JP2016142029A - Tunnel ventilation equipment and ventilation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トンネル施工時に使用するトンネル換気装置および換気方法に関する。 The present invention relates to a tunnel ventilation device and a ventilation method used at the time of tunnel construction.
トンネルの施工では、トンネル坑内の環境悪化を防ぐために換気を行う必要がある。
トンネルの換気方式としては、吸引捕集方式(例えば、特許文献1参照)または希釈封じ込め方式(例えば、特許文献2参照)を採用するのが一般的である。
In tunnel construction, it is necessary to ventilate to prevent environmental degradation in the tunnel mine.
As a tunnel ventilation system, a suction collection system (see, for example, Patent Document 1) or a dilution containment system (see, for example, Patent Document 2) is generally employed.
このうち、希釈封じ込め方式によるトンネルの換気は、トンネル坑外から新鮮な空気を切羽に送気するとともに、切羽側に設けられた集塵機によって汚染空気の除塵を行うものであって、集塵機から排出された空気(リフレッシュエア)により、汚染空気を切羽近傍に封じ込むものである。 Among these, the ventilation of the tunnel by the dilution containment method sends fresh air from outside the tunnel tunnel to the face and removes the contaminated air by the dust collector provided on the face side, and is discharged from the dust collector. Contaminated air is sealed in the vicinity of the face by fresh air (refresh air).
この集塵機の坑口側の排気口には、トンネル等価直径の5倍程度の長さの風管をトンネル延長方向に沿って設置する必要がある。風管は、設備の配置スペースを確保でき、かつ、運搬車両や施工機器等の移動の妨げにならないように、トンネルの頂部や肩部に吊持させるが一般的である。 It is necessary to install a wind pipe having a length about five times the tunnel equivalent diameter along the tunnel extension direction at the exhaust port on the well port side of the dust collector. The wind pipe is generally suspended on the top or shoulder of the tunnel so that the installation space of the facility can be secured and the movement of the transport vehicle or construction equipment is not hindered.
集塵機や風管等を備えたトンネル換気装置は、トンネルの掘進(切羽の前進)に伴って前進させる必要があるが、トンネルの上部に設けられた風管の移動に手間がかかるため、装置全体の移動が完了するまでに時間を要する。
このような観点から、本発明は、装置全体の移動を簡易に行うことを可能としたトンネル換気装置およびこれを利用したトンネル施工時の換気方法を提案することを課題とする。
Tunnel ventilators equipped with dust collectors and wind pipes need to be advanced along with tunnel excavation (advance of the face), but it takes time to move the wind pipes installed at the top of the tunnel. It takes time to complete the movement.
From such a viewpoint, it is an object of the present invention to propose a tunnel ventilation device that can easily move the entire device and a ventilation method at the time of tunnel construction using the device.
前記課題を解決するための本発明のトンネル換気装置は、集塵機と、前記集塵機からトンネルの坑口方向に延設された風管と、前記トンネルの上部から吊持されたレールとを備えるものであって、前記風管は前記レールに吊下されており、前記レールは前記トンネルの頂部または肩部に設けられた複数の吊持部材を介して吊持されていることを特徴としている。 A tunnel ventilator according to the present invention for solving the above-mentioned problems comprises a dust collector, a wind pipe extending from the dust collector in the tunnel entrance direction, and a rail suspended from the upper portion of the tunnel. The wind pipe is suspended from the rail, and the rail is suspended through a plurality of suspension members provided at the top or shoulder of the tunnel.
かかるトンネル換気装置によれば、レールによって風管が吊下されているため、風管を容易に移動させることができる。
また、レールは、トンネルの内壁(頂部または肩部)に直接固定されているのではなく、吊持部材を介して吊持されているため、盛り替えが容易である。
レールの盛り替えは、トンネルの掘進に伴って増設された吊持部材を利用して掘進長分だけ移動させればよい。
According to such a tunnel ventilation device, since the wind pipe is suspended by the rail, the wind pipe can be easily moved.
Moreover, since the rail is not directly fixed to the inner wall (top portion or shoulder portion) of the tunnel, but is suspended through a suspension member, the rails can be easily replaced.
The rearrangement of the rails may be performed by the length of the excavation using the lifting members added with the excavation of the tunnel.
