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公開番号2025132483
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024030090
出願日2024-02-29
発明の名称地盤解凍方法及び地盤解凍装置
出願人株式会社前川製作所,ケミカルグラウト株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類E02D 3/115 20060101AFI20250903BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】凍結地盤を省エネルギで解凍し得る地盤解凍方法および地盤解凍装置を提供する。
【解決手段】地盤解凍方法は、冷媒タンク10から供給される冷媒をガス化するステップS18と、地盤凍結管200にガス化した冷媒を供給して、冷媒の潜熱を用いて地盤5を解凍するステップS18と、を備える。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
冷媒タンクから供給される冷媒をガス化するステップと、
地盤凍結管にガス化した前記冷媒を供給して、前記冷媒の潜熱を用いて地盤を解凍するステップと、
を備える
地盤解凍方法。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
ＣＯ
２
冷媒を蒸発させる蒸発器、および、前記ＣＯ
２
冷媒と温水との熱交換をするガスクーラを有するヒートポンプ装置を運転するステップを備え、
前記ガス化するステップでは、前記ガスクーラにより加熱される前記温水と前記冷媒との熱交換により前記冷媒をガス化する
請求項１に記載の地盤解凍方法。
【請求項３】
前記地盤凍結管を通過した前記冷媒を液化するステップと、
液化した前記冷媒を前記冷媒タンクに戻すステップと、
を備える
請求項１又は２に記載の地盤解凍方法。
【請求項４】
冷水を熱源としてＣＯ
２
冷媒を蒸発させる冷水熱源蒸発器、および、前記ＣＯ
２
冷媒と温水との熱交換をするガスクーラを有するヒートポンプ装置を運転するステップを備え、
前記ガス化するステップでは、前記ガスクーラにより加熱される前記温水と前記冷媒との熱交換により前記冷媒をガス化し、
前記液化するステップでは、前記冷水熱源蒸発器により冷却される前記冷水と前記冷媒との熱交換により前記冷媒を液化する
請求項３に記載の地盤解凍方法。
【請求項５】
前記ヒートポンプ装置は、空気を熱源として前記ＣＯ
２
冷媒を蒸発させる空気熱源蒸発器をさらに有し、
前記空気熱源蒸発器を用いて、前記冷媒のガス化のための前記温水のみを生成する空気熱源モードから、前記冷水熱源蒸発器を用いて、前記冷媒のガス化のための前記温水と前記冷媒の液化のための前記冷水との両方を生成する水熱源モードへと前記ヒートポンプ装置の運転モードを切り替えるステップを備える
請求項４に記載の地盤解凍方法。
【請求項６】
前記地盤に埋設された測温管によって前記地盤の温度を測定するステップと、
前記地盤の前記温度に基づいて地盤解凍終了タイミングを判定するステップと、
を備える
請求項１又は２に記載の地盤解凍方法。
【請求項７】
前記冷媒は、ＨＦＯ冷媒である
請求項１又は２に記載の地盤解凍方法。
【請求項８】
冷媒を貯留する冷媒タンクと、
前記冷媒タンクからの前記冷媒を地盤凍結管に導くための冷媒供給ラインと、
前記冷媒供給ラインに設けられ、前記冷媒タンクからの前記冷媒を前記地盤凍結管に供給するための冷媒供給ポンプと、
前記冷媒供給ラインにおいて前記冷媒供給ポンプの下流側に設けられ、前記冷媒をガス化するためのガス化装置と、
を備え、
前記ガス化装置によりガス化された前記冷媒を前記地盤凍結管に供給し、前記冷媒の潜熱を用いて地盤を解凍するように構成された
地盤解凍装置。
【請求項９】
ＣＯ
２
冷媒を蒸発させる蒸発器、および、前記ＣＯ
２
冷媒と温水との熱交換をするガスクーラを有するヒートポンプ装置を備え、
前記ガス化装置は、前記ガスクーラにより加熱される前記温水と前記冷媒との熱交換により前記冷媒をガス化するように構成された
請求項８に記載の地盤解凍装置。
【請求項１０】
前記地盤凍結管から前記冷媒タンクへと前記冷媒を回収するための冷媒回収ラインと、
前記冷媒回収ラインに設けられ、前記地盤凍結管を通過した前記冷媒を液化する再液化装置と、
を備える
請求項８又は９に記載の地盤解凍装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、地盤解凍方法及び地盤解凍装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、地盤の周囲を凍結させた状態で地盤の掘削作業を行い、掘削作業終了後に地盤を解凍する工法が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、地盤に埋設された二重管（地盤凍結管）への冷媒の供給により地盤を凍結させて掘削作業を行い、掘削作業終了後に温媒体（温ブライン）を二重管に供給することで地盤を解凍する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００２－３６３９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１記載の方法は、温媒体（温ブライン）の顕熱を利用して地盤を加熱するものであり、地盤の解凍に必要な熱量をまかなうために多量の温媒体を二重管に供給する必要がある。このため、温媒体を二重管内に流通させるために多くのエネルギが必要となる。
【０００６】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも幾つかの実施形態は、凍結地盤を省エネルギで解凍し得る地盤解凍方法および地盤解凍装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
幾つかの実施形態に係る地盤解凍方法は、
冷媒タンクから供給される冷媒をガス化するステップと、
地盤凍結管にガス化した前記冷媒を供給して、前記冷媒の潜熱を用いて地盤を解凍するステップと、
を備える。
【０００８】
幾つかの実施形態に係る地盤解凍装置は、
冷媒を貯留する冷媒タンクと、
前記冷媒タンクからの前記冷媒を地盤凍結管に導くための冷媒供給ラインと、
前記冷媒供給ラインに設けられ、前記冷媒タンクからの前記冷媒を前記地盤凍結管に供給するための冷媒供給ポンプと、
前記冷媒供給ラインにおいて前記冷媒供給ポンプの下流側に設けられ、前記冷媒をガス化するためのガス化装置と、
を備え、
前記ガス化装置によりガス化された前記冷媒を前記地盤凍結管に供給し、前記冷媒の潜熱を用いて地盤を解凍するように構成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の少なくとも幾つかの実施形態によれば、地盤の解凍のために冷媒の潜熱を利用するようにしたので、比較的少量の冷媒による地盤解凍が可能である。よって、地盤解凍に用いる熱媒体（上述の冷媒、および、従来の地盤解凍方法における温ブラインの総称）を凍結管に流通させるために必要なエネルギを削減可能であり、地盤凍結の省エネルギ化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施形態に係る地盤凍結装置の全体構成を示す図である。
一実施形態に係る地盤凍結管の断面図を示す図である。
他の実施形態に係る地盤凍結管の断面図を示す図である。
一実施形態に係る地盤解凍装置の全体構成を示す図である。
他の実施形態に係る地盤解凍装置の全体構成を示す図である。
他の実施形態に係る地盤解凍装置の全体構成を示す図である。
一実施形態に係る地盤解凍装置のうちヒートポンプ装置周辺の領域Ａの具体的な構成を示す図である。
他の実施形態に係る地盤解凍装置のうちヒートポンプ装置周辺の領域Ａの具体的な構成を示す図である。
一実施形態に係る地盤解凍装置のうち地盤解凍回路周辺の領域Ｂの具体的な構成を示す図である。
一実施形態に係る地盤解凍装置を用いた地盤解凍の手順について説明するフローチャートである。
一実施形態に係る間欠的な地盤解凍及び冷媒回収の手順の一例を示すフローチャートである。
【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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