JP4105582B2

JP4105582B2 - 地下空間構造物の坑口防災設備

Info

Publication number: JP4105582B2
Application number: JP2003112281A
Authority: JP
Inventors: 均栗岡; 博臣佐藤; 玲子天野; 和記橋本; 陽一出石; 正道菊池
Original assignee: Hochiki Corp; Kajima Corp
Current assignee: Hochiki Corp; Kajima Corp
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2023-04-17
Also published as: JP2004313490A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下街、地下駐車場、道路や鉄道の各トンネルなどの地下空間構造物（以下単に空間構造物という）において、その内部で発生する車両事故や火災事故等の事故に対応するための、空間構造物の出入口（以下下坑口という）における防災設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空間構造物の１つであるトンネル内などにおいて車両事故や火災事故等の事故が発生した場合に、専用のスピーカーやＩＴＶ（産業用テレビジョン：状況を遠隔から監視して伝える専用テレビジョン）等による放送や音情報によって車両の運転手等に事故情報を伝えるようにするとともに、その出入口である坑口に設置した信号によって車両運転手等に事故情報を報知し、トンネル内への進入を防止するようにしている。
【０００３】
一方、トンネル内部で火災事故等に対しては、その発生領域を不燃性壁部材等により区画化（ゾーンニング）し、該火災発生領域を他の領域から区画することによって、火炎や高温煙の他領域への拡大、拡散を防止するようにしたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
また、広い空間内を防火区画するため、該空間の天井面に沿って複数の水幕用ノズルを配列することにより、該ノズル列の間又はノズル列と隔壁との間に防火区画を形成し、火災発生時に当該防火区画の水幕用ノズル列から加圧水を散布し、火炎及び高温煙を水幕（ウォータースクリーン）により遮断して火災発生領域を区画化するようにしたものが提案されている。（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２７１５２６号公報（特許請求の範囲、第１図）
【特許文献２】
特開２００２−２４８１７９公報（段落００１１、図１）
【０００５】
しかしながら、上記した従来の技術によると、地下空間構造物、例えばトンネル内で発生した火災等の事故発生領域を区画化し、火炎や高温煙の他領域への拡大、拡散を防止することはできるが、斯るトンネルの坑口に信号やスピーカー、ＩＴＶ等を設置しているだけでは、運転手が事故の発生に気付かずにトンネル内に進入してしまう危険性があり、それによって火災事故に巻き込まれたり、あるいは消防、救援等の防災活動の障害になってしまうおそれがある。
【０００６】
特に、日本のトンネルにおいては対面交通になっている場合が多く、対面交通の反対側車線から車両が進入する場合があり、これが消防、救援等の防災活動の大きな障害となる。また、事故発生側車線から車両が進入した場合、火災発生領域の後ろに車両を放置して避難しなければならなくなるため、防災活動の障害となるのみならず、当該車両に対する延焼の可能性が生じる問題がある。
【０００７】
一方、対面交通のトンネル内などで火災が発生した場合、換気システムを停止し無風状態に近づけるようにするか、あるいは一方通行の長いトンネルの場合には横流方式や縦流方式の換気システムを利用して排煙するようにしているが、車両が進入した場合、それによってプッシュ流が生じることは避けられず、また、仮に火災発生領域を区画化できたとしても、坑口からの外気流の侵入を防止できないため、これらの気流によってトンネル内で空気の移動が生じ、火炎の傾斜や高温煙等の拡散を助長してしまう問題が残る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した問題に対処するためになされたものであり、その第一の課題は、空間構造物内で火災等の事故が発生した場合に、それをこの坑口において確実に運転手等に報知することにより、空間構造物内への車両進入を防止することができる防災設備を提供することにある。
