JPH11324554A - 原位置地盤凍結用冷媒の循環装置 - Google Patents
原位置地盤凍結用冷媒の循環装置Info
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- JPH11324554A JPH11324554A JP13012498A JP13012498A JPH11324554A JP H11324554 A JPH11324554 A JP H11324554A JP 13012498 A JP13012498 A JP 13012498A JP 13012498 A JP13012498 A JP 13012498A JP H11324554 A JPH11324554 A JP H11324554A
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷媒にエタノールを使用し、この冷媒を閉回
路システムで強制的に循環させるエタノール法循環装置
を提供する。 【解決手段】 原位置地盤中に埋設された凍結管におけ
る凍結用外管の上部に接続された冷媒の戻り管は補助タ
ンクと接続され、吸い揚げ管を前記補助タンクと接続さ
れ冷媒としてのエタノールを吸い揚げ循環させる循環ポ
ンプの吐出側の配管は冷却槽の冷却コイルを経て前記凍
結管の凍結用内管と接続されている。
路システムで強制的に循環させるエタノール法循環装置
を提供する。 【解決手段】 原位置地盤中に埋設された凍結管におけ
る凍結用外管の上部に接続された冷媒の戻り管は補助タ
ンクと接続され、吸い揚げ管を前記補助タンクと接続さ
れ冷媒としてのエタノールを吸い揚げ循環させる循環ポ
ンプの吐出側の配管は冷却槽の冷却コイルを経て前記凍
結管の凍結用内管と接続されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、原位置地盤凍結
サンプリング法の実施に使用される地盤凍結用冷媒の循
環装置（地盤凍結装置）の技術分野に属し、更に云え
ば、冷媒にエタノールを使用し、この冷媒を閉回路シス
テムで強制的に循環させるエタノール法循環装置に関す
る。
サンプリング法の実施に使用される地盤凍結用冷媒の循
環装置（地盤凍結装置）の技術分野に属し、更に云え
ば、冷媒にエタノールを使用し、この冷媒を閉回路シス
テムで強制的に循環させるエタノール法循環装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、砂質または礫質地盤の地盤調査の
ために高品質の乱されない試料を採取する手段として、
例えば本出願人が所有する特許第１７０９０２９号（特
公平３ー８０２３７号）、特許第１７６８５４９号（特
公平４ー５２８０３号）、特許第１７６８５５０号（特
公平４ー５２８４０号）公報に開示した、原位置地盤を
凍結する凍結サンプリング方法が公知であり、実用に供
されている。
ために高品質の乱されない試料を採取する手段として、
例えば本出願人が所有する特許第１７０９０２９号（特
公平３ー８０２３７号）、特許第１７６８５４９号（特
公平４ー５２８０３号）、特許第１７６８５５０号（特
公平４ー５２８４０号）公報に開示した、原位置地盤を
凍結する凍結サンプリング方法が公知であり、実用に供
されている。
【０００３】前記凍結サンプリング方法の実施にあた
り、地盤凍結用の冷媒としては、液体窒素、エタノ
ールとドライアイスの混合液、ブライン、の３種類が
一般的に使用される。前記の液体窒素は、マイナス１
９６℃と前記３種類の冷媒中でもっとも低温の冷媒物質
であるが、液体窒素の単価は高く、法規により管理者の
常駐義務が課せられており、タンクローリーの常駐費用
等の負担もあって、凍結コストが高い欠点がある。の
ブラインは、マイナス３０℃程度の冷媒で、液体窒素に
比して凍結所要時間（工期）が大幅に長引くと共に冷媒
循環装置を運転するための電源の確保、及び保守管理の
