)に、冷却すると結晶化する液体(W2:例えば水)を噴霧して(ミストを噴霧して)、空気を含んだ(例えば細かい)結晶で充填する工程を有することを特徴としている。
本発明において、柱状体または錐状体の凍結対象物は、中実体或いは中空体の何れであっても良い。
Freezing method of the present invention, frozen object of the columnar body or cone (1 0A: such as screw conveyors) cooling positions in (10 A: For example, if the screw conveyor is blocked by boulders, immediately upstream of the occlusion The freezing tube ( 1) around the side or face side),
Cryotubes (1) in the refrigerant (e.g. liquid nitrogen: N 2) while had a flow, liquid heat transfer when solidified around the places wound freezing tube (1) is good (for example, water) Supplying (e.g. jetting, spraying) freezing (e.g. as ice W1) and coating the region (R1 ) around the freezing tube ( 1) with a solidified liquid (W1: e.g. ice) ;
Surrounding a region (R1: region around the freezing tube) coated with the solidified liquid (W1: eg ice) with a heat insulating screen (11: eg curtain type heat insulating screen) having heat insulating properties,
A step of spraying a liquid (W2: water, for example) that crystallizes upon cooling (spraying mist) into the inner space (S1) of the heat insulating curtain (11) and filling it with air-containing (for example, fine) crystals. It is characterized by having .
In the present invention, the object to be frozen, which is a columnar body or a conical body, may be either a solid body or a hollow body .
また本発明の凍結工法は、平面部材である凍結対象物(20:例えば壁)における冷却箇所(20A)に凍結管(2)を配置する工程と、Further, the freezing method of the present invention comprises a step of arranging a freezing pipe (2) at a cooling location (20A) on a freezing object (20: wall, for example) which is a planar member,
凍結管(2)内に冷媒(例えば液体窒素:NRefrigerant (for example, liquid nitrogen: N) in the freezing pipe (2)
2Two
)を流過しつつ、凍結管(2)を配置した箇所の周辺に凝固した際に伝熱性が良好である液体(例えば水)を供給(例えば噴射、放水)して(例えば氷W1として)凍結し、凍結管(2)を配置した領域(R2)を凝固した液体(W1:例えば氷)により被覆する工程と、), a liquid (for example, water) having good heat conductivity when solidified around the place where the freezing pipe (2) is arranged (for example, jetting, discharging water) (for example, as ice W1) Freezing and coating the region (R2) in which the freezing tube (2) is arranged with a solidified liquid (W1: eg ice);
凝固した液体(W1:例えば氷)で被覆された領域(R2)を、断熱性を有する断熱幕(12:例えばカーテン式の断熱幕)で包囲する工程と、Surrounding the region (R2) covered with the solidified liquid (W1: eg ice) with a heat insulating screen (12: eg curtain type heat insulating screen) having heat insulating properties,
断熱幕(12)の内側空間(S2)に、冷却すると結晶化する液体(W2:例えば水)を噴霧して(ミストを噴霧して)、空気を含んだ(例えば細かい)結晶で充填する工程を有することを特徴としている。A process of spraying a liquid (W2: for example, water) that crystallizes when cooled (by spraying a mist) into the inner space (S2) of the heat insulating screen (12) and filling it with air-containing (for example, fine) crystals. It is characterized by having.
また本発明において、冷却能力が高い冷媒(例えば液体窒素)が流れる配管を有し、噴霧された液体(W2:例えば水)と熱交換を行う(噴霧されたミストと熱交換を行う)結晶生成用熱交換器(6)を設け、
冷却すると結晶化する液体(W2)を結晶生成用熱交換器(6)に噴霧する工程を有することが可能である。
Further, in the present invention, a crystal is formed which has a pipe through which a refrigerant (for example, liquid nitrogen) having a high cooling capacity flows, and exchanges heat with the sprayed liquid (W2: for example, water) (performs heat exchange with the sprayed mist). A heat exchanger (6) for
It is possible to have a step of spraying a liquid (W2) that crystallizes upon cooling onto the heat exchanger (6) for crystal formation.
上述の構成を具備する本発明によれば、凍結対象物(10、20A:例えばスクリューコンベアの様な中空円筒形、壁の様な平面部材、その他)における冷却箇所(10A、20AA)に凍結管(1〜4)を配置し、凍結管(1〜4)内に冷媒(例えば液体窒素:N2)を流過しつつ、凍結管(1〜4)を配置した箇所の周辺に液体(例えば水)を噴射して(例えば氷で)凍結して、凍結管(1〜4)を配置した領域(R1〜R4)が凝固した液体(W1:例えば氷)で被覆された状態にしている。
ここで、噴射される液体は凝固した際に伝熱性が良好である液体を選択しているので、凍結管(1〜4)内の冷媒(例えば液体窒素)が保有する冷熱は、凍結管(1〜4)の管壁と伝熱材である凝固した液体(W1:氷)を介して冷却箇所(10A、20AA)に伝達される。そのため、冷却箇所(10A、20AA)における凍結対象物(例えば、スクリューコンベア10内の泥土)は急速に凍結する。
例えば、冷却箇所(10A)がスクリューコンベア(10)の一部である場合には、凍結管(1、3、4)を巻き付けた箇所の内側における泥土が凍結することにより、スクリューコンベア(10)内における泥土は凍結した箇所(10A)の下流側(例えば坑口側)には移動せず、圧力も下流側には影響しない。その状態であれば、凍結箇所(10A)の下流側領域(例えばスクリューコンベア10であれば、凍結管1、3、4を巻き付けた箇所の坑口側領域)を分解して、巨礫の除去等の修繕作業を実行することが出来る。
According to the present invention having the above-described configuration, a freezing pipe is provided at a cooling point (10A, 20AA) in an object to be frozen (10, 20A: a hollow cylindrical shape such as a screw conveyor, a flat member such as a wall, etc.). (1 to 4) are arranged, a refrigerant (for example, liquid nitrogen: N 2 ) is passed through the freezing pipes (1 to 4), and liquid (for example, liquid) (eg, liquid nitrogen) is arranged around the place where the freezing pipes (1 to 4) are arranged. Water () is sprayed and frozen (for example, with ice), and the regions (R1 through R4) in which the freezing tubes (1 through 4) are arranged are covered with the solidified liquid (W1: for example, ice).
