JP2016023479A - Freezing preventive structure and freezing preventive sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トンネルの内周面や路面などに形成される凍結防止構造及び凍結防止シートに関するものである。 The present invention relates to an anti-freezing structure and an anti-freezing sheet that are formed on the inner peripheral surface and road surface of a tunnel.
路面への降雪が積雪となるのを防ぐために、発熱体を備えた融雪マットを路面に設置して、加熱された発熱体によって融雪を行うことが知られている（特許文献１，２参照）。 In order to prevent the snowfall on the road surface from becoming snow cover, it is known that a snow melting mat provided with a heating element is installed on the road surface and the snow melting is performed by the heated heating element (see Patent Documents 1 and 2). .
例えば特許文献１には、駐車場や玄関へのアプローチとなる路面に電熱線を蛇行させた発熱パネルを複数並べた構造が開示されている。ここで、発熱パネル同士は接続器を介して接続されており、設置箇所に隣接する住宅のコンセントなどから電力の供給を受けることができるようになっている。 For example, Patent Document 1 discloses a structure in which a plurality of heat generating panels in which heating wires meander are arranged on a road surface that is an approach to a parking lot or an entrance. Here, the heat generating panels are connected to each other via a connector so that power can be supplied from an outlet of a house adjacent to the installation location.
また、特許文献２には、表面が透水性のゴムで覆われた融雪マットが開示されている。この融雪マットにも、全体にわたって電熱線が蛇行するように配置されている。さらに特許文献２には、送電線などから電力の供給を受けることができると記載されている。 Patent Document 2 discloses a snow melting mat whose surface is covered with water-permeable rubber. This snow melting mat is also arranged so that the heating wire meanders throughout. Further, Patent Document 2 describes that power can be supplied from a power transmission line or the like.
一方、特許文献３には、トンネル内につららが発生するのを防ぐためのつらら凍結防止装置が開示されている。すなわち、トンネル内周面の漏水が凍結してつららができると、列車の窓ガラスや車体が破損する危険があるため、人力による除去作業、厚い断熱層による保温又は凍結防止装置による加熱によってつららの発生を防がなければならない。 On the other hand, Patent Document 3 discloses an icicle freezing prevention device for preventing icicles from occurring in a tunnel. In other words, if water leakage on the tunnel inner peripheral surface freezes and icicles form, there is a risk of damaging the train window glass and the vehicle body. Generation must be prevented.
特許文献３のつらら凍結防止装置は、電車のトロリー線から電力の供給を受ける電熱板を加熱することによって、トンネルの漏水が凍結してつららになるのを防ぐ構成となっている。 The icicle freezing prevention apparatus of patent document 3 is the structure which prevents the leaking of a tunnel from becoming frozen by heating the electric heating board which receives supply of electric power from the trolley wire of a train.
しかしながら、特許文献１−３に開示された融雪装置及びつらら凍結防止装置は、装置全体にわたって電熱線が配置されるなど単位時間あたりに使用する電力量が多くなる構成となっている。 However, the snow melting device and the icicle freezing prevention device disclosed in Patent Documents 1-3 are configured to increase the amount of electric power used per unit time, such as a heating wire disposed throughout the device.
このような構成の装置は、送電線やトロリー線などから充分に電力の供給を受けられる場所では使用できるが、蓄電池（バッテリー）のように容量が決まった電源しか確保できない場所では、長時間使用することができない。 A device with such a structure can be used in places where sufficient power can be supplied from power transmission lines, trolley lines, etc., but it can be used for a long time in places where only a fixed power source such as a storage battery (battery) can be secured. Can not do it.
そこで、本発明は、電力消費量を少なくすることが可能な凍結防止構造及び凍結防止シートを提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a freeze prevention structure and a freeze prevention sheet that can reduce power consumption.
前記目的を達成するために、本発明の凍結防止構造は、トンネルの内周面に設けられる凍結防止構造であって、前記トンネルの内周面に沿って配置される遮水性の導水層と、前記導水層に隣接して設けられる熱伝搬層と、前記熱伝搬層に間隔を置いて収容される複数の発熱部と、前記発熱部間を接続するとともに前記発熱部に電力を供給する電力制御部と、前記導水層の反対側の前記熱伝搬層の面を覆う断熱層と、前記断熱層を前記トンネルの内周面側に支持させるための支持材部とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the object, the anti-freezing structure of the present invention is an anti-freezing structure provided on the inner peripheral surface of the tunnel, and a water-impervious water guiding layer disposed along the inner peripheral surface of the tunnel, A power propagation layer provided adjacent to the water conduction layer, a plurality of heat generating parts accommodated at intervals in the heat propagation layer, and power control for connecting the heat generating parts and supplying power to the heat generating parts And a heat insulating layer that covers the surface of the heat propagation layer on the opposite side of the water conveyance layer, and a support member for supporting the heat insulating layer on the inner peripheral surface side of the tunnel. .
また、別の本発明の凍結防止構造は、水分が供給される環境下に形成される凍結防止構造であって、前記水分の供給側に配置される遮水性の導水層と、前記導水層に隣接して設けられる熱伝搬層と、前記熱伝搬層に間隔を置いて収容される複数の発熱部と、前記発熱部間を接続するとともに前記発熱部に電力を供給する電力制御部と、前記導水層の反対側の前記熱伝搬層の面を覆う断熱層とを備えたことを特徴とする。 Another anti-freezing structure of the present invention is an anti-freezing structure formed in an environment where moisture is supplied, wherein the water-impervious water-conducting layer disposed on the moisture-supplying side and the water-conducting layer A heat propagation layer provided adjacent to the heat propagation layer; a plurality of heat generating units housed at intervals in the heat propagation layer; a power control unit for connecting the heat generating units and supplying power to the heat generating unit; And a heat insulating layer covering the surface of the heat propagation layer on the opposite side of the water guide layer.
