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JP6277100B2 - Freezing wall construction method - Google Patents
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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Description

本発明は、地中において液体が貯留された空洞部を横断する凍結壁の施工方法に関する。   The present invention relates to a method for constructing a frozen wall that traverses a cavity in which liquid is stored in the ground.

従来、地中に例えば不透水性の連続壁などの壁体を構築するためには、地上から孔を掘削してフィン付の凍結管を複数設置し、地中に連続した凍土壁を構築する方法がある(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, in order to construct a wall body such as a non-permeable continuous wall in the ground, a plurality of frozen tubes with fins are excavated from the ground and a continuous frozen soil wall is constructed in the ground. There exists a method (for example, refer patent document 1).

また、地下構造物の構造物本体内の地下水位より下の所定深度に、液化ガス供給装置に接続された液化ガス供給通路と、液化ガス回収装置に接続された液化ガス回収通路とを接続する冷却器が配置され、冷却器に液化ガスを供給し、構造物本体内の空気を冷却することによって地下構造物の周辺地盤を凍結させる方法がある(例えば、特許文献2参照)。   Further, the liquefied gas supply passage connected to the liquefied gas supply device and the liquefied gas recovery passage connected to the liquefied gas recovery device are connected to a predetermined depth below the groundwater level in the structure body of the underground structure. There is a method in which a cooler is disposed, a liquefied gas is supplied to the cooler, and air in the structure body is cooled to freeze the surrounding ground of the underground structure (for example, see Patent Document 2).

特開2006−52604号公報JP 2006-52604 A 特開2009−221727号公報JP 2009-221727 A

特許文献1記載の方法を、仮に水が滞留する空洞部に適用する場合、水が凍結対象となり得る。しかし、通常、水は対流するため、水中に凍結管を配置して冷媒を流しても、凍結管周囲の冷却された水が、温度差により発生する対流によって凍結管周囲から流れてしまい、効率よく凍結壁を形成することは困難であった。   When the method described in Patent Document 1 is applied to a cavity where water stays, the water can be frozen. However, since water convects normally, even if a freezing pipe is placed in the water and the refrigerant is flowed, the cooled water around the freezing pipe flows from the freezing pipe periphery due to the convection generated by the temperature difference, and the efficiency It was difficult to form freezing walls well.

また、特許文献2記載の方法は、マンホール等の既設小型の地下構造物の周囲の地盤を凍結させるものであり、水が滞留する空洞部に広範囲に凍結壁を形成する場合への適用は困難であった。   In addition, the method described in Patent Document 2 freezes the ground around an existing small underground structure such as a manhole, and is difficult to apply to the case where a frozen wall is formed over a wide area in a cavity where water stays. Met.

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、地中において液体が貯留された空洞部を横断する凍結壁を効率よく形成する凍結壁の施工方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method for constructing a frozen wall that efficiently forms a frozen wall that crosses a cavity in which liquid is stored in the ground. is there.

前述した目的を達成するための第1の発明は、地中において液体が貯留された空洞部を横断する凍結壁の施工方法であって、地上より前記空洞部に達するように削孔した第1の孔を介して前記空洞部の内部に袋体を挿入し、前記空洞部の内部に前記袋体を配設する工程aと、前記袋体に地上から充填材を圧送し、前記袋体を前記空洞部の内部で膨張させる工程bと、前記第1の孔を介して前記空洞部の内部に挿入された凍結管に冷媒を流しつつ、地上より前記空洞部に達するように前記凍結管の近傍に削孔した第2の孔を介して前記空洞部に氷塊を投入する工程cと、前記氷塊を前記袋体近傍に局所的に滞在させることによって前記液体の対流を抑制して前記袋体近傍に冷却領域を形成する工程dと、を具備し、前記工程cおよび前記工程dによって前記袋体近傍を凍結させて凍結壁を形成することを特徴とする凍結壁の施工方法である。   A first invention for achieving the above-described object is a method for constructing a frozen wall that traverses a cavity in which liquid is stored in the ground, and is a first method in which a hole is drilled so as to reach the cavity from the ground. Inserting a bag into the cavity through the hole, disposing the bag inside the cavity, and pumping a filler from the ground to the bag, Expanding the inside of the cavity part b, and flowing the refrigerant into the freezing pipe inserted into the inside of the cavity part through the first hole, so as to reach the cavity part from the ground. A step c in which ice blocks are introduced into the cavity through a second hole drilled in the vicinity; and the convection of the liquid is suppressed by allowing the ice blocks to stay locally in the vicinity of the bag. Forming a cooling region in the vicinity thereof, and comprising the step c and the step d Thus a freeze wall construction method, which comprises forming the bag near freezing wall frozen.

空洞部に氷塊を投入し、氷塊を凍結管が挿入された袋体近傍に局所的に滞在させることによって、液体の対流を抑制して袋体近傍に冷却領域を形成し、袋体近傍を凍結させて効率よく凍結壁を形成することができる。   By putting ice blocks into the cavity and allowing the ice blocks to stay locally in the vicinity of the bag body in which the freezing tube is inserted, the cooling region is formed near the bag body by suppressing the convection of the liquid, and the vicinity of the bag body is frozen. Thus, the freezing wall can be efficiently formed.

第1の発明では、例えば、少なくも一部の前記氷塊に、比重調整材が含まれ、前記工程dで、前記氷塊を袋体の近傍に水深方向に積み上げることによって前記空洞部に氷塊堰を形成し、前記袋体近傍に前記冷却領域を形成する。この場合、必要に応じて、少なくとも一部の前記氷塊の表面に、前記比重調整材が付着しているものとする。また、少なくとも一部の前記氷塊の内部に、前記比重調整材が埋めこまれる場合もある。さらに、前記比重調整材は、例えば、変形可能な軟質部材である。   In the first invention, for example, at least a part of the ice block includes a specific gravity adjusting material, and in the step d, the ice block is formed in the cavity by stacking the ice block in the depth direction in the vicinity of the bag body. And forming the cooling region in the vicinity of the bag. In this case, the specific gravity adjusting material is attached to at least a part of the surface of the ice block as necessary. Moreover, the specific gravity adjusting material may be embedded in at least some of the ice blocks. Furthermore, the specific gravity adjusting material is, for example, a deformable soft member.

比重調整材が表面に付着したり内部に埋め込まれたりする氷塊を用いることで、氷塊の比重を調整して袋体の近傍に水深方向に積み上げ、空洞部に氷塊堰を形成することができる。比重調整材を変形可能な軟質部材とすれば、袋体同士の間に隙間がある場合に、氷塊から分離した変形可能な軟質部材で袋体同士の隙間を埋めることができる。   By using the ice block that the specific gravity adjusting material adheres to the surface or is embedded inside, the specific gravity of the ice block can be adjusted and stacked in the depth direction in the vicinity of the bag body to form the ice block weir in the cavity. If the specific gravity adjusting material is a deformable soft member, when there is a gap between the bags, the gap between the bags can be filled with the deformable soft member separated from the ice block.

第1の発明では、例えば、前記工程cで、先端部が前記空洞部内に達する氷塊投入用管を前記第2の孔に挿入し、前記氷塊投入用管を用いて前記氷塊を投入し、前記氷塊投入用管は可撓性を有し、前記先端部によって前記氷塊の投入方向が調節されるものとする。また、必要に応じて、少なくとも一部の前記氷塊として、エタノールを混入したアイススラリが用いられる。   In the first invention, for example, in the step c, an ice lump charging tube having a tip portion reaching into the cavity is inserted into the second hole, and the ice lump is charged using the ice lump charging tube, The ice lump charging tube is flexible, and the ice lump charging direction is adjusted by the tip. Moreover, if necessary, an ice slurry mixed with ethanol is used as at least a part of the ice blocks.

先端部が空洞部内に達し、先端部によって氷塊の投入方向が調節される氷塊投入用管を用いることによって、氷塊を適切な方向に投入することができる。また、エタノールを混入したアイススラリを用いれば、氷塊を容易に大量投入することができる。   By using the ice lump charging tube whose tip portion reaches the inside of the cavity and the ice lump charging direction is adjusted by the tip portion, the ice lump can be charged in an appropriate direction. Moreover, if an ice slurry mixed with ethanol is used, a large amount of ice blocks can be easily charged.

