(57)【要約】【課題】簡便に岩盤から構造物を縁切りして当該構造物を移動可能とする構造物の移動方法を提供する。【解決手段】構造物１の下方の岩盤に中空部を形成する複数の孔２を開設する。そして、孔２に水７を充填して凍結させることで、構造物１を岩盤から切り離して縁切りすると共に、氷８によって構造物１を支持する。次に、氷８を利用して構造物１を滑らせることで構造物１を移動させる。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤や岩盤の上に構築されている構造物を移動させる方法であって、少なくとも上記構造物の下方に位置する地盤や岩盤に対し、複数の中空部を形成すると共に、各中空部に水を充填し凍結させることによる氷の膨張力によって上記地盤や岩盤にひび割れを発生させて上記構造物を地盤や岩盤から縁切りさせた後に、当該構造物を移動させることを特徴とする構造物の移動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、岩盤や地盤（以下の説明では、単に岩盤と呼ぶ）の上に構築されている原子炉施設などの大型構造物の移設や撤去のために、当該構造物を、支持岩盤から縁切りして移動させる構造物の移動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
構造物の底を岩盤から縁切りして移動させる従来の方法としては、例えば特公平４−２１７８４号公報に記載されているものがある。
この従来の方法は、まず、構造物の外周の岩盤を掘削すると共に、当該構築物の移動方向に向けて延びる複数条の横溝を、当該構造物の底面の直下に開設する。次に、当該横溝の底と構造物の底面との間に滑り支承装置を取り付け、当該滑り支承装置で構造物の荷重を受ける。次に、横溝間の岩盤を掘削、つまり構造物の底面と接触している残りの岩盤を掘削することで、構造物の底を岩盤から切り離す、つまり縁切りする。
【０００３】
なお、構造物の移動方向に沿って掘削した溝内にも、移動してくる構造物を案内・支持するための滑り板、及びその滑り板を支持する堅固な受け台を設置しておく。
そして、上述のように縁切りが完了した後、構造物を引いたり押したりすることで、上記滑り支承装置及び滑り板を利用して、当該構造物を横溝の延びる方向に横移動させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来方法による縁切りでは、重機を使用して機械的に、縁切り面全体を掘削して撤去する作業が必要があり、手間が掛かる。しかも、縁切り時に構造物の荷重を受ける堅固な支持装置の設置が必要となる。
また、開設した複数条の横溝内に、それぞれ構造物の荷重を支持するための堅固な基礎及び移動時の摩擦低減するための滑り支承装置を設置する作業が要求され、手間が掛かる。
【０００５】
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、簡便な方法で岩盤から構造物を縁切りして当該構造物を移動可能とする構造物の移動方法を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、地盤や岩盤の上に構築されている構造物を移動させる方法であって、少なくとも上記構造物の下方に位置する地盤や岩盤に対し、複数の中空部を形成すると共に、各中空部に水を充填し凍結させることによる氷の膨張力によって上記地盤や岩盤にひび割れを発生させて上記構造物を地盤や岩盤から縁切りさせた後に、当該構造物を移動させることを特徴とするものである。
【０００７】
上記中空部は、例えば、少なくとも上記構造物の下方に位置する地盤や岩盤に対し、横方向に延びる孔で形成すれば良い。
本発明によれば、中空部に充填した水が凍結する際の膨張力によって中空部と中空部との間の岩盤にもひび割れが発生することで、構造物の底が支持岩盤から切り離され縁切りされる。また膨張した氷によって、構造物は支持される。
【０００８】
その後、例えば、凍結した氷上を若しくは氷自体を滑らせることで、構造物を移動させる。
ここで、水を剛性の高い容器に封入して凍結冷却させた場合における、氷の膨張圧力と冷却温度と計測例を、図１１に示す。ここで、図１１中、黒点が計測値を、破線がＢｒｉｄｇｍａｎの水−氷の平衡曲線を示す。
【０００９】
この図１１から分かるように、拘束された水を−２５℃まで冷却した場合には氷の膨張圧力は約２２０ＭＰａに達し、−３０℃まで冷却すると、氷の膨張圧力は約２５０ＭＰａに達することが確認されている。したがって、氷の膨張圧力を利用して構造物の縁切りは可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、構造物１を岩盤から切り離すために、周辺岩盤、及び構造物１の下方に位置する支持岩盤に対し、図１に示すような、破断面Ｈ１，Ｈ２を想定する。上記破断面Ｈ１，Ｈ２は、構造物１の下方を通過する第１破断面Ｈ１と、該第１破断面Ｈ１の外周から上方に立ち上がる第２破断面Ｈ２とから構成される。
【００１１】
