JP2005245683A - トンネルの防火区画システム - Google Patents

Abstract

【課題】いかなる断面形状にも適合できるようにしたトンネルの防火区画システムを提供する。
【解決手段】トンネル５の通路中央部に、トンネル５の内側断面形状と同一断面の防火壁９を設け、通常は該防火壁９を通路に平行に位置させるとともに、火災発生時に通路に対し９０°旋回させることで、前記防火壁９による防火区画を形成するものである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、トンネルの防火区画システムに関する。

道路トンネルや鉄道トンネルで事故などにより火災が発生した場合、火災を速やかに消火する対策は勿論のこと、火災により発生した大量の煙の除去、延焼を防止することは、避難安全並びに財産の確保の観点から重要な対策の一つであるが、これまでは初期消火対策や、排煙対策のための設備は整備されていても、煙の拡散や延焼を遮断するために、防火区画を形成するような対策はとられていなかった。

これに対し、例えば下記特許文献１に示すように、トンネル状空間をその長さ方向に沿ってゾーニングするとともに、各ゾーンの境界部に火災発生を感知してトンネル上空間内に降下し、トンネル状空間をゾーン毎に遮断する不燃性部材を設置した区画装置が提案されている。
特開平９−２７１５２６号公報

前記特許文献に示されるトンネル状空間は、例えばケーソン、あるいは沈埋函工法などにより形成された断面矩形状の空間であり、このような空間では天井部に不燃性部材を格納しておき、火災発生時に降下させることは可能である。

しかしながら、例えばシールド工法などにより形成されたトンネルはその断面形状が円形の一部または重複する複ないし多円形の一部など矩形以外の断面形状が一般的であり、このような断面のトンネル空間においては、天井からカーテン、シャッターを降下させて防火区画を形成するのは困難である。特に鉄道トンネルの場合には、上部に架線があり、降下の障害となるため、鉄道トンネルには適用できなかった。

本発明は、以上の課題を解決するものであって、その目的は、いかなる断面形状にも適合できるようにしたトンネルの防火区画システムを提供するものである。

前記目的を達成するため、本発明システムは、トンネル内に設けられ該トンネル通路の内側断面形状と同一断面形状を有する防火壁と、該防火壁を前記通路に対して旋回させる駆動手段とを備え、通常時に該防火壁を通路と平行に位置させる一方、火災発生時には通路に対して旋回させることで該トンネルを閉塞し、前記防火壁により防火区画を形成可能であることを特徴とするものである。

また、本発明システムにおいて、前記防火壁は中央に設けた垂直軸を中心に旋回可能に構成されているものであってもよいし、区画断面形状を左右対称に分割した２枚の区画壁からなり、かつ共通の或いは別々の垂直ヒンジ軸を介して左右旋回可能としたものであってもよい。

さらに本発明システムによれば、前記防火壁の旋回障害となる部位が防火壁本体に対して折り畳み状態に連結され、火災発生時において前記防火壁本体を回動した後に、前記障害部位を展開することで、防火区画を形成するようにもできる。

したがって、本発明システムによれば、トンネルの通常の運行状態では防火壁は通路中央に位置しているため交通の障害とならず、一方で、火災発生時には防火壁を旋回させることによりトンネル断面形状の防火区画が形成される。

また、請求項４記載の発明では、トンネルの断面形状によらず防火区画を形成することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき添付図面を参照して詳細に説明する。図１、図２は本発明に係る第１の実施の形態を示す。図において、シールド工法により形成された単円筒形トンネル１は中央の横隔壁２により上下が２分され、その下半部はガス、上下水道、電線管、電話線管などの設置空間４として活用され、上半部は道路トンネル５として活用されている。

隔壁２上に舗装された道路６は、例えば上下一車線の自動車専用道路であって、その中央には図２に示すように、追い越し禁止表示をした中央分離帯７が、両側には路側帯８がそれぞれペイントなどにより表示され、走行幅などを規制しているほか、図１，２（ａ）に示すように、中央分離帯７上にはこれの長さ方向に平行して半円盤形をした複数の防火壁９が所定間隔をおいて設けられ、これにより複数の防火区画Ａに区画可能となっている。

防火壁９は耐火材からなるもので、トンネル１の上半部内側断面とほぼ等しい外形であり、その中央を上下に貫通してそれぞれトンネル１の天井部及び隔壁２に軸受けされた垂直軸１０を基点に９０°旋回可能に配置され、通常状態では、中央分離帯７と平行位置にロックされ、上下車線における車両１１の運行を可能としている。