また、本発明の他の課題は、坑口からの外気流の侵入や車両進入によるプッシュ流の発生を防止して空間構造物内での気流発生を最小限に抑え、火災発生領域の区画化による火炎や高温煙等の拡大、拡散防止効果をより向上させることができるトンネル坑口の防災設備を提供することにある。
【０００９】
本発明の更なる課題は、空間構造物内での事故発生を１つの報知手段だけでなく、異なる複数の報知手段の組み合わせにより報知することによって、より確実に空間構造物内での事故発生を車両の運転手等に報知することができる防災設備を提供することにある。
本発明のもう一つの課題は、防災活動に対する障害をより少なくすることができる防災設備を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、請求項１に記載の地下空間構造物の坑口防災設備は、該構造物の坑口付近に配設される少なくとも１以上のノズルヘッドを介して、該坑口を塞ぐように水幕を形成することにより、該水幕によって坑口を封鎖する水幕形成手段と、前記構造物内において火災、その他の事故が発生したことを検知する事故発生検知手段と、前記事故発生検知手段からの事故発生検知信号に基づいて前記水幕形成手段を作動制御する制御手段とを備え、前記坑口付近に、前記水幕に対して昼の時間帯と夜の時間帯で異なる波長帯の光を投光する投光手段を付設し、前記構造物内での事故発生時、前記坑口に水幕を形成し構造物内への進入を防止するようにしてなることを特徴とするものである。
上記の防災設備によると、地下空間構造物内での事故発生時にそれを検知して坑口付近に設けられている水幕形成手段を作動させ、ノズルヘッドから噴出される水によって坑口を塞ぐように水幕を形成し、構造物の坑口を水幕により封鎖できるため、坑口に差しかかった時に車両運転手等が確実にこれを確認することができる。これによって車両の進入を未然に防止することができるとともに、水幕により外気流の坑口からの侵入を防止することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の地下空間構造物の坑口防災設備は、請求項１に記載の構造物の坑口防災設備において、前記水幕形成手段を構成するノズルヘッドが、前記坑口に沿って所定間隔で複数個配設されていることを特徴とするものである。
このようにノズルヘッドを所定間隔で複数個配設することにより、水幕を隙間なく連続形成することができ、この水幕によって地下空間構造物の坑口を封鎖することができる。なお、ノズルヘッドの配設間隔はノズルヘッドの仕様、構造物の坑口の大きさにもよるが、トンネル断面方向に概ね０．５〜２．０ｍの範囲に設定することができる。又トンネル奥行方向に多重に設置することができる。
【００１２】
更に、請求項３に記載の地下空間構造物の坑口防災設備は、請求項１又は２のいずれか１つに記載の構造物の坑口防災設備において、前記坑口付近に、前記水幕に対して光を投光する投光手段を付設してなることを特徴とするものである。
上記のように水幕に対して光を投光することによって、昼夜を問わず水幕の存在を認識し易くすることができる。なお、投光される光としては、水幕の存在が最も目立って判り易くなる波長帯域の光を選択することが望ましく、昼と夜の用に時間帯で波長帯域を変えるようにしてもよい。
【００１３】
更にまた、請求項４に記載の地下空間構造物の坑口防災設備は、請求項３に記載の地下空間構造物の坑口防災設備において、前記投光手段として、光とともに色、文字、絵情報の少なくとも１つを併せて投影する光投影手段を用いてなることを特徴とするものである。
このように光だけに留まらず、色、文字、絵等の情報も併せて投影することにより、水幕（ウォータースクリーン）にそれらの視覚情報を浮かび上がらせることができるため、事故発生情報をより確認し易くすることができる。