この実施形態では、上記第１破断面Ｈ１は、構造物１の移動方向に沿って若干の昇り勾配をもった傾斜面に設定され、当該第１破断面Ｈ１よりも上方に位置する構造物１及び構造物１と一体になっている岩盤部分４（以下、単に構造物１等と呼ぶ場合もある。）が移動する際の滑り面を形成する。なお、上記破断面Ｈ１，Ｈ２は、必ずしも平面である必要はない。
【００１２】
そして、図２〜図４に示すように、その破断面Ｈ１，Ｈ２に沿って、複数条の孔２，３を適当な間隔毎で穿孔する。
第１破断面Ｈ１に設ける複数条の孔２は、好ましくは、構造物１の移動方向に向けて延びるように穿孔する。
また、第２破断面Ｈ２に設ける孔３の穿孔方向は、特に限定されないが、例えば、上下に延びるように穿孔すればよい。ここで、第２破断面Ｈ２については、後述のような穿孔及び氷の膨張力を利用する代わりに、従来と同様に全面を掘削して縁切りをしても良い。
【００１３】
次に、各孔２，３に水を充填し当該水を凍結させて、縁切り、及び破断面Ｈ１，Ｈ２に沿った滑り面の形成を行う。
まず、図５に示すように、各孔２内に対し冷却用配管６を挿入して設置し、また、各孔２の端部開口部を蓋などで閉じると共に当該孔２内に水７を注入し充填する。なお、符号４は、破断面Ｈ１よりも上部の岩盤であって構造物１と一緒に移動する部分であり、符号５は、破断面Ｈ１よりも下部の岩盤である。
【００１４】
次に、上記冷却用配管６内に液体窒素などの冷媒を通して、各孔２に充填した水７を凍結させる。孔２内の水７を凍結させることで孔２内の水が氷８となり当該氷８が膨張し、その膨張力によって、図６に示すように、孔２間の岩盤にひび割れが発生、すなわち、孔２同士をつなぐように岩盤にひび割れを発生させる。これによって、想定した破断面Ｈ１，Ｈ２に沿って岩盤が破断される。
【００１５】
また、凍結した氷８は、破断後に、第１破断面Ｈ１よりも上方に位置する構造物１等（上部岩盤４及び構造物１）を支持すると共に、滑り面としての役割を持たせ。
ここで、上下の破断面Ｈ１の隙間を広げる必要がある場合は、孔２間の破断面Ｈ１の隙間（図６中符号９の部分）にも水９を注いで凍結させる。なお、この凍結も、上記冷却用配管６を通じて行えば良い。このようにすると、氷の膨張力によって、上下の破断面Ｈ１の間隙を広げるとともに、孔２間にも、氷のすべり面を作ることが可能となる。
【００１６】
このとき、上記冷媒を調節して、破断面Ｈ１の上側または下側の岩盤に接触する部分の氷８を積極的に溶かして、破断面Ｈ１を滑り易くするようにしても良い。
上記のように構造物１を岩盤から縁切りすると共に、破断面Ｈ１，Ｈ２に沿って滑り面を形成したら、図７に示すように、第１破断面Ｈ１に沿って構造物１を押し又は引いて当該構造物１を移動させる。
【００１７】
次に、上記構造物１の移動方法の効果について説明する。
本実施形態にあっては、穿孔、注水、凍結という比較的容易な手間で、構造物１を岩盤から切り離すことができる。
すなわち、構造物１を岩盤から縁切りする際に、構造物１の周辺部全面及び下方全面について、つまり縁切り面全面について掘削する必要が無く、孔２の穿孔だけでよいので、工事の手間が低減する。
【００１８】
しかも、凍結した氷８で構造物１を支持させるので、上記縁切り面に沿った掘削をする場合にあっても、構造物１の底面に仮受け台などの設置作業が不要となる。
さらに、氷８の膨張力によって破断するので、発破のような危険物を使用した破断が不要であるばかりか、破断に伴う騒音や振動も小さなレベルに抑えることができる。
【００１９】
また、縁切りした後の移動も、構造物１を支持する上記氷８による滑り面を利用して構造物１を移動させるので、構造物１を移動させるために、別途、滑り面の形成作業や、滑り材・潤滑材・コロ・台車などの摩擦低減を図りつつ移動させる部材の設置作業などを行うことなく、構造物１の移動作業を簡易となる。また、移動後の氷８の撤去も不要である。
【００２０】
ここで、上記実施形態では、第１破断面Ｈ１として、構造物１の移動方向に沿って昇り勾配を持った仮想面を想定しているが、これに限定されない。例えば、構図物１が高台などに存在すれば、第１破断面Ｈ１を、水平面若しくは下り勾配を持った傾斜面などに設定しても良い。
また、穿孔する孔２の断面を円形としているが、此に限定されず、四角形形状や三角形形状などであってもよい。また、構造物１の下方に形成される孔は、孔の上面を構造物１の底面で構成するように設定、つまり、溝状に形成してもよい。要は、水を充填可能な密閉空間となっていれば良い。
【００２１】
また、冷媒を通す冷却用配管６は、必ずしも上記孔２内に挿入する必要はなく、孔２の近傍に配置し、地盤を介して孔２内の水７を凍結されるようにしても良い。なお、この場合には、冷却用配管６は、凍結させた氷のうち表面を溶かす側にあることが好ましい。例えば、氷の下面側を溶かす場合には、下部の岩盤５側に冷却用配管６を設置する。
【００２２】
また、確実な滑りを確保するために、上記孔２の全て、若しくは、一部の孔２に対し、次のような滑り治具を設置しても良い。
すなわち、上記滑り治具１０は、孔２の延在方向に沿って延びる部材である。その断面形状は、図８に示すように、上面及び下面が孔２の断面形状に沿った円弧状となっている。すなわち、円筒を軸方向に沿って半分に割ったような形状となっている。
【００２３】
その滑り治具１０内には、電熱線などの溶解熱発生装置１１が収容されている。
