地盤凍結工法によるシール ド発進法

U.D.C.624.191.2:.139

地盤凍結工法によるシール ド発進法

西松建設技報 VOL 4

近 藤 操 可 * 川 原 正* * 西沢 忠 ***

要 約

シール ドJ二法の発進到

達

畔の補助 日去は, 薬酒注 入 【二法が多 く用いられてきたが,地下

水汚

染などの問題か ら,

送水

^{,管流山関宿線4,700mm｢二事(シール ド径￠2,300mm,土被8.1m,}

砂質土)では地盤凍

結

日去を用いたO本報告

は

､地盤i如糸l

i 工

法の 一般的な説叩Jを行った後,

測 と

実

測,熱

伝

^導率の人 きいシー トパイル 11!'.坑 における問

題

点などについて述べ る｡

日 次

§1.地盤凍結JlJ去の概要

§2.凍結

工

法 によるシール ド機の､発進

§3.シー トパ イル立坑 における凍結発進の特徴

§4.むすび

§1.凍結工法の概要

1‑ 1 概要

地盤凍結工法 とは軟弱な地盤や地下水位の高い地盤 を

に築造す る｣二法である｡土木二L事に利用 したのは1862年 英国のウェールズで立坑築造のため,エーテルを用いて 冷却 したブライン

(

辛;tIL7‑Llヒカルシウムや食塩などの水

溶液)

を パイプに循環 させて,地盤

を 凍

結 させたのが最初であ る｡

日本 においては,1962年大阪府守 口市で水道管圧入工 事の補

助｣

二法 として利用された｡ その後,大都市を中心 として各種土木工事や地下鉄コ二事等に採用 さオ

華綱

三に至 っている｡

1‑2 凍結工法の原理

士朗芝を冷却 Lでその温度

が

間隙水の氷点下 に降下す る とその地盤 は凍結 L,強度 と遮7回堂をもつ丸姐芝に変化す

る｡

凍

結工法はこの きわめで^単 純 な自

然

現象を利用 した工

*機 崩部機械課

*

東

関

束 (支)宮 野本(出)所長

*粟関 東(支)宮野本 (出)工事係長

法である｡すなわち,地霊中に凍結管を埋設 し管内に凍 結液 またはガスを循環 させ,凍結管 を とお して

周

囲の地 盤 を冷即 し凍結させ るものである｡地盤は凍結管を中心 にして冷却,凍結され, その範囲は

時

間 とともに拡大す る｡凍結管 をあ らか じめ凍結埋諭式により計算 された間 隔でi̲ill̲設すれば

,時

間の経過に従ってたがいに連絡 しあ い,地

盤中

に連続凍土柱列か らなる

凍土

壁を形成す る｡

1‑3

凍結工法の特徴

凍結｣二法の特徴 として長所,欠点をまとめると次のよ うになる｡

長所

(イ) 砂, シル ト,粘土等ほ とん どすべての土質に適用 で き

,i 舶範

囲や程度にむ らがない.

(ロ) 凍土の力学的強度が優れているので,仮設構造物 として利用で きる｡

(‑) 速水は完全であ り,他の構造物 との凍着力 も大 き い｡

(I) 埋論計算式 と実際の凍結の状況がよく一致す るた め,凍結範囲の予iRIj,凍結管理が容易であ り,二Ⅰ二事 計画

,

施工斜面 がたでやすい｡

(,iT,) 土壌汚艶 地下水汚染等公害の心配がない.

(‑)

自

然解凍時間が長いので,停電,榔 東機の故障等 の不慮の

事

鋸 二対 して も,対応が容易であるO 短所

(イ) 熱伝導を利用す るため,凍結に要す る時間が∵般 的に長いO

(ロ) 地下水流があ るときは凍結が阻害 されるため補助 工法が必要である0

167

地盤凍結工法 によるシール ド発進法

(/〜)凍 結時に凍結 膨張による凍上 解凍時には沈下の 生 じるおそれがあるので,周辺の状況によ り,十分 な配慮が必要である｡

匡) 薬

液

注入工法等に くらべて,̲1二費が高い｡

以

J述 べたように,凍結工法は施工条件がある程度限 定されるため,設計

,

施工時には

(イ) 地盤の

土質 調

査,土質試験 (ロ) 地 ド水の流

速,

方IETJ

(/〜) 地 トキ増̲設物の状乱

隣

接構造物の位 置

等 についで十分な

事

前

調

査,検討を行 うことが肝要である｡

I‑4

凍土の特性

凍

土の一般的な力学

的

性質を以下に示す｡

(1)‑

凍

柄三

羅

髄

液

一 軸

)灘 個 変と温度 との関係は

,

温度が低 くなる

ほ

ど強度は増加す るC また出立子の粒径が 粘土, シル ト, 砂 と大 きくなるにつれ,強度 も増加す る｡(図‑ 1)