Here, since the liquid to be jetted is selected as a liquid having a good heat transfer property when solidified, the cold heat held by the refrigerant (for example, liquid nitrogen) in the freezing tubes (1 to 4) is the freezing tube ( It is transmitted to the cooling points (10A, 20AA) via the tube walls of (1-4) and the solidified liquid (W1: ice) that is the heat transfer material. Therefore, the object to be frozen (for example, the mud in the screw conveyor 10) at the cooling locations (10A, 20AA) is rapidly frozen.
For example, when the cooling part (10A) is a part of the screw conveyor (10), the screw conveyor (10) is frozen by the freezing of the mud inside the place where the freezing tubes (1, 3, 4) are wound. The mud in the inside does not move to the downstream side (for example, the wellhead side) of the frozen portion (10A), and the pressure does not affect the downstream side. In that state, the downstream side region of the freezing point (10A) (for example, in the case of the
ここで、冷却箇所(10A、20AA)を凍結するに際しては、凝固した際に伝熱性が良好である液体(例えば水)を噴射すると、凍結管(1〜4)に接触すると直ちに凍結するので、凍結管(1〜4)と冷却箇所(10A、20AA)との間の伝熱性を良好にする作業(伝熱材の配置作業)が極めて短時間で行われ、作業が容易且つ迅速に行われる。そのため、例えばトンネルの様な狭小空間においても、施工が容易である。
また、凝固した際に伝熱性が良好である液体が水であれば、噴霧してもトンネル内という狭小空間の作業環境を劣下する恐れがない。
Here, when freezing the cooling locations (10A, 20AA), if a liquid (for example, water) having good heat transfer properties when solidified is jetted, it freezes immediately when it comes into contact with the freezing pipes (1 to 4). Work for improving heat transfer between the freezing pipes (1 to 4) and the cooling points (10A, 20AA) (placement work of heat transfer material) is performed in an extremely short time, and the work is performed easily and quickly. .. Therefore, construction is easy even in a narrow space such as a tunnel.
Further, if the liquid having good heat conductivity when solidified is water, even if sprayed, there is no fear of deteriorating the working environment in the narrow space inside the tunnel.
本発明において、冷却箇所(10A、20AA)を凍結する必要が無くなった際には(例えば、スクリューコンベア10の修繕等が終了した後には)、冷媒供給を遮断することにより、凍結管(1〜4)を配置した冷却箇所(10A、20AA)における伝熱材(W1:例えば氷)は直ちに液相(水)となり、溶融する。そして、例えば水であれば、産業廃棄物ではないので、そのまま廃棄することが可能であり、作業環境を劣化させてしまうことがない。
そして、凍結管(1〜4)を凍結対象物(10:例えばスクリューコンベアの様な中空円筒形、壁の様な平面部材、その他)から取り外すことにより、容易且つ正常な状態で、凍結用の機材を凍結対象物から除去することが出来る。
ここで従来技術では、伝熱材としてモルタルを選択していたので、モルタルが凍結管に付着して凍結管の再利用を妨げ、モルタルが付着した凍結管を産業廃棄物として処理する必要があった。それに対して本発明では、伝熱材(W1)として氷を選択することが出来るので、凍結後には水となり、モルタルの様に凍結管(1〜4)に付着してしまうことが無く、凍結管(1〜4)の再利用が可能となる。
In the present invention, when it becomes unnecessary to freeze the cooling points (10A, 20AA) (for example, after the repair of the
Then, by removing the freezing tubes (1 to 4) from the object to be frozen (10: for example, a hollow cylindrical shape such as a screw conveyor, a flat member such as a wall, etc.), the freezing tube can be easily and normally used for freezing. Equipment can be removed from frozen objects.
Here, in the prior art, since mortar was selected as the heat transfer material, it is necessary to treat the mortar-attached freezing pipes as industrial waste, because the mortar adheres to the freezing pipes and prevents reuse of the freezing pipes. It was On the other hand, in the present invention, since ice can be selected as the heat transfer material (W1), it does not become water after freezing and does not adhere to the freezing pipes (1 to 4) like mortar, and freezes. The tubes (1-4) can be reused.
ここで、凍結管(1〜4)を取り付けた箇所をより効率的に冷却するために、凝固した液体(W1:例えば氷)で被覆された領域(R1〜R4:凍結管周辺の領域)を、断熱性を有する幕状部材(11〜15:例えばカーテン式の断熱幕)で包囲し、幕状部材(11〜15)の内側空間(S1〜S4)に、冷却すると結晶化する液体(W2:例えば水)を霧状に噴霧する(ミストを噴霧する)ことにより、凝固した液体(W1:例えば氷)で被覆された領域(R1〜R4:凍結管周辺の領域)を断熱することが出来る。
幕状部材(11〜15)の内側空間(S1〜S4)は、伝熱材(W1:凝固した際に伝熱性が良好である液体が凝固した固相:例えば氷)を介して冷媒(例えば液体窒素:N2)の冷熱が作用する。冷媒(例えば液体窒素)の冷却能力が高ければ、冷却すると結晶化する液体(W2:例えば水)を霧状に噴霧すれば(ミストを噴霧すれば)、直ちに凝固して空気を含んだ細かい結晶(W3:例えば雪状の結晶)となり、当該結晶は空気を包含しているので、良好な断熱性を有する。その様な断熱性を有する結晶(空気を含んだ細かい結晶)が幕状部材(11〜15)の内側空間(S1〜S4)に充填されるので、凝固した液体(W1:例えば氷)で被覆された領域(R1〜R4:凍結管周辺の領域)を良好に断熱する。
Here, in order to more efficiently cool the place where the freezing tubes (1 to 4) are attached, the area (R1 to R4: the area around the freezing tube) covered with the solidified liquid (W1: for example, ice) is , A liquid (W2) which is surrounded by a heat-insulating curtain-shaped member (11 to 15: curtain-type heat-insulating curtain) and crystallizes in the inner space (S1 to S4) of the curtain-shaped member (11 to 15) when cooled. : By spraying mist (for example, water) (spraying mist), the region (R1 to R4: the region around the freezing tube) covered with the solidified liquid (W1: for example, ice) can be insulated. ..
