JP2956526B2 - シールド工法における凍結工法による凍土の強制解凍方法 - Google Patents
シールド工法における凍結工法による凍土の強制解凍方法Info
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- JP2956526B2 JP2956526B2 JP10354995A JP10354995A JP2956526B2 JP 2956526 B2 JP2956526 B2 JP 2956526B2 JP 10354995 A JP10354995 A JP 10354995A JP 10354995 A JP10354995 A JP 10354995A JP 2956526 B2 JP2956526 B2 JP 2956526B2
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシールド工法において凍
結工法を採用した際に生成される凍土のシールド工事終
了後の強制解凍方法に関するものである。
結工法を採用した際に生成される凍土のシールド工事終
了後の強制解凍方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シールド工法の一つとして地山の止水や
強度増加などにために凍結工法が採用されている。工事
終了後、凍土を自然解凍させると氷解時の体積減少によ
り構築した躯体（セグメントにより構築したトンネル）
が沈下するので、人為的に解凍速度を調整しながら強制
解凍し、氷解時の体積減少分に相当するモルタルなどを
注入するのが一般的である。そして、この強制解凍方法
としては、解凍場所をボーリングして解凍管を埋設し、
地上部に設けた温水タンクより温水を解凍管に供給・循
環させる方法が一般的である。
強度増加などにために凍結工法が採用されている。工事
終了後、凍土を自然解凍させると氷解時の体積減少によ
り構築した躯体（セグメントにより構築したトンネル）
が沈下するので、人為的に解凍速度を調整しながら強制
解凍し、氷解時の体積減少分に相当するモルタルなどを
注入するのが一般的である。そして、この強制解凍方法
としては、解凍場所をボーリングして解凍管を埋設し、
地上部に設けた温水タンクより温水を解凍管に供給・循
環させる方法が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の解凍管を温水に
より加熱して凍土を解凍する方式では、一般に、多数の
解凍管を同一温水系統に接続して加熱する。この場合、
設備の大きさと作業空間の狭隘さの関係で温水設備設置
場所を施工場所から離して設置せざるを得ず、長い配管
となるためと作業者の配管への接触時の安全を考慮し
て、解凍管付近の水温は６０°Ｃ程度とするのが一般的
である。従って、解凍速度が遅く、解凍に数か月を要し
ている。また、解凍管に温水を循環させるため、加熱装
置やタンク、配管、ポンプなどを必要とし、設備が大掛
かりにならざるを得ないという問題がある。
より加熱して凍土を解凍する方式では、一般に、多数の
解凍管を同一温水系統に接続して加熱する。この場合、
設備の大きさと作業空間の狭隘さの関係で温水設備設置
場所を施工場所から離して設置せざるを得ず、長い配管
となるためと作業者の配管への接触時の安全を考慮し
て、解凍管付近の水温は６０°Ｃ程度とするのが一般的
である。従って、解凍速度が遅く、解凍に数か月を要し
ている。また、解凍管に温水を循環させるため、加熱装
置やタンク、配管、ポンプなどを必要とし、設備が大掛
かりにならざるを得ないという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、加熱源として
電気エネルギーを利用して解凍管の表面温度を高くする
ことによって、解凍速度を速くするとともに設備を小型
化することを目的とする。
電気エネルギーを利用して解凍管の表面温度を高くする
ことによって、解凍速度を速くするとともに設備を小型
化することを目的とする。
【０００５】即ち、本発明の請求項１記載の発明は、先
端が閉塞し、内部にシースヒーターを収納した解凍管
を、シールド工事終了後の凍土の所定の場所に埋設し、
シースヒーターに通電することを特徴とする凍土の強制
解凍方法であり、請求項２記載の発明は、先端が閉塞
し、内部に円く巻いた面状発熱体を収納した解凍管を、
シールド工事終了後凍土の所定の場所に埋設し、面状発
熱体に通電することを特徴とする凍土の強制解凍方法で
ある。
端が閉塞し、内部にシースヒーターを収納した解凍管
を、シールド工事終了後の凍土の所定の場所に埋設し、
シースヒーターに通電することを特徴とする凍土の強制
解凍方法であり、請求項２記載の発明は、先端が閉塞
し、内部に円く巻いた面状発熱体を収納した解凍管を、
シールド工事終了後凍土の所定の場所に埋設し、面状発
熱体に通電することを特徴とする凍土の強制解凍方法で
ある。
【０００６】何れの発明も電気エネルギーを利用して解
凍管を加熱するもので、従来の温水加熱に比較して解凍
管はより高温に加熱され、凍土の解凍速度は大きくな
り、工期は短縮される。そして、加熱源は電気であるた
め、設備としては発熱体への通電設備のみでよいことと
なり、設備の小型化が図られる。
凍管を加熱するもので、従来の温水加熱に比較して解凍
管はより高温に加熱され、凍土の解凍速度は大きくな
