Page 176 - 捷運工程叢書 精進版 － 6 捷運大地工程實務

臺北市政府捷運工程局

5.2.1 冷凍工法的原理

在地盤土壤中埋設凍結管，以低溫鹽類不凍液循環於凍結管中，將土壤熱量吸收，再藉
由壓縮機、凝縮器、蒸發器等冷媒循環交換熱能，產生冷卻以降低凍結管中之鹽類不凍液。
另一方面，壓縮機等冷媒循環再藉由水冷散熱於大氣。由熱交換的原理則可將土壤與水凍結

形成高強度的冰體，以做為良好的結構支撐或擋土防護。
目前一般較為經濟且穩定的凍結設備係使用由鹽類循環系統、冷媒循環系統、冷卻水循
環系統等三個循環構成的設備（如圖 5-2-1）。

5.2.2 冷凍考量的要素

一、土壤的熱性質
包含含水率、濕密度、比熱、熱傳導率、溫度傳播率、凍結潛熱、地盤的溫度用來評估

冷凍的所需設備，並掌控判斷凍土的成形，預估達成凍土的時間。
二、凍結速度的評估

鹽類冷凍液溫度愈低，冷凍管管徑愈大，排列間隙愈小，則凍結速率愈快，又凍結板的
效應又比單管凍結的效果快。需有理論曲線以決定凍土形成的時間（如圖 5-2-2）。

圖 5-2-1 冷凍循環設備

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