JPH093938A - 凍土内地下構造物の施工方法 - Google Patents
凍土内地下構造物の施工方法Info
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- JPH093938A JPH093938A JP7153716A JP15371695A JPH093938A JP H093938 A JPH093938 A JP H093938A JP 7153716 A JP7153716 A JP 7153716A JP 15371695 A JP15371695 A JP 15371695A JP H093938 A JPH093938 A JP H093938A
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- recess
- wall surface
- constructing
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- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 凍土5内に、内壁面5aの融解による脆弱化
を防止する融解防止部材10を設置しつつ凹部15を掘
削形成し、該凹部15内に地下構造物17を構築する。 【効果】 凹部15の内壁面5aは、強度および剛性が
大きい凍結状態が維持され崩落することがなくなり、よ
って、別途設けるべき山留壁が不要となる。したがっ
て、山留壁構築における低温対策が不要になることは勿
論、山留壁構築分のコストを低減できるとともに工期の
短縮が図れる等の効果があり、凍土5を有効に利用して
地下構造物17を容易に構築することができることにな
る。
を防止する融解防止部材10を設置しつつ凹部15を掘
削形成し、該凹部15内に地下構造物17を構築する。 【効果】 凹部15の内壁面5aは、強度および剛性が
大きい凍結状態が維持され崩落することがなくなり、よ
って、別途設けるべき山留壁が不要となる。したがっ
て、山留壁構築における低温対策が不要になることは勿
論、山留壁構築分のコストを低減できるとともに工期の
短縮が図れる等の効果があり、凍土5を有効に利用して
地下構造物17を容易に構築することができることにな
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、地下構造物の施工方法
に関し、特に凍土内に地下構造物を構築する技術に関す
る。
に関し、特に凍土内に地下構造物を構築する技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】地下構造物として、例えば、低温で液化
された状態のLPGあるいはLNG等を貯蔵するために
地盤に埋設された地下タンクがある。この地下タンク
は、例えば、地盤に円筒状のコンクリート製地中連続壁
を構築し、該地中連続壁を山留壁として地盤の崩落を防
止しつつその内部を掘削して凹部を形成した後、この凹
部内に構築されるようになっている。
された状態のLPGあるいはLNG等を貯蔵するために
地盤に埋設された地下タンクがある。この地下タンク
は、例えば、地盤に円筒状のコンクリート製地中連続壁
を構築し、該地中連続壁を山留壁として地盤の崩落を防
止しつつその内部を掘削して凹部を形成した後、この凹
部内に構築されるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記地下タンクは、長
期にわたる使用による老朽化対策あるいは貯蔵容量の増
大化対応等に伴ってその改修工事が必要とされることが
ある。しかしながら、地下タンクは、貯蔵する液化ガス
が低温であることから周囲の地盤を凍結させていること
があり、改修工事に伴ってこの凍土に山留壁としての地
中連続壁を構築する際には、掘削時の安定液の凍結防止
対策やコンクリートの養生条件の確保等の低温対策が必
要となるという問題がある。そして、このような問題
は、地下タンクに限定されることなく、例えば寒冷地に
おける凍土土壌に構築される地下構造物等にも共通する
ものである。一方、凍土は、通常の地盤と比較して強度
および剛性が大きく、崩落しないという性質を有するの
で、この性質を積極的に利用した有効な地下構造物の施
工方法の開発が要望されるに至った。
期にわたる使用による老朽化対策あるいは貯蔵容量の増
大化対応等に伴ってその改修工事が必要とされることが