第2の発明では、地中において液体が貯留された空洞部を横断する凍結壁の施工方法であって、地上より前記空洞部に達するように削孔した第1の孔を介して前記空洞部の内部に袋体を挿入し、前記空洞部の内部に前記袋体を配設する工程aと、前記袋体に地上から充填材を圧送し、前記袋体を前記空洞部の内部で膨張させる工程bと、前記第1の孔を介して前記空洞部の内部に挿入された凍結管に冷媒を流しつつ、地上より前記空洞部に達するように前記凍結管の近傍に削孔した第2の孔を介して前記空洞部の底部に気泡発生源を設置する工程cと、前記気泡発生源から気泡を発生させることによって前記空洞部の液体貯留域にバブルカーテンを形成し、前記バブルカーテンによって前記液体の対流を抑制して前記袋体近傍に冷却領域を形成する工程dと、を具備し、前記工程cおよび前記工程dによって前記袋体近傍を凍結させて凍結壁を形成することを特徴とする凍結壁の施工方法である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for constructing a frozen wall that traverses a cavity in which liquid is stored in the ground, and the cavity is formed through a first hole that is drilled so as to reach the cavity from the ground. A step of disposing a bag body inside the hollow portion, disposing the bag body inside the hollow portion, and feeding a filler to the bag body from the ground to expand the bag body inside the hollow portion. Step b and a second hole drilled in the vicinity of the freezing tube so as to reach the hollow portion from the ground while flowing a refrigerant through the freezing tube inserted into the hollow portion through the first hole. Providing a bubble generation source at the bottom of the cavity through a hole; and forming a bubble curtain in the liquid storage area of the cavity by generating bubbles from the bubble generation source; A cooling region is formed in the vicinity of the bag body by suppressing liquid convection. Comprising a step d of the a step c and step d freeze wall construction method characterized by forming a freeze wall frozen near the bag by.

空洞部の底部に気泡発生源を設置し、気泡発生源から気泡を発生させることによって空洞部の液体貯留域にバブルカーテンを形成すれば、バブルカーテンによって液体の対流を抑制して袋体近傍に冷却領域を形成し、袋体近傍を凍結させて効率よく凍結壁を形成することができる。   If a bubble curtain is formed in the liquid storage area of the cavity by installing a bubble generation source at the bottom of the cavity and generating bubbles from the bubble generation source, the convection of the liquid is suppressed by the bubble curtain in the vicinity of the bag body. A cooling region can be formed and the vicinity of the bag can be frozen to form a freezing wall efficiently.

第2の発明では、例えば、前記工程cで、気体送入用管を前記第2の孔に挿入し、前記気体送入用管の下端部を前記空洞部の底部に接触させて前記底部を幅方向に横断するように変形させ、前記工程dで、地上から前記気体送入用管を介して気体を送り、前記気体送入用管の下端部に設けられた気泡孔を前記気泡発生源として前記気泡を発生させる。   In the second invention, for example, in the step c, the gas inlet pipe is inserted into the second hole, the lower end of the gas inlet pipe is brought into contact with the bottom of the cavity, and the bottom is In the step d, the gas is sent from the ground via the gas feed tube, and the bubble hole provided at the lower end of the gas feed tube is changed to the bubble generating source. To generate the bubbles.

気体送入用管の下端部を空洞部の底部を幅方向に横断するように変形させて配置し、気体送入用管の下端部に設けられた気泡孔を気泡発生源として気泡を発生させれば、バブルカーテンを空洞部を横断するように形成することができる。   Displace the lower end of the gas inlet tube so that it crosses the bottom of the cavity in the width direction, and generate bubbles using the bubble hole provided at the lower end of the gas inlet tube as the bubble source. Then, the bubble curtain can be formed so as to cross the cavity.

本発明によれば、地中において液体が貯留された空洞部を横断する凍結壁を効率よく形成する凍結壁の施工方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the construction method of the frozen wall which forms efficiently the frozen wall which crosses the cavity where the liquid was stored in the ground can be provided.

地中の空洞部5に袋体7を設置した状態を示す図The figure which shows the state which installed the bag body 7 in the hollow part 5 in the ground 凍結管11に冷媒を流した状態を示す図The figure which shows the state which flowed the refrigerant | coolant through the freezing pipe | tube 11. 氷塊投入用管27を設置した状態を示す図The figure which shows the state which installed the pipe 27 for ice lump addition 液体貯留域2に氷塊31を投入した状態を示す図The figure which shows the state which injected the ice block 31 into the liquid storage area 2 比重調整材を用いた氷塊31の例を示す図The figure which shows the example of the ice block 31 using a specific gravity adjustment material 液体貯留域2に氷塊31を投入した状態を示す図The figure which shows the state which injected the ice block 31 into the liquid storage area 2 液体貯留域2に氷塊31を投入した状態を示す図The figure which shows the state which injected the ice block 31 into the liquid storage area 2 他の氷塊投入用管の先端部付近を示す図Figure showing the vicinity of the tip of another ice lump charging tube 液体貯留域2に気体送入用管47を設置した状態を示す図The figure which shows the state which installed the pipe 47 for gas delivery in the liquid storage area 2 液体貯留域2にバブルカーテン51を形成した状態を示す図The figure which shows the state which formed the bubble curtain 51 in the liquid storage area 2

以下、図面に基づいて、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、地中の空洞部5に袋体7を設置した状態を示す図である。図1(a)は掘削孔3に袋体7を挿入した状態を示す図、図1(b)は、袋体7に充填剤を充填して膨張させた状態を示す図である。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a state in which a bag body 7 is installed in a hollow portion 5 in the ground. FIG. 1A is a view showing a state in which the bag body 7 is inserted into the excavation hole 3, and FIG. 1B is a view showing a state in which the bag body 7 is filled with a filler and expanded.

図1に示すように、地中の空洞部5は、例えば覆工コンクリート4で覆工されたトンネルである。空洞部5は、液体貯留域2に、水が貯留されている。図1(a)に示す工程では、空洞部5に袋体7を設置するために、まず、地表1から第1の孔である掘削孔3を形成する。この際、掘削孔3には、筒状のガイド部材13が挿通される。掘削孔3が空洞部5の上部外面に達した段階で、掘削孔3に挿通されたガイド部材13の下端を空洞部5の上部外面に接合する。ガイド部材13と空洞部5との接合は、例えば接着剤やモルタルその他の部材が用いられる。ガイド部材13の上端は、少なくとも地下水位よりも高い位置になるように設定される。   As shown in FIG. 1, the underground hollow portion 5 is a tunnel covered with, for example, lining concrete 4. In the cavity 5, water is stored in the liquid storage area 2. In the step shown in FIG. 1A, in order to install the bag body 7 in the cavity 5, first, the excavation hole 3 that is the first hole is formed from the ground surface 1. At this time, the cylindrical guide member 13 is inserted into the excavation hole 3. When the excavation hole 3 reaches the upper outer surface of the cavity portion 5, the lower end of the guide member 13 inserted through the excavation hole 3 is joined to the upper outer surface of the cavity portion 5. For joining the guide member 13 and the cavity 5, for example, an adhesive, mortar, or other members are used. The upper end of the guide member 13 is set to be at least a position higher than the groundwater level.

ガイド部材13と空洞部5との接合が完了した後、空洞部5の上壁部を貫通させて、掘削孔3を空洞部5に連通させる。本実施例では、空洞部5内に水が貯留されるが、前述したように、ガイド部材13の下端が空洞部5の外面と接合されているため、空洞部5の内部の貯留水位15が上昇しても、掘削孔3から地中に水が流出することがない。また、ガイド部材13の上端が少なくとも地下水位よりも高い位置になるように設定されているため、地中の地下水が空洞部5の内部やガイド部材13の内部に流入することもない。   After the joining of the guide member 13 and the cavity portion 5 is completed, the excavation hole 3 is communicated with the cavity portion 5 through the upper wall portion of the cavity portion 5. In this embodiment, water is stored in the cavity 5, but as described above, since the lower end of the guide member 13 is joined to the outer surface of the cavity 5, the stored water level 15 inside the cavity 5 is Even if it rises, water does not flow out from the excavation hole 3 into the ground. In addition, since the upper end of the guide member 13 is set to be at least a position higher than the groundwater level, underground water in the ground does not flow into the hollow portion 5 or the guide member 13.