人件費が嵩む欠点がある。前記のエタノールとドライ
アイスの混合液は、冷媒としての循環温度がマイナス７
０℃前後で、液体窒素には劣るものの、ブラインに対し
ては数倍に高い冷却能力がある。しかも冷媒として使用
する、エタノール（又はメタノールでも可）とドライア
イスの混合液は安価であるため、全体の凍結コストを大
幅に節約できる。
り、地盤凍結用の冷媒としては、液体窒素、エタノ
ールとドライアイスの混合液、ブライン、の３種類が
一般的に使用される。前記の液体窒素は、マイナス１
９６℃と前記３種類の冷媒中でもっとも低温の冷媒物質
であるが、液体窒素の単価は高く、法規により管理者の
常駐義務が課せられており、タンクローリーの常駐費用
等の負担もあって、凍結コストが高い欠点がある。の
ブラインは、マイナス３０℃程度の冷媒で、液体窒素に
比して凍結所要時間（工期）が大幅に長引くと共に冷媒
循環装置を運転するための電源の確保、及び保守管理の
人件費が嵩む欠点がある。前記のエタノールとドライ
アイスの混合液は、冷媒としての循環温度がマイナス７
０℃前後で、液体窒素には劣るものの、ブラインに対し
ては数倍に高い冷却能力がある。しかも冷媒として使用
する、エタノール（又はメタノールでも可）とドライア
イスの混合液は安価であるため、全体の凍結コストを大
幅に節約できる。
【０００４】そこで従来、上記のように安価に、手軽に
（法的規制を受けることなく）入手して使用できる「エ
タノールとドライアイスの混合液」を原位置地盤凍結用
の冷媒に使用した循環装置を、本出願人所有の実用新案
登録第１９８０５３９号（実開平４ー４７３３３号）公
報に開示している。前記循環装置を簡単に説明すると、
図４に例示したように、原位置地盤１の地中に埋設され
た「凍結管」を構成する往路側の凍結用内管２の上端は
ガス抜き用に大気に開放されている。同凍結用内管２と
は下端部で連通する復路側の凍結用外管５の上端部は地
上に設置した冷媒受け槽６と接続し、地盤の冷却に供し
た後の戻り冷媒を一時的に貯める構成とされている。地
上の前記冷媒受け槽６よりも高い位置に設けた冷媒供給
槽４と、前記凍結用内管２の上部とが供給管３で接続さ
れている。前記の冷媒受け槽６と冷媒供給槽４とは、中
間に循環ポンプ１１を設けた冷媒戻し管１０で接続され
ている。冷媒戻し管１０と冷媒供給槽４との接続位置
は、冷媒供給槽４に収容された冷媒７の液面よりも十分
に高い位置とし、エタノールとドライアイスの混合液中
のドライアイスが発生するガスを分離可能としている。
そして、冷媒供給槽４内の冷媒液面と、冷媒受け槽６内
の冷媒液面との液面差Ｈを利用した重力作用で冷媒を凍
結管へ循環させ、凍結管の外周に一定厚さの凍結土１´
を形成する構成である。
（法的規制を受けることなく）入手して使用できる「エ
タノールとドライアイスの混合液」を原位置地盤凍結用
の冷媒に使用した循環装置を、本出願人所有の実用新案
登録第１９８０５３９号（実開平４ー４７３３３号）公
報に開示している。前記循環装置を簡単に説明すると、
図４に例示したように、原位置地盤１の地中に埋設され
た「凍結管」を構成する往路側の凍結用内管２の上端は
ガス抜き用に大気に開放されている。同凍結用内管２と
は下端部で連通する復路側の凍結用外管５の上端部は地
上に設置した冷媒受け槽６と接続し、地盤の冷却に供し
た後の戻り冷媒を一時的に貯める構成とされている。地
上の前記冷媒受け槽６よりも高い位置に設けた冷媒供給
槽４と、前記凍結用内管２の上部とが供給管３で接続さ
れている。前記の冷媒受け槽６と冷媒供給槽４とは、中
間に循環ポンプ１１を設けた冷媒戻し管１０で接続され
ている。冷媒戻し管１０と冷媒供給槽４との接続位置
は、冷媒供給槽４に収容された冷媒７の液面よりも十分
に高い位置とし、エタノールとドライアイスの混合液中
のドライアイスが発生するガスを分離可能としている。
そして、冷媒供給槽４内の冷媒液面と、冷媒受け槽６内