ある。しかしながら、地下タンクは、貯蔵する液化ガス
が低温であることから周囲の地盤を凍結させていること
があり、改修工事に伴ってこの凍土に山留壁としての地
中連続壁を構築する際には、掘削時の安定液の凍結防止
対策やコンクリートの養生条件の確保等の低温対策が必
要となるという問題がある。そして、このような問題
は、地下タンクに限定されることなく、例えば寒冷地に
おける凍土土壌に構築される地下構造物等にも共通する
ものである。一方、凍土は、通常の地盤と比較して強度
および剛性が大きく、崩落しないという性質を有するの
で、この性質を積極的に利用した有効な地下構造物の施
工方法の開発が要望されるに至った。
【0004】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであって、凍土を有効に利用して地下構造物を容易
に構築することができる凍土内地下構造物の施工方法を
提供することを目的とする。
ものであって、凍土を有効に利用して地下構造物を容易
に構築することができる凍土内地下構造物の施工方法を
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の凍土内地下構造物の施工方法は、凍土内
に、内壁面の融解による脆弱化を防止しつつ凹部を掘削
形成し、該凹部内に地下構造物を構築することを特徴と
している。
に、本発明の凍土内地下構造物の施工方法は、凍土内
に、内壁面の融解による脆弱化を防止しつつ凹部を掘削
形成し、該凹部内に地下構造物を構築することを特徴と
している。
【0006】
【作用】本発明によれば、凍土内に、内壁面の融解によ
る脆弱化を防止しつつ凹部を掘削形成するため、該凹部
の内壁面は、強度および剛性が大きい凍結状態が維持さ
れ崩落することがなくなり、よって、山留壁が不要とな
る。そして、このように形成された凹部内に地下構造物
が構築される。
る脆弱化を防止しつつ凹部を掘削形成するため、該凹部
の内壁面は、強度および剛性が大きい凍結状態が維持さ
れ崩落することがなくなり、よって、山留壁が不要とな
る。そして、このように形成された凹部内に地下構造物
が構築される。
【0007】
【実施例】本発明の一実施例による凍土内地下構造物の
施工方法を図面を参照して以下に説明する。なお、本実
施例においては、地下構造物として地下タンクを例にと
り、しかもその施工方法として、既設の地下タンクを撤
去した後、既設地下タンクにより生じた凍土内に新設の
地下タンクを構築する場合を説明する。
施工方法を図面を参照して以下に説明する。なお、本実
施例においては、地下構造物として地下タンクを例にと
り、しかもその施工方法として、既設の地下タンクを撤
去した後、既設地下タンクにより生じた凍土内に新設の
地下タンクを構築する場合を説明する。
【0008】図1には、地盤2に埋設された既設地下タ
ンク1が示されており、該既設地下タンク1は、低温で
液化された状態のLPGあるいはLNG等を貯蔵するも
のであって、円筒状をなしかつ軸線を鉛直に沿わせた鉄
筋コンクリート等主体の側壁3と該側壁3の下部を閉塞
する鉄筋コンクリート等主体の底版4とを有する概略構
造をなしている。ここで、図中符号5は、既設地下タン
ク1の貯蔵物の冷熱で周囲に生じた凍土を示している。
なお、本実施例において、既設地下タンク1の周囲の地
表面6側は非凍土となっており、この部分を除く他のす
べての周囲は凍土5となっている。
ンク1が示されており、該既設地下タンク1は、低温で
液化された状態のLPGあるいはLNG等を貯蔵するも
のであって、円筒状をなしかつ軸線を鉛直に沿わせた鉄
筋コンクリート等主体の側壁3と該側壁3の下部を閉塞
する鉄筋コンクリート等主体の底版4とを有する概略構
造をなしている。ここで、図中符号5は、既設地下タン
ク1の貯蔵物の冷熱で周囲に生じた凍土を示している。
なお、本実施例において、既設地下タンク1の周囲の地
表面6側は非凍土となっており、この部分を除く他のす
べての周囲は凍土5となっている。
【0009】まず、図1に示すように、上記構成の既設
地下タンク1の撤去にあたって、既設地下タンク1の径
方向外方側に、凍土5の存在範囲より外側を囲むよう
に、例えば複数の鉛直延在するヒータ管を所定ピッチで
配置して構成されるヒータフェンス7を、平面視略円形
状をなして既設地下タンク1の底版4より所定量下方ま
で延在するよう設ける。そして、このヒータフェンス7
