JPH0464689A - トンネル形成方法 - Google Patents
トンネル形成方法Info
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- JPH0464689A JPH0464689A JP17687790A JP17687790A JPH0464689A JP H0464689 A JPH0464689 A JP H0464689A JP 17687790 A JP17687790 A JP 17687790A JP 17687790 A JP17687790 A JP 17687790A JP H0464689 A JPH0464689 A JP H0464689A
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Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、施工すべきトンネルの周囲地山を凍結して、
施工するトンネル形成方法に関する。
施工するトンネル形成方法に関する。
従東 含水地山内でトンネルを施工する場合&へその地
山を固化する方法として、薬液注入方法、セメント注入
方法、或(礼 不凍液(ブライン)を使用して地山を凍
結する方法等が採用されている。
山を固化する方法として、薬液注入方法、セメント注入
方法、或(礼 不凍液(ブライン)を使用して地山を凍
結する方法等が採用されている。
前記不凍液による地山の凍結方法(戴 熱応答性が遅く
、熱伝導率が低いため、凍土形成に要する期間が長く、
そのため、凍土形成後のトンネルの施工開始までの準備
期間が長くなり、工事費も高くなった 本発明憾 前記事項に鑑みなされたものであり、トンネ
ルを掘削や拡幅をすべき台木地山を、速やかに凍結し速
やかに掘削や拡幅を行えるようにすることを技術的課題
とする。
、熱伝導率が低いため、凍土形成に要する期間が長く、
そのため、凍土形成後のトンネルの施工開始までの準備
期間が長くなり、工事費も高くなった 本発明憾 前記事項に鑑みなされたものであり、トンネ
ルを掘削や拡幅をすべき台木地山を、速やかに凍結し速
やかに掘削や拡幅を行えるようにすることを技術的課題
とする。
本発明!1 シールド式トンネル掘削機1の発慕又i
i 到達する立坑35の側壁部36であって、掘削す
べきトンネル22の周囲部分24となる地山く ヒート
パイプ1を挿入上 このヒートパイプ1の凝縮部8を冷
凍装置15によって冷却された冷媒で冷却し ヒートパ
イプlの蒸発部10で掘削すべきトンネル22の周囲部
分24となる地山を凍結してトンネルを掘削するトンネ
ル形成方法としたまた、掘削すべきトンネル22の両端
部より発進した2台のシールド式トンネル掘削@30の
接合位置において、そのトンネル22の周囲部分24と
なる地山番ミ ヒートパイプ1を挿入し このヒート
パイプ1の凝縮部8を冷凍装置15によって冷却された
冷媒で冷却し ヒートパイプ1の蒸発部10で、トンネ
ル22の周囲部分24となる地山を凍結してトンネル2
2を掘削するトンネル形成方法としなさら&−トンネル
22の拡幅すべき部分25の周囲部分24となる地山番
ミ ヒートパイプ1を挿入上このヒートパイプ1の凝縮
部8を冷凍装置15によって冷却された冷媒で冷却獣
ヒートパイプ1の蒸発部10で、トンネル22の拡幅す
べき部分の周囲部分24となる地山を凍結して、 トン
ネル22を拡幅するトンネル形成方法とし九 〔作用〕 本発明版 トンネル22の周囲部分24や掘削すべきト
ンネル22の周囲部分24の地山の凍結を、冷凍装置1
5によって冷却されたヒートパイプ1で冷却しているの
で、周囲部分24の地山の凍結が極低温く しかも速や
かに行われる。
i 到達する立坑35の側壁部36であって、掘削す
べきトンネル22の周囲部分24となる地山く ヒート
パイプ1を挿入上 このヒートパイプ1の凝縮部8を冷
凍装置15によって冷却された冷媒で冷却し ヒートパ
イプlの蒸発部10で掘削すべきトンネル22の周囲部
分24となる地山を凍結してトンネルを掘削するトンネ
ル形成方法としたまた、掘削すべきトンネル22の両端
