JP2005048476A - 風向制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 隧道工事現場において、換気用送風管からの風の方向を制御することで、送風を止めることなく常時換気するとともに掘削による粉塵を上手く拡散して、隧道工事現場における安全性と作業性の両立を計る。
【解決手段】 隧道工事現場において、坑口外から切羽近傍まで延長して設置される換気用送風管１０の送風口３前方に設置され、前記送風口３面に対して平行となる角度から垂直となる角度の範囲で回転して所望の角度に調整される邪魔板６と、当該邪魔板６の回転角度を遠隔操作により制御する手段とを備え、前記送風口３からの風向を制御する風向制御装置１としている。
【選択図】 図２

Description

この発明は、隧道工事現場において換気用送風管からの風向を制御する装置に関する。

周知の通り、隧道工事現場では常に新鮮な空気を坑口から送り込み、作業者の安全を図っている。そのために、坑口から切羽近傍まで送風管を延長設置し、この送風管に送風機からの圧搾空気を送り込んでいる。また、掘削による切羽周囲の粉塵をこの送風により拡散し、掘削機後方に設置した集塵機によりこの粉塵を収集除去する。

坑口から切羽まで長い距離に渡って空気を供給するためには大きな風量を必要とする。したがって、送風口からは強い風が吹き出されることになる。たとえば、自由断面掘削機によって掘削作業を行う場合、掘削箇所が随時変わるため、粉塵を上手く拡散することができない。

また、人手による作業時に送風を止めるれば空気がよどむことから、常時送風しておく必要がある。しかしその送風により粉塵が舞い、作業性が低下する。さらに、気泡を切羽面に吹き付けたり、気泡を切羽面後方にエアカーテン状に展開することによって粉塵を制御する工法を採用している場合、送風によって気泡が飛ばされ防塵効果が減少する。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、その目的は、隧道工事現場における安全性と作業性の両立を計る装置を提供することにある。そして、その基本となる発明は、隧道工事現場において、坑口外から切羽近傍まで延長して設置される換気用送風管の送風口前方に設置され、前記送風口面に対して平行となる角度から垂直となる角度の範囲で回転して所望の角度に調整される邪魔板と、当該邪魔板の回転角度を遠隔操作により制御する手段とを備え、前記送風口からの風向を制御する風向制御装置としている。また、隧道天井に架設されたワイヤに沿って隧道延長方向に移動可能に吊設するための手段を備えた風向制御装置としてもよい。

本発明の風向制御装置は、隧道工事における換気用送風管の送風前方に配置されるとともに、遠隔操作により回転する邪魔板を備えており、換気用送風管からの風向を自在に制御することができる。そのため、常時送風して換気しながら掘削による粉塵を上手く拡散することができる。したがって、作業者の安全と作業性を両立させることができる。

＝＝＝風向制御装置の構造＝＝＝
図１に本発明の実施例における風向制御装置の外観図を示した。この図では風向制御装置を上前方から見ている。そして、送風管の切羽側先端にこの風向制御装置１を取りつけるようになっている。図２に風向制御装置１を送風管に取りつけた状態を示した。

風向制御装置１において、中空２段円筒部２の前端は送風口３であり、後部の径の小さい円筒部２ｂが送風管１０に挿入されることで、送風管１０に取りつけられる。前方の円筒部２ａの側面には、円筒２を上下から挟持するように矩形板状の軸受４が送風口３の前方に延長するようにして取りつけられている。上下に対向する軸受４の前端近傍には回転軸５が軸支され、軸５が上下に刺し渡される。回転軸５には矩形板状の邪魔板６が取りつけられている。邪魔板６は、遠隔操作によりこの軸５を中心に左右方向に回転し、送風口３から吹き出される風の方向を制御する。図３に邪魔板６の回転状態を示した。

＝＝＝遠隔操作による風向制御＝＝＝
図４（Ａ）〜（Ｃ）に邪魔板の回転動作を遠隔操作する機構の概略を例示した。
この例では、邪魔板６と同じ回転軸を共有する歯車（従動歯車）２０ｂとこれを駆動する歯車（駆動歯車）２０ａとによるギア２０と、駆動歯車２０ａを遠隔操作により回転させるための操作棒３０とにより構成されている。駆動歯車２０ａの中心部は、円形の孔とその孔の両端に描成されたスリット状の溝とによって凹部２１が形成されている（Ａ）。操作棒３０は、先端３４から直線的に延長する部分３１とクランク状の部分３２とがある（Ｂ）。操作棒３０の先端部３４には、棒３０の直径方向に対象に延長するフラップ状突起３５が形成され、操作棒３０の先端３４における円形とこの２つの突起３５とによる断面形状が駆動ギア２０ａの円形孔と溝とによる凹部２１の断面形状に一致する（Ｃ）。