また、防火壁９の一側部には開閉式の避難扉１２が付設されている。さらに、図２に示すように、前記防火壁９の設置位置における路面上には防火壁９の旋回範囲を示し、旋回時における障害物侵入規制用の円状の表示部１４がペイントなどによって表示されている。

なお、前記防火壁９の周囲及び底部などは弾性及び耐火性に富むシール材などで構成することで、旋回性を確保すると同時にトンネル壁、路面などに対する密着性も確保できる。 また、防火壁９の設置及び旋回半径以内では、トンネル内側に突出する附属器具、例えば照明具、ファンなどの突起物の配置をさけるようにしているほか、各防火壁９によって区画される各防火区画Ａの内部には、図示しないが、スプリンクラーなどの消火設備、排煙設備、モニターテレビなどが装備され、遠隔位置に設けたトンネル管理棟内に待機するトンネル監視員により常時モニターされている。

通常運行時から、各防火区画Ａの一箇所で事故などにより火災が発生し、その区画が特定されたならば、前記消火設備、排煙設備を稼働するとともに、トンネル監視員は、消防への通報の後、複数の作業員に現場派遣を要請する。現場において、各作業員は、各車両のトンネル内への進入禁止処置や、既にトンネル内にある車両など避難誘導して安全な区画に待避させ、その後、防火扉９の旋回半径以内に障害物がないことを確認したうえで、図１，２（ｂ）に示すように、防火壁９を９０°旋回させて当該火災発生場所を区画密閉する。

なお、この際はロックを掛け外し、作業員の人力作業により旋回させるようにしてもよいし、モータ駆動により防火扉９を旋回駆動するようにもできる。

また、当該火災発生区画に取り残された人は防火壁９に設けた避難扉１２を通じて待避させることができる。またこの避難扉１２はその後駆けつけた消防署員用の通路として活用され、火災発生区画内部での消火活動を行うことができる。

図３、図４は本発明に係る第２または第３の実施の形態を示す。なお、本実施形態において、前記第１実施形態と同一箇所には同一符号を付して説明を省略し、異なる部材のみ符号を変えて説明する。図において、防火壁２０は左右対称に２分割され、その中央部側を中央分離帯７の中心にあって上端をトンネル１の天井部に、下端を隔壁２に軸受けされた共通の垂直ヒンジ軸２１に旋回可能にヒンジ軸受けされている以外は前記実施形態と同様である。

したがって、図３に示す第２の実施の形態では、通常運行時においては（ａ）に示すように、両防火壁２０を展開した状態で分離帯７と平行に配置し、火災発生時において防火区画を形成する場合には、（ｂ），（ｃ）に示すように、各防火壁２０をそれぞれ９０°旋回させることにより、道路トンネル５内を仕切ることができる。

一方、図４に示す第３の実施の形態では、通常運行時においては（ａ）に示すように、両防火壁２０を折り畳んだ状態で分離帯７と平行に配置し、火災発生時において防火区画を形成する場合には、（ｂ），（ｃ）に示すように、各防火壁２０をそれぞれ９０°旋回させることにより、道路トンネル５内を仕切ることができる。

第２、第３実施形態では、特に人力によって旋回作業を行う場合における負荷を軽減することができる。なお、第２，第３実施形態において、垂直ヒンジ軸２１は、共通のものとしたが、それぞれが別々の垂直ヒンジ軸２１に旋回可能にヒンジ軸受けされていてもよい。

次に、図５，６は、本発明をシールド工法により形成された複円筒形鉄道トンネル３０に適用した場合を示す。図において、左右のトンネル３１は中央部で連結され、それぞれの床面には、上下線の鉄道レール３２が敷設され、また各トンネル３１の上部中央には架線３３がブラケットなどを介して張架され、さらには左右にはケーブル、配管を納めた側溝３４がレール３２に沿って配置され、また天井部側面にはケーブル、配管３５が同じくレール３２に沿って設置されている。

防火壁３６は、前記中央部における一段高い床面３７と天井３８に上下端を軸受けされた垂直軸３９を基点に旋回可能に軸支された防火壁本体４０と、本体４０の一側部上縁にヒンジを介して折り畳み展開可能に連結された一対の上部防火片４１と、本体４０の一側部下縁にヒンジを介して折り畳み展開可能に連結された一対の下部防火片４２とを備えている。

