JP4005612B2 - Snow melting equipment - Google Patents

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Description

本発明は、積雪地域(凍結地域も含む)のトンネル出入口付近の路面の融雪設備に関し、特に山岳地域のトンネルの出入口付近に有用な融雪設備に関する。なお、この明細書において、「融雪」とは「凍結防止」を含み、「融雪設備」とは「凍結防止設備」も含む広い概念で用いる。   The present invention relates to a snow melting facility on a road surface near a tunnel entrance in a snowy region (including a frozen region), and particularly to a snow melting facility useful near a tunnel entrance in a mountain region. In this specification, “snow melting” includes “freezing prevention” and “snow melting equipment” is used in a broad concept including “freezing prevention equipment”.

現在、我が国では、欧米に勝るとも劣らない車社会が開花している。これに伴って、道路網も全国に隈なく展開されており、もはや山岳地域とて例外ではない。
ところで、山岳地域の道路では冬季になると積雪するところが多く、しかもこれら冬季の山岳地域のトンネル部分では、該トンネル内とトンネル外での路面の状態が極端に変化することから、トンネル出入口付近での自動車事故が多発しているのが現状である。具体的には、トンネル内では路面上に積雪は殆どなく、一方トンネルの外方の路面上では積雪があり、ドライバーにとって、このように路面状況が急変する箇所では、車のコントロールが難しく、しばしば自動車事故が発生する。
Currently, in Japan, a car society no less than that of the West is blooming. Along with this, the road network has been developed throughout the country, and it is no longer an exception for mountainous areas.
By the way, many roads in mountainous areas are covered with snow in the winter, and in these winter mountainous tunnels, the road surface conditions inside and outside the tunnels change extremely, so that There are many car accidents. Specifically, there is almost no snow on the road surface inside the tunnel, while there is snow on the road surface outside the tunnel, and it is often difficult for the driver to control the car in places where the road surface condition changes suddenly. A car accident occurs.

このような状況に鑑み、トンネルの出入口に融雪設備を設けることに関していくつかの提案(発明)が既になされている。
例えば、このような融雪設備として、トンネル内に複数の地熱吸収用パイプをトンネル壁面から該壁面に直交する方向へ深く延設(埋設)するとともに、トンネル出入口の路面下に融雪用のパイプを埋設して、前記地熱吸収用パイプ群で加温された熱伝達媒体(不凍液等)を、トンネル出入口の路面下に融雪用のパイプに供給するとともに、ここで放熱した熱伝達媒体を再び前記地熱吸収用パイプに還流して再加温するよう構成したものがある(特許文献1参照)。
特開平8−53807号公報
In view of such circumstances, some proposals (inventions) have already been made regarding the provision of snow melting facilities at the entrances and exits of tunnels.
For example, as such a snow melting facility, a plurality of geothermal absorption pipes are deeply extended (embedded) from the tunnel wall surface in a direction perpendicular to the wall surface, and a snow melting pipe is buried under the tunnel entrance and exit. Then, the heat transfer medium (antifreeze, etc.) heated by the geothermal absorption pipe group is supplied to the snow melting pipe under the road surface of the tunnel entrance and exit, and the heat transfer medium radiated here is again absorbed into the geothermal heat. There is one configured to re-heat to the pipe for re-heating (see Patent Document 1).
JP-A-8-53807

しかし、かかる融雪設備の場合には、上記トンネル壁面から内部側へ深く地熱吸収用のパイプを多数埋設しなければならないことから、設備が大がかりとなり、初期投資額が大きくなり、また、前記不凍液等の熱伝達媒体が漏洩することから、定期的に該熱伝達媒体を追加供給しなければならず、現実的には、交通量の少ない山岳道路のトンネルに採用することができない。   However, in the case of such a snow melting facility, it is necessary to embed a large number of pipes for absorbing geothermal heat deeply from the tunnel wall surface to the inside, so that the facility becomes large, the initial investment amount increases, Since the heat transfer medium leaks, the heat transfer medium must be additionally supplied periodically, and in reality, it cannot be used for a tunnel on a mountain road with a small traffic volume.

本発明は、このような現況に鑑みておこなわれたもので、初期投資額およびランニングコストが低く、且つ環境にも優しい融雪設備を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a current situation, and an object thereof is to provide a snow melting facility that is low in initial investment amount and running cost and is friendly to the environment.

