JP2004339779A - トンネル坑内の換気方法及び換気装置 - Google Patents
トンネル坑内の換気方法及び換気装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】トンネル坑内で発生した粉塵の拡散を防止して、作業環境を大幅に改善することのできるトンネル坑内の換気方法及び換気装置を提供する。
【解決手段】切削途中のトンネル坑Ｔ内の、切羽面Ｔｆの近傍位置から坑口Ｔｒ方向に延在するように排気ダクト２１を配設するとともに、坑口Ｔｒから切羽方向に延在するように給気ダクト１１を配設し、給気ダクト１１を用いて、トンネル坑Ｔ外から吸入した新鮮空気を、排気ダクト２１の切羽方向端部側よりも坑口Ｔｒ側の所定位置から、トンネル坑Ｔの内壁面に沿って横断方向のうちの一方向に吹き出して給気するとともに、排気ダクト２１を用いて、切羽方向端部側から吸入した切羽近傍位置の空気を、前記所定位置よりも坑口Ｔｒ側へと排気するようにした。
【選択図】 図１
【解決手段】切削途中のトンネル坑Ｔ内の、切羽面Ｔｆの近傍位置から坑口Ｔｒ方向に延在するように排気ダクト２１を配設するとともに、坑口Ｔｒから切羽方向に延在するように給気ダクト１１を配設し、給気ダクト１１を用いて、トンネル坑Ｔ外から吸入した新鮮空気を、排気ダクト２１の切羽方向端部側よりも坑口Ｔｒ側の所定位置から、トンネル坑Ｔの内壁面に沿って横断方向のうちの一方向に吹き出して給気するとともに、排気ダクト２１を用いて、切羽方向端部側から吸入した切羽近傍位置の空気を、前記所定位置よりも坑口Ｔｒ側へと排気するようにした。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル坑の切削途中において、このトンネル坑内を換気するための換気方法及び換気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
切削途中のトンネル坑内、特に切羽の近傍位置においては、地山を切削することによって発生した多量の粉塵が存在している。トンネル坑内に粉塵が充満したままでは、作業環境上好ましくなく、また機械等の運転・保守にも悪影響を及ぼすおそれがあるため、粉塵を含んだ空気をトンネル坑外に排出するとともに、トンネル坑外の新鮮空気を取り入れて、換気を行う必要がある。これまでのトンネル坑内の換気方法は、空気を送り込む等してトンネル坑内の粉塵を希釈した後に、トンネル坑外へと排出することを基本としていた。しかしこうした換気方法では、粉塵が希釈されることで、切羽側等といった特定箇所への粉塵の充満は防止されるが、トンネル坑内全体に粉塵が拡散し易くなってしまう。すなわち、希釈されたとはいえ、粉塵がトンネル坑内全体に行き渡ってしまうので、作業環境の改善効果はさほど高いとは言えなかった。
【０００３】
こうした従来の問題点を解決するものとして、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。この文献に記載の換気方法においては、切羽から坑口側に離間した位置から前記切羽に向けて新気を噴出させることにより、前記切羽近傍に、トンネル坑内を塞ぐようにエアカーテンを形成するとともに、前記切羽近傍の空気を吸引することにより、前記エアカーテンを前記切羽に向けて移動させつつ前記切羽近傍の空気を排出するようにしている。これにより、切羽において発生する粉塵を、エアカーテンによって切羽近傍に封じ込めてその飛散領域を狭めることができ、かつ、粉塵の吸引効率を高めることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３４９２００号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、こうした換気方法においては、給気方向を切羽方向として、新気を切羽面に向けて吹き出すようにしている。このような給気方法であると、トンネル坑内の径方向（横断方向）において空気流の流速分布にムラが発生してしまい、万遍なく空気流を発生させることが困難であった。すなわち、均一な流れのエアカーテンを形成することは困難であり、トンネル坑内で発生した粉塵の拡散を的確に防止し得るものとは言えなかった。
【０００６】
本発明者等は独自に鋭意検討した結果、給気方向を所定に設定して、トンネル坑内に旋回流を発生させれば、より均一な空気層を形成することができ、粉塵の拡散をより的確に防止し得ることを見出した。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、トンネル坑内で発生した粉塵の拡散を防止して、作業環境を大幅に改善することのできるトンネル坑内の換気方法及び換気装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、トンネル坑の切削途中に該トンネル坑内を換気するための換気方法であって、前記トンネル坑内の切羽近傍位置から坑口方向に延在するように排気ダクトを配設するとともに、前記トンネル坑の坑口から切羽方向に延在するように給気ダクトを配設し、前記給気ダクトを用いて、前記トンネル坑外から吸入した新鮮空気を、前記排気ダクトの切羽方向端部側よりも坑口側であって、且つ前記排気ダクトの坑口方向端部側よりも切羽側の所定位置から、前記トンネル坑の内壁面に沿って横断方向のうちの一方向に吹き出して給気するとともに、前記排気ダクトを用いて、前記切羽方向端部側から吸入した前記切羽近傍位置の空気を、前記坑口方向端部側から坑口側へと排気することを特徴とする。
【０００９】
このように、給気ダクトを用いて、トンネル坑外から吸入した新鮮空気を、排気ダクトの切羽方向端部側よりも坑口側であって、且つ排気ダクトの坑口方向端部側よりも切羽側の所定位置から、トンネル坑内の内壁面に沿って横断方向のうちの一方向に吹き出して給気するようにしているので、給気された新鮮空気は、トンネル坑の内壁面に沿って螺旋状に旋回しながら、切羽方向及び坑口方向の各々に向かって徐々に移動していく。こうした新鮮空気の旋回流によって、トンネル坑内には、坑内空間を切羽方向前方側と後方側とに仕切る空気の層が形成される。すなわち、こうした空気層が形成されることで、切羽近傍位置で発生した多量の粉塵は、坑口側へと拡散することが抑制され、切羽近傍位置に封じ込められる。
