JP2012011116A - 非常覚知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非常覚知ヘッドからの放水によりトンネル内での異常発生を走行中の運転者に知らせて緊急停止させることを可能とする。
【解決手段】非常覚知装置１０はトンネル内に設置され、定流量弁６４により給水配管６０から非常覚知ヘッド１４に供給する加圧水の水量を所定の定流量に調整する。覚知放水弁６２は定流量弁６４と直列に配置され、トンネル内での非常設備作動時に開制御されて非常覚知ヘッド１４から定流量弁６４で調整された所定の定流量の加圧水をトンネル内の車線に向けて放水して非常覚知パターンとして棒状パターンを形成し、トンネル内を走行してくる車両の運転者に異常発生を知らせる。
【選択図】図２

Description

本発明は、トンネル内の非常用設備の作動を進入車両に知らせる非常覚知装置に関する。

従来、自動車専用道路等のトンネルには、トンネル内で発生する火災事故から人身及び車両を守るため、非常用設備が設置されている。このような非常用設備としては、火災の監視と通報のため火災検知器や非常電話が設けられ、また交通量が多く距離の長いトンネルにあっては、火災の消火や延焼防止のために消火栓装置やトンネル防護のための水噴霧ヘッドから水を散布させる水噴霧設備が設けられている。

またトンネル内で事故などの異常が発生した場合、トンネル進入口に設置した信号機を赤にして進入を禁止したり、情報表示盤など異常発生を知らせるようにしている。

特開２００５−２１１２７９号公報

ところで、このような信号機や情報表示盤を使用したトンネル進入を禁止する設備にあっては、高速道路や自動車専用道路では一般に信号機による交通規制は行われていないことから、信号機が赤に切り替わっても、それに気付くことなくトンネルに進入したり、赤信号に気付いても状況が把握できないため、そのまま進入してしまうことが想定され、重大な事故に繋がる恐れがある。またトンネルが長いと既に進入した車両には信号機は役立たず、そのままトンネル内を走行して火災現場に近づいてしまう。

また交通量の多いトンネルや距離の長いトンネルにあっては、信号機や情報表示盤が設置されるが、例えば２Ｋｍ以下といった短いトンネルにあっては、全てに信号機や情報表示盤を設置することは困難であり、このようなトンネル内で事故や車両火災などの異常が発生した場合、異常に気付くことなくトンネルに進入し、事故などの異常発生現場に近づいてから緊急停止することとなり、２次災害に繋がる恐れがある。

本発明は、非常覚知パターンの放水によりトンネル内での異常発生を走行中の運転者に知らせて緊急停止させることを可能とする非常覚知装置を提供することを目的とする。

本発明は、トンネル内に設置され、覚知放水系統により非常覚知ヘッドからトンネル内の道路を横切る方向に放水して非常覚知パターンを形成する非常覚知装置に於いて、
前記覚知放水系統は、
給水配管から非常覚知ヘッドに供給する加圧水の水量を所定の定流量に調整する定流量弁と、
定流量弁と直列に配置され、トンネル内での非常設備作動時に開制御されて前記非常覚知ヘッドから覚知放水させる覚知放水弁と、
を備えたことを特徴とする。

本発明の非常覚知装置は、更に、トンネル内での非常設備作動時に覚知放水弁を開制御して非常覚知ヘッドから放水させる制御装置を設ける。

ここで覚知放水系統は、非常覚知ヘッドに対する配管と排水側と間に配置され、非常覚知ヘッドに対する加圧水の供給時に閉鎖し、加圧水の供給停止時に開放して非常覚知ヘッドに至る配管内の水を排水する自動排水弁を設ける。

覚知放水系統は、定流量弁を給水本管側に接続し、定流量弁に続いて覚知放水弁を配置し、更に、
定流量弁と覚知放水弁との間と排水側との間に配置され、点検時に開制御される点検放水弁と、
検放水弁の２次側に配置され、前記覚知放水ヘッドの放水量に相当する点検水量を排水側に流すオリフィスと、
を備える。

覚知放水系統は、更に、
加圧水が供給される給水ポート、非常覚知ヘッド側が接続される放水ポート、及び排水側が接続される点検排水ポートを有し、放水ポート及び点検排水ポートに連通する通常位置、給水ポートを前記放水ポートに連通する放水位置、及び給水ポートを点検排水ポートに連通する点検位置に切り替えられる覚知放水弁の機能を一部に備えた三方切替弁と、
三方切替弁の点検排水ポート側に配置され、前記覚知放水ヘッドの放水量に相当する点検水量を排水側に流すオリフィスと、
を備える。

覚知放水系統は、点検時の放水圧力又は流量を検出するセンサを設ける。

非常覚知ヘッドは、トンネル内の片側又は両側に配置する。

非常覚知ヘッドは、筐体の外部に設置されて筐体からのヘッド配管に接続される。

非常覚知ヘッドは筐体内に設置され、放水開口から外部に向けて放水する。

制御装置は、消火栓装置における消火栓扉の開放検出、消火栓弁の開放検出、消火器扉の開放検出、消火器の取り出し検出、火災検知器による火災検出、又は、区画が重複する水噴霧設備の放水を放水開始前に知らせたい場合に、非常覚知ヘッドから放水させる。