前記課題は、以下のような構成からなる融雪設備によって解決することができる。即ち、
本第1の発明にかかる融雪設備は、トンネル内に配置されている舗装板(路盤とも呼ばれる)とその下の岩盤の間に通水可能な空間からなる路体が、トンネル内の路面に沿って形成されるとともに、上記路体内へ水を導いて該路体内で加温し、この加温した水を、トンネル近傍の路面下にパイプに導いて、路面上の雪を融雪するよう構成した融雪設備において、
上記岩盤がトンネル掘削時に底面に露呈する岩盤を利用したものであり、上記路体が、上記岩盤上に砕石を層をなすように突き固めたものによって構成されていることを特徴とする。
The said subject can be solved by the snow melting equipment which consists of the following structures. That is,
In the snow melting facility according to the first aspect of the present invention, a road body comprising a space capable of passing water between a pavement board (also called a roadbed) arranged in a tunnel and a bedrock below the roadway is along the road surface in the tunnel. The water is introduced into the road body and heated in the road body, and the heated water is led to a pipe below the road surface near the tunnel to melt the snow on the road surface. In snow melting facilities,
The bedrock uses a bedrock that is exposed on the bottom surface during tunnel excavation, and the road body is constituted by a crushed stone layered on the bedrock.

しかして、本発明にかかる融雪設備によれば、トンネル内で得られる湧水、または、該湧水が不足する場合には非湧水(例えば、トンネル近傍の河川等からの水、雨水、融雪した水)を、トンネル内の舗装板下方の路体内に導いて、厳寒期においても温度が10℃〜15℃程度の高い温度を有する岩盤で加温した水を、トンネル出入口外方の路面下に埋設したパイプに供給すれば、路面上の積雪しようとする雪を有効に融雪することが可能となる。かかる場合、トンネル掘削時に露呈する岩盤と、その上に形成される砕石を敷きつめた路体と、該路体上に形成され、表面が路面となる舗装板とを利用して、この舗装板と岩盤で挟まれた路体内に湧水あるいは河川の水等を導いて加温する。この加温は、無限とも言える岩盤の地熱を利用しておこなわれるため、前記路体内の水を加温することによって、実質上加温能力が時間と共に低減するものではない。また、路体は、通常の道路において必須の構成であり、しかも大きな容積を具備し、且つ、砕石が充填されているため流体抵抗が生じて、水がゆっくりした速度で流下することから、加温するための空間として、極めて有効に作用する。
従って、このように構成された融雪設備は、外気温にあまり影響されることなく、常に一定の融雪能力を奏し、しかも初期投資額およびランニングコストが極めて低い、有用な融雪設備となる。また、融雪用の熱媒体としては、湧水あるいは河川の清水、雨水等を利用するため、仮に、トンネル外の路面下に配設されている配管等から清水が漏洩しても何等環境を汚染することもない。
Therefore, according to the snow melting facility according to the present invention, the spring water obtained in the tunnel, or when the spring water is insufficient, non-spring water (for example, water from a river near the tunnel, rain water, snow melting, etc.) Water) is introduced into the body below the pavement board in the tunnel, and the water heated by the bedrock having a high temperature of about 10 ° C. to 15 ° C. in the severe cold season is below the road surface outside the tunnel entrance. If it is supplied to the pipe buried in the road, it is possible to melt the snow that is about to accumulate on the road surface effectively. In such a case, using the bedrock exposed at the time of tunnel excavation, the road body formed with crushed stones formed thereon, and the pavement board formed on the road body, the surface of which is the road surface, Introduce spring water or river water into the roadway between the bedrock and heat it. Since this heating is performed using the geothermal heat of the bedrock which can be said to be infinite, heating the water in the road body does not substantially reduce the heating capability with time. In addition, the road body is an essential component on a normal road, and has a large volume and is filled with crushed stone. As a result, fluid resistance is generated and water flows down at a slow speed. It works extremely effectively as a space for heating.
Therefore, the snow melting facility constructed in this way is a useful snow melting facility that always exhibits a constant snow melting ability without being greatly affected by the outside air temperature, and has an extremely low initial investment amount and running cost. In addition, as the heat medium for melting snow, spring water, river fresh water, rainwater, etc. are used. Therefore, even if fresh water leaks from pipes installed under the road surface outside the tunnel, any environmental pollution will occur. I don't have to.

また、前記融雪設備において、前記路体へ導かれる水の少なくとも一部が、非湧水であってもよく、かかる場合には、トンネル内等の湧水の量が不足する場合にも、稼働可能な融雪設備を実現できる。   In the snow melting facility, at least a part of the water guided to the road body may be non-spring water, and in such a case, the operation is performed even when the amount of spring water in the tunnel is insufficient. Possible snow melting equipment.