そして、上記図８に示すように、上記滑り治具１０を孔２に挿入し、上部に密着させる。その状態で孔２に水７を充填し凍結させる。その後、溶解熱発生装置１１を作動させて、滑り治具１０に熱を持たせることで、滑り治具１０の下面と接触する氷表面が溶けて滑り面となる。
【００２４】
上記滑り治具１０は、構造物１側に固定され、構造物１を移動させる際に、氷の上面に案内されるように滑る。
ここで、上記滑り治具１０は、上記のような円弧状の形状でなくても良い。要は、上面が孔２の上側面に固定され、また、氷と接触する下面が孔２の延在方向に沿って真っ直ぐ延びていれば、下面の断面が三角形状などであっても構わない。
【００２５】
なお、上記溶解熱発生装置１１は、滑り治具１０における氷との接触面（図８では下面）側を加熱するものであるので、当該接触面側に近づけて配置することが好ましい。
また、上記滑り治具１０を図９に示すように、孔２の下側に取り付けるようにしても良い。この場合には、滑り治具１０は、下部の岩盤５に固定され、当該滑り治具１０に沿って氷８が滑ることとなる。なお、この場合には、氷８の上側は構造物１等の下面と一体的となっている。
【００２６】
また、孔２内の水７の凍結によって破断面Ｈ１，Ｈ２に沿ってひび割れを生じさせて縁切りを行った後に、上記ひび割れに沿って孔２間を繋ぐように小口径の連続穿孔等を行って、確実に構造物１と岩盤の縁を縁切りしても良い。破断面Ｈ１，Ｈ２の全面を穿孔することとなるが、孔２内の氷８で構造物１等を支持しているので、仮受け台の設置などが不要である。
【００２７】
また、上記実施形態では、第１破断面Ｈ１を、構造物１下面よりも下側の岩盤中に設定しているが、構造物１の下面直下に第１破断面Ｈ１を設置し、孔２内の氷８の上部を直接構造物１の下面に直接接触するように設定しても良い。
また、上記実施形態では、凍結させた氷８の面を滑り面として利用して構造物１を移動させているが、縁切り後の構造物１の移動を、別の手段で行うようにしても良い。
【００２８】
また、上記実施形態では、上記第１破断面Ｈ１に沿って設ける孔２の軸を、構造物１の移動方向に向けているが、これに限定されない。孔２の軸と構造物１の移動方向とが一致していなくても構わない。ただし、この場合には、氷８の上部を滑り面とする必要がある。
【００２９】
【実施例】
図１０に示すように、構造物１の底版と岩盤との境界面に対して、直径２ｍの円柱形状の孔２を、構造物１の移動方向に延びるように穿孔する。上記孔２を、構造物１の移動方向に対し直交する方向に、６ｍ間隔毎に沿って複数条開設する。
【００３０】
さらに、上記各孔２に連続して下面が半円状の溝２０を移動方向に沿って掘削する。なお、溝２０の掘削は、水７を凍結させている最中や凍結後であっても良い。
次に、図９のように、孔２の下部に滑り治具１０を設置すると共に、孔２内に冷却用配管６を設置し、孔２の開口端部に蓋をした後、孔２内に水７を充填すると共に、液体窒素を冷却用配管６に通して水７を凍らせて、縁切りを実施する。
【００３１】
その後、溶融熱発生装置１１を作動させて滑り治具１０の上面と接触する円柱状の氷８の下面側を溶解させて滑り易くする。円柱状の氷８の上面側は構造物１の底版側と一体的となっている。
この状態で、構造物１に対し、移動方向への外力を加えると、氷８の下面が滑り治具１０の上面に案内されながら溝２０側に移動し、続けて溝２０に沿って滑っていくことで、構造物１は移動する。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明してきように、本発明を採用すると、機械的な支持装置を使用することなく、簡便に構造物を岩盤から縁切りすることができて、構造物の移動が簡便となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る破断面を示す模式図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る孔の位置を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明に基づく実施形態に係る、破断面と孔と冷却用配管との関係を示す図である。
【図６】本発明に基づく実施形態に係る破断状態を示す図である。
【図７】本発明に基づく実施形態に係る構造物等の移動を示す図である。
【図８】滑り治具及びその設置を説明する図である。
【図９】滑り治具及びその設置を説明する図である。
【図１０】実施例における構造物の移動方法を説明する図である。
【図１１】氷の膨張圧力と冷却温度との関係を示す図である。
【符号の説明】
Ｈ１、Ｈ２　破断面
１　構造物
２、３　孔
４　上部の岩盤
５　下部の岩盤
６　冷却用配管
７　水
８　氷
１０　滑り治具
１１　溶解熱発生装置
【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】
2004011234.tif 000010
【図９】
2004011234.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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