JP2003278500A - トンネル内消火システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネル内での火災発生に際し、消火活動を
行うと共に、火炎や熱によるトンネル内壁の損傷をも防
ぐことを可能としたトンネル内消火システムを提案す
る。 【解決手段】 本発明によるトンネル内消火システム
は、トンネル内で発生した火災を消火するための設備に
加え、トンネル内壁を覆う防火壁を設けると共に、火災
発生時にはトンネル内壁と防火板に向けて水を噴射して
これらを冷却する。それによって、火炎や熱によるトン
ネル内壁の損傷を効果的に防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル内で発生
した火災の消火を行うためのトンネル内消火システムに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トンネル内の火災に対し、火災の発生の
検知と、これに基づく消火活動とを自動的に行う消火設
備（消火システム）は、これまで設置されていない。従
来のトンネル火災に対する消火システムは、トンネルの
内壁に設置された火災検知器で火災発生を検知すると、
消火担当者がバルブを操作してスプリンクラーのように
天井や壁面に設けた消火装置から水をトンネル内全体に
一斉（全域放出）に、あるいは出火箇所を含む所定距離
（50ｍ）の区間（局所放出）で噴出させて冷却を行うも
のであった。

【０００３】こうした消火装置を、たとえ火災により作
動させるようにしたとしても、水噴霧の冷却作用により
煙や不燃ガスを煙幕状態にして下辺に這わせるような効
果となることから、実際の出火箇所の特定が難しく、ま
た火災の範囲も容易に判定することが困難であり、これ
らを知るには鎮火を待つ必要があった。したがって、消
防隊により実際に消火活動を行う場合、燃焼箇所を特定
することが難しく、有効な消火活動を困難なものとして
いる。

【０００４】また、トンネル内で火災が発生した場合、
火炎やそれによってトンネル内部が高温になり、この火
炎や熱がトンネル内壁を損傷させるため、消火後に内壁
の補修作業が必要となるという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題点を解決し、トンネル内火災に際し、消火活動を
行うと共に、発生した火炎や熱によるトンネル内壁の損
傷を防ぐことのできる、トンネル内消火システムを提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明によるト
ンネル内消火システムは、トンネル内での火災発生に際
し、火災箇所に対して水または消火剤を噴射する消火手
段を具えるトンネル内消火システムにおいて、トンネル
内壁に沿って、該内壁から所定距離だけ離間して配置し
た防火板と、前記トンネル内壁と前記防火板との間に該
内壁に沿って設けた配水管と、前記配水管に前記トンネ
ル内壁および前記防火板に向けて設けた多数のノズルと
を具え、火災発生時に前記ノズルから水を噴射して前記
トンネル内壁および前記防火板をそれぞれ冷却するトン
ネル内壁冷却手段を設けたことを特徴とするものであ
る。

【０００７】本発明によるトンネル内消火システムは、
前記防火板がステンレス製であることを特徴とするもの
である。

【０００８】本発明によるトンネル内消火システムは、
前記消火手段が、前記水または消火剤を噴射する、上下
方向に揺動自在かつ水平方向に回動自在に設けた噴射ノ
ズルと、火災状況を監視するカメラと、前記噴射ノズル
および前記カメラを制御する制御手段と、前記カメラか
らの情報に基づいて火災状況を判断する判断手段とを具
えることを特徴とするものである。

【０００９】また本発明によるトンネル内消火システム
は、前記噴射ノズルおよび前記カメラをトンネル内の車
線方向に所定の間隔で多数配置したことを特徴とするも
のである。

【００１０】さらに本発明によるトンネル内消火システ
ムは、前記制御手段を手動操作可能としたことを特徴と
するものである。

【００１１】

【発明の効果】本発明によるトンネル内消火システム
は、トンネル内で発生した火災に対する消火活動を行う
と共に、火炎および熱によるトンネル内壁の損傷を防ぐ
ために防火板を設置し、この防火板およびトンネル内壁
に対して水を噴射することによってこれらを冷却するこ
ととしている。それによって、火災発生時におけるトン
ネル内壁の火炎や熱による損傷を効果的に防止し、鎮火
後の復旧作業において大掛かりな補修作業を行う必要が
なくなる。

【００１２】本発明によるトンネル内消火システムは、
防火板としてステンレス鋼板を用いることとしている。
それによって、火災発生時におけるトンネル内壁の火炎
や熱による損傷を効果的に防止することが可能となる。

