JP4313078B2 - エアーカーテンの形成方法およびエアーカーテン装置 - Google Patents
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【産業上の利用分野】
本発明は、トンネル工事の切羽近傍で発生する粉塵を坑口側に拡散させない為に、トンネル坑内に形成するアーカーテンの形成方法およびエアーカーテンを形成する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、トンネル工事の切羽近傍で発生する粉塵は、作業者の健康を害するばかりか、作業効率も低下させることから、これを防止する為に、切羽近傍で発生する粉塵をエアーカーテンで閉じこめ、この粉塵を集塵装置で吸集し分離除去する換気手段がとられている。
【0003】
例えば、特開2002−349199号公報に開示されている「トンネル工事における換気方法」には、従来の換気手段の一例が示されている。この換気方法は、図6乃至図7に示すように、掘削中のトンネルTの切羽Kから坑口側に離間した位置において、送風機50、給気管51、ヘッダ52を備えた給気手段53(エアーカーテン装置)により、前記ヘッダ52から新気をトンネルの径方向に噴出させてトンネル坑内を塞ぐようにエアーカーテンCを形成するとともに、切羽K近傍の空気を、集塵機54、排気管55を備えた排気手段によりその吸引部55aから吸引し、ヘッダ52よりも坑口側に位置する排気部55こから排気するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の換気方法における給気手段53(エアーカーテン装置)は、送風機50、長い給気管51、およびヘッダ52を備えた長大な装置53であり、図7に示すように、トンネルT内における掘削工事の邪魔にならないように、エアーカーテン装置53は、トンネルの頂壁面56の長手方向に沿って吊設してある。
【0005】
従って、トンネルの掘削が進み、切羽Kの前進とともに給気手段53(エアーカーテン装置)を切羽K方向へ移動するには、移動の度に、エアーカーテン装置53をトンネルの頂壁面56に吊設し直さなければならず、頂壁面56に新たに装置の取付け用金具(図指省略)を設ける等、その移動作業は手間と時間のかかる面倒な仕事であった。
【0006】
また、この従来のエアーカーテン装置53は、トンネルTの頂壁面56に近い高所の位置のヘッダ52から、新気をトンネルの径方向に噴出させてトンネル坑内を塞ぐようにエアーカーテンCを形成するものであるので、この装置53によって、トンネルTの高所からトンネルTの底部57に到るトンネルTの横断面をエアーカーテンCで十分に遮断するには、装置53の風量や吐出風速を大きくしなければならならない。遮断能力の大きな装置53は、大型にして重量も大きくなることから、切羽の移動に伴う装置53の移動や設置の際における作業員の労務負担が大きかった。
【0007】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、トンネル内での移動と設置が容易な小型化されたエアーカーテン装置およびこの装置によるエアーカーテンの形成方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決する為に、本発明のエアーカーテンの形成方法は、基台に設置された電動機付きフアンにおけるダクトの先端に円弧面を有する排気用チャンバーを設けるとともに前記排気用チャンバーの円弧面に沿って噴射口を開設して成る二基のエアーカーテン装置を備え、前記エアーカーテン装置をトンネルの底部両側に前記排気用チャンバーの円弧面を対向させて設置し、前記排気用チャンバーから前記トンネルの径方向へエアーを噴射することにより、トンネルの横断面にエアーカーテンを形成することを特徴としている。
【0009】
本発明のエアーカーテン装置は、基台に設置された電動機付きフアンにおけるダクトの先端に円弧面を有する排気用チャンバーを設け、前記排気用チャンバーの円弧面に沿って噴射口を開設して成ることを特徴としている。
【0010】
また、前記エアーカーテン装置における排気用チャンバーの円弧面が90度〜110度の範囲内にあることを特徴としている。
【0011】
また、前記エアーカーテン装置における噴射口がスリット状に形成されていることが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【0013】
まず、本発明のエアーカーテンの成形方法において使用するエアーカーテン装置について説明する。この装置Sは、矩形盤状の基台1と、この基台1の上面に立設された支柱2を介して設けられた電動機3と、この電動機3によって駆動するファン4と、フアン4におけるダクト5の先端に設けられた排気用チャンバー6とから構成されている。電動機付きファン4は公知の物である。
【0014】
このエアーカーテン装置Sにおける排気用チャンバー6は、図1に示すように、その正面形状が100度に開いた扇形を呈し、図2に示すように、扇形の円弧面7に沿ってスリット状の噴射口8が開口された平箱状に形成されている。そして、排気用チャンバー6の円弧面7、即ち噴射口8の開口する面をダクト5の直交方向に向けてダクト5の先端に取り付けられている。
【0015】