部より発進した2台のシールド式トンネル掘削@30の
接合位置において、そのトンネル22の周囲部分24と
なる地山番ミ ヒートパイプ1を挿入し このヒート
パイプ1の凝縮部8を冷凍装置15によって冷却された
冷媒で冷却し ヒートパイプ1の蒸発部10で、トンネ
ル22の周囲部分24となる地山を凍結してトンネル2
2を掘削するトンネル形成方法としなさら&−トンネル
22の拡幅すべき部分25の周囲部分24となる地山番
ミ ヒートパイプ1を挿入上このヒートパイプ1の凝縮
部8を冷凍装置15によって冷却された冷媒で冷却獣
ヒートパイプ1の蒸発部10で、トンネル22の拡幅す
べき部分の周囲部分24となる地山を凍結して、 トン
ネル22を拡幅するトンネル形成方法とし九 〔作用〕 本発明版 トンネル22の周囲部分24や掘削すべきト
ンネル22の周囲部分24の地山の凍結を、冷凍装置1
5によって冷却されたヒートパイプ1で冷却しているの
で、周囲部分24の地山の凍結が極低温く しかも速や
かに行われる。
そして、シールド式トンネル掘削機30の発迄又1戴
到達する立坑35の側壁部鳳 2台のシールド式トンネ
ル掘削1130の接合位置、及び、 トンネル22の拡
幅すべき部分25の周囲部分24の地山を極低温に速や
かに凍結できる。
到達する立坑35の側壁部鳳 2台のシールド式トンネ
ル掘削1130の接合位置、及び、 トンネル22の拡
幅すべき部分25の周囲部分24の地山を極低温に速や
かに凍結できる。
第1図は、本発明で使用するヒートパイプ1を備えた凍
結装置の一実施例を示すものである。
結装置の一実施例を示すものである。
この実施例の凍結装置が備えているヒートパイプ1は、
金属管で形成された密閉容器2を備えており、この密閉
容器2の内周面には毛細管構造体3が張設しである。こ
の密閉容器2の基部の外周に(戴 冷却ジャケット17
が着脱可能に装着されており、この冷却ジャケット17
(礼 冷凍装置15で冷却された冷媒が膨張弁16を
経て注入されるように形成しである。そして、この冷却
ジャケット17が装着された部分のヒートパイプ11戴
凝縮部8となる。
金属管で形成された密閉容器2を備えており、この密閉
容器2の内周面には毛細管構造体3が張設しである。こ
の密閉容器2の基部の外周に(戴 冷却ジャケット17
が着脱可能に装着されており、この冷却ジャケット17
(礼 冷凍装置15で冷却された冷媒が膨張弁16を
経て注入されるように形成しである。そして、この冷却
ジャケット17が装着された部分のヒートパイプ11戴
凝縮部8となる。
前記凝縮部8に続いて、ヒートパイプ1の密閉容器2と
毛細管構造体3間にく 断熱材4を介挿させた断熱部9
が設けてあり、この断熱部9に続く部分が蒸発部10と
なっており、このヒートパイプl内に檄 窒素、メタン
その他の作動流体が封入されている。
毛細管構造体3間にく 断熱材4を介挿させた断熱部9
が設けてあり、この断熱部9に続く部分が蒸発部10と
なっており、このヒートパイプl内に檄 窒素、メタン
その他の作動流体が封入されている。
そして、このヒートパイプ1檄 次に記載するように作
用する。すなわち、冷凍装置15で圧縮され冷却された
冷媒が、膨張弁16を経て膨張して低温となり、冷却ジ
ャケット17内に流入する。
用する。すなわち、冷凍装置15で圧縮され冷却された
冷媒が、膨張弁16を経て膨張して低温となり、冷却ジ
ャケット17内に流入する。
そうすると、この冷却ジャケット17に接するヒトパイ
プl内の作動流体が冷却し 凝縮してヒートパイプ1の
凝縮部8の毛細管構造体3に吸収される。
プl内の作動流体が冷却し 凝縮してヒートパイプ1の
凝縮部8の毛細管構造体3に吸収される。
そして、凝縮部8の毛細管構造体3内の作動流体j1
毛細管現象により、ヒートパイプ1内にある毛細管構
造体3内を移動し、ヒートパイプlの蒸発部10の毛細
管構造体3内に移る。
毛細管現象により、ヒートパイプ1内にある毛細管構
造体3内を移動し、ヒートパイプlの蒸発部10の毛細
管構造体3内に移る。
そして、蒸発部10の毛細管構造体3内の作動流体は、
ヒートパイプ1の蒸発部1oに接する地山等の熱を吸収
して蒸発し ヒートパイプ1内を移動し ヒートパイプ