の冷媒液面との液面差Ｈを利用した重力作用で冷媒を凍
結管へ循環させ、凍結管の外周に一定厚さの凍結土１´
を形成する構成である。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】従来の図４に示した
エタノールとドライアイスの混合液を冷媒とする循環装
置は、冷媒供給槽４と冷媒受け槽６のそれぞれに収容し
た冷媒７の液面差Ｈを動力源として冷媒を循環させ地盤
の凍結を進める構成であるが、前記の液面差Ｈは冷媒７
の循環流動を伴うため定常的ではなく、むしろ不安定に
大小に変化する傾向がある。その結果、冷媒の循環流量
も変化するので、凍結管による地盤の凍結能力も変化し
て設計通りに地盤凍結を達成できない場合があり、現場
における手順が乱れ工期が長引く問題がある。
エタノールとドライアイスの混合液を冷媒とする循環装
置は、冷媒供給槽４と冷媒受け槽６のそれぞれに収容し
た冷媒７の液面差Ｈを動力源として冷媒を循環させ地盤
の凍結を進める構成であるが、前記の液面差Ｈは冷媒７
の循環流動を伴うため定常的ではなく、むしろ不安定に
大小に変化する傾向がある。その結果、冷媒の循環流量
も変化するので、凍結管による地盤の凍結能力も変化し
て設計通りに地盤凍結を達成できない場合があり、現場
における手順が乱れ工期が長引く問題がある。
【０００６】しかも冷媒戻し管１０に設置した循環ポン
プ１１は、もともと低温流体であると送給能力が半分ぐ
らいまで低下する上に、冷媒受け槽６へ回帰した冷媒
７、即ち、液体としてのメタノールと、固体であるドラ
イアイス、及びドライアイスが発生するガスの所謂３種
混合液を送る条件で運転され、当該ポンプの負荷が大き
いため、規定通りの流量を送ることができず、ひいては
前記の液面差Ｈが不安定に変動する要因にもなってい
る。
プ１１は、もともと低温流体であると送給能力が半分ぐ
らいまで低下する上に、冷媒受け槽６へ回帰した冷媒
７、即ち、液体としてのメタノールと、固体であるドラ
イアイス、及びドライアイスが発生するガスの所謂３種
混合液を送る条件で運転され、当該ポンプの負荷が大き
いため、規定通りの流量を送ることができず、ひいては
前記の液面差Ｈが不安定に変動する要因にもなってい
る。
【０００７】従って、本発明の目的は、冷媒は純粋に液
体のみ（エタノール）の循環であり、この冷媒を循環ポ
ンプにより強制的に必要流量を安定的に凍結管へ送る構
成であり、よって設計したとおりの冷却能力を発揮せし
め、ひいては凍結所要時間（工期）を短縮できる原位置
地盤凍結用冷媒の循環装置を提供することである。本発
明の次の目的は、冷却槽の大きさ、または数量の調整が
容易に可能で、冷媒の流量及び冷媒温度の調整が容易に
可能な原位置地盤凍結用冷媒の循環装置を提供すること
である。
体のみ（エタノール）の循環であり、この冷媒を循環ポ
ンプにより強制的に必要流量を安定的に凍結管へ送る構
成であり、よって設計したとおりの冷却能力を発揮せし
め、ひいては凍結所要時間（工期）を短縮できる原位置
地盤凍結用冷媒の循環装置を提供することである。本発
明の次の目的は、冷却槽の大きさ、または数量の調整が
容易に可能で、冷媒の流量及び冷媒温度の調整が容易に
可能な原位置地盤凍結用冷媒の循環装置を提供すること
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、請求項１記載の発明に係る原位置地
盤凍結用冷媒の循環装置は、原位置地盤中に埋設された
凍結管における凍結用外管の上部に接続された冷媒の戻
り管は補助タンクと接続され、吸い揚げ管を前記補助タ
ンクと接続され冷媒としてのエタノールを吸い揚げ循環
させる循環ポンプの吐出側の配管は冷却槽の冷却コイル
を経て前記凍結管の凍結用内管と接続されていることを
特徴とする。
ための手段として、請求項１記載の発明に係る原位置地
盤凍結用冷媒の循環装置は、原位置地盤中に埋設された