り、工期は短縮される。そして、加熱源は電気であるた
め、設備としては発熱体への通電設備のみでよいことと
なり、設備の小型化が図られる。
【０００７】以下、請求項記載の順序に従って説明す
る。
る。
【０００８】請求項１記載の発明は、解凍管を内部に収
納したシースヒーターにより間接的に加熱するものであ
り、電源としては通常商用の交流電源が使用されるが直
流電源を使用してもよい。この方式の場合、シースヒー
ターの熱を解凍管に伝える方式には次の２つがある。
納したシースヒーターにより間接的に加熱するものであ
り、電源としては通常商用の交流電源が使用されるが直
流電源を使用してもよい。この方式の場合、シースヒー
ターの熱を解凍管に伝える方式には次の２つがある。
【０００９】（１）シースヒーターを収納した解凍管内
部の空隙はその儘としておき、シースヒーターの熱を輻
射により解凍管に伝える。
部の空隙はその儘としておき、シースヒーターの熱を輻
射により解凍管に伝える。
【００１０】（２）シースヒーターを収納した解凍管内
部の空隙に熱媒体を充填し、シースヒーターの熱を伝導
により解凍管に伝える。
部の空隙に熱媒体を充填し、シースヒーターの熱を伝導
により解凍管に伝える。
【００１１】そして、（２）の伝導の場合には熱媒体と
して粉体を使用する場合と液体を使用する場合とがあ
る。粉体を使用する場合、解凍管にシースヒーターを挿
入した後、空隙に粉体を充填してもよいが、予め、解凍
管の形状に類似した良熱伝導性の管状容器に粉体を充満
させておき、その中にシースヒーターを収納して、粉体
とシースヒーターとを一体としたカセットを準備してお
き、そのカセットを解凍管に挿入するのが簡便である。
液体を使用する場合、解凍管は縦長の管で液体の対流を
起こし難い形状であるため、外部に設けたポンプにより
液体を強制的に循環させて対流を起こさせるのが好まし
い。
して粉体を使用する場合と液体を使用する場合とがあ
る。粉体を使用する場合、解凍管にシースヒーターを挿
入した後、空隙に粉体を充填してもよいが、予め、解凍
管の形状に類似した良熱伝導性の管状容器に粉体を充満
させておき、その中にシースヒーターを収納して、粉体
とシースヒーターとを一体としたカセットを準備してお
き、そのカセットを解凍管に挿入するのが簡便である。
液体を使用する場合、解凍管は縦長の管で液体の対流を
起こし難い形状であるため、外部に設けたポンプにより
液体を強制的に循環させて対流を起こさせるのが好まし
い。
【００１２】請求項２記載の発明は、面状発熱体を円く
巻いて管状の形状とした発熱体を利用して解凍管を間接
的に加熱するものであり、電源としては通常交流電源が
使用されるが直流電源を使用してもよい。面状発熱体を
円く巻いて解凍管に挿入すると面状発熱体には元の平面
に戻ろうとする力が働き、面状発熱体は解凍管の内面に
密着した形でセットされ、面状発熱体の熱を効率よく解
凍管に伝えることができる。従って、この場合には、解
凍管内部の空隙に熱媒体を充填する意義は殆どないが、
必要ならば、熱媒体を充填してもよい。
巻いて管状の形状とした発熱体を利用して解凍管を間接
的に加熱するものであり、電源としては通常交流電源が
使用されるが直流電源を使用してもよい。面状発熱体を
円く巻いて解凍管に挿入すると面状発熱体には元の平面
に戻ろうとする力が働き、面状発熱体は解凍管の内面に
密着した形でセットされ、面状発熱体の熱を効率よく解
凍管に伝えることができる。従って、この場合には、解
凍管内部の空隙に熱媒体を充填する意義は殆どないが、
必要ならば、熱媒体を充填してもよい。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明について説
明する。
明する。
【００１４】図１は請求項１記載の発明の実施例を示す
縦断面図であり、（ａ）はシースヒーターを収納した解
凍管内部の空隙をその儘としたもの、（ｂ）はシースヒ
ーターを収納した解凍管内部の空隙に熱媒体として粉体
を充填したもの、（ｃ）はシースヒーターを収納した解
凍管内部の空隙に熱媒体として液体を充填したもの、で
ある。
縦断面図であり、（ａ）はシースヒーターを収納した解
凍管内部の空隙をその儘としたもの、（ｂ）はシースヒ
ーターを収納した解凍管内部の空隙に熱媒体として粉体
を充填したもの、（ｃ）はシースヒーターを収納した解
凍管内部の空隙に熱媒体として液体を充填したもの、で
ある。
【００１５】シールド工事終了後凍土内の所定場所に埋
設された解凍管１の内部に、キャップ４およびリード線
３を取りつけたシースヒーター２を挿入し、解凍管１内
部の空隙はその儘としておく。リード線３を介して商用
電源より電流を流す。シースヒーター２は発熱し、解凍
管１は輻射により加熱され、周囲の凍土は解凍されて行
く。（（ａ））解凍管１の内部にキャップ４およびリー
ド線３を取りつけたシースヒーター２を挿入し、解凍管
１内部の空隙には、酸化マグネシウム、伝熱セメントな
どの伝熱性のよい粉体熱媒体５を充填する。リード線３
を介して商用電源より電流を流す。シースヒーター２は
発熱し、粉体熱媒体５を介して熱伝導により解凍管１を
加熱し、周囲の凍土は解凍されて行く。（（ｂ））解凍
管１の内部にキャップ４およびリード線３を取りつけた
シースヒーター２を挿入し、解凍管１内部の空隙には、
高沸点の液体熱媒体６を充填する。液体熱媒体６は流出
管９および流入管１０によりポンプ１１と連結してい
る。リード線３を介して商用電源より電流を流す。同時