に、約0℃に維持された冷水等の液状媒体を循環させ、
これにより凍土5は、凍結した健全状態が維持された上
で、該ヒータフェンス7より外側へ成長することが防止
されることになる。なお、既設地下タンク1の凍土5の
成長を防止する目的で既にヒータフェンスが設けられて
いる場合には、この既設のヒータフェンスを用いること
になる。
地下タンク1の撤去にあたって、既設地下タンク1の径
方向外方側に、凍土5の存在範囲より外側を囲むよう
に、例えば複数の鉛直延在するヒータ管を所定ピッチで
配置して構成されるヒータフェンス7を、平面視略円形
状をなして既設地下タンク1の底版4より所定量下方ま
で延在するよう設ける。そして、このヒータフェンス7
に、約0℃に維持された冷水等の液状媒体を循環させ、
これにより凍土5は、凍結した健全状態が維持された上
で、該ヒータフェンス7より外側へ成長することが防止
されることになる。なお、既設地下タンク1の凍土5の
成長を防止する目的で既にヒータフェンスが設けられて
いる場合には、この既設のヒータフェンスを用いること
になる。
【0010】次に、地表面6付近の地盤2は凍土ではな
いため、この部分には通常通り(温度の影響がないた
め)、安定液で満たし壁面崩落を防止しつつ環状の溝を
形成し、さらにはこの安定液と置換しつつコンクリート
を流し込んで、図2に示すように、上部山留壁8を構築
する。ここで、この上部山留壁8の構築時に外壁面側に
凍土5内まで延在する矢板9を設けている。なお、壁面
崩落が生じない程度の高さの場合、安定液を用いること
なく山留壁8を構築することもできる。
いため、この部分には通常通り(温度の影響がないた
め)、安定液で満たし壁面崩落を防止しつつ環状の溝を
形成し、さらにはこの安定液と置換しつつコンクリート
を流し込んで、図2に示すように、上部山留壁8を構築
する。ここで、この上部山留壁8の構築時に外壁面側に
凍土5内まで延在する矢板9を設けている。なお、壁面
崩落が生じない程度の高さの場合、安定液を用いること
なく山留壁8を構築することもできる。
【0011】そして、既設地下タンク1の周囲の地盤2
を、該既設地下タンク1を撤去しつつ所定深さ掘削す
る。ここで、掘削の初期は、上部山留壁8の内壁面8a
より内側を掘削し、さらに該内壁面8aに略沿って掘削
を進行させる。そして、この掘削時に、掘削範囲が凍土
5内まで至ると、所定深さ掘削し(既設地下タンク1も
掘削深さに応じた分ずつ徐々に撤去する)、図3に示す
ように、該掘削された凍土5の内壁面5aに融解防止部
材10を全面に設置する。本実施例において、この融解
防止部材10は、内壁面5aに吹付コンクリート12等
で内巻状に保持された伝熱性を有する凍結管11と、こ
れら吹付コンクリート12および凍結管11の内壁面5
aに対し反対側にアンカー14で全面に貼付される断熱
コンクリートパネル等の断熱材13とで構成されてい
る。ここで、凍結管11内には、凍土5の内壁面5aの
融解による脆弱化を防止することができる程度に温度制
御された液状媒体が循環される。なお、この液状媒体の
循環および温度制御を行う図示せぬ制御装置は、例えば
地表面6に、掘削開始前に構築されている。
を、該既設地下タンク1を撤去しつつ所定深さ掘削す
る。ここで、掘削の初期は、上部山留壁8の内壁面8a
より内側を掘削し、さらに該内壁面8aに略沿って掘削
を進行させる。そして、この掘削時に、掘削範囲が凍土
5内まで至ると、所定深さ掘削し(既設地下タンク1も
掘削深さに応じた分ずつ徐々に撤去する)、図3に示す
ように、該掘削された凍土5の内壁面5aに融解防止部
材10を全面に設置する。本実施例において、この融解
防止部材10は、内壁面5aに吹付コンクリート12等
で内巻状に保持された伝熱性を有する凍結管11と、こ
れら吹付コンクリート12および凍結管11の内壁面5
aに対し反対側にアンカー14で全面に貼付される断熱
コンクリートパネル等の断熱材13とで構成されてい
る。ここで、凍結管11内には、凍土5の内壁面5aの
融解による脆弱化を防止することができる程度に温度制
御された液状媒体が循環される。なお、この液状媒体の
循環および温度制御を行う図示せぬ制御装置は、例えば
地表面6に、掘削開始前に構築されている。
【0012】このような、掘削および撤去工程と、融解
防止部材10の凍結管11および断熱材13の設置工程
とを交互に行って、図4に示すように、既設地下タンク
1を完全撤去するとともに、所定深さまで掘削を行い、