The inner space (S1 to S4) of the curtain-shaped member (11 to 15) has a heat transfer material (W1: solid phase solidified by a liquid having good heat transfer property when solidified: ice, for example) through a refrigerant (for example, The cold heat of liquid nitrogen:N 2 ) acts. If the cooling capacity of the refrigerant (for example, liquid nitrogen) is high, if a liquid (W2: for example, water) that crystallizes when cooled is atomized (if mist is atomized), it immediately solidifies and contains fine crystals containing air. (W3: for example, snow-like crystals), and since the crystals include air, they have good heat insulating properties. Crystals having such adiabatic property (fine crystals containing air) are filled in the inner spaces (S1 to S4) of the curtain-shaped members (11 to 15), so that they are covered with a solidified liquid (W1: for example, ice). Insulated regions (R1 to R4: regions around the freezing tube) are well insulated.
ここで、地盤凍結工法で広範に使用されている冷媒(いわゆる「ブライン」:人工降雪機における雪生成温度である−90℃よりも高温の冷媒)は例えば液体窒素ほど冷却能力は高くはないので、冷却すると空気を含んだ細かい結晶(W3)となる液体(W2:例えば水)を霧状に噴霧しても(ミストを噴霧しても)、凝固せず空気を含んだ細かい結晶が生成されない恐れがある。
これに対して、冷却能力が高い冷媒(例えば液体窒素:−90℃よりも低温の冷媒)が流れる配管を有し、噴霧されたミストと熱交換を行う結晶生成用熱交換器(6)を設け、冷却すると結晶化する液体(W2:例えば水)を結晶生成用熱交換器(6)に噴霧すれば、冷却能力が高くない冷媒が前記凍結管(4、5)内を流過する場合であっても、結晶生成用熱交換器(6)において前記液体(W2)は瞬時に凝固して結晶(空気を含んだ細かい結晶W3:例えば雪状の結晶)となり、幕状部材(14〜15)の内側空間(S1〜S4)に充填される。
Here, the refrigerant widely used in the ground freezing method (so-called “brine”: refrigerant having a temperature higher than −90° C. which is a snow generation temperature in an artificial snowfall machine) is not as high in cooling capacity as liquid nitrogen, for example. , Even if a liquid (W2: water, for example) that becomes fine crystals (W3) containing air when cooled is atomized (even if mist is sprayed), it does not solidify and fine crystals containing air are not generated. There is a fear.
On the other hand, a crystal forming heat exchanger (6) having a pipe through which a refrigerant having a high cooling capacity (for example, liquid nitrogen: a refrigerant having a temperature lower than −90° C.) flows and which exchanges heat with the sprayed mist is provided. When a liquid (W2: water, for example) that crystallizes when provided and cooled is sprayed to the heat exchanger (6) for crystal formation, a refrigerant having a low cooling capacity flows through the freezing pipes (4, 5). In the heat exchanger for crystal formation (6), the liquid (W2) instantly solidifies to form crystals (fine crystals W3 containing air: snow-like crystals), and the curtain-shaped member (14- The inner space (S1 to S4) of 15) is filled.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に図1〜図4を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。
図1で、凍結対象物としては、例えばスクリューコンベア10の様な中空円筒形部材である。図1においてスクリューコンベア10(中空円筒形部材の1例)の冷却箇所10Aに凍結管1を巻き付ける(配置する)。冷却箇所10Aは、例えば、スクリューコンベア10が巨礫(図示せず)で閉塞した場合に、閉塞箇所の直ぐ上流側(切羽側)箇所である。
明確には図示されないが、凍結管1をスクリューコンベア10の外周に巻き付けた図1の状態では、凍結管1(例えば銅製)とスクリューコンベア10の外周の間には間隙が介在し、空気による断熱領域が存在している。
図3、図4を参照して後述するが、断熱幕11(図3、図4)を取り付ける場合には、図1で示す状態において、凍結管1に冷媒を流す前の段階で、スクリューコンベア10の外周面に円環状のレール11A(図3参照)を取り付け、カーテン式の断熱幕2を当該レール11A上に畳んだ状態で設置する。ただし、凍結管1に冷媒を流した後に断熱幕2を設けることも可能である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In FIG. 1, the object to be frozen is, for example, a hollow cylindrical member such as the
Although not clearly shown, in the state of FIG. 1 in which the freezing
As will be described later with reference to FIGS. 3 and 4, when the heat insulating curtain 11 (FIGS. 3 and 4) is attached, in the state shown in FIG. An
次に図2で示す工程を実施する。図2において、凍結管1内に冷媒(例えば液体窒素N2:液体窒素の流れを矢印Fで示す)を流過しつつ、スクリューコンベア10の凍結管1を巻き付けた箇所(冷却箇所10A)の周辺に、水(凝固した際に伝熱性が良好な液体の1例)を噴射し、凍結管1を巻き付けた箇所を凍結して、冷却箇所10Aが氷W1で被覆された状態にする。図2では当該氷W1で被覆された領域R1を点線で表示している。
ここで、凝固した氷の熱伝導率は2.2W/mK程度であり、セメントモルタルの熱伝導率0.55W/mK程度を大きく上回る。すなわち、凝固した水(氷W1)の伝熱性は(少なくともセメントモルタルよりも)良好である。
水(凝固した際に伝熱性が良好である液体)を噴射して凍結管1に接触せしめると直ちに凍結するので、凍結管1とスクリューコンベア10の冷却箇所10Aとの間に伝熱材(氷W1)を配置する作業が極めて短時間で、容易且つ迅速に行われる。水(凝固した際に伝熱性が良好である液体)を噴射する際は、スクリューコンベア10の凍結管1を巻き付けている領域の軸方向全域の外周面全域に亘って、流体噴射装置7のノズル7Aから当該液体を噴射する。
Next, the process shown in FIG. 2 is performed. In FIG. 2, while a refrigerant (for example, liquid nitrogen N 2 :the flow of liquid nitrogen is indicated by an arrow F) is passed through the freezing
Here, the thermal conductivity of the solidified ice is about 2.2 W/mK, which greatly exceeds the thermal conductivity of cement mortar of about 0.55 W/mK. That is, the heat conductivity of the solidified water (ice W1) is better (at least than that of cement mortar).