ここで、前記熱伝搬層は、空気層とすることができる。また、前記熱伝搬層に蓄熱材が充填される構成であってもよい。さらに、前記断熱層の表面が前記支持材部に支持される落下防止材によって覆われる構成とすることもできる。そして、前記導水層、熱伝搬層及び断熱層は帯状に形成されるとともに、前記発熱部は前記帯状の長手方向に等間隔で配置される構成とすることができる。 Here, the heat propagation layer may be an air layer. The heat propagation layer may be filled with a heat storage material. Furthermore, it can also be set as the structure covered with the fall prevention material by which the surface of the said heat insulation layer is supported by the said support material part. The water conveyance layer, the heat propagation layer, and the heat insulation layer are formed in a band shape, and the heat generating portions can be arranged at equal intervals in the longitudinal direction of the band shape.
また、本発明の凍結防止シートは、トンネルの内周面に取り付けられる凍結防止シートであって、前記トンネルの内周面に沿って配置される遮水性の導水層と、前記導水層に隣接して設けられる熱伝搬層と、前記熱伝搬層に間隔を置いて収容される複数の発熱部と、前記発熱部間を電気的に接続するケーブルと、前記導水層の反対側の前記熱伝搬層の面を覆う断熱層とを備えたことを特徴とする。 The anti-freezing sheet of the present invention is an anti-freezing sheet attached to the inner peripheral surface of the tunnel, and is adjacent to the water-conducting water-conducting layer disposed along the inner peripheral surface of the tunnel. A heat propagation layer, a plurality of heat generating portions accommodated at intervals in the heat propagation layer, a cable electrically connecting the heat generating portions, and the heat propagation layer on the opposite side of the water conduction layer And a heat insulating layer covering the surface.
このように構成された本発明の凍結防止構造は、水分の供給側には遮水性の導水層が配置されるとともに、熱伝搬層を挟んだその反対側には断熱層が設けられる。そして、熱伝搬層には間隔を置いて複数の発熱部が収容される。 In the antifreezing structure of the present invention thus configured, a water-impervious water-conducting layer is disposed on the moisture supply side, and a heat insulating layer is disposed on the opposite side of the heat propagation layer. A plurality of heat generating portions are accommodated in the heat propagation layer at intervals.
このように発熱部が間隔を置いて配置されるのであれば消費電力を抑えることができる。また、熱伝搬層を介して導水層側に熱を供給できるとともに、反対側から熱が逃げるのを断熱層によって防ぐことができる。このため、電力消費量を少なくすることができる。 In this way, if the heat generating parts are arranged at intervals, power consumption can be suppressed. Moreover, while being able to supply heat to the water conveyance layer side via a heat propagation layer, it can prevent that a heat | fever escapes from the other side with a heat insulation layer. For this reason, power consumption can be reduced.
特に、ディーゼル列車が走行するような山間部のトンネルでは、電源として蓄電池しか用意できない場合があるので、電力消費量を少なくできれば蓄電池の交換などの維持管理の負担を少なくすることができる。 In particular, in a mountain tunnel where a diesel train runs, only a storage battery may be prepared as a power source. Therefore, if the power consumption can be reduced, the burden of maintenance management such as replacement of the storage battery can be reduced.
また、発熱部を備えた構成とすることで断熱層の厚みを薄くすることができるので、内空の余裕が少ないトンネルであっても、つららの発生を防ぐことができるようになる。さらに、断熱層の表面を落下防止材によって覆っておくことで、走行中の列車や線路への落下物を防ぐことができる。 Moreover, since the thickness of the heat insulating layer can be reduced by adopting the structure including the heat generating portion, the occurrence of icicles can be prevented even in a tunnel having a small inner space. Furthermore, by covering the surface of the heat insulation layer with a fall prevention material, it is possible to prevent a falling object on a running train or track.
そして、熱伝搬層が空気層であれば、対流によって素早く熱を広い範囲に拡散させることができる。一方、熱伝搬層に蓄熱材が充填されていれば、発熱部によって生成された熱が蓄えられて保温効果を持続させることができる。 If the heat propagation layer is an air layer, heat can be quickly diffused in a wide range by convection. On the other hand, if the heat propagation layer is filled with the heat storage material, the heat generated by the heat generating part is stored and the heat retaining effect can be maintained.
また、導水層、熱伝搬層及び断熱層が帯状に形成されるとともに、発熱部が長手方向に等間隔で配置されていれば、任意の長さに調整するために発熱部の無い位置で簡単に切断することができる。 In addition, if the water conduction layer, the heat propagation layer, and the heat insulation layer are formed in a strip shape and the heat generating parts are arranged at equal intervals in the longitudinal direction, it can be easily adjusted at a position without the heat generating part to adjust to an arbitrary length. Can be cut into pieces.
さらに、上述したようなトンネルの凍結防止構造は、複数の凍結防止シートをトンネルの内周面に密着させながら並べていくだけで、簡単に構築することができる。 Furthermore, the anti-freezing structure of the tunnel as described above can be easily constructed by simply arranging a plurality of anti-freezing sheets in close contact with the inner peripheral surface of the tunnel.
