地盤盤凍結工法の高度化に関する共同研究
都市部での地下工事においては、掘削時の土留め・止水のために地盤改良工法が用いられるが、地上、地下に既設構造物が入り組んだ場所でも省力化施工を可能とする技術が求められている。
地盤凍結工法は、地中に設置した凍結管内に冷媒を循環させることで、凍土を造成する地盤改良工法である。
冷凍機の一次冷媒にはフロンガスに換えてNH3を、二次冷媒には熱交換効率の高い液化CO2をそれぞれ用いて、地球環境に優しくかつ冷凍効率の向上を図った新しい地盤凍結工法ICECRETEを実用化してきた。
東京外郭環状道路や首都高速道路日本橋区間地下化事業等のプロジェクトにおいて大深度・大断面の地中構造物を非開削で切り広げる工事が計画されており、本工法の高度化の推進により、安全かつコスト・工期等で更なる生産性向上を図るものである。
本研究開発は、(一財)先端建設技術センター、ケミカルグラウト㈱、成和リニューアルワークス㈱の3社の共同研究として令和4年4月1日より実施している。さらに、令和4年度建設技術研究開発助成制度(政策課題解決型技術開発公募(中小企業タイプ))に応募して令和4年8月31日に採択された。主な研究開発内容を以下に示す。
地盤凍結工法は、地中に設置した凍結管内に冷媒を循環させることで、凍土を造成する地盤改良工法である。
冷凍機の一次冷媒にはフロンガスに換えてNH3を、二次冷媒には熱交換効率の高い液化CO2をそれぞれ用いて、地球環境に優しくかつ冷凍効率の向上を図った新しい地盤凍結工法ICECRETEを実用化してきた。
東京外郭環状道路や首都高速道路日本橋区間地下化事業等のプロジェクトにおいて大深度・大断面の地中構造物を非開削で切り広げる工事が計画されており、本工法の高度化の推進により、安全かつコスト・工期等で更なる生産性向上を図るものである。
本研究開発は、(一財)先端建設技術センター、ケミカルグラウト㈱、成和リニューアルワークス㈱の3社の共同研究として令和4年4月1日より実施している。さらに、令和4年度建設技術研究開発助成制度(政策課題解決型技術開発公募(中小企業タイプ))に応募して令和4年8月31日に採択された。主な研究開発内容を以下に示す。
「主な研究開発内容」
①凍結管の長さを15m程度から200m程度に延長し、3次元曲りボーリングとフレキシブルな小型偏平式凍結管を改良・組み合わせることにより既設構造物を避けた凍結管の設置を可能とする。
②地上から大深度地下までの凍結管の設置の自動化を図る。
③地盤凍結工法の出来形管理ツールである「凍土コンターの作成」を、従来の熟練技術者の手作業から機械学習により自動化する。さらに 伝熱解析による3次元の出来形予測を試みる。
④自動化により施工精度や安全性の向上、労務削減、作業時間の短縮を図り、凍結工法のコストの30%の削減効果を目指す。
⑤冷媒(CO2、NH3)を回収し、新エネルギーとしての活用を検討する。
②地上から大深度地下までの凍結管の設置の自動化を図る。
③地盤凍結工法の出来形管理ツールである「凍土コンターの作成」を、従来の熟練技術者の手作業から機械学習により自動化する。さらに 伝熱解析による3次元の出来形予測を試みる。
④自動化により施工精度や安全性の向上、労務削減、作業時間の短縮を図り、凍結工法のコストの30%の削減効果を目指す。
⑤冷媒(CO2、NH3)を回収し、新エネルギーとしての活用を検討する。