なお、前記吊持部材が前記トンネルの頂部または肩部に埋め込まれたアンカーと、前記アンカーに取り付けられたチェーンブロックとを備えたものであれば、特殊な治具を用いておらず、また、チェーンブロックは転用可能なため、経済的である。 In addition, if the suspension member includes an anchor embedded in the top or shoulder of the tunnel and a chain block attached to the anchor, a special jig is not used, Since the chain block can be diverted, it is economical.
前記風管は、前記レールに沿って移動可能に設けられているのが望ましい。
また、前記集塵機と前記風管とが、レジューサーを介して連結されていれば、集塵機と風管との接続性が向上する。
The wind pipe is preferably provided so as to be movable along the rail.
Moreover, if the dust collector and the wind tube are connected via a reducer, the connectivity between the dust collector and the wind tube is improved.
また、本発明の換気方法は、前記トンネル換気装置を利用して切羽近傍の換気を行う換気工程と、トンネルの掘進に伴い、前記トンネル換気装置を切羽側に前進させる移動工程とを備えており、前記移動工程では切羽近傍に最先端の前記吊持部材を設置する作業と、前記レールの先端部を前記最先端の吊持部材に吊持させる作業と、前記集塵機および前記風管を切羽側に前進させる作業とを備えていることを特徴としている。 The ventilation method of the present invention includes a ventilation process for ventilating the vicinity of the face using the tunnel ventilator, and a moving process for moving the tunnel ventilator toward the face as the tunnel is dug. In the moving step, an operation of installing the most advanced suspension member in the vicinity of the face, an operation of suspending the tip of the rail on the state of the suspension member, and the dust collector and the wind pipe on the face side It is characterized by having a work to move forward.
かかる換気方法によれば、トンネル換気装置の移動が容易なため、トンネルの全体施工に支障をきたすことがなく、また、トンネル坑内の環境を維持することができる。 According to such a ventilation method, the tunnel ventilation device can be easily moved, so that the overall construction of the tunnel is not hindered, and the environment in the tunnel mine can be maintained.
本発明のンネル換気装置およびこれを利用したトンネル施工時の換気方法によれば、トンネル換気装置全体の移動を簡易に行うことが可能となり、その結果、トンネルの全体施工の工期短縮化を図ることができる。 According to the tunnel ventilator of the present invention and the ventilation method at the time of tunnel construction using the tunnel ventilator, it becomes possible to easily move the entire tunnel ventilator, and as a result, shorten the construction period of the entire tunnel construction. Can do.
本発明の実施形態では、トンネル施工時の坑内環境の維持を目的として、切羽付近の換気を行うトンネル換気装置1と、このトンネル換気装置1を利用した換気方法について説明する。
本実施形態のトンネル換気装置1は、図1(a)に示すように、集塵機2、風管3およびレール4を備えている。
In the embodiment of the present invention, a tunnel ventilation device 1 that performs ventilation near the face and a ventilation method using the tunnel ventilation device 1 will be described for the purpose of maintaining the underground environment during tunnel construction.
The tunnel ventilator 1 of this embodiment is provided with the
集塵機2は、切羽TF側に配設されていて、トンネルTの掘削により発生する粉塵を除去する。除塵後のリフレッシュエアは、集塵機2に連結された風管3を介して、坑口側に輸送されて、切羽TFから十分に離れた位置に排気される。
The
本実施形態の集塵機2は、車両21に搭載されていて、移動可能である。なお、集塵機2は、必ずしも車両21に搭載されている必要はなく、例えば、台車等を介して、レール上を移動可能に設けられていてもよい。
The
風管3は、集塵機2からトンネルの坑口TE方向に延設されている。風管3は、トンネル等価直径の5倍程度の長さ(本実施形態では50m)を有しているのが望ましい。
風管3の切羽TF側の端部はレジューサー5を介して集塵機2の排気口に連結されており、坑口TE側の端部は切羽TFから十分に離れた位置において開口している。なお、風管3を集塵機2に直接連結する場合には、レジューサー5を省略してもよい。