尚、排気用チャンバー6の円弧面7は、100度に限定されるものではなく、90度〜110度の範囲にあることが望ましい。また、排気用チャンバー6の円弧面7に沿って開設され噴射口8も、図指した一つスリット形状に限るものではなく、円弧面7に沿って複数のパンチング孔やスリット口を設けてもよい(図指省略)。
【0016】
この実施の形態のエアーカーテン装置Sは、風量:30m3/min,吐出風力:22m/sec,出力1.5kw,重力:60Kgとされており、小型にして軽量であるので、重機によることはもとより人力によっても簡単に移動することが可能であり、その設置作業もトンネルの底部に置くだけで済む。前記装置Sの風量、吐出風力等の能力は、トンネルの横断面積によって適宜変更されることは言う迄もない。
【0017】
上記の装置Sにおける電動機3を稼働させると、吸気口9からフアン4内に吸引された空気は、ダクト5を通り、排気用チャンバー8の円弧面7からダクト5の直交方向へ100度の扇形に噴射される。
【0018】
次に、上記の装置3によるエアーカーテンの形成方法について説明すると、図5に示すように、エアーカーテン装置Sは二基用意され、トンネル20の切羽に近い底部21の両側に、排気用チャンバー6の円弧面7を対向させて設置する。
【0019】
二基の装置S1、S2は、切羽側の粉塵を取り込まないように、それぞれその吸気口9が坑口側に開口するように設定されている。
【0020】
二基の装置S1、S2を同時に稼働させることにより、排気用チャンバー6、6の円弧面7、7からエアーをトンネル20の径方向へ噴射させる。対向する各円弧面7、7から100度の扇形に噴出するエアーは、トンネル20における横断面均等分割線上で合流してトンネル20の横断面にエアーカーテンを形成する。切羽の近傍では、排気手段(図指省略)によって粉塵の吸引が行われているので、形成されたエアーカーテンは切羽側に移動し、切羽の近傍で発生する粉塵をトンネル20の切羽側に閉じこめる。
【0021】
本発明の方法では、対向する二基の装置S1、S2による噴気を、トンネル20における横断面均等分割線上で合流させてエアーカーテンを形成するようにしたので、一基の装置によってエアーカーテンを形成する従来のエアーカーテンの形成方法に比較して、各装置S1、S2の能力が小さくともトンネル20の横断面にエアーカーテンを形成することが可能であり、エアーカーテンを形成する一対の各装置S1、S2は小型にして軽量である。
【0022】
装置S1、S2は、トンネル20における底面21の両側に配置されても工事の邪魔にならないばかりか、各装置S1、S2を移動させるには、基台1の上面四角に設けられた吊り上げ用ボルト10にワイヤー11を固定し、重機または人力によって装置Sをワイヤー11で吊り上げ、簡便に移動させることが可能である。従って、掘削が進んで切羽の位置が移動すると、移動した切羽の位置に対応して作業環境を好適に維持するエアーカーテンの形成位置を頻繁且つ簡単に替えることができる。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トンネルの底部両側に排気用チャンバーの円弧面を対向させて設置した二基のエアーカーテン装置によってエアーカーテンを形成するようにしたので、個々の装置が小型化、軽量化して、切羽の移動伴う装置の移動と設置が容易となり、作業員の労務負担が少なくて済む。
【0024】
従って、移動する切羽の位置に対応して所望のエアーカーテンの形成位置を頻繁且つ簡単に替えることが可能となり、切羽の近傍の良好な作業環境を容易に維持していくことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエアーカーテン装置の一実施の形態を示す正面図。
【図2】図1のエアーカーテン装置を示す右側面図。
【図3】図1のエアーカーテン装置を示す左側面図。
【図4】図1のエアーカーテン装置を示す背面図。
【図5】本発明によるエアーカーテン形成の実施状態を模試的に示す説明図。
【図6】従来例の装置の切羽近傍での実施状態を示す縦断面側面図。
【図7】図6のA−A矢視方向を示す断面図。
【符号の説明】
1 基台,4 フアン,5 ダクト,6排気用チャンバー,7 円弧面,8 噴射口,20 トンネル,21 底部,
Claims (4)
- 基台に設置された電動機付きフアンにおけるダクトの先端に円弧面を有する排気用チャンバーを設けるとともに前記排気用チャンバーの円弧面に沿って噴射口を開設して成る二基のエアーカーテン装置を備え、前記エアーカーテン装置をトンネルの底部両側に前記排気用チャンバーの円弧面を対向させて設置し、前記排気用チャンバーから前記トンネルの径方向へエアーを噴射することにより、トンネルの横断面にエアーカーテンを形成することを特徴とするエアーカーテンの成形方法。
- トンネルの底部両側に一対を対向配置して前記排気用チャンバーから前記トンネルの径方向へエアーを噴射することにより、トンネルの横断面にエアーカーテンを形成するためのエアーカーテン装置であって、基台に設置された電動機付きフアンにおけるダクトの先端に円弧面を有する排気用チャンバーを設け、前記排気用チャンバーの円弧面に沿って噴射口を開設して成ることを特徴とするエアーカーテン装置。
- 前記排気用チャンバーの円弧面が90度〜110度の範囲内にあることを特徴とする請求項2記載のエアーカーテン装置。
- 前記噴射口がスリット状に形成されていることを特徴とする請求項2又は請求項3記載のエアーカーテン装置。
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