以下、本発明の実施の形態の凍結防止構造１について、図面を参照して説明する。ここで、図１は、本実施の形態の凍結防止構造１の構成を示した断面図である。 Hereinafter, the freeze prevention structure 1 of embodiment of this invention is demonstrated with reference to drawings. Here, FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the freeze prevention structure 1 of the present embodiment.
この凍結防止構造１は、トンネルＴの覆工部Ｔ１の内周面Ｔ２に対して設けられる。この内周面Ｔ２には、地山から供給される地下水などによって漏水が発生する。 The freeze prevention structure 1 is provided on the inner peripheral surface T2 of the lining portion T1 of the tunnel T. On the inner peripheral surface T2, leakage occurs due to groundwater supplied from the natural ground.
このような漏水は、厳冬期には凍結してつららになるおそれがあるため、凍結が起きる前に速やかに排水させることが望ましい。特に、トンネルＴの坑口付近は低温になりやすいため、本実施の形態の凍結防止構造１を設ける場所として適している。 Since such water leakage may freeze during harsh winters and become icicles, it is desirable to drain quickly before freezing occurs. In particular, since the vicinity of the tunnel T tunnel is likely to be low temperature, it is suitable as a place where the freeze prevention structure 1 of the present embodiment is provided.
この凍結防止構造１は、トンネルＴの内周面Ｔ２に沿って配置される導水層としての導水シート４と、その導水シート４に隣接して設けられる熱伝搬層としての空気層２と、空気層２に間隔を置いて収容される複数の発熱部としての発熱シート３，・・・と、発熱シート３，・・・に電力を供給する電力制御部と、トンネルＴの内空側を覆う断熱層としての断熱シート５と、断熱シート５などをトンネルＴの覆工部Ｔ１に支持させるための支持材部としてのアンカーボルト６，・・・とによって主に構成される。 The freeze prevention structure 1 includes a water guide sheet 4 as a water guide layer disposed along the inner peripheral surface T2 of the tunnel T, an air layer 2 as a heat propagation layer provided adjacent to the water guide sheet 4, and an air A plurality of heat generating sheets 3,... That are accommodated at intervals in the layer 2, a power control unit that supplies power to the heat generating sheets 3,. It is mainly comprised by the heat insulation sheet 5 as a heat insulation layer, and the anchor bolts 6 ... as a support material part for making the lining part T1 of the tunnel T support the heat insulation sheet 5 grade | etc.,.
導水シート４は、内周面Ｔ２に対してトンネルＴ内空側に配置される遮水性の面材である。例えば導水シート４には、合成樹脂などによって形成される防水シート層と、不織布や網状材によって形成される導水層とを積層させたシート材が使用できる。 The water guide sheet 4 is a water-impervious surface material disposed on the inner side of the tunnel T with respect to the inner peripheral surface T2. For example, the water guide sheet 4 may be a sheet material in which a waterproof sheet layer formed of a synthetic resin or the like and a water guide layer formed of a nonwoven fabric or a net-like material are laminated.
導水シート４が配置されることによって、内周面Ｔ２から流れ出した水は、防水シート層に遮られることでトンネルＴの内空側に流れ出すことができず、防水シート層の上面に形成された導水層の内部を流れて排出されることになる。 By arranging the water guide sheet 4, the water flowing out from the inner peripheral surface T <b> 2 cannot flow out to the inner side of the tunnel T by being blocked by the waterproof sheet layer, and is formed on the upper surface of the waterproof sheet layer. It will flow inside the water transfer layer and be discharged.
この導水シート４の下面と断熱シート５の上面との間には、所定の隙間が確保され、この隙間が空気層２となる。この空気層２は、導水シート４の全面に対して並列するように設けられる。 A predetermined gap is secured between the lower surface of the water guide sheet 4 and the upper surface of the heat insulating sheet 5, and this gap becomes the air layer 2. The air layer 2 is provided in parallel with the entire surface of the water guide sheet 4.
そして、空気層２の内部には、間隔を置いて複数の発熱シート３，・・・が配置される。発熱シート３，・・・は、合計の面積が例えば空気層２の面積に対して１／２０以上となるように配置される。 In the air layer 2, a plurality of heat generating sheets 3,. The heat generating sheets 3,... Are arranged so that the total area becomes 1/20 or more with respect to the area of the air layer 2, for example.
この発熱シート３は、通電によって発熱が起きるように構成されたものであればよい。例えば発熱シート３には、和紙に伝導性カーボンを混ぜ合わせた面状発熱体、ナノカーボンが塗布されたシート材、ニクロム線が配線されたシート材などが使用できる。 The heat generating sheet 3 may be any sheet that is configured to generate heat when energized. For example, the heating sheet 3 may be a sheet heating element obtained by mixing conductive carbon with Japanese paper, a sheet material coated with nanocarbon, a sheet material wired with nichrome wire, or the like.
また、発熱シート３，３間は、ケーブル３１によって電気的に接続される。さらに、ケーブル３１は、蓄電池（バッテリー）に繋がっており、蓄電池から発熱シート３，・・・に電力が供給される。 The heat generating sheets 3 and 3 are electrically connected by a cable 31. Furthermore, the cable 31 is connected to a storage battery (battery), and power is supplied from the storage battery to the heat generating sheets 3.