End of the working face T F side of the
風管3は、図1の(a)および(b)に示すように、トンネルTの肩部に設けられたレール4に吊下されていることで、トンネル軸方向に沿って配管されている。なお、風管3の設置個所は、トンネルTの施工に使用する各設備機器の移動、設置等や、作業員や運搬装置等の移動等の妨げとなることがないように、トンネルTの上部とするのが望ましい。本実施形態では、トンネルTの肩部に風管3を配管したが、トンネルTの頂部に配管してもよい。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
風管3は、空気の輸送が可能な筒体であって、レール4に沿って移動可能に設けられている。本実施形態の風管は、図2(a)および(b)に示すように、レール4のフランジを走行するトロリー6を介して吊下されている。なお、風管3は、トロリー6を省略して治具によりレール4に取り付けてもよい。
The
レール4は、図1の(a)に示すように、複数のレール部材41,41,…をトンネル軸方向に連結することにより所定の長さ(本実施形態では50m)に形成されている。各レール部材41の長さは限定されるものではなく、適宜設定すればよい。また、本実施形態では、断面I型のレール部材を使用しているが、レール4を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、コ字状断面の部材であってもよい。
As shown in FIG. 1A, the
レール4は、図1(b)に示すように、複数の吊持部材7を介してトンネルTの肩部に吊持されている。
本実施形態では、吊持部材7として、図2(a)および(b)に示すように、トンネルの肩部において地山または吹付けコンクリートに埋め込まれたアンカー8と、このアンカー8に取り付けられたチェーンブロック9を採用している。なお、吊持部材7は、トンネルTの頂部に設けられていてもよい。また、吊持部材7の構成は限定されるものではなく、例えば、トンネルTの支保工の一部を構成する鋼製支保工(図示せず)に取り付け可能な吊持部材を使用してもよい。
The
In this embodiment, as the
アンカー8の端部には、チェーンブロック9を係止可能な係止部材が形成されている。アンカー8とチェーンブロック9との連結方法は限定されるものではなく、例えば治具を介して連結してもよい。
A locking member capable of locking the chain block 9 is formed at the end of the
本実施形態では、レール4に取り付けられた取付部材42を介して、チェーンブロック9とレール4とを連結している。
本実施形態の取付部材42は、レール4の上側のフランジに係止されている。取付部材42は、車輪を有しており、上側のフランジの下面を転動可能である。なお、取付部材42の構成は限定されるものではなく、例えば、レール4等に固定されたフックや等であってもよい。また、チェーンブロック9のフックは、レール4に形成された取付穴に係止してもよい。
In the present embodiment, the chain block 9 and the
The
次に、本実施形態のトンネル換気装置1を利用したトンネル施工時の換気方法について説明する。
換気方法は、換気工程と移動工程とを備えている。
換気工程は、図3に示すように、切羽TF近傍の換気を行い、掘削に伴う粉塵の除去を行う工程である。換気工程では、トンネルT坑内に設置されたトンネル換気装置1を起動させる。
Next, the ventilation method at the time of tunnel construction using the tunnel ventilation apparatus 1 of this embodiment is demonstrated.
The ventilation method includes a ventilation process and a movement process.
As shown in FIG. 3, the ventilation process is a process of performing ventilation in the vicinity of the face TF and removing dust accompanying excavation. In the ventilation process, the tunnel ventilation device 1 installed in the tunnel T tunnel is activated.
集塵機2は、切羽TF近傍の汚染空気(粉塵を含んだ空気)A1を吸収し、粉塵を除去する。粉塵が除去されたリフレッシュエアA2は、風管3を介して坑口TE側に輸送され、切羽TFから十分に離れた位置に排気される。
なお、トンネルT坑内には、トンネル換気装置1とは別に、送気管10が配管されていて、トンネル坑外の新鮮な空気A0が切羽TF近傍に送気されている。
Note that the tunnel T downhole separately from the tunnel ventilation system 1,
トンネルT坑内では、送気管10による新鮮な空気A0の送風量と、トンネル換気装置1から排気されたリフレッシュエアA2の風量とのバランスにより、風管(送気管と風管3)のラップ部にエアカーテン効果が発生するため、汚染空気A1の坑口TE側への拡散が防止される。
In the tunnel T tunnel, the wrapping of the wind pipes (the air feed pipe and the wind pipe 3) is based on the balance between the amount of fresh air A 0 blown by the
移動工程は、図4(a)〜(c)に示すように、トンネルTの掘進に伴い、トンネル換気装置1を切羽TF側に前進させる工程である。
移動工程では、まず、切羽TF側に吊持部材7を新設する(図4(a)参照)。吊持部材7の新設は、アンカー8をトンネルTの肩部に打ち込み、このアンカー8にチェーンブロック9を取り付けることにより行う。
As shown in FIGS. 4A to 4C, the moving process is a process of moving the tunnel ventilation device 1 forward to the face TF as the tunnel T is dug.