‑.JU /,し､ ー60 ‑80 ,豊麗 ､守C)

図‑2 引張強度 と

温度

JZ.]二二㌧∵.叫=二･i:∵

168 40

20

西松 建設 技 報 VOL 4

(2)引張強度

引

張強度 と温度 の関係は

,

温度が‑40oCまでは強 度の増加はみ られるものの, それよ り低いI.Er:E7.度では:l二 質にかかわ らず一定になる

傾

向がある｡(図‑2) (3)lHHr強度

表

‑1

に各種土質の

l

裾 門射変の試験結果 を示す｡

以上の ことか ら,

一

･般的に凍土の強度は,普通 コンク リー トに比べて圧縮強度が少 し低 いほかはほぼ同等なみ の強度が期待で きるといえよう｡

表‑ 1 曲 けり鋸空試験結 果

十 十

㌧ 含水比 lHHr施1空 供 試 体 淑度 揃 考 (㌔ ) (kgf:!'州2) (qC)

紗 12.7 40.5 ‑13.5‑‑12.8 供.53∫00×5等分!‑3,拭体00､!J0×3,ー0(一法抑0荻600

′′ 13.5 43.3 ‑18.1‑‑17.2 // 16,3 51.3 ‑16.8‑‑16.4

シルト l"i

ロー ム 51.3 27.9 ‑20,0 供 試150×1体寸法50×550 抄 23.4 56.0 ‑10.0

21.3 66.0 ‑10.0

∫/ い 4.9 46.6 ‑12.0

′′ 13.7 53.3 ‑ll.0

抄 34.5 衣的i ‑5 呪場凍｣.̲

1 ‑ 5 凍結方式

凍結管を冷却する方法 としては,ブライン方式 と

低 塩

液化ガス方式 とがある｡ この2方式の選定は経済性の比 較か ら,凍結土産 150m³以下の小規模

で登夏

期の工事 には

低h

t,‑EIL液化ガス方式,大規

模

1二事にはブライン方式を採用 している｡

いずれを採用す るに して も,

事

前に

(イ)^凍

結範

囲,形状の仮定,

凍

土壁の力学的強度計算 (ロ)凍結管の形状,管径,材質

(バ 凍結管の設置間隔,埋設深度 (⇒ 凍結

管

群の配管 と冷却液の分配方式

㈹ ^{凍 結}

管

群の凍結順序

,

姉

御

憤序

,

方法 (‑) 凍

結i l

u7度

の

測定位鼠 測

定 箇所 ,

測定の

方法

(卜) 冷凍装置の能九 機種

(+)