When water (a liquid having good heat conductivity when solidified) is sprayed and brought into contact with the freezing
図2において、領域R1を被覆する氷W1の伝熱性が良好なので凍結管1内の冷媒(例えば液体窒素)が保有する冷熱は、凍結管1の管壁と氷W1を介してスクリューコンベア10の冷却箇所10Aに効率良く伝達される。そのため、スクリューコンベア10の冷却箇所10Aの半径方向内側に存在する泥土は直ちに冷却されて、凍結する。
凍結した泥土は、スクリューコンベア10内の凍結箇所(冷却箇所10Aの半径方向内側の領域)よりも下流側(坑口側)には移動せず、チャンバー20(図9)とスクリューコンベア10の内部の高圧も、前記凍結箇所よりも下流側(坑口側)の領域には影響しない。
そのため、スクリューコンベア10の凍結管1を巻き付けた箇所である冷却箇所10Aの下流側(坑口側)領域であれば、スクリューコンベア10を分解して、巨礫の除去等の修繕作業や点検作業、その他を実行することが出来る。
In FIG. 2, since the ice W1 covering the region R1 has good heat conductivity, the cold heat retained by the refrigerant (for example, liquid nitrogen) in the freezing
The frozen mud does not move to the downstream side (wellhead side) of the freezing point in the screw conveyor 10 (the area inside the
Therefore, if it is in the downstream side (wellhead side) of the cooling
スクリューコンベア10の修繕等の後、凍結管1への冷媒の供給を遮断すれば、冷却箇所10Aにおいて凍結している氷W1(伝熱材)は直ちに溶融して水になる。ここで、水は産業廃棄物ではなく、そのまま廃棄することが可能である。そして、例えばスクリューコンベア10が泥土式シールド掘進機100(図9)内に設けられている場合であっても、廃棄するのが水であれば、狭小な作業空間或いは作業環境を劣化させる恐れはない。
氷W1が溶融して水になった後、凍結管1をスクリューコンベア10から取り外すことにより、凍結用の機材の除去が極めて容易に完了する。
If the supply of the refrigerant to the freezing
After the ice W1 is melted and becomes water, the freezing
第1実施形態において、スクリューコンベア10の凍結管1を巻き付けた箇所(冷却箇所10A)に存在する泥土をより効率的に冷却するには、図2で示す氷W1で被覆された領域R1(スクリューコンベア10の凍結管1を巻き付けた箇所の周辺領域)を断熱する必要がある。
図3、図4は、当該氷W1で被覆された領域R1を断熱するための工程を示している。
先ず図3において、氷W1で被覆された領域R1(冷却箇所10Aの周辺領域)を、断熱性を有する幕状部材11(例えばカーテン式の断熱幕)で包囲する。
In the first embodiment, in order to more efficiently cool the mud existing in the place where the freezing
3 and 4 show a process for insulating the region R1 covered with the ice W1.
First, in FIG. 3, the region R1 (the peripheral region of the cooling
氷W1により被覆された領域R1を幕状部材11で包囲するには、図1を参照して前述したように、予めレール11A上に畳んだ状態で設置していたカーテン式の断熱幕11(幕状部材)を、氷W1で被覆された領域R1を包囲する様に展開する。
明確には図示されていないが、断熱幕11を展開するに際しては、スクリューコンベア10の冷却箇所10Aの切羽側端部近傍(図3では左側)に一端11Bを固定された状態から、断熱幕11の他端11Cをレール11Aと共にスクリューコンベア10の冷却箇所10Aの坑口側端部近傍(図3で右側)まで移動すれば良い。
図3において、符号11Dはスペーサであり、当該スペーサはレール11Aを有しており、断熱幕11の坑口側端部11Cを、スクリューコンベア10の外周に沿って、スクリューコンベア10の軸方向に摺動可能に案内する機能を有している。
In order to surround the region R1 covered with the ice W1 with the curtain-shaped
Although not clearly shown, when the
In FIG. 3,
氷W1で被覆された領域R1をカーテン式の断熱幕11で包囲した後、図4で示す様に、断熱幕11の内側空間S1にミスト発生装置8のノズル8Aを挿入する。そして、ノズル8Aから内側空間S1内にミストW2を噴霧する(水を霧状に噴霧する)。
断熱幕11の内側空間S1は、伝熱材である氷W1を介して凍結管1を流れる冷媒(例えば液体窒素:N2)の冷熱が作用する。冷媒が液体窒素(N2)であれば、ミストW2を噴霧することにより空気を含んだ細かい結晶W3(例えば雪状の結晶)となり、空気を含んだ細かい結晶W3は断熱幕2の内側空間S1に充填される。
ここで、人工降雪機における雪生成温度は−90℃前後であり、図示の実施形態において液体窒素(N2)が流過する凍結管1周辺温度は窒素の沸点よりも高温の−150℃程度である。そのため、断熱幕11の内側空間S1にノズル8Aから水を霧状に噴霧した際には人工降雪機における雪生成の条件を充足しており、発明者の実験によれば内部空間Sに空気を含んだ細かい結晶W3が充填されることが確認されている。
After the region R1 covered with the ice W1 is surrounded by the curtain type
Cooling heat of the refrigerant (for example, liquid nitrogen: N 2 ) flowing through the freezing
Here, the snow production temperature in the artificial snowfall machine is around −90° C., and in the illustrated embodiment, the temperature around the freezing
空気を包含した細かい結晶W3は良好な断熱性を有している(熱伝導率0.05〜0.1W/mK程度)ので、断熱幕11の内側空間S1は断熱材で充填されることになる。そのため、氷W1で被覆された領域R1は良好に断熱され、凍結管1を流れる冷媒の冷熱が冷却箇所10Aの半径方向内方の領域における泥土に効率良く伝達されて、冷却箇所10Aの半径方向内方の領域における泥土を急速に凍結することが出来る。
図示の実施形態において、冷媒は液体窒素に限定されるものではない。水を霧状に噴霧(ミストを噴霧)した際に、当該霧が直ちに空気を含んだ細かい結晶となる程度の冷熱を有し、且つ、取り扱いが容易な冷媒であれば、特に限定は無い。
また、スクリューコンベア10の凍結は1回のみではなく複数回行うことが可能であり、必要に応じて冷却箇所20Aを変更して凍結することにより、故障修理、止水、その他の不具合に対する処置を適切に行うべき個所を正確に特定して、適切な処置を行うことが可能である。
Since the fine crystals W3 containing air have a good heat insulating property (heat conductivity is about 0.05 to 0.1 W/mK), the inner space S1 of the
In the illustrated embodiment, the refrigerant is not limited to liquid nitrogen. There is no particular limitation as long as it is a refrigerant that has a cold heat such that the mist immediately becomes fine crystals containing air when atomized with water (mist is sprayed) and is easily handled.