また、前記融雪設備において、前記路体が、トンネル内の路面に沿って、該トンネル出口あるいは入口に向かって下がるように傾斜して形成されており、前記供給される水が該傾斜して形成されている路体の上流部位から供給され、該路体内をトンネル出口あるいは入口に向かって自然流下するよう構成されていると、水を自然流下する際に徐々に加温しつつ必要なトンネル外の路面下に埋設されているパイプに供給することができる点で好ましい実施形態となる。また、路体に水を通過させるための動力は不要な構成となる。   In the snow melting facility, the road body is formed to be inclined along the road surface in the tunnel so as to be lowered toward the tunnel exit or entrance, and the supplied water is formed to be inclined. If the water is supplied from the upstream part of the road body and flows naturally through the road body toward the tunnel exit or entrance, the water is gradually heated when the water naturally flows, and the outside of the tunnel is required. This is a preferred embodiment in that it can be supplied to a pipe embedded under the road surface. Moreover, the power for passing water through the road body is unnecessary.

また、前記融雪設備において、前記トンネル内の路面に沿って傾斜して形成されている路体の途中に、補助加熱装置として、少なくとも一つの貯水槽が形成されていると、岩盤によって加温される延べ時間を増加させることができ、融雪に必要な温度に合致するよう加温することが可能となる。前記貯水槽は、路体の下方あるいは側方であってよい。   Further, in the snow melting facility, if at least one water tank is formed as an auxiliary heating device in the middle of the road body that is inclined along the road surface in the tunnel, it is heated by the bedrock. The total time can be increased and heating can be performed so as to match the temperature required for melting snow. The water tank may be below or on the side of the road body.

また、前記融雪設備において、前記トンネル外の路面下に埋設されたパイプを通過し終えた水を、前記トンネル内の路体に再び導いて加温し、再び融雪に使用するよう構成すると、湧水が少なく非湧水を利用する形態の融雪設備であっても、設備全体の熱効率を高めることができる。つまり、湧水に比べて比較的温度の低い非湧水は、一度路体内で加温されてから、その後融雪設備内で循環的に使用されることから、時間的に長い目で捉えると、設備全体の熱効率は湧水を使用する場合に比べてほぼ同じとなる。この結果、厳寒期にも有効に機能させる融雪設備を実現できる。また、融雪の結果生じた水自身も使用できることから、湧水あるいは河川の流水等の少ない地域のトンネルに有用な融雪設備となる。
また、別の融雪設備として、トンネル外の路面下にパイプを埋設して該路面上に積もった雪を溶かす融雪設備において、
トンネル内に設けられた舗装板とその下の岩盤の間に形成された通水可能な空間からなる路体が、上記岩盤を下方に掘削することによって形成された少なくとも一つの貯水槽を該トンネル内に有し、該路体内へ水を導いて加温し、この加温した水を、上記パイプに導いて、路面上の雪を融雪するよう構成してもよい。
Further, in the snow melting facility, when the water that has passed through the pipe buried under the road surface outside the tunnel is again guided to the road body in the tunnel to be heated and used again for snow melting, Even if it is a snow melting facility that uses non-spring water with little water, the thermal efficiency of the entire facility can be increased. In other words, non-spring water, which has a relatively low temperature compared to spring water, is heated in the road once and then used cyclically in the snow melting facility. The thermal efficiency of the entire facility is almost the same as when using spring water. As a result, it is possible to realize a snow melting facility that functions effectively even in severe cold season. In addition, since the water generated as a result of snow melting can also be used, it becomes a snow melting facility useful for tunnels in areas where there is little spring water or river water flow.
Also, as another snow melting facility, in the snow melting facility to melt the snow piled on the road surface by burying pipes under the road surface outside the tunnel,
A road body formed by excavating the rock mass downward is formed by a road body comprising a water-permeable space formed between a pavement board provided in the tunnel and the rock mass below the tunnel. It is also possible to have the inside of the road body so that the water is guided and heated, and the heated water is guided to the pipe to melt the snow on the road surface.

そして、前記融雪設備のトンネルが山岳トンネルであると、有効な融雪設備となる。   If the snow melting facility tunnel is a mountain tunnel, the snow melting facility is effective.

本発明によれば、トンネル特有の構造を極めて有効に利用することによって、しかも大きな接触面積を岩盤との間で形成することによって、効果的に岩盤からの地熱を吸収して、湧水あるいは近傍の河川の流水を加温して、融雪することができる。従って、初期投資額が小さく且つランニングコストを低くすることができ、しかも構成的に極めてシンプルであるため、メンテナンス性の高い融雪設備を実現することができる。   According to the present invention, by utilizing the tunnel-specific structure very effectively, and by forming a large contact area with the rock mass, the geothermal heat from the rock mass can be effectively absorbed and the spring water or the vicinity It is possible to melt snow by heating the running water of the river. Therefore, since the initial investment amount is small, the running cost can be reduced, and the construction is extremely simple, it is possible to realize a snow melting facility with high maintainability.