【００１３】本発明によるトンネル内消火システムは、
消火活動を行うための消火手段が、上下方向に揺動自在
かつ水平方向に回動自在とした噴射ノズルと、火災の状
況を監視するためのカメラと、これらを制御する制御手
段および、前記カメラからの情報に基づいて火災状況を
判断する手段を具えるものとしている。それによって、
火災発生箇所やその規模の特定を適切に行い、それに応
じた効果的な消火活動を行うことが可能となる。

【００１４】また本発明によるトンネル内消火システム
は、噴射ノズルおよびカメラをトンネル内に所定の間隔
で多数配置することとしている。それによって、より適
切かつ効果的な消火活動を行うことができる。

【００１５】さらに本発明によるトンネル内消火システ
ムは、噴射ノズルおよびカメラを制御する制御手段を手
動操作可能としている。それによって、消火作業に携わ
る作業員が直接あるいは間接に火災状況を監視しながら
噴射ノズルを操作することができ、より一層きめ細か
い、効果的な消火活動を行うことが可能となる。

【００１６】なお、本発明によるトンネル内消火システ
ムにおいては、消火剤として泡消火剤、粉末消火剤、二
酸化炭素ガス等種々のものが利用可能である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態について説明する。

【００１８】図1は本発明によるトンネル内消火システ
ムを設けたトンネルの幅員方向断面図である。図示のト
ンネル1内部の路面2上には、火災発生時に消火活動を行
うための消火手段である消火装置10が設置されている。
消火装置10は、火災発生時に水または泡消火剤を噴射す
る噴射ノズル11、火災の発生およびその状態ならびに消
化活動の状況を監視するためのカメラ12、噴射ノズル11
へ水を供給する配管を内蔵または併設した支柱13およ
び、水または泡消火剤の供給を制御するモーターバルブ
14を具える。ここで噴射ノズル11およびカメラ12は一体
となって上下方向への揺動（首振り）および水平方向へ
の回動が可能となっている。また噴射ノズルへの水また
は泡消火剤の供給は、図示しない給水ポンプから配管15
を通して行われるものとしている。さらにモーターバル
ブ14の制御は図示しない制御装置により行われる。

【００１９】ここでカメラ12として赤外線カメラとカラ
ー（可視光）カメラを併設する。赤外線カメラは火災の
状況、特に火炎の大きさを検知するのに用い、カラーカ
メラは火災発生の有無を知るためのトンネル内監視およ
び消火作業時の作業状況の監視に用いる。

【００２０】図示のトンネル1内部には、その内壁1aか
ら所定距離だけ内側に防火板20が多数の支持部21に支持
されて取り付けられている。この防火板20は火災発生時
の火炎および熱による内壁1aの損傷を防ぐために設けら
れているものであり、ステンレス鋼製とすることが好適
である。

【００２１】トンネル内壁1aと防火板20との間には、内
壁1aの壁面に沿って配管22が設けられ、この配管22には
多数の放水ノズル23，24を設けている。これら放水ノズ
ル23，24は、それぞれ火災発生時に水を噴射させてトン
ネル内壁1aおよび防火板20を冷却するためのものであ
り、それぞれ噴射口がトンネル内壁1aおよび防火板20に
向けられている。配管22へ水の供給は、給水管26を通し
て消火装置10と同様に図示しない給水ポンプから供給さ
れるものとし、また、水の供給を制御するモーターバル
ブ25が配管22に設けられている。なお、このモーターバ
ルブ25の制御もまたケーブル27を通して図示しない制御
装置により行われるものとする。

【００２２】さらに防火板20には多数の火災検知器28が
設けられており、この火災検知器28が火災発生を検知す
ると、ケーブル29を通して火災発生信号が図示しない監
視装置へ伝達される。

【００２３】なお、火災発生時にノズル23，24から噴射
された水または泡消火剤は、路面2の路肩に設けた排水
溝30，31を通して排出される。

【００２４】図2は本発明によるトンネル内消火システ
ムを設けたトンネルの車線方向断面図である。図示のよ
うに、本システムにおいては消火装置10を所定の間隔
（例えば50m）で複数配置し、またトンネル内壁1aおよ
び防火板20を冷却するための配管22も複数配置されてい
る。

【００２５】図示のシステムでは、各消火装置10毎に制
御盤40が設けられている。この制御盤40は、火災発生時
に消火装置10の制御、特にノズル11およびモーターバル
ブ14、さらにはトンネル内壁1aおよび防火板20を冷却す
るための配管22に設けたモーターバルブ25の操作を行う
ためのものである。制御盤40自体の動作は図示しない監
視・制御装置からの起動信号によるものとしても良く、
消火作業に携わる作業員により手動で起動することとし
ても良い。さらに、この制御盤40によるノズル11および
モーターバルブ14，25の操作も作業員が手動で行うこと
としても良い。