そして、粉塵を多量に含む切羽近傍位置の空気を、前記空気層の形成位置である前記所定位置よりも坑口側へと排気するようにしているので、切羽近傍位置の粉塵は迅速且つ的確に除去されて、特定の箇所に粉塵が充満することが防止される。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のトンネル坑内の換気方法であって、前記新鮮空気の給気量を、前記切羽近傍位置の空気の排気量よりも多く設定することを特徴とする。
【００１１】
このように、新鮮空気の給気量を排気量よりも多く設定することで、より幅が厚い空気層を形成することができるとともに、切羽近傍位置の気流の流速分布のムラを少なくして、より均一な流れの空気層を形成することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、トンネル坑の切削途中に該トンネル坑内を換気するための換気装置であって、前記トンネル坑内の切羽近傍位置から坑口方向に延在するように配設され、切羽方向端部側に吸入口が形成されているとともに坑口方向端部側に排出口が形成されている排気ダクトと、前記排気ダクトに連結され、前記排気ダクト内の空気中に含まれる粉塵を除去する集塵機と、前記坑口から切羽方向に、前記吸入口と前記排出口との間の所定位置まで延在するように配設され、該所定位置における前記トンネル坑の内壁面に近接する位置に、該内壁面に沿った横断方向のうちの一方向に開口する吹出口が形成されている給気ダクトとを備え、前記給気ダクトを用いて、前記トンネル坑外から吸入した新鮮空気を、前記排気ダクトの切羽方向端部側よりも坑口側であって、且つ前記排気ダクトの坑口方向端部側よりも切羽側の所定位置から、前記トンネル坑の内壁面に沿って横断方向のうちの一方向に吹き出して給気するとともに、前記排気ダクトを用いて、前記切羽方向端部側から吸入した前記切羽近傍位置の空気を、前記坑口方向端部側から坑口側へと排気することを特徴とする。
【００１３】
このようなトンネル坑内の換気装置を用いることで、請求項１又は請求項２に記載のトンネル坑内の換気方法を、好適に実施することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るトンネル坑内の換気方法及び換気装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）には、上半の切削途中である馬蹄形断面のトンネル坑Ｔを示す。これらの図においては、切羽面（切羽）を符号Ｔｆとして、坑口を符号Ｔｒとして、各々図示している。このトンネル坑Ｔ内には、給気装置１０と排気装置２０とからなり、トンネル坑Ｔ内を換気するための換気装置１が設けられている。
【００１５】
給気装置１０は、トンネル坑Ｔ外の新鮮な空気（新鮮空気）をトンネル坑Ｔ内に給気するもので、坑口Ｔｒから切羽面Ｔｆの方向（切羽方向）に延在するように配設された給気ダクト１１と、給気ダクト１１の延在方向途中に連結された給気用送風機１２とを備えた構成とされている。また排気装置２０は、切羽面Ｔｆの近傍位置（切羽近傍位置）の粉塵を多量に含んだ空気を排気するもので、切羽近傍位置から坑口Ｔｒの方向（坑口方向）に延在するように配設された排気ダクト２１と、排気ダクト２１の延在方向途中に連結された送風集塵機（排気用送風機、集塵機）２２とを備えた構成とされている。
【００１６】
なおここでは、図１（ｂ）に示すように、トンネル坑Ｔの内壁面上部側に近接する位置であって図中右側半分の位置に給気装置１０が配置されるとともに、内壁面のうちの底面上であって図中左側半分の位置に排気装置２０が配置されるようにしているが、トンネル坑Ｔ内の横断方向における配置はこれに限定されるものではない。但し後述するように、給気装置１０からトンネル坑Ｔの内壁面に沿って新鮮空気の旋回流を発生させるので、その流れを妨げることがないような配置とする必要がある。そのため、給気装置１０と排気装置２０とは、横断方向に互いに所定距離離間するように、且つ互いに略平行となるようにして、配設されることが好ましい。
【００１７】
給気ダクト１１及び排気ダクト２１は、ともに、中空箱形をなして長尺状に延在し、内部に空気を流すものである。給気ダクト１１の坑口方向端部側には、坑外吸入口１１ａが形成されているとともに、切羽方向端部近傍位置には、吹出口１１ｂが形成されている。また、排気ダクト２１の切羽方向端部側には、吸入口２１ａが形成されているとともに、坑口方向端部側には、排出口２１ｂが形成されている。
【００１８】
給気ダクト１１は、排気ダクト２１における吸入口２１ａよりも坑口側であって排気口２１ｂよりも切羽側である位置まで、つまりトンネル坑Ｔの延在方向における吸入口２１ａと排気口２１ｂとの間の所定位置まで延在するようにして、配設されている。すなわち、吹出口１１ｂはこの所定位置に位置しており、ここからトンネル坑Ｔ内に新鮮空気が給気される。
【００１９】
吹出口１１ｂは、給気ダクト１１の切羽方向先端近傍位置における、給気ダクト１１の延在方向側方のうちの一方に開口するように形成されている。上述したように、給気ダクト１１はトンネル坑Ｔの内壁面上部側に近接する位置に配設されているため、この吹出口１１ｂは、内壁面に沿った横断方向のうちの一方向に開口していることとなる。すなわち、吹出口１１ｂから吹き出し給気された新鮮空気は、内壁面に沿って、トンネル坑Ｔ内の横断方向のうちの一方向に流れていくようにされている。
なお、新鮮空気を内壁面に沿って的確に流すことができるように、吹出口１１ｂの開口方向を微調整できる微調整機構が設けられていれば、より好ましい。
【００２０】
排気ダクト２１は、移動架台あるいはレール等（図示省略）の上に載置されており、伸縮可能又は移動可能な構成とされている。このため、切羽側で発破作業を行う場合などには、少なくとも切羽方向先端側を、後方である坑口方向に退避させることができる。なお、伸縮可能な構成とする場合には、例えば複数のダクト部材を互いに入れ子式となるように連結すればよい。
【００２１】
