JPH07268856A - 凍結管の切損を防止できる凍結工法 - Google Patents
凍結管の切損を防止できる凍結工法Info
- Publication number
- JPH07268856A JPH07268856A JP7928394A JP7928394A JPH07268856A JP H07268856 A JPH07268856 A JP H07268856A JP 7928394 A JP7928394 A JP 7928394A JP 7928394 A JP7928394 A JP 7928394A JP H07268856 A JPH07268856 A JP H07268856A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- freezing
- frozen soil
- pipe
- frozen
- refrigerant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 地中に埋設した凍結管に冷媒を流通させて凍
土を造成する凍結工法において、地盤の凍結膨張に起因
する凍土の引張力により凍結管が切断損傷されるのを防
止出来る凍結工法を提供する。 【構成】 地中に埋設した凍結管１に冷媒を流通させて
凍土壁を造成する凍結工法において、凍土造成途中の適
宜の時期に、適当な回数、凍結管１内の冷媒を一時的に
高温度の熱媒液に変えて流通させ、凍結管１外周と凍土
３との凍着面を解凍して、凍土３の造成に伴い凍土３の
凍結膨張により凍結管１に作用する該管１の長手方向に
かかる引張力を除去した後、再び凍結管１に冷媒を流通
させて凍土の造成を継続して行なうようにした。
土を造成する凍結工法において、地盤の凍結膨張に起因
する凍土の引張力により凍結管が切断損傷されるのを防
止出来る凍結工法を提供する。 【構成】 地中に埋設した凍結管１に冷媒を流通させて
凍土壁を造成する凍結工法において、凍土造成途中の適
宜の時期に、適当な回数、凍結管１内の冷媒を一時的に
高温度の熱媒液に変えて流通させ、凍結管１外周と凍土
３との凍着面を解凍して、凍土３の造成に伴い凍土３の
凍結膨張により凍結管１に作用する該管１の長手方向に
かかる引張力を除去した後、再び凍結管１に冷媒を流通
させて凍土の造成を継続して行なうようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は地盤改良工法に利用され
る凍結工法において、地中に埋設した凍結管が凍土の膨
張による引張力によって切損されるのを防止できる凍結
工法に関するものである。
る凍結工法において、地中に埋設した凍結管が凍土の膨
張による引張力によって切損されるのを防止できる凍結
工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】凍結工法は、地盤に一定間隔を置いて埋
設した鋼製の凍結管の内部に、例えば塩化カルシウム溶
液などの冷媒をおよそ−20℃以下の低温状態で流通させ
て、各凍結管の周辺から円柱状凍土を造成しながら、更
に凍土の造成を進行させ、全体として、各凍結管周辺の
凍土を連結させて所定の厚さの凍土壁を造成する工法で
あり、凍結管は、一般に、単位長さ例えば5.5mのものな
どを溶接により接続しながら埋設される。
設した鋼製の凍結管の内部に、例えば塩化カルシウム溶
液などの冷媒をおよそ−20℃以下の低温状態で流通させ
て、各凍結管の周辺から円柱状凍土を造成しながら、更
に凍土の造成を進行させ、全体として、各凍結管周辺の
凍土を連結させて所定の厚さの凍土壁を造成する工法で
あり、凍結管は、一般に、単位長さ例えば5.5mのものな
どを溶接により接続しながら埋設される。
【０００３】而して、凍結管周辺に凍土を造成して行く
と、凍結された土壌は膨張して、凍結管の長手方向には
引張力が、また、凍結管の直径方向には圧縮力が作用す
る。特に、長手方向にかかる過大な引張力は凍結管を切
断損傷することがあるが、この切断損傷は凍結管の継ぎ
目に多く発生し、切断損傷が起こると、凍結管内部の冷
媒が地盤内へ漏洩流出して、凍土を融解侵蝕したり、地
盤を変質させるなどの悪影響を惹起し、正常な凍土造成
に支障を来すおそれがあり、凍結管の切断損傷は深度が
大きくなるほど発生しやすい。
と、凍結された土壌は膨張して、凍結管の長手方向には
引張力が、また、凍結管の直径方向には圧縮力が作用す
る。特に、長手方向にかかる過大な引張力は凍結管を切
断損傷することがあるが、この切断損傷は凍結管の継ぎ
目に多く発生し、切断損傷が起こると、凍結管内部の冷
媒が地盤内へ漏洩流出して、凍土を融解侵蝕したり、地
盤を変質させるなどの悪影響を惹起し、正常な凍土造成