lの凝縮部8内に移り、冷却さ汰 凝縮して再び凝縮部
8の毛細管構造体3に吸収される。
ヒートパイプ1の蒸発部1oに接する地山等の熱を吸収
して蒸発し ヒートパイプ1内を移動し ヒートパイプ
lの凝縮部8内に移り、冷却さ汰 凝縮して再び凝縮部
8の毛細管構造体3に吸収される。
そして、前記ヒートパイプ1の断熱材4代 密閉容器2
の外側に装着することも可能である。
の外側に装着することも可能である。
第2図(戯 本発明のシールド式トンネル掘削機の発L
又(戴 到達する立坑35の側壁部36に、 I・ン
ネル22を掘削する方法の一実施例の説明用の図である
。
又(戴 到達する立坑35の側壁部36に、 I・ン
ネル22を掘削する方法の一実施例の説明用の図である
。
この実施例は、立坑35の側壁部36であって、掘削す
べきトンネル22の周囲部分24となる地山番ミヒート
パイプ1の蒸発部10を打ち込べ 又は、側壁部36に
ヒートパイプ挿入孔を穿設して、この孔にヒートパイプ
1の蒸発部10を挿入する。
べきトンネル22の周囲部分24となる地山番ミヒート
パイプ1の蒸発部10を打ち込べ 又は、側壁部36に
ヒートパイプ挿入孔を穿設して、この孔にヒートパイプ
1の蒸発部10を挿入する。
そして、冷凍装置15によって低温に冷却された冷媒を
、膨張弁16を経て冷却ジャケット17に注入する。そ
うすると、冷凍装置15で低温に冷却された冷媒頃 膨
張弁16を通過して膨張することにより極低温となりヒ
ートパイプlの凝縮部8を冷却する。
、膨張弁16を経て冷却ジャケット17に注入する。そ
うすると、冷凍装置15で低温に冷却された冷媒頃 膨
張弁16を通過して膨張することにより極低温となりヒ
ートパイプlの凝縮部8を冷却する。
そして、極低温の冷媒によって冷却された凝縮部8内の
作動流体は極低温に冷却され凝縮して毛細管構造体3内
に吸収さ帳 毛細管現象によってヒートパイプ1の蒸発
部10に移動する。
作動流体は極低温に冷却され凝縮して毛細管構造体3内
に吸収さ帳 毛細管現象によってヒートパイプ1の蒸発
部10に移動する。
そして、蒸発部10の作動流体1戴 掘削すべきトンネ
ル22の周囲部分24となる地山の熱を吸収して、地山
を冷却し 地山を凍結する。そして、周囲部分24の地
山の熱を吸収した作動流体憾 蒸発して蒸発部10を極
低温に維持すると共く ヒートパイプ1内を凝縮部8に
移動医 凝縮部8で再び冷却され凝縮する。
ル22の周囲部分24となる地山の熱を吸収して、地山
を冷却し 地山を凍結する。そして、周囲部分24の地
山の熱を吸収した作動流体憾 蒸発して蒸発部10を極
低温に維持すると共く ヒートパイプ1内を凝縮部8に
移動医 凝縮部8で再び冷却され凝縮する。
前記のようにして凍結した周囲部分24の内側を掘削し
てトンネル22を形成し このトンネル22にシールド
式トンネル掘削機を設置し、以後このシールド式トンネ
ル掘削機で、 トンネル22を掘削する。
てトンネル22を形成し このトンネル22にシールド
式トンネル掘削機を設置し、以後このシールド式トンネ
ル掘削機で、 トンネル22を掘削する。
さらく 前記ヒートパイプ1(戴 トンネル22を掘削
し トンネル22の内側にセグメントを装着した後に抜
き出すのがよいカー トンネル22の掘削前に抜き出す
必要がある場合頃 ヒートパイプlを短時間加熱するこ
とによりヒートパイプ1にiする凍土を軟化させ、ヒー
トパイプ1を容易に抜き出すこともできる。
し トンネル22の内側にセグメントを装着した後に抜
き出すのがよいカー トンネル22の掘削前に抜き出す
必要がある場合頃 ヒートパイプlを短時間加熱するこ
とによりヒートパイプ1にiする凍土を軟化させ、ヒー
トパイプ1を容易に抜き出すこともできる。
第3図及び第4図iL 掘削すべきトンネル22の両
端部より発進した2台のシールド式トンネル掘削機30
の接合位置におけるトンネル22の形成方法の一実施例
の説明用の図であり、以下さきに記載した説明と同様の
部分は同一の符号を用い説明を省略しtも この実施例11 掘削すべきトンネル22の両端部よ
り発進した2台のシールド式トンネル掘削機30が、
