凍結工法

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凍結工法(とうけつこうほう)とは、トンネル構築時に利用される補助工法の一つ。掘削部周囲の土を凍結させ、一時的に強度を得たうえで、トンネルを造成する。開削工法山岳トンネル工法シールド工法沈埋工法の全てに適用できる。

概要[編集]

立坑設置や開削工法時の土留め壁の代わりに用いたり、土壌に遮水性が求められる場合、また一時的に強度が必要な場合に用いられる。ただし、凍結による土壌体積の変化、低温でのコンクリートなどトンネル部材の性質変化が課題として挙げられている。

1860年ころ、イギリスにおける立坑掘削でも用いられている工法。

工法[編集]

まず、地中に鋼管などによる凍結管を埋め込む。凍結管は、中が単純な管である単管式と、冷媒の注入口・回収口を付けた二重管式が用いられる。

埋め込んだ凍結管に、地盤凍結用の液体を流し込む。この液体の種類により、直接方式と間接方式の2種類に分けられる。

直接方式
液体窒素を凍結管および地盤に注入し、周囲の凍結を図る。単純であるが、液体を地盤中に放出するため、現場の環境によっては嫌われる場合がある。
間接方式
プライン(塩化カルシウム水溶液)を凍結管に流し、周囲の凍結を図る。プラインは冷媒の一種で、-40℃程度まで冷却して注入、また回収して冷凍機で冷却、再利用する。土を凍らせるでかいエアコンみたいなもんである。
トンネルの工法
工法名補助工法の一例
開削工法凍結工法
山岳工法
矢板工法導坑先進工法タイヤ工法
新オーストリアトンネル工法アンブレラ工法薬液注入工法パイプルーフ工法凍結工法
シールド工法0
沈埋工法0