【００２６】次に、図3を参照して本発明によるトンネ
ル消火システムの動作について説明する。

【００２７】図3に示すようにトンネル1内での車両50，
51の衝突事故により火災52が発生した場合を考える。火
災発生が火災検知器28で検知されると、火災検知信号が
図示しない監視・制御装置へ伝達される。火災検知信号
を受信した監視・制御装置からは制御盤40へ起動信号が
伝達され、カメラ12による火災発生箇所の特定と火災の
規模を観測した後、ノズル11が火災発生箇所へ向けられ
る。その後直ちにモーターバルブ14，25を開くための指
令が制御盤40から出され、消火作業が行われる。ここ
で、カメラ12により撮影した映像に基づく火災発生箇所
の特定と規模の観測は、監視・制御装置により自動的に
行うこととしても良く、また消火作業に携わる作業員等
がカメラ12により撮影した映像に基づいて目視で判断す
ることこととしても良い。

【００２８】そして消火装置10のノズル11からは水ジェ
ットまたはスプレー53が火災発生箇所へ向けて噴射され
て火災52に対する消火作業が行われると共に、配管22の
ノズル23，24からも水ジェット54，55がそれぞれ噴射さ
れてトンネル内壁1aおよび防火板20の冷却が行われる。

【００２９】図4は本発明によるトンネル内消火システ
ムにおける消火作業の手順を示すフローチャートであ
る。以下、その手順を説明する。

【００３０】ステップS101では、トンネル1内での火災
発生の有無を監視する。この監視は消火装置10に設けた
カメラ12、あるいは別途設置している監視カメラにより
行うこととする。また、この監視作業は監視・制御装置
が自動的に行うものとしても良く、監視・制御装置をモ
ニターしている作業員が行うこととしても良い。

【００３１】続くステップS102では火災検知器28からの
火災検知信号を受信したか否かをチェックする。ここで
火災検知信号を受信していればステップS103へ進み、受
信していなければステップS101へ戻って監視を続ける。

【００３２】ステップS103では火災発生箇所の探索を行
い、発生箇所の特定を行う。この探索も消火装置10に設
けたカメラ12、あるいは別途設置している監視カメラに
より行うこととし、この作業も監視・制御装置が自動的
に行うものとしても、あるいは監視・制御装置をモニタ
ーしている作業員が行うこととしても良い。

【００３３】ステップS104では発生した火災が所定レベ
ルのものであるか否かをチェックする。ここで所定レベ
ルとは、火災発生箇所での火炎の面積や火柱の高さ等の
大きさに対して予め定めた値（しきい値）のことであ
り、このしきい値を基準としてカメラで撮影した映像に
基づいて、消火装置10を用いた消火作業および、これと
並行してトンネル内壁と防火板の冷却を直ちに行うか否
かを判断するものである。

【００３４】判断の結果、所定レベル、あるいはそれ以
上に達していた場合にはステップS104へ進み、達してい
なければステップS103へ戻り、火災状況をモニターす
る。なお、ここでの火災レベルの判断もまた、監視・制
御装置が自動的に行うものとしても、あるいは監視・制
御装置をモニターしている作業員が行うこととしても良
い。

【００３５】ステップS105では監視・制御装置から給水
ポンプ起動信号を出力し、消火のために水を供給する給
水ポンプを作動させる。次にステップS106ではモーター
バルブ14，25を開くための信号を制御盤40を通して各バ
ルブへ伝達する。

【００３６】さらにステップS107では消火装置10の噴射
ノズル11から水を火災発生箇所へ向けて噴射させ、また
これと並行して配管22のノズル23，24からも水を噴射さ
せてトンネル内壁1aおよび防火板20の冷却を行う。な
お、この時水の噴射は、例えば一定時間（例えば20分
間）連続して行うものとする。

【００３７】その後ステップS108では火災が鎮火したか
否かの判断を行う。ここで鎮火したと判断した場合には
ステップS109へ進み、まだ鎮火していないと判断した場
合にはステップS107へ戻り、再度放水を行う。

【００３８】なお、ここでの判断もまたカメラ12により
撮影した映像に基づき、予め定めたしきい値を基準とし
て自動的に行うこととしても良く、また作業員が目視に
より行うこととしても良い。