In the moving process, first, a
吊持部材7を設置したら、レール4の後端に配設されたレール部材41を取り外し、切羽TF側に移設する。このレール部材41は、レール4の先端に連設するとともに、新設の吊持部材7を介してトンネル肩部に配設する(図4(b)参照)。このとき、レール部材41とともに、当該レール部材41を吊下していたチェーンブロック9も盛り替えるのが望ましい。
After the
レール4(レール部材41)を盛り替えたら、集塵機2および風管3を切羽TF側に前進させる(図4(c)参照)。このとき風管3は、レール4を移動させることで前方に移動させる。
トンネル換気装置1の移動が完了したら、トンネル換気装置1を起動して、坑内の換気を行う(換気工程)。
When the rail 4 (rail member 41) is replaced, the
When the movement of the tunnel ventilator 1 is completed, the tunnel ventilator 1 is activated to ventilate the mine (ventilation process).
本実施形態のトンネル換気装置1および換気方法によれば、トンネル換気装置1の移動が容易なため、トンネル換気装置1の移設がトンネルの全体施工に支障をきたすことがない。
また、トンネル換気装置1の移動を迅速に行うことで、トンネルT坑内の環境を維持することができる。
According to the tunnel ventilator 1 and the ventilation method of the present embodiment, the tunnel ventilator 1 can be easily moved, so that the transfer of the tunnel ventilator 1 does not hinder the entire construction of the tunnel.
Moreover, the environment in the tunnel T mine can be maintained by moving the tunnel ventilation apparatus 1 rapidly.
風管3がレール4に沿って移動可能であるため、風管3の移動が容易である。
また、レール4は、トンネルTの内壁(頂部または肩部)に直接固定されているのではなく、吊持部材7を介して吊持されているため、盛り替え(取り外しと取り付け)が容易である。
レール4の盛り替えは、トンネルTの掘進に伴って増設された吊持部材7を利用して掘進長分だけ行えばよい。
Since the
Moreover, since the
The rearrangement of the
吊持部材7として、特殊な治具を用いておらず、調達が容易なアンカー8とチェーンブロック9を利用しているため、安価である。
また、チェーンブロック9は転用可能なため、経済的である。
Since no special jig is used as the
Moreover, since the chain block 9 can be diverted, it is economical.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、集塵機2の軸線と風管3の中心軸とが、上下方向で平行となるように配設されているが、集塵機2の軸線と風管3の中心軸は偏心していてもよい。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described components can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the embodiment, the axis of the
前記実施形態では、後端部のレール部材41を、前方に盛り替えることにより、レール4を切羽側に移動させる場合について説明したが、レール4の移動方法は限定されるものではなく、例えば、レール4の全体を前方に盛り替えてもよい。また、取付部材42を利用してレール4を切羽TF側に摺動させてもよい。
In the said embodiment, although the
1 トンネル換気装置
2 集塵機
3 風管
4 レール
5 レジューサー
6 トロリー
7 吊持部材
8 アンカー
9 チェーンブロック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記集塵機からトンネルの坑口方向に延設された風管と、
前記トンネルの上部から吊持されたレールと、を備えるトンネル換気装置であって、
前記風管は、前記レールに吊下されており、
前記レールは、前記トンネルの頂部または肩部に設けられた複数の吊持部材を介して吊持されていることを特徴とする、トンネル換気装置。 A dust collector,
A wind pipe extending from the dust collector toward the tunnel entrance;
A tunnel ventilation device comprising a rail suspended from an upper part of the tunnel,
The wind pipe is suspended from the rail,
The tunnel ventilation device, wherein the rail is suspended through a plurality of suspension members provided on the top or shoulder of the tunnel.
トンネルの掘進に伴い、前記トンネル換気装置を切羽側に前進させる移動工程と、を備えるトンネル内の換気方法であって、
前記移動工程では、切羽近傍に最先端の前記吊持部材を設置する作業と、
前記レールの先端部を前記最先端の吊持部材に吊持させる作業と、
前記集塵機および前記風管を切羽側に前進させる作業と、を備えていることを特徴とする、換気方法。 A ventilation process for ventilating the vicinity of the face using the tunnel ventilation device according to any one of claims 1 to 4,
A moving step of moving the tunnel ventilation device forward to the face side along with tunnel excavation, and a ventilation method in the tunnel comprising:
In the moving step, the operation of installing the most advanced suspension member in the vicinity of the face,
Working to suspend the tip of the rail on the state-of-the-art suspension member;
And a work for advancing the dust collector and the wind pipe to the face side.
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