制御装置は、非常設備作動時に、自己の非常覚知ヘッドから放水すると共に、自己の設置区画の手前となる１又は複数の区画の非常覚知装置の非常覚知ヘッドから放水させる。

非常覚知ヘッドから棒状パターンを放水する置。

非常覚知ヘッドから棒状パターンを、車線を横切る方向及び又は車線に沿った方向に対し、斜めに放水する。

トンネル内の両側に配置した２つの非常覚知ヘッドから棒状パターンを車線に対しクロスさせて放水する。

非常覚知ヘッドから棒状パターンを、車線を真横に横切る方向に放水する。

非常覚知ヘッドを複数配置し、複数の棒状パターンを放水する。

非常覚知ヘッドから棒状パターンを断続的又は周期的に放水する。

本発明の非常覚知装置によれば、トンネル内で事故や車両火災などの異常が発生し、近くに設置されている消火栓装置からノズル付きホースを引き出して放水したような場合、消火栓装置の扉の開放検出又は消火栓弁開放検出、火災検知器の火災検知などの非常用設備の作動検出に基づき、覚知放水装置の非常覚知ヘッドからトンネル内の車線方向に放水が行われて非常覚知パターンが形成され、運転者は非常覚知パターンを見て緊急停止あるいは徐行運転で避難し、また非常覚知パターンに気付かずに突っ切ったとしても、車両に水がかることで、もしくは車両付近に水が通過することで異常を知って異常発生場所に侵入する前に確実に停止、あるいは徐行運転により安全領域に避難することができ、２次災害の発生を未然に防止できる。

また、ノズル付きホースから消火用水を放水させるノズル放水系統に、従来使用していた自動調圧弁に代えて定流量弁を設けたため、ゴミ等によるホースを含むノズル側の詰まりに対し、従来の自動調圧弁は放水圧力を一定に保つように流量を絞り込むためにノズルからの放水量が大きく減ってしまうが、本発明の定流量弁にあっては、ノズルからの放水流量を一定に保つように放水圧力を上昇させることとなり、ノズル側に詰まりがあってもノズル放水量の減少が抑制され、異常発生時に非常覚知パターンを確実に形成できる。

また、非常覚知ヘッドからの放水パターンを棒状パターンとし、斜め放水、クロス放水、横放水などを行うことで、消火栓装置の放水量に相当する必要最小限の放水量によって異常発生を運転者に確実に覚知させることができる。また、棒状パターンによる放水でトンネル上部に形成される煙層を乱すことなく放水できる。

本発明による非常覚知装置の設置状態をトンネル平面で示した説明図 本発明の非常覚知装置における覚知放水系統の第１実施形態を示した説明図 図２の実施形態で用いる定流量弁の一例を示した説明図 図２の実施形態で用いる定流量弁の他の例を示した本説明図 図２の実施形態で用いる定流量弁の他の例を示した説明図 非常覚知ヘッドの棒状パターンによる横放水を示した説明図 非常覚知ヘッドの棒状パターンによる斜め放水を示した説明図 非常覚知ヘッドの棒状パターンによるクロス放水を示した説明図 非常覚知ヘッドの棒状パターンによるマルチ放水を示した説明図 非常覚知ヘッドの棒状パターンによるマルチ放水の他の例を示した説明図 本発明の非常覚知装置における覚知放水系統の第２実施形態を示した説明図 本発明の非常覚知装置における覚知放水系統の第３実施形態を示した説明図 本発明の非常覚知装置における覚知放水系統の第４実施形態を示した説明図 本発明の非常覚知装置における覚知放水系統の第５実施形態を示した説明図

図１は本発明による非常覚知装置の設置状態をトンネル平面で示した説明図である。

図１において、道路２２が通るトンネル１２内の監視員通路が設けられた一方の側壁には、例えば５０メートル間隔で消火栓装置１６が設置され、その間に同じく５０メートル間隔で本発明の非常覚知装置１０を設置している。非常覚知装置１０は消火栓装置１６に隣接して配置しても良いし、所定距離を離して配置しても良い。また、消火栓装置の５０メートル間隔にあわせる必要はない。

消火栓装置１６は扉内にノズル付ホースを収納しており、火災時に消火栓扉を開いてノズル付のホースを引き出し、消火栓弁開放レバーを操作することで消火栓弁を開放して放水を行う。消火栓装置１６からのノズル付ホースは、トンネル走行方向の左右２５ｍの範囲に放水できるように引き出すことができる。

また消火栓装置１６には、火災時に操作して火災検出信号を出力する発信機が設けられ、発信機の近くには発信機設置場所を示す火災表示灯と、発信機の押釦操作に対する応答表示を行う応答表示灯が設けられている。

非常覚知装置１０及び消火栓装置１６にはポンプ設備２０からの給水配管１６が接続され、防災受信盤１８と信号線接続している。

本実施形態にあっては、トンネル１２内に設置している非常覚知装置１０に、トンネル１２内の道路２２を横切る方向に非常覚知パターンを形成して放水し、災害発生を運転者に覚知するための非常覚知ヘッド１４を設けている。非常覚知ヘッド１４に対応して非常覚知装置１０内には制御装置１１が設けられ、トンネル１２内での非常設備作動時に弁装置を開駆動制御して非常覚知ヘッド１４から放水させる。なお、非常覚知装置１０を消火栓装置１６に入れても良い。

ここで、制御装置１１は次の場合に非常覚知ヘッド１４から放水する。
（１）消火栓装置１６の消火栓扉開放を検出した場合
（２）消火栓装置１６の消火栓弁開放を検出した場合
（３）消火栓装置１６の消火器扉開放を検出した場合
（４）消火栓装置１６からの消火器の取り出しを検出した場合
（５）火災検知器により火災を検出した場合
（６）水噴霧設備の放水を放水開始前に知らせたい場合
（７）発信機の釦が人により操作された場合、