給気用送風機１２は、給気ダクト１１の延在方向途中に連結されている。この給気用送風機１２を作動させることで、トンネル坑Ｔ外の新鮮空気を坑外吸入口１１ａから吸入し、この新鮮空気を吹出口１１ｂへと送風することができる。
なおこの給気用送風機１２は、給気ダクト１１の途中に連結されていなくとも差し支えない。例えば坑口Ｔｒよりも外側、つまりトンネル坑Ｔ外の位置に設けられて、新鮮空気を直接吸入して給気ダクト１１に送風するようにしてもよい。
【００２２】
送風集塵機２２は、排気ダクト２１の延在方向途中に連結されている。この送風集塵機２２を作動させることで、粉塵を多量に含んだ切羽近傍位置の空気を、吸入口２１ａから吸入して排出口２１ｂへと送風することができるとともに、排気ダクト２１内を流れる空気中に含まれる粉塵を、的確に除去することができる。すなわち送風集塵機２２は、切羽面Ｔｆ側の空気を坑口Ｔｒ側まで送るための送風機としての機能と、排出前の空気中の粉塵を除去するための集塵機としての機能とを併せ持つ構成要素である。ここでは、トンネル坑Ｔ内の省スペース化を図る観点から、このように一体となった構成としているが、送風機と集塵機とを別個の構成としてもよいことは勿論である。
【００２３】
こうした換気装置１を用いたトンネル坑Ｔ内の換気方法について、以下に説明する。
給気用送風機１２を作動させることによって、トンネル坑Ｔ外からの新鮮空気は、坑外吸入口１１ａから給気ダクト１１内に吸入され、給気用送風機１２を経て、前記所定位置の吹出口１１ｂへと送風される。そしてこの吹出口１１ｂから、トンネル坑Ｔの内壁面に沿って横断方向のうちの一方向に吹き出され、トンネル坑Ｔ内に給気される。こうして給気された新鮮空気は、内壁面に沿って螺旋状に旋回しながら、切羽方向及び坑口方向の各々に向かって徐々に移動していく。図１においては、切羽方向に向かって流れる旋回流を、符号Ｆとして示している。こうした新鮮空気の旋回流によって、トンネル坑Ｔ内には、坑内空間を切羽方向前方側と後方側とに仕切る空気の層が形成される。すなわち、こうした空気層が形成されることで、切削により切羽近傍位置で発生した多量の粉塵は、切羽近傍位置からトンネル坑Ｔ内の坑口Ｔｒ側へと拡散することが抑制される。
【００２４】
そして、排気用送風機２２を作動させることによって、切羽近傍位置の粉塵を多量に含んだ空気は、吸入口２１ａから排気ダクト２２内に吸入され、送風集塵機２２を経て粉塵が除去された後に、排出口２１ｂからトンネル坑Ｔ内の坑口Ｔｒ側へと排気される。このように切羽近傍位置の空気は、前記空気層の形成位置である前記所定位置よりも坑口Ｔｒ側まで送風されるので、切羽方向へと流れる旋回流Ｆとの干渉が防止された状態で排気される。また、切羽近傍位置の空気は、送風集塵機２２によって粉塵が除去された後に、坑口Ｔｒ側へと排気されるので、坑口Ｔｒ側の空気が粉塵によって汚染されるおそれが殆どない。
【００２５】
坑口Ｔｒ側への拡散が抑制されて切羽近傍位置に封じ込まれた粉塵は、排気装置２０によって、迅速且つ的確に除去されて、トンネル坑Ｔ内の特定の箇所に粉塵が充満することが防止される。加えて、切羽近傍位置の空気は所定量づつ排気されていくので、切羽近傍位置は負圧となって、切羽方向へと流れる旋回流Ｆの流量は、坑口方向への旋回流の流量よりも多くなる。こうした旋回流Ｆによって、給気ダクト１１の吹出口１１ｂの位置、つまり前記所定位置から排気ダクト２１の吸入口２１ａの位置までの区間内を、新鮮空気で満たすことができるとともに、粉塵の拡散をより的確に防止して、より確実に粉塵を封じ込めることができる。
【００２６】
本発明者等は、トンネル坑Ｔ内の気流の流速分布に関して、コンピュータを用いたシミュレーションを行った。その結果について、図２乃至図５を用いて説明する。
本シミュレーションにおいては、給気ダクト１１からの新鮮空気の給気量及び給気方向（吹き出し方向）を各々異ならせた３種類のケースについて、トンネル坑Ｔ内の気流の流速分布を各々計算した。なお、トンネル坑Ｔ内、給気ダクト１１及び排気ダクト２１の寸法条件は、図２（ａ）及び（ｂ）に示す通りとした（単位は全てｍ）。また、図１において示した給気用送風機１２及び送風集塵機２２は、給気ダクト１１及び排気ダクト２１の各々と一体とみなしており、計算上は考慮していないので、図２における図示等は省略している。
【００２７】
これら３種類のケース（第１ケース〜第３ケース）における給気量及び給気方向は、次の通りとした。
第１ケース： １８８ｍ３／分（切羽方向）
第２ケース： ３７５ｍ３／分（切羽方向）
第３ケース： １０００ｍ３／分（横断方向）
図２においては、各ケースにおける給気方向を矢印で示している。図中のＣ１は第１ケース、Ｃ２は第２ケース、Ｃ３は第３ケースを、各々示すものである。この図から解るように、第３ケースにおける給気方向が、本実施形態における給気方向と同一である。
なお、各ケースとも排気ダクト２１からの排気量は共通で、７５０ｍ３／分としている。
【００２８】
各ケースにおける流速分布についてのシミュレーションの結果を、図３乃至図５に示す。これら各図に示しているのは、切羽面Ｔｆから１０ｍの位置を坑口方向に見た場合における流速分布図であり、坑口側から切羽方向へと流れる気流の流速分布を示している。これらの図においては、切羽側から坑口方向に流れる気流の図示は省略している。
【００２９】
第１ケースのシミュレーションにおいては、図３に示すように、中央付近では概ね０．３〜０．６ｍ／ｓの切羽方向への気流が発生している。また第２ケースのシミュレーションにおいては、図４に示すように、中央付近では概ね０．２〜０．７ｍ／ｓの切羽方向への気流が発生しており、第１ケースの場合と比較して、全体的な流速はより速く、且つ流速分布のムラはより大きくなっている。そして、これら２つのケースに共通することは、排気ダクト１１が配設されている図中左側半分の流速が、右側半分の流速よりも大幅に高くなっていることである。
【００３０】
