図面 (/)

技術 トンネル換気装置および換気方法

出願人 大成建設株式会社株式会社流機エンジニアリング
発明者 丸山修足達康軌西村章
出願日 2015年2月2日 (5年5ヶ月経過) 出願番号 2015-018096
公開日 2016年8月8日 (3年10ヶ月経過) 公開番号 2016-142029
状態 特許登録済
技術分野 トンネル内の通風・安全装置・運搬
主要キーワード エアカーテン効果 施工機器 レジューサー 坑内環境 トンネル坑外 等価直径 換気方式 切羽近傍
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年8月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

装置全体の移動を簡易に行うことを可能としたトンネル換気装置およびこれを利用したトンネル施工時の換気方法を提案する。

解決手段

切羽TF近傍に配設された集塵機2と、集塵機2からトンネルTの坑口TE方向に延設された風管3と、トンネルTの上部から吊持されたレール4とを備えるトンネル換気装置1であって、風管3はレール4に吊下されており、レール4はトンネルTの頂部または肩部に設けられた複数の吊持部材7を介して吊持されている。

概要

背景

トンネル施工では、トンネル坑内の環境悪化を防ぐために換気を行う必要がある。
トンネルの換気方式としては、吸引捕集方式(例えば、特許文献1参照)または希釈封じ込め方式(例えば、特許文献2参照)を採用するのが一般的である。

このうち、希釈封じ込め方式によるトンネルの換気は、トンネル坑外から新鮮な空気を切羽に送気するとともに、切羽側に設けられた集塵機によって汚染空気除塵を行うものであって、集塵機から排出された空気(リフレッシュエア)により、汚染空気を切羽近傍に封じ込むものである。

この集塵機の坑口側排気口には、トンネル等価直径の5倍程度の長さの風管をトンネル延長方向に沿って設置する必要がある。風管は、設備配置スペースを確保でき、かつ、運搬車両施工機器等の移動の妨げにならないように、トンネルの頂部や肩部に吊持させるが一般的である。

概要

装置全体の移動を簡易に行うことを可能としたトンネル換気装置およびこれを利用したトンネル施工時の換気方法を提案する。切羽TF近傍に配設された集塵機2と、集塵機2からトンネルTの坑口TE方向に延設された風管3と、トンネルTの上部から吊持されたレール4とを備えるトンネル換気装置1であって、風管3はレール4に吊下されており、レール4はトンネルTの頂部または肩部に設けられた複数の吊持部材7を介して吊持されている。

目的

本発明は、装置全体の移動を簡易に行うことを可能としたトンネル換気装置およびこれを利用したトンネル施工時の換気方法を提案することを課題とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

集塵機と、前記集塵機からトンネル坑口方向に延設された風管と、前記トンネルの上部から吊持されたレールと、を備えるトンネル換気装置であって、前記風管は、前記レールに吊下されており、前記レールは、前記トンネルの頂部または肩部に設けられた複数の吊持部材を介して吊持されていることを特徴とする、トンネル換気装置。

請求項2

前記吊持部材は、前記トンネルの頂部または肩部に埋め込まれたアンカーと、前記アンカーに取り付けられたチェーンブロックと、を備えていることを特徴とする、請求項1に記載のトンネル換気装置。

請求項3

前記風管が、前記レールに沿って移動可能に設けられていることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のトンネル換気装置。

請求項4

前記集塵機と前記風管とが、レジューサーを介して連結されていることを特徴とする、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のトンネル換気装置。

請求項5

請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のトンネル換気装置を利用して切羽近傍換気を行う換気工程と、トンネルの掘進に伴い、前記トンネル換気装置を切羽側前進させる移動工程と、を備えるトンネル内の換気方法であって、前記移動工程では、切羽近傍に最先端の前記吊持部材を設置する作業と、前記レールの先端部を前記最先端の吊持部材に吊持させる作業と、前記集塵機および前記風管を切羽側に前進させる作業と、を備えていることを特徴とする、換気方法。

技術分野

0001

本発明は、トンネル施工時に使用するトンネル換気装置および換気方法に関する。

背景技術

0002

トンネル施工では、トンネル坑内の環境悪化を防ぐために換気を行う必要がある。
トンネルの換気方式としては、吸引捕集方式(例えば、特許文献1参照)または希釈封じ込め方式(例えば、特許文献2参照)を採用するのが一般的である。

