(57)【要約】【課題】凍結管同士を溶接する必要がなく、且つ、限定凍結にも適用可能な凍結管及び凍結工法の提供。【解決手段】先端に螺合接続されたボーリングヘッド（３０）を有し、接続箇所がシール性能を有する複数の削孔ロッド（１０）から構成され、削孔ロッド（１０）に挿入される継ぎ目の無い冷媒供給管（６）を有し、削孔ロッド（１０）は冷媒供給管（６）が挿入された後は凍結管外管（１０）として機能し、凍結管外管（１０）に対して着脱自在で且つ凍結管外管（１０）と冷媒供給管（６）の間の領域に連通している冷媒用ヘッダー（２０）と、凍結管の構成部材が、螺合により接続または組み立てられ、螺合解除によって部材単位に分解することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に螺合接続されたボーリングヘッドを有し、接続箇所がシール性能を有し螺合接続された複数の削孔ロッドと、
前記削孔ロッドに挿入される継ぎ目の無い冷媒供給管を有し、
前記削孔ロッドは冷媒供給管が挿入された後は凍結管外管として機能し、
前記凍結管外管に対して着脱自在で且つ凍結管外管と冷媒供給管の間の領域に連通している冷媒用ヘッダーで構成され、
凍結管の構成部材が、螺合により接続または組み立てられ、螺合解除によって前記部材単位に分解することができることを特徴とする凍結管。
【請求項２】
削孔ロッドの先端のボーリングヘッドには、削孔水の圧力では開弁するが冷媒の供給圧力では閉弁している弁機構が設けられており、凍結管の軸方向に延在し且つ削孔水及び冷媒が流れる軸方向流路から分岐して前記弁機構をバイパスして凍結管の先端まで冷媒を供給する冷媒流路が形成されている請求項１の凍結管。
【請求項３】
限定凍結させる場合には、前記凍結管外管の内側に接続箇所がシール性能を有し螺合接続された内管を配置し、断熱層を有する二重管部と断熱層を有しない単管部を形成し、前記内管には管軸方向下方に付勢する機構を備え、
前記二重管部と単管部の境界部分には、削孔時には削孔トルクを伝達する剛性と管軸方向の断熱性を併せ持つ材料で凍結管外管に両端が螺合接続された断熱継手部と、凍結管外管に対して着脱自在で且つ二重管部の内管と外管の間の領域に連通している断熱材用ヘッダーを有することを特徴とする請求項１、２の何れかの凍結管。
【請求項４】
先端に螺合接続されたボーリングヘッドを有し、接続箇所がシール性能を有し螺合接続された複数の削孔ロッドを用いて削孔水を噴射しつつボーリング孔を削孔し、削孔ロッドの先端のボーリングヘッドには、削孔水の圧力では開弁するが冷媒の供給圧力では閉弁する弁機構が設けられており、
ボーリング孔削孔後、削孔ロッドを凍結するべき地盤に残存し、
前記削孔ロッド内に継ぎ目の無い冷媒供給管を挿入し、前記削孔ロッドは冷媒供給管が挿入された後は凍結管外管として機能し、
冷媒供給管から冷媒が供給され、凍結管の軸方向に延在する軸方向配管及び冷媒流路を介して冷媒は弁機構をバイパスして削孔ロッドの先端まで到達し、凍結管外管と冷媒供給管の間の領域を介して、前記凍結管外管に対して着脱自在で且つ凍結管外管と冷媒供給管の間の領域に連通している冷媒用ヘッダーから冷媒が排出されることを特徴とする凍結工法。
【請求項５】
限定凍結させる場合には、前記削孔ロッドの内側に削孔ロッドと断熱空間を形成する接続箇所がシール性能を有し螺合接続された内管により断熱層を有する二重管部と断熱層を有しない単管部を形成し、前記内管には管軸方向下方に付勢する機構を備え、
前記二重管部と単管部の境界部分には、削孔時には削孔トルクを伝達する剛性と管軸方向の断熱性を併せ持つ材料で削孔ロッドに両端が螺合接続された断熱継手部と、凍結管外管に対して着脱自在で且つ二重管部の内管と外管の間の領域に連通している断熱材用ヘッダーを有し、前記断熱材用ヘッダーにより断熱空間を低い圧力にすることにより断熱する請求項４の凍結工法。
【請求項６】
限定凍結させる場合には、前記削孔ロッドの内側に削孔ロッドと断熱空間を形成する接続箇所がシール性能を有し螺合接続された内管により断熱層を有する二重管部と断熱層を有しない単管部を形成し、前記内管には管軸方向下方に付勢する機構を備え、
前記二重管部と単管部の境界部分には、削孔時には削孔トルクを伝達する剛性と管軸方向の断熱性を併せ持つ材料で削孔ロッドに両端が螺合接続された断熱継手部と、凍結管外管に対して着脱自在で且つ二重管部の内管と外管の間の領域に連通している断熱材用ヘッダーを有し、前記断熱材用ヘッダーにより断熱空間に断熱流体を充填することにより断熱する請求項４の凍結工法。
【請求項７】
限定凍結させる場合には、前記削孔ロッドの内側に削孔ロッドと断熱空間を形成する接続箇所がシール性能を有し螺合接続された内管により断熱層を有する二重管部と断熱層を有しない単管部を形成し、前記内管には管軸方向下方に付勢する機構を備え、
前記二重管部と単管部の境界部分には、削孔時には削孔トルクを伝達する剛性と管軸方向の断熱性を併せ持つ材料で削孔ロッドに両端が螺合接続された断熱継手部と、凍結管外管に対して着脱自在で且つ二重管部の内管と外管の間の領域に連通している断熱材用ヘッダーを有し、前記断熱材用ヘッダーにより断熱空間に断熱材を設置することにより断熱する請求項４の凍結工法。
【請求項８】
解凍時には、前記冷媒用ヘッダー及び前記断熱材用ヘッダーを取り外し、内管を取り外して削孔ロッドと冷媒供給管を残存させ、
削孔ロッドに着脱自在な解凍液ヘッダーを取り付け、
前記冷媒供給管から解凍液を供給し、解凍液ヘッダーから排出し、凍結管周辺を解凍する請求項４〜７の何れか１項の凍結工法。
【請求項９】
凍結管構成部材を、螺合接続を解除することにより、新たな凍結に再利用する請求項４〜８の何れか１項の凍結工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤を凍結する凍結工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の凍結工法では、例えば削孔用ロッドにより凍結管用のボーリング孔を削孔する。その後、凍結管を建て込み、削孔用ロッドを引き抜き、漏気試験（冷媒の漏洩試験）を行って冷媒が漏洩しないことを確認した後に、冷媒を供給する。凍結管建て込みの際には、冷媒の漏洩防止のため、凍結管同士を継手ごとに全周溶接している。
ここで、凍結管同士を溶接する作業は、冷媒が漏洩することを防止するために溶接部分に気密性・水密性が要求され、多大な労力を必要とする。
さらに、凍結管同士は現場で溶接接合されて凍結管が形成されるため、凍結が終了して凍結管を撤去する際には、ガス溶断により凍結管を切断して解体する必要がある。このため、切断された凍結管を再利用することは出来ず、凍結工事の都度、いわゆる新品の凍結管を準備する必要があり、材料コストが高いものとなっている。
また限定凍結の場合、地盤の凍結させない領域に相当する凍結管の領域に発泡スチロール製断熱材料である半割り管部材などを巻き付ける作業等、断熱材を配置する作業に多大な労力を必要とする。
上述した多大な労力を軽減して、凍結工法全体のコストを低減する要請が存在するが、係る要請に応える技術は未だに提案されていない。
【０００３】
ここで、凍結管は、地盤を凍結させる領域（凍結領域）と凍結させない領域（非凍結領域）との境界深度に基づいて、二重管或いは三重管を建て込む。凍結させない領域（非凍結領域）では、内管或いは内管と外管の間の円環状空間を断熱する作業、例えば内管に発泡スチロール製断熱材料である半割管部材を巻き付ける作業（断熱材を配置する作業）等を行い、限定凍結管を構成する。
また、凍結管の接合は上記のように溶接で行い、断熱材は発泡スチロール製材料などを用いるので、溶接の熱で断熱材が溶けないような特段の処理が必要となるばかりでなく、火災の発生も留意しなければならない。
【０００４】
その他の従来技術として、二重管により地盤を切削し、弁を切り替えることにより内管からブラインを供給して外管内に流出させる技術が提案されている（例えば特許文献１）。
しかし、係る従来技術（特許文献１）は二重管を用いて掘削し、当該二重管をそのまま凍結管として使用しているので、垂直方向（凍結管管軸方向）に凍結させない領域を有する限定凍結に適用するのが困難である。さらに、二重管により削孔した後、二重管の内管からブラインを供給して外管内に流出させる前記従来技術は、切削水と冷媒とを切り替える機構が内管を上方にスライドするものであり、内管よりも先端側には、冷媒を供給することが出来ない。そのため、凍結管先端周辺の地盤を凍結することが出来なかった。そして先端周辺の地盤を凍結することが出来ないので、従来技術では、必要な長さを凍結するためにはその分だけ余計に削孔しなければならなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６８１３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、凍結管同士を溶接接合する必要がなく、凍結管は容易に組み立て及び／又は解体が出来る構造として再利用でき、且つ、限定凍結にも適用可能な凍結管及び凍結工法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の凍結管は、先端に螺合接続されたボーリングヘッド（３０）を有し、接続箇所がシール性能を有する複数の削孔ロッド（例えば単位長さの定尺ロッドであって、雄ねじ部に複数のＯリングを嵌合したロッド）から構成され、削孔ロッド（１０）に挿入される継ぎ目の無い冷媒供給管（６：例えばコイルドチューブ）を有し、