【００３９】ステップS109ではモーターバルブ14，25を
閉鎖し、次のステップS110では再度火災発生箇所の探索
を行い、新たな火災の発生または先の消火活動により鎮
火した箇所からの再発火の有無を調べる。

【００４０】その後ステップS111では前のステップS110
での探索の結果に基づいて新たな火災の発生または一旦
鎮火した箇所からの再発火の有無を判断し、火災が発生
していなければステップS112へ進み、発生していればス
テップS106へ戻って消火活動を再開する。そして最後に
ステップS112で給水ポンプを停止し、消火作業を終了す
る。

【００４１】前述した図4の作業手順は、基本的に本発
明による消火システムの自動操作によるものであるが、
この作業に含まれる幾つかのステップは、消火作業に携
わる作業員が自ら操作を行うこととしても良い。図5は
作業員により手動操作を行う場合の手順を示すフローチ
ャートである。

【００４２】図5に示すフローチャートに基づく作業手
順も、図4に示すものと基本的に同様であるが、ここで
は新たにステップS205およびS206が加わっている。

【００４３】ステップS205では、作業員が監視・制御装
置または作業盤40を操作することにより、モーターバル
ブの開閉等の、消火作業のための操作を手動で行うモー
ドに切り換える。

【００４４】また、続くステップS206では、同様に作業
員が監視・制御装置または作業盤40を操作することによ
り噴射ノズル11を火災発生箇所へ向けて操作を行う。そ
の後前述した図4の手順と同様の消火作業を行う。な
お、図5のフローチャートにおいて二重線で示す処理
は、作業員が手動操作および目視の判断により行うこと
を示している。

【００４５】以上説明したように、本発明によるトンネ
ル内消火システムは、トンネル内で発生した火災の消火
作業と並行して、火炎および熱によるトンネル内壁の損
傷を防ぐこととしている。それによって、火災発生時に
おけるトンネル内壁の火炎や熱による損傷を効果的に防
止し、鎮火後の復旧作業において大掛かりな補修作業を
行う必要がなくなる。

【００４６】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、水または泡消火剤を噴射する消火装
置に代えて、粉末消火剤や二酸化炭素ガスなどの他の各
種消火剤を噴射する消火装置を用いることも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるトンネル内消火システムを設け
たトンネルの幅員方向断面図である。

【図２】 本発明によるトンネル内消火システムを設け
たトンネルの車線方向断面図である。

【図３】 本発明によるトンネル消火システムの動作を
概略示す図である。

【図４】 本発明によるトンネル消火システムにおける
自動消火作業の手順を示すフローチャートである。

【図５】 本発明によるトンネル消火システムにおける
手動による消火作業の手順を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

1 トンネル 2 路面 10 消火装置 11 噴射ノズル 12 カメラ 13 支柱 14，25 モーターバルブ 15，22 配管 20 防火板 21 防火板20の支持部 23，24 放水ノズル 26 給水管 27，29 ケーブル 28 火災検知器 30，31 排水溝 40 制御盤 50，51 事故車両 52 火災 53，54，55 水ジェット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル内での火災発生に際し、火災箇
   所に対して水または消火剤を噴射する消火手段を具える
   トンネル内消火システムにおいて、 トンネル内壁に沿って、該内壁から所定距離だけ離間し
   て配置した防火板と、 前記トンネル内壁と前記防火板との間に該内壁に沿って
   設けた配水管と、 前記配水管に前記トンネル内壁および前記防火板に向け
   て設けた多数のノズルとを具え、 火災発生時に前記ノズルから水を噴射して前記トンネル
   内壁および前記防火板をそれぞれ冷却するトンネル内壁
   冷却手段を設けたことを特徴とするトンネル内消火シス
   テム。
2. 【請求項２】 前記防火板がステンレス製であることを
   特徴とする請求項１記載のトンネル内消火システム。
3. 【請求項３】 前記消火手段が、 前記水または消火剤を噴射する、上下方向に揺動自在か
   つ水平方向に回動自在に設けた噴射ノズルと、 火災状況を監視するカメラと、 前記噴射ノズルおよび前記カメラを制御する制御手段
   と、 前記カメラからの情報に基づいて火災状況を判断する判
   断手段とを具えることを特徴とする請求項１または２記
   載のトンネル内消火システム。
4. 【請求項４】 前記噴射ノズルおよび前記カメラをトン
   ネル内の車線方向に所定の間隔で多数配置したことを特
   徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のトンネル内
   消火システム。
5. 【請求項５】 前記制御手段を手動操作可能としたこと
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のトンネ
   ル内消火システム。