前記本体４０の高さは前記中央部における床面３７と天井３８間の高さに相当し、両側部は図６（ｂ）に示すように、トンネル３１の内側壁に相当する断面形状となっている。

前記上部防火片４１は天井３８とトンネル３１の内側壁間の高さに相当する弧状に形成されているほか、中央部には前記架線３３との干渉を防止するため凹部４１ａが形成され、かつこの凹部４１ａ内には中央にスリットを入れた耐火クロスなどの柔軟性のある遮煙材４１ｂを張設してある。

前記下部防火片４２は床面３７とレール３２の敷設面との段差に等しく、かつレール３２との干渉を防止するために一対の凹部４２ａを形成している。

以上において、通常運行状態では、図６（ａ）に示すように、本体４０は中央部に沿って平行に格納され、また上部防火片４１、下部防火片４２とも本体４０の一側面に折り畳まれ、この状態にロックされ、したがって上下線の電車４３の運行の障害とはならない。

この状態で、火災が発生し、防火区画を形成する必要が生じた場合には、図６（ｂ）に示すように、上下防火片４１，４２を折り畳んだ状態で９０°旋回させることにより障害を生ずることなく、両トンネル３１内の上下を残してその前後を閉塞する。

この後、図６（ｃ）に示すように、上部防火片４１を上部側に展開し、下部防火片４２を下部側に展開することによって、両トンネル３１内は完全に閉塞され、防火区画が形成される。

また、展開時において上部防火片４１の凹部４１ａ内では遮煙材４１ｂがスリットを開きつつ架線３３の周囲を包囲し、この部分の隙間を埋める。

本実施形態では、トンネルの断面そのものが複円筒形など防火壁が旋回しにくい断面形状であっても実施可能である。

なお、本実施形態においても前記第２、第３の実施の形態のごとく、本体を中央で二分割し、ヒンジ軸を介して互いに旋回可能に連結することもできる。

本発明を自動車道路用トンネルに適用した第１実施形態を示し、（ａ）は通常運行時のトンネルの正断面図及び側断面図、（ｂ）は防火区画形成時におけるトンネルの正断面図及び側断面図である。 （ａ），（ｂ）は同通常運行時及び火災発生時におけるトンネル内の一部破断斜視図である。 本発明を自動車用トンネルに適用した第２実施形態を示し、（ａ）〜（ｃ）は同通常運行時及び火災発生時における防火区画形成手順を示すトンネル内の一部破断斜視図である。 本発明を自動車用トンネルに適用した第３実施形態を示し、（ａ）〜（ｃ）は同通常運行時及び火災発生時における防火区画形成手順を示すトンネル内の一部破断斜視図である。 本発明を複円筒形の鉄道トンネルに適用した場合の形状例を示す断面斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は同通常運行時及び火災発生時における防火区画形成手順を示す正断面図である。

符号の説明

１ 単円筒形トンネル
５ 道路トンネル
６ 道路
７ 中央分離帯（通路中央部）
９，２０，３６ 防火壁
１０，３９ 垂直軸
２１ 垂直ヒンジ軸
３０ 複円筒形鉄道トンネル
４０ 防火壁本体
４１ 上部防火片
４２ 下部防火片

Claims (4)

1. トンネル内に設けられ該トンネル通路の内側断面形状と同一断面形状を有する防火壁と、該防火壁を前記通路に対して旋回させる駆動手段とを備え、
   通常時に該防火壁を通路と平行に位置させる一方、火災発生時には通路に対して旋回させることで該トンネルを閉塞し、前記防火壁により防火区画を形成可能であることを特徴とするトンネルの防火区画システム。
2. 請求項１において、前記防火壁はトンネルの中央に設けた垂直軸を中心に旋回可能に構成されていることを特徴とするトンネルの防火区画システム。
3. 請求項１において、前記防火壁は区画断面形状を左右対称に分割した２枚の区画壁からなり、かつ共通の或いは別々の垂直ヒンジ軸により左右旋回可能に連結されていることを特徴とするトンネルの防火区画システム。
4. 請求項１において、前記防火壁の旋回障害となる部位が防火壁本体に対して折り畳み状態に連結され、火災発生時において前記防火壁本体を回動した後に、前記障害部位を展開することで、防火区画を形成することを特徴とするトンネルの防火区画システム。
   

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