Further, the
図1〜図4の本発明の第1実施形態によれば、スクリューコンベア10における冷却箇所10Aに凍結管1を配置し、凍結管1内に冷媒(例えば液体窒素)を流過しつつ、凍結管1を配置した箇所の周辺に液体(水)を噴射して凍結せしめ、凍結管1を配置した領域R1が凝固した液体W1(凍結した氷)で被覆された状態にしている。
ここで、噴射される液体は凝固した際に伝熱性が良好である液体(例えば水)を選択しているので、凍結管1内の冷媒が保有する冷熱は、凍結管1の管壁と伝熱材である凝固した液体W1(氷)を介して冷却箇所10Aに効率的に伝達されるため、冷却箇所10Aにおけるスクリューコンベア10内の泥土は急速に凍結する。
そして凍結した泥土は冷却箇所10Aよりも下流側(坑口側)の領域には移動せず、泥土における圧力も泥土が凍結した領域(冷却箇所10A)よりも下流側には影響しない。そのため、スクリューコンベア10における凍結箇所10Aの下流側領域を分解して、巨礫の除去等の修繕作業や点検作業、その他を実行することが出来る。
According to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 4, the freezing
Here, since the liquid to be jetted is a liquid (for example, water) having a good heat transfer property when it is solidified, the cold heat held by the refrigerant in the freezing
Then, the frozen mud does not move to a region downstream (wellhead side) of the
また第1実施形態では、凝固した液体W1(氷)で被覆された領域R1(凍結管周辺の領域)を、カーテン式の断熱幕11で包囲し、断熱幕11の内側空間S1に冷却すると結晶化する液体W2(水)を霧状に噴霧する(ミストを噴霧する)ので、断熱性を有する結晶W3(空気を含んだ細かい結晶)が断熱幕11の内側空間S1に充填される。
その結果、凝固した液体W1(氷)で被覆された領域R1を良好に断熱して、スクリューコンベア10の冷却箇所10Aに存在する泥土をより効率的に冷却することが出来る。
Further, in the first embodiment, the region R1 (the region around the freezing tube) covered with the solidified liquid W1 (ice) is surrounded by the curtain-type heat-insulating
As a result, the region R1 covered with the solidified liquid W1 (ice) can be well insulated, and the mud existing in the
さらに、凝固すると伝熱性が良好である液体(水)を噴射すると、凍結管1に接触すると直ちに凍結するので、凍結管1とスクリューコンベア10の冷却箇所10Aとの間に伝熱材(氷W1)を配置する作業が極めて短時間で、容易且つ迅速に行われる。
そして水は環境を劣化させないため、例えばトンネルの様な狭小空間にスクリューコンベア10が配置された場合でも、狭小な狭小空間の作業環境を劣下する恐れがない。
それに加えて、凍結管1への冷媒供給を停止して、凍結管1をスクリューコンベア10から取り外すことにより、極めて容易に凍結設備を除去することが出来る。
Further, when a liquid (water) having good heat conductivity upon solidification is jetted, it immediately freezes when it comes into contact with the freezing
Since water does not deteriorate the environment, there is no fear of degrading the working environment in the narrow and narrow space even when the
In addition, by stopping the supply of the refrigerant to the freezing
次に図5、図6を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。
図1〜図4の第1実施形態では、中空管状のスクリューコンベア10を凍結しているが、図5、図6の第2実施形態では平面形状の部材(例えば壁)を凍結している。
図5、図6において、凍結対象物は壁面20A、例えば泥土式シールド掘進機100のチャンバー20(図9参照)における隔壁であり、図5において、壁面20Aの冷却箇所20AAに凍結管2を複数回(図5では6回)折り返す様に、換言すれば7か所の直線部分を6か所のU字状に湾曲した箇所で接続した態様で配置している。
冷却箇所20AAは、例えば、泥土式シールド掘進機100内で高圧の泥土が充填されているチャンバー20内の隔壁中で点検、修理等が必要な箇所であり、巨大な礫の混入の対処、故障の対処、湧水発生が予想される箇所の止水、ひび割れの処置等をするべき個所である。そして壁面20Aの冷却箇所20AAを冷却して冷却箇所20AA近傍に存在する高圧の泥土を凍結し、以て、故障、止水、その他の不具合に対する処置を容易に行うものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the first embodiment of FIGS. 1 to 4, the hollow
In FIGS. 5 and 6, the object to be frozen is a
The cooling location 20AA is, for example, a location in the partition wall in the
図6を参照すれば明らかな様に、単に凍結管2を隔壁面20Aの冷却箇所20AAに配置しただけでは、銅製の凍結管2と隔壁面20Aの間には間隙が介在し、断熱性が高い空気が介在してしまう。
しかし、図5、図6で示す様に、凍結管2内に冷媒(例えば液体窒素N2:液体窒素の流れを矢印Fで示す)を流過しつつ、隔壁面20Aの凍結管2を配置した箇所(すなわち冷却箇所20AA)の周辺に、水(凝固した際に伝熱性が良好な液体の1例)を噴射し、冷却箇所20AA周辺を凍結して、氷W1で被覆された状態にする。図5、図6では、当該氷W1で被覆された領域R2を点線で表示する。図5、図6では図示されていないが、凝固した際に伝熱性が良好な液体(水)は、図示しない流体噴射装置により噴射する。
第1実施形態と同様に、凝固した際に伝熱性が良好である液体(水)を噴射すると、凍結管2に接触して直ちに凍結し(伝熱性が良好な氷W1となり)、凍結管2と隔壁面20Aの冷却箇所20AAとの間に伝熱材が良好な固相(氷W1)を介在(配置)する。そして、凍結管2と隔壁面20Aの冷却箇所20AAとの間に伝熱材が良好な固相(氷W1)を介在(配置)する作業は極めて短時間で、容易且つ迅速に行われる。
As is apparent from FIG. 6, if the freezing
However, as shown in FIGS. 5 and 6, while the refrigerant (for example, the flow of liquid nitrogen N 2 :liquid nitrogen is shown by the arrow F) is passed through the freezing