次に、掘削孔3(ガイド部材13)の内部に、凍結管11および袋体7を挿通する。袋体7は折り畳まれた状態で、空洞部5に挿入される。袋体7は、例えば、布製や樹脂製などの袋である。袋体7は、折りたたまれた状態(縮径された状態)で掘削孔3に挿通される。また、袋体7の高さは、空洞部5の内部の高さに対応する。   Next, the freezing tube 11 and the bag body 7 are inserted into the excavation hole 3 (guide member 13). The bag body 7 is inserted into the cavity 5 in a folded state. The bag body 7 is, for example, a bag made of cloth or resin. The bag body 7 is inserted into the excavation hole 3 in a folded state (a reduced diameter state). Further, the height of the bag body 7 corresponds to the height inside the cavity 5.

なお、袋体7には、充填材を圧送するための図示しない管体が接続されている。一つの図示しない管体には、一つの袋体7を接続してもよいし、複数の袋体7を接続してもよい。例えば、高さ方向に複数に分割した袋体7を、一つの図示しない管体に接続してもよい。   The bag body 7 is connected to a tube body (not shown) for pumping the filler. One tube body 7 may be connected to one tube body (not shown), or a plurality of bag bodies 7 may be connected. For example, the bag body 7 divided into a plurality in the height direction may be connected to a single pipe body (not shown).

図1(a)に示すように掘削孔3に袋体7を挿入した後、図示しない管体を介して、図1(b)に示すように、袋体7内に充填材を圧送して充填する。袋体7は、充填材によって空洞部5内で膨張する。例えば、袋体7を、掘削孔3の径よりも大きな径に膨張させる。なお、充填材としては、通常のグラウト材などを用いることができるが、熱伝導率の高いものが望ましい。   After inserting the bag body 7 into the excavation hole 3 as shown in FIG. 1A, the filler is pumped into the bag body 7 as shown in FIG. Fill. The bag body 7 is expanded in the cavity 5 by the filler. For example, the bag body 7 is expanded to a diameter larger than the diameter of the excavation hole 3. In addition, as a filler, although a normal grout material etc. can be used, a thing with high heat conductivity is desirable.

図2は、凍結管11に冷媒を流した状態を示す図である。図2(a)は、凍結管11に冷媒を流した状態での垂直断面図、図2(b)および図2(c)は、凍結管11に冷媒を流した状態での水平断面図である。図2(b)は、図2(a)に示す矢印A1−A1による断面図を、図2(c)は、図2(a)に示す矢印A2−A2による断面図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a refrigerant is passed through the freezing tube 11. FIG. 2A is a vertical cross-sectional view in a state in which a refrigerant flows through the freezing tube 11, and FIGS. 2B and 2C are horizontal cross-sectional views in a state in which the refrigerant flows through the freezing tube 11. is there. 2B is a cross-sectional view taken along arrow A1-A1 shown in FIG. 2A, and FIG. 2C is a cross-sectional view taken along arrow A2-A2 shown in FIG.

図1(b)に示す工程で袋体7内に充填材を圧送して充填する際には、図2(b)、図2(c)に示すように、隣り合う袋体7同士を互いに密着させることが望ましい。また、袋体7と空洞部5の内側面とを密着させることが望ましい。このようにすることで、空洞部5に対して閉塞性の高い地中壁10を構築することができる。   When the filling material is pumped and filled in the bag body 7 in the step shown in FIG. 1B, as shown in FIGS. 2B and 2C, the adjacent bag bodies 7 are connected to each other. It is desirable to adhere. In addition, it is desirable that the bag body 7 and the inner surface of the cavity 5 are brought into close contact with each other. By doing in this way, the underground wall 10 with high obstruction | occlusion property with respect to the cavity part 5 can be constructed | assembled.

ただし、図2(b)に示すように、地中壁10では、袋体7同士の間に、隙間61が形成される場合がある。また、袋体7と空洞部5の内側面等との間に隙間が形成される場合もある。さらに、図2(c)に示すように、地中壁10では、配管やラック等の障害物を配置するための開口部63が設けられる場合もある。   However, as illustrated in FIG. 2B, in the underground wall 10, a gap 61 may be formed between the bag bodies 7. In addition, a gap may be formed between the bag body 7 and the inner surface of the hollow portion 5 or the like. Further, as shown in FIG. 2C, the underground wall 10 may be provided with an opening 63 for placing an obstacle such as a pipe or a rack.

図2(b)、図2(c)に示すように、袋体7は、略中央に貫通部17を有する。すなわち、袋体7は略ドーナツ形状である。凍結管11は、袋体7の貫通部17を貫通するように設けられる。このため、袋体7は、凍結管11の外周部で膨張する。すなわち、袋体7の配置された範囲では、凍結管11が外部露出しない。凍結管11は、例えば二重管であり、内部に冷媒を流すことが可能である。   As shown in FIG. 2B and FIG. 2C, the bag body 7 has a through-hole 17 in the approximate center. That is, the bag body 7 has a substantially donut shape. The freezing tube 11 is provided so as to penetrate the penetration part 17 of the bag body 7. For this reason, the bag body 7 expands at the outer peripheral portion of the freezing tube 11. That is, the freezing tube 11 is not exposed to the outside in the range where the bag body 7 is disposed. The freezing tube 11 is a double tube, for example, and can flow a refrigerant therein.

図1(b)に示す工程で袋体7に充填剤を充填して膨張させた後、図2に示すように、貫通部17に挿入した凍結管11に冷媒を流す。冷媒は水の凝固点以下の温度に設定される。このため、凍結管11の周囲が凍結する。例えば、地下水位以下の範囲では、地下水が凝固し、凍土19となる。また、空洞部5内部では、袋体7の周囲の水が凍結し、凍結部21となる。   In the step shown in FIG. 1 (b), the bag body 7 is filled with a filler and inflated, and then, as shown in FIG. 2, the refrigerant is caused to flow through the freezing tube 11 inserted into the penetrating portion 17. The refrigerant is set to a temperature below the freezing point of water. For this reason, the periphery of the freezing tube 11 is frozen. For example, in the range below the groundwater level, the groundwater solidifies and becomes frozen soil 19. Further, in the cavity 5, the water around the bag body 7 is frozen and becomes a frozen part 21.

このとき、液体貯留域2において、冷却された水は、比重が大きくなり鉛直下方に流動する。その反流として、貯留水位15の表面付近では、冷却されていない暖水が凍結管11の方向に流動し、鉛直循環流が生じる。これにより、凍結管11から凍結しようとする領域に投入される冷熱が、顕熱、潜熱に使われる前に、流れによる冷熱の移流により領域の外に持ち出され、また、外部から流れにより熱がもたらされることになる。   At this time, in the liquid storage area 2, the cooled water has a higher specific gravity and flows vertically downward. As a countercurrent, in the vicinity of the surface of the stored water level 15, uncooled warm water flows in the direction of the freezing pipe 11, and a vertical circulation flow is generated. As a result, the cold input from the freezing tube 11 to the region to be frozen is taken out of the region by the transfer of the cold due to the flow before being used for sensible heat and latent heat. Will be brought.

上述したような鉛直循環流が生じるために、図2(a)、図2(b)に示すように、貯留水位15付近では凍結部21が十分に形成されず、袋体7の表面41が露出する場合がある。また、図2(b)に示すように地中壁10に隙間61がある場合や、図2(c)に示すように地中壁10に開口部63が設けられる場合には、水の流れによって、隙間61や開口部63の周辺の凍結が不十分になる場合がある。   Since the vertical circulation flow as described above is generated, as shown in FIGS. 2A and 2B, the frozen portion 21 is not sufficiently formed in the vicinity of the stored water level 15, and the surface 41 of the bag body 7 is May be exposed. In addition, when there is a gap 61 in the underground wall 10 as shown in FIG. 2B, or when an opening 63 is provided in the underground wall 10 as shown in FIG. Depending on the case, the surroundings of the gap 61 and the opening 63 may be insufficiently frozen.