これら２つのケースにおいては、２つのことが考えられる。先ず第１に、新鮮空気を坑口方向に吹き出しているので、局部的には空気層を形成することができるものの、横断方向全域にわたってムラなく形成することは困難であると考えられる。そして第２に、新鮮空気の給気量よりも切羽近傍位置空気の排気量の方が多いので、負圧となったトンネル坑内には多量の新鮮空気が坑口から直接流入し、こうした新鮮空気が、給気ダクト１１から給気される新鮮空気と干渉し、結果として流速分布のムラを大きくしていると考えられる。こうしたことから、空気層が安定して形成されるとは言い難く、粉塵の拡散を効果的に抑制することは困難と言える。
【００３１】
これに対して、第３ケースのシミュレーションにおいては、図５に示すように、中央付近では概ね０．３〜０．６ｍ／ｓの切羽方向への気流が発生しているとともに、流速分布のムラは大幅に緩和されて、左右の流速に大きな差はなくなっている。
【００３２】
これは、先ず第１に、新鮮空気を横断方向に吹き出して内壁面に沿わせて旋回流を発生させているので、横断方向全域にわたって新鮮空気が万遍なく行き渡り、そのため流速分布のムラが少なく、より均一な流れの空気層が形成されると考えられる。そして第２に、切羽近傍位置の空気の排気量よりも新鮮空気の給気量の方が多くなるように設定されているので、新鮮空気が坑口からトンネル坑内に直接流入することは殆どなくなる。そのため、新鮮空気同士の干渉が殆どなくなるとともに、吹出口から坑口方向へと流れる旋回流の流量も多くすることができ、より幅の厚い空気層が形成されると考えられる。
【００３３】
こうしたことから、旋回流を発生させるようにしてトンネル坑内に新鮮空気を吹き出すこと、及び新鮮空気の給気量を排気量よりも所定量多く設定することによって、幅厚の空気層がより安定して形成されると推定される。このように、幅の厚い空気層が安定して形成されることで、より効果的に粉塵の拡散を防止して、切羽近傍位置に封じ込めることができると言え、より大きな作業環境改善効果が期待できる。
【００３４】
本実施形態に係るトンネル坑Ｔ内の換気方法及び換気装置においては、給気ダクト１１を用いて、トンネル坑Ｔ外から吸入した新鮮空気を、吸入口２１ａと排出口２１ｂとの間の所定位置の吹出坑１１ｂから、トンネル坑Ｔの内壁面に沿って横断方向のうちの一方向に吹き出して給気するようにしている。このため、トンネル坑Ｔ内には新鮮空気の旋回流が発生し、坑内空間を切羽方向前方側と後方側とに仕切る空気層が形成され、切羽側で発生した多量の粉塵は、切羽近傍位置からトンネル坑Ｔ内の坑口Ｔｒ側へと拡散することが抑制される。そして、排気ダクト２１を用いて、切羽方向端部側の吸入口２１ａから吸入した、粉塵を多量に含んだ切羽近傍位置の空気を、前記所定位置よりも坑口Ｔｒ側へと排気するようにしている。このため、切羽近傍位置の粉塵は迅速且つ的確に除去されて、特定の箇所に粉塵が充満することが防止される。
このように、給気した新鮮空気によって粉塵の拡散を防止し、切羽近傍位置といった特定箇所に粉塵を封じ込めておいて、その多量の粉塵を空気とともに坑口Ｔｒ側へと排気するようにしているので、トンネル坑Ｔ内を速やかに且つ的確に換気することができ、作業環境を大幅に改善することができる。
【００３５】
また、新鮮空気の給気量を、切羽近傍位置の空気の排気量よりも多く設定すれば、より幅の厚い空気層を形成することができ、この空気層が形成された区間内を新鮮空気で満たすことができるとともに、切羽近傍位置の空気流の流速分布のムラを少なくして、より均一な流れの空気層を形成することができる。そのため、トンネル坑Ｔ内の大部分の区間内を新鮮空気で満たすことができるとともに、より効果的に粉塵の拡散を防止して、より確実に粉塵を切羽近傍位置に封じ込めることができる。これにより、更に的確に作業環境の改善を図りつつ、粉塵の除去効率を向上させることができるので、換気装置１を効率よく運転することができる。
【００３６】
更に、排気装置２０に送風集塵機２２を設けて、切羽近傍位置の空気中に含まれる多量の粉塵を除去した後に、この切羽近傍位置の空気を坑口Ｔｒ側へと排気するようにしている。そのため、排出口２１ｂよりも坑口Ｔｒ側の空気が粉塵によって汚染されるおそれは殆どなくなる。これにより、例えば坑口Ｔｒ側の後方作業箇所で、下半切削等の粉塵発生作業が行われたとしても、そこでの粉塵のみを希釈して坑口Ｔｒ外へと排出すればよいので、坑口Ｔｒ側の作業環境も大幅に改善することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るトンネル坑内の換気方法及び換気装置においては、上記の如き構成を採用しているので、トンネル坑内で発生した粉塵の拡散を防止して、粉塵を的確に除去することができ、作業環境を大幅に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトンネル坑内の換気装置の一実施形態を示す図であって、（ａ）はトンネル坑内全体を示す概略斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面矢視図である。
【図２】トンネル坑内の気流の流速分布に関するシミュレーションでの寸法条件を示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。
【図３】第１のケースのシミュレーションにおける、トンネル坑内の気流の流速分布を示す図であって、切羽面から１０ｍ坑口側の位置を坑口方向に見た横断面図である。
【図４】第２のケースのシミュレーションにおける、トンネル坑内の気流の流速分布を示す図であって、切羽面から１０ｍ坑口側の位置を坑口方向に見た横断面図である。
【図５】第３のケースのシミュレーションにおける、トンネル坑内の気流の流速分布を示す図であって、切羽面から１０ｍ坑口側の位置を坑口方向に見た横横断図である。
【符号の説明】
１ 換気装置
１０ 給気装置
１１ 給気ダクト
１１ｂ 吹出口
１２ 給気用送風機
２０ 排気装置
２１ 排気ダクト
２１ａ 吸入口
２１ｂ 排出口
２２ 送風集塵機（排気用送風機、集塵機）
Ｔ トンネル坑
Ｔｆ 切羽面
Ｔｒ 坑口
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル坑の切削途中において、このトンネル坑内を換気するための換気方法及び換気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