Similarly to the first embodiment, when a liquid (water) having good heat conductivity when solidified is sprayed, it comes into contact with the freezing
図6で領域R2を被覆する氷W1は伝熱性が良好であり、凍結管2内の冷媒(例えば液体窒素:N2)が保有する冷熱は、凍結管2の管壁と氷W1を介して隔壁面20Aの冷却箇所20AAに効率的に伝達される。そのため、隔壁面20Aの凍結管2を配置した箇所(すなわち冷却箇所20AA)の内側(例えば、泥土式シールド掘進機100のチャンバー20の内側領域)に存在する泥土は、短時間で冷却され、凍結する。
当該泥土が凍結すれば、隔壁面20Aにおいて、冷却箇所20AA(泥土が凍結した箇所)或いはその近傍に設けた点検口(図示しない)から、例えばチャンバー20内における故障修理、止水、その他の不具合に対する処置を適切に行うことが出来る。
ここで、凍結は1回のみではなく複数回行うことが可能であり、必要に応じて冷却箇所20AAを変更して凍結することにより、故障修理、止水、その他の不具合に対する処置を適切に行うべき個所を正確に特定して、適切な処置を行うことが可能である。
The ice W1 covering the region R2 in FIG. 6 has good heat conductivity, and the cold heat retained by the refrigerant (for example, liquid nitrogen: N 2 ) in the freezing
If the mud freezes, in the
Here, the freezing can be performed not only once but a plurality of times, and by appropriately changing the cooling location 20AA and freezing, failure repair, water stoppage, and other measures for troubles are appropriately performed. It is possible to accurately identify the power point and take appropriate action.
第2実施形態においても、隔壁面20Aの凍結管2を配置した箇所(冷却箇所20AA)に存在する泥土をより効率的に冷却するために、図6で示す氷W1で被覆された領域R2(隔壁面20Aの凍結管2を配置した箇所の周辺領域)を断熱している。
断熱工程では、先ず、氷W1で被覆された領域R2を、断熱性を有する幕状部12(例えばカーテン式の断熱幕)で包囲する。なお、断熱工程に係るカーテン式の断熱幕12の図示は、図5では省略している。
氷W1で被覆された領域R2をカーテン式の断熱幕12で包囲したら、ミスト発生装置(ノズル8Aのみ表示)により、断熱幕12の内側空間S2内にミストW2を噴霧する(水を霧状に噴霧する)。
Also in the second embodiment, in order to more efficiently cool the mud existing in the location (cooling location 20AA) where the freezing
In the heat insulating step, first, the region R2 covered with the ice W1 is surrounded by the curtain-shaped
When the region R2 covered with the ice W1 is surrounded by the curtain-type heat-insulating
断熱幕12の内側空間S2は、伝熱材である氷W1を介して凍結管2を流れる冷媒(例えば液体窒素N2)の冷熱が作用する。冷媒が液体窒素N2であれば、図1〜図4の第1実施形態で上述した人工降雪機における雪生成の条件を充足するので、内側空間S2にミストW2を噴霧すれば空気を含んだ細かい結晶W3(例えば雪状の結晶)となり、空気を含んだ細かい結晶W3は断熱幕12の内側空間S2に充填される。
第1実施形態で説明したのと同様に、空気を含んだ細かい結晶W3は良好な断熱性を有しており、断熱幕12の内側空間S2は空気(断熱性が良好な部材)を含んだ細かい結晶W3で充填されるため、氷W1で被覆された領域R2(隔壁面20Aの凍結管2を配置した箇所の周辺領域)は良好に断熱され、凍結管2を流れる冷媒の冷熱が冷却箇所20AA近傍の泥土に効率的に伝達されて、冷却箇所20AA近傍の泥土を直ちに凍結することが出来る。
Cooling heat of the refrigerant (for example, liquid nitrogen N 2 ) flowing through the freezing
As described in the first embodiment, the fine crystals W3 containing air have a good heat insulating property, and the inner space S2 of the
図5〜図6の本発明の第2実施形態によれば、チャンバー20の隔壁面20Aにおける冷却箇所20AAに凍結管2を配置し、凍結管2内に冷媒(例えば液体窒素N2)を流過しつつ、冷却箇所20AA箇所の周辺に液体(水)を噴射して、凍結して、凍結管2を配置した領域R2が凝固した液体W1(氷)で被覆された状態にしている。そのため、凍結管2と冷却箇所20AAの間には伝熱性が良好な氷W1が存在し、空気により断熱されてしまうことはない。そのため、凍結管2を流れる冷媒の冷熱が冷却箇所20AA近傍の泥土に効率的に伝達される。
また、凝固した液体W1(氷)で被覆された領域R2(凍結管2周辺の領域)を、カーテン式の断熱幕12で包囲し、断熱幕12の内側空間S2に冷却すると結晶化する液体W2(水)を霧状に噴霧する(ミストを噴霧する)ので、断熱性を有する結晶W3(空気を含んだ細かい結晶)が断熱幕2の内側空間S2に充填される。そのため、氷で被覆された箇所(冷却箇所20AA近傍領域)は外部環境から断熱される。
According to the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 5 to 6, the freezing
Further, a region R2 (a region around the freezing tube 2) covered with the solidified liquid W1 (ice) is surrounded by a curtain type
その結果、隔壁面20A(の冷却箇所20AA)の様な平面形状の部材を凍結して、チャンバー20内の当該範囲の泥土を極めて短時間で、より効率的に冷却し、凍結することが出来る。そして、前記泥土が凍結した箇所に対応する点検口よりチャンバー20内の必要な処置(故障、止水、その他の不具合に対する処置)を行うことが出来る。
図5、図6の第2実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図1〜図4の第1実施形態と同様である。
As a result, it is possible to freeze a planar member such as (the cooling portion 20AA of) the
Other configurations and operational effects of the second embodiment shown in FIGS. 5 and 6 are the same as those of the first embodiment shown in FIGS.