図3は、氷塊投入用管27を設置した状態を示す図である。図3に示す工程では、地表1から空洞部5に達するように、凍結管11の近傍に第2の孔である掘削孔9を削孔する。そして、先端部29が空洞部5内に達する氷塊投入用管27を掘削孔9に挿入する。氷塊投入用管27の上端部は地上に設けられ、ホッパー30が連結される。氷塊投入用管27は、可撓性を有する材質とする。氷塊投入用管27は、先端部29によって氷塊の投入方向を調節可能とする。   FIG. 3 is a view showing a state in which the ice block introducing tube 27 is installed. In the process shown in FIG. 3, the excavation hole 9, which is the second hole, is drilled near the freezing pipe 11 so as to reach the cavity 5 from the ground surface 1. Then, the ice block introducing tube 27 in which the distal end portion 29 reaches the cavity portion 5 is inserted into the excavation hole 9. The upper end portion of the ice lump charging tube 27 is provided on the ground, and the hopper 30 is connected thereto. The ice lump charging tube 27 is made of a flexible material. The ice lump charging tube 27 can adjust the ice lump charging direction by the tip 29.

図4は、液体貯留域2に氷塊31を投入した状態を示す図である。図4は、図3に示す範囲Cを拡大した図である。図4に示す工程では、大量の氷塊31をスムーズに投入できるように、地上のホッパー30に適当な量の氷塊31を投入する。そして、ホッパー30から氷塊投入用管27を介して、空洞部5内に氷塊31を投入する。ホッパー30の内側面には、氷の凍結などを防ぐため、断熱シートや潤滑シートを張り付けてもよい。   FIG. 4 is a view showing a state where the ice block 31 is put into the liquid storage area 2. FIG. 4 is an enlarged view of the range C shown in FIG. In the process shown in FIG. 4, an appropriate amount of ice mass 31 is introduced into the hopper 30 on the ground so that a large amount of ice mass 31 can be smoothly introduced. Then, the ice block 31 is charged into the cavity 5 from the hopper 30 through the ice block charging tube 27. A heat insulating sheet or a lubricating sheet may be attached to the inner side surface of the hopper 30 in order to prevent freezing of ice and the like.

空洞部5内に投入する氷塊31は、真水を凍らせたものとする。氷塊31は、様々な表面積を有するように、数mmから数cmの大きさをもつものとする。大きさが適度に分布した氷塊31を用いると、空洞部5内への投入後に、水の流速を低減させるための抵抗体としてよく機能する。   It is assumed that the ice block 31 thrown into the cavity 5 is frozen fresh water. The ice block 31 has a size of several mm to several cm so as to have various surface areas. If the ice block 31 having a moderately distributed size is used, it functions well as a resistor for reducing the flow rate of water after being put into the cavity 5.

空洞部5に投入された氷塊31は、比重が0.9程度であるため、水面上に浮くなどして上述の循環流にのって漂う。そして、図4に示すように、袋体7の近傍の水面付近に局所的に滞在する。袋体7の近傍に局所的に滞在する氷塊31は、流れの流速を低減させるための抵抗体となり、熱対流のもととなる温度差(密度差)を低減させる。   Since the ice block 31 thrown into the cavity 5 has a specific gravity of about 0.9, the ice block 31 floats on the above-described circulation flow by floating on the water surface. And as shown in FIG. 4, it stays locally in the water surface vicinity of the bag body 7 vicinity. The ice block 31 that stays locally in the vicinity of the bag 7 serves as a resistor for reducing the flow velocity of the flow, and reduces the temperature difference (density difference) that causes heat convection.

図4に示す状態では、袋体7の近傍に局所的に滞在する氷塊31によって、袋体7の近傍での水の対流が抑制され、袋体7の近傍に急速に冷却される冷却領域35が形成され、矢印D1に示すように袋体7から離れた位置で循環流が生じる。第1の実施の形態では、凍結管11と冷却領域35の作用により、地中壁10に隙間61や開口部63がある場合にも袋体7の近傍の凍結部21が拡大され凍結壁が形成される。   In the state shown in FIG. 4, convection of water in the vicinity of the bag body 7 is suppressed by the ice lump 31 that locally stays in the vicinity of the bag body 7, and the cooling region 35 is rapidly cooled in the vicinity of the bag body 7. Is formed, and a circulating flow is generated at a position away from the bag body 7 as indicated by an arrow D1. In the first embodiment, due to the action of the freezing pipe 11 and the cooling region 35, the freezing part 21 near the bag body 7 is enlarged and the freezing wall is formed even when the underground wall 10 has the gap 61 and the opening 63. It is formed.

このように、第1の実施の形態では、空洞部5に氷塊31を投入し、氷塊31を凍結管11が挿入された袋体7の近傍に局所的に滞在させ、水の対流を抑制して袋体7の近傍に冷却領域35を形成する。第1の実施の形態では、冷却領域35において、局所的に滞在する氷塊31を凍結管11の補助冷却手段として用いることによって、袋体7の近傍を凍結させて効率よく凍結壁を形成することができる。氷塊31の融解潜熱は水の比熱と比較して大きいため、大量の氷塊31で袋体7の近傍の凍結管11の周辺の水面を覆うことにより、凍結速度を速め、凍結締切をより確実に行うことができる。   As described above, in the first embodiment, the ice block 31 is introduced into the cavity 5, and the ice block 31 is allowed to stay locally in the vicinity of the bag body 7 in which the freezing tube 11 is inserted, thereby suppressing water convection. Thus, a cooling region 35 is formed in the vicinity of the bag body 7. In the first embodiment, the ice block 31 that stays locally in the cooling region 35 is used as auxiliary cooling means for the freezing tube 11, so that the vicinity of the bag body 7 can be frozen to efficiently form a frozen wall. Can do. Since the melting latent heat of the ice block 31 is larger than the specific heat of water, covering the water surface around the freezing tube 11 in the vicinity of the bag body 7 with a large amount of ice block 31 increases the freezing speed and ensures the freezing deadline. It can be carried out.

次に、第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態では、第1の実施の形態と同様の方法で空洞部5に氷塊31を投入するが、氷塊31の一部に比重調整材が含まれるものとする。図5は、比重調整材を用いた氷塊31の例を示す図である。   Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, the ice block 31 is put into the cavity 5 by the same method as in the first embodiment, but a specific gravity adjusting material is included in a part of the ice block 31. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the ice block 31 using the specific gravity adjusting material.

図5(a)、図5(b)は、比重調整材36が埋め込まれた氷塊31aを示す図であり、図5(a)は図5(b)に示す矢印E−Eによる断面図である。図5(a)、図5(b)に示すように、氷塊31aは、内部に比重調整材36が埋め込まれる。氷塊31aは、例えば角柱状とする。比重調整材36は、例えば、真水を凍らせた氷塊31よりも比重の大きい骨材、砂利等の粒状体とする。   5 (a) and 5 (b) are views showing the ice block 31a in which the specific gravity adjusting material 36 is embedded, and FIG. 5 (a) is a cross-sectional view taken along arrows EE shown in FIG. 5 (b). is there. As shown in FIGS. 5A and 5B, the ice block 31a has a specific gravity adjusting material 36 embedded therein. The ice block 31a has a prismatic shape, for example. The specific gravity adjusting material 36 is, for example, a granular material such as aggregate or gravel having a specific gravity larger than that of the ice block 31 frozen with fresh water.

図5(c)は、比重調整材37が表面に付着した氷塊31bを示す図である。図5(c)に示すように、氷塊31bは、表面に比重調整材37が付着している。比重調整材37は、例えば、真水を凍らせた氷塊31よりも比重の大きいPVC、ゴム片、木チップ等の粒状体とする。なお、本発明における氷塊は、大部分が氷であるもののみに限定されない。例えば、予め別の場所で製造した凍土(水分を含んだ土などを凍らしたもの)を粉砕して、これを氷塊として利用することもできる。すなわち、本発明における氷塊は、少なくとも部分的に凍った状態の物体を含む。このような凍土を粉砕して利用することで、水に沈めることが可能となり、融解後の土等によって、堰を形成することもできる。   FIG.5 (c) is a figure which shows the ice lump 31b with which the specific gravity adjustment material 37 adhered to the surface. As shown in FIG.5 (c), the specific gravity adjusting material 37 has adhered to the surface of the ice lump 31b. The specific gravity adjusting material 37 is, for example, a granular material such as PVC, a rubber piece, or a wood chip having a specific gravity larger than that of the ice block 31 frozen with fresh water. In addition, the ice block in this invention is not limited only to what is mostly ice. For example, frozen soil (a product obtained by freezing soil containing water) manufactured in another place in advance can be crushed and used as an ice block. That is, the ice block in the present invention includes an object that is at least partially frozen. By crushing and using such frozen soil, it can be submerged in water, and a weir can be formed by the soil after melting.