以下、本発明の実施形態にかかる融雪設備について、山岳トンネルに適用した場合について、より具体的に且つ詳細に説明する。   Hereinafter, a case where the snow melting facility according to the embodiment of the present invention is applied to a mountain tunnel will be described more specifically and in detail.

図1は本発明の第1の実施形態にかかる融雪設備の概略の構成をモデル化して示した図である。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the snow melting facility according to the first embodiment of the present invention.

図1,図3において、1はトンネル、2(2A,2B)は路面で、3(3A,3B)は路面2を表面とする舗装板である。一般に、トンネル1内の路面2Aは、図1に図示するように、一方の坑口1Aから他方の坑口1Bに向けて下方に傾斜した「片勾配」のもの(図1の傾斜角α参照)、あるいは図3に図示するように、トンネルの中間部(例えば、中央部)から両側に下方に傾斜した所謂「両勾配」のものがある。   1 and 3, 1 is a tunnel, 2 (2A, 2B) is a road surface, and 3 (3A, 3B) is a pavement plate having the road surface 2 as a surface. In general, the road surface 2A in the tunnel 1 has a “single slope” inclined downward from one wellhead 1A toward the other wellhead 1B as shown in FIG. 1 (see the inclination angle α in FIG. 1), Alternatively, as shown in FIG. 3, there is a so-called “both gradient” that is inclined downward on both sides from an intermediate portion (for example, a central portion) of the tunnel.

(実施形態1)
そして、図2に図示するように、トンネル1外の路面2Bは、舗装板3Bの表面に形成されており、この舗装板3B内には、パイプ21が平面視においてジグザグ状に配置され、該パイプ21内を通過する加温された水によって、路面2Bに積雪しようとする雪を融雪しあるいは凍結を防止するよう構成されている。前記パイプ21の配置状態は、ジグザグ状に限定されるものでなく、平面視において格子状であっても、あるいはアトランダムに密度高く配置されていてもよい。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 2, the road surface 2B outside the tunnel 1 is formed on the surface of the pavement plate 3B, and the pipes 21 are arranged in a zigzag shape in plan view in the pavement plate 3B. The heated water passing through the pipe 21 is configured to melt or prevent freezing of snow to be accumulated on the road surface 2B. The arrangement state of the pipes 21 is not limited to a zigzag shape, and may be a lattice shape in a plan view, or may be arranged at random with high density.

また、前記トンネル1外側の路面2Bに連続して、トンネル1内には路面2Aが形成され、この路面2Aは舗装板3Aの表面によって形成されている。
また、この舗装板3Aは、一般にコンクリートによって形成され、この舗装板3Aの下方には、砕石4aが層状に突き固められることによって形成されている路体4が設けられている。この路体4が、前記舗装板3Aを下方から支持している。なお、この路体4の両側面は、下記の岩盤5によって囲まれている。
さらに、この路体4の下方には、トンネル1掘削時に上方に露呈した岩盤5が位置し、この岩盤5上に、前記路体4が下方から支持されている。
そして、前記路体4は、トンネル1の坑口1A,坑口1Bの位置で、トンネル1の幅方向(道路の幅方向)に延設されるコンクリート等で構成される仕切壁(インバートコンクリート)6で、仕切られている。この坑口1B側の仕切壁6の上部には、前記パイプ21の始端21aが路体4に向けて開口し、前記坑口1A側の仕切壁6の上部には、前記パイプ21の終端21eが路体4に向けて開口している。この仕切壁6は、下記のトンネル1上方からの湧水および岩盤5側からの湧水を路体4内に所定の水位を有して堰止める機能を有する。
また、図1に図示するように、前記坑口1B側のトンネル1外方の舗装板3Bに埋設されているパイプ21の終端21eはポンプPに接続され、このポンプPによって、パイプ22を介して、前記坑口1A側のトンネル1外方の舗装板3Bに埋設されているパイプ21の始端21aに接続されている。この際、実際には、前記パイプ21の終端21eとポンプPとの間に、図示しない貯水のための空間(タンク)を形成して、パイプ22側へ圧送するよう構成している。このパイプ22は、図ではトンネル1外に配置されているが、実際には路体4内を通過するよう配置されるのが望ましい。
また、トンネル1の上方を覆う外壁7の下端には、前記路体4につながる図示しない開口(隙間)が形成され、トンネル1の外壁7に沿ってトンネル1上方の地盤から流下する湧水を路体4内に導くよう構成されている。
Further, a road surface 2A is formed in the tunnel 1 continuously to the road surface 2B outside the tunnel 1, and the road surface 2A is formed by the surface of the pavement plate 3A.
Moreover, this pavement board 3A is generally formed of concrete, and below this pavement board 3A is provided a road body 4 formed by crushed stone 4a being rammed in layers. The road body 4 supports the paving plate 3A from below. In addition, both side surfaces of the road body 4 are surrounded by the following rock mass 5.
Further, below this road body 4, a bedrock 5 exposed upward when the tunnel 1 is excavated is located, and the road body 4 is supported on this bedrock 5 from below.
The road body 4 is a partition wall (invert concrete) 6 made of concrete or the like extending in the width direction of the tunnel 1 (the width direction of the road) at the positions of the wellheads 1A and 1B of the tunnel 1. It is partitioned. In the upper part of the partition wall 6 on the side of the wellhead 1B, the start end 21a of the pipe 21 opens toward the road body 4, and on the upper part of the partition wall 6 on the side of the wellhead 1A, the terminal end 21e of the pipe 21 is connected. It opens toward the body 4. The partition wall 6 has a function of blocking spring water from above the tunnel 1 and spring water from the bedrock 5 side with a predetermined water level in the road body 4.
Further, as shown in FIG. 1, the end 21e of the pipe 21 embedded in the pavement plate 3B outside the tunnel 1 on the side of the wellhead 1B is connected to a pump P. The pipe 21 is connected to the start end 21a of the pipe 21 embedded in the pavement plate 3B outside the tunnel 1 on the wellhead 1A side. At this time, in practice, a space (tank) for storing water (not shown) is formed between the terminal end 21e of the pipe 21 and the pump P, and is configured to be pumped to the pipe 22 side. Although the pipe 22 is arranged outside the tunnel 1 in the drawing, it is desirable that the pipe 22 is actually arranged so as to pass through the road body 4.
Further, an opening (gap) (not shown) connected to the road body 4 is formed at the lower end of the outer wall 7 covering the upper part of the tunnel 1, and spring water flowing from the ground above the tunnel 1 along the outer wall 7 of the tunnel 1 is formed. It is configured to guide into the road body 4.