このような非常設備作動を検出するため、消火栓扉検出スイッチ、消火栓弁開放検出スイッチ、消火器扉検出スイッチ、消火器取り出し検出スイッチ、水噴霧放水検出スイッチなどが必要に応じて設けられる。勿論、これ以外の場合にも必要に応じて非常覚知ヘッド１４からの放水を行うことができる。

各非常覚知装置１０の制御装置１１は信号線を介してセンター等に配置された防災受信盤１８に接続されており、各スイッチの状態信号やセンサの検知信号が防災受信盤１８で監視され、状態変化を警報や表示を行うことができる。

防災受信盤１８は、火災時に非常覚知装置１０の制御装置１１に制御信号を送ることもでき、例えばある非常覚知装置１０の状態変化を検出した時に他の非常覚知装置１０の制御装置１１に制御信号を送って、状態表示や覚知放水の駆動などの各種の制御を行うことができる。

図１にあっては、入口から４台目の消火栓装置１６の付近で車両事故などにより火災が発生した場合を示しており、火災発生場所に近い消火栓装置１６の消火栓扉を開いてノズル付きホースを引き出して放水した場合、例えば消火栓扉の開放検出により隣接に位置している非常覚知装置１０の制御装置１１が覚知放水系統の放水弁を開制御し、非常覚知装置１０の外部に配管接続している非常覚知ヘッド１４から例えば棒状パターン１５による覚知放水を行う。棒状パターン１５による覚知放水の方向はトンネル１０内の道路を真横に横切る方向としている。なお、破線の棒状パターン１５ａに示すように、斜め方向（例えば車両の進入側）前方に向けて放水してもよい。

このような非常覚知ヘッド１４からの放水によりトンネル内の道路２２を横切る方向に非常覚知パターンを形成し、火災発生場所に進入してくる車両の運転者に前方で異常が発生していることを覚知させ、火災発生場所の手前で確実に制動停止させることが可能となる。

即ち、火災場所に向かってくる車両の運手者は、道路を横切る棒状パターン１５の放水を見ることで異常事態の発生を覚知し、放水に気付かなくとも車両側面を横切るように放水を受けることで、異常事態の発生を覚知することができる。

また棒状パターン１５による放水としたことで、非常覚知ヘッド１４からの放水量を異常発生の覚知に最小限必要な量、例えば消火栓装置１６に備えるノズル付きホースによる放水量以下の量に抑え、ポンプ設備２０側に設けている貯水槽の貯水量に制約があっても必要な時間に亘り覚知放水ができ、かつ確実に運転者に異常を認識させることができる。

また覚知放水は、火災発生場所の消火栓装置１０に設けた非常覚知装置１０の非常覚知ヘッド１４からの放水に限定されず、その手前の区間に設けた１又は複数の非常覚知装置１０の非常覚知ヘッド１４からも放水する連動覚知放水を行っても良く、火災発生場所に向かってくる複数台の車両に同時に異常発生を覚知させることができる。このような連動覚知放水は、例えば消火栓装置１６に設けた発信機釦の操作で火災信号を受信した防災受信盤１８からの遠隔制御で行う。

図２は本発明の非常覚知装置に設けた覚知放水系統の第１実施形態を示した説明図である。

図２において、非常覚知装置１０の覚知放水系統は、給水配管６０を電動弁を用いた覚知放水弁６２に接続し、覚知放水弁６２に続いて定流量弁６４を配置し、定流量弁６４の２次側からヘッド配管２４を筐体外部に引き出し、外部に設置した非常覚知ヘッド１４を接続している。定流量弁６４は、非常覚知ヘッド１４に供給する水量を所定の定流量Ｑ、例えばＱ＝５０［リットル／分］に調整する。

さらに定流量弁６４の二次側からは自動排水弁６８を介して配水管７０を接続している。自動排水弁６８は、加圧水が供給されていない通常時は開位置にあり、ヘッド配管２４内の水を排水管７０に抜いている。また自動排水弁６８は加圧水の供給を受けると閉位置に動作し、非常覚知ヘッド１４への加圧水の供給を可能とする。このように自動排水弁６８を設けたことで、非常覚知ヘッド１４から覚知放水を行って停止した後の水抜き作業を不要とすることができる。なお、覚知放水弁６２と定流量弁６４は逆に配置しても良い。

非常覚知装置１０の動作は次のようになる。図１に示した制御装置１１は、消火栓扉開放検知などのトンネル内での非常設備作動時に覚知放水弁６２を開制御し、定流量弁６４で調整された一定流量Ｑ２＝５０［リットル／分］の加圧水を非常覚知ヘッド１４に供給し、非常覚知ヘッド１４からの放水によりトンネル内の道路２２を横切る方向に非常覚知パターンを形成し、火災発生場所に進入してくる車両の運転者に前方で異常が発生していることを覚知させ、火災発生場所の手前で確実に制動停止させることを可能とする。

なお、非常覚知ヘッド１４は非常覚知装置１０に内蔵しても良い。例えば装置筐体の前面に非常覚知ヘッド１４を取付けて、ヘッド内部への粉塵の進入を防止するヘッドカバーで開口部を覆って配置するようにしても良いし、装置筐体の前面に放水開口を形成し、放水開口の背後に非常覚知ヘッド１４を内蔵する。放水開口は蓋構造になっており、放水時のみ開口する。また、非常覚知ヘッド１４が放水時のみ非常覚知装置１０から外部に伸びて露出する構成としても良い。また非常覚知ヘッド１４から放水される放水パターンは近傍に設置している消火栓装置１６を操作する人の邪魔にならない角度や向きに形成される。