そして、これらの発熱シート３，・・・に電力を供給するための構成を電力制御部と呼ぶ。電力制御部では、温度センサを使って通電のオンとオフを制御させることができる。また、所定の時間間隔で通電を行う間欠運転の制御を行わせることもできる。 And the structure for supplying electric power to these heat generating sheets 3, ... is called an electric power control part. The power control unit can control on / off of energization using a temperature sensor. It is also possible to perform intermittent operation control in which energization is performed at predetermined time intervals.
このような熱源となる発熱シート３，・・・が配置される空気層２の導水シート４の反対側の全面が、断熱シート５によって覆われる。例えば断熱シート５には、多数の独立気泡が内包された発泡ゴム、発泡ウレタン、発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレンなどの発泡系断熱材、又はグラスウール、ロックウールなどの繊維系断熱材などが使用できる。 The entire surface of the air layer 2 opposite to the water guide sheet 4 on which the heat generating sheets 3... Serving as such heat sources are arranged is covered with the heat insulating sheet 5. For example, the heat insulating sheet 5 may be foamed heat insulating material such as foamed rubber, foamed urethane, foamed polyethylene, and foamed polystyrene in which a large number of closed cells are included, or fiber heat insulating material such as glass wool and rock wool.
また、断熱シート５の下面は、落下防止材としての落下防止ネット７によって覆われる。例えば落下防止ネット７には、合成樹脂製のネット、金網などが使用できる。 Moreover, the lower surface of the heat insulation sheet 5 is covered with a fall prevention net 7 as a fall prevention material. For example, the fall prevention net 7 can be a net made of synthetic resin, a wire net, or the like.
そして、これらの層状に形成された凍結防止構造１を、アンカーボルト６によって覆工部Ｔ１に支持させる。このアンカーボルト６は、中空構造となっており、トンネルＴの内空側から落下防止ネット７、断熱シート５、空気層２及び導水シート４を貫通して覆工部Ｔ１に打ち込まれる。すなわち、アンカーボルト６は、発熱シート３の位置を避けて打ち込まれる。 Then, the antifreezing structure 1 formed in these layers is supported by the lining portion T1 by the anchor bolt 6. The anchor bolt 6 has a hollow structure, and is driven from the inner side of the tunnel T through the fall prevention net 7, the heat insulating sheet 5, the air layer 2, and the water guide sheet 4 into the lining portion T 1. That is, the anchor bolt 6 is driven to avoid the position of the heat generating sheet 3.
アンカーボルト６を打ち込む覆工部Ｔ１の位置には、予めドリルによって穿孔を行う。そして、アンカーボルト６が挿入された孔に、アンカーボルト６の中空を利用して樹脂系の接着剤６２を注入する。 The position of the lining portion T1 into which the anchor bolt 6 is driven is previously drilled with a drill. Then, a resin-based adhesive 62 is injected into the hole into which the anchor bolt 6 is inserted using the hollow of the anchor bolt 6.
また、注入された接着剤６２によって、アンカーボルト６を貫通させた導水シート４の孔も塞がれて止水処理が施されたことになる。さらに、アンカーボルト６の頭部には、座金６１が装着される。この座金６１を介して、落下防止ネット７、断熱シート５などが支持されることになる。 In addition, the injected adhesive 62 closes the hole of the water guide sheet 4 through which the anchor bolt 6 is penetrated, and the water stop treatment is performed. Further, a washer 61 is attached to the head of the anchor bolt 6. The fall prevention net 7, the heat insulating sheet 5 and the like are supported through the washer 61.
次に、本実施の形態の凍結防止構造１の構築方法について、図２−４を参照しながら説明する。 Next, a method for constructing the freeze prevention structure 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
上述したような凍結防止構造１は、図２に示すような凍結防止シート１１を、隣接して並べていくことによって構築される。図２（ａ）は、凍結防止シート１１から断熱シート５を除いた状態の平面図を示している。また、図２（ｂ）は、凍結防止シート１１の側面図を示している。 The antifreezing structure 1 as described above is constructed by arranging antifreezing sheets 11 as shown in FIG. 2 adjacent to each other. FIG. 2A shows a plan view of the anti-freezing sheet 11 with the heat insulating sheet 5 removed. FIG. 2B shows a side view of the anti-freezing sheet 11.
この凍結防止シート１１は、帯状に製作される。最もトンネルＴの内周面Ｔ２側に配置される導水シート４が、最も広い長方形に形成される。この導水シート４の４つの側縁は、それぞれ隣接して配置される導水シート４との重ね代４１Ａ−４１Ｄとなる。 The antifreezing sheet 11 is manufactured in a band shape. The water guide sheet 4 disposed on the inner peripheral surface T2 side of the tunnel T is formed in the widest rectangle. The four side edges of this water guide sheet 4 become overlap margins 41A-41D with the water guide sheets 4 arranged adjacent to each other.
そして、導水シート４の上には、帯状の導水シート４の長手方向に等間隔で複数の発熱シート３，・・・が配置される。長方形状の発熱シート３は、導水シート４の長手方向に略直交する方向に長辺方向を向けて配置される。 A plurality of heat generating sheets 3,... Are arranged on the water guide sheet 4 at equal intervals in the longitudinal direction of the strip-shaped water guide sheet 4. The rectangular heat generating sheet 3 is arranged with the long side direction directed in a direction substantially orthogonal to the longitudinal direction of the water guide sheet 4.
また、略平行に配置された発熱シート３，・・・間は、ケーブル３１，３１によって接続される。このケーブル３１，３１は、それぞれ発熱シート３の両側縁と接続される。 Further, the heating sheets 3,... Arranged substantially in parallel are connected by cables 31, 31. The cables 31 and 31 are connected to both side edges of the heat generating sheet 3, respectively.