切削途中のトンネル坑内、特に切羽の近傍位置においては、地山を切削することによって発生した多量の粉塵が存在している。トンネル坑内に粉塵が充満したままでは、作業環境上好ましくなく、また機械等の運転・保守にも悪影響を及ぼすおそれがあるため、粉塵を含んだ空気をトンネル坑外に排出するとともに、トンネル坑外の新鮮空気を取り入れて、換気を行う必要がある。これまでのトンネル坑内の換気方法は、空気を送り込む等してトンネル坑内の粉塵を希釈した後に、トンネル坑外へと排出することを基本としていた。しかしこうした換気方法では、粉塵が希釈されることで、切羽側等といった特定箇所への粉塵の充満は防止されるが、トンネル坑内全体に粉塵が拡散し易くなってしまう。すなわち、希釈されたとはいえ、粉塵がトンネル坑内全体に行き渡ってしまうので、作業環境の改善効果はさほど高いとは言えなかった。
【０００３】
こうした従来の問題点を解決するものとして、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。この文献に記載の換気方法においては、切羽から坑口側に離間した位置から前記切羽に向けて新気を噴出させることにより、前記切羽近傍に、トンネル坑内を塞ぐようにエアカーテンを形成するとともに、前記切羽近傍の空気を吸引することにより、前記エアカーテンを前記切羽に向けて移動させつつ前記切羽近傍の空気を排出するようにしている。これにより、切羽において発生する粉塵を、エアカーテンによって切羽近傍に封じ込めてその飛散領域を狭めることができ、かつ、粉塵の吸引効率を高めることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３４９２００号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、こうした換気方法においては、給気方向を切羽方向として、新気を切羽面に向けて吹き出すようにしている。このような給気方法であると、トンネル坑内の径方向（横断方向）において空気流の流速分布にムラが発生してしまい、万遍なく空気流を発生させることが困難であった。すなわち、均一な流れのエアカーテンを形成することは困難であり、トンネル坑内で発生した粉塵の拡散を的確に防止し得るものとは言えなかった。
【０００６】
本発明者等は独自に鋭意検討した結果、給気方向を所定に設定して、トンネル坑内に旋回流を発生させれば、より均一な空気層を形成することができ、粉塵の拡散をより的確に防止し得ることを見出した。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、トンネル坑内で発生した粉塵の拡散を防止して、作業環境を大幅に改善することのできるトンネル坑内の換気方法及び換気装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、トンネル坑の切削途中に該トンネル坑内を換気するための換気方法であって、前記トンネル坑内の切羽近傍位置から坑口方向に延在するように排気ダクトを配設するとともに、前記トンネル坑の坑口から切羽方向に延在するように給気ダクトを配設し、前記給気ダクトを用いて、前記トンネル坑外から吸入した新鮮空気を、前記排気ダクトの切羽方向端部側よりも坑口側であって、且つ前記排気ダクトの坑口方向端部側よりも切羽側の所定位置から、前記トンネル坑の内壁面に沿って横断方向のうちの一方向に吹き出して給気するとともに、前記排気ダクトを用いて、前記切羽方向端部側から吸入した前記切羽近傍位置の空気を、前記坑口方向端部側から坑口側へと排気することを特徴とする。
【０００９】
このように、給気ダクトを用いて、トンネル坑外から吸入した新鮮空気を、排気ダクトの切羽方向端部側よりも坑口側であって、且つ排気ダクトの坑口方向端部側よりも切羽側の所定位置から、トンネル坑内の内壁面に沿って横断方向のうちの一方向に吹き出して給気するようにしているので、給気された新鮮空気は、トンネル坑の内壁面に沿って螺旋状に旋回しながら、切羽方向及び坑口方向の各々に向かって徐々に移動していく。こうした新鮮空気の旋回流によって、トンネル坑内には、坑内空間を切羽方向前方側と後方側とに仕切る空気の層が形成される。すなわち、こうした空気層が形成されることで、切羽近傍位置で発生した多量の粉塵は、坑口側へと拡散することが抑制され、切羽近傍位置に封じ込められる。
そして、粉塵を多量に含む切羽近傍位置の空気を、前記空気層の形成位置である前記所定位置よりも坑口側へと排気するようにしているので、切羽近傍位置の粉塵は迅速且つ的確に除去されて、特定の箇所に粉塵が充満することが防止される。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のトンネル坑内の換気方法であって、前記新鮮空気の給気量を、前記切羽近傍位置の空気の排気量よりも多く設定することを特徴とする。
【００１１】
このように、新鮮空気の給気量を排気量よりも多く設定することで、より幅が厚い空気層を形成することができるとともに、切羽近傍位置の気流の流速分布のムラを少なくして、より均一な流れの空気層を形成することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、トンネル坑の切削途中に該トンネル坑内を換気するための換気装置であって、前記トンネル坑内の切羽近傍位置から坑口方向に延在するように配設され、切羽方向端部側に吸入口が形成されているとともに坑口方向端部側に排出口が形成されている排気ダクトと、前記排気ダクトに連結され、前記排気ダクト内の空気中に含まれる粉塵を除去する集塵機と、前記坑口から切羽方向に、前記吸入口と前記排出口との間の所定位置まで延在するように配設され、該所定位置における前記トンネル坑の内壁面に近接する位置に、該内壁面に沿った横断方向のうちの一方向に開口する吹出口が形成されている給気ダクトとを備え、前記給気ダクトを用いて、前記トンネル坑外から吸入した新鮮空気を、前記排気ダクトの切羽方向端部側よりも坑口側であって、且つ前記排気ダクトの坑口方向端部側よりも切羽側の所定位置から、前記トンネル坑の内壁面に沿って横断方向のうちの一方向に吹き出して給気するとともに、前記排気ダクトを用いて、前記切羽方向端部側から吸入した前記切羽近傍位置の空気を、前記坑口方向端部側から坑口側へと排気することを特徴とする。