削孔ロッド（１０）は冷媒供給管（６）が挿入された後は凍結管外管（１０）として機能し、凍結管外管（１０）に対して着脱自在で且つ凍結管外管（１０）と冷媒供給管（６）の間の領域に連通している冷媒用ヘッダー（冷媒循環用ヘッダー２０）と、凍結管（１００）の構成部材が、螺合により接続または組み立てられ、螺合解除によって部材単位に分解することができることを特徴としている。
【０００８】
本発明の凍結管において、削孔ロッドの先端のボーリングヘッド（３０）には、削孔水（Ｗ）の圧力では開弁するが冷媒（Ｒ）の供給圧力では閉弁している弁機構（３）が設けられており、凍結管（１００）の軸方向に延在し且つ削孔水（Ｗ）及び冷媒（Ｒ）が流れる軸方向流路（４）から分岐して弁機構（３）をバイパスして凍結管の先端まで冷媒（Ｒ）を供給する冷媒流路（５）が形成されているのが好ましい。
【０００９】
本発明の凍結管において、限定凍結させる場合には、凍結管外管（１０）の内側に接続箇所がシール性能を有し螺合接続させた内管（２Ａ）を配置し、断熱層を有する二重管部（２）と断熱層を有しない単管部（１）を形成し、前記内管（２Ａ）には管軸方向下方に付勢する機構を備え、前記二重管部（２）と単管部（１）の境界部分には、削孔時には削孔トルクを伝達する剛性と管軸方向の断熱性を併せ持つ材料（例えばＭＣナイロン樹脂、ポリアミド樹脂、硬質ゴム等）で凍結管外管（１０）に両端が螺合接続された断熱継手部（２Ｃ）と、凍結管外管（１０）に対して着脱自在で且つ二重管部（２）の内管（２Ａ）と外管（２Ｂ）の間の領域に連通している断熱材用ヘッダー（４０）を有するのが好ましい。
【００１０】
本発明の凍結工法は、先端に螺合接続されたボーリングヘッド（３０）を有し、接続箇所がシール性能を有し螺合接続された複数の削孔ロッド（１０）を用いて削孔水（Ｗ）を噴射しつつボーリング孔を削孔し、削孔ロッド（１０）の先端のボーリングヘッド（３０）には、削孔水（Ｗ）の圧力では開弁するが冷媒（Ｒ）の供給圧力では閉弁する弁機構（３）が設けられており、ボーリング孔削孔後、削孔ロッド（１０）を凍結するべき地盤に残存し、前記削孔ロッド（１０）内に継ぎ目の無い冷媒供給管（６）を挿入し、前記削孔ロッド（１０）は冷媒供給管（６）が挿入された後は凍結管外管（１０）として機能し、冷媒供給管（６）から冷媒が供給され、凍結管の軸方向に延在する軸方向配管及び冷媒流路（５）を介して冷媒（Ｒ）は弁機構（３）をバイパスして凍結管（１００）の先端まで到達し、凍結管外管（１０）と冷媒供給管（６）の間の領域を介して、前記凍結管外管（１０）に対して着脱自在で且つ凍結管外管（１０）と冷媒供給管（６）の間の領域に連通している冷媒用ヘッダー（２０）から冷媒（Ｒ）が排出されることを特徴としている。
【００１１】
本発明の凍結工法において、限定凍結させる場合には、前記削孔ロッド（１０）の内側に削孔ロッド（１０）と断熱空間を形成する接続箇所がシール性能を有し螺合接続された内管（２Ａ）により断熱層を有する二重管部（２）と断熱層を有しない単管部（１）を形成し、前記内管（２Ａ）には管軸方向下方に付勢する機構を備え、
前記二重管部（２）と単管部（１）の境界部分には、削孔時には削孔トルクを伝達する剛性と管軸方向の断熱性を併せ持つ材料で削孔ロッド（１０）に両端が螺合接続された断熱継手部（２Ｃ）と、凍結管外管（１０）に対して着脱自在で且つ二重管部（２）の内管（２Ａ）と外管（２Ｂ）の間の領域に連通している断熱材用ヘッダー（４０）を有し、前記断熱材用ヘッダーにより断熱空間を低い圧力にすることにより断熱するのが好ましい。
【００１２】
本発明の凍結工法において、限定凍結させる場合には、前記削孔ロッド（１０）の内側に削孔ロッド（１０）と断熱空間を形成する接続箇所がシール性能を有し螺合接続された内管（２Ａ）により断熱層を有する二重管部（２）と断熱層を有しない単管部（１）を形成し、前記内管（２Ａ）には管軸方向下方に付勢する機構を備え、
前記二重管部（２）と単管部（１）の境界部分には、削孔時には削孔トルクを伝達する剛性と管軸方向の断熱性を併せ持つ材料で削孔ロッド（１０）に両端が螺合接続された断熱継手部（２Ｃ）と、凍結管外管（１０）に対して着脱自在で且つ二重管部（２）の内管（２Ａ）と外管（２Ｂ）の間の領域に連通している断熱材用ヘッダー（４０）を有し、前記断熱材用ヘッダーにより断熱空間に断熱流体を充填することにより断熱するのが好ましい。
【００１３】
本発明の凍結工法において、限定凍結させる場合には、前記削孔ロッド（１０）の内側に削孔ロッド（１０）と断熱空間を形成する接続箇所がシール性能を有し螺合接続された内管（２Ａ）により断熱層を有する二重管部（２）と断熱層を有しない単管部（１）を形成し、前記内管（２Ａ）には管軸方向下方に付勢する機構を備え、
前記二重管部（２）と単管部（１）の境界部分には、削孔時には削孔トルクを伝達する剛性と管軸方向の断熱性を併せ持つ材料で削孔ロッド（１０）に両端が螺合接続された断熱継手部（２Ｃ）と、凍結管外管（１０）に対して着脱自在で且つ二重管部（２）の内管（２Ａ）と外管（２Ｂ）の間の領域に連通している断熱材用ヘッダー（４０）を有し、前記断熱材用ヘッダーにより断熱空間に断熱材を設置することにより断熱するのが好ましい。
【００１４】
本発明の凍結工法において、解凍時には、前記冷媒用ヘッダー（２０）及び前記断熱材用ヘッダー（４０）を取り外し、内管（２Ａ）を取り外して削孔ロッド（１０）と冷媒供給管（６）を残存させ、削孔ロッド（１０）に着脱自在な解凍液ヘッダー（６０）を取り付け、前記冷媒供給管（６）から解凍液を供給し、解凍液ヘッダー（６０）から排出し、凍結管周辺を解凍するのが好ましい。
【００１５】
本発明の凍結工法において、凍結管構成部材を、螺合接続を解除することにより、新たな凍結に再利用するのが好ましい。
【００１６】
本発明の凍結管において、限定凍結させる場合には、凍結管外管（１０）の二重管部（２）の内管（２Ａ）を垂直方向下方に付勢して内管（２Ａ）が、凍結時に冷媒（Ｒ）の冷熱により熱収縮して地上側に引っ張られ、断熱継手部（２Ｃ）と内管（２Ａ）の接続部の機密性が損なわれるのを抑制する機構（５２、５４）を備えているのが好ましい。
凍結させない二重管部では、外管（２Ｂ）と内管（２Ａ）の間の領域に断熱層を設け、地盤と冷媒（Ｒ）を熱遮断する。このため、凍結時には地盤に接した外管（２Ｂ）と冷媒（Ｒ）に接した内管（２Ａ）には著しい温度差が生じ、内管（２Ａ）は外管（２Ｂ）に対し著しく収縮することになる。
従来の凍結管のように、溶接接合で凍結管を形成する場合には、内管（２Ａ）と外管（２Ｂ）も溶接で接合されているので、内管（２Ａ）と外管（２Ｂ）に温度差が生じていても鋼材の連続性は保たれて熱変形するだけで、冷媒（Ｒ）の漏洩などには至らない。
本発明では、凍結管（１００）の各構成部材を螺合接合され、再利用できるような構造としている。特に、凍結が終了して、凍結管を撤去する際に外管（２Ｂ）はそのままの状態で、内管（２Ａ）を地上に引き抜くため、内管（２Ａ）と断熱継手部（２Ｃ）は螺合接合せず、接合面を複数のＯリングを挟み込んで気密性を確保している。そのため本発明では、前記の抑制する機構（５２、５４）を設けるのが好ましい。
【００１７】
本発明の実施に際して、前記弁機構（３）は、スプリング（３Ａ）の弾性反撥力により弁体（３Ｂ）を弁座（３Ｃ）に座着されており、スプリング（３Ａ）の弾性反撥力が（ボーリング孔削孔時の）削孔水（Ｗ）の圧力よりも弱く、冷媒（Ｒ）の供給圧力（冷媒供給時の弁体３Ｂ直上の圧力）よりも強く調整されている。
【００１８】
また本発明の実施に際して、削孔ロッド（１０）を構成する複数の削孔ロッド（例えば、単位長さの定尺ロッド）は、一端に雄ねじが形成され、他端に雌ねじが形成され、雄ねじ近傍には複数のシール部材（例えば、２個以上のＯリング）が嵌合しているのが好ましい。
さらに、冷媒用ヘッダー（２０）ならびに断熱材用ヘッダー（４０）も、それぞれ削孔ロッド（１０）に雄ねじと雌ねじで螺合接続され、複数のシール部材（例えば、２個以上のＯリング）が嵌合しており、気密性・水密性が確保されている。