0003

このうち、希釈封じ込め方式によるトンネルの換気は、トンネル坑外から新鮮な空気を切羽に送気するとともに、切羽側に設けられた集塵機によって汚染空気除塵を行うものであって、集塵機から排出された空気(リフレッシュエア)により、汚染空気を切羽近傍に封じ込むものである。

0004

この集塵機の坑口側排気口には、トンネル等価直径の5倍程度の長さの風管をトンネル延長方向に沿って設置する必要がある。風管は、設備配置スペースを確保でき、かつ、運搬車両施工機器等の移動の妨げにならないように、トンネルの頂部や肩部に吊持させるが一般的である。

先行技術

0005

特開2003−262100号公報
特開2002−221000号公報

発明が解決しようとする課題

0006

集塵機や風管等を備えたトンネル換気装置は、トンネルの掘進(切羽の前進)に伴って前進させる必要があるが、トンネルの上部に設けられた風管の移動に手間がかかるため、装置全体の移動が完了するまでに時間を要する。
このような観点から、本発明は、装置全体の移動を簡易に行うことを可能としたトンネル換気装置およびこれを利用したトンネル施工時の換気方法を提案することを課題とする。

課題を解決するための手段

0007

前記課題を解決するための本発明のトンネル換気装置は、集塵機と、前記集塵機からトンネルの坑口方向に延設された風管と、前記トンネルの上部から吊持されたレールとを備えるものであって、前記風管は前記レールに吊下されており、前記レールは前記トンネルの頂部または肩部に設けられた複数の吊持部材を介して吊持されていることを特徴としている。

0008

かかるトンネル換気装置によれば、レールによって風管が吊下されているため、風管を容易に移動させることができる。
また、レールは、トンネルの内壁(頂部または肩部)に直接固定されているのではなく、吊持部材を介して吊持されているため、盛り替えが容易である。
レールの盛り替えは、トンネルの掘進に伴って増設された吊持部材を利用して掘進長分だけ移動させればよい。

0009

なお、前記吊持部材が前記トンネルの頂部または肩部に埋め込まれたアンカーと、前記アンカーに取り付けられたチェーンブロックとを備えたものであれば、特殊な治具を用いておらず、また、チェーンブロックは転用可能なため、経済的である。

0010

前記風管は、前記レールに沿って移動可能に設けられているのが望ましい。
また、前記集塵機と前記風管とが、レジューサーを介して連結されていれば、集塵機と風管との接続性が向上する。

0011

また、本発明の換気方法は、前記トンネル換気装置を利用して切羽近傍の換気を行う換気工程と、トンネルの掘進に伴い、前記トンネル換気装置を切羽側に前進させる移動工程とを備えており、前記移動工程では切羽近傍に最先端の前記吊持部材を設置する作業と、前記レールの先端部を前記最先端の吊持部材に吊持させる作業と、前記集塵機および前記風管を切羽側に前進させる作業とを備えていることを特徴としている。

0012

かかる換気方法によれば、トンネル換気装置の移動が容易なため、トンネルの全体施工に支障をきたすことがなく、また、トンネル坑内の環境を維持することができる。

発明の効果

0013

本発明のンネル換気装置およびこれを利用したトンネル施工時の換気方法によれば、トンネル換気装置全体の移動を簡易に行うことが可能となり、その結果、トンネルの全体施工の工期短縮化を図ることができる。

図面の簡単な説明

0014

(a)は本発明の実施形態のトンネル換気装置を示す縦断図、(b)は同横断面図である。
(a)はトンネル換気装置の一部分を示す拡大縦断図、(b)は同拡大横断面図である。
本実施形態の換気方法の換気工程を模式的に示す平断面図である。
(a)〜(c)は、本実施形態の換気方法の移動工程の各作業を模式的に示す縦断図である。

実施例

0015

本発明の実施形態では、トンネル施工時の坑内環境の維持を目的として、切羽付近の換気を行うトンネル換気装置1と、このトンネル換気装置1を利用した換気方法について説明する。
本実施形態のトンネル換気装置1は、図1(a)に示すように、集塵機2、風管3およびレール4を備えている。