このように非常覚知ヘッド１４を非常覚知装置１０に内蔵することで、外部のトンネル壁面などに対する非常覚知ヘッドの設置と配管が不要となり、設備工事を簡単にし、コストも低減できる。

図３は図２の第１実施形態で用いる定流量弁６４の一例を示した説明図である。図３において、定流量弁６４は弁ボディ１３６を有し、弁ボディ１３６の左側に流入ポート１３８を形成し、右側に流出ポート１４０を形成している。

流入ポート１３８側には、ストップリング１４９による位置決めで弁穴１４５を備えたピストン１４４が摺動自在に組み込まれ、ピストン１４４の右側にはスプリング１４６がスプリングホルダー１５０との間に配置され、更にスプリングホルダー１５０とその右側のニードルホルダー１４３との間にスプリング１４８を配置している。ピストン１４４の弁穴１４５に対しては、その右側に配置したニードル１４２の先端が位置しており、ニードル１４２はニードルホルダー１４３により弁ボディ１３６に固定されている。

図３の定流量弁６４の動作は次のようになる。ヘッド配管２４の流量が低下した場合は、流出ポート１４０側の圧力が上昇し、流入ポート１３８の圧力が相対的に低いことからピストン１４４を押す力が小さく、スプリング１４６，１４８の押圧力が大きくなり、ピストン１４４はストッパリング１４９に近い側に移動してニードル１４２の先端と弁穴１４５の間の開口面積を大きくし、流出ポート１４０に流す流量を増加させて一定流量を維持する。

また流量が増加した場合には、流出ポート１４０側の圧力が低下し、流入ポート１３８の圧力が相対的に高いことからピストン１４４を押す力が増加し、スプリング１４６，１４８に抗してピストン１４４が右側に移動し、弁穴１４５がニードル１４２に近付くことで開口面積を小さくし、流出ポート１４０に流す流量を減少させて一定流量を維持する。

図４は図２の第１実施形態で用いる定流量弁６４の他の例を示した説明図であり、この例にあっては、ニードル側を１次側圧力に応じて移動するようにしたことを特徴とする。

図４において、第１定流量弁１６２は弁ボディ１５１の左側に流入ポート１５２を形成すると共に右側に流出ポート１５４を形成し、内部にストッパリング１５８で位置決めされたニードル１５６を摺動自在に組み込み、ニードル１５６の右側にスプリング１６２を配置している。ニードル１５６には連通穴１６０が設けられ、ニードル１５６の先端側の弁ボディ１５１には弁穴１６４が形成されている。

図４の定流量弁６４の動作は次のようになる。流量が低下した場合は、流出ポート１５４側の圧力が上昇し、流入ポート１５２の圧力が相対的に低いことからニードル１５６を右側に押す力が弱く、ニードル１５６は弁穴１６４から離れた位置に移動し、弁穴１６４とニードル１５６との間の隙間となる開口面積を大きくし、流出ポート１５４に流す流量を増加させて一定流量を維持する。

また流量が増加した場合には、流出ポート１５４側の圧力が低下し、流入ポート１５２の圧力が相対的に高いことから、スプリング１６２を圧縮してニードル１５６が右側に移動し、弁穴１６４との間の開口面積を小さくし、流出ポート１４０に流す流量を減少させて一定流量を維持する。

図５は図２の第１実施形態で用いる定流量弁６４の他の例を示した説明図であり、ゴム製のフローワッシャーの変形を利用して定流量制御を行うようにしたことを特徴とする。

図５（Ａ）において、定流量弁６４は、弁ボディ１６６の左側に流入ポート１６８を形成し、右側に流出ポート１７０を形成している。弁ボディ１６６の内部には弁穴１７６が開口され、弁穴１７６の左側にストッパリング１７５で抜け止めされた弾性を持つゴムで作られたフローワッシャー１７２が組み込まれている。フローワッシャー１７２はドーナツ状の部材であり、内部に弁穴１７４を開口している。

図５の定流量弁６４の動作は次のようになる。流量が低下した場合は、流出ポート１７０側の圧力が上昇し、流入ポート１６８の圧力が相対的に低いことから、図５（Ａ）に示すようにフローワッシャー１７２を押す力は小さく、フローワッシャー１７２の変形量が少なくなり、そのときの弁穴１７４で決まる開口面積が増加することで、流出ポート１７０に流す流量を増加させて一定流量を維持する。

また流量が増加した場合には、流出ポート１７０側の圧力が低下し、流入ポート１６８の圧力が相対的に高いことから、図５（Ｂ）に示すようにフローワッシャー１７２を押す力が増加し、フローワッシャー１７２は弁穴１７４を窄める円錐形状に変形し、弁穴１７４の開口面積が減少する。これによって流出ポート１７０に流す流量を減少させて一定流量を維持する。