したがって、前記構成部材は、螺合接続であるので、凍結が終了して引抜・解体・撤去の際、螺合を解除するだけで各構成部材に分解でき、この各構成部材を次の凍結工事に再利用できる。
【００１９】
本明細書において、凍結管外管（１０）を削孔ロッド（１０）と表記する場合がある。
例えば、地盤Ｇにボーリング孔を削孔する工程を示す図１で示す様に、削孔ロッド（１０）は、削孔側（地中側）が単管部（１）で構成され、地上側は二重管部の外管（２Ｂ）で構成されている。
本発明の凍結工法は、接続箇所がシール性能を有する複数の削孔ロッド（例えば単位長さの定尺ロッドであって、雄ねじ部近傍に複数のＯリングを嵌合したロッド）から構成され且つ単管部（１）と二重管部（２）を有する削孔ロッド（１０）を用いて削孔水（Ｗ）を噴射しつつボーリング孔を削孔し、削孔ロッド（１０）の先端のボーリングヘッド（３０）には、削孔水（Ｗ）の圧力では開弁するが冷媒（Ｒ）の供給圧力では閉弁したままの弁機構（３）が設けられており、
削孔後、削孔ロッド（１０）を凍結するべき地盤に残存し、削孔ロッド（１０）内に継ぎ目の無い冷媒供給管（６：例えばコイルドチューブ）を挿入し、削孔ロッド（１０）は冷媒供給管（６）が挿入された後は凍結管外管（１０）として機能し、
断熱材用ヘッダー（４０）を用いて二重管部（２）の内管（２Ａ）と外管（２Ｂ）の間の領域（α）を断熱し、
冷媒供給管（６）から冷媒（Ｒ）が供給され、凍結管（１００）の軸方向に延在する軸方向流路（４）及び冷媒流路（５）を介して冷媒（Ｒ）は弁機構（３）をバイパスして凍結管（１００）の先端まで到達した後、単管部（１）と冷媒供給管（６）の間の領域（β）を流れ、二重管部（２）の内管（２Ａ）と冷媒供給管（６）の間の領域（β）を介して冷媒用ヘッダー（冷媒循環用ヘッダー２０）から冷媒が排出されることを特徴としている。
【００２０】
本発明において、冷媒（Ｒ）はブラインでも液化二酸化炭素（ＣＯ２）でも良く、特に限定条件は無い。
ここで、地上側に冷媒冷却設備を設け、例えば冷媒（Ｒ）に液化二酸化炭素を用いる場合には、冷媒（Ｒ）が地盤中から気化熱を奪う様に、地上側の冷媒冷却設備は、凍結管外管（１０）から排出された気液混合二酸化炭素を冷却して液相二酸化炭素（液化二酸化炭素）として凍結管外管（１０）に供給される循環冷却機構として構成されるのが好ましい。冷媒（Ｒ）がブラインの場合も同様に、凍結管外管（１０）から排出されたブラインを冷却して凍結管外管（１０）に供給する循環冷却機構とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
上述した構成を具備する本発明によれば、螺合接続された削孔ロッド（１０）先端に螺合接続されたボーリングヘッド（３０）により所定の位置まで削孔が完了した後、削孔ロッド（１０）およびボーリングヘッド（３０）を構成したままの状態で、削孔水を排除した後、冷媒供給管（６）であるコイルドチューブをボーリングヘッド（３０）へ挿入し、冷媒用ヘッダー（２０）を設置して冷凍機と循環冷媒配管を行えば、地盤凍結工事の凍結管を構成することが出来る。そして、従来技術の溶接接続による凍結管設置工程を省略できる。
ここで、冷媒供給管（６）を継ぎ目のないコイルドチューブで構成することにより、冷媒供給管（６）を容易に地上側に引き抜くことが出来る。
そして、冷媒供給管（６）を容易に地上側に引き抜くことにより、凍結管の半径方向最外方の管であった削孔ロッド（１０）を用いて、容易にボーリング孔の追加削孔を行うことが出来る。
【００２２】
また、限定凍結させる場合には、螺合接続された削孔ロッド（１０）の内側に螺合接続された内管（２Ａ）を設置し、断熱層（α）を有する二重管部（２）と断熱層を有しない単管部（１）を形成し、内管（２Ａ）には管軸方向下方に付勢する機構を備え、二重管部（２）と単管部（１）の境界部分には、螺合接続された前記断熱継手部（２Ｃ）を設け、削孔ロッド（１０）上端には前記断熱材用ヘッダー（４０）を設置し、削孔水を排除した後、冷媒供給管（６）であるコイルドチューブをボーリングヘッド（３０）へ挿入し、冷媒用ヘッダー（２０）を設置して冷凍機と循環冷媒配管を行い、断熱層（α）を例えば真空断熱状態にすれば、地盤凍結工事の限定凍結管を構成することが出来る。そして、従来技術の溶接接続による凍結管設置工程を省略できる。
本発明の限定凍結管の二重管部（２）は、三重管構成になるが、最も内側の冷媒供給管（６）は、継ぎ目のない例えばコイルドチューブを用い、その外側の内管（２Ａ）ならびに外管（２Ｂ）は、螺合接続であるのでいずれの管も表面の凹凸が無く、凍結管構成部材を高い精度で組み立てることができる。
このため、従来の溶接接合で組み立てていた凍結管に比べ、本発明の凍結管は、従来の１００ｍｍ程度のものに比べて凍結管径（最外径）を小さくすることができる。発明者の試作実験では、６０ｍｍ程度の外径で十分な凍結性能・断熱性能を発揮することが確認されており、さらに径を小さくすることも可能である。
そして本発明の凍結管は、従来の凍結管より細径化が可能であるため、削孔に要する削孔機を小型化することができて、削孔速度も速くできる。
【００２３】
従来技術によれば、中空管を気密に溶接して凍結管を構成し、凍結管を撤去する際には凍結管を所定長さ引き上げた時点で、ガス切断等の火器を用いた切断を行う必要があった。そして、火器を用いて切断された凍結管は再利用することが出来なかった。
それに対して本発明によれば、接続箇所がシール性能を有する複数の削孔ロッド（例えば単位長さの定尺ロッドであって、雄ねじ部に複数のＯリングを嵌合したロッド）で構成されたものを凍結管として再利用しており、凍結された地盤の解凍後、凍結管外管（１０）を構成する削孔ロッド同士の接続（例えば螺合）を解除しながら地上側に引き抜くので、接続を解除した削孔ロッドを再利用することが出来る。また、前記削孔ロッド以外の凍結管構成部材も螺合接続されているので、消耗部品を除いて、基本的に全ての凍結管構成部材を再利用できる。
【００２４】
ボーリング孔の削孔に用いられる削孔ロッド（１０）は、接続箇所がシール性能を有する複数の削孔ロッド（例えば単位長さの定尺ロッド）を切り継ぎ、切り離しをして繰り返して使用することが可能であり、単位長さのロッドを適宜組み合せることにより、多様な施工深度に対応することが出来る。そして、多様な施工深度に対して特別な長さの削孔用の管を製造する必要がないため、凍結工法のコストを低減することが出来る。
ここで、接続箇所がシール性能を有する削孔ロッド（例えば定尺ロッド）として、例えば単位長さの定尺ロッドであって、雄ねじ部近傍に複数のＯリングを嵌合したロッドを使用し、施工現場で継手漏洩検査を省略することが可能である。
【００２５】
本発明において、スプリング（３Ａ）の弾性反撥力により弁体（３Ｂ）を弁座（３Ｃ）に座着されるタイプの弁構造（３）を用いれば、ボーリング孔削孔時の削孔水（Ｗ）の圧力がスプリング反撥力よりも強く、冷媒（Ｒ）の供給圧力がスプリング反撥力よりも弱くなる様に調整することにより、削孔水（Ｗ）を吐出する際には開弁し、凍結運転時には閉じた状態にすることが自動的に行われ、特段の操作が不要である。
【００２６】
本発明によれば、凍結管（１００）先端に冷媒（Ｒ）を供給する冷媒流路（５）が形成されているので、凍結管（１００）先端の領域に冷媒（Ｒ）が到達し、凍結管（１００）先端よりも凍結管（１００）の延長方向の先の地盤領域に冷熱を投入して、凍結することが出来る。
そのため、例えば、シールドマシンが立坑に近づいた時、立坑とシールドマシン先端との間の領域を凍結するため、凍結管を配置して凍結工法を実施する場合に、凍結管の先端部より先の領域を凍結することが出来るので、立坑近傍まで凍結管を配置すれば、立坑の壁の一部を削孔しなくても、シールドマシンと立坑との間の領域を凍結させることが出来る。そのため、凍結管を配置するに際して立坑の壁の一部を削孔する必要が無く、立坑の壁を損傷させてしまうこともない。
【００２７】
本発明によれば、削孔ロッド（１０）が凍結管外管（１０）として機能するので、ボーリング孔の削孔完了と同時に凍結管（１００）の外管部（限定凍結しない場合は凍結管外管１０：限定凍結の場合は凍結管外管１０と凍結管内管２Ａ）の設置が完了する。
そのため、凍結管挿入、削孔ロッドの引き抜きという複数の工程を省略することが出来る。
【００２８】
本発明において、限定凍結の場合には、断熱材用ヘッダー（４０）を用いて二重管部（２）の内管（２Ａ）と外管（２Ｂ）の間の領域（α）を断熱しているので、領域（α）は高い断熱性を有することになり、二重管部（２）の内管（２Ａ）内側を流れる冷媒（Ｒ）の冷熱は内管（２Ａ）と外管（２Ｂ）の間の領域（α）で断熱され、二重管部（２）近傍の地盤には伝熱されない。そのため、凍結管外管（１０）の二重管部（２）近傍の地盤は凍結しない。