冷

凍装置の騒音,振動等の対策 (リ) 電 力設胤 給排水設備

等について検討の必要がある｡

1‑5‑1

ブライン方式

冷凍機 を用いてブライン (塩化カルシウム

水溶

液 凝 固点‑55oC

比薮

1.26‑1.28)を‑20oC〜‑40oCに冷却 し,循環ポンプによ り地中に埋設 Lた凍結管内に送 りこ み

,凍

結管 を とお Lて地盤 を冷却す るO

図‑

3

に汚齢 iJi装置 とブライン循環装置,

画一4

に凝 iZ,: 管の構造を示す｡

西 松建 設 子支妻琵VOL 4

図‑3 ブ ラ イン方式の凍結

日去

1単 管 式 凍

結管

r‑ ‑ m 1 ‑ ‑ ‑ ‑

2 二 苓挙式凍結 管

3 ‑郡凍結管

内管 凍結管タナ管

図一4 凍結符の種 類 と構 造

1‑5‑2

低温液化ガス方式

液体窒素 (気化温

度‑1 9 6o C

)を使用 して

,

工場か ら 清二接 にタンクロ‑ 1)で現場 に運搬 して使用す る｡ これに は,繭 安冷却方式 と間接冷却方式 とがあるO

闘 妾冷却方式は,i雌

笈

中にストレーナのつい

ブ 言

L^管 を蛾 没Lて液体窒素をi舶安に地盤 に注入す る方式である｡

図‑5

にその概略を示す

｡

間接冷却方式は,凍結管内で 気化 Lたガスを大

気

中 二放出させ る

方

法で,図‑6にそ の概

略

を示す｡酎 妾方式は地

盤

中 に

放J

lけ るため

問

題点 が多 く,事故等の特殊な場合にのみ使用され,ほ とん ど は間接方式である｡

地盤凍結 工法 によるシール ド発進法

コール ドエハボ レ‑夕(CE)

■l

LN2

よも 等 ､ 『 ヘ ッダ 供給管 r訂百石1 タンクロJ )秦 連環思 rj

凍 土 ^{/ 仰Y'^Y′′ cE峯喋}

図‑ 5 液休窒素によるijT:.人方式

安全弁排 気管

図 ‑6 低混液化ガス方式の液体窒素(LN2)供給系統

§ 2. 凍結工法によるシール ド機の発進 2‑1

概要

凍

結

工法 によるシール ド機の発進方法は, シール ド機 の前面地盤 (立坑の

外側

)を地盤凍結二日去によ り凍結 さ せて切刃を鉦fl二させ,エン トランスパ ッキング内にシー ル ド機 を仮推進 させて

掘

削,

本

推進を開始す る方法で, 図‑ 7にその概 要を示す｡ シール ド機の前面切羽は

凍結

土であるため

,

漏れ,噴発,切羽の崩落等の危険が全 く な く非常に安全性

, 信 組

性の高

い

工法である｡

図‑7 シー ル ド凍結発

進法

169

地盤 凍結工法 によるシール ド発進法

2‑2 施工例 2‑2‑1 工事概要

士

t

塊茎凍結｣二法 を利用 してシール ド機の発進 を行った例 を述べ る｡

(イ) 企業先,北千葉広域水道事業団

(ロ)工事名 送水管流山関宿線￠700mm布設工事 (/う 施工場所 流山市大字北赤坂〜同北小屋 (⇒ ｣二期 昭和52年 4月 1日〜53年 8月12El

(J雨 工事延長 399.2m

(弓 送水管内径,￠700mm,ダクタイル鋳鉄管 (卜) 発進 立坑,到達立坑,各1基

(+) 泥水シール ド掘進機 2,300mm￠×3,690mm セグメン ト, スチール 2,150mm￠

‑一次敦工延長 且‑389.5m 二次覆工延長 且‑389.5m 2‑2‑2 地質

本工事の施工地点は,江戸川左岸の中川低地 (

沖 積低

也) と野田台地 (.L13塀 を台地) との境界付近に位置 し

,北

側 には利根川 と江戸川 を結ぶ

利 根

運河が東酉に流れてい る｡

この付近の地層は地表か らGL‑6.5mぐらいまで は 沖積層 (第四紀

沖横

世),それ以下

は 上

部東京層 (第四紀 洪横世)となっている｡

沖積層は,表土,

相

性土,腐食土層か らな り,上部東 京層は砂質土 とシル ト

質

細砂 の互層状 を呈 している｡

発進立坑のシール ド切羽は,土被 り約8.1m

,

上部は 細粒混 り

細

砂,T部はシル ト質細砂 か らな り

,N

値20‑ 35,含水比31‑33%,透水係数10‑3.m/Sを示 している｡

図‑8に凍結二日去を採用 した発進立坑付近の地質,凍 結範岡及び立坑の断面図を示す｡

N値 士OM olO 203040 50

図‑ 8 発進立

坑二 L質

柱状

図

2‑2‑3 凍結発進工事内容

本工事の発進立坑は用水路 に近接 して土被 りが少な く, 170

西松 建 設技 報 VOL 4

しかもシール ド機が立坑 に刈 し530の角度をもって発進す るため,補助

｣

^二法 として凍結工法 を採用 した｡

凍結 ノー二法は, シール ド発進部 に凍土壁を築造 して優れ た通水性 と強度を併せ もつ凍土でシール ド発進作業時の 止水及び直留を行い,安全,確実に初期発進作業を完了 せ しめるのが即 勺である｡