もちろん図２の実施形態に使用する定流量弁としては、図３〜図５に示した以外の適宜の構造の定流量弁を使用することができる。

次に本実施形態の非常覚知ヘッドによる非常覚知パターンについて図６乃至図１０を参照して説明する。

図６は非常覚知ヘッドの棒状パターンによる横放水を示した説明図であり、図６（Ａ）はトンネル断面、図６（Ｂ）はトンネル平面を示している。

図６において、非常覚知ヘッド１４は放水量を覚知に必要な必要最小限とするため棒状パターン１５で放水しており、本実施形態にあっては、図６（Ａ）のトンネル断面に示すように、非常覚知装置１０からのヘッド配管２４に接続したトンネル側壁の非常覚知ヘッド１４から道路を真横に横切る方向に棒状パターン１５で放水し、且つ図６（Ｂ）のトンネル平面に示すように、走行方向に対しても真横に横切る方向に棒状パターン１５を放水している。

このような棒状パターン１５の横放水により、トンネル１２内を走行してくる車両は進行方向の道路を横切る棒状パターン１５による放水を見ることで異常事態の発生を覚知し、放水に気付かなくとも車体側面を横切るように放水を受けることで、異常事態の発生を覚知することができる。

また火災発生によりトンネル上部に煙層が形成されるが、非常覚知ヘッド１４からの棒状パターン１５は道路２２の路面に近い位置での横放水であるため、放水によって煙層が乱されてトンネル全体に煙が広がってしまうことはない。

さらに、棒状に放水された消火用水は、トンネルの対向壁面に放水されるため、壁面下方に設けた排水口に排水されるため、道路に滞留することがないため、車両が滑るなどの二次災害を極力防ぐことも可能となる。

棒状パターン１５の高さは特に限定されないが、一般的な車両の高さよりも少し上の高さ位置に設定した場合は、通行する車に消火用水がかかることがなく、運転者の視界を妨げることがなく、運転者が非常状態に気づくことができる。放水が車両にかかったとしても棒状放水のため、視界がほとんど妨げられることがなく、非常状態を認識することができる。

図７は非常覚知ヘッドの棒状パターンによる斜め放水を示した説明図である。本実施形態にあっては、図７（Ａ）のトンネル断面に示すように、非常覚知装置１０からのヘッド配管２４に接続したトンネル側壁の非常覚知ヘッド１４からの棒状パターン１５を道路を横切る方向に放水し、且つ図７（Ｂ）のトンネル平面に示すように、走行方向に対して棒状パターン１５を斜め方向に放水している。

このような棒状パターン１５の斜め放水により、トンネル１２内を走行してくる車両は進行方向から斜めに横切るから棒状パターン１５による放水を見ることで異常事態の発生を覚知し、放水に気付かなくとも車体を斜めに横切るように放水を受けることで、異常事態の発生を覚知することができる。

また火災発生によりトンネル上部に煙層が形成されるが、非常覚知ヘッド１４からの棒状パターン１５は道路２２の路面に近い位置での斜め放水であるため、放水によって煙層が乱されてトンネル全体に煙が広がってしまうことはない。

図８はトンネル内に非常覚知ヘッドを配置した実施形態における棒状パターンによるクロス放水を示した説明図である。

図８（Ａ）のトンネル断面において、トンネル１２の側壁に非常覚知装置１０からのヘッド配管２４に接続した非常覚知ヘッド１４を配置し、更に、ヘッド配管２４をトンネル上部から反対側のトンネル側面に配管し、そこに非常覚知ヘッド１４を配置し、トンネル両側の側壁に設置した非常覚知ヘッド１４から道路を横切る方向に棒状パターン１５を放水することでクロス放水とし、且つ図８（Ｂ）のトンネル平面に示すように、両側に配置した非常覚知ヘッド１４から走行方向に対しても斜めに棒状パターン１５を放水することでクロス放水としている。

このような棒状パターン１５の２本のクロス放水により、トンネル内を走行してくる車両は進行方向にクロスして横切る棒状パターン１５による放水を見ることで異常事態の発生を覚知し、放水に気付かなくとも車体を斜めに横切るように放水を受けることで、異常事態の発生を覚知することができる。

またトンネル走行方向に所定間隔で配置されている複数の非常覚知装置１０に設けた非常覚知ヘッド１４から同時にクロス放水を行うと、トンネル前方に複数のクロス放水パターンが浮かび上がり、異常事態の発生を確実に覚知できる。またクロス放水は路面に近い位置の放水となるため、トンネル上部に形成される煙層を乱すようなことはない。また、クロス放水においても、運転者の視界を妨げることを防ぐことができる。

図９は複数の非常覚知ヘッドを配置した実施形態における棒状パターンによるマルチ放水を示した説明図であり、３台の非常覚知ヘッドを設けた場合を例にとっている。

図９（Ａ）のトンネル断面においては、トンネル１２の側壁に非常覚知装置１０からのヘッド配管２４に接続した３台の非常覚知ヘッド１４を配置し、道路２２を横切る方向に棒状パターン１５を放水している。また図９（Ｂ）のトンネル平面にあっては、３台の非常覚知ヘッド１４から棒状パターン１５を、真横に横切る方向、異なる斜め方向にマルチ放水している。

このような棒状パターン１５を用いたマルチ放水により、トンネル内を走行してくる車両は棒状パターン１５による放水を見ることで異常事態の発生を覚知することができる。一本の放水パターンよりも放水により気づきやすい。もし放水に気付かなかったとしても放水を車体に受けるようにパターン位置を設定した場合は、車体に受けた音や水滴で異常事態の発生を覚知することができる。また路面に近い位置の放水とすれば、トンネル上部に形成される煙層を乱すようなことはない。たとえ、煙層に放水パターンが形成されたとしても、棒状パターンであるから煙層をかき乱す程の威力がない。