にポンプ１１を作動して液体熱媒体６を循環させる。シ
ースヒーター２は発熱し、液体熱媒体６を介して熱伝導
により解凍管１を加熱し、周囲の凍土は解凍されて行
く。（（ｃ））図２は請求項２記載の発明の実施例を示
し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は使用す
る面状発熱体の平面図である。
設された解凍管１の内部に、キャップ４およびリード線
３を取りつけたシースヒーター２を挿入し、解凍管１内
部の空隙はその儘としておく。リード線３を介して商用
電源より電流を流す。シースヒーター２は発熱し、解凍
管１は輻射により加熱され、周囲の凍土は解凍されて行
く。（（ａ））解凍管１の内部にキャップ４およびリー
ド線３を取りつけたシースヒーター２を挿入し、解凍管
１内部の空隙には、酸化マグネシウム、伝熱セメントな
どの伝熱性のよい粉体熱媒体５を充填する。リード線３
を介して商用電源より電流を流す。シースヒーター２は
発熱し、粉体熱媒体５を介して熱伝導により解凍管１を
加熱し、周囲の凍土は解凍されて行く。（（ｂ））解凍
管１の内部にキャップ４およびリード線３を取りつけた
シースヒーター２を挿入し、解凍管１内部の空隙には、
高沸点の液体熱媒体６を充填する。液体熱媒体６は流出
管９および流入管１０によりポンプ１１と連結してい
る。リード線３を介して商用電源より電流を流す。同時
にポンプ１１を作動して液体熱媒体６を循環させる。シ
ースヒーター２は発熱し、液体熱媒体６を介して熱伝導
により解凍管１を加熱し、周囲の凍土は解凍されて行
く。（（ｃ））図２は請求項２記載の発明の実施例を示
し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は使用す
る面状発熱体の平面図である。
【００１６】（ｃ）に示されるように面状発熱体７は両
端に電極８を有し、その電極８にリード線３が取りつけ
られている。この面状発熱体７を一方の電極８を中にし
て円く巻き、解凍管１の内部に上方から挿入する。挿入
された面状発熱体７は元の平面に戻ろうとして解凍管１
の内面に密着した形でセットされる。（（ａ）、
（ｂ））リード線３を介して商用電源より電流を流す。
面状発熱体７より発生する熱は効率よく解凍管１に伝わ
り、周囲の凍土は解凍されて行く。
端に電極８を有し、その電極８にリード線３が取りつけ
られている。この面状発熱体７を一方の電極８を中にし
て円く巻き、解凍管１の内部に上方から挿入する。挿入
された面状発熱体７は元の平面に戻ろうとして解凍管１
の内面に密着した形でセットされる。（（ａ）、
（ｂ））リード線３を介して商用電源より電流を流す。
面状発熱体７より発生する熱は効率よく解凍管１に伝わ
り、周囲の凍土は解凍されて行く。
【００１７】
【発明の効果】本発明は電気エネルギーを利用して解凍
管を加熱するもので、従来の温水加熱に比較して解凍管
はより高温に加熱され、凍土の解凍速度は大きくなり、
工期は短縮される。そして、加熱設備も発熱体への通電
設備のみでよいので、小型となる。
管を加熱するもので、従来の温水加熱に比較して解凍管
はより高温に加熱され、凍土の解凍速度は大きくなり、
工期は短縮される。そして、加熱設備も発熱体への通電
設備のみでよいので、小型となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１記載の発明の実施例を示す縦断面図で
あり、（ａ）はシースヒーターを収納した解凍管内部の
空隙をその儘としたもの、（ｂ）はシースヒーターを収
納した解凍管内部の空隙に熱媒体として粉体を充填した
もの、（ｃ）はシースヒーターを収納した解凍管内部の
空隙に熱媒体として液体を充填したものである。
あり、（ａ）はシースヒーターを収納した解凍管内部の
空隙をその儘としたもの、（ｂ）はシースヒーターを収
納した解凍管内部の空隙に熱媒体として粉体を充填した
もの、（ｃ）はシースヒーターを収納した解凍管内部の
空隙に熱媒体として液体を充填したものである。
【図２】請求項２記載の発明の実施例を示し、（ａ）は
斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は使用する面状発熱体
の平面図である。
斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は使用する面状発熱体
の平面図である。
１…解凍管、２…シースヒーター、３…リード線、４…
キャップ、５…粉体熱媒体、６…液体熱媒体、７…面状
発熱体、８…電極、９…流出管、１０…流入管、１１…
ポンプ。
キャップ、５…粉体熱媒体、６…液体熱媒体、７…面状
発熱体、８…電極、９…流出管、１０…流入管、１１…
ポンプ。
フロントページの続き (72)発明者 樋口 安夫 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 白石 康信 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 神尾 正博 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 亀井 良至 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−239840（ＪＰ，Ａ) 特公 昭62−48120（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭55−18831（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E21D 1/12 E02D 3/115 E21D 9/06 301