工

事

順序 としては,立坑の鋼矢

板

打設後,地上か ら鉛 直ボー リングを行い,鉛跡 限定凍結管

,

測温管を埋設 し, 冷却液配管,断熱 計測配線を行い,

掴溌

磯 か らブライ

ン方式で凍結液を

循

環 させ地盤の凍結を行 う｡

ノ

図‑9

発

進 基 地

設

備配

i F ' . ‑ , 図

図

‑9

はぎ餌録

二

坑の設lJ諏妃置図である｡ これ ら一連の 作業順序を表‑2に示す｡

表‑2 凍

結L ‑

.汰,)封虹 立坑

施

口

跡テ :

2‑2‑4 施工

(イ) 冷凍機 45kW冷凍ユニ ット2台 (秦‑3) (ロ)j二期 凍結日数35日+糸酔摘 数35FIT合計7

0

日 (/

, )

凍 結 土 最 約20

0 m

3

(I

)

測

温

点 数 地 中

温度

測定用

1 5 ヶ 所

冷i 剰幾運転

用 5ヶ所 合計20

ヶ所

西松建設技鞘 VOL 4

秦‑3 凍結ユニ ッ ト仕様 (2台 )

使 用機 器 の種類 能

力

冷凍機圧縮機 蒸発温度‑30oC凝縮

温

度40℃ (105M4R,冷媒‑R22)冷凍能力40,000kcal/h 冷 凍機電動機 200V‑45kW

凝縮橡 横 型 シェル ア ン ドチ ュー ブ式 ブ ライン冷却 器 横 型 シェル ア ン ドチ ュー ブ式 冷却塔(MT‑5011L) 冷却 能 力50RT

ブ ライン循環 ポ ンプ 80￠3PX200VX5.5klV 冷却水循環 ポ ンプ 80￠3PX200VX2.2kW 制御装置 乍銅力機 オ‑バ ‑ ロー ドリレー

圧 力 スイ ッチ,断水 リレー, 冷却水 温度サ ‑モ スタ ッ ト

■l

11

図‑10 凍結管詳細

対

図‑11 測温管詳細図

今回使 用 した凍結管,測温管 の詳細 を図‑10,日 に示 す｡凍結管 には,凍結対象以外 への熱損失 を防止 し,袷 凍機の能 力を有効 に利 用す るために,50mmの厚 さの発泡 スチ ロールの保温筒 をビニール テー プ

で

固定 して,掛簡 〜 を行 った｡

凍結管,測温管 は地上か らロー タ リ式ボー リングマ シ ン (300mm@)でGL‑12.8‑13.8mまで穿托 し埋設 L たo なお凍結管,測温管 とも製作時及 び埋設後 に それぞ れ

4. Ok g

f/cm2の水圧 テス トを2時間行 い, ブ ライン等の 洩れの ないよ うに厳重 な検査 を行 った｡凍結管,測遮管 の施工数量 を表14,5に示 す.

凍結温度 計測 は,地 中漉 変計測 と冷凍装置管理計 測の 両方 を行 った｡測定方法 は両方 とも白金抵 抗素子 を 自記 言ES好 日二連動 させて計測 した｡冷凍装置での計測 は, ブ ライン冷却

適

度 の設定 に必要 な冷却ユニ ッ トの, ブ ライ ン入 口温度 と出口温度 を計測 した｡図‑12, 13は,凍結 管

,測

温管の配置

平

面 図及 び断面図で あ る｡

地盤凍結工法 によるシール ド発進法

秦‑4 凍 結 管 施J二数社

本数 管長 凍結部 断熟都 延 長 鉛直凍結管 lo奉 12.8m 8.3m 4.5m 128.0m

立坑貼 り付け凍結管〟 260本本 112.0.3m8m 7.5.3m8m 5.5.0m0m 2173.6.8m0m

秦 ‑5 測温管 施工数量 本数 管長 測点数 延長 鉛直測温管 3本 12.8m 3点/本 38.4m

図‑12 凍 結管,測温管平面配 置図

恥5 他

d

No3 ㌢ぬ2Nol(Igl混管)

55,.1600〔0l 9.25〔ー

1 上 郡

12

. 9 ( ) 0

1

3

^.