図6は、液体貯留域2に氷塊31を投入した状態を示す図である。図5に示すような比重調整材が含まれる氷塊31a、氷塊31bを投入すれば、図6に示すように、水よりも比重が大きい氷塊31の一部が袋体7の近傍に水深方向に積み上げられ、空洞部5に氷塊堰33が形成される。氷塊31aのように、形状を角柱状とすれば、氷塊が球状の場合よりも、氷塊堰33を容易に積み上げることができる。   FIG. 6 is a diagram showing a state in which the ice block 31 is put into the liquid storage area 2. If the ice block 31a and the ice block 31b including the specific gravity adjusting material as shown in FIG. 5 are introduced, as shown in FIG. 6, a part of the ice block 31 having a specific gravity larger than that of water is near the bag body 7 in the depth direction. As a result, the ice block weir 33 is formed in the cavity 5. If the shape is a prismatic shape like the ice block 31a, the ice block weir 33 can be stacked more easily than when the ice block is spherical.

袋体7の近傍に形成された氷塊堰33は、流れの流速を低減させるための抵抗体となり、熱対流のもととなる温度差(密度差)を低減させ、冷熱の移動を抑制する断熱層となる。これによって、袋体7の近傍での水の対流が抑制され、袋体7の近傍に急速に冷却される冷却領域35が形成され、冷却領域35では、図6に示す矢印D2のような流れが生じる。第2の実施の形態では、凍結管11と冷却領域35の作用により、地中壁10に隙間61や開口部63がある場合にも袋体7の近傍の凍結部21が拡大され凍結壁が形成される。   The ice block weir 33 formed in the vicinity of the bag body 7 serves as a resistor for reducing the flow velocity of the flow, reduces the temperature difference (density difference) that causes heat convection, and suppresses the movement of cold heat. Become a layer. As a result, convection of water in the vicinity of the bag body 7 is suppressed, and a cooling region 35 that is rapidly cooled is formed in the vicinity of the bag body 7. In the cooling region 35, a flow as indicated by an arrow D <b> 2 shown in FIG. 6. Occurs. In the second embodiment, due to the action of the freezing pipe 11 and the cooling region 35, the freezing part 21 near the bag body 7 is enlarged and the freezing wall is formed even when the underground wall 10 has the gap 61 and the opening 63. It is formed.

このように、第2の実施の形態では、空洞部5に氷塊31を投入し、比重調整材を含む氷塊31を、凍結管11が挿入された袋体7の近傍に水深方向に積み上げて氷塊堰33とし、水の対流を抑制して袋体7の近傍に冷却領域35を形成する。第2の実施の形態では、冷却領域35において、氷塊堰33を凍結管11の補助冷却手段として用いることによって、袋体7の近傍を凍結させて効率よく凍結壁を形成することができる。   As described above, in the second embodiment, the ice block 31 is introduced into the cavity 5, and the ice block 31 including the specific gravity adjusting material is stacked in the water depth direction in the vicinity of the bag body 7 in which the freezing tube 11 is inserted. The weir 33 is formed, and the cooling region 35 is formed in the vicinity of the bag body 7 by suppressing the convection of water. In the second embodiment, by using the ice block weir 33 as an auxiliary cooling means for the freezing pipe 11 in the cooling region 35, the vicinity of the bag body 7 can be frozen and a freezing wall can be formed efficiently.

次に、第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態では、第2の実施の形態と同様に空洞部5に氷塊31を投入して氷塊堰33を形成するが、氷塊31aの内部に埋め込まれる比重調整材36や氷塊31bの表面に付着した比重調整材37に、変形可能な軟質部材が含まれるものとする。変形可能な軟質部材は、例えばゴムや軟質の樹脂等である。また、地中壁10の、氷塊堰33とは反対側に、揚水ポンプ39(図7)が設けられるものとする。   Next, a third embodiment will be described. In the third embodiment, as in the second embodiment, the ice block 31 is put into the cavity 5 to form the ice block weir 33. The specific gravity adjusting material 36 and the ice block 31b embedded in the ice block 31a are formed. It is assumed that the specific gravity adjusting material 37 attached to the surface includes a deformable soft member. The deformable soft member is, for example, rubber or soft resin. Moreover, the pumping pump 39 (FIG. 7) shall be provided in the underground wall 10 on the opposite side to the ice block weir 33.

図7は、液体貯留域2に氷塊31を投入した状態を示す図である。図7に示す揚水ポンプ39は、連続的にまたは断続的に運転され、揚水ポンプ39の稼働中に、液体貯留域2では矢印Fに示すような流れが生じる。そして、矢印Fに示す流れによって、氷塊31aや氷塊31bから融けだした変形可能な軟質部材である比重調整材36や比重調整材37が、地中壁10の氷塊堰33側の表面41に漂着し、袋体7同士の隙間61等を塞ぐ。袋体7同士の隙間61等が塞がると、氷塊堰33により袋体7の近傍に形成された冷却領域35から地中壁10の揚水ポンプ39側への水の流れこみが防がれ、地中壁10に隙間61や開口部63がある場合にも袋体7の近傍の凍結部21が効率よく拡大され凍結壁が形成される。   FIG. 7 is a view showing a state in which the ice block 31 is put into the liquid storage area 2. The pumping pump 39 shown in FIG. 7 is operated continuously or intermittently, and a flow as shown by an arrow F occurs in the liquid storage area 2 while the pumping pump 39 is in operation. Then, due to the flow indicated by the arrow F, the specific gravity adjusting material 36 and the specific gravity adjusting material 37, which are deformable soft members melted from the ice blocks 31a and 31b, float on the surface 41 of the underground wall 10 on the ice block weir 33 side. Then, the gap 61 between the bags 7 is closed. When the gap 61 between the bag bodies 7 is closed, the flow of water from the cooling region 35 formed in the vicinity of the bag body 7 by the ice block weir 33 to the pumping pump 39 side of the underground wall 10 is prevented. Even when the inner wall 10 has the gap 61 and the opening 63, the frozen portion 21 in the vicinity of the bag body 7 is efficiently enlarged to form a frozen wall.

このように、第3の実施の形態でも、第2の実施の形態と同様に、比重調整材を含む氷塊31を水深方向に積み上げて氷塊堰33とし、水の対流を抑制して袋体7の近傍に冷却領域35を形成する。また、変形可能な軟質部材である比重調整材36や比重調整材37によって袋体7同士の隙間61を塞ぐ。第3の実施の形態においても、冷却領域35において、氷塊堰33を凍結管11の補助冷却手段として用いることによって、袋体7の近傍を凍結させて効率よく凍結壁を形成することができる。
第3の実施の形態では、氷塊31aの内部に埋め込まれる比重調整材36や氷塊31bの表面に付着した比重調整材37として、ベントナイト等の吸水膨張する紛体を用いてもよい。望ましくは、ベントナイト等の膨潤材を閉じ込めて比重調整し、比重を分布させた氷塊31をトレンチ内に投入する。これにより、氷塊31から融けだした比重調整材をトレーサのように水中に鉛直分布させ、浮遊させながら矢印Fに示す流れによって地中壁10の袋体7同士の隙間61に入り込ませた後、膨潤させて隙間61を積極的に目詰まりさせることができる。
As described above, in the third embodiment, similarly to the second embodiment, the ice blocks 31 including the specific gravity adjusting material are stacked in the water depth direction to form the ice block weir 33, thereby suppressing the convection of water and the bag 7 A cooling region 35 is formed in the vicinity of. Further, the gap 61 between the bag bodies 7 is closed by the specific gravity adjusting material 36 and the specific gravity adjusting material 37 which are deformable soft members. Also in the third embodiment, by using the ice block weir 33 as an auxiliary cooling means for the freezing pipe 11 in the cooling region 35, the vicinity of the bag body 7 can be frozen and a freezing wall can be efficiently formed.
In the third embodiment, a powder that absorbs and expands water such as bentonite may be used as the specific gravity adjusting material 36 embedded in the ice lump 31a and the specific gravity adjusting material 37 attached to the surface of the ice lump 31b. Desirably, a swelling material such as bentonite is confined to adjust the specific gravity, and the ice mass 31 in which the specific gravity is distributed is put into the trench. As a result, the specific gravity adjusting material melted from the ice block 31 is vertically distributed in the water like a tracer, and after entering the gap 61 between the bags 7 of the underground wall 10 by the flow shown by the arrow F while floating, The gap 61 can be positively clogged by swelling.