Claims (2)
- 【請求項１】 先端が閉塞し、内部にシースヒーターを
収納した解凍管を、シールド工事終了後凍土の所定の場
所に埋設し、シースヒーターに通電することを特徴とす
るシールド工法における凍結工法による凍土の強制解凍
方法。 - 【請求項２】 先端が閉塞し、内部に円く巻いた面状発
熱体を収納した解凍管を、シールド工事終了後凍土の所
定の場所に埋設し、面状発熱体に通電することを特徴と
するシールド工法における凍結工法による凍土の強制解
凍方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10354995A JP2956526B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | シールド工法における凍結工法による凍土の強制解凍方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10354995A JP2956526B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | シールド工法における凍結工法による凍土の強制解凍方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08296390A JPH08296390A (ja) | 1996-11-12 |
| JP2956526B2 true JP2956526B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=14356913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10354995A Expired - Fee Related JP2956526B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | シールド工法における凍結工法による凍土の強制解凍方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2956526B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107420130A (zh) * | 2017-08-10 | 2017-12-01 | 沈阳铁道勘察设计院有限公司 | 一种巨型岩堆下部永久冰冻层电加热融化方法 |
| WO2018206627A1 (fr) * | 2017-05-11 | 2018-11-15 | Vinci Construction | Procede et dispositif de congelation d'un massif de sol |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109488305B (zh) * | 2018-10-29 | 2020-10-13 | 安徽理工大学 | 一种应用在破损井筒修复过程中的冻结器布置方式 |
| CN109838238B (zh) * | 2019-02-18 | 2024-10-18 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 用于地铁冻结施工的强制解冻装置及方法 |
-
1995
- 1995-04-27 JP JP10354995A patent/JP2956526B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018206627A1 (fr) * | 2017-05-11 | 2018-11-15 | Vinci Construction | Procede et dispositif de congelation d'un massif de sol |
| FR3066204A1 (fr) * | 2017-05-11 | 2018-11-16 | Vinci Construction | Procede et dispositif de congelation d'un massif de sol |
| US11091893B2 (en) | 2017-05-11 | 2021-08-17 | Vinci Construction | Method and device for freezing a mass of soil |
| CN107420130A (zh) * | 2017-08-10 | 2017-12-01 | 沈阳铁道勘察设计院有限公司 | 一种巨型岩堆下部永久冰冻层电加热融化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08296390A (ja) | 1996-11-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990622 |
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