L i ロ o

^中央

き汚ニfi;Ji' き汚ニfi;Ji'

立坑各段書j:00rn芸削′策aL 2221段目掘削 ll302校白書屈指…j

7303三受目提削 8504校目主翼削

図‑13 温度測 定位 置 と立坑掘削深 さ

ブ ライン配管及 び‑ ツダ管 は

SGP

を用 い,接続 は溶 接 とKK接 手 を併用 した｡‑ ツダ管 と凍結管の接続 はエ アホー スを使用 し,凍結膨張,解凍時の沈

T

に柔軟 に対 応で きるように した｡ なお,配管終 了時 に全体の気密試 験 を行 い,装置,設備の洩 れの ない事 を確認 した｡

㈹ 冷i剰 幾の運転管理

171

地盤凍結工法 によるシール ド発進法

冷凍機の運転開始後は,:I‑.事終 Tまで冷瑠

璃

紺と守 のための停止 (オイル交換

, ヰ 乞

燥剤交換

,

冷媒の補 充, その他),または不測事態による停止 (停電

,断

水,配管の折接等)以外は2

肌

揮'TJ連続運転 とL, こ のため冷凍機の保守管理が非常に重.要 となるため, 当現場では3交代で これにあたった｡保守管理の内 容は,先に述べたオイル交換,乾燥剤交換

,

冷媒の 補充のほかに,膨

張弁,

油圧弁等の^調 整,ガス洩れ のチェック,定時

点

検等である｡定晩 封灸の内容は,

1時間ごとに,冷凍機については,吐出圧九 暇 人 庄九 油圧,吐出温度,暇人

i t . E I t u

空^, 電流

,負

荷率を,

;揖宿機については,冷却水入用紺変,同出川温度,

冷

媒

液

温度等である｡

2‑3 凍土強度の検討

施工計画の段階で,立ガだ姪か ら1m凍上掘削をLた と きの前面凍土壁の厚さを推定 し,凍結土強度の検討を行 った｡

窪

坑

掘削終 (時の掘

肖 '

Ej断面は図‑14のようにな り,以 卜の計算には

余

揃を考慮 Lで図‑15に示すような等分布 荷重を受けるとL,周辺固定の円板 とLで検討 LたO

(イ)凍二

日

1狛二かかる側圧鋸よ

i こ+こン トラ ンスコ ンクリ≡ドL ‑ 凍 土 さ或 i

去 基 主 要賢服 S/i M M

‑ ‑‑‑ ‑‑ ‑ .‑M 03 卜＼ N

‡ ∃ t

､ー■一一一一シ‑ji,ド

i i重責鏡板

図‑14 紬紺 灸凍結 ‖断面

172

西 考JiAt建 設 言王朝 VOL 4

図‑15 凍 結 日ノ｣の強度の計ち'.i

/7‑0.5壬q+γHl

+

γ'(h‑Hl)

; +

T.I(h‑ill) ここで

,

/7‑単位面積あた りの側圧 (tf//rn2)

q‑上載荷重 (tf/m2)

‑

1.Otf/′m2

7 L‑ 土の 単位

^{11覇を重量 (}tf,,/m3)

=

1.8

t

f,

/

m3(GL‑1.8m)

γ1‑土の水中での単位体積蚤量 (t

f

!/m.i)

‑0.8tf/m3(GL‑1.8m〜8.15m)

‑

1.Otf/m3(GL‑8.15m〜10.5m) れ､,‑水の単位14唖雄二量 (tf/m3)‑1.Otf//m3 Hi‑地表面よn･机 ､7回1;fA.までの高さ (m)‑

1.さIll

h‑地表面より側11:.を求めようとする位置の 深 さ (m)‑10.5m

以 日二より計算すると

p≒ 14.5tf/m2

(ロ)応力度

側圧14.5tf/m2の等分布荷重を受ける周辺

国'