図１０は複数の非常覚知ヘッドを配置した棒状パターンによるマルチ放水の他の実施形態を示した説明図であり、３台の非常覚知ヘッドを設けた場合を例にとっている。

本実施形態では、図１０（Ａ）のトンネル断面についても、非常覚知装置１０からのヘッド配管２４に接続した３台の非常覚知ヘッド１４から、道路２２を真横に横切る方向、異なる斜め方向にマルチ放水している。また図１０（Ｂ）のトンネル平面についても、３台の非常覚知ヘッド１４から棒状パターン１５を、真横に横切る方向、異なる斜め方向にマルチ放水している。

このような棒状パターン１５を用いたマルチ放水により、トンネル内を走行してくる車両は棒状パターン１５による放水を見ることで異常事態の発生を覚知し、放水に気付かなくとも放水を車体に受けることで、異常事態の発生を覚知することができる。

なお、図６乃至図１０に示した非常覚知ヘッド１４の棒状パターンによる放水は、水平放水以外にトンネル上部の煙層を乱さない範囲での上向き放水や複数の非常覚知ヘッドからのマルチ放水を交差されたクロス放水など適宜の放水パターンとすることができる。

図１１は本発明の非常覚知装置に設けた覚知放水系統の第２実施形態を示した説明図であり、覚知放水弁６２、定流量弁６４と自動調圧弁６８の配置は図２の第１実施形態に対応している。

図１１において、覚知放水系統は、給水本管６０を覚知放水弁６２に接続し、続いて非常覚知ヘッド１４に供給する水量を所定の流量Ｑ、例えばＱ＝５０［リットル／分］に調整する定流量弁６４を配置している。定流量弁６４の２次側には、圧力スイッチ６６が配置され、覚知放水による圧力を検知する。

覚知放水系統の動作は、図１に示した制御装置１１により消火栓扉開放検知などのトンネル内での非常設備作動が検出されると、覚知放水弁６２を開制御し、定流量弁６４で調整された定流量Ｑ＝５０［リットル／分］の加圧水を非常覚知ヘッド１４側に供給し、このとき自動排水弁６８が閉制御し、非常覚知ヘッド１４からの放水により非常覚知パターンを形成する。

また非常覚知ヘッド１４からり放水に伴い圧力スイッチ６６がオンし、図１に示した防災受信盤１８に信号を送って覚知放水を報知する。圧力スイッチ６６が数値で圧力値を計測できるものであれば、低流量弁６２で正確に流量調整されているかを防災受信盤などで確認することができる。

図１２は本発明の非常覚知装置に設けた覚知放水系統の第３実施形態を示した説明図であり、定流量弁を含む覚知放水系統の点検を行う覚知放水点検系統を設けたことを特徴とする。

図１２において、覚知放水系統は、定流量弁６４に給水配管６０を接続し、定流量弁６４に続いて常時閉状態の覚知放水弁６２を配置し、覚知放水弁６２の２次側にヘッド配管２４を介して非常覚知ヘッドを接続している。覚知放水弁６２の２次側には図１１に示す自動排水弁６８を備えて排水管７０に接続される。通常状態では自動排水弁６８はヘッド配管２４を排水管７０に連通させ、配管内の水を排水して空にしている。

覚知放水系統の動作は、図１に示した制御装置１１により消火栓扉開放検知などのトンネル内での非常設備作動が検出されると、覚知放水弁６２を開制御し、定流量弁６４で調整された流量Ｑ＝５０［リットル／分］の加圧水を覚知放水弁６２を介して非常覚知ヘッド１４側に供給し、非常覚知ヘッド１４からの放水により非常覚知パターンを形成する。なお、このとき自動排水弁６８は加圧水を受けて閉止され、点検放水弁７２は閉制御されている。

覚知放水点検系統は、定流量弁６４と覚知放水弁６２の間と排水管７０の間に点検放水弁７２とオリフィス７４を配置する。オリフィス７４はヘッド配管２４に接続される非常覚知ヘッド１４からの放水量に相当する点検水量を排水管７０に流す疑似ヘッドとして機能する。更に点検放水弁７２の１次側にオリフィス７４側に流れる加圧水の圧力を検出する圧力センサ（圧力検出部）７６を設けている。

覚知放水点検系統の動作は、例えば図１に示した防災受信盤１８の操作で非常覚知装置１０の制御装置１１に点検起動信号を送り、これを受けて制御装置１１は点検放水弁７２を開制御し、オリフィス７４を通して定流量弁６４で調整された定流量Ｑの加圧水を排水管７２に流す。なお、覚知放水弁６２は閉制御されている。

点検中のオリフィス７４により発生する擬似的な放水圧力は圧力センサ７６で検出され、点検結果として制御装置１１から防災受信盤１８に送って表示或いは所定の閾値（設置時の初期圧力値を含む）との比較により正常か異常かを判定表示する。

なお、点検開始の操作は非常覚知装置に設けた点検開始スイッチの操作による点検放水弁７２の開放制御や、点検放水弁７２と並列に設けた手動点検弁の手動開放で行っても良い。圧力センサ７６の位置に、非常覚知装置が設置される現場で目視により圧力を確認できる表示部を備える圧力計を追加してもよい。

図１３は本発明の非常覚知装置に設けた覚知放水系統の第４実施形態を示した説明図であり、図１２の覚知放水弁６２、点検放水弁７２と自動排水弁６８に代えて三方切替弁７８を設けたことを特徴とする。

