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公開番号2024054685
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-17
出願番号2022161088
出願日2022-10-05
発明の名称地盤凍結装置
出願人ケミカルグラウト株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類E21D 9/06 20060101AFI20240410BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】地盤凍結装置の冷却能力を高める。
【解決手段】
地盤に接するスキンプレート13(構造体)を介して地盤を凍結させる地盤凍結装置1は、
扁平形状を有し、一方面側が上記スキンプレート13における第1の領域に接触または近接して設けられる冷媒配管2と、冷媒配管の他方面側、およびスキンプレート13における第2の領域に接触または近接して設けられる熱伝導部材31とを備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
地盤に接する構造体を介して地盤を凍結させる地盤凍結装置であって、
扁平形状を有し、一方面側が上記構造体における第１の領域に接触または近接して設けられる冷媒配管と、
上記冷媒配管の他方面側、および上記構造体における第２の領域に接触または近接して設けられる熱伝導部材と、
を備えたことを特徴とする地盤凍結装置。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
請求項１の地盤凍結装置であって、
上記熱伝導部材は、銅、アルミニウム、ジュラルミン、タングステン、鋼、金、または銀、および／またはこれらの合金から成ることを特徴とする地盤凍結装置。
【請求項３】
請求項１の地盤凍結装置であって、
上記冷媒配管は帯状に形成され、
上記構造体における第２の領域は、上記第１の領域に対して冷媒配管の幅方向側に配置されていることを特徴とする地盤凍結装置。
【請求項４】
請求項１の地盤凍結装置であって、
上記構造体には内面側に突起する板状部材が立設され、
上記熱伝導部材は、さらに、上記板状部材に接触または近接して設けられることを特徴とする地盤凍結装置。
【請求項５】
請求項１の地盤凍結装置であって、
上記冷媒配管、および／または熱伝導部材と上記構造体との間に間詰め材が設けられていることを特徴とする地盤凍結装置。
【請求項６】
請求項１の地盤凍結装置であって、
上記冷媒配管は、複数の微小冷媒流路が形成されたマイクロチャネル構造を有し、
上記微小冷媒流路を流通する冷媒は液化二酸化炭素であることを特徴とする地盤凍結装置。
【請求項７】
請求項１の地盤凍結装置であって、
上記構造体は、トンネルを掘削するシールド機の鋼殻、隔壁、鋼製セグメント、および／または一部鋼製部材を用いたセグメントであることを特徴とする地盤凍結装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に構築される筒状のトンネルの周辺地盤などの地盤を凍結させる地盤凍結装置に関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
地中に地下構造物を構築する際には、例えばシールド工法が用いられる。シールド工法では、例えば、地山に発進立坑と到達立坑とを構築し、発進立坑から到達立坑へ向けてシールド掘進機で地山を掘削しながら、シールド掘進機の後部で次々にセグメントをトンネル周方向に組み立ててセグメントリングを構築すると共に、隣接するセグメントリング同士をトンネル軸方向で連結することで筒状のトンネル構造物（覆工体）を構築する。この工法では、シールド掘進機は、その後方の既設セグメントリングを推進ジャッキで後方へ押圧し、その反力として発生する推力によって、地山を掘削しながら前進する。
【０００３】
シールド工法を用いる場合、地中にトンネルを構築した後に、トンネルの内外に凍結管を設けて、凍結管内に冷媒を流通させることにより、トンネルの周辺地盤の凍結を行う地盤凍結技術が知られている。このうち、トンネル内面側に凍結管を設け、トンネル構造体を介して、その外側の地盤を凍結させる貼付凍結管が用いられる。貼付凍結管の技術としては、トンネルの周辺地盤の凍結を行うためのトンネル内での作業を軽減することを目的として、貼付凍結管（第１冷媒流通管）を有するセグメントを組み立てて筒状のトンネルを構築する工程と、トンネルにて隣り合うセグメント同士の各々の貼付凍結管同士を連通配管（第２冷媒流通管）を介して連結する工程と、貼付凍結管内及び連通配管内に冷媒を流通させて、トンネルの周辺地盤を凍結させる工程とを含む貼付凍結管を用いた技術も知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１５０６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような貼付凍結管を用いた地盤凍結システムにおいて冷却能力を高めるためには、例えば貼付凍結管の数を増やすことが考えられるが、その設置や凍結管の配管接続に要する工数が増大することになる。また、トンネル内面にはリブや補剛材などの突起があり、貼付凍結管を密に配置する平滑な面は限定され、単純に貼付凍結管の数を増加させることは出来ない。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、地盤凍結装置の冷却能力を容易に高められるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、
本発明は、
地盤に接する構造体を介して地盤を凍結させる地盤凍結装置であって、
扁平形状を有し、一方面側が上記構造体における第１の領域に接触または近接して設けられる冷媒配管と、
上記冷媒配管の他方面側、および上記構造体における第２の領域に接触または近接して設けられる熱伝導部材と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
これにより、地盤に接する構造体における、より広い領域から冷却が行われるので、地盤の冷却速度を速くすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、地盤凍結装置の冷却能力を容易に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
地盤凍結装置がシールド機の地中接合に用いられる例を示す説明図
地盤凍結装置の概略構成を示す説明図
冷媒配管を有するセグメントの構成を示す斜視図
冷媒配管の構成を示す斜視図
冷媒流通部材の概略構成を示す斜視図
熱伝導部材の構成を示す横断面図
地盤凍結装置の冷却能力の例を示すグラフ
変形例の熱伝導部材の構成を示す横断面図
変形例の地盤凍結装置の冷却能力の例を示すグラフ
他の変形例の熱伝導部材の構成を示す横断面図
冷媒配管の設置数が間引かれる例を示す説明図
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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