に支障を来すおそれがあり、凍結管の切断損傷は深度が
大きくなるほど発生しやすい。
【０００４】その顕著な例として、図３及び４に示すよ
うに、周囲を凍結管１で囲みブロック状の凍土３を造成
する場合が挙げられる。この場合、凍結管１の中間部に
閉塞された未凍土部分52は、凍結の進行による凍結膨張
量の逃げ場がないため、発生した過大な内部圧力が周囲
の凍土壁に加わり、構成上で比較的脆弱な箇所に亀裂６
を発生させると共に、凍結管１にはその長手方向に引張
力が働き、凍結管１の切断損傷を惹起するに至る。
うに、周囲を凍結管１で囲みブロック状の凍土３を造成
する場合が挙げられる。この場合、凍結管１の中間部に
閉塞された未凍土部分52は、凍結の進行による凍結膨張
量の逃げ場がないため、発生した過大な内部圧力が周囲
の凍土壁に加わり、構成上で比較的脆弱な箇所に亀裂６
を発生させると共に、凍結管１にはその長手方向に引張
力が働き、凍結管１の切断損傷を惹起するに至る。
【０００５】特に、図３に示す土質構成のように、埋設
凍結管の中間部にシルト層43、粘度層44が、また、凍結
管１の上端部に埋土層41及び細砂層42が、同じく下端部
に砂層45及び砂礫層46が存在するような場合では、埋土
層41，細砂層42，砂層45及び砂礫層46はシルト層43又は
粘度層44に比較して凍土の成長が早く進行することが実
施工上で確認されており、その結果、造成凍土部分３と
未凍土部分５との境界面51は、図３に示すように、中間
部が凹み、上端部及び下端部が膨らんだ形状をなし、中
央部に閉塞未凍土部52が形成されるので、凍結管１の切
断損傷の度合いは一層高くなるのである。
凍結管の中間部にシルト層43、粘度層44が、また、凍結
管１の上端部に埋土層41及び細砂層42が、同じく下端部
に砂層45及び砂礫層46が存在するような場合では、埋土
層41，細砂層42，砂層45及び砂礫層46はシルト層43又は
粘度層44に比較して凍土の成長が早く進行することが実
施工上で確認されており、その結果、造成凍土部分３と
未凍土部分５との境界面51は、図３に示すように、中間
部が凹み、上端部及び下端部が膨らんだ形状をなし、中
央部に閉塞未凍土部52が形成されるので、凍結管１の切
断損傷の度合いは一層高くなるのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のような
従来技術に鑑み、地中に埋設した凍結管に冷媒を流通さ
せて凍土を造成する凍結工法において、凍結膨張に起因
する凍土の引張力により凍結管が切断損傷されるのを防
止できる凍結方法を提供することを、その課題とするも
のである。
従来技術に鑑み、地中に埋設した凍結管に冷媒を流通さ
せて凍土を造成する凍結工法において、凍結膨張に起因
する凍土の引張力により凍結管が切断損傷されるのを防
止できる凍結方法を提供することを、その課題とするも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
することを課題としてなされたもので、その構成は、地
中に埋設した凍結管に冷媒を流通させて凍土壁を造成す
る凍結工法において、凍土造成途中の適宜の時期に、適
当な回数、凍結管内の冷媒を一時的に高温度の熱媒液に
変えて流通させ、凍結管外周と凍土との凍着面を解凍し
て、凍土の造成に伴い凍土の凍結膨張により凍結管に作
用する該管の長手方向にかかる引張力を除去した後、再
び凍結管に冷媒を流通させて凍土の造成を継続して行な
うことを特徴とするものである。
することを課題としてなされたもので、その構成は、地
中に埋設した凍結管に冷媒を流通させて凍土壁を造成す
る凍結工法において、凍土造成途中の適宜の時期に、適
当な回数、凍結管内の冷媒を一時的に高温度の熱媒液に
変えて流通させ、凍結管外周と凍土との凍着面を解凍し
て、凍土の造成に伴い凍土の凍結膨張により凍結管に作
用する該管の長手方向にかかる引張力を除去した後、再
び凍結管に冷媒を流通させて凍土の造成を継続して行な
うことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】本発明方法によれば、凍土造成途中で凍結管内
の冷媒を一時的に高温度の熱媒液に変えて流通させ、凍
結管外周と凍土との凍着面を解凍して凍結管と凍土との
凍着を解放するようにしたから、この段階では、凍土の
造成に伴い凍結管に作用する該管の長手方向にかかる引
張力は直接作用しないから、凍結管はなんら損傷を受け
ずに、その後の凍土造成を安全に行なうことができる。
の冷媒を一時的に高温度の熱媒液に変えて流通させ、凍
結管外周と凍土との凍着面を解凍して凍結管と凍土との
凍着を解放するようにしたから、この段階では、凍土の
造成に伴い凍結管に作用する該管の長手方向にかかる引