図１３において、覚知放水系統は、定流量弁６４に給水配管６０を接続し、定流量弁６４に続いて覚知放水弁の機能と点検放水弁の機能と自動排水弁の機能を備えた電動切替型の三方切替弁７８を配置している。

三方切替弁７８は、加圧水が供給される給水ポートａ、非常覚知ヘッド１４側が接続される放水ポートｂ、及び排水管７０側が接続される点検排水ポートｃを有し、放水ポートｂを点検排水ポートｃに連通してヘッド配管２４内の水を排水する通常位置、給水ポートａを放水ポートｂに連通する放水位置、及び給水ポートａを点検排水ポートｃに連通する点検位置に切り替えられる。この連通状態の切替は例えばT字に連通路を形成したボール弁を回転させることで達成できる。

三方切替弁７８の点検排水ポートｃ側には、非常覚知ヘッド１４の放水量に相当する点検水量を排水側に流す疑似ヘッドとして機能するオリフィス７４が設けられている。

覚知放水系統の動作は次のようになる。図１に示した制御装置１１は、消火栓扉開放検知などのトンネル内での非常設備作動時に三方切替弁７８を放水ポートｂ及び点検排水ポートｃに連通する通常位置から給水ポートａを放水ポートｂに連通する放水位置に切替える。

このため定流量弁６４で調整された定流量Ｑ＝５０［リットル／分］を非常覚知ヘッド１４に供給し、非常覚知ヘッド１４からの放水によりトンネル内の道路２２を横切る方向に非常覚知パターンを形成し、火災発生場所に進入してくる車両の運転者に前方で異常が発生していることを覚知させ、火災発生場所の手前で確実に制動停止させることを可能とする。

ここで非常覚知ヘッド１４からの覚知放水による放水圧力は圧力センサ７６で検出されていることから、圧力センサ７６の圧力検知信号を制御装置１１から防災受信盤１８に送って覚知放水を表示し、更に所定の閾値との比較により正常か異常かを判定表示するようにしても良い。

覚知放水点検系統の動作は、例えば図１に示した防災受信盤１８の操作で消火栓装置１０の制御装置１１に点検起動信号を送り、これを受けて制御装置１１は三方切替弁７８を点検位置に切替制御して給水ポートａを点検排水ポートｃに連通し、オリフィス７４を通して定流量弁６４で調整された定流量Ｑの加圧水を排水管７０に流す。

点検中のオリフィス７４による擬似的な覚知放水圧力は圧力センサ７６で検出され、覚知放水の点検結果として制御装置１１から防災受信盤１８に送って表示或いは所定の閾値との比較により正常か異常かを判定表示する。

なお、消火栓装置１６側で消火放水がされている時や火災検出器による火災検出時には、覚知放水系統の点検動作は行えないようにしている。また点検中に火災検知などの非常設備作動があった場合には点検を終了して、火災覚知や消火作業に悪影響を及ぼさないようにする。圧力センサは所定の閾値を超えたときに信号出力する圧力スイッチであってもよい。

図１４は本発明の非常覚知装置に設けた覚知放水系統の第５実施形態を示した説明図である。図１４において、本実施形態の覚知放水系統は図１３の第４実施形態と基本的に同じであるが、点検時に使用する圧力センサに代えて流量計を設けたことを特徴とする。

即ち、本実施形態にあっては、給水配管６０に流量計８０を設けており、覚知放水点検系統に圧力センサは設けられていない。これによって覚知放水系統の点検時あるいは非常覚知放水ヘッド１４からの放水時に、流量計８０による流量を検知して図１の防災受信盤１８側に送り、測定値の表示或いは所定の閾値（定流量弁６４で定まる規定値、施工時の流量計８０の初期値を含む）との比較により正常か異常かを判定表示できる。

なお、上記の実施形態は、トンネル内に消火栓装置と共に本発明の非常覚知装置を設けた場合を例にとっているが、距離の短いトンネルや通行量の少ないトンネルでは消火栓装置が設けられない場合があり、このようなトンネルについては、本発明の非常覚知装置を単独で設置し、ホンプ設備などの専用の加圧水供給設備を設ける。

また、上記の実施形態にあっては、非常覚知ヘッドから棒状パターンを放水する場合を例にとっているが、これ以外に、スリットパターン、ドロップパターンといった適宜の非常覚知パターンを放水するようにしても良い。

また、上記の実施形態は非常覚知パターンを継続的に放水する場合を例にとっているが、非常覚知パターンを断続的或いは周期的に放水するようにしてもよい。このような断続的又は周期的な覚知放水により、覚知機能を高めると同時に放水量を低減できる。また、運転者の視界を防ぐことができる。道路面を必要以上に濡らすことを防ぐことができる。

また非常覚知ヘッドを動かすことで、スイング放水や旋回放水を行って覚知機能を高めるようにしても良い。

また、非常覚知ヘッド１４や非常覚知装置１０は消火栓装置１６に内蔵しても良い。

覚知放水時にさらにレーザー光を通路側に放射したり、音声による警報を行って覚知機能を高めても良い。

また、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

１０：非常覚知装置
１１：制御装置
１２：トンネル
１４：非常覚知ヘッド
１５：棒状パターン
１６：消火栓装置
２４：ヘッド配管
６０：給水配管
６２：覚知放水弁
６４：定流量弁
６６：圧力スイッチ
６８：自動排水弁
７０：排水管
７２：点検放水弁
７６：圧力センサ
７８：三方切替弁
８０：流量計
１３８，１５２，１６８：流入ポート
１４０，１５４，１７０：流出ポート
１４２，１５６：ニードル
１４３：ニードルホルダー
１４４：ピストン
１４５，１６４，１７４，１７６：弁穴
１４６，１４８，１６２：スプリング
１５０：スプリングホルダー
１６０：連通穴
１７８：連通穴
１８０：定流量弁体