既設地下タンク1より一回り大きく深さの深い凹部15
を凍土5内に形成することになる(便宜上、非凍土内に
施工された山留壁8の内側は、凹部15とは別の開口部
16と称する)。そして、このようにして掘削された、
開口部16および凹部15に、床付け完了後、既設地下
タンク1と同様の新設地下タンク17の底版18および
側壁19を通常通りの工法で構築する。この新設地下タ
ンク17は、深さが増大されることにより貯蔵容量の増
大が図られている。
防止部材10の凍結管11および断熱材13の設置工程
とを交互に行って、図4に示すように、既設地下タンク
1を完全撤去するとともに、所定深さまで掘削を行い、
既設地下タンク1より一回り大きく深さの深い凹部15
を凍土5内に形成することになる(便宜上、非凍土内に
施工された山留壁8の内側は、凹部15とは別の開口部
16と称する)。そして、このようにして掘削された、
開口部16および凹部15に、床付け完了後、既設地下
タンク1と同様の新設地下タンク17の底版18および
側壁19を通常通りの工法で構築する。この新設地下タ
ンク17は、深さが増大されることにより貯蔵容量の増
大が図られている。
【0013】なお、一回の掘削深さは、掘削した後、融
解防止部材10の凍結管11および断熱材13の設置を
行っても凍土5が融解により脆弱化して内壁面5aが崩
落することがないようこれら凍結管11および断熱材1
3の設置作業時間等に応じて適宜設定されるようになっ
ている。また、凍結管11は、例えば凹部15の掘削の
略全範囲に対応する長さ分あらかじめ用意して液状媒体
を循環させておき、掘削の進行に伴って、剥き出された
内壁面5aに対応した部分だけ設置していく方法、ある
いは剥き出された内壁面5aに対応した長さ分だけ用意
してこれを設置し、掘削および撤去工程の進行に伴って
順次凍結管11を連結して増設する方法等がある。後者
の方法の場合、前回掘削までの凍結管11に増設分を連
結する必要があるため、この連結時には、液状媒体の、
連結カ所からの液漏れ等を防止しつつ制御装置による循
環を停止させることになる。
解防止部材10の凍結管11および断熱材13の設置を
行っても凍土5が融解により脆弱化して内壁面5aが崩
落することがないようこれら凍結管11および断熱材1
3の設置作業時間等に応じて適宜設定されるようになっ
ている。また、凍結管11は、例えば凹部15の掘削の
略全範囲に対応する長さ分あらかじめ用意して液状媒体
を循環させておき、掘削の進行に伴って、剥き出された
内壁面5aに対応した部分だけ設置していく方法、ある
いは剥き出された内壁面5aに対応した長さ分だけ用意
してこれを設置し、掘削および撤去工程の進行に伴って
順次凍結管11を連結して増設する方法等がある。後者
の方法の場合、前回掘削までの凍結管11に増設分を連
結する必要があるため、この連結時には、液状媒体の、
連結カ所からの液漏れ等を防止しつつ制御装置による循
環を停止させることになる。
【0014】以上に述べたように、本実施例によれば、
融解防止部材10を設置して外気の影響を排除しかつ凍
結温度を維持することにより内壁面5aの融解による脆
弱化を防止しつつ、凍土5内に凹部15を掘削形成する
ため、該凹部15の内壁面5aは、強度および剛性が大
きい凍結状態が維持され崩落することがなくなり、よっ
て、凹部15の全内壁面に設けるべき山留壁が不要とな
る。したがって、山留壁構築における低温対策が不要に
なることは勿論、山留壁構築分のコストを低減できると
ともに工期の短縮が図れる等の効果があり、凍土5を有
効に利用して新設地下タンク17を容易に構築すること
ができることになる。また、このように構築された新設
地下タンク17は、周囲に凍土5が存在することになり
該凍土部分が止水壁となるため、止水性能が向上する。
融解防止部材10を設置して外気の影響を排除しかつ凍
結温度を維持することにより内壁面5aの融解による脆
弱化を防止しつつ、凍土5内に凹部15を掘削形成する
ため、該凹部15の内壁面5aは、強度および剛性が大
きい凍結状態が維持され崩落することがなくなり、よっ
て、凹部15の全内壁面に設けるべき山留壁が不要とな
る。したがって、山留壁構築における低温対策が不要に
なることは勿論、山留壁構築分のコストを低減できると
ともに工期の短縮が図れる等の効果があり、凍土5を有
効に利用して新設地下タンク17を容易に構築すること
ができることになる。また、このように構築された新設