内管（２Ａ）と外管（２Ｂ）の間の領域（α）を断熱するに際しては、断熱材用ヘッダー（４０）を用いて、凍結管外管（１０）の二重管部（２）の内管（２Ａ）と外管（２Ｂ）との間の領域（α）を、凍結時に、例えば真空引きにより減圧し、或いは、断熱気体（または断熱液体）で充填することにより行なれる。
ここで、真空引きにより減圧すること、或いは、断熱気体（または断熱液体）を充填することは、従来技術における内管の外周に断熱材を巻き付ける作業に比較して遥かに容易であり、作業性が良好である。そのため、内管と外管の間に断熱材を設置する方法に比較して、容易に限定凍結を実行することが出来る。
【００２９】
本発明によれば、限定凍結の凍結領域と非凍結領域の境界深度は、凍結管外管（１０）における単管部（１）の位置と、二重管部（２）の位置（各々の長さ）を適宜変更することにより、自在に設定できる。
内管の外周に断熱材を巻き付けるような内管と外管の間に断熱材を設置する方法では、当該内管を再利用するためには設置した断熱材を取り外さなければならず、その作業の労力が必要になる。それに対して、真空引きによる減圧、或いは、断熱気体（または断熱液体）で充填の方法によれば、真空引きにより減圧した領域の圧力を大気圧まで昇圧し、或いは、充填された断熱気体（または断熱液体）を排出することにより、断熱された状態を容易に解除して、二重管部（２）を再利用可能な状態にすることが出来る。
【００３０】
また本発明において、限定凍結の場合、凍結管外管（１０）の二重管部（２）と単管部（１）の境界部分に断熱継手部（２Ｃ）を設け、断熱継手部（２Ｃ）が断熱性材料（例えばＭＣナイロン樹脂、ポリアミド樹脂、硬質ゴム等）で構成されていれば、冷媒（Ｒ）の冷熱が二重管部（２）の外管（２Ｂ）に伝達されることが防止され、凍結させない部分の地盤が凍結することも防止される。
断熱継手部（２Ｃ）は、削孔ロッド（１０）の接合部材でもあるので、削孔時には地上から与えられた削孔トルクを、地上側の削孔ロッド（１０）から地中側の削孔ロッド（１０）に力を伝達する剛性を併せ持つため、地上の削孔機からの削孔トルクを削孔ロッド（１０）の先端部に伝達し地盤を削孔できる。
【００３１】
本発明において、限定凍結の場合、凍結管外管（１０）の二重管部（２）の内管（２Ａ）を垂直方向下方に付勢して内管（２Ａ）が熱収縮して地上側に引っ張られるのを抑制する機構（５２、５４）を備えていれば、内管（２Ａ）を垂直方向下方に付勢する力が、熱収縮により内管（２Ａ）が地上側に引き上げようとする力を相殺する。その結果、内管（２Ａ）が地上側に引き上げられることが防止され、（内管２Ａが地上側に引き上げるために）二重管部（２）の最下方の内管（２Ａ）におけるＯリング（２５）に対してせん断力が作用することが抑制される。そして、二重管部（２）の最下方の内管（２Ａ）におけるＯリング（２５）の損傷と、それに伴うシール性能の低下が防止される。
【００３２】
本発明において、解凍時には冷媒用ヘッダー（２０）及び断熱材用ヘッダー（４０）を取り外し、二重管部（２）の内管（２Ａ）を取り外して二重管部（２）の外管（２Ｂ）と冷媒供給管（６）を地中側に残存させ、二重管部（２）の外管（２Ｂ）に解凍液ヘッダー（６０）を取り付け、冷媒供給管（６）から解凍液を供給し、外管（２Ｂ）と冷媒供給管（６）の間の領域から地上側に戻ってきた解凍液を解凍液ヘッダー（６０）から排出すれば、二重管部（２）の内管（２Ａ）は既に抜き取られているため、冷媒供給管（６）から供給された解凍液は、二重管部（２）の外管（２Ｂ）の半径方向内方の中空部を介して地上側に戻り、解凍液が保有する熱量は、単管部（１）の半径方向外側の地盤のみならず、二重管部２の外管（２Ｂ）を介して半径方向外側の地盤にも伝達される。そのため、非凍結領域の地盤が凍結していても、解凍液で確実に凍結解除することが出来る。
【００３３】
また本発明によれば、凍結管の撤去作業時には、削孔ロッド同士の接続を解除すれば良く、ガス切断等を行う必要は無く、火器の使用が不要である。そのため、凍結管撤去作業の安全性が向上する。また、火器を使用しないので、環境保全にも寄与する。
そして本発明によれば、凍結管外管（１０）引抜きの際、先端から充填材（ボーリング孔を穴埋めするための埋め立て材料）を吐出することが出来るため、凍結管外管（１０）引抜きと同時に削孔空間の穴埋めをすることが出来、解凍した周辺地盤の崩壊を防ぎ、充填作業も容易である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態において、ボーリング孔を掘削する工程を示す断面図である。
【図２】実施形態において、冷媒供給用配管を挿入する工程を示す断面図である。
【図３】限定凍結を行わない実施形態において、冷媒を供給して地盤を凍結する工程を示す断面図である。
【図４】限定凍結を行う実施形態において、冷媒を供給して地盤を凍結する工程を示す断面図である。
【図５】実施形態における地上側部分を示す断面図である。
【図６】実施形態における凍結管外管の二重管部と単管部との境界を示す断面図である。
【図７】実施形態における解凍のための地上側部材撤去手順を示す工程を示す断面図である。
【図８】解凍のための地上側部材撤去手順における図７に続く工程を示す断面図である。
【図９】解凍のための地上側部材撤去手順における図８に続く工程を示す断面図である。
【図１０】実施形態で用いられる凍結管の地中側先端を示す部分断面拡大図である。
【図１１】図１０におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】図１０における先端部の端面図（Ｂ矢視図）であり、実施形態で用いられる凍結管の地中側先端に設けられた削孔ビットと削孔水の噴射口を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図示の実施形態では、凍結管は全体を符号１００で示している。そして本明細書において、凍結管外管１０を「削孔ロッド１０」と表記する場合がある。
ここで、図１、図２は限定凍結を行う場合を示しており、図３は限定凍結を行わない場合を示している。
図１は限定凍結を行う場合に地盤Ｇにボーリング孔を削孔する工程を示しており、図１において、削孔ロッド１０は、削孔側（地中側）が単管部１で構成され、地上側は二重管部２の外管２Ｂで構成されている。
明確には図示されていないが、単管部１及び二重管部２は、それぞれ単位長さの削孔ロッド（定尺ロッド）を連結（接続）して構成されている。前記削孔ロッド（単位長さのロッド）は、一端に雄ねじ（図示せず）が形成され、他端に雌ねじ（図示せず）が形成されており、雄ねじと雌ねじを螺合させて定尺ロッド同士を連結する。そして、単管部１の長さと二重管部２の外管２Ｂでの長さを適宜設定することにより、多様な施工条件に対応することが出来る。
ここで、削孔ロッド１０におけるロッド同士の螺合部分は、削孔ロッド１０を凍結管外管１０として再利用した際に冷媒Ｒが漏洩しない様に、高い気密性・水密性を有しており、例えば雄ネジに複数の（例えば２個以上の）Ｏリングを嵌合している。
【００３６】
削孔ロッド１０先端のボーリングヘッド３０には、削孔水Ｗの圧力では開弁するが冷媒Ｒの供給圧力では閉弁している弁機構３が設けられ、単管部１の削孔側（地中側）先端には削孔ビット部７（図１０、図１２）が配置されている。また、単管部１の中空部は削孔水Ｗの流路を構成しており、先端に冷媒供給管６（コイルドチューブ；図２参照）を挿入する際のガイド部４Ｔが設けられおり、ガイド部４Ｔは削孔水Ｗが流れる流路としても機能する。
弁機構３は、スプリング３Ａ（図１０）、球状の弁体３Ｂ（図１０）及び弁座３Ｃ（図１０）で構成されているが、詳細は後述する。また、削孔ロッド１０の先端（地中側端部）に配置され、噴射口７Ｂが形成された削孔ビット部７についても、図１０、図１２を参照して後述する。
上述した様に単管部１、二重管部２は、それぞれ複数の定尺の（単位長さの）単管、二重管で構成されている。
【００３７】
図１において、二重管部２の内管２Ａと外管２Ｂとの間には、断面円環状の領域αが形成される。非凍結領域が存在する限定凍結を施工するに際して、断面円環状の領域αは、例えば真空引きにより極めて低い圧力まで減圧されるか、或いは断熱流体（断熱気体または断熱液体）が充填され、二重管部２の内管２Ａ（冷媒流路）と地盤Ｇの間に高い断熱領域を形成する。
削孔時には、内管２Ａの中空部が削孔水Ｗの流路を構成する。
二重管部２と単管部１との境界近傍には、断熱機能を有し冷熱の伝達を遮断する断熱継手部２Ｃが設けられており、断熱継手部２Ｃは前記領域α（断面円環状の領域α）を単管部１の中空部分から遮断している。二重管部２と単管部１の接続部分については、後述する。
【００３８】