しかして、このように構成された融雪設備によれば、トンネル1上方あるいは側方等の地盤から又は岩盤5側からの湧水が、前記開口(隙間)から路体4内に導かれるとともに、該湧水は、路体4内を路面2Aの傾斜に沿って、坑口1A側から坑口1B側に向かって、重力により自然流下する。この湧水の自然流下は、前記路体4内の砕石4aによる流体抵抗によって、ゆっくりした速度で流下する。そして、この自然流下の際、路体4内を流れる湧水は、下方の岩盤5からの地熱によって徐々に加温される。そして、本発明にかかる融雪設備は、路体4そのものに形成された空間(隙間)内を湧水が自然流下するよう構成されているため、また、路体4そのものが砕石4aによって構成されて流体抵抗が大きいためにゆっくりと流れ、岩盤5からの熱量を十分吸収し、大きな熱エネルギーが湧水に与えられる。このため、厳寒期であっても、湧水が十分な場合には、東北以南の地域では、十分融雪することが可能となる。本発明者の実際のトンネルを使用した実験によると、日本国の中国地方の山間部のトンネルを使用しておこなった計測データからの検証では、外気温度が−4℃のときに、路体4の長さ700mを30分かかって湧水を自然流下させたところ、約5.7℃の水が約7.5℃に加温された。
そして、このように路体4で加温された水は、まず、坑口1B側のトンネル1外方の舗装板3Bに埋設されているパイプ21に供給されて、該舗装板3Bを加温して、路面2B上に積雪しようとする雪を融雪する。次に、このパイプ21の終端21eから、坑口1A側のトンネル1外方の舗装板3Bに埋設されているパイプ21の始端21aへ、パイプ22を介して、ポンプPで供給され、坑口1A側のトンネル1外方の舗装板3Bを加温して、同様に融雪する。この際、実際には、前記パイプ21の終端とポンプPとの間に、図示しない貯水のための空間を形成して、パイプ22側へ圧送するよう構成している。
そして、坑口1A側のトンネル1外方の舗装板3Bを加温した水は、パイプ21の終端から、再びトンネル1内の坑口1Aから路体4内に供給され、再び路体4内で下方の岩盤5からの地熱によって加温されるという、一連の繰り返しをおこなって、トンネル1の坑口1Aおよび坑口1Bの外側の路面2Bに積雪しようとする雪を融雪する。
Thus, according to the snow melting equipment configured as described above, spring water from the ground above the tunnel 1 or from the side or from the rock mass 5 side is guided into the road body 4 from the opening (gap), The spring water naturally flows down along the slope of the road surface 2 </ b> A from the wellhead 1 </ b> A side toward the wellhead 1 </ b> B side through gravity in the road body 4. This natural flow of spring water flows down at a slow speed due to the fluid resistance of the crushed stone 4a in the road body 4. Then, during this natural flow, the spring water flowing through the road body 4 is gradually heated by the geothermal heat from the bedrock 5 below. And since the snow melting equipment concerning this invention is comprised so that a spring may flow naturally in the space (gap) formed in the road body 4 itself, the road body 4 itself is comprised by the crushed stone 4a. Since the fluid resistance is large, it flows slowly, absorbs the amount of heat from the bedrock 5 sufficiently, and gives large heat energy to the spring water. For this reason, even in the severe cold season, if the spring water is sufficient, it is possible to melt snow sufficiently in the area south of Tohoku. According to the experiment using the actual tunnel of the present inventor, according to the verification from the measurement data performed using the mountainous tunnel in the Chugoku region of Japan, when the outside air temperature is −4 ° C., the road body 4 When the spring water was allowed to flow naturally over a length of 700 m for 30 minutes, water at about 5.7 ° C. was heated to about 7.5 ° C.
And the water heated by the road body 4 in this way is first supplied to the pipe 21 embedded in the pavement plate 3B outside the tunnel 1 on the wellhead 1B side to heat the pavement plate 3B. Then, the snow to be accumulated on the road surface 2B is melted. Next, from the end 21e of the pipe 21 to the start end 21a of the pipe 21 embedded in the pavement plate 3B outside the tunnel 1 on the side of the wellhead 1A, it is supplied by the pump P via the pipe 22, The pavement board 3B outside the tunnel 1 is heated to similarly melt snow. At this time, in practice, a space for storing water (not shown) is formed between the end of the pipe 21 and the pump P, and the pipe is pumped to the pipe 22 side.
And the water which heated the pavement board 3B outside the tunnel 1 on the side of the tunnel 1A is supplied again from the end of the pipe 21 into the road body 4 from the tunnel 1A in the tunnel 1 and again in the road body 4 A series of repetitions of heating by geothermal heat from the bedrock 5 are performed to melt the snow to be accumulated on the road surface 2B outside the wellhead 1A and the wellhead 1B of the tunnel 1.