/tの 円板の最大曲げ応力は周辺でおこt), その円板の厚

さを /とす ると

･^.T .･:ll

I

.･I

となる｡いま,凍 L二

摩

チエ1.0m,円板の半径を1.25

mとすると,

0,m',r‑17.0tf,/m2‑1.7kgf/cm2

となる｡

(バ 安全率

平均信.度が‑10oC

の

時,図‑1か ら飢‑25.Okgf,/cm2

とす ると,曲げに対する安全率は

sF‑

^蕊 ‑笠 井 ≒14,3 となる｡

2‑4 凍結距離の予測 と実測

西松淫設音支季TEVOL 4

凍結管の間隔 は,凍結完了期間と地 卜水流の多さな ど によって決 定す る｡凍結管の外径101.6mmの場合の実験 裾 与として

, 水

流を考 えない場合,初期地

車,

ll,1度 14

o

C, ブライン温度…30oC,75kW冷凍機 を使用 して,凍結期間 21rIけ 1東結距離60C叫 35机iりて75cmとい う例があ る0本 王事 に先だ ち

,

凍結管の間隔 (距

離

)を決定す るため, 当現場の土質試験結果 (秦‑6)を もとに検討を行った｡

表 ‑6 情 'i'試験 結果

試料

^{名 粘 土 郷粒 分 ま じ り砂 シ ル ト質砂}

試 験 名

^{Gs‑2.688 Gs==2.872 Gs‑2.750}

自 然 含 水 比 (%) 35.9 28.4 35,8 坤位特級蔽災 湿llE喝密度γt(ど/ema) 1.853 1.949 1,854

1.364 1,518 1.365

乾燥γ鮒 文d(g,I:Lrn3)

H与j 櫛 比 e 0.97 0.89 1.01

飽 和 度 Sz(%) 99.5 ≡ 91.6 97.5

ー凋受に凍結Lの進行距離 と時間の関係は,次の式

で表

わされる｡

5‑mノ｢( m)

ただ し,5‑凍結距

離( r n ) m‑

係

数

J‑時間(ll)

係

数m

は, ノイマ ン

凍

結 部 お よび未凍糸才知 の

熱 伝達

に対す る二つの7‑ 1)ェの偏微分方程式の解 によって

決

定 され m≒0.026を得た｡これ らの計算の結果,凍結管 を中心 とした凍結距離は,凍結期間14Ⅰげ ､48cnt 35｢げ ､ 75cmとなった｡ この値 を もとに,地下水流,凍結管の施 工垂直精度,安全率等を考慮 し,凍結管の間隔を80cmと

した｡

実測値 による検討

凍結管 にブラインを循環 しは じめると, il'l二ちに凍結管 を中心 に して同心【二那勺に凍結面は成長 してい く｡凍結面 の位置 を実際に観測す る事 は困難であ るので,測温管の 温度分布 よ り

Oo

Cになる点を凍結面の位置 としているO

概

略

検討 とLて,図‑16に示す実測 した温度 変化のグ ラフによると,i舶 1‑潤 始か ら14[日射二No5(凍結管か ら の踊経が50cm)

でOo

Cになっている｡ したがってこの時 点で,凍結管か巨L､とLて半径50cmの範囲は凍結が完 (

した もの とみなす こ とがで き,初期の封両 案 と

ほ

ぼ ‑致 している｡

図‑17は理論凍結距離 と実測値の比較であ るO この図 か らもわか るように,地盤凍結̲L法 は理論 と実際がほぼ 一致す るので,非常に精度の高い信碩で きる二日去といえ

る｡

O505050505050500505ーOLni05

O 5 8 8 5 0 1i ハ′亡 2 3

㌧ 点上

地盤凍結工法 によるシール ド発 進法

ニ ≦

:≒トー

､勺毒

⊆ ≧

立 立 L3 王らl

2三三3竺⊆揺絆j∃

I‑L, ･L･･.:･ ･‑L: .･:‑ i(.て

579日131517192123252729312 4 681012iL3161820222Ll,

図‑16地中温度 変化

図 ‑17 汎論凍結距経と実測値の比較

2‑5 冷凍機の騒音対策

冷凍機

( 1 0 5 H‑4Rx2

台)の発す る騒 勘 よ

,1m

雑れて約80ホンであ り, その周波数特性は500‑2000

ヘ

ルツが主成分である｡

今札 冷凍機の設置場所か ら約

5 0m

北側 に民家があ る ため,冷凍機産屋の外で騒音 レベルが65ホン以下 になる ように考慮 した｡

このため,冷凍機建屋は極 力窓を少な くし,室内壁 に 吸音材 (グラスウール,摩50mm)を貼って確実 を期 したO

これによ り冷凍機建屋の外側で騒音 レベルを実測 した と ころ,約57ホン とな り,耳 ざわ りな高 い音が苦 るしく減 少 し,近隣住民か らの苦情 は全 くなかった｡