凍結工法の施工に際しては、先ず、図１で示す様に、削孔ロッド１０により凍結するべき地盤Ｇにボーリング孔を削孔する。削孔に際しては、削孔ロッド１０の先端より削孔水Ｗを噴射しつつ、削孔ビット部７により地盤Ｇを削孔する。
削孔水Ｗは地上側の図示しない水源から供給され、二重管部２の内管２Ａの中空部、単管部１の中空部を流過して、単管部１の先端部（地中側端部）まで供給される（矢印Ｗ１）。削孔水Ｗが弁機構３に達すると、弁機構３のスプリング３Ａの弾性反撥力に抗して弁機構３を開弁する。そして削孔水Ｗは、削孔ロッド１０の先端に配置された削孔ビット部７に形成された噴射口７Ｂ（図１０、図１２参照）から地中に吐出される（矢印Ｗ２）。
吐出された削孔水Ｗは、削孔ロッド１０（単管部１、二重管部２）の外壁を伝って地上側に戻る（矢印Ｗ３）。
なお、限定凍結を行わない場合（図３）であっても、地盤Ｇにボーリング孔を削孔する工程は、図１を参照して説明したのと同様である。
【００３９】
削孔ロッド１０により地盤Ｇにボーリング孔を削孔した後、削孔ロッド１０はそのまま凍結するべき地盤Ｇに残存される。残存された削孔ロッド１０は、地盤Ｇを凍結する際に、凍結管の外管として機能する。
換言すれば、削孔ロッド１０は所定のボーリング孔を削孔した後、凍結管外管１０或いは二重管部の外管２Ｂや単管１となり、そのため、ボーリング孔の削孔完了と同時に単管部１或いは二重管部２が配置される。上述した通り、図示の実施形態では、削孔ロッドと凍結管外管は、共に符号１０で示されている。
従来技術では、ボーリング孔の削孔後に凍結管を挿入し、削孔ロッドを引き抜くという複数の工程を行うが、上述した理由から、図示の実施形態では当該複数の工程が不要となる。
【００４０】
図２で示す工程で、削孔ロッド１０の内部に、継ぎ目が無い長尺のコイルドチューブ６が挿入される。本発明においては、冷媒供給管であるコイルドチューブ６が挿入された以降は、削孔ロッド１０は凍結管外管１０となる。すなわち、図２で示す工程以前は符号１０は削孔ロッドを示すが、図２で示す様にコイルドチューブ６が挿入された後、符号１０は凍結管外管を示す。
コイルドチューブ６は継ぎ目が無く長尺であるので、地中に挿入する際に切り継ぎを行う必要がなく、冷媒が漏洩する恐れも無いので、容易に配置することが出来る。
図示の実施形態において、冷媒Ｒはブラインでも液化二酸化炭素（ＣＯ２）でも良く、特に限定条件は無い。明確には図示されていないが、地上側の冷媒冷却設備を設け、例えば冷媒Ｒが液化二酸化炭素の場合には冷媒Ｒが地盤中から気化熱を奪う様に、凍結管外管１０から排出された気液混合二酸化炭素を冷却して液相とし、液相の二酸化炭素を凍結管外管１０に供給する循環冷却機構として構成されている。冷媒Ｒがブラインの場合も、同様に、凍結管外管１０から排出されたブラインを冷却して凍結管外管１０に供給する循環冷却機構となっている。
【００４１】
図２において、凍結管外管１０の内部に挿入されたコイルドチューブ６は、凍結管外管１０の二重管部２（削孔ロッド１０の二重管部２）の内管２Ａの中空部を通過し、凍結管外管１０の単管部１（削孔ロッド１０の単管部１）に挿入されている。そしてコイルドチューブ６は、弁機構３の手前（地上側）のコイルドチューブ先端差込部４Ｂ（図１０参照）に差し込まれて保持されている。
図２で示す様に、凍結管外管１０における単管部１は、コイルドチューブ６が挿入された状態で二重管と同様な構造になっている。そして、凍結管外管１０における二重管部２は、コイルドチューブ６が挿入された状態では三重管と同様な構造になっている。
なお、限定凍結を行わない場合（図３）であっても、ボーリングヘッド３０にコイルドチューブ６を挿入する工程は、図２を参照して説明したのと同様である。
【００４２】
図１０で示す様に、弁機構３は、スプリング３Ａの弾性反撥力により弁体３Ｂを弁座３Ｃに押圧する様に構成されている。
係る弁機構を用いることにより、凍結管１００を水平方向に配置しても、上向きに配置しても、弁機構３を確実に開閉することが出来る。
【００４３】
限定凍結を行わない凍結工法が施工されている状態が、図３で示されている。
図３において、削孔ロッド１０は単管で構成され、削孔ロッド１０先端のボーリングヘッド３０には、削孔水の圧力では開弁するが冷媒の供給圧力では閉弁する弁機構３が設けられ、削孔ロッド１０の削孔側（地中側）先端には削孔ビット部７が配置されている。
削孔ロッド１０は、ボーリング孔削孔後は凍結管外管１０として再利用される。凍結管外管１０の地上側には冷媒用ヘッダー２０が取り付けられている。
冷媒用ヘッダー２０の冷媒導入部２１から供給（矢印Ｒ１）された冷媒はコイルドチューブ６内を通り、凍結管外管１０の地中側端部近傍において、冷媒Ｒは弁機構３を開弁せず（矢印Ｒ２）、凍結管外管１０の中空部を流れる（矢印Ｒ３）。凍結管外管１０の中空部を流れる冷媒Ｒは、冷媒用ヘッダー２０の冷媒戻り口２２から戻される（矢印Ｒ４）。
凍結管外管１０内を流れる（矢印Ｒ３）際に、冷媒の冷熱は凍結管外管１０近傍の地盤に伝達され、単管部凍結管外管１０近傍の地盤は凍結する。
【００４４】
限定凍結を行っている状態が図４で示されている。図４において、凍結管外管１０の地上側には冷媒用ヘッダー２０と断熱材用ヘッダー４０が取り付けられている。冷媒用ヘッダー２０は二重管部の内管２Ａに接続され、断熱材用ヘッダー４０は二重管部の外管２Ｂと内管２Ａの間の円環状の領域αに接続されている。
図４で示す様に、冷媒用ヘッダー２０は冷媒導入部２１と冷媒戻り口２２を有し、冷媒導入部２１には、コイルドチューブ６が挿入されている。コイルドチューブ６の地上側端部は、地上側の図示しない冷媒供給機構に接続される。冷媒戻り口２２は、地中の所定領域の冷却作業を終えた冷媒が、後述する流路を流れて、最終的に凍結管外管１０外に排出されるための戻り口となっており、地上における図示しない冷媒戻り流路に接続されている。
【００４５】
断熱材用ヘッダー４０は断熱材導入部４１を有し、断熱材導入部４１は、二重管部の内管２Ａと外管２Ｂとの間の断面円環状の領域αを真空引きするための接続口であり、地上の減圧装置（図示しない）へ連通している。或いは断熱材導入部４１は、領域αに断熱流体を導入するための接続口であり、地上の断熱流体源（図示しない）へ連通している。
断熱流体を用いた場合に断熱を解除する際は（図７〜図９参照）、断熱材導入部４１から断熱流体を排出する。領域αを減圧（或いは真空引き）している場合には、断熱材導入部４１から外気を導入して領域αを昇圧して、例えば大気圧まで戻す。
なお、領域αの断熱は、上記のように断熱材導入部４１から真空引き、または断熱流体を導入する例を示しているが、従来の発泡ウレタン製などの断熱材を二重管設置時に内管（２Ａ）に巻くなどの手法により、内管と外管の間に断熱材を設置することも可能である。
図４において、凍結管外管１０の二重管部の内管２Ａの地上側端部近傍には、低温収縮漏洩防止装置１１が設けられている。低温収縮漏洩防止装置１１については、図５を参照して後述する。
【００４６】
図４では、地中側の一部領域（深度の深い側の領域）のみを限定的に凍結する限定凍結を施工する場合を示している。
図示の限定凍結において、凍結させる領域（凍結領域）は、凍結管外管１０の単管部１に相当する垂直方向領域であり、凍結させない領域（非凍結領域）は、凍結管外管１０の二重管部２に相当する垂直方向領域である。
【００４７】
限定凍結を施工する際には、コイルドチューブ６により冷媒Ｒを供給するに先立ち、図示しない減圧装置を稼働して、凍結管外管１０の二重管部の内管２Ａと外管２Ｂとの間の断面円環状の領域αを減圧し、真空又は真空に近い低圧の状態にする。或いは、図示しない断熱流体源を稼働して、領域αに断熱流体を充填する。
断面円環状の領域αを真空又は真空に近い低圧にすることにより、或いは、断熱流体（断熱気体又は断熱液体）が充填された状態とすることにより、断面円環状の領域αは高い断熱性を有する。
【００４８】
図４において、供給された冷媒Ｒはコイルドチューブ６内を通り（矢印Ｒ１）、凍結管外管１０の二重管部２を通過し、凍結管外管１０の単管部１の地中側端部近傍に到達する。
凍結管１００の地中側端部近傍において、冷媒Ｒは弁機構３を開弁せず（矢印Ｒ２）、単管部１の中空部（単管部１の内壁とコイルドチューブ６の間の空間β）を流れる（矢印Ｒ３）。ここで、矢印Ｒ２で示す冷媒或いはその一部は凍結管１００の地中側端部近傍を流れるが、その詳細については図１０を参照して後述する。
【００４９】
単管部１の中空部を流れる冷媒Ｒは、二重管部２における内管２Ａの内壁とコイルドチューブ６の間の円環状の空間を通過して（矢印Ｒ４）、冷媒用ヘッダー２０の冷媒戻り口２２から地上の冷媒戻り流路（図示しない）に戻される（矢印Ｒ５）。