【００１４】
また、請求項５に記載の地下空間構造物の坑口防災設備は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の構造物の坑口防災設備において、前記坑口付近に、事故情報を伝達するための信号、スピーカー及びＩＴＶ等の少なくとも１つを付設してなることを特徴とするものである。
上記した水幕形成手段によって形成される水幕による坑口の封鎖、投光手段から水幕に投光される光に加え、従来から用いられている信号、スピーカー及びＩＴＶ等の報知手段からの放送、音、信号情報等を併用できるため、情報の伝達精度及び状況の確認精度を一層高めることができる。
【００１５】
さらに、請求項５に記載の地下空間構造物の坑口防災設備は、構造物の坑口付近に設けられ、前記構造物内において火災、その他の事故が発生した時に作動されて前記坑口を塞ぐように水幕を形成することにより、該水幕によって坑口を封鎖する水幕形成手段と、前記坑口付近に設置され、前記水幕に対して昼の時間帯と夜の時間帯で異なる波長帯の光を投光する投光手段とを備え、前記構造物内での事故発生時に、前記坑口に形成される水幕と該水幕に投光される光とによって構造物内への進入を防止するようにしてなることを特徴とするものである。
このような防災設備の設置により、地下空間構造物内での事故発生時、構造物の坑口に水幕形成手段により該坑口を塞ぐように水幕（ウォータースクリーン）を形成し構造物の坑口を封鎖することができるため、これによって事故発生を運転手に報知し地下空間構造物内への車両進入の未然防止と外気流の坑口からの侵入防止を図ることができると同時に、水幕に光を投光することにより昼夜を問わず水幕の存在を一層認識し易くし、事故の報知効果を高めることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態に係る地下空間構造物の１つであるトンネルの坑口防災設備の概略構成を示す坑口付近の縦断面図、図２はその斜視図である。
【００１７】
図中において、１は地下空間構造物の１つである道路トンネル等各種トンネル、２はそのトンネル内で分岐する分岐トンネルの分岐口や避難トンネルの避難口等を含むトンネル１の坑口、３はトンネル１に繋がっている道路、４は道路３上を走行する車両を示す。
なお、トンネル１には、図示していない換気装置やトンネル１内で発生した火災発生区域を前述した不燃性壁部材あるいは水幕用ノズルからの噴出水により形成される水幕（ウォータースクリーン）によって区画化し、火炎や高温煙の拡大、拡散を防止するためのトンネル防災装置等が設置されている。
【００１８】
また、トンネル１内には、内部において火災等の事故が発生した時にそれを検知する事故発生検知手段、それら事故情報やその発生状況を監視センター５に送信するための情報伝達用のケーブル、監視センター５からのコンピューター指令を送信して上記した不燃性壁部材や水幕用ノズルを作動させる送信ケーブル、水幕用ノズルや消火栓に対する加圧水の給水設備、集塵設備や換気ファン、照明設備等に対する電源ケーブル等を総合しての防災設備６や排水設備７が設置されている。
【００１９】
更に、トンネル１の坑口２には、従来と同様、事故情報を放送、音情報、その他によって運転手等に伝えるための信号８、スピーカー及びＩＴＶ９等が、運転手等から見易い位置に設置されている。
加えて、トンネル１の坑口２付近には、トンネル１内で火災等の事故が発生した時、これを検知する防災設備６及び監視センター５内の制御手段１３を介して作動され、加圧水を噴出して水幕（ウォータースクリーン）１２を形成するノズルヘッド１１からなる水幕形成手段１０が設置されている。
【００２０】
ノズルヘッド１１は、水幕１２を隙間なく連続形成することによってトンネル坑口２を塞ぐことができるように所定間隔で複数個設置されている。このノズルヘッド１１の配置間隔は、ノズルヘッド１１の仕様、トンネル坑口２の大きさにもよるが、概ね０．５〜２．０ｍの範囲に設定することができ、噴出水が連続した水幕１２を形成するように噴出角度、方向等が調整されている。