凍結管における凍結用外管の上部に接続された冷媒の戻
り管は補助タンクと接続され、吸い揚げ管を前記補助タ
ンクと接続され冷媒としてのエタノールを吸い揚げ循環
させる循環ポンプの吐出側の配管は冷却槽の冷却コイル
を経て前記凍結管の凍結用内管と接続されていることを
特徴とする。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１に記載し
た原位置地盤凍結用冷媒の循環装置において、冷却槽の
中には冷却コイルの冷媒としてエタノールとドライアイ
スの混合液が投入されていることを特徴とする。請求項
３記載の発明は、請求項１又は２に記載した原位置地盤
凍結用冷媒の循環装置において、冷却槽には、その冷媒
を構成するドライアイスを、当該冷媒の温度を検出する
温度センサーの測定値に基いて一定量自動投入する供給
手段が付設されていることを特徴とする。
た原位置地盤凍結用冷媒の循環装置において、冷却槽の
中には冷却コイルの冷媒としてエタノールとドライアイ
スの混合液が投入されていることを特徴とする。請求項
３記載の発明は、請求項１又は２に記載した原位置地盤
凍結用冷媒の循環装置において、冷却槽には、その冷媒
を構成するドライアイスを、当該冷媒の温度を検出する
温度センサーの測定値に基いて一定量自動投入する供給
手段が付設されていることを特徴とする。
【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１に記載し
た原位置地盤凍結用冷媒の循環装置において、循環ポン
プは、水分を含まない不凍性流体の圧力を動力源として
駆動されるダイアフラム型ポンプであることを特徴とす
る。
た原位置地盤凍結用冷媒の循環装置において、循環ポン
プは、水分を含まない不凍性流体の圧力を動力源として
駆動されるダイアフラム型ポンプであることを特徴とす
る。
【００１１】
【発明の実施の形態及び実施例】次に、図示した本発明
の実施形態及び実施例を説明する。図１には、請求項１
記載の発明に係る原位置地盤凍結用冷媒の循環装置の回
路図を示している。原位置地盤１中に埋設された凍結管
Ａを構成する凍結用外管５はその上端部を完全に密閉さ
れ、同上部に接続された冷媒の戻り管１２は断熱構造容
器として構成された中継用の補助タンク１３における第
１槽部１３ａと接続されており、回帰した冷媒（エタノ
ール）は第１槽部１３ａへ次々と放流される。前記補助
タンク１３の第１槽部１３ａとは溢流堰１３ｃで仕切ら
れた隣の第２槽部１３ｂに循環ポンプ１４の吸い揚げ管
１４ａが接続され、同循環ポンプ１４が冷媒としてのエ
タノールを吸い揚げ強制的に循環させる。同循環ポンプ
１４の吐出側の配管１５は、冷媒の冷却槽１６内の冷却
コイル１７を経て、前記原位置地盤１中に埋設された凍
結管Ａの凍結用内管２と接続され、冷媒循環の閉回路が
構成されている。冷媒としてのエタノールは、前記の循
環ポンプ１４の能力にしたがって強制的に凍結管Ａを循
環され、地盤１の凍結が急速に行われる。
の実施形態及び実施例を説明する。図１には、請求項１
記載の発明に係る原位置地盤凍結用冷媒の循環装置の回
路図を示している。原位置地盤１中に埋設された凍結管
Ａを構成する凍結用外管５はその上端部を完全に密閉さ
れ、同上部に接続された冷媒の戻り管１２は断熱構造容
器として構成された中継用の補助タンク１３における第
１槽部１３ａと接続されており、回帰した冷媒（エタノ
ール）は第１槽部１３ａへ次々と放流される。前記補助
タンク１３の第１槽部１３ａとは溢流堰１３ｃで仕切ら
れた隣の第２槽部１３ｂに循環ポンプ１４の吸い揚げ管
１４ａが接続され、同循環ポンプ１４が冷媒としてのエ
タノールを吸い揚げ強制的に循環させる。同循環ポンプ
１４の吐出側の配管１５は、冷媒の冷却槽１６内の冷却
コイル１７を経て、前記原位置地盤１中に埋設された凍
結管Ａの凍結用内管２と接続され、冷媒循環の閉回路が