0016

集塵機2は、切羽TF側に配設されていて、トンネルTの掘削により発生する粉塵を除去する。除塵後のリフレッシュエアは、集塵機2に連結された風管3を介して、坑口側に輸送されて、切羽TFから十分に離れた位置に排気される。

0017

本実施形態の集塵機2は、車両21に搭載されていて、移動可能である。なお、集塵機2は、必ずしも車両21に搭載されている必要はなく、例えば、台車等を介して、レール上を移動可能に設けられていてもよい。

0018

風管3は、集塵機2からトンネルの坑口TE方向に延設されている。風管3は、トンネル等価直径の5倍程度の長さ(本実施形態では50m)を有しているのが望ましい。
風管3の切羽TF側の端部はレジューサー5を介して集塵機2の排気口に連結されており、坑口TE側の端部は切羽TFから十分に離れた位置において開口している。なお、風管3を集塵機2に直接連結する場合には、レジューサー5を省略してもよい。

0019

風管3は、図1の(a)および(b)に示すように、トンネルTの肩部に設けられたレール4に吊下されていることで、トンネル軸方向に沿って配管されている。なお、風管3の設置個所は、トンネルTの施工に使用する各設備機器の移動、設置等や、作業員運搬装置等の移動等の妨げとなることがないように、トンネルTの上部とするのが望ましい。本実施形態では、トンネルTの肩部に風管3を配管したが、トンネルTの頂部に配管してもよい。

0020

風管3は、空気の輸送が可能な筒体であって、レール4に沿って移動可能に設けられている。本実施形態の風管は、図2(a)および(b)に示すように、レール4のフランジ走行するトロリー6を介して吊下されている。なお、風管3は、トロリー6を省略して治具によりレール4に取り付けてもよい。

0021

レール4は、図1の(a)に示すように、複数のレール部材41,41,…をトンネル軸方向に連結することにより所定の長さ(本実施形態では50m)に形成されている。各レール部材41の長さは限定されるものではなく、適宜設定すればよい。また、本実施形態では、断面I型のレール部材を使用しているが、レール4を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、コ字状断面の部材であってもよい。

0022

レール4は、図1(b)に示すように、複数の吊持部材7を介してトンネルTの肩部に吊持されている。
本実施形態では、吊持部材7として、図2(a)および(b)に示すように、トンネルの肩部において地山または吹付けコンクリートに埋め込まれたアンカー8と、このアンカー8に取り付けられたチェーンブロック9を採用している。なお、吊持部材7は、トンネルTの頂部に設けられていてもよい。また、吊持部材7の構成は限定されるものではなく、例えば、トンネルTの支保工の一部を構成する鋼製支保工(図示せず)に取り付け可能な吊持部材を使用してもよい。

0023

アンカー8の端部には、チェーンブロック9を係止可能な係止部材が形成されている。アンカー8とチェーンブロック9との連結方法は限定されるものではなく、例えば治具を介して連結してもよい。

0024

本実施形態では、レール4に取り付けられた取付部材42を介して、チェーンブロック9とレール4とを連結している。
本実施形態の取付部材42は、レール4の上側のフランジに係止されている。取付部材42は、車輪を有しており、上側のフランジの下面を転動可能である。なお、取付部材42の構成は限定されるものではなく、例えば、レール4等に固定されたフックや等であってもよい。また、チェーンブロック9のフックは、レール4に形成された取付穴に係止してもよい。

0025

次に、本実施形態のトンネル換気装置1を利用したトンネル施工時の換気方法について説明する。
換気方法は、換気工程と移動工程とを備えている。
換気工程は、図3に示すように、切羽TF近傍の換気を行い、掘削に伴う粉塵の除去を行う工程である。換気工程では、トンネルT坑内に設置されたトンネル換気装置1を起動させる。

0026

集塵機2は、切羽TF近傍の汚染空気(粉塵を含んだ空気)A1を吸収し、粉塵を除去する。粉塵が除去されたリフレッシュエアA2は、風管3を介して坑口TE側に輸送され、切羽TFから十分に離れた位置に排気される。
なお、トンネルT坑内には、トンネル換気装置1とは別に、送気管10が配管されていて、トンネル坑外の新鮮な空気A0が切羽TF近傍に送気されている。