凍結管外管１０の単管部１内を流れる（矢印Ｒ３）際に、冷媒Ｒの冷熱は単管部１近傍の地盤に伝達され、単管部１近傍の地盤は凍結する。凍結管外管１０の二重管部２においては、冷媒Ｒの冷熱は断面円環状の領域αで遮断されるため、冷媒Ｒの冷熱は二重管部２近傍の地盤には伝熱されず、凍結管外管１０の二重管部２に相当する垂直方向位置の地盤は凍結しない。すなわち、図４では地中側の単管部１近傍の地盤は凍結するが、地上側の二重管部２近傍の地盤は凍結せず、限定凍結が施工される。
【００５０】
凍結管外管１０の地中側端部近傍のボーリングヘッド３０は、凍結管外管１０の単管部１と削孔ビット部７を接続する機能を有している。
詳細は後述するが、ボーリングヘッド３０の内部には、冷媒Ｒが流れる冷媒流路が形成されている（図１０〜図１２参照）。
【００５１】
図４の凍結工程において、地上側の領域における構成が図５で示されている。そして、図１、図２、図４で示す単管部１と二重管部２の境界部分の詳細が、図６に示されている。
図５において、二重管部の外管２Ｂは、図示の実施形態では単位長さのロッド（定尺ロッド２ＢＳ）同士を接続して構成している。ロッド２ＢＳ同士は、雄ねじと雌ねじとが螺合することにより接合され、螺合箇所４６において、ロッド２ＢＳの雄ねじ近傍の複数個所（図５では２箇所）にＯリング４８が嵌合している。
そのため、外管２（或いは単管部１）を構成するロッド２ＢＳ同士の接合部は、冷媒Ｒが漏洩しない十分なシール性能が付与されている。
なお、図５〜図９において、左側が地上側で、右側が地中側である。
【００５２】
二重管部２における外管２Ｂの地上側端部と断熱材用ヘッダー４０は、接続箇所４０Ｊで螺合している。
断熱材用ヘッダー４０は、軸方向の概略中央に断熱材導入部４１が形成されている。断熱材用ヘッダー４０には断熱材導入部４１と連通し、地中側に開口する円筒状空間４２が形成されている。断熱材用ヘッダー４０の地上側端部には、雌ねじを形成したガイド部材螺合部Ｆ４０が設けられ、ガイド部材螺合部Ｆ４０に隣接して円筒状のシール装着空間４５が形成され、シール装着空間４５にはシール部材Ｓ４０が装着されている。
【００５３】
断熱材用ヘッダー４０のガイド部材螺合部Ｆ４０には、雄ねじを有するガイド部材Ｐ４０が螺合している。
シール装着空間４５と円筒状空間４２は隔壁４３で遮られており、シール装着空間４５内に収容されているシール部材Ｓ４０は、例えばゴムパッキンで構成されており、断熱材の漏洩や真空破壊（圧力の漏洩）を防止している。
接続部材２ＡＪの地中側には接続箇所６２が形成されており、接続箇所６２において、接続部材２ＡＪの地中側端部（図５の右端部）は内管２Ａの地上側端部（図５の左端部）と螺合している。
【００５４】
図５において、二重管部の内管２Ａの地上側端部近傍において、半径方向外周には、円周方向に等間隔に突起５２が、半径方向外方に突出するように配置（固着）されている。そして、突起５２と断熱材用ヘッダー４０の地中側端部４０ｅの間にコイルスプリング５４が介装されている。換言すれば、突起５２、コイルスプリング５４は低温収縮漏洩防止装置１１を構成しており、内管２Ａを付勢することにより、内管２Ａの熱収縮に起因する断熱継手部２Ｃからの離脱またはＯリング２５のシール性能劣化を防止している。
断熱材用ヘッダー４０は外管２Ｂと螺合しているので、図５の状態では、断熱材用ヘッダー４０の地中側端部４０ｅと突起５２の地上側の面との距離（間隔）Ｌは一定であり、その間にコイルスプリング５４が圧縮された状態で介装されている。コイルスプリング５４の自由長をＬｓｆ（図示せず）とし、自由長Ｌｓｆが間隔Ｌよりも長ければ、コイルスプリング５４は圧縮され、その弾性反撥力は突起５２を介して内管２Ａを図５の右方すなわち地中側へ付勢している。
【００５５】
二重管部の内管２Ａは冷媒と接触するので、冷媒の冷熱により収縮する。
一方、二重管部の内管２Ａと外管２Ｂとの間の断面円環状の領域αは断熱されているので、領域αで冷媒の冷熱が遮断され、二重管部の外管２Ｂは収縮しない。そして、後述する様に図６の断熱継手部２Ｃは断熱性材料で構成されている。
そのため、凍結時には二重管部の内管２Ａのみが（冷媒Ｒの冷熱で）熱収縮し、当該熱収縮により内管２Ａに地上側に引き上げる力が作用したのと同等の現象となり、係る力により内管２Ａのみが地上側に引き上げられてしまうと、図６におけるＯリング２５にせん断力が作用して、損傷する可能性がある。
【００５６】
それに対して、図５を参照して上述した通り、コイルスプリング５４の圧縮による弾性反撥力が突起５２を介して内管２Ａを図５の右方（地中側）へ付勢していれば、コイルスプリング５４の弾性反撥力（内管２Ａを地中側へ付勢する弾性反撥力）が、熱収縮により内管２Ａを地上側に引き上げようとする力と相殺するという現象になる。すなわち、凍結開始前にコイルスプリング５４にプレストレスを導入し、内管２Ａの熱収縮をこのコイルスプリング５４のプレストレス分の伸びで吸収することにより、内管２Ａの地中側である断熱継手部２Cとの接合部で内管２Ａが引き上がらないようにしている。
その結果、内管２Ａを地上側に引き上げることが抑制され、図６におけるＯリング２５にはせん断力が作用せず、Ｏリング２５が損傷することが防止される。そのため、Ｏリング２５を設けている個所のシール性能は低下せず、冷媒Ｒの漏洩が防止される。
【００５７】
図５において、内管２Ａは共通の定尺管２ＡＳを継ぎ足して構成されている。
図示の例では、定尺管２ＡＳの地上側端部は雌ねじ（符号省略）が形成され、地中側端部は雄ねじ（符号省略）が形成されている。そして、複数の定尺管２ＡＳを継ぎ足すことにより、所定長さの内管２Ａが構成される。
接続部材２ＡＪの両端部には雄ねじ（符号省略）が形成されている。そして内管２Ａの地上側端部を構成する定尺管２ＡＳは、接続箇所６２において接続部材２ＡＪに接続（螺合）されている。
【００５８】
接続部材２ＡＪの地上側端部は、冷媒用ヘッダー２０と螺合している。ここで、冷媒用ヘッダー２０の地中側端部２０ｅには、雌ねじ（符号を省略）が形成されている。一方、冷媒用ヘッダー２０の冷媒導入部２１には、プラグ部材Ｐ２０と螺合する雌ねじ（符号を省略）が形成されている。冷媒用ヘッダー２０は連通孔２３によって貫通しており、連通孔２３は冷媒戻り口２２と連通している。そして連通孔２３の地上側にはシール部材Ｓ２０を装着するための円筒状のシール装着空間２７が形成されており、シール装着空間２７の地中側（図５の右側）には隔壁２４が形成されている。
図５、図６における符号２６は、例えばＯリングの様なシール部材を示す。
【００５９】
プラグ部材Ｐ２０には、コイルドチューブ６を挿通させる貫通孔Ｐ２１が形成され、貫通孔Ｐ２１と直交し、プラグ部材Ｐ２０の外周に開口するねじ孔（符号を省略）が形成され、ねじ３１が螺合している。
ねじ３１を締め込み、ねじ３１の先端をコイルドチューブ６に当接させることにより、コイルドチューブ６を冷媒用ヘッダー２０に固定している。
【００６０】
図６において、二重管部２と単管部１との境界には断熱継手部２Ｃが設けられている。断熱継手部２Ｃは、単管部１の外管と二重管部の外管２Ｂとを熱的に遮断するとともに、二重管部２の内管２Ａと外管２Ｂとの間の断面円環状の領域αと、単管部１の中空部分βとを熱的に遮断する機能を有している。換言すれば、領域αは断熱継手部２Ｃによって閉塞され、領域αと単管部１の内部空間は断熱継手部２Ｃにより遮断されている。
さらに、断熱継手部２Ｃは削孔ロッド１０の接続部となるので、削孔時には地上の削孔トルクを伝達する剛性を備えている。
ここで、断熱継手部２Ｃの材料が熱伝導性の高い金属、例えば鉄であると、凍結領域（単管部１の部分）における冷媒の冷熱が断熱継手部２Ｃにより伝導されて二重管部２の外管２Ｂに熱伝導されてしまうので、二重管２の地盤が凍結する恐れが存在する。
そのため図示の実施形態では、断熱継手部２Ｃは断熱性とトルク剛性を併せ持つ材料（例えばＭＣナイロン樹脂、ポリアミド樹脂、硬質ゴム等）で製造されている。
断熱継手部２Ｃを断熱性材料で構成することにより、凍結領域における冷媒の冷熱は断熱継手部２Ｃで遮断され、外管２Ｂに伝わることはない。そのため、二重管部２に冷媒の冷熱が伝わり、凍結してしまうことは防止される。
【００６１】
次に、図４で示す凍結工程が終了し、凍結した地盤を解凍するために図５で示す地上側の部材を撤去する態様について、図５、図７〜図９を参照して説明する。
先ず、図５において、コイルドチューブ６への冷媒供給を停止し、内管２Ａと外管２Ｂとの間の領域（図１、図２、図４における領域α）に連通する冷媒戻り口２２から冷媒を回収する。そして、断熱材導入部４１から真空引きにより減圧した領域の圧力を大気圧まで昇圧し、或いは、充填された断熱気体（または断熱液体）を排出することにより、断熱された状態を容易に解除する。
次に、解凍液を循環させる以前の段階で、冷媒用ヘッダー２０を取り外す。