なお、第1、第2の実施の形態では、地中壁10の片側のみに氷塊31を投入したが、地中壁10の両側に投入し、両側に冷却領域を形成してもよい。また、第1から第3の実施の形態では、少なくとも一部の氷塊として、エタノールを混入したアイススラリを用いてもよい。エタノールを混入したアイススラリを用いれば、氷塊を容易に大量投入することができる。   In the first and second embodiments, the ice block 31 is thrown into only one side of the underground wall 10, but it may be thrown into both sides of the underground wall 10 to form cooling regions on both sides. In the first to third embodiments, an ice slurry mixed with ethanol may be used as at least a part of ice blocks. If an ice slurry mixed with ethanol is used, a large amount of ice blocks can be charged easily.

第1から第3の実施の形態で用いる氷塊投入用管27は、可撓性を有し、先端部29で氷塊31の投入方向を調整できるものとしたが、氷塊31の投入に使用する氷塊投入用管はこれに限らない。   Although the ice lump charging tube 27 used in the first to third embodiments has flexibility and can adjust the charging direction of the ice lump 31 at the tip 29, the ice lump used for charging the ice lump 31 is used. The input tube is not limited to this.

図8は、他の氷塊投入用管の先端部付近を示す図である。図8(a)は、氷塊投入用管27aの先端部29a付近を示す。図8(a)に示すように、氷塊投入用管27aの先端部29aには、氷塊31の投入方向をガイドするガイド部材25が設けられる。図8(b)は、氷塊投入用管27bの先端部29b付近を示す。図8(b)に示すように、氷塊投入用管27bの先端部29bは底部43を有し、氷塊31の投入方向に孔部45が設けられる。これらの氷塊投入用管を用いた場合にも、氷塊31を適切な方向に投入できる。   FIG. 8 is a view showing the vicinity of the tip of another ice lump charging tube. FIG. 8A shows the vicinity of the tip 29a of the ice lump charging tube 27a. As shown in FIG. 8A, a guide member 25 that guides the charging direction of the ice block 31 is provided at the tip 29a of the ice block input tube 27a. FIG. 8B shows the vicinity of the tip 29b of the ice lump charging tube 27b. As shown in FIG. 8 (b), the tip 29 b of the ice lump charging tube 27 b has a bottom 43, and a hole 45 is provided in the ice lump 31 charging direction. Even when these ice lump charging tubes are used, the ice lump 31 can be charged in an appropriate direction.

次に、第4の実施の形態について説明する。図9は、液体貯留域2に気体送入用管47を設置した状態を示す図である。図9(a)は、気体送入用管47を設置した状態での垂直断面図、図9(b)は、気体送入用管47付近の拡大断面図である。図9(b)は、図9(a)に示す矢印G−Gによる断面図である。   Next, a fourth embodiment will be described. FIG. 9 is a view showing a state in which the gas inlet tube 47 is installed in the liquid storage area 2. FIG. 9A is a vertical sectional view in a state where the gas feeding pipe 47 is installed, and FIG. 9B is an enlarged sectional view in the vicinity of the gas feeding pipe 47. FIG.9 (b) is sectional drawing by the arrow GG shown to Fig.9 (a).

第4の実施の形態では、まず、第1の実施の形態と同様にして、図9(a)に示すように、地表1から第1の孔である掘削孔3を形成し、掘削孔3(ガイド部材13)の内部に、凍結管11および袋体7を挿通し、空洞部5に袋体7を挿入する。そして、図示しない管体を介して、袋体7内に充填材を圧送して充填する。袋体7は、充填材によって空洞部5内で膨張する。その後、袋体7の貫通部17に挿入した凍結管11に冷媒を流す。これにより、例えば、地下水位以下の範囲では、地下水が凝固し、凍土19となる。また、空洞部5内部では、袋体7の周囲の水が凍結し、凍結部21となる。   In the fourth embodiment, first, similarly to the first embodiment, as shown in FIG. 9A, the excavation hole 3 which is the first hole is formed from the ground surface 1, and the excavation hole 3 is formed. The freezing tube 11 and the bag body 7 are inserted into the (guide member 13), and the bag body 7 is inserted into the cavity 5. Then, the filling material is pumped and filled into the bag body 7 through a tube body (not shown). The bag body 7 is expanded in the cavity 5 by the filler. Thereafter, the refrigerant is caused to flow through the freezing tube 11 inserted into the through portion 17 of the bag body 7. Thereby, for example, in the range below the groundwater level, the groundwater solidifies and becomes frozen soil 19. Further, in the cavity 5, the water around the bag body 7 is frozen and becomes a frozen part 21.

第1の実施の形態で述べたように、液体貯留域2では、冷却された水の比重が大きくなり鉛直下方に流動し、貯留水位15の表面付近では冷却されていない暖水が凍結管11の方向に流動し、鉛直循環流が生じる。そのため、貯留水位15付近では凍結部21が十分に形成されず、袋体7の表面が露出する場合がある。また、図2(b)に示すように地中壁10に隙間61がある場合や、図2(c)に示すように地中壁10に開口部63が設けられる場合には、水の流れによって、隙間61や開口部63の周辺の凍結が不十分になる場合がある。   As described in the first embodiment, in the liquid storage area 2, the specific gravity of the cooled water increases and flows vertically downward, and the warm water that is not cooled near the surface of the stored water level 15 is frozen tube 11. In this direction, a vertical circulation flow is generated. Therefore, the frozen portion 21 is not sufficiently formed in the vicinity of the stored water level 15, and the surface of the bag body 7 may be exposed. In addition, when there is a gap 61 in the underground wall 10 as shown in FIG. 2B, or when an opening 63 is provided in the underground wall 10 as shown in FIG. Depending on the case, the surroundings of the gap 61 and the opening 63 may be insufficiently frozen.

図9(a)に示す工程では、第1の実施の形態と同様に、地表1から空洞部5に達するように、凍結管11の近傍に第2の孔である掘削孔9を削孔する。そして、第1の実施の形態の氷塊投入用管27のかわりに、気体送入用管47を掘削孔9に挿入する。図9(b)に示すように、気体送入用管47は、下端部を空洞部5の底部55に接触させて配置する。そして、気体送入用管47の下端部を、空洞部5の底部55を幅53の方向に横断する横断部57となるように変形させる。横断部57の上面には、気泡発生源である気泡孔59が設けられる。   In the step shown in FIG. 9A, as in the first embodiment, the excavation hole 9, which is the second hole, is drilled in the vicinity of the freezing pipe 11 so as to reach the cavity 5 from the ground surface 1. . Then, instead of the ice lump charging tube 27 of the first embodiment, the gas feeding tube 47 is inserted into the excavation hole 9. As shown in FIG. 9 (b), the gas inlet tube 47 is arranged with its lower end in contact with the bottom 55 of the cavity 5. Then, the lower end portion of the gas feeding pipe 47 is deformed so as to become a transverse portion 57 that crosses the bottom portion 55 of the cavity portion 5 in the width 53 direction. A bubble hole 59 as a bubble generation source is provided on the upper surface of the crossing portion 57.