(実施形態2)
次に、トンネル1の中間部(この実施形態では中央部位)が最も高い、所謂「両勾配」のトンネルに実施した場合について、図3を用いて、説明する。
基本的には、前記実施形態1の場合と同じであるが、かかる場合には、路体4内に集められた湧水は、該路体4内をトンネル1の最も高い中央部位1Mから、両側の坑口1A,1B側へ該路体4内を自然流下し、この際、前記実施形態1の場合と同様にゆっくりした速度で流下し、下方の岩盤5によって加温される。
そして、加温された水は、それぞれ、トンネル1の路体4から、パイプ21に供給されて、トンネル1の坑口1Aおよび坑口1Bの外側の路面2Bに積雪しようとする雪を融雪する。
かかる場合、融雪に寄与した水は、実施形態1の場合と同様に、図示しない貯水のための空間(タンク)に溜められて、ポンプPとパイプ22を介して、トンネル1の中央部位1Mに戻して再利用してもよいが、湧水が豊富なトンネルの場合、あるいは湧水が豊富な時期においては、前記路面2Bの融雪を終えた湧水は、路肩の側溝等に廃棄してもよい。なお、図1と同じあるいは対応する、図3に示す実施形態の構成については、同じ参照番号を付す。
(Embodiment 2)
Next, a case where the tunnel 1 is implemented in a so-called “double-gradient” tunnel having the highest middle portion (in this embodiment, the central portion) will be described with reference to FIG.
Basically, it is the same as in the first embodiment, but in such a case, the spring water collected in the road body 4 passes through the road body 4 from the highest central portion 1M of the tunnel 1. The inside of the road body 4 naturally flows down to the side of the wellheads 1A and 1B on both sides. At this time, it flows down at a slow speed as in the case of the first embodiment, and is heated by the lower rock mass 5.
The heated water is supplied from the road body 4 of the tunnel 1 to the pipe 21 to melt the snow that is about to accumulate on the road surface 2B outside the tunnel 1A and the tunnel 1B.
In such a case, the water that contributed to snow melting is stored in a water storage space (tank) (not shown) in the same manner as in the first embodiment, and is sent to the central portion 1M of the tunnel 1 via the pump P and the pipe 22. It may be returned and reused. However, in the case of a tunnel with abundant spring water, or when the spring water is abundant, the spring water that has melted snow on the road surface 2B may be discarded in a gutter on the shoulder of the road. Good. In addition, the same reference number is attached | subjected about the structure of embodiment shown in FIG. 3 which is the same as that of FIG. 1, or respond | corresponds.