張力は直接作用しないから、凍結管はなんら損傷を受け
ずに、その後の凍土造成を安全に行なうことができる。
【０００９】
【実施例】次に、本発明方法の実施の一例を図により説
明する。図１は本発明方法の一例を実施している状態の
縦断面図、図２は本発明方法の一例を実施している状態
の平面図、図３は従来方法を実施している状態の縦断面
図、図４は従来方法を実施している状態の平面図であ
る。
明する。図１は本発明方法の一例を実施している状態の
縦断面図、図２は本発明方法の一例を実施している状態
の平面図、図３は従来方法を実施している状態の縦断面
図、図４は従来方法を実施している状態の平面図であ
る。
【００１０】図１，図２において、１，２は前出の図
３，図４と同じで、１は凍結管、２は内管で、この内管
２は従来方法では冷媒を供給するのみであるが、本発明
方法においては、凍土を一時的に解凍する熱媒液をも供
給する。３は造成された凍土部分、31は内管２に熱媒液
を供給し凍結管１に該熱媒液を流通させて形成した凍結
管１の外周と凍土３との凍着を解放する解凍面、41〜46
は図３に示したものと同様で、本発明方法によりその効
果が顕著な適用対象地盤構成である。
３，図４と同じで、１は凍結管、２は内管で、この内管
２は従来方法では冷媒を供給するのみであるが、本発明
方法においては、凍土を一時的に解凍する熱媒液をも供
給する。３は造成された凍土部分、31は内管２に熱媒液
を供給し凍結管１に該熱媒液を流通させて形成した凍結
管１の外周と凍土３との凍着を解放する解凍面、41〜46
は図３に示したものと同様で、本発明方法によりその効
果が顕著な適用対象地盤構成である。
【００１１】而して、本発明方法は、凍結工法におい
て、凍結管１に冷媒を流通させて凍結管１の周辺に凍土
３が造成される途中で、凍結管１内を流通する塩化カル
シウム溶液に代表される冷媒の温度を一時的に上昇させ
て、好ましくは40〜60℃の高温の熱媒液とし、おおよそ
１〜２時間流通させて凍結管１の周囲の凍土３を解凍す
ることにより、凍結管１と凍土３の凍着を解放する解凍
面31を形成する。
て、凍結管１に冷媒を流通させて凍結管１の周辺に凍土
３が造成される途中で、凍結管１内を流通する塩化カル
シウム溶液に代表される冷媒の温度を一時的に上昇させ
て、好ましくは40〜60℃の高温の熱媒液とし、おおよそ
１〜２時間流通させて凍結管１の周囲の凍土３を解凍す
ることにより、凍結管１と凍土３の凍着を解放する解凍
面31を形成する。
【００１２】こうすることにより、凍結管１は凍土３に
束縛されることなく、自由に収縮して原形に復帰するこ
とができる。即ち、凍結管１の周囲の凍土３の造成に当
り、凍結土壌は膨張して凍結管１の長手方向には引張力
が作用し、また、凍結管１の直径方向には圧縮力が作用
して、特に、長手方向にかかる過大な引張力は凍結管１
の切断損傷を来すが、前記解凍面31の形成によって凍結
管１に対する凍土３による外力の影響がなくなるから、
凍結管１は自由に収縮して凍結開始前の原形に戻り、そ
の後、凍結管１に再び冷媒を流通させることにより、凍
結管１の切断損傷が起こることなく、所定の地盤凍結を
完成することができるのである。
束縛されることなく、自由に収縮して原形に復帰するこ
とができる。即ち、凍結管１の周囲の凍土３の造成に当
り、凍結土壌は膨張して凍結管１の長手方向には引張力
が作用し、また、凍結管１の直径方向には圧縮力が作用
して、特に、長手方向にかかる過大な引張力は凍結管１
の切断損傷を来すが、前記解凍面31の形成によって凍結
管１に対する凍土３による外力の影響がなくなるから、
凍結管１は自由に収縮して凍結開始前の原形に戻り、そ
の後、凍結管１に再び冷媒を流通させることにより、凍
結管１の切断損傷が起こることなく、所定の地盤凍結を
完成することができるのである。
【００１３】尚、上記における本発明方法の適用時期、
即ち熱媒液への切替え時期は、凍結管１に冷媒の流通が
開始されてから７〜10日が経過した初期段階、また、凍
結管列により凍土３の壁が形成される３週間程度が経過
した中間段階、及び本実施例のようにブロック状凍土の
造成で閉塞未凍土部52が形成されるような場合では、凍
土３の閉塞が始まってから閉塞が終結するまでの期間中
が適しており、これらの時期に凍結管１に熱媒液を流通
させて適当な回数、解凍面31を形成すれば、極めて効果
的である。
即ち熱媒液への切替え時期は、凍結管１に冷媒の流通が
開始されてから７〜10日が経過した初期段階、また、凍
結管列により凍土３の壁が形成される３週間程度が経過
した中間段階、及び本実施例のようにブロック状凍土の
造成で閉塞未凍土部52が形成されるような場合では、凍
土３の閉塞が始まってから閉塞が終結するまでの期間中