なお、ノズルヘッド１１は、必要に応じてトンネル長手方向に複数層（例えば二重）の水幕１２を形成するよう配設される場合もあり、区画化や対面交通で無風に近づける場合はこのような配設は坑口２の封鎖機能を高め、外気流侵入の遮断効果を向上させる上で有効である。
縦流換気方式等の換気が行われ区画化が不要の場合は、ノズルヘッド間隔を粗く設定し、換気の障害とならない様に調整される。
【００２１】
また、トンネル坑口２付近には、水幕形成手段１０により形成された水幕１２に向かって光を投光する投光手段１４が設置されている。この投光手段１４は火災事故発生が検知された時、監視センター５内の制御手段１３を介して水幕形成手段１０と連動して作動制御されるようになっており、特に、投光される光としては、水幕の存在が浮かび上がり運転手等から最も目立って判り易くなるような波長帯域の光とすることが望ましく、昼と夜とで光の波長帯域を変えるようにしてもよい。
【００２２】
更に、投光手段１４として、光のみに留まらず色、文字、絵等の情報を併せて投影することができる光投影手段を用いることができ、色、文字、絵等の情報を併せて投影することにより、水幕（ウォータースクリーン）にそれらを浮かび上がらせることができるため、事故発生情報を車両４の運転手等に対してより確認し易くすることができる。
【００２３】
しかして、上記した実施形態において、トンネル１内で車両火災等の事故が発生した場合を想定すると、その火災発生源の位置及び火災領域が防災設備６の火災発生検知手段により検知され、その情報が監視センター５に送信される。火災事故を起こした車両の搭乗者は、初期消火ができないと判断した場合速やかに車両から退避する。
区画化で煙制御する場合はこの段階でトンネル防災装置が作動され、換気装置や不燃性壁部材、水幕（ウォータースクリーン）等の区画化装置を制御して火災発生域を隣接する領域より区画化することによって、火炎や高温煙等の拡大、拡散を防止し、火災発生領域に封じ込めるようにしている。
【００２４】
これによって避難路を確保することができ、火災発生車両からの退避者は近隣の避難路若しくはトンネルに繋がっている道路を経由して避難することができる。退避者が避難した後、水噴霧設備等のスプリンクラー装置を作動させることにより、区画化された火災発生領域に対して消火のための水を自動散水したり泡消火剤を用いて燃焼の抑制、消火の促進を図る。
【００２５】
一方、トンネル１内で火災等の事故が発生したことが検知されると、後続車両４のトンネル内への進入を防止するとともに、区画化や対面交通で無風に近づける場合には外気流のトンネル内への侵入を阻止するため、監視センター５の制御手段１３を介してトンネル坑口２に設けられている以下の防災設備を作動する。
【００２６】
その１つはトンネル坑口２に設置されている信号８、スピーカー及びＩＴＶ９等であり、従来と同様に事故情報を信号、放送、音情報等として車両４の運転手等に伝える。
これとは別に、トンネル坑口２付近に設けられている水幕形成手段１０が作動され、ノズルヘッド１１から加圧水を噴出することによって、トンネル坑口２に水幕（ウォータースクリーン）１２を形成し、該水幕１２によりトンネル坑口２を封鎖する。
【００２７】
更に、この水幕１２に対して投光手段１４から光を投光することによって、昼夜を問わず水幕を浮かび上がらせ、その存在を認識し易くしている。なお、この光と同時に各種の色、文字、絵等の情報を投影することによって、水幕１２にそれらの視覚情報を浮かび上がらせることができるため、事故発生情報を一層確認し易くすることができる。
【００２８】
従って、上述した実施形態によると、トンネル１の坑口２に差しかかった時にトンネル１内での事故情報を従来の信号８、スピーカー及びＩＴＶ９等からの情報のみならず、トンネル坑口２に該坑口２を封鎖するように形成される水幕１２並びに該水幕１２に投影される光を含む各種のビジュアル情報によって確認できるため、車両４の運転手等はトンネル１内での事故発生を確実に確認し、トンネルへの進入回避処置、トンネル分岐点での安全方向への進行変更処置等を取ることにより、パニック状態（混乱状態）を回避することができる。
【００２９】
特に、１つの情報ではなく、複合的な複数の情報の組み合わせにより事故発生を確認できるため、より確実に事故発生を認識させることが可能となる。