トンネル22の中央部に到達すると、掘削を停止させる
。
端部より発進した2台のシールド式トンネル掘削機30
の接合位置におけるトンネル22の形成方法の一実施例
の説明用の図であり、以下さきに記載した説明と同様の
部分は同一の符号を用い説明を省略しtも この実施例11 掘削すべきトンネル22の両端部よ
り発進した2台のシールド式トンネル掘削機30が、
トンネル22の中央部に到達すると、掘削を停止させる
。
そして、2台のシールド式トンネル掘削機30の後側か
ら、シールド式トンネル掘削機30の外殻体31の外側
であるトンネル22の周囲部分24の地山くそれぞれヒ
ートパイプ1を打ち込ぺ 或(戴 周囲部分24の地山
に穿孔後その孔にヒートパイプ1を挿入して、このヒー
トパイプ1により周囲部分24の地山を凍結する そして、地山を凍結して固化した後、各シールド式トン
ネル掘削機30を解体してトンネル22外に搬呂し ト
ンネル22の中央部に残された土砂等をトンネル22外
に搬出すると共シミ 周囲部分24の内側にセグメント
23を装着しトンネル22を形成する。
ら、シールド式トンネル掘削機30の外殻体31の外側
であるトンネル22の周囲部分24の地山くそれぞれヒ
ートパイプ1を打ち込ぺ 或(戴 周囲部分24の地山
に穿孔後その孔にヒートパイプ1を挿入して、このヒー
トパイプ1により周囲部分24の地山を凍結する そして、地山を凍結して固化した後、各シールド式トン
ネル掘削機30を解体してトンネル22外に搬呂し ト
ンネル22の中央部に残された土砂等をトンネル22外
に搬出すると共シミ 周囲部分24の内側にセグメント
23を装着しトンネル22を形成する。
第5図及び第6回置 トンネル22を拡幅するトンネル
形成方法の一実施例の説明用の図である。
形成方法の一実施例の説明用の図である。
この実施例1戴トンネル22の拡幅すべき部分25の画
方の端部から、拡幅すべき部分25の周囲部分24の地
山に、それぞ汰 ヒートパイプ1を打ち込べ 或は周囲
部分24の地山に穿孔してその孔にヒートパイプ1を挿
入上 このヒートパイプ1により、周囲部分24の地山
を凍結する。
方の端部から、拡幅すべき部分25の周囲部分24の地
山に、それぞ汰 ヒートパイプ1を打ち込べ 或は周囲
部分24の地山に穿孔してその孔にヒートパイプ1を挿
入上 このヒートパイプ1により、周囲部分24の地山
を凍結する。
そして、凍結して固化した周囲部分24の内側の拡幅す
べき部分25を掘削して、拡幅部分を設けたトンネルを
形成する。
べき部分25を掘削して、拡幅部分を設けたトンネルを
形成する。
第7図(戴 本発明と近い関係にある発明の一実施例の
説明用の図である。
説明用の図である。
この発明の実施例(戴 凹部40として掘削しようとす
る部分の外側部分41にヒートパイプ1を挿入して、こ
のヒートパイプ1により外側部分41を凍結する。次&
気 前記凹部40の土砂を掘削し 外側部分41の内側
&ミ 山留壁42を立股する。そして、山留壁42は支
持棒43で外側部分41に向けて圧接させて保持する。
る部分の外側部分41にヒートパイプ1を挿入して、こ
のヒートパイプ1により外側部分41を凍結する。次&
気 前記凹部40の土砂を掘削し 外側部分41の内側
&ミ 山留壁42を立股する。そして、山留壁42は支
持棒43で外側部分41に向けて圧接させて保持する。
本発明告 ヒートパイプ1よって掘削すべき周囲部分2
4となる地山を冷却するので、周囲部分24の地山を極
低温で凍結できる。
4となる地山を冷却するので、周囲部分24の地山を極
低温で凍結できる。
そして、極低温に冷却するので、凍土形成期間が短縮で
きる。
きる。
その結果工事費が低減される。
さら&ミ ヒートパイプ1は、冷凍装置15と連通され
ていない独立したものに形成されているので、冷媒投入
、或鷹 冷凍装置15の断続運転が可能であり、凍土放
置期間内のランニングコストが低減できる。
ていない独立したものに形成されているので、冷媒投入
、或鷹 冷凍装置15の断続運転が可能であり、凍土放
置期間内のランニングコストが低減できる。
そして、ヒートパイプ1番戯 運転中メンテナンスフリ
ーであり、転用が可能であり便利である。