(実施形態3)
前記実施形態1および2において、湧水だけでは融雪するのに利用する水が不足する場合には、図4に図示するように、トンネル1近傍の河川Rからの流水をポンプP2で汲み上げて、路体4内に供給するよう構成しても好ましい実施形態となる。なお、その他の基本的な構成は図1と同じであり、この図1と同じあるいは対応する構成については、同じ参照番号を付す。また、この実施形態の場合にも、パイプ21の終端21eとポンプPの間に、図示しない貯水のための空間(タンク)にパイプ21側から排出された水を溜められて、ポンプPでパイプ22を介して、坑口1A側のパイプ21の始端21a側へ送るよう構成されている。
また、この実施形態の場合、前記河川の流水に代えて、道路側溝等から集めた雨水、あるいは融雪して得られた水等の非湧水を総合して使用することも、あるいは選択的に使用するよう構成してもよい。
(Embodiment 3)
In the first and second embodiments, when the water used for melting snow is insufficient with only the spring water, as shown in FIG. 4, the running water from the river R in the vicinity of the tunnel 1 is pumped up by the pump P2, Even if it comprises so that it may supply in the road body 4, it becomes preferable embodiment. The other basic configurations are the same as those in FIG. 1, and the same or corresponding components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Also in this embodiment, water discharged from the pipe 21 side is stored in a space (tank) for storing water (not shown) between the end 21e of the pipe 21 and the pump P. 22 is configured to be sent to the start end 21a side of the pipe 21 on the wellhead 1A side.
In the case of this embodiment, instead of running water from the river, non-spring water such as rainwater collected from roadside ditches, water obtained by melting snow, or the like can be used in an integrated manner. It may be configured to be used.

(実施形態4)
また、路体4内で加えられる熱エネルギーが融雪に要するエネルギーに比べて不足する場合、例えば、前記実施形態3のように、湧水が少ないために温度の低い河川の流水を利用するような場合、あるいはトンネル1内の路面2A(路体4)の傾斜が大きく、自然流下する速度が大きい場合、あるいはトンネル1自体の全長が短く路体4の長さが短い場合には、図5に図示するように、路体4の自然流下する途中で仕切壁9を設けて仕切り、この仕切壁9に隣接して岩盤5を下方に掘削することによって貯水槽10を形成して、該貯水槽10内で水を時間的に余分に滞留させて、加温させるよう構成することも望ましい構成となる。なお、図5において、19は上流側の路体4から貯水槽10に水を供給するためのパイプ、20は下流側の前記仕切壁9に形成された通水穴である。
このような、仕切壁9と貯水槽10は、必要に応じて適宜数だけ形成すればよい。
また、上記貯水槽10は、路体4の下方でなく、路体4の側方に隣接して、あるいは路体4から離間して、設けてもよい。
(Embodiment 4)
Further, when the heat energy applied in the road body 4 is insufficient compared to the energy required for melting snow, for example, as in the third embodiment, since the spring water is small, the flowing water of the river having a low temperature is used. If the road surface 2A (road body 4) in the tunnel 1 has a large slope and the natural flow speed is large, or if the total length of the tunnel 1 itself is short and the length of the road body 4 is short, FIG. As shown in the drawing, a partition wall 9 is provided and partitioned in the course of the natural flow of the road body 4, and a water reservoir 10 is formed by excavating the bedrock 5 downward adjacent to the partition wall 9. It is also a desirable configuration that water is retained in time within 10 and heated. In FIG. 5, 19 is a pipe for supplying water from the upstream path body 4 to the water storage tank 10, and 20 is a water passage hole formed in the partition wall 9 on the downstream side.
Such partition walls 9 and water reservoirs 10 may be formed in an appropriate number as necessary.
Further, the water storage tank 10 may be provided not adjacent to the side of the road body 4 but below the road body 4 or separated from the road body 4.

前記いずれの実施形態にかかる融雪設備の場合にも、基本的に従来のトンネルに必須の構成である、舗装板3および岩盤5と、該舗装板3と岩盤5の間に設けられていた路体4とを利用して、該路体4内(路体4の空間内)に湧水あるいは河川等の水を通過させることによって、下方の岩盤5からの地熱によって加温するよう構成しているため、初期投資の少ない且つランニングコストが極めて低い融雪設備を実現できることになる。   In the case of the snow melting facility according to any of the above-described embodiments, the pavement plate 3 and the rock mass 5 and the road provided between the pavement plate 3 and the rock mass 5 are basically indispensable components for the conventional tunnel. By using the body 4 and passing water such as spring water or a river through the road body 4 (in the space of the road body 4), it is configured to be heated by geothermal heat from the lower rock mass 5 Therefore, it is possible to realize a snow melting facility with a small initial investment and an extremely low running cost.