【００１３】
このようなトンネル坑内の換気装置を用いることで、請求項１又は請求項２に記載のトンネル坑内の換気方法を、好適に実施することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るトンネル坑内の換気方法及び換気装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）には、上半の切削途中である馬蹄形断面のトンネル坑Ｔを示す。これらの図においては、切羽面（切羽）を符号Ｔｆとして、坑口を符号Ｔｒとして、各々図示している。このトンネル坑Ｔ内には、給気装置１０と排気装置２０とからなり、トンネル坑Ｔ内を換気するための換気装置１が設けられている。
【００１５】
給気装置１０は、トンネル坑Ｔ外の新鮮な空気（新鮮空気）をトンネル坑Ｔ内に給気するもので、坑口Ｔｒから切羽面Ｔｆの方向（切羽方向）に延在するように配設された給気ダクト１１と、給気ダクト１１の延在方向途中に連結された給気用送風機１２とを備えた構成とされている。また排気装置２０は、切羽面Ｔｆの近傍位置（切羽近傍位置）の粉塵を多量に含んだ空気を排気するもので、切羽近傍位置から坑口Ｔｒの方向（坑口方向）に延在するように配設された排気ダクト２１と、排気ダクト２１の延在方向途中に連結された送風集塵機（排気用送風機、集塵機）２２とを備えた構成とされている。
【００１６】
なおここでは、図１（ｂ）に示すように、トンネル坑Ｔの内壁面上部側に近接する位置であって図中右側半分の位置に給気装置１０が配置されるとともに、内壁面のうちの底面上であって図中左側半分の位置に排気装置２０が配置されるようにしているが、トンネル坑Ｔ内の横断方向における配置はこれに限定されるものではない。但し後述するように、給気装置１０からトンネル坑Ｔの内壁面に沿って新鮮空気の旋回流を発生させるので、その流れを妨げることがないような配置とする必要がある。そのため、給気装置１０と排気装置２０とは、横断方向に互いに所定距離離間するように、且つ互いに略平行となるようにして、配設されることが好ましい。
【００１７】
給気ダクト１１及び排気ダクト２１は、ともに、中空箱形をなして長尺状に延在し、内部に空気を流すものである。給気ダクト１１の坑口方向端部側には、坑外吸入口１１ａが形成されているとともに、切羽方向端部近傍位置には、吹出口１１ｂが形成されている。また、排気ダクト２１の切羽方向端部側には、吸入口２１ａが形成されているとともに、坑口方向端部側には、排出口２１ｂが形成されている。
【００１８】
給気ダクト１１は、排気ダクト２１における吸入口２１ａよりも坑口側であって排気口２１ｂよりも切羽側である位置まで、つまりトンネル坑Ｔの延在方向における吸入口２１ａと排気口２１ｂとの間の所定位置まで延在するようにして、配設されている。すなわち、吹出口１１ｂはこの所定位置に位置しており、ここからトンネル坑Ｔ内に新鮮空気が給気される。
【００１９】
吹出口１１ｂは、給気ダクト１１の切羽方向先端近傍位置における、給気ダクト１１の延在方向側方のうちの一方に開口するように形成されている。上述したように、給気ダクト１１はトンネル坑Ｔの内壁面上部側に近接する位置に配設されているため、この吹出口１１ｂは、内壁面に沿った横断方向のうちの一方向に開口していることとなる。すなわち、吹出口１１ｂから吹き出し給気された新鮮空気は、内壁面に沿って、トンネル坑Ｔ内の横断方向のうちの一方向に流れていくようにされている。
なお、新鮮空気を内壁面に沿って的確に流すことができるように、吹出口１１ｂの開口方向を微調整できる微調整機構が設けられていれば、より好ましい。
【００２０】
排気ダクト２１は、移動架台あるいはレール等（図示省略）の上に載置されており、伸縮可能又は移動可能な構成とされている。このため、切羽側で発破作業を行う場合などには、少なくとも切羽方向先端側を、後方である坑口方向に退避させることができる。なお、伸縮可能な構成とする場合には、例えば複数のダクト部材を互いに入れ子式となるように連結すればよい。
【００２１】
給気用送風機１２は、給気ダクト１１の延在方向途中に連結されている。この給気用送風機１２を作動させることで、トンネル坑Ｔ外の新鮮空気を坑外吸入口１１ａから吸入し、この新鮮空気を吹出口１１ｂへと送風することができる。
なおこの給気用送風機１２は、給気ダクト１１の途中に連結されていなくとも差し支えない。例えば坑口Ｔｒよりも外側、つまりトンネル坑Ｔ外の位置に設けられて、新鮮空気を直接吸入して給気ダクト１１に送風するようにしてもよい。
【００２２】
送風集塵機２２は、排気ダクト２１の延在方向途中に連結されている。この送風集塵機２２を作動させることで、粉塵を多量に含んだ切羽近傍位置の空気を、吸入口２１ａから吸入して排出口２１ｂへと送風することができるとともに、排気ダクト２１内を流れる空気中に含まれる粉塵を、的確に除去することができる。すなわち送風集塵機２２は、切羽面Ｔｆ側の空気を坑口Ｔｒ側まで送るための送風機としての機能と、排出前の空気中の粉塵を除去するための集塵機としての機能とを併せ持つ構成要素である。ここでは、トンネル坑Ｔ内の省スペース化を図る観点から、このように一体となった構成としているが、送風機と集塵機とを別個の構成としてもよいことは勿論である。
【００２３】
こうした換気装置１を用いたトンネル坑Ｔ内の換気方法について、以下に説明する。
給気用送風機１２を作動させることによって、トンネル坑Ｔ外からの新鮮空気は、坑外吸入口１１ａから給気ダクト１１内に吸入され、給気用送風機１２を経て、前記所定位置の吹出口１１ｂへと送風される。そしてこの吹出口１１ｂから、トンネル坑Ｔの内壁面に沿って横断方向のうちの一方向に吹き出され、トンネル坑Ｔ内に給気される。こうして給気された新鮮空気は、内壁面に沿って螺旋状に旋回しながら、切羽方向及び坑口方向の各々に向かって徐々に移動していく。図１においては、切羽方向に向かって流れる旋回流を、符号Ｆとして示している。こうした新鮮空気の旋回流によって、トンネル坑Ｔ内には、坑内空間を切羽方向前方側と後方側とに仕切る空気の層が形成される。すなわち、こうした空気層が形成されることで、切削により切羽近傍位置で発生した多量の粉塵は、切羽近傍位置からトンネル坑Ｔ内の坑口Ｔｒ側へと拡散することが抑制される。