構成されている。冷媒としてのエタノールは、前記の循
環ポンプ１４の能力にしたがって強制的に凍結管Ａを循
環され、地盤１の凍結が急速に行われる。
【００１２】本発明の場合、冷媒としてのエタノール
は、冷却槽１６内の冷却コイル１７を通過する間に、同
冷却槽１６に収容された冷媒１８により約７０℃の温度
に冷却され、地盤の凍結に供される。冷却槽１６の中に
は、冷却コイル１７の冷媒１８としてエタノールとドラ
イアイスの混合液が投入され使用されている（請求項２
記載の発明）。従って、凍結用内管２へはおよそマイナ
ス７０℃程度の冷媒が供給される。これが地盤の凍結作
用を終えて凍結外管５から補助タンク１３へ回帰した冷
媒の温度はおよそマイナス４０℃ぐらいまで上昇してい
る。このような次第で、冷却槽１６内の冷媒１８の温度
も次第に上昇するので、規模によっては数日に及ぶ地盤
の凍結工期の間は、冷媒１８の温度を計測しつつ、１日
あたり２回ぐらい昼夜を問わずドライアイスを供給して
冷媒温度の維持を図る管理者の存在が必要となる。
は、冷却槽１６内の冷却コイル１７を通過する間に、同
冷却槽１６に収容された冷媒１８により約７０℃の温度
に冷却され、地盤の凍結に供される。冷却槽１６の中に
は、冷却コイル１７の冷媒１８としてエタノールとドラ
イアイスの混合液が投入され使用されている（請求項２
記載の発明）。従って、凍結用内管２へはおよそマイナ
ス７０℃程度の冷媒が供給される。これが地盤の凍結作
用を終えて凍結外管５から補助タンク１３へ回帰した冷
媒の温度はおよそマイナス４０℃ぐらいまで上昇してい
る。このような次第で、冷却槽１６内の冷媒１８の温度
も次第に上昇するので、規模によっては数日に及ぶ地盤
の凍結工期の間は、冷媒１８の温度を計測しつつ、１日
あたり２回ぐらい昼夜を問わずドライアイスを供給して
冷媒温度の維持を図る管理者の存在が必要となる。
【００１３】請求項３記載の発明によれば、地盤凍結の
期間中の管理者の常駐を必要なくする手段として、図２
および図３に詳細を示したように冷却槽１６の構造を改
良した。この冷却槽１６は、高さが１２０センチメート
ルぐらいの大きさで、その開閉自在な蓋１６ａの上にド
ライアイスボックス１９を一体的に設け、該ドライアイ
スボックス１９と直下の冷却槽内との境界部分に、電動
機構２０で開閉される仕切板２１が設置されている。ま
た、冷却槽１６内の上下の複数箇所に冷媒１８の温度を
計測する温度センサー２２が設置されている。図示を省
略した制御装置の働きにより、冷媒１８の温度を検出し
た温度センサー２２の測定値が許容範囲以上（例えば６
５℃ぐらい）に上昇すると、前記電動機構２０が作動し
て仕切板２１が全開とされ、ドライアイスボックス１９
内に収容したドライアイス２３を直下の冷却槽１６内へ
自動投入する供給手段が付設されている。ドライアイス
ボックス１９内へ１回分相当量のドライアイス２３を投
入しておけば、１/２日分の常駐管理は無用となる。或
いはドライアイスボックス１９内には、複数回分のドラ
イアイスを区分けして投入しておけば、更に長期間の管
理が無用となる。また、電動機構２０による仕切板２１
の開閉動作に際し、同時に加振機構を連動させ、もって
ドライアイス２３の落下を振動の付与によって確実にす
る工夫も好ましい。温度センサー２２による冷媒温度の
計測のバラツキを未然に防止するため、冷却槽１６の中
には、タイマーにより一定時間おきに作動する対流ポン
プ２５が設置されている。図２中の符号２４はドライア
イスが発生する炭酸ガスを放出するため蓋１６ａに設け
た孔である。また、図３中の符号１７ａ，１７ｂは冷却
コイル１７への出入口（管継手）である。
期間中の管理者の常駐を必要なくする手段として、図２
および図３に詳細を示したように冷却槽１６の構造を改
良した。この冷却槽１６は、高さが１２０センチメート
ルぐらいの大きさで、その開閉自在な蓋１６ａの上にド
ライアイスボックス１９を一体的に設け、該ドライアイ