本発明は、トンネル出入口付近の路面等の融雪設備として利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as snow melting equipment such as a road surface near a tunnel entrance.

本発明の第1の実施形態(実施形態1)にかかる融雪設備の概略の構成をモデル化して示した図である。It is the figure which modeled and showed the structure of the outline of the snow melting facility concerning the 1st Embodiment (Embodiment 1) of this invention. 図1に示すトンネルの一方の坑口近傍の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of one wellhead vicinity of the tunnel shown in FIG. 図1に示すトンネルとは異なる形態のトンネルにおける融雪設備の概略の構成をモデル化して示す図である。It is a figure which models and shows the structure of the outline of the snow melting facility in the tunnel of a form different from the tunnel shown in FIG. 湧水が不足する場合にトンネル近傍の河川から水を汲み上げて加温する融雪設備の概略の構成をモデル化して示す図である。It is a figure which models and shows the structure of the outline of the snow melting equipment which draws water from the river near a tunnel and heats it when spring water is insufficient. 路体の途中に補助加熱装置として設けられた貯水槽の概略の構成を示す部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view which shows the structure of the outline of the water tank provided as an auxiliary heating apparatus in the middle of the path body.

符号の説明Explanation of symbols

1……トンネル
2B……トンネル外の路面
3……舗装板
4……路体
5……岩盤
21……パイプ(トンネル外の路面下に埋設したパイプ)
1 ... Tunnel
2B …… Road surface outside the tunnel
3. Pavement board
4 …… Road
5 ... Bedrock
21 …… Pipe (Pipe buried under the road surface outside the tunnel)

Claims (6)

トンネル内に配置されている舗装板とその下の岩盤の間に通水可能な空間からなる路体が、トンネル内の路面に沿って形成されるとともに、上記路体内へ水を導いて該路体内で加温し、この加温した水を、トンネル近傍の路面下にパイプに導いて、路面上の雪を融雪するよう構成した融雪設備において、A road body consisting of a space that allows water to flow between the pavement board arranged in the tunnel and the bedrock below it is formed along the road surface in the tunnel, and also guides water into the road body. In the snow melting facility that is configured to melt the snow on the road surface by heating the body and guiding this heated water to the pipe under the road surface near the tunnel,
上記岩盤がトンネル掘削時に底面に露呈する岩盤を利用したものであり、上記路体が、上記岩盤上に砕石を層をなすように突き固めたものによって構成されていることを特徴とする融雪設備。  A snow melting facility characterized in that the bedrock utilizes a bedrock exposed on the bottom surface during tunnel excavation, and the road body is constituted by a crushed stone layered on the bedrock. .
前記舗装板がコンクリートによって形成されていることを特徴とする請求項1記載の融雪設備。The snow melting facility according to claim 1, wherein the pavement board is made of concrete. 前記路体の自然流下する途中で仕切壁を設けて仕切り、この仕切壁に隣接して岩盤を下方に掘削することによって貯水槽を形成して、該貯水槽で前記水を加温することを特徴とする請求項1又は2記載の融雪設備。A partition wall is provided in the middle of the natural flow of the road body to partition, and a water storage tank is formed by excavating a rock mass downward adjacent to the partition wall, and the water is heated in the water storage tank. The snow melting facility according to claim 1 or 2, characterized in that: 前記仕切壁に下流側に水を流すための通水穴を形成したことを特徴とする請求項3記載の融雪設備。The snow melting facility according to claim 3, wherein a water passage hole for flowing water downstream is formed in the partition wall. 前記路体へ導かれる水の少なくとも一部が、非湧水であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1の項に記載の融雪設備。The snow melting facility according to any one of claims 1 to 4, wherein at least a part of the water guided to the road body is non-spring water. トンネル外の路面下にパイプを埋設して該路面上に積もった雪を溶かす融雪設備において、
トンネル内に設けられた舗装板とその下の岩盤の間に形成された通水可能な空間からなる路体が、上記岩盤を下方に掘削することによって形成された少なくとも一つの貯水槽を該トンネル内に有し、該路体内へ水を導いて加温し、この加温した水を、上記パイプに導いて、路面上の雪を融雪するよう構成したことを特徴とする融雪設備。
In a snow melting facility that melts the snow piled on the road surface by burying pipes under the road surface outside the tunnel,
A road body formed by excavating the rock mass downward is formed by a road body comprising a water-permeable space formed between a pavement board provided in the tunnel and the rock mass below the tunnel. has within warmed direct the water into該路body, the water heated, is guided to the pipe, snow melting equipment, characterized by being configured to snow melting snow on the road surface.
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