さらに、ケーブル３１の端部には、メス用の接続コネクタ３１ａと、オス用の接続コネクタ３１ｂとが設けられる。そして、発熱シート３，・・・が覆われるように平面視長方形で帯状の断熱シート５が配置される。ここで、図２（ｂ）に示すように、導水シート４と断熱シート５との間には、空気層２とするための隙間が確保される。 Furthermore, at the end of the cable 31, a female connection connector 31a and a male connection connector 31b are provided. And the heat insulation sheet 3, ... and the strip | belt-shaped heat insulation sheet 5 are arrange | positioned at a planar view rectangle. Here, as shown in FIG. 2B, a gap for forming the air layer 2 is secured between the water guide sheet 4 and the heat insulating sheet 5.
このように製作された凍結防止シート１１は、トンネルＴの周長や支障物の形状に合わせて、現場でハサミ等で簡単に切断することができる。切断は、発熱シート３，３間で行い、切断されたケーブル３１，３１や導水シート４等の切断面に対しては端部処理を行う。 The anti-freezing sheet 11 manufactured in this way can be easily cut with scissors or the like in the field according to the circumference of the tunnel T and the shape of the obstacle. Cutting is performed between the heat generating sheets 3 and 3, and end processing is performed on the cut surfaces of the cut cables 31 and 31 and the water guide sheet 4.
そして、凍結防止対策を行う必要のあるトンネルＴの内周面Ｔ２の範囲に対して、図３に示すように複数の凍結防止シート１１Ａ−１１Ｆを並べていく。この図３では、トンネルＴの周方向に凍結防止シート１１Ａ，１１Ｂが並べられている。 Then, a plurality of anti-freezing sheets 11A-11F are arranged as shown in FIG. 3 with respect to the range of the inner peripheral surface T2 of the tunnel T where anti-freezing measures need to be taken. In FIG. 3, antifreezing sheets 11 </ b> A and 11 </ b> B are arranged in the circumferential direction of the tunnel T.
これらの凍結防止シート１１Ａ−１１Ｆには可撓性があるため、容易にトンネルＴの内周面Ｔ２に密着させることができる。また、凍結防止シート１１Ａ−１１Ｆは薄くて軽量であるため、作業員が人力で持ち上げて簡単に取り付け作業を行うことができる。 Since these anti-freezing sheets 11A-11F are flexible, they can be easily brought into close contact with the inner peripheral surface T2 of the tunnel T. Moreover, since the antifreezing sheet 11A-11F is thin and lightweight, an operator can easily lift it up and perform attachment work.
凍結防止シート１１Ａ，１１Ｂ間の接続部では、図３，４に示すように凍結防止シート１１Ｂの重ね代４１Ｂに凍結防止シート１１Ａの重ね代４１Ａが重ねられる。 At the connecting portion between the antifreezing sheets 11A and 11B, as shown in FIGS. 3 and 4, the overlapping margin 41A of the antifreezing sheet 11A is superimposed on the overlapping margin 41B of the antifreezing sheet 11B.
そして、凍結防止シート１１Ａのケーブル３１の接続コネクタ３１ａに、凍結防止シート１１Ｂの接続コネクタ３１ｂが挿入されることで電気的な接続が行われる。 And electrical connection is performed by inserting the connection connector 31b of the antifreezing sheet 11B into the connection connector 31a of the cable 31 of the antifreezing sheet 11A.
また、トンネルＴの軸方向においては、図３に示すように凍結防止シート１１Ａの重ね代４１Ｃに凍結防止シート１１Ｃの重ね代４１Ｄが重ねられる。さらに反対側では、凍結防止シート１１Ａの重ね代４１Ｄに凍結防止シート１１Ｅの重ね代４１Ｃが重ねられる。 In addition, in the axial direction of the tunnel T, as shown in FIG. 3, an overlap margin 41D of the antifreeze sheet 11C is overlapped with an overlap margin 41C of the antifreeze sheet 11A. Further, on the opposite side, an overlap margin 41C of the antifreeze sheet 11E is overlapped with an overlap margin 41D of the antifreeze sheet 11A.
一方、凍結防止シート１１Ｂの重ね代４１Ｃには、凍結防止シート１１Ｄの重ね代４１Ｄが重ねられる。さらに反対側では、凍結防止シート１１Ｂの重ね代４１Ｄに凍結防止シート１１Ｆの重ね代４１Ｃが重ねられる。 On the other hand, the stacking allowance 41D of the antifreeze sheet 11D is overlaid on the stacking allowance 41C of the antifreeze sheet 11B. Further, on the opposite side, an overlap margin 41C of the antifreeze sheet 11F is overlapped with an overlap margin 41D of the antifreeze sheet 11B.
このようにして導水シート４の重ね代４１Ａ−４１Ｄを隣接する導水シート４の重ね代４１Ａ−４１Ｄに重ねて連続させていけば、トンネルＴの内周面Ｔ２からの漏水や熱によって溶解させた水をスムーズに排水溝まで導くことができる。 In this way, if the overlap margin 41A-41D of the water guide sheet 4 is overlapped with the adjacent overlap margin 41A-41D of the adjacent water guide sheet 4, the melt is caused by water leakage or heat from the inner peripheral surface T2 of the tunnel T. Water can be smoothly led to the drainage channel.