地下タンク17は、周囲に凍土5が存在することになり
該凍土部分が止水壁となるため、止水性能が向上する。
【0015】なお、上記実施例においては、凍結管11
と断熱材13とを凍土5の内壁面5aに設置するものを
例にとり説明したが、気温が低い場合等には断熱材13
のみを設けてもよい。また、上記実施例においては、地
表面6側が凍土ではないため、この非凍土の地盤には部
分的に山留壁8を設けたが、地表面6まで凍土である場
合には、このような山留壁は一切不要である。さらに、
上記実施例においては、地下構造物として地下タンクを
例にとり、しかもその施工方法として、既設の地下タン
クを撤去した後、該既設地下タンクにより生じた凍土内
に新設の地下タンクを構築する場合を説明したが、これ
に限定されることなく、凍土内の地下構造物であれば、
例えば、寒冷地における凍土土壌に他の種々の地下構造
物を構築する場合にもすべて適用可能であり、さらに
は、安定液を用いても掘削内壁面が崩落してしまう超軟
弱地盤等において前記崩落を防止するために地盤を凍結
させて強制的に掘削を行う凍結工法にも適用可能であ
る。
と断熱材13とを凍土5の内壁面5aに設置するものを
例にとり説明したが、気温が低い場合等には断熱材13
のみを設けてもよい。また、上記実施例においては、地
表面6側が凍土ではないため、この非凍土の地盤には部
分的に山留壁8を設けたが、地表面6まで凍土である場
合には、このような山留壁は一切不要である。さらに、
上記実施例においては、地下構造物として地下タンクを
例にとり、しかもその施工方法として、既設の地下タン
クを撤去した後、該既設地下タンクにより生じた凍土内
に新設の地下タンクを構築する場合を説明したが、これ
に限定されることなく、凍土内の地下構造物であれば、
例えば、寒冷地における凍土土壌に他の種々の地下構造
物を構築する場合にもすべて適用可能であり、さらに
は、安定液を用いても掘削内壁面が崩落してしまう超軟
弱地盤等において前記崩落を防止するために地盤を凍結
させて強制的に掘削を行う凍結工法にも適用可能であ
る。
【0016】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
凍土内に、内壁面の融解による脆弱化を防止しつつ凹部
を掘削形成するため、該凹部の内壁面は、強度および剛
性が大きい凍結状態が維持され崩落することがなくな
り、よって、山留壁が不要となる。したがって、山留壁
構築における低温対策が不要になることは勿論、山留壁
構築分のコストを低減できるとともに工期の短縮が図れ
る等の効果があり、凍土を有効に利用して地下構造物を
容易に構築することができることになる。
凍土内に、内壁面の融解による脆弱化を防止しつつ凹部
を掘削形成するため、該凹部の内壁面は、強度および剛
性が大きい凍結状態が維持され崩落することがなくな
り、よって、山留壁が不要となる。したがって、山留壁
構築における低温対策が不要になることは勿論、山留壁
構築分のコストを低減できるとともに工期の短縮が図れ
る等の効果があり、凍土を有効に利用して地下構造物を
容易に構築することができることになる。
【図1】本発明の一実施例による凍土内地下構造物の施
工方法の、実施前の状態を示す鉛直方向に沿う断面図で
ある。
工方法の、実施前の状態を示す鉛直方向に沿う断面図で
ある。
【図2】本発明の一実施例による凍土内地下構造物の施
工方法の、非凍土部分への山留壁構築状態を示す鉛直方
向に沿う断面図である。
工方法の、非凍土部分への山留壁構築状態を示す鉛直方
向に沿う断面図である。
【図3】本発明の一実施例による凍土内地下構造物の施
工方法の、凍土内壁面への融解防止部材である凍結管お
よび断熱材の設置状態を示す鉛直方向に沿う断面図であ
る。
工方法の、凍土内壁面への融解防止部材である凍結管お
よび断熱材の設置状態を示す鉛直方向に沿う断面図であ
る。
【図4】本発明の一実施例による凍土内地下構造物の施
工方法の、凍土へ凹部を形成しさらに新設地下タンクを
構築した状態を示す鉛直方向に沿う断面図である。
工方法の、凍土へ凹部を形成しさらに新設地下タンクを
構築した状態を示す鉛直方向に沿う断面図である。