スボックス１９と直下の冷却槽内との境界部分に、電動
機構２０で開閉される仕切板２１が設置されている。ま
た、冷却槽１６内の上下の複数箇所に冷媒１８の温度を
計測する温度センサー２２が設置されている。図示を省
略した制御装置の働きにより、冷媒１８の温度を検出し
た温度センサー２２の測定値が許容範囲以上（例えば６
５℃ぐらい）に上昇すると、前記電動機構２０が作動し
て仕切板２１が全開とされ、ドライアイスボックス１９
内に収容したドライアイス２３を直下の冷却槽１６内へ
自動投入する供給手段が付設されている。ドライアイス
ボックス１９内へ１回分相当量のドライアイス２３を投
入しておけば、１/２日分の常駐管理は無用となる。或
いはドライアイスボックス１９内には、複数回分のドラ
イアイスを区分けして投入しておけば、更に長期間の管
理が無用となる。また、電動機構２０による仕切板２１
の開閉動作に際し、同時に加振機構を連動させ、もって
ドライアイス２３の落下を振動の付与によって確実にす
る工夫も好ましい。温度センサー２２による冷媒温度の
計測のバラツキを未然に防止するため、冷却槽１６の中
には、タイマーにより一定時間おきに作動する対流ポン
プ２５が設置されている。図２中の符号２４はドライア
イスが発生する炭酸ガスを放出するため蓋１６ａに設け
た孔である。また、図３中の符号１７ａ，１７ｂは冷却
コイル１７への出入口（管継手）である。
【００１４】いずれにしても本発明の場合、循環ポンプ
１４は、メタノール（液体）のみから成る冷媒を強制循
環させるので、それが低温物質であるという負担はある
としても、従来のような気体、液体、固体の３種混合液
を送る場合の負荷に比較すれば遙かに小さい負荷で運転
することができ、その分循環ポンプ１４は本来の能力を
発揮して大量の冷媒を循環させ、地盤を急速に凍結して
凍結所要時間（工期）の短縮を達成できる。循環ポンプ
１４の吐出側の配管１５を複数の冷却槽１６の冷却コイ
ル１７と直列又は並列に接続し、又は前記接続態様をバ
ルブの操作等によって調整することにより、冷媒の流
量、温度の調整を広範に行うことができ、地盤の凍結を
制御可能である。
１４は、メタノール（液体）のみから成る冷媒を強制循
環させるので、それが低温物質であるという負担はある
としても、従来のような気体、液体、固体の３種混合液
を送る場合の負荷に比較すれば遙かに小さい負荷で運転
することができ、その分循環ポンプ１４は本来の能力を
発揮して大量の冷媒を循環させ、地盤を急速に凍結して
凍結所要時間（工期）の短縮を達成できる。循環ポンプ
１４の吐出側の配管１５を複数の冷却槽１６の冷却コイ
ル１７と直列又は並列に接続し、又は前記接続態様をバ
ルブの操作等によって調整することにより、冷媒の流
量、温度の調整を広範に行うことができ、地盤の凍結を
制御可能である。
【００１５】次に、前記の地盤凍結用冷媒の循環ポンプ
１４には、本出願人が所有する特許第２７１９６１４号
の発明に係るダイアフラム型ポンプが好適に使用され
る。のみならず、当該循環ポンプ１４の動力源として
は、旧来の圧縮空気に代えて、水分を一切含まない窒素
ガスを圧縮したものが好適に使用される（請求項４記載
の発明）。何故なら、多かれ少なかれ必ず水分が含まれ
ている圧縮空気を動力源に使用すると、前記特許発明の
ように肝心な部分を面状ヒータの如き加温手段で暖めて
もなお、マイナス４０℃以下の冷媒の循環に長らく使用
すると、水分の凍結による弊害を避けられず、ポンプの
能力低下は必至である。この点、水分を含まない窒素ガ
スを使用すると、水分凍結の弊害は無いに等しいのであ
る。
１４には、本出願人が所有する特許第２７１９６１４号
の発明に係るダイアフラム型ポンプが好適に使用され
る。のみならず、当該循環ポンプ１４の動力源として
は、旧来の圧縮空気に代えて、水分を一切含まない窒素
ガスを圧縮したものが好適に使用される（請求項４記載
の発明）。何故なら、多かれ少なかれ必ず水分が含まれ