Claims (17)

1. トンネル内に設置され、覚知放水系統により非常覚知ヘッドからトンネル内の道路を横切る方向に放水して非常覚知パターンを形成する非常覚知装置に於いて、
   前記覚知放水系統は、
   給水配管から前記非常覚知ヘッドに供給する加圧水の水量を所定の定流量に調整する定流量弁と、
   前記定流量弁と直列に配置され、トンネル内での非常設備作動時に開制御されて前記非常覚知ヘッドから覚知放水させる覚知放水弁と、
   を備えたことを特徴とする非常覚知装置。
   
2. 請求項１記載の非常覚知装置に於いて、更に、トンネル内での非常設備作動時に前記覚知放水弁を開制御して前記非常覚知ヘッドから放水させる制御装置を設けたことを特徴とする非常覚知装置。
   
3. 請求項１記載の非常覚知装置に於いて、前記覚知放水系統は、更に、
   前記非常覚知ヘッドに対する配管と排水側と間に配置され、前記非常覚知ヘッドに対する加圧水の供給時に閉鎖し、加圧水の供給停止時に開放して前記非常覚知ヘッドに至る配管内の水を排水する自動排水弁を設けたことを特徴とする非常覚知装置。
   
4. 請求項１記載の非常覚知装置に於いて、前記覚知放水系統は、前記定流量弁を給水本管側に接続し、前記定流量弁に続いて前記覚知放水弁を配置し、更に、
   前記定流量弁と覚知放水弁との間と排水側との間に配置され、点検時に開制御される点検放水弁と、
   前点検放水弁の２次側に配置され、前記覚知放水ヘッドの放水量に相当する点検水量を排水側に流すオリフィスと、
   を設けたことを特徴とする非常覚知装置。
   
5. 請求項１記載の非常覚知装置に於いて、前記覚知放水系統は、更に、
   加圧水が供給される給水ポート、前記非常覚知ヘッド側が接続される放水ポート、及び排水側が接続される点検排水ポートを有し、前記放水ポート及び点検排水ポートに連通する通常位置、給水ポートを前記放水ポートに連通する放水位置、及び給水ポートを点検排水ポートに連通する点検位置に切り替えられる前記覚知放水弁の機能を一部に備えた三方切替弁と、
   前記三方切替弁の点検排水ポート側に配置され、前記覚知放水ヘッドの放水量に相当する点検水量を排水側に流すオリフィスと、
   を設けたことを特徴とする非常覚知装置。
   
6. 請求項４又は５記載の非常覚知装置に於いて、前記覚知放水系統は、点検時の放水圧力又は流量を検出するセンサを設けたことを特徴とする非常覚知装置。
   
7. 請求項１記載の非常覚知装置に於いて、前記非常覚知ヘッドは、トンネル内の片側又は両側に配置したことを特徴とする非常覚知装置。
   
8. 請求項１記載の非常覚知装置に於いて、前記非常覚知ヘッドは、筐体の外部に設置されて前記筐体からのヘッド配管に接続されたことを特徴とする非常覚知装置。
   
9. 請求項１記載の非常覚知装置に於いて、前記非常覚知ヘッドは筐体内に設置され、放水開口から外部に向けて放水することを特徴とする非常覚知装置。
   
10. 請求項２記載の非常覚知装置に於いて、前記制御装置は、消火栓装置における消火栓扉の開放検出、消火栓弁の開放検出、消火器扉の開放検出、消火器の取り出し検出、火災検知器による火災検出、又は、区画が重複する水噴霧設備の放水を放水開始前に知らせたい場合に、前記非常覚知ヘッドから放水させることを特徴とする非常覚知装置。
    
11. 請求項２記載の非常覚知装置に於いて、前記制御装置は、非常設備作動時に、自己の非常覚知ヘッドから放水すると共に、自己の設置区画の手前となる１又は複数の区画の非常覚知装置の非常覚知ヘッドから放水させることを特徴とする非常覚知装置。
    
12. 請求項１記載の非常覚知装置に於いて、前記非常覚知ヘッドから棒状パターンを放水することを特徴とする非常覚知装置。
    
13. 請求項１記載の非常覚知装置に於いて、前記非常覚知ヘッドから棒状パターンを、車線を横切る方向及び又は車線に沿った方向に対し、斜めに放水することを特徴とする非常覚知装置。
    
14. 請求項１記載の非常覚知装置に於いて、トンネル内の両側に配置した２つの非常覚知ヘッドから棒状パターンを車線に対しクロスさせて放水することを特徴とする非常覚知装置。
    
15. 請求項１記載の非常覚知装置に於いて、前記非常覚知ヘッドから棒状パターンを、車線を真横に横切る方向に放水することを特徴とする非常覚知装置。
    
16. 請求項１２乃至１５記載の非常覚知装置に於いて、前記非常覚知ヘッドを複数配置し、複数の棒状パターンを放水することを特徴とする非常覚知装置。
    
17. 請求項１２乃至１６のいずれかに記載の非常覚知装置に於いて、前記非常覚知ヘッドから棒状パターンを断続的又は周期的に放水することを特徴とする非常覚知装置。

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