5 凍土 5a 内壁面 15 凹部 17 新設地下タンク(地下構造物)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 根本 光男 東京都港区海岸一丁目5番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 宮▲崎▼ 信一 東京都港区海岸一丁目5番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 中島 隆 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 了戒 公利 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 坂手 正直 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 清水 良彦 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 小田原 卓郎 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 凍土内に、内壁面の融解による脆弱化を
防止しつつ凹部を掘削形成し、該凹部内に地下構造物を
構築することを特徴とする凍土内地下構造物の施工方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7153716A JPH093938A (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | 凍土内地下構造物の施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7153716A JPH093938A (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | 凍土内地下構造物の施工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH093938A true JPH093938A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15568547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7153716A Withdrawn JPH093938A (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | 凍土内地下構造物の施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH093938A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100826573B1 (ko) * | 2007-04-09 | 2008-04-30 | 김상록 | 동결공법을 이용한 흙막이용 가시설의 시공방법 |
| CN106284413A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-01-04 | 朱凤起 | 一种管廊管片 |
| CN106320376A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-01-11 | 朱凤起 | 一种管廊 |
| JP2017101452A (ja) * | 2015-12-01 | 2017-06-08 | 前田建設工業株式会社 | 凍土の造成方法、及び止水装置 |
| CN115075281A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-09-20 | 西南石油大学 | 可减缓冻土热扰动的cfg桩-筏板复合地基结构及施工方法 |
-
1995
- 1995-06-20 JP JP7153716A patent/JPH093938A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100826573B1 (ko) * | 2007-04-09 | 2008-04-30 | 김상록 | 동결공법을 이용한 흙막이용 가시설의 시공방법 |
| JP2017101452A (ja) * | 2015-12-01 | 2017-06-08 | 前田建設工業株式会社 | 凍土の造成方法、及び止水装置 |
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