また、これに伴って、事故が発生しているトンネル１内に車両４が進入することにより派生する各種の障害、すなわち対向車線に進入することによる消防や救援活動に対する障害、同一車線に進入した車両に対する延焼による二次火災の発生等を無くし、防災活動の円滑化を図ることができる。
【００３０】
更には、区画化や対面交通で無風に近づける場合はトンネル坑口２を水幕で封鎖することにより、外気流の侵入や車両進入によるプッシュ流の発生を抑制し、トンネル１内での空気移動（気流発生）を最小限に抑え、火災発生領域の区画化による火炎や高温煙等の拡大、拡散防止効果をより向上させることができる等、多大の効果を期待し得る。
【００３１】
【発明の効果】
以上に詳述したように、本発明に係る防災設備によると、地下空間構造物内で火災等の事故が発生した場合、それを構造物の坑口において確実に車両運転手等に報知することができるため、事故発生構造物内への車両進入を阻止し、二次災害の発生防止や防災活動の円滑化を図ることができる。
【００３２】
また、区画化や対面交通で無風に近付ける必要がある場合には構造物の坑口からの外気流侵入や車両進入によるプッシュ流の発生を抑制し、構造物内での気流発生を最小限に抑えることができるため、火災発生領域の区画化による火炎や高温煙等の拡大、拡散防止効果をより向上させることができる。その上、本発明の係る構造物の坑口の防災設備によると、構造物内での事故発生を１つの報知手段だけでなく、異なる複数の報知手段の組み合わせにより複合的に報知することができるため、より確実に構造物内での事故発生を報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る防災設備の概略構成を示す坑口付近の縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る防災設備の概略構成を示す坑口付近の斜視図である。
【符号の説明】
１…地下空間構造物（トンネル）、２…坑口、３…道路、４…車両、５…監視センター、６…防災設備、７…排水設備、８…信号、９…スピーカー及びＩＴＶ、１０…水幕形成手段、１１…ノズルヘッド、１２…水幕、１３…制御手段、１４…投光手段

Claims

地下空間構造物の坑口付近に配設される少なくとも１以上のノズルヘッドを介して、該坑口を塞ぐように水幕を形成することにより、該水幕によって前記坑口を封鎖する水幕形成手段と、
前記地下空間構造物内において火災、その他の事故が発生したことを検知する事故発生検知手段と、
前記事故発生検知手段からの事故発生検知信号に基づいて前記水幕形成手段を作動制御する制御手段とを備え、
前記坑口付近に、前記水幕に対して昼の時間帯と夜の時間帯で異なる波長帯の光を投光する投光手段を付設し、
前記地下空間構造物内での事故発生時、前記坑口に水幕を形成し地下空間構造物内への進入を防止するようにしてなる
ことを特徴とする地下空間構造物の坑口防災設備。
前記水幕形成手段を構成するノズルヘッドが、前記坑口に沿って所定間隔で複数個配設されていることを特徴とする請求項１に記載の地下空間構造物の坑口防災設備。
前記投光手段として、光とともに色、文字、絵情報の少なくとも１つを併せて投影する光投影手段を用いてなることを特徴とする請求項１に記載の地下空間構造物の坑口防災設備。
前記坑口付近に、事故情報を伝達するための信号、スピーカー及びＩＴＶ等の少なくとも１つを付設してなることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の地下空間構造物の坑口防災設備。
地下空間構造物の坑口付近に設けられ、前記地下空間構造物内において火災、その他の事故が発生した時に作動されて前記坑口を塞ぐように水幕を形成することにより、該水幕によって前記坑口を封鎖する水幕形成手段と、
前記坑口付近に設置され、前記水幕に対して昼の時間帯と夜の時間帯で異なる波長帯の光を投光する投光手段とを備え、
前記地下空間構造物内での事故発生時に、前記坑口に形成される水幕と該水幕に投光される光とによって地下空間構造物内への進入を防止するようにしてなる
ことを特徴とする地下空間構造物の坑口防災設備。