冷媒用ヘッダー２０を取り外すに際しては、図５において、先ず、プラグ部材Ｐ２０のねじ３１を緩めて、コイルドチューブ６との係合を解除する。そして、プラグ部材Ｐ２０と冷媒用ヘッダー２０の螺合を解除して取り外す。冷媒用ヘッダー２０と接続部材２ＡＪとの螺合を解除し、冷媒用ヘッダー２０を接続部材２ＡＪから取り外す（図７の状態）。
ついで、図７〜図９を参照して、断熱材用ヘッダー４０、二重管部の内管２Ａを取り外す手順を説明する。
【００６２】
図７において、断熱材用ヘッダー４０とガイド部材Ｐ４０との螺合を解除して、ガイド部材Ｐ４０を断熱材用ヘッダー４０から取り外す。そして、ガイド部材Ｐ４０を接続部材２ＡＪから公知の手段で引き抜く。次に、断熱材用ヘッダー４０と二重管部の外管２Ｂとの接続部分４０Ｊにおける螺合を解除して、断熱材用ヘッダー４０を二重管部の外管２Ｂの地上側端部から取り外し、回収する。これにより、図８で示す状態となる。
図８の状態から、図示しない冶具を接続部材２ＡＪの地上側端部に固定し（螺合し）、当該治具を用いて接続部材２ＡＪを地上側（図８の左方）に引き抜く。
【００６３】
図５を参照して前述したように、接続部材２ＡＪは接続部分６２により内管２Ａの地上側端部と螺合しているため、接続部材２ＡＪを引き抜くと内管２Ａ全体が地上側（図８の左方）へ引き抜かれる。
内管２Ａ全体を地上側に引き抜く際に、内管２Ａと溶接等で一体化した突起５２とスプリング５４も（内管２Ａと共に）引き抜かれる。
【００６４】
明確には図示していないが、図示の実施形態において内管２Ａも定尺ロッド（２ＡＳ）同士を螺合して構成されているため、所定の長さだけ引き抜く毎に、内管２Ａを構成するロッド同士の螺合を解除する。
図８において、接続部材２ＡＪ、内管２Ａ、スプリング５４が引き抜かれると、図９の実線で示す状態、すなわち、二重管の外管２Ｂ（或いは単管）とコイルドチューブ６のみが残存した状態になる。
【００６５】
さらに、図示の実施形態では、冷媒を回収し、領域αの断熱状態を解除した後に、図９で示す様に外管２Ｂとコイルドチューブ６のみが残存した状態にする。そして、解凍液ヘッダー６０（図９において点線で示す）を外管２Ｂの地上側端部の雌ねじＦ２Ｂに螺合する。
コイルドチューブ６から解凍液（その流れを矢印ＮＦで示す）を供給して、解凍液ヘッダー６０の解凍液排出口６１から排出（矢印ＮＦ８）することにより、コイルドチューブ６から供給された解凍液は、二重管の外管２Ｂの半径方向内方の中空部を介して地上側に戻り、解凍液が保有する熱量は、単管１の半径方向外側の地盤のみならず、外管２Ｂの半径方向外側の地盤にも確実に伝達される。そのため、図１、図２、図４において二重管部２に相当する非凍結領域の地盤が凍結していても、解凍液で確実に凍結解除することが出来る。
解凍液で凍結管周辺地盤の解凍が完了し、コイルドチューブ６を引き抜き、地中に残存する削孔ロッド１０を螺合解除しながら引き抜く。
前述の凍結終了後に螺合接続を解除して分解した凍結管構成部材（ボーリングヘッド３０を含む）は、新たな凍結工事に再利用される。
【００６６】
次に図１０〜図１２を参照して、ボーリングヘッド３０を説明する。なお図１０において、冷媒の流れを矢印Ｒで示す。
図１０において、凍結管外管１０の地中側端部に配置されたボーリングヘッド３０は、その地上側が単管接続部３０Ａを構成している。そしてボーリングヘッド３０の地中側には、削孔ビット接続部３０Ｂが設けられている。
ボーリングヘッド３０の単管接続部３０Ａには雄ねじが形成されており、凍結管外管１０（単管部１）の地中側（ボーリングヘッド３０側）にも雄ねじが形成されている。そして単管接続部３０Ａと単管部１は、カップリング部材９を介して接合されている。ここでカップリング部材９には、ボーリングヘッド３０の雄ねじと螺合する雌ねじ（符号なし）と、単管部１の雄ねじと螺合する雌ねじ（符号なし）が形成されている。
削孔ビット接続部３０Ｂにも雄ねじ（符号なし）が形成されており、当該雄ねじと削孔ビット部７の雌ねじ（接続部７Ｃの内周に形成された雌ねじ：符号なし）が螺合して、ボーリングヘッド３０と削孔ビット部７が接合されている。
【００６７】
ボーリングヘッド３０には流路４が設けられており、流路４は、単管部１の中空部分から弁機構３まで鉛直方向に延在している。流路４には、削孔時は削孔水Ｗが流れ、凍結時は冷媒Ｒが流れる。
図１０において、コイルドチューブ６は、凍結時においては、流路４におけるコイルドチューブ先端差込部４Ｂに挿入された状態が保持される。ボーリングヘッド３０において、流路４の地上側（図１０の上方）には内壁面がテーパー状の形成されたテーパー状領域４Ｔが形成されている。
上述した通り、コイルドチューブ６が挿入された以降は、削孔ロッド１０は凍結管外管１０として機能する。
【００６８】
ボーリングヘッド３０には冷媒流路５が形成されており、冷媒流路５は、流路４の分岐部４Ａから弁機構３をバイパスして半径方向冷媒流路５Ａへ分岐し、垂直方向冷媒流路５Ｂを経由して、削孔ロッド１０の先端の先端部冷媒通過領域５Ｃに連通している。先端部冷媒通過領域５Ｃは、戻り用冷媒流路５Ｄを介して、凍結管外管１０内の中空部分に連通している。すなわち、冷媒流路５は半径方向冷媒流路５Ａ、垂直方向冷媒流路５Ｂ、先端部冷媒通過領域５Ｃ、戻り用冷媒流路５Ｄから構成されている。
ここで、先端部冷媒通過領域５Ｃはスプリング収納部１２の半径方向外方の領域として構成されている。後述するように、スプリング収納部１２は中空円筒状に構成され、その内部に弁機構３のスプリング３Ａを収納している。
冷媒戻り側の流路である戻り用冷媒流路５Ｄは、垂直方向冷媒流路５Ｂと円周方向に隣接して、垂直方向（図１１において紙面と直交する方向）に延在しており、垂直方向冷媒流路５Ｂと戻り用冷媒流路５Ｄは、それぞれ４本ずつ、円周方向に交互に配置されている。換言すれば、先端部冷媒通過領域５Ｃは、４本の垂直方向冷媒流路５Ｂ及び４本の戻り用冷媒流路５Ｄ（図１１参照）と連通する空間により構成されている。
【００６９】
流路４から分岐した冷媒流路５を流れる冷媒の流れを、図１０及び図１１を参照して説明する。
図１０において、流路４から分岐した冷媒Ｒは半径方向冷媒流路５Ａを流れ、垂直方向冷媒流路５Ｂ（冷媒供給側の垂直方向流路）に連通して、ボーリングヘッド３０の地中側先端における先端部冷媒通過領域５Ｃに到達する。
先端部冷媒通過領域５Ｃに到達した冷媒Ｒは、戻り用冷媒流路５Ｄを介して、凍結管外管１０内の中空部分を地上側に向かって流れる（図１０の矢印Ｒ３）。
【００７０】
ここで、垂直方向冷媒流路５Ｂ、先端部冷媒通過領域５Ｃ、戻り用冷媒流路５Ｄの流路断面積は、削孔ロッド１０内壁とコイルドチューブ６との間の領域の断面積（矢印Ｒ３で示す冷媒が流れる領域）よりも小さい。そのため、垂直方向冷媒流路５Ｂ、先端部冷媒通過領域５Ｃ、戻り用冷媒流路５Ｄを流れる冷媒Ｒの流速は、矢印Ｒ３で示す冷媒の流速に比べ同程度かそれ以上になる。
一般的に、冷媒が流路内を流れる際に、層流よりも流れの速い乱流の方が熱移動性（熱伝達率）に優れていることが知られている。図示の実施形態では、上述した通り垂直方向冷媒流路５Ｂ、先端部冷媒通過領域５Ｃ、戻り用冷媒流路５Ｄを流れる冷媒Ｒの流速は、矢印Ｒ３で示す冷媒Ｒの流速よりも速いため、熱移動性に優れる。
そのため、垂直方向冷媒流路５Ｂ、先端部冷媒通過領域５Ｃ、戻り用冷媒流路５Ｄを流れる冷媒Ｒによる地盤凍結効果は、削孔ロッド１０内壁とコイルドチューブ６との間の領域を流れる冷媒Ｒによる地盤凍結効果と遜色なく発揮される。
【００７１】
図１０、図１１では、半径方向冷媒流路５Ａは水平方向に延在しているが、半径方向外側に行くに連れて下側に延在させる（斜め下方に延在させる）ことが可能である。ここで、半径方向冷媒流路５Ａが半径方向外側に行くに連れて上側に延在する（斜め上方に延在する）ことは、冷媒Ｒの抵抗が大きくなり不都合である。しかし、冷媒Ｒの冷熱がボーリングヘッド３０の先端（地中側端部：下方端部）まで伝達されて、ボーリングヘッド３０の先端近傍を十分に凍結することが出来るのであれば、半径方向冷媒流路５Ａが斜め上方に延在していても構わない。
【００７２】
図１０において、ボーリングヘッド３０において流路４の下端が連通する位置に弁機構３が設けられている。図１０で示す状態（凍結時）では、スプリング３Ａの弾性反撥力により弁体３Ｂが弁座３Ｃに座着している。スプリング３Ａの弾性反撥力は、ボーリング孔削孔時における削孔水Ｗの圧力よりも弱く、凍結時の冷媒Ｒの供給圧力よりも強く調整されているからである。
したがって、ボーリング孔削孔時において削孔水Ｗが供給されている際には、削孔水Ｗの圧力がスプリング３Ａの弾性反撥力よりも強いため、弁体３Ｂはスプリング３Ａの弾性反撥力に抗して下方に押圧され、弁体３Ｂは弁座３Ｃに座着せず、弁機構３は開放する。
それに対して、凍結時には、冷媒Ｒの供給圧力がスプリング３Ａの弾性反撥力よりも弱いため、スプリング３Ａの弾性反撥力で弁体３Ｂは上方に押圧され、弁座３Ｃに座着し、弁機構３は閉塞している。