次に図7を参照して、本発明の第3実施形態を説明する。
上述した様に図1〜図6の実施形態では、水を霧状に噴霧(ミストを噴霧)した際に、当該霧が直ちに空気を含んだ細かい結晶となる程度の冷熱を有する冷媒(例えば液体窒素N2)を使用しているが、図7の第3実施形態では、地盤凍結工法で広範に使用されている冷媒(いわゆる「ブライン」)を使用している。
ここで、液体窒素N2に比較してブラインの温度は高く、人工降雪機における雪生成温度である−90℃よりも高温である。そのため、ブラインが流過している凍結管3の周辺に水を霧状に噴霧(ミストを噴霧)しても空気を含んだ細かい結晶は生成されない。そのため図7の第3実施形態では、ブラインを流す凍結管3に加えて、噴霧されたミストにより空気を含んだ細かい結晶W3を生成するために、冷却能力が高い冷媒、例えば液体窒素(N2:液体窒素の流れを矢印FNで示す)が流過する配管を設け、当該配管により構成される結晶生成用熱交換器6を設けている。当該熱交換器6において、噴霧されたミストが液体窒素と熱交換を行い、空気を含んだ細かい結晶W3が生成される。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As described above, in the embodiments of FIGS. 1 to 6, when water is sprayed in a mist state (mist is sprayed), the mist immediately produces a fine crystal containing air. Nitrogen N 2 ) is used, but in the third embodiment of FIG. 7, a refrigerant (so-called “brine”) widely used in the ground freezing method is used.
Here, the temperature of the brine is higher than that of the liquid nitrogen N 2, and is higher than the snow generation temperature of −90° C. in the snowmaking machine. Therefore, even if water is atomized (mist is atomized) around the freezing
図7において、スクリューコンベア10の凍結するべき領域(冷却箇所10A)に凍結管3を巻き付け(配置し)、凍結管3内に冷媒(例えばブライン:−90℃よりも高温の冷媒:液体窒素等に比較して冷熱発生量が少ない冷媒)を流過しつつ(矢印F)、スクリューコンベア10の凍結管3を巻き付けた箇所(冷却箇所10A)の周辺に、水(凝固した際に伝熱性が良好な液体の1例)を噴射して、凍結管3を巻き付けた箇所を凍結して、冷却箇所10A近傍を氷W1で被覆して(氷W1で被覆された領域を符号R3で示す)、凍結管と冷却箇所10Aとの間隙を氷(伝熱性の良好な固相の1例)で充填する。
なお、この時点では次工程で領域R3を包囲するカーテン式の断熱幕14が、畳んだ状態で既に配置されている。
In FIG. 7, the freezing
At this point, the curtain-type heat-insulating
次に、上述の結晶生成用熱交換器6をカーテン式の断熱幕14に近接して、ミスト発生装置(ノズル8Aのみ表示)側に設置して、ミスト噴射ノズル8Aから、冷却すると結晶化する液体W2(例えば水)を結晶生成用熱交換器6に向かって噴霧する。
その結果、ミストW2は結晶生成用熱交換器6で冷却されて空気を含んだ細かい結晶W3となり、当該結晶W3(断熱材)は空気を包含した状態(断熱性が良好な状態)で断熱幕14の内側空間S3に充填される。
Next, the crystal forming heat exchanger 6 is installed close to the curtain type
As a result, the mist W2 is cooled by the heat exchanger 6 for crystal formation to become a fine crystal W3 containing air, and the crystal W3 (heat insulating material) is a heat insulating curtain in a state of including air (a good heat insulating property). The inner space S3 of 14 is filled.
図7の第3実施形態によれば、凍結管3に流す冷媒として−90℃よりも高温の冷媒(地盤凍結工法で広範に使用されているブラインを含む)を選択した場合であっても、結晶生成用の熱交換器6を設けることにより、スクリューコンベア10における泥土を凍結するべき箇所(氷W1で被覆された領域R3であり、スクリューコンベア10の凍結管3を巻き付けた箇所10Aの周辺領域)を包囲する様に断熱材(空気を含んだ細かい結晶W3)を充填することが出来る。
図7の第3実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図1〜図6の各実施形態と同様である。
According to the third embodiment of FIG. 7, even when a refrigerant having a temperature higher than −90° C. (including a brine widely used in the ground freezing method) is selected as the refrigerant to be flown to the freezing
Other configurations and operational effects of the third embodiment of FIG. 7 are the same as those of the respective embodiments of FIGS.