図10は、液体貯留域2にバブルカーテン51を形成した状態を示す図である。図10に示す工程では、地上から気体送入用管47を介して空洞部5に気体を送り、気体送入用管47の下端部の横断部57に設けられた気泡孔59を気泡発生源として気泡49を発生させる。気体は、空気や二酸化炭素等の、周囲に悪影響を与えないものを用いる。そして、気泡孔59から気泡49を発生させることによって空洞部5の液体貯留域2にバブルカーテン51を形成する。   FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the bubble curtain 51 is formed in the liquid storage area 2. In the process shown in FIG. 10, gas is sent from the ground to the hollow portion 5 through the gas inlet tube 47, and the bubble hole 59 provided in the transverse portion 57 at the lower end of the gas inlet tube 47 is used as the bubble generation source. As a result, bubbles 49 are generated. A gas that does not adversely affect the surroundings, such as air or carbon dioxide, is used. A bubble curtain 51 is formed in the liquid storage area 2 of the cavity 5 by generating bubbles 49 from the bubble holes 59.

図10に示すバブルカーテン51は、流れの流速を低減させるための抵抗体となり、熱対流のもととなる温度差(密度差)を低減させ、冷熱の移動を抑制する断熱層となる。これによって、袋体7の近傍での水の対流が抑制され、袋体7の近傍に急速に冷却される冷却領域35aが形成され、バブルカーテン51の両側で矢印H1、矢印H2に示すような局所的な循環流が生じる。そして、凍結管11と冷却領域35aの作用により、地中壁10に隙間61や開口部63がある場合にも袋体7の近傍の凍結部21が拡大され凍結壁が形成される。   The bubble curtain 51 shown in FIG. 10 serves as a resistor for reducing the flow velocity of the flow, and serves as a heat insulating layer that reduces the temperature difference (density difference) that causes heat convection and suppresses the movement of cold heat. As a result, convection of water in the vicinity of the bag body 7 is suppressed, and a cooling region 35a that is rapidly cooled in the vicinity of the bag body 7 is formed, as indicated by arrows H1 and H2 on both sides of the bubble curtain 51. Local circulation flow occurs. Further, due to the action of the freezing pipe 11 and the cooling region 35a, the freezing portion 21 near the bag body 7 is enlarged and a freezing wall is formed even when the underground wall 10 has the gap 61 and the opening 63.

このように、第4の実施の形態では、空洞部5の底部55の気泡発生源から気泡49を発生させてバブルカーテン51を形成し、水の対流を抑制して袋体7の近傍に冷却領域35aを形成する。第4の実施の形態では、凍結管11の冷熱が持ち出されず、流れにより熱がもたらされない冷却領域35aを形成し、冷やすべき領域を小さくすることによって、袋体7の近傍を凍結させて効率よく凍結壁を形成することができる。   As described above, in the fourth embodiment, the bubble 49 is generated from the bubble generation source at the bottom 55 of the cavity 5 to form the bubble curtain 51, and the convection of water is suppressed to cool in the vicinity of the bag body 7. Region 35a is formed. In the fourth embodiment, the freezing heat of the freezing pipe 11 is not taken out, the cooling region 35a where heat is not brought about by the flow is formed, and the vicinity of the bag body 7 is frozen by reducing the region to be cooled. A freezing wall can be formed well.

なお、第4の実施の形態では、気体送入用管47の下端部を気泡発生源として気泡49を発生させたが、気泡発生源はこれに限らない。例えば、網籠に入れたドライアイスを掘削孔9を介して空洞部5の底部55に設置し、気体発生源としてもよい。   In the fourth embodiment, the bubble 49 is generated using the lower end portion of the gas inlet tube 47 as a bubble generation source, but the bubble generation source is not limited to this. For example, dry ice placed in a net can be installed on the bottom 55 of the cavity 5 through the excavation hole 9 and used as a gas generation source.

また、第4の実施の形態のバブルカーテン51の形成と、第1〜第3の実施の形態の氷塊31の投入とを組み合わせて用いてもよい。この場合、氷塊31を空洞部5に投入した後、空洞部5の底部55の気泡発生源から気泡49を発生させてバブルカーテン51を形成し、図10に示す矢印H2の方向の水の流れによって氷塊31を袋体7の近傍に移動させる。バブルカーテン51と氷塊31とを組み合わせて用いることにより、袋体7の近傍をより効率よく凍結させて凍結壁を形成することができる。   Moreover, you may use combining formation of the bubble curtain 51 of 4th Embodiment, and injection | throwing-in of the ice block 31 of 1st-3rd Embodiment. In this case, after putting the ice block 31 into the cavity 5, the bubbles 49 are generated from the bubble generation source at the bottom 55 of the cavity 5 to form the bubble curtain 51, and the flow of water in the direction of the arrow H2 shown in FIG. As a result, the ice block 31 is moved to the vicinity of the bag body 7. By using the bubble curtain 51 and the ice block 31 in combination, the vicinity of the bag body 7 can be more efficiently frozen and a frozen wall can be formed.

第1から第4の実施の形態では、袋体7と凍結管11とを同時に空洞部5に挿入したが、袋体7は、必ずしも凍結管11と同時に空洞部5に挿入される必要はない。袋体7の挿入の前に凍結管11を挿入してもよいし、袋体7を挿入した後に凍結管11を挿入してもよい。   In the first to fourth embodiments, the bag body 7 and the freezing tube 11 are simultaneously inserted into the cavity portion 5. However, the bag body 7 is not necessarily inserted into the hollow portion 5 simultaneously with the freezing tube 11. . The freezing tube 11 may be inserted before the bag body 7 is inserted, or the freezing tube 11 may be inserted after the bag body 7 is inserted.

また、地中壁10は、複数の袋体7を併設して構築されるもののみではなく、一つの袋体7で構築可能であれば、袋体7を複数併設しなくてもよい。地中壁は、複数または単一の袋体7を空洞部5内部に配置することで形成されればよく、袋体7の個数はいくつであってもよい。袋体7の断面形状は、略円形状(貫通部の有無を含む)に限られず、多角形やその他形状であってもよい。   In addition, the underground wall 10 is not limited to the one constructed with the plurality of bag bodies 7 provided, and the plurality of bag bodies 7 do not have to be provided as long as it can be constructed with one bag body 7. The underground wall may be formed by disposing a plurality or a single bag body 7 inside the cavity 5, and the number of the bag bodies 7 may be any number. The cross-sectional shape of the bag body 7 is not limited to a substantially circular shape (including the presence or absence of a through portion), and may be a polygonal shape or other shapes.

さらに、袋体7と凍結管11は、同一の掘削孔3に挿入しなくてもよい。例えば、袋体7および図示しない管体を挿入する掘削孔3とは別に、凍結管挿入孔を設け、凍結管挿入孔から空洞部5内に凍結管11を挿入してもよい。この場合でも、必要に応じてガイド部材13を用いてもよい。また、この場合には、袋体7と凍結管11の設置数は同じであってもよく、異なっていてもよい。なお、袋体7と凍結管11が離れすぎると、袋体7による壁体の効果が小さくなるため、掘削孔3aは、掘削孔3(袋体7)の近傍に設けることが望ましい。   Furthermore, the bag body 7 and the freezing pipe 11 do not have to be inserted into the same excavation hole 3. For example, a freezing tube insertion hole may be provided separately from the bag 7 and the excavation hole 3 into which a tube body (not shown) is inserted, and the freezing tube 11 may be inserted into the cavity 5 from the freezing tube insertion hole. Even in this case, the guide member 13 may be used as necessary. In this case, the number of the bags 7 and the freezing tubes 11 may be the same or different. In addition, since the effect of the wall body by the bag body 7 will become small if the bag body 7 and the freezing pipe | tube 11 are separated too much, it is desirable to provide the excavation hole 3a in the vicinity of the excavation hole 3 (bag body 7).

第1から第4の実施の形態では、図2(b)に示す袋体7同士の隙間61、袋体7と空洞部5の内側面との隙間、図2(c)に示す開口部63に障害物を設置した後の隙間等に、図示しない充填部材を充填してもよい。充填部材は、例えばグラウト材などを用いることができる。充填部材は、充填対象部に通じるように新たに掘削孔(図示省略)を形成して地上から充填すればよい。このようにすることで、障害物があるような場合でも、袋体7と充填部材8によって地中壁10を構築することができる。   In the first to fourth embodiments, the gap 61 between the bag bodies 7 shown in FIG. 2 (b), the gap between the bag body 7 and the inner surface of the cavity 5, and the opening 63 shown in FIG. 2 (c). A filling member (not shown) may be filled in a gap or the like after the obstacle has been installed. As the filling member, for example, a grout material or the like can be used. The filling member may be filled from the ground by newly forming an excavation hole (not shown) so as to communicate with the filling target portion. By doing in this way, even if there is an obstacle, the underground wall 10 can be constructed by the bag body 7 and the filling member 8.