ーであり、転用が可能であり便利である。
そして、シールド式トンネル掘削機の発L 又鷹 到達
する立坑35の側壁部あ、2台のシールド式トンネル掘
削機30の接合位置、及び、 トンネルの拡幅すべき部
分50の周囲部分24の地山を極低温に凍結するので、
それらの位置における作業が容易である。
する立坑35の側壁部あ、2台のシールド式トンネル掘
削機30の接合位置、及び、 トンネルの拡幅すべき部
分50の周囲部分24の地山を極低温に凍結するので、
それらの位置における作業が容易である。
第1図は、本発明で使用するヒートパイプを用いた凍結
装置の一実施例の一部破砕し断面した側面云 第2図(
戯 シールド式トンネル掘削機の発急 又は、到達する
立坑の側壁部を凍結し掘削する方法の一実施例の説明用
の鳳 第3図はシールド式トンネル掘削機の接合位置に
おけるトンネルを凍結し掘削する方法の一実施例の説明
用のは第4図は第3図のIV−IV線の断面は 第5図
はトンネルの拡幅する部分の凍結し掘削する方法の一実
施例の説明用のは 第6図は第5図のMl−Ml線の断
面A 第7図は凹部形成方法の一実施例の説明用の図で
ある。 1・・ヒートパイプ、 8・・・凝縮服10・・・蒸
発籐15・・冷凍装置、22・・トンネル、24・・・
周囲部分、25・・・拡幅すべき部分、30・・シール
ド式トンネル掘削機 35・・立礼 36・・側壁部 第5図 第6図 第7図
装置の一実施例の一部破砕し断面した側面云 第2図(
戯 シールド式トンネル掘削機の発急 又は、到達する
立坑の側壁部を凍結し掘削する方法の一実施例の説明用
の鳳 第3図はシールド式トンネル掘削機の接合位置に
おけるトンネルを凍結し掘削する方法の一実施例の説明
用のは第4図は第3図のIV−IV線の断面は 第5図
はトンネルの拡幅する部分の凍結し掘削する方法の一実
施例の説明用のは 第6図は第5図のMl−Ml線の断
面A 第7図は凹部形成方法の一実施例の説明用の図で
ある。 1・・ヒートパイプ、 8・・・凝縮服10・・・蒸
発籐15・・冷凍装置、22・・トンネル、24・・・
周囲部分、25・・・拡幅すべき部分、30・・シール
ド式トンネル掘削機 35・・立礼 36・・側壁部 第5図 第6図 第7図
Claims (3)
- (1)シールド式トンネル掘削機の発進、又は、到達す
る立坑の側壁部であって、掘削すべきトンネルの周囲部
分となる地山に、ヒートパイプを挿入し、このヒートパ
イプの凝縮部を、冷凍装置によって冷却された冷媒で冷
却し、ヒートパイプの蒸発部で掘削すべきトンネルの周
囲部分となる地山を凍結してトンネルを掘削するトンネ
ル形成方法。 - (2)掘削すべきトンネルの両端部より発進した2台の
シールド式トンネル掘削機の接合位置において、そのト
ンネルの周囲部分となる地山に、ヒートパイプを挿入し
、このヒートパイプの凝縮部を冷凍装置によって冷却さ
れた冷媒で冷却し、ヒートパイプの蒸発部で、トンネル
の周囲部分となる地山を凍結して、トンネルを掘削する
トンネル形成方法。 - (3)トンネルの拡幅すべき部分の周囲部分となる地山
に、ヒートパイプを挿入し、このヒートパイプの凝縮部
を冷凍装置によって冷却された冷媒で冷却し、ヒートパ
イプの蒸発部で、トンネルの拡幅すべき部分の周囲部分
となる地山を凍結して、トンネルを拡幅するトンネル形
成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17687790A JP2921935B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | トンネル形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17687790A JP2921935B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | トンネル形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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