このように配置される凍結防止シート１１Ａ−１１Ｆは、断熱シート５の両側縁の位置にアンカーボルト６，・・・が打ち込まれるとともに、発熱シート３，・・・を避けた中央にもアンカーボルト６，・・・が打ち込まれる。 In the antifreezing sheet 11A-11F arranged in this way, the anchor bolts 6,... Are driven into the positions of both side edges of the heat insulating sheet 5, and the anchor bolts are also disposed in the center avoiding the heat generating sheets 3,. 6, ... are driven.
また、トンネルＴの内周面Ｔ２に沿って取り付けられた凍結防止シート１１Ａ−１１Ｆは、トンネルＴの内空側が落下防止ネット７によって覆われる。この落下防止ネット７も、アンカーボルト６，・・・によって支持させる。 Further, in the antifreezing sheet 11A-11F attached along the inner peripheral surface T2 of the tunnel T, the inner space side of the tunnel T is covered with the fall prevention net 7. This fall prevention net 7 is also supported by anchor bolts 6.
次に、本実施の形態の凍結防止構造１及び凍結防止シート１１の作用について説明する。 Next, the operation of the freeze prevention structure 1 and the freeze prevention sheet 11 of the present embodiment will be described.
このように構成された本実施の形態の凍結防止構造１は、水分の供給側となる内周面Ｔ２側には遮水性の導水シート４が配置されるとともに、空気層２を挟んだその反対側には断熱シート５が設けられる。そして、空気層２には間隔を置いて複数の発熱シート３，・・・が収容される。 In the antifreezing structure 1 of the present embodiment configured as described above, the water-impervious water guide sheet 4 is disposed on the inner peripheral surface T2 side serving as the moisture supply side and the air layer 2 is interposed therebetween. A heat insulating sheet 5 is provided on the side. A plurality of heat generating sheets 3 are accommodated in the air layer 2 at intervals.
このように発熱シート３，・・・が間隔を置いて配置されるのであれば、全面に発熱部を設ける場合に比べて消費電力を抑えることができる。また、発熱シート３，・・・から発生した熱は、空気層２を介して導水シート４側に供給されるとともに、反対側から熱が逃げるのを断熱シート５によって防ぐことができる。このため、さらに電力消費量を少なくすることができる。 Thus, if the heat generating sheets 3,... Are arranged at intervals, the power consumption can be suppressed as compared with the case where the heat generating portion is provided on the entire surface. Further, the heat generated from the heat generating sheets 3,... Is supplied to the water guide sheet 4 side through the air layer 2, and heat can be prevented from escaping from the opposite side by the heat insulating sheet 5. For this reason, power consumption can be reduced further.
特に、ディーゼル列車が走行するような山間部のトンネルＴでは、電源として蓄電池しか用意できない場合があるので、電力消費量を少なくできれば蓄電池の交換などの維持管理の負担を少なくすることができる。 In particular, in a mountain tunnel T where a diesel train runs, only a storage battery may be prepared as a power source. Therefore, if the power consumption can be reduced, the burden of maintenance management such as replacement of the storage battery can be reduced.
また、発熱シート３，・・・を備えた構成とすることで、断熱材のみによって凍結を防止する工法と比べて断熱シート５の厚みを薄くすることができるので、内空の余裕が少ないトンネルＴであっても、つららの発生を防ぐことができる。そして、空気層２によって熱伝搬させるのであれば、対流によって素早く熱を凍結防止シート１１の隅々にまで拡散させることができる。 Moreover, since the thickness of the heat insulating sheet 5 can be reduced compared with the method of preventing freezing by using only the heat insulating material by adopting the configuration including the heat generating sheets 3,. Even if it is T, the occurrence of icicles can be prevented. If heat is propagated by the air layer 2, heat can be quickly diffused to every corner of the antifreezing sheet 11 by convection.
また、凍結防止シート１１が帯状に形成されるとともに、長手方向に等間隔で発熱シート３，・・・が配置されていれば、凍結防止シート１１を任意の長さに成形するために発熱シート３の無い位置で簡単に切断することができる。 Further, when the antifreezing sheet 11 is formed in a belt shape and the heat generating sheets 3 are arranged at equal intervals in the longitudinal direction, the heat generating sheet is formed to form the antifreezing sheet 11 to an arbitrary length. It can be easily cut at a position without 3.
さらに、可撓性のある凍結防止シート１１は、作業員が人力で持ち上げて容易にトンネルＴの内周面Ｔ２に密着させることができる。また、複数の凍結防止シート１１，・・・をトンネルＴの内周面Ｔ２に並べていくだけで、簡単に凍結防止構造１を構築することができる。 Furthermore, the flexible antifreezing sheet 11 can be easily brought into close contact with the inner peripheral surface T2 of the tunnel T by being lifted up manually by an operator. Moreover, the freeze prevention structure 1 can be constructed simply by arranging a plurality of freeze prevention sheets 11,... On the inner peripheral surface T2 of the tunnel T.
さらに、凍結防止構造１の内空側（断熱シート５の表面）を落下防止ネット７によって覆っておくことで、走行中の列車や線路への落下を防ぐことができる。 Furthermore, by covering the inner space side (the surface of the heat insulating sheet 5) of the freeze prevention structure 1 with the fall prevention net 7, it is possible to prevent the vehicle from falling on a running train or track.
以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例について、図５を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。 Hereinafter, an example of a mode different from the above-described embodiment will be described with reference to FIG. The description of the same or equivalent parts as the contents described in the above embodiment will be described with the same terms or the same reference numerals.