173

地盤凍結 工法 によるシール ド発進法

§3. シールパ イル立坑 における凍結発進 の特徴

今回の凍結発進の持徴は,立坑がシー トパイルであっ たことである｡シー トパ イルは,熱伝導率が非勘 こ高い ため, シー トパ イルlrliか ら

凍

土域への熱伝導がさかんで, 凍土域の温度に

去

]!･Z響

が

顕 掛 二あ らわれたO立坑掘削は凍 土形成への

温

度の 泣き骨 をおそれ,地盤法度 を十分検討 し た うえで開始

L

,各段切梁 まで裾ilf順冬丁後,庶ちに立坑 内壁面の凍

土

領域側 を厚さ50mmの断熱勅で断熱 Lたが, 図‑16か らわかるとお り,;;'昭平が立坑 シー トパ イルか ら

1m離れ

た測 i l E "

JLJ∴Z:N0.4にまであ らわれている｡ しか し, シー トパ イルに!冊 .1‑L

I J 凍

結管 にブラインの

循

環 を開始 す ると同時に,ふたたびtl7L.渡 は低 トーLはじめ,1511後に はほぼ もとと同 じ温度 になったO

今回の 月 ''Lで‑一部凍結上の温度 が 日 lLLtJ大 きな原図 は,

(

イ

)

立ガ曲.1.削

時

^{,通卜技砧が 30oCをこえ,立}

坑内の 温

度上界も搾るLかった｡

(ロ) 立坑輔 束紺 州の シー トパ イルにそって,GL‑ 6 m付近か ら,厚さ40‑60cmの凍卜が形成されていた ため

,

^{揖 J胡J･',別に}

手

刷 どi), シー トパ イルに貼付 し た

凍

結管へのブラインの循環が遅れたO

(バ 隅部シー トパ イルの継手か ら渥ノ)くがあ り, このた め地 卜水の移動があった｡

の

3 点 で

あ

る｡

立坑内

凍

上は, ツル‑シ, ピック‑ンマでは掘削が不 F･lL能で, 3台のブレー カを使用 Lで掘削 したが, J'･想 よ りはるかに硬 く,裾ilJ'

侶二 程に

遅れを隼じた｡

§4. むすび

施 用 1,不憤れな点か ら数々の障 執 二遭遇 したが,無 事克

服 し工

期内に終 (することがで きたのは, ひ とえに 企業先は じめ闇係

糾

JT二の御協力によるもの と,深

く

感謝

Lでお りますO

御存知のよう,公執 二村す る意識の高 まり,安全な1‑. 法の志向等か ら地盤凍

結

毘 (‑へ よせ られる関心は大 きく, 今後 ます ます多 くの施

̲

Ⅰ二が期待 されてお ります｡

当社において も,機材部,技術研究部

,

電算室の協力 により,地盤

凍

結の新 しいプ ログラムを開発 L,

現れ

束関東支

店宮

野

本

出張所において,泥水シール ド機の発 進 到達の補助工法 として施l二中である｡ また断熱の方 法 として,真空による断熱 も

実 験

中であ り,洲F7Jにはこ の報書 も併せて

で

きるもの

と

思 ってお ります｡

174

西松 建設 技報 VOL 4

参考文献

1) 吉田弘 ｢凍結｣施 ｣｣支術第3巻6号

2)高志勤,和 HJl三jU三r''r土壌 東結工法 について〔I〕｣ 冷凍第36巻第410号

3)

高 志

勤,松

碓‑

‑三,谷 =

晴

美｢土壌 瓶 'i工法〔H 〕｣

冷凍第36巻第410号

冷凍第36巻第411E,;一

5)細 目弘,加藤哲治 ｢地盤

凍結｣

二法入門(1)｣ トンネ ル と地下第

1 2

巻第

1

号