【００２４】
そして、排気用送風機２２を作動させることによって、切羽近傍位置の粉塵を多量に含んだ空気は、吸入口２１ａから排気ダクト２２内に吸入され、送風集塵機２２を経て粉塵が除去された後に、排出口２１ｂからトンネル坑Ｔ内の坑口Ｔｒ側へと排気される。このように切羽近傍位置の空気は、前記空気層の形成位置である前記所定位置よりも坑口Ｔｒ側まで送風されるので、切羽方向へと流れる旋回流Ｆとの干渉が防止された状態で排気される。また、切羽近傍位置の空気は、送風集塵機２２によって粉塵が除去された後に、坑口Ｔｒ側へと排気されるので、坑口Ｔｒ側の空気が粉塵によって汚染されるおそれが殆どない。
【００２５】
坑口Ｔｒ側への拡散が抑制されて切羽近傍位置に封じ込まれた粉塵は、排気装置２０によって、迅速且つ的確に除去されて、トンネル坑Ｔ内の特定の箇所に粉塵が充満することが防止される。加えて、切羽近傍位置の空気は所定量づつ排気されていくので、切羽近傍位置は負圧となって、切羽方向へと流れる旋回流Ｆの流量は、坑口方向への旋回流の流量よりも多くなる。こうした旋回流Ｆによって、給気ダクト１１の吹出口１１ｂの位置、つまり前記所定位置から排気ダクト２１の吸入口２１ａの位置までの区間内を、新鮮空気で満たすことができるとともに、粉塵の拡散をより的確に防止して、より確実に粉塵を封じ込めることができる。
【００２６】
本発明者等は、トンネル坑Ｔ内の気流の流速分布に関して、コンピュータを用いたシミュレーションを行った。その結果について、図２乃至図５を用いて説明する。
本シミュレーションにおいては、給気ダクト１１からの新鮮空気の給気量及び給気方向（吹き出し方向）を各々異ならせた３種類のケースについて、トンネル坑Ｔ内の気流の流速分布を各々計算した。なお、トンネル坑Ｔ内、給気ダクト１１及び排気ダクト２１の寸法条件は、図２（ａ）及び（ｂ）に示す通りとした（単位は全てｍ）。また、図１において示した給気用送風機１２及び送風集塵機２２は、給気ダクト１１及び排気ダクト２１の各々と一体とみなしており、計算上は考慮していないので、図２における図示等は省略している。
【００２７】
これら３種類のケース（第１ケース〜第３ケース）における給気量及び給気方向は、次の通りとした。
第１ケース： １８８ｍ３／分（切羽方向）
第２ケース： ３７５ｍ３／分（切羽方向）
第３ケース： １０００ｍ３／分（横断方向）
図２においては、各ケースにおける給気方向を矢印で示している。図中のＣ１は第１ケース、Ｃ２は第２ケース、Ｃ３は第３ケースを、各々示すものである。この図から解るように、第３ケースにおける給気方向が、本実施形態における給気方向と同一である。
なお、各ケースとも排気ダクト２１からの排気量は共通で、７５０ｍ３／分としている。
【００２８】
各ケースにおける流速分布についてのシミュレーションの結果を、図３乃至図５に示す。これら各図に示しているのは、切羽面Ｔｆから１０ｍの位置を坑口方向に見た場合における流速分布図であり、坑口側から切羽方向へと流れる気流の流速分布を示している。これらの図においては、切羽側から坑口方向に流れる気流の図示は省略している。
【００２９】
第１ケースのシミュレーションにおいては、図３に示すように、中央付近では概ね０．３〜０．６ｍ／ｓの切羽方向への気流が発生している。また第２ケースのシミュレーションにおいては、図４に示すように、中央付近では概ね０．２〜０．７ｍ／ｓの切羽方向への気流が発生しており、第１ケースの場合と比較して、全体的な流速はより速く、且つ流速分布のムラはより大きくなっている。そして、これら２つのケースに共通することは、排気ダクト１１が配設されている図中左側半分の流速が、右側半分の流速よりも大幅に高くなっていることである。
【００３０】
これら２つのケースにおいては、２つのことが考えられる。先ず第１に、新鮮空気を坑口方向に吹き出しているので、局部的には空気層を形成することができるものの、横断方向全域にわたってムラなく形成することは困難であると考えられる。そして第２に、新鮮空気の給気量よりも切羽近傍位置空気の排気量の方が多いので、負圧となったトンネル坑内には多量の新鮮空気が坑口から直接流入し、こうした新鮮空気が、給気ダクト１１から給気される新鮮空気と干渉し、結果として流速分布のムラを大きくしていると考えられる。こうしたことから、空気層が安定して形成されるとは言い難く、粉塵の拡散を効果的に抑制することは困難と言える。
【００３１】
これに対して、第３ケースのシミュレーションにおいては、図５に示すように、中央付近では概ね０．３〜０．６ｍ／ｓの切羽方向への気流が発生しているとともに、流速分布のムラは大幅に緩和されて、左右の流速に大きな差はなくなっている。
【００３２】
これは、先ず第１に、新鮮空気を横断方向に吹き出して内壁面に沿わせて旋回流を発生させているので、横断方向全域にわたって新鮮空気が万遍なく行き渡り、そのため流速分布のムラが少なく、より均一な流れの空気層が形成されると考えられる。そして第２に、切羽近傍位置の空気の排気量よりも新鮮空気の給気量の方が多くなるように設定されているので、新鮮空気が坑口からトンネル坑内に直接流入することは殆どなくなる。そのため、新鮮空気同士の干渉が殆どなくなるとともに、吹出口から坑口方向へと流れる旋回流の流量も多くすることができ、より幅の厚い空気層が形成されると考えられる。
【００３３】
こうしたことから、旋回流を発生させるようにしてトンネル坑内に新鮮空気を吹き出すこと、及び新鮮空気の給気量を排気量よりも所定量多く設定することによって、幅厚の空気層がより安定して形成されると推定される。このように、幅の厚い空気層が安定して形成されることで、より効果的に粉塵の拡散を防止して、切羽近傍位置に封じ込めることができると言え、より大きな作業環境改善効果が期待できる。
【００３４】