本実施例では、駅のホーム、歩道、階段、駐車場などの路面Ｒに設ける凍結防止構造について説明する。この凍結防止構造は、凍結防止パネル８１，・・・を並べることによって構築される。 In the present embodiment, an anti-freezing structure provided on a road surface R such as a station platform, a sidewalk, a staircase, or a parking lot will be described. This anti-freezing structure is constructed by arranging anti-freezing panels 81.
この凍結防止パネル８１は、図５（ｂ）に示すように、上面に配置される導水層としての保護シート８４と、その保護シート８４の下方に設けられる熱伝搬層としての空気層８２と、空気層８２に収容される複数の発熱部としての発熱シート８３，・・・と、発熱シート８３，・・・に電力を供給する電力制御部と、空気層８２の下面を覆う断熱層としての断熱ボックス８５とによって主に構成される。 As shown in FIG. 5B, the anti-freezing panel 81 includes a protective sheet 84 as a water guiding layer disposed on the upper surface, an air layer 82 as a heat propagation layer provided below the protective sheet 84, As a plurality of heat generating parts housed in the air layer 82, as a heat insulating layer covering the lower surface of the air layer 82, a power control unit for supplying power to the heat generating sheets 83,. It is mainly comprised by the heat insulation box 85.
路面Ｒ上に設置される凍結防止パネル８１には、上方から雪や雨などの水分が供給される。この水分が発熱シート８３，・・・が配置された空気層８２に浸入しないよう、遮水性の保護シート８４が最上面に敷設される。この保護シート８４には、凍結防止パネル８１が設置される環境や使用状況に応じて、適切な材料が選択される。 The freeze prevention panel 81 installed on the road surface R is supplied with moisture such as snow and rain from above. A water-blocking protective sheet 84 is laid on the uppermost surface so that the moisture does not enter the air layer 82 in which the heat generating sheets 83,. An appropriate material is selected for the protective sheet 84 in accordance with the environment in which the freeze prevention panel 81 is installed and the usage situation.
一方、保護シート８４によって覆われる断熱ボックス８５は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、平面視長方形の箱状に成形される。この断熱ボックス８５は、ポリプロピレン（ＰＰ）や発泡ウレタンなどの断熱性のある合成樹脂などによって成形される。 On the other hand, the heat insulation box 85 covered with the protective sheet 84 is formed in a rectangular box shape in plan view, as shown in FIGS. The heat insulating box 85 is formed of a heat-insulating synthetic resin such as polypropylene (PP) or urethane foam.
また、断熱ボックス８５の内空には、間隔を置いて複数の支柱８５１，・・・を点在させる。そして、断熱ボックス８５の上面を熱伝導性の良い金属製の蓋部８５２によって塞ぐ。 Moreover, in the inner space of the heat insulation box 85, a plurality of support columns 851,. Then, the upper surface of the heat insulating box 85 is closed with a metal lid 852 having good thermal conductivity.
この蓋部８５２は、図５（ｂ）に示すように、断熱ボックス８５の側壁と支柱８５１，・・・とによって支持される。この蓋部８５２の上面が、すべて保護シート８４によって覆われることになる。 As shown in FIG. 5B, the lid 852 is supported by the side wall of the heat insulating box 85 and the support columns 851,. All the upper surfaces of the lid portions 852 are covered with the protective sheet 84.
このようにして断熱ボックス８５と蓋部８５２との間に形成される空間が、空気層８２となる。この空気層８２に、例えば図５（ａ）に示すように長方形の発熱シート８３，・・・を間隔を置いて並べていく。 The space formed between the heat insulation box 85 and the lid 852 in this way becomes the air layer 82. In this air layer 82, for example, as shown in FIG. 5A, rectangular heat generating sheets 83,.
また、発熱シート８３，・・・間は、ケーブル８３１，８３１によって電気的に接続される。さらに、ケーブル８３１，８３１の端部には、断熱ボックス８５の外部に突出される接続コネクタ８３１ａ，８３１ｂが設けられる。 Further, the heat generating sheets 83 are electrically connected by cables 831 and 831. Furthermore, connection connectors 831 a and 831 b that protrude outside the heat insulation box 85 are provided at the ends of the cables 831 and 831.
また、ケーブル８３１，８３１は、蓄電池（図示省略）に繋がっており、蓄電池から発熱シート８３，・・・に電力が供給される。そして、これらの発熱シート８３，・・・に電力を供給するための構成を電力制御部と呼ぶ。 Further, the cables 831 and 831 are connected to a storage battery (not shown), and power is supplied from the storage battery to the heat generating sheets 83. And the structure for supplying electric power to these heat generating sheets 83, ... is called an electric power control part.
このように発熱シート８３，・・・が間隔を置いて配置されるのであれば消費電力を抑えることができるうえに、空気層８２内の対流によって凍結防止パネル８１の隅々にまで効率よく熱を拡散させることができる。 As described above, if the heat generating sheets 83,... Are arranged at intervals, the power consumption can be suppressed, and the corners of the freeze prevention panel 81 can be efficiently heated by convection in the air layer 82. Can be diffused.
さらに、熱を発生させる発熱シート８３，・・・が配置される空気層８２の路面Ｒ側の全面は、断熱ボックス８５の底板によって覆われているので、路面Ｒ側に熱が逃げるのを防ぐことができ、電力消費量を少なくすることができる。 Furthermore, since the entire surface of the air layer 82 on the road surface R side where the heat generating sheets 83,... That generate heat are disposed is covered with the bottom plate of the heat insulating box 85, the heat is prevented from escaping to the road surface R side. Power consumption can be reduced.