ている圧縮空気を動力源に使用すると、前記特許発明の
ように肝心な部分を面状ヒータの如き加温手段で暖めて
もなお、マイナス４０℃以下の冷媒の循環に長らく使用
すると、水分の凍結による弊害を避けられず、ポンプの
能力低下は必至である。この点、水分を含まない窒素ガ
スを使用すると、水分凍結の弊害は無いに等しいのであ
る。
【００１６】
【本発明が奏する効果】請求項１〜４記載の発明に係る
原位置地盤凍結用冷媒の循環装置によれば、冷媒を循環
ポンプにより閉回路内で強制循環させるので、同循環ポ
ンプの能力ないしその制御として、地盤凍結を確実に操
作できる。しかも、冷媒はエタノール単独であるため、
循環ポンプの負担が少なく、大量の冷媒を強制循環し
て、地盤凍結の所要時間（工期）を短縮できる。
原位置地盤凍結用冷媒の循環装置によれば、冷媒を循環
ポンプにより閉回路内で強制循環させるので、同循環ポ
ンプの能力ないしその制御として、地盤凍結を確実に操
作できる。しかも、冷媒はエタノール単独であるため、
循環ポンプの負担が少なく、大量の冷媒を強制循環し
て、地盤凍結の所要時間（工期）を短縮できる。
【００１７】また、冷却槽の大きさ、数量を調整するこ
とにより、冷媒の温度、流量を調整することが容易に可
能であり、この意味でも地盤凍結の設計及び制御を広範
に可能ならしめる。その上、冷却槽にドライアイスを一
定量自動投入する供給手段を付設することにより、凍結
期間中の管理者の常駐の必要をなくし、省人化によるコ
ストダウンを図ることも可能である。
とにより、冷媒の温度、流量を調整することが容易に可
能であり、この意味でも地盤凍結の設計及び制御を広範
に可能ならしめる。その上、冷却槽にドライアイスを一
定量自動投入する供給手段を付設することにより、凍結
期間中の管理者の常駐の必要をなくし、省人化によるコ
ストダウンを図ることも可能である。
【図１】請求項１記載の発明に係る循環装置の回路図で
ある。
ある。
【図２】冷却槽の垂直断面図である。
【図３】冷却槽の蓋を開いた側面図である。
【図４】従来の循環装置を示した断面図である。
Ａ 凍結管 ５ 凍結用外管 １２ 戻り管 １３ 補助タンク １４ａ 吸い揚げ管 １４ 循環ポンプ １５ 吐出側配管 １６ 冷却槽 １７ 冷却コイル ２ 凍結用内管 １８ 冷媒（エタノールとドライアイスの混合液） ２２ 温度センサー １９ ドライアイスボックス ２０ 電動機構 ２１ 仕切板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 乾 一幸 東京都目黒区東が丘二丁目11番16号 株式 会社東京ソイルリサーチ内
Claims (4)
- 【請求項１】 原位置地盤中に埋設された凍結管におけ
る凍結用外管の上部に接続された冷媒の戻り管は補助タ
ンクと接続され、吸い揚げ管を前記補助タンクと接続さ
れ冷媒としてのエタノールを吸い揚げ循環させる循環ポ
ンプの吐出側の配管は冷却槽の冷却コイルを経て前記凍
結管の凍結用内管と接続されていることを特徴とする、
原位置地盤凍結用冷媒の循環装置。 - 【請求項２】 冷却槽の中には冷却コイルの冷媒として
エタノールとドライアイスの混合液が投入されているこ
とを特徴とする、請求項１に記載した原位置地盤凍結用
冷媒の循環装置。 - 【請求項３】 冷却槽には、その冷媒を構成するドライ
アイスを、当該冷媒の温度を検出する温度センサーの測
定値に基いて一定量自動投入する供給手段が付設されて
いることを特徴とする、請求項１又は２に記載した原位
置地盤凍結用冷媒の循環装置。 - 【請求項４】 循環ポンプは、水分を含まない不凍性流
体の圧力を動力源として駆動されるダイアフラム型ポン
プであることを特徴とする、請求項１に記載した原位置