【００７３】
上述した様に、弁機構３のスプリング３Ａは、中空円筒状のスプリング収納部１２に収納される。スプリング収納部１２は冷媒が透過しない材料（材質は特に限定しない）で構成されており、先端部冷媒通過領域５Ｃを流過する冷媒Ｒはスプリング収納部１２の側面外側の領域を通過するが、スプリング３Ａには接触しない。スプリング収納部１２の半径方向内方はスプリング３Ａ収納スペースとなっている。
ボーリングヘッド３０の底部（地中側端部）に配置される削孔ビット部７のビット先端部７Ａ（図１２参照）の中心には、削孔水の噴射口７Ｂが形成されている。
【００７４】
削孔ビット部７は熱伝導性に優れた鋼製であり、先端部冷媒通過領域５Ｃを流過する冷媒Ｒの冷熱を、効率良く地盤Ｇに伝達することが出来る。
削孔ビット部７の端面形状を示す図１２において、削孔ビット部７のビット先端部７Ａ（削孔ロッド１０の地中側先端に位置する部分）は円盤状であり、地盤Ｇ側（地中側）の面には、地盤Ｇ側に突出した複数（実施形態では６個）のチップ７Ｄが、円周方向に等間隔に設けられている。上述した様に、削孔ビット部７のビット先端部７Ａの中心には、削孔水Ｗを地中に噴射する噴射口７Ｂが形成されている。
削孔ビット部７のビット先端部７Ａの厚さ寸法（図１０の寸法Ｄ）は、冷媒の冷熱が伝導される寸法で、且つ、削孔時の使用に耐え得る強度を有する寸法である。
【００７５】
図１０において、冷媒Ｒはコイルドチューブ６からボーリングヘッド３０の流路４に供給され、流路４内を通過して弁機構３に到達する。上述した通り、冷媒Ｒの供給圧力はスプリング３Ａの弾性反撥力よりも小さいため、弁機構３は閉塞したままであり、冷媒Ｒは弁機構３を通過することは出来ない。
冷媒Ｒは弁機構３をバイパスし、流路４の分岐部４Ａから分岐した半径方向冷媒流路５Ａ、垂直方向冷媒流路５Ｂを介して、凍結管先端（ボーリングヘッド３０の先端）の先端部冷媒通過領域５Ｃに到達する。先端部冷媒通過領域５Ｃに到達した冷媒Ｒの冷熱は、削孔ビット部７を介して地盤Ｇに投入（伝達）され、凍結管先端近傍の領域の地盤を凍結する。
ボーリングヘッド３０の先端部の冷媒通過領域５Ｃに到達した冷媒Ｒは、先端部冷媒通過領域５Ｃに連通する戻り用冷媒流路５Ｄ内を流れ、矢印Ｒ３とＲ４で示す様に、凍結管外管１０の単管部１の内部空間、二重管部２の内管２Ａの内部空間を通過して地上側に戻る（図１０及び図４参照）。
【００７６】
図１０〜図１２で示す機構によれば、凍結管先端に冷媒Ｒを到達する冷媒流路５が形成されているので、冷媒Ｒの最先端部（地中側最先端部）までの凍結が可能である。すなわち、弁機構３より先（地中側）の領域に冷媒Ｒを送って凍結管先端近傍の領域を凍結することが出来る。
例えば、シールドマシンが立坑に近づき、立坑とシールドマシン先端との間の領域を凍結するべき場合には、図示の実施形態では、従来技術の様に立坑の壁の一部を削孔して凍結管を配置する必要が無い。図示の実施形態によれば、立坑近傍まで凍結管を配置すれば、シールドマシンと立坑との間の領域を凍結させることが出来る。
換言すれば、図示の実施形態では、シールドマシンが立坑に近づき、立坑とシールドマシン先端との間を凍結する際に、凍結管が立坑の壁の一部を削孔する必要が無い。そのため、立坑の壁を損傷させてしまうことがない。
【００７７】
図示の実施形態によれば、ボーリング孔の削孔完了と同時に凍結管外管１０の設置が完了するので、凍結管挿入、削孔ロッドの引き抜きという複数の工程を省略することが出来る。
また、削孔ロッドは繰り返し使用することが可能であり、定尺ロッドの組合せで多様な深度に対応できる。それに伴い、凍結工法の費用及び労力を節減することが出来る。さらに連結した際に気密性が保持される削孔ロッドを使用するため現地での漏洩検査を省略することが可能である。
【００７８】
図示の実施形態によれば、凍結管外管１０（削孔ロッド１０）の二重管部２の内管２Ａと外管２Ｂとの間の断面円環状の領域αが、限定凍結時に例えば真空引きにより減圧し、或いは、断熱気体（または断熱液体）を充填するので、領域αは高い断熱性を有し、二重管部２の内管２Ａ内側を流れる冷媒Ｒの冷熱は領域αで遮断され、凍結管外管１０の二重管部２近傍の地盤には伝熱されない。そのため、限定凍結菅１０の二重管部２近傍の地盤は凍結しない。
真空引きにより減圧し、或いは、断熱気体（または断熱液体）を充填する作業は、従来技術における内管の外周に断熱材を巻き付ける作業に比較して遥かに容易であり、作業性が良好である。すなわち図示の実施形態によれば、従来技術に比較して、容易に限定凍結を実行することが出来る。
そして図示の実施形態によれば、凍結領域と非凍結領域の境界の深度は、凍結管外管１０（削孔ロッド１０）における単管部１と二重管部２の位置を適宜変更することにより、自在に設定できる。
【００７９】
また、図示の実施形態によれば、気密性の高い削孔ロッド１０を凍結管外管１０として利用しており、凍結管の撤去作業時には、削孔ロッド１０の単位長さのロッド同士の接続箇所（雄ねじと雌ねじで螺合する箇所）を螺合解除しながら地上側に引き抜くので、螺合を解除した後の単位長さのロッドを再利用することが出来る。
そして、凍結管外管１０として使用した削孔ロッド１０を引き抜く際に、従来技術における凍結管引き抜き作業の様にガス切断等を行う必要が無く、火器の使用が不要である。そのため、凍結管撤去作業の安全性、環境保全性が向上する。
【００８０】
さらに、図示の実施形態によれば、スプリング３Ａの弾性反撥力により弁体３Ｂを弁座３Ｃに座着されるタイプの弁構造３を採用しているので、ボーリング孔削孔時に開弁し、凍結運転時に閉弁する操作が、削孔水Ｗ及び冷媒Ｒの圧力とスプリングの弾性係数を適宜調整することにより自動的に行われ、特段の弁開閉操作が不要である。
また、図示の実施形態によれば、凍結管外管１０引抜きの際、先端から充填材（ボーリング孔を穴埋めするための埋め立て材料）を吐出して埋め立てを行うことが出来るため、凍結管１０を引き抜いた後の穴埋め作業が容易である。この場合、削孔と同時に、充填材の吐出圧により弁機構３は開弁し、充填材は噴射口７Ｂから削孔空間に吐出される。
それに加えて、図示の実施形態では冷媒供給管６が、切り継ぎを行う必要がないコイルドチューブで構成されているため、冷媒供給管６を容易に地上側に引き抜くことが出来る。
そして、冷媒供給管６を容易に地上側に引き抜くことにより、凍結管１００の半径方向最外方の管を構成している削孔用ロッドを用いて、ボーリング孔の追加削孔を容易に実施することが出来る。
【００８１】
さらに図示の実施形態では、二重管部２の内管２Ａに固定された突起５２とコイルスプリング５４により、内管２Ａを垂直方向下方に付勢して内管２Ａが熱収縮して地上側に引っ張られるのを抑制しているので、熱収縮により内管２Ａが地上側に引き上げられる力を相殺し、最下方の内管２ＡにおけるＯリング２５に対してせん断力が作用することが抑制される。そのため、最下方の内管２ＡのＯリング２５のシール性能の低下が防止される。
また、図示の実施形態では、二重管部２と単管部１の境界部分に断熱継手部２Ｃを設け、断熱継手部２Ｃは例えばＭＣナイロン樹脂、ポリアミド樹脂、硬質ゴム等の断熱性材料で構成されているので、冷媒Ｒの冷熱が外管２Ｂに伝達されることが防止され、二重管部２の地盤が凍結することも防止される。
【００８２】
図示の実施形態では、解凍時には冷媒用ヘッダー２０及び断熱材用ヘッダー４０を取り外し、内管２Ａを取り外して外管２Ｂとコイルドチューブ６のみを残存し、外管２Ｂに解凍液ヘッダー６０を取り付け、コイルドチューブ６から解凍液を供給し、解凍液ヘッダー６０から解凍液を排出すれば、解凍液が保有する熱量は、単管１の半径方向外側の地盤のみならず、外管２Ｂを介して半径方向外側の地盤にも伝達される。そのため、二重管部２の地盤が凍結する事態が生じたとしても、解凍液で確実に凍結解除することが出来る。
【００８３】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
【符号の説明】
【００８４】
１・・・単管（単管部）
２・・・二重管（二重管部）
２Ａ・・・内管
２Ｂ・・・外管
２Ｃ・・・断熱継手部
３・・・弁機構
３Ａ・・・スプリング
３Ｂ・・・弁体
３Ｃ・・・弁座
４・・・流路
５・・・冷媒流路
６・・・冷媒供給管（コイルドチューブ）
１０・・・削孔ロッド（凍結管外管）
１１・・・低温収縮漏洩防止装置
３０・・・ボーリングヘッド
１００・・・凍結管
Ｒ・・・冷媒
Ｗ・・・削孔水
α・・・断面円環状の領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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