次に図8を参照して、本発明の第4実施形態を説明する。
図8の第4実施形態は、図5、図6の第2実施形態と同様に平面形状の部材(例えば壁)を凍結する場合であって、凍結管4に流過させる冷媒として、−90℃よりも高温の冷媒(地盤凍結工法で広範に使用されているブラインを含む)を選択している。そして、図7で示す結晶生成用熱交換器6(液体窒素が流過する配管より構成され、噴霧されたミストが熱交換を行う結晶生成用の熱交換器:液体窒素の流れを矢印FNで示す)を設けている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The fourth embodiment of FIG. 8 is a case where a planar member (for example, a wall) is frozen similarly to the second embodiment of FIGS. 5 and 6, and the temperature is −90 as a refrigerant to be passed through the freezing
図8で示す実施形態では、凍結対象物は壁面、例えば泥土式シールド掘進機100のチャンバー20(図9参照)における隔壁面である。
図8において、隔壁面20Aの冷却箇所20AAに凍結管4が、図5と同様に、複数回、折り返す様にして配置されている。そして凍結管4内に冷媒であるブライン(−90℃よりも高温の冷媒の1例)を流過しつつ(矢印F)、隔壁面20Aの凍結管4を配置した箇所(冷却箇所20AA)の周辺に、水(凝固した際に伝熱性が良好な液体の1例)を噴射して、当該箇所を凍結して、氷W1で被覆された状態にする。
図8において、氷W1で被覆された領域を符号R4で示す。図示はしないが、この段階では、領域R4を包囲するカーテン式の断熱幕15は畳んだ状態で既に配置されている。
In the embodiment shown in FIG. 8, the object to be frozen is a wall surface, for example, a partition wall surface in the chamber 20 (see FIG. 9) of the mud-
In FIG. 8, the freezing
In FIG. 8, the region covered with the ice W1 is indicated by reference symbol R4. Although not shown, at this stage, the curtain-type heat-insulating
次に、結晶生成用熱交換器6をカーテン式の断熱幕15に近接して設置し、ミスト発生装置(ノズル8Aのみ表示)から水W2(冷却すると結晶化する液体の1例)を結晶生成用熱交換器6に向けて噴霧する。
ミストW2は結晶生成用熱交換器6内を流れる冷媒(液体窒素N2:流れを符号FNで示す)と熱交換を行って空気を含んだ細かい結晶W3となり、空気を包含して断熱性が良好な結晶W3が、断熱幕15の内側空間S4に充填される。
Next, the heat exchanger 6 for crystal formation is installed close to the curtain-type
Mist W2 is refrigerant flowing through the heat exchanger 6 for generating crystals (liquid nitrogen N 2: flow indicated at FN) and performs heat exchange fine crystal W3 next containing air, heat insulation encompass air A good crystal W3 is filled in the inner space S4 of the
図8の第4実施形態によれば、結晶生成用熱交換器6を設けることにより、凍結管4に流す冷媒として−90℃よりも高温の冷媒(地盤凍結工法で広範に使用されているブラインを含む)を選択した場合であっても、凍結対象物であるチャンバー20の隔壁面20Aの冷却箇所20AA(氷W1で被覆された領域R4:凍結管4を配置した箇所の周辺領域)を包囲する様に断熱材(空気を含んだ細かい結晶W3)を充填することが出来る。
図8の第4実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図1〜図7の各実施形態と同様である。
According to the fourth embodiment of FIG. 8, by providing the heat exchanger 6 for crystal formation, a refrigerant having a temperature higher than −90° C. as a refrigerant flowing through the freezing pipe 4 (a brine widely used in the ground freezing method). (Including), the cooling location 20AA (region R4 covered with ice W1: the peripheral area of the location where the freezing
Other configurations and operational effects of the fourth embodiment of FIG. 8 are similar to those of the respective embodiments of FIGS.
図示の実施形態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趣旨の記述ではないことを付記する。
例えば、図示の実施形態ではスクリューコンベア10の様な円筒形の凍結対象物に対して凍結管1を巻き付けているが、凍結管1を円筒形凍結対象物に取り付ける態様としては「巻き付け」以外の態様を包含する。換言すれば、本発明を円筒形の凍結対象物に適用する場合に、凍結管1を巻き付けることに限定される訳ではない。
It should be noted that the illustrated embodiment is merely an example, and is not a description for limiting the technical scope of the present invention.
For example, in the illustrated embodiment, the freezing
1〜4・・・凍結管
6・・・結晶生成用熱交換器
7・・・流体噴射装置
7A・・・ノズル
8・・・ミスト発生装置
8A・・・ノズル
10・・・スクリューコンベア
10A・・・冷却箇所
11〜15・・・カーテン式の断熱幕(断熱性を有する幕状部材)
20・・・チャンバー
20A・・・隔壁面
20AA・・・冷却箇所
30・・・カッターヘッド
40・・・ケース
100・・・泥土式シールド掘進機
R1〜R4・・・氷で被覆された領域
S1〜S4・・・断熱幕の内側空間
W1・・・氷
W2・・・ミスト
W3・・・空気を含んだ細かい結晶
1 to 4... Freezing tube 6... Crystal forming
20...
Claims (3)
凍結管内に冷媒を流過しつつ、凍結管を巻き付けた箇所の周辺に凝固した際に伝熱性が良好である液体を供給して凍結し、凍結管を巻き付けた領域を凝固した液体により被覆する工程と、
凝固した液体で被覆された領域を、断熱性を有する断熱幕で包囲する工程と、
断熱幕の内側空間に、冷却すると結晶化する液体を噴霧して、空気を含んだ結晶で充填する工程を有することを特徴とする凍結工法。 A step of winding a freezing tube around a cooling point in a frozen object of a columnar body or a conical body ,
While flowed through the refrigerant freezing tube, heat transfer when solidified around the portion wrapped frozen tube is frozen by supplying the liquid is good, coated with coagulated liquid region wrapped with cryotubes Process ,
Surrounding the area coated with the solidified liquid with a heat-insulating screen having heat-insulating properties,
A freezing method characterized by having a step of spraying a liquid that crystallizes upon cooling into the inner space of the heat insulating curtain and filling it with crystals containing air .
凍結管内に冷媒を流過しつつ、凍結管を配置した箇所の周辺に凝固した際に伝熱性が良好である液体を供給して凍結し、凍結管を配置した領域を凝固した液体により被覆する工程と、
凝固した液体で被覆された領域を、断熱性を有する断熱幕で包囲する工程と、
断熱幕の内側空間に、冷却すると結晶化する液体を噴霧して、空気を含んだ結晶で充填する工程を有することを特徴とする凍結工法。 A step of arranging a freezing pipe at a cooling point in a freezing object which is a flat member,
While flowing the refrigerant through the freezing tube, supply a liquid that has good heat conductivity when it solidifies around the place where the freezing tube is placed, freeze it, and cover the area where the freezing tube is placed with the solidified liquid. Process,
Surrounding the area coated with the solidified liquid with a heat-insulating screen having heat-insulating properties,
A freezing method characterized by having a step of spraying a liquid that crystallizes upon cooling into the inner space of the heat insulating curtain and filling it with crystals containing air .
冷却すると結晶化する液体を結晶生成用熱交換器に噴霧する工程を有する請求項1、2の何れかの凍結工法。
Having a pipe through which a refrigerant with a high cooling capacity flows, a crystal forming heat exchanger that exchanges heat with the atomized liquid is provided,
The freezing method according to any one of claims 1 and 2, further comprising a step of spraying a liquid that crystallizes upon cooling onto a heat exchanger for crystal formation.
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