0027

トンネルT坑内では、送気管10による新鮮な空気A0の送風量と、トンネル換気装置1から排気されたリフレッシュエアA2の風量とのバランスにより、風管(送気管と風管3)のラップ部にエアカーテン効果が発生するため、汚染空気A1の坑口TE側への拡散が防止される。

0028

移動工程は、図4(a)〜(c)に示すように、トンネルTの掘進に伴い、トンネル換気装置1を切羽TF側に前進させる工程である。
移動工程では、まず、切羽TF側に吊持部材7を新設する(図4(a)参照)。吊持部材7の新設は、アンカー8をトンネルTの肩部に打ち込み、このアンカー8にチェーンブロック9を取り付けることにより行う。

0029

吊持部材7を設置したら、レール4の後端に配設されたレール部材41を取り外し、切羽TF側に移設する。このレール部材41は、レール4の先端に連設するとともに、新設の吊持部材7を介してトンネル肩部に配設する(図4(b)参照)。このとき、レール部材41とともに、当該レール部材41を吊下していたチェーンブロック9も盛り替えるのが望ましい。

0030

レール4(レール部材41)を盛り替えたら、集塵機2および風管3を切羽TF側に前進させる(図4(c)参照)。このとき風管3は、レール4を移動させることで前方に移動させる。
トンネル換気装置1の移動が完了したら、トンネル換気装置1を起動して、坑内の換気を行う(換気工程)。

0031

本実施形態のトンネル換気装置1および換気方法によれば、トンネル換気装置1の移動が容易なため、トンネル換気装置1の移設がトンネルの全体施工に支障をきたすことがない。
また、トンネル換気装置1の移動を迅速に行うことで、トンネルT坑内の環境を維持することができる。

0032

風管3がレール4に沿って移動可能であるため、風管3の移動が容易である。
また、レール4は、トンネルTの内壁(頂部または肩部)に直接固定されているのではなく、吊持部材7を介して吊持されているため、盛り替え(取り外しと取り付け)が容易である。
レール4の盛り替えは、トンネルTの掘進に伴って増設された吊持部材7を利用して掘進長分だけ行えばよい。

0033

吊持部材7として、特殊な治具を用いておらず、調達が容易なアンカー8とチェーンブロック9を利用しているため、安価である。
また、チェーンブロック9は転用可能なため、経済的である。

0034

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、集塵機2の軸線と風管3の中心軸とが、上下方向で平行となるように配設されているが、集塵機2の軸線と風管3の中心軸は偏心していてもよい。

0035

前記実施形態では、後端部のレール部材41を、前方に盛り替えることにより、レール4を切羽側に移動させる場合について説明したが、レール4の移動方法は限定されるものではなく、例えば、レール4の全体を前方に盛り替えてもよい。また、取付部材42を利用してレール4を切羽TF側に摺動させてもよい。

0036

1トンネル換気装置
2集塵機
3風管
4レール
5レジューサー
6トロリー
7 吊持部材
8アンカー
9 チェーンブロック

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • タグチ工業株式会社の「 トンネル工事における破砕石土砂の搬出設備」が 公開されました。( 2020/04/30)

    【課題】 距離が長いトンネル工事において、切羽から発生するズリ及び切羽以外のトンネル途中のインバート工事・掘削工事から発生するズリを、クラッシャー能力とズリ投入能力を高めて一本のベルトコンベヤを用い... 詳細

  • 清水建設株式会社の「 通信装置、通信システム、及び通信方法」が 公開されました。( 2020/04/23)

    【課題】作業員等が手袋を外すことなく、特定の相手に対して連絡を取ることができるとともに、グループの構成員の変更や新たなグループの作成を容易に行うことができる通信装置、通信システム、及び通信方法を提供す... 詳細

  • 鹿島建設株式会社の「 配管装置」が 公開されました。( 2020/04/02)

    【課題】エア配管を構成する管部材の端部同士を連結する継手部に対してフールプルーフを行う。【解決手段】配管装置10は、先頭管部材5の坑口側端部5aと管部材4の切羽側端部4aとを連結する継手部6と、先頭管... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