邪魔板６の角度を変える場合には、操作棒３０の先端３４を駆動歯車２０ａの凹部２１に挿入して係合させ、クランク部３２をハンドルにして棒の後端３３を操作棒先端３４から直線的に延長する棒部分３１を中心にして回転させる。この棒３０の回転に連動して駆動歯車２０ａと従動歯車２０ｂが回転し、邪魔板６が回転する。もちろん、モータを用いてギア２０を回転させ、そのモータの駆動停止スイッチを作業者の手元まで延長するようにしてもよい。もちろん、モータ近傍に無線信号によって遠隔操作できるスイッチを設置しておいてもよい。なお、左右方向に限らず上下方向に邪魔板が回転するような風向制御装置としてもよいし、左右・上下に回転する２つの邪魔板を送風方向に対して直列に配置することもできる。複数のルーバーによって邪魔板を構成し、ブラインドと同様の機構によってこれら複数のルーバーを一括して同じ方向に回転させるようにしてもよい。

＝＝＝風向制御装置の応用例＝＝＝
図５、６に風向制御装置の使用例として、隧道内における各種機器の配置図を示した。なお、これらの図における（Ａ）と（Ｂ）は、それぞれ隧道を側面から見たときの配置図と上面から見たときの配置図である。ここでは、掘削機６０が切羽面５２に対面して掘削作業を行っているとともに、隧道の天井５１中央に沿って坑口から延長する送風管１０の先端に風向制御装置１が取り付けられている。そして、隧道断面に対して左右一方の側面５３側に集塵装置７１を備えた車両７０が配置され、その粉塵吸入口７２が切羽面５２に対向している。

図５では、送風口３に対して邪魔板６が斜めに角度調整されている。この例では、送風口３から吹き出された風が、集塵装置７１とは反対側の隧道側面５３ｂに沿って切羽５２方向へ向かい、その流れが切羽面５２で隧道内の側面形状に沿って切羽面５２と平行に流れる。そして、集塵装置７１側の側面５３ａで送風方向と逆の流れとなってその流れの先にある集塵装置７１の粉塵級入口７２へと向かう。それによって、設置掘削箇所に直接風が当たって粉塵が舞うことが無く、粉塵を効率よく集塵装置７１の粉塵吸入口７２へと案内することができる。

図６では、送風口３に対して邪魔板６が平行に角度調整されている。また、集塵装置７１の粉塵吸入口７２に延長ダクト７３が取りつけてあり、このダクト７３が隧道の側面５３ａ上部、切羽面５２近傍に開口している。この場合、切羽面５２に直接風が当たらず、切羽面５２近傍の粉塵が集塵ダクト開口７４近辺の負圧によりこのダクト７３に吸入され集塵装置７１に捕集される。例えば、切羽面５２に気泡を吹き付ける工法を採用している場合では、この気泡が風によって飛ばされず、この工法による防塵効果を最大現に発揮できる。

＝＝＝風向制御装置の移動設置機構＝＝＝
風向制御装置は、切羽面からの相対位置を一定にして配置される。そのため、隧道工事の進捗に伴い風向制御装置を隧道内で逐次移動させる必要がある。図７にその移動機構を示した。この例では、風向制御装置１上方に滑車４１を取りつけ、隧道内の天井面５１には隧道の延長方向に沿ってワイヤ４０を架設している。そして、そのワイヤ４０に滑車４１を懸架している。この滑車４１が回動しながらワイヤ４０架設方向に移動する。それによって、風向制御装置１を容易に隧道延長方向に移動させることができる。

本発明の実施例における風向制御装置の外観図である。 上記風向制御装置を送付管に取りつけたときの外観図である。 上記風向制御装置による風向制御状態を示す概略図である。 上記風向制御装置における邪魔板の遠隔操作機構の概略図である。 上記風向制御装置の使用例を示す概略図である。 上記風向制御装置のその他の使用例を示す概略図である。 上記風向制御装置のその他の使用例を示す概略図である。

符号の説明

１ 風向制御装置
６ 邪魔板
１０ 送風管
２０ ギア
３０ 遠隔操作棒

Claims (2)

1. 隧道工事現場において、坑口外から切羽近傍まで延長して設置される換気用送風管の送風口前方に設置され、前記送風口面に対して平行となる角度から垂直となる角度の範囲で回転して所望の角度に調整される邪魔板と、当該邪魔板の回転角度を遠隔操作により制御する手段とを備え、前記送風口からの風向を制御することを特徴とする風向制御装置。
2. 隧道天井に架設されたワイヤに沿って隧道延長方向に移動可能に吊設するための手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の風向制御装置。
   

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