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。 Other configurations and functions and effects are substantially the same as those in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted.
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiment and the example, and the design change is within a range not departing from the gist of the present invention. Are included in the present invention.
例えば、前記実施の形態及び実施例では、熱伝搬層として空気層２，８２について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、熱伝搬層に塩化カルシウム水和物やパラフィンなどの蓄熱材を充填しておくことができる。このように蓄熱材が充填されていれば、発熱シート３，８３によって生成された熱が蓄えられて、電力の遮断後も保温効果を持続させることができる。 For example, although the air layers 2 and 82 have been described as the heat propagation layers in the above-described embodiments and examples, the present invention is not limited to this. For example, the heat transfer layer can be filled with a heat storage material such as calcium chloride hydrate or paraffin. If the heat storage material is filled in this way, the heat generated by the heat generating sheets 3 and 83 is stored, and the heat retaining effect can be maintained even after the power is cut off.
また、前記実施の形態では、凍結防止シート１１をトンネルＴの内周面Ｔ２に設置する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えばコンクリートの養生シートとしても使用することができる。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the antifreezing sheet | seat 11 was installed in the internal peripheral surface T2 of the tunnel T, it is not limited to this, For example, it can be used also as a curing sheet | seat of concrete. .
さらに、前記実施の形態及び実施例では、電力制御部の構成として蓄電池を使う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電力系統から電力の供給を受けることができる場合はそれを利用することができる。 Furthermore, in the said embodiment and Example, although the case where a storage battery was used as a structure of an electric power control part was demonstrated, when it can receive supply of electric power from an electric power system, it is not limited to this, Can be used.
１ 凍結防止構造
１１，１１Ａ−１１Ｆ 凍結防止シート
２ 空気層（熱伝搬層）
３ 発熱シート（発熱部）
４ 導水シート（導水層）
５ 断熱シート（断熱層）
６ アンカーボルト（支持材部）
７ 落下防止ネット（落下防止材）
８２ 空気層（熱伝搬層）
８３ 発熱シート（発熱部）
８４ 保護シート（導水層）
８５ 断熱ボックス（断熱層）
Ｔ トンネル
Ｔ２ 内周面
1 Anti-freezing structure 11, 11A-11F Anti-freezing sheet 2 Air layer (heat propagation layer)
3 Heat generation sheet (heat generation part)
4 Water guide sheet (water guide layer)
5 Insulation sheet (insulation layer)
6 Anchor bolt (support material part)
7 Fall prevention net (fall prevention material)
82 Air layer (heat propagation layer)
83 Heat generation sheet (heat generation part)
84 Protective sheet (water transfer layer)
85 Insulation box (insulation layer)
T Tunnel T2 inner surface
Claims (7)
前記トンネルの内周面に沿って配置される遮水性の導水層と、
前記導水層に隣接して設けられる熱伝搬層と、
前記熱伝搬層に間隔を置いて収容される複数の発熱部と、
前記発熱部間を接続するとともに前記発熱部に電力を供給する電力制御部と、
前記導水層の反対側の前記熱伝搬層の面を覆う断熱層と、
前記断熱層を前記トンネルの内周面側に支持させるための支持材部とを備えたことを特徴とする凍結防止構造。 Freezing prevention structure provided on the inner peripheral surface of the tunnel,
A water-impervious water-conducting layer disposed along the inner peripheral surface of the tunnel;
A heat propagation layer provided adjacent to the water conduction layer;
A plurality of heat generating parts accommodated at intervals in the heat propagation layer;
A power control unit for connecting the heat generating units and supplying power to the heat generating unit;
A heat insulating layer covering the surface of the heat propagation layer on the opposite side of the water guiding layer;
An anti-freezing structure comprising: a support member for supporting the heat insulating layer on the inner peripheral surface side of the tunnel.
前記水分の供給側に配置される遮水性の導水層と、
前記導水層に隣接して設けられる熱伝搬層と、
前記熱伝搬層に間隔を置いて収容される複数の発熱部と、
前記発熱部間を接続するとともに前記発熱部に電力を供給する電力制御部と、
前記導水層の反対側の前記熱伝搬層の面を覆う断熱層とを備えたことを特徴とする凍結防止構造。 An anti-freezing structure formed in an environment where moisture is supplied,
A water-impervious water-conducting layer disposed on the moisture supply side;
A heat propagation layer provided adjacent to the water conduction layer;
A plurality of heat generating parts accommodated at intervals in the heat propagation layer;
A power control unit for connecting the heat generating units and supplying power to the heat generating unit;
An anti-freezing structure comprising: a heat insulating layer that covers a surface of the heat propagation layer opposite to the water conveyance layer.
前記トンネルの内周面に沿って配置される遮水性の導水層と、
前記導水層に隣接して設けられる熱伝搬層と、
前記熱伝搬層に間隔を置いて収容される複数の発熱部と、
前記発熱部間を電気的に接続するケーブルと、
前記導水層の反対側の前記熱伝搬層の面を覆う断熱層とを備えたことを特徴とする凍結防止シート。 An anti-freezing sheet attached to the inner peripheral surface of the tunnel,
A water-impervious water-conducting layer disposed along the inner peripheral surface of the tunnel;
A heat propagation layer provided adjacent to the water conduction layer;
A plurality of heat generating parts accommodated at intervals in the heat propagation layer;
A cable for electrically connecting the heat generating parts;
An anti-freezing sheet comprising: a heat insulating layer that covers a surface of the heat propagation layer opposite to the water conveyance layer.
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