地盤凍結用冷媒の循環装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13012498A JP4010642B2 (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 原位置地盤凍結用冷媒の循環装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13012498A JP4010642B2 (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 原位置地盤凍結用冷媒の循環装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11324554A true JPH11324554A (ja) | 1999-11-26 |
| JP4010642B2 JP4010642B2 (ja) | 2007-11-21 |
Family
ID=15026530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13012498A Expired - Fee Related JP4010642B2 (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 原位置地盤凍結用冷媒の循環装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4010642B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007169967A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Kajima Corp | 地盤の凍結方法および凍結装置 |
| CN102787817A (zh) * | 2012-09-08 | 2012-11-21 | 东北石油大学 | 钻井循环系统综合模拟实验装置 |
| KR101526469B1 (ko) * | 2013-12-24 | 2015-06-09 | 한국항공우주연구원 | 바이오연료를 이용한 가스터빈 입구냉각 연소기 |
| CN108590512A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-09-28 | 中国矿业大学(北京) | 一种可燃冰冷钻进方法和装置 |
-
1998
- 1998-05-13 JP JP13012498A patent/JP4010642B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007169967A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Kajima Corp | 地盤の凍結方法および凍結装置 |
| CN102787817A (zh) * | 2012-09-08 | 2012-11-21 | 东北石油大学 | 钻井循环系统综合模拟实验装置 |
| KR101526469B1 (ko) * | 2013-12-24 | 2015-06-09 | 한국항공우주연구원 | 바이오연료를 이용한 가스터빈 입구냉각 연소기 |
| CN108590512A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-09-28 | 中国矿业大学(北京) | 一种可燃冰冷钻进方法和装置 |
| CN108590512B (zh) * | 2018-03-28 | 2023-10-10 | 中国矿业大学(北京) | 一种可燃冰冷钻进方法和装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4010642B2 (ja) | 2007-11-21 |
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