が適しており、これらの時期に凍結管１に熱媒液を流通
させて適当な回数、解凍面31を形成すれば、極めて効果
的である。
【００１４】
【発明の効果】本発明は上述のとおりであって、本発明
凍結工法によれば、地中に埋設した凍結管に対して加え
られる凍土造成時の地盤の凍結膨張による引張力を回避
できるため、凍結管が切断損傷されることなく、安全確
実な凍土の造成が可能である。
凍結工法によれば、地中に埋設した凍結管に対して加え
られる凍土造成時の地盤の凍結膨張による引張力を回避
できるため、凍結管が切断損傷されることなく、安全確
実な凍土の造成が可能である。
【図１】本発明凍結工法の一例を実施している状態の縦
断面図。
断面図。
【図２】本発明凍結工法の一例を実施している状態の平
面図。
面図。
【図３】従来の凍結工法を実施している状態の縦断面
図。
図。
【図４】従来の凍結工法を実施している状態の平面図。
１ 凍結管 ２ 内管 ３ 凍土 31 凍結管と凍土の凍着を解放する解凍面 ５ 未凍土部分 51 凍土部分と未凍土部分との境界部 52 中央部の閉塞未凍土部分 ６ 凍土部分に発生した応力亀裂
Claims (1)
- 【請求項１】 地中に埋設した凍結管に冷媒を流通させ
て凍土壁を造成する凍結工法において、凍土造成途中の
適宜の時期に、適当な回数、凍結管内の冷媒を一時的に
高温度の熱媒液に変えて流通させ、凍結管外周と凍土と
の凍着面を解凍して、凍土の造成に伴い凍土の凍結膨張
により凍結管に作用する該管の長手方向にかかる引張力
を除去した後、再び凍結管に冷媒を流通させて凍土の造
成を継続して行なうことを特徴とする凍結工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7928394A JPH07268856A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 凍結管の切損を防止できる凍結工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7928394A JPH07268856A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 凍結管の切損を防止できる凍結工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07268856A true JPH07268856A (ja) | 1995-10-17 |
Family
ID=13685543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7928394A Pending JPH07268856A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 凍結管の切損を防止できる凍結工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07268856A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017193955A (ja) * | 2014-11-05 | 2017-10-26 | 前田建設工業株式会社 | 地中拡幅部の施工方法 |
| CN109387002A (zh) * | 2017-08-10 | 2019-02-26 | 林德股份公司 | 地面冻结装置及方法 |
| KR20200066113A (ko) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 고려대학교 산학협력단 | 가변형 동결 영역 형성이 가능한 동결관 구조체 및 그 인공동결공법 |
-
1994
- 1994-03-28 JP JP7928394A patent/JPH07268856A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017193955A (ja) * | 2014-11-05 | 2017-10-26 | 前田建設工業株式会社 | 地中拡幅部の施工方法 |
| CN109387002A (zh) * | 2017-08-10 | 2019-02-26 | 林德股份公司 | 地面冻结装置及方法 |
| KR20200066113A (ko) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 고려대학교 산학협력단 | 가변형 동결 영역 형성이 가능한 동결관 구조체 및 그 인공동결공법 |
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