本実施形態に係るトンネル坑Ｔ内の換気方法及び換気装置においては、給気ダクト１１を用いて、トンネル坑Ｔ外から吸入した新鮮空気を、吸入口２１ａと排出口２１ｂとの間の所定位置の吹出坑１１ｂから、トンネル坑Ｔの内壁面に沿って横断方向のうちの一方向に吹き出して給気するようにしている。このため、トンネル坑Ｔ内には新鮮空気の旋回流が発生し、坑内空間を切羽方向前方側と後方側とに仕切る空気層が形成され、切羽側で発生した多量の粉塵は、切羽近傍位置からトンネル坑Ｔ内の坑口Ｔｒ側へと拡散することが抑制される。そして、排気ダクト２１を用いて、切羽方向端部側の吸入口２１ａから吸入した、粉塵を多量に含んだ切羽近傍位置の空気を、前記所定位置よりも坑口Ｔｒ側へと排気するようにしている。このため、切羽近傍位置の粉塵は迅速且つ的確に除去されて、特定の箇所に粉塵が充満することが防止される。
このように、給気した新鮮空気によって粉塵の拡散を防止し、切羽近傍位置といった特定箇所に粉塵を封じ込めておいて、その多量の粉塵を空気とともに坑口Ｔｒ側へと排気するようにしているので、トンネル坑Ｔ内を速やかに且つ的確に換気することができ、作業環境を大幅に改善することができる。
【００３５】
また、新鮮空気の給気量を、切羽近傍位置の空気の排気量よりも多く設定すれば、より幅の厚い空気層を形成することができ、この空気層が形成された区間内を新鮮空気で満たすことができるとともに、切羽近傍位置の空気流の流速分布のムラを少なくして、より均一な流れの空気層を形成することができる。そのため、トンネル坑Ｔ内の大部分の区間内を新鮮空気で満たすことができるとともに、より効果的に粉塵の拡散を防止して、より確実に粉塵を切羽近傍位置に封じ込めることができる。これにより、更に的確に作業環境の改善を図りつつ、粉塵の除去効率を向上させることができるので、換気装置１を効率よく運転することができる。
【００３６】
更に、排気装置２０に送風集塵機２２を設けて、切羽近傍位置の空気中に含まれる多量の粉塵を除去した後に、この切羽近傍位置の空気を坑口Ｔｒ側へと排気するようにしている。そのため、排出口２１ｂよりも坑口Ｔｒ側の空気が粉塵によって汚染されるおそれは殆どなくなる。これにより、例えば坑口Ｔｒ側の後方作業箇所で、下半切削等の粉塵発生作業が行われたとしても、そこでの粉塵のみを希釈して坑口Ｔｒ外へと排出すればよいので、坑口Ｔｒ側の作業環境も大幅に改善することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るトンネル坑内の換気方法及び換気装置においては、上記の如き構成を採用しているので、トンネル坑内で発生した粉塵の拡散を防止して、粉塵を的確に除去することができ、作業環境を大幅に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトンネル坑内の換気装置の一実施形態を示す図であって、（ａ）はトンネル坑内全体を示す概略斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面矢視図である。
【図２】トンネル坑内の気流の流速分布に関するシミュレーションでの寸法条件を示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。
【図３】第１のケースのシミュレーションにおける、トンネル坑内の気流の流速分布を示す図であって、切羽面から１０ｍ坑口側の位置を坑口方向に見た横断面図である。
【図４】第２のケースのシミュレーションにおける、トンネル坑内の気流の流速分布を示す図であって、切羽面から１０ｍ坑口側の位置を坑口方向に見た横断面図である。
【図５】第３のケースのシミュレーションにおける、トンネル坑内の気流の流速分布を示す図であって、切羽面から１０ｍ坑口側の位置を坑口方向に見た横横断図である。
【符号の説明】
１ 換気装置
１０ 給気装置
１１ 給気ダクト
１１ｂ 吹出口
１２ 給気用送風機
２０ 排気装置
２１ 排気ダクト
２１ａ 吸入口
２１ｂ 排出口
２２ 送風集塵機（排気用送風機、集塵機）
Ｔ トンネル坑
Ｔｆ 切羽面
Ｔｒ 坑口
Claims (3)
- トンネル坑の切削途中に該トンネル坑内を換気するための換気方法であって、
前記トンネル坑内の切羽近傍位置から坑口方向に延在するように排気ダクトを配設するとともに、前記トンネル坑の坑口から切羽方向に延在するように給気ダクトを配設し、
前記給気ダクトを用いて、前記トンネル坑外から吸入した新鮮空気を、前記排気ダクトの切羽方向端部側よりも坑口側であって、且つ前記排気ダクトの坑口方向端部側よりも切羽側の所定位置から、前記トンネル坑の内壁面に沿って横断方向のうちの一方向に吹き出して給気するとともに、
前記排気ダクトを用いて、前記切羽方向端部側から吸入した前記切羽近傍位置の空気を、前記坑口方向端部側から坑口側へと排気することを特徴とするトンネル坑内の換気方法。 - 前記新鮮空気の給気量を、前記切羽近傍位置の空気の排気量よりも多く設定することを特徴とする請求項１に記載のトンネル坑内の換気方法。
- トンネル坑の切削途中に該トンネル坑内を換気するための換気装置であって、
前記トンネル坑内の切羽近傍位置から坑口方向に延在するように配設され、切羽方向端部側に吸入口が形成されているとともに坑口方向端部側に排出口が形成されている排気ダクトと、
前記排気ダクトに連結され、前記排気ダクト内の空気中に含まれる粉塵を除去する集塵機と、
前記坑口から切羽方向に、前記吸入口と前記排出口との間の所定位置まで延在するように配設され、該所定位置における前記トンネル坑の内壁面に近接する位置に、該内壁面に沿った横断方向のうちの一方向に開口する吹出口が形成されている給気ダクトとを備え、
前記給気ダクトを用いて、前記トンネル坑外から吸入した新鮮空気を、前記排気ダクトの切羽方向端部側よりも坑口側であって、且つ前記排気ダクトの坑口方向端部側よりも切羽側の所定位置から、前記トンネル坑の内壁面に沿って横断方向のうちの一方向に吹き出して給気するとともに、
前記排気ダクトを用いて、前記切羽方向端部側から吸入した前記切羽近傍位置の空気を、前記坑口方向端部側から坑口側へと排気することを特徴とするトンネル坑内の換気装置。
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