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, the technical scope of this invention is not influenced by embodiment mentioned above. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.

2………液体貯留域
3、9………掘削孔
5………空洞部
7………袋体
10………地中壁
11………凍結管
19………凍土
21………凍結部
27、27a、27b………氷塊投入用管
29、29a、29b………先端部
31、31a、31b………氷塊
33………氷塊堰
35、35a………冷却領域
36、37………比重調整材
39………揚水ポンプ
41………表面
47………気体送入用管
49………気泡
51………バブルカーテン
55………底部
57………横断部
2 ......... Liquid storage area 3, 9 ......... Drilling hole 5 ......... Cavity 7 ......... Bag 10 ...... Underground wall 11 ......... Freezing pipe 19 ......... Frozen soil 21 ......... Freezing Portions 27, 27a, 27b ......... Icy block feeding tubes 29, 29a, 29b ......... Tips 31, 31a, 31b ...... Ice blocks 33 ...... Ice blocks weirs 35, 35a ......... Cooling zones 36, 37 ... …… Specific gravity adjusting material 39 ……… Pump pump 41 ……… Surface 47 ……… Gas feed pipe 49 ……… Bubble 51 ……… Bubble curtain 55 ……… Bottom 57 ……… Transverse section

Claims (9)

地中において液体が貯留された空洞部を横断する凍結壁の施工方法であって、
地上より前記空洞部に達するように削孔した第1の孔を介して前記空洞部の内部に袋体を挿入し、前記空洞部の内部に前記袋体を配設する工程aと、
前記袋体に地上から充填材を圧送し、前記袋体を前記空洞部の内部で膨張させる工程bと、
前記第1の孔を介して前記空洞部の内部に挿入された凍結管に冷媒を流しつつ、地上より前記空洞部に達するように前記凍結管の近傍に削孔した第2の孔を介して前記空洞部に氷塊を投入する工程cと、
前記氷塊を前記袋体近傍に局所的に滞在させることによって前記液体の対流を抑制して前記袋体近傍に冷却領域を形成する工程dと、
を具備し、
前記工程cおよび前記工程dによって前記袋体近傍を凍結させて凍結壁を形成することを特徴とする凍結壁の施工方法。
A method of constructing a frozen wall that crosses a cavity in which liquid is stored in the ground,
A step of inserting a bag into the cavity through a first hole drilled so as to reach the cavity from the ground, and disposing the bag in the cavity;
A step b in which a filler is pumped from the ground to the bag body, and the bag body is expanded inside the hollow portion;
Through the second hole drilled in the vicinity of the freezing tube so as to reach the hollow portion from the ground while flowing the refrigerant through the freezing tube inserted into the hollow portion through the first hole. A step c of introducing ice blocks into the cavity;
Forming a cooling region in the vicinity of the bag body by suppressing the convection of the liquid by allowing the ice block to stay locally in the vicinity of the bag body; and
Comprising
A method for constructing a frozen wall, wherein a frozen wall is formed by freezing the vicinity of the bag body in steps c and d.
少なくも一部の前記氷塊に、比重調整材が含まれ、
前記工程dで、前記氷塊を袋体の近傍に水深方向に積み上げることによって前記空洞部に氷塊堰を形成し、前記袋体近傍に前記冷却領域を形成することを特徴とする請求項1記載の凍結壁の施工方法。
At least a portion of the ice mass contains a specific gravity adjusting material,
2. The step d), wherein the ice block is formed in the water depth direction in the vicinity of the bag body to form an ice block weir in the cavity, and the cooling region is formed in the vicinity of the bag body. Freezing wall construction method.
少なくとも一部の前記氷塊の表面に、前記比重調整材が付着していることを特徴とする請求項2記載の凍結壁の施工方法。   The method for constructing a frozen wall according to claim 2, wherein the specific gravity adjusting material is attached to at least a part of the surface of the ice block. 少なくとも一部の前記氷塊の内部に、前記比重調整材が埋めこまれることを特徴とする請求項2または請求項3記載の凍結壁の施工方法。   The method for constructing a frozen wall according to claim 2 or 3, wherein the specific gravity adjusting material is embedded in at least a part of the ice block. 前記比重調整材は、変形可能な軟質部材であることを特徴とする請求項2から請求項4のいずれかに記載の凍結壁の施工方法。   The construction method of the frozen wall according to any one of claims 2 to 4, wherein the specific gravity adjusting material is a deformable soft member. 前記工程cで、先端部が前記空洞部内に達する氷塊投入用管を前記第2の孔に挿入し、前記氷塊投入用管を用いて前記氷塊を投入し、
前記氷塊投入用管は可撓性を有し、前記先端部によって前記氷塊の投入方向が調節されることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の凍結壁の施工方法。
In the step c, an ice lump charging tube whose tip reaches the inside of the cavity is inserted into the second hole, and the ice lump is charged using the ice lump charging tube,
6. The method for constructing a frozen wall according to claim 1, wherein the ice lump charging tube has flexibility, and the ice lump charging direction is adjusted by the tip portion.
少なくとも一部の前記氷塊として、エタノールを混入したアイススラリが用いられることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の凍結壁の施工方法。   The construction method of the frozen wall according to any one of claims 1 to 6, wherein an ice slurry mixed with ethanol is used as at least a part of the ice blocks. 地中において液体が貯留された空洞部を横断する凍結壁の施工方法であって、
地上より前記空洞部に達するように削孔した第1の孔を介して前記空洞部の内部に袋体を挿入し、前記空洞部の内部に前記袋体を配設する工程aと、
前記袋体に地上から充填材を圧送し、前記袋体を前記空洞部の内部で膨張させる工程bと、
前記第1の孔を介して前記空洞部の内部に挿入された凍結管に冷媒を流しつつ、地上より前記空洞部に達するように前記凍結管の近傍に削孔した第2の孔を介して前記空洞部の底部に気泡発生源を設置する工程cと、
前記気泡発生源から気泡を発生させることによって前記空洞部の液体貯留域にバブルカーテンを形成し、前記バブルカーテンによって前記液体の対流を抑制して前記袋体近傍に冷却領域を形成する工程dと、
を具備し、
前記工程cおよび前記工程dによって前記袋体近傍を凍結させて凍結壁を形成することを特徴とする凍結壁の施工方法。
A method of constructing a frozen wall that crosses a cavity in which liquid is stored in the ground,
A step of inserting a bag into the cavity through a first hole drilled so as to reach the cavity from the ground, and disposing the bag in the cavity;
A step b in which a filler is pumped from the ground to the bag body, and the bag body is expanded inside the hollow portion;
Through the second hole drilled in the vicinity of the freezing tube so as to reach the hollow portion from the ground while flowing the refrigerant through the freezing tube inserted into the hollow portion through the first hole. Installing a bubble generating source at the bottom of the cavity, c.
Forming a bubble curtain in the liquid storage area of the cavity by generating bubbles from the bubble generation source, and forming a cooling area in the vicinity of the bag body by suppressing convection of the liquid by the bubble curtain; and ,
Comprising
A method for constructing a frozen wall, wherein a frozen wall is formed by freezing the vicinity of the bag body in steps c and d.
前記工程cで、気体送入用管を前記第2の孔に挿入し、前記気体送入用管の下端部を前記空洞部の底部に接触させて前記底部を幅方向に横断するように変形させ、
前記工程dで、地上から前記気体送入用管を介して気体を送り、前記気体送入用管の下端部に設けられた気泡孔を前記気泡発生源として前記気泡を発生させることを特徴とする請求項8記載の凍結壁の施工方法。
In step c, the gas inlet tube is inserted into the second hole, and the lower end portion of the gas inlet tube is brought into contact with the bottom portion of the cavity portion so as to cross the bottom portion in the width direction. Let
In the step d, the gas is sent from the ground through the gas feeding pipe, and the bubbles are generated using the bubble hole provided at the lower end of the gas feeding pipe as the bubble generation source. The construction method of the frozen wall of Claim 8.
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