JP6150209B2 - Tunnel ventilation method - Google Patents
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Description
本発明は、トンネルを掘削する際に使用するトンネル換気方法に関するものである。 The present invention relates to a tunnel ventilation method used when excavating a tunnel.
トンネルを掘削する際に使用するトンネル換気設備・換気方法としては、トンネル外の空気(外気)等の新鮮な空気を送風するための送風路が備わる設備・方法が存在する。また、当該送風路としては、掘削の進行に応じた融通性が高く、安価であることから、難燃性、軟質性を有するプラスチックやプラスチックコーティング布等からなる風管が多用されている。 As a tunnel ventilation facility and ventilation method used when excavating a tunnel, there are facilities and methods equipped with an air passage for blowing fresh air such as air outside the tunnel (outside air). Further, as the air passage, an air pipe made of a plastic having a flame retardancy and a soft property, a plastic coating cloth, or the like is frequently used because it has high flexibility according to the progress of excavation and is inexpensive.
一方、道路や鉄道、地下備蓄基地、地下発電所等の建設に際しては、トンネルが長距離に及ぶことや、複数に分岐することがある。また、複数に分岐する場合においても、縦坑、横坑、斜坑等の坑道(いわゆるアクセストンネル)の先端部から、本坑、先進導坑、避難坑、水抜き坑等が分岐する場合や、主たるトンネルの途中から1又は複数のトンネルが分岐する場合等、様々な態様が存在する。いずれにしても、これらのトンネルは、複雑な構造を呈することになる。 On the other hand, when constructing roads, railroads, underground storage bases, underground power plants, etc., tunnels may extend over long distances or branch into multiple branches. In addition, even when branching into a plurality of cases, the main shaft, advanced guiding shaft, evacuation shaft, drainage shaft, etc. branch from the tip of a tunnel (so-called access tunnel) such as a vertical shaft, horizontal shaft, inclined shaft, etc. There are various modes such as a case where one or a plurality of tunnels are branched from the middle of the main tunnel. In any case, these tunnels have a complicated structure.
現在、このような長距離に及ぶトンネルや複数に分岐するトンネルにも、短い、あるいは分岐しないトンネルの場合と同様に、風管等を使用したトンネル換気設備・換気方法が利用されている。もっとも、トンネルが長距離に及ぶ場合や複数に分岐する場合は、坑口側のトンネル部に主たる風管を、切羽側のトンネル部に従たる風管をそれぞれ配置し、主たる風管及び従たる風管を、必要により中継器を介在させる等して連通させるのが一般的である。 At present, tunnel ventilation facilities and ventilation methods using wind tubes are used for such long-distance tunnels and tunnels that branch into multiple branches, as in the case of short or non-branching tunnels. Of course, when the tunnel is long-distance or branches into multiple, the main wind pipes are arranged in the tunnel part on the wellhead side, and the wind pipes following the tunnel part on the face side are arranged respectively. In general, the pipes are communicated with each other by interposing a repeater if necessary.
しかるに、坑口側のトンネル部と切羽側のトンネル部とでは、あるいは同じ切羽側のトンネル部でも、各トンネル部に応じて、それぞれトンネル内のダスト(粉塵)濃度やガス濃度(以下、これらの濃度を単に「汚染濃度」とも言う。)が異なり、換気を必要とする程度、つまり送風量が異なる。したがって、長距離に及ぶトンネルや複数に分岐するトンネルの換気設備・換気方法は、より複雑なものになる。 However, in the tunnel part on the wellhead side and the tunnel part on the face side, or in the tunnel part on the same face side, depending on each tunnel part, the dust (dust) concentration and gas concentration (hereinafter referred to as these concentrations) in the tunnel respectively. Are also simply referred to as “contamination concentrations”), differing to the extent that ventilation is required, that is, the amount of air flow. Therefore, the ventilation equipment / ventilation method for long-distance tunnels and tunnels that diverge into multiple tunnels is more complicated.
この点を補足説明すると、まず、例えば、発破工法におけるトンネルの掘削は、マーキング、削孔、装薬、発破、ずり出し、コソク、一次コンクリート吹付け、支保工建込み、二次コンクリート吹付け等の作業を繰り返すことで進行する。そして、各作業毎にトンネル内の汚染濃度が変化する。具体的には、発破、一次コンクリート吹付け、二次コンクリート吹付け時等には汚染濃度が高くなり、それ以外の作業時には汚染濃度が低くなる。少し例を挙げると、必要送風量は、例えば、マーキング時に600m3/min(分)、削孔時に900m3/min(分)、装薬時に900m3/min(分)、発破時に2000m3/min(分)、ずり出し時に1500m3/min(分)、コソク時に1200m3/min(分)、一次コンクリート吹付け時に1500m3/min(分)であるなどとされている。したがって、同じ切羽側のトンネル部でも掘削の進行が異なるため、各トンネル部毎に送風量が異なるのである。また、各切羽側のトンネル部毎に断面積が異なる場合は、このことも送風量が異なる原因となる。さらに、切羽側のトンネル部は掘削の進行にともなって長くなるため、必要送風量が増加する。なお、トンネルの掘削工法としては、発破工法のほかに、例えば、機械掘削工法なども存在する。しかるに、いずれの掘削工法においても、各作業毎にトンネル内の汚染濃度が変化するのは同様である。したがって、後述する本発明は、トンネルの掘削工法いかんに関わらず好適に利用することができる。 To supplement this point, first, for example, tunnel excavation in the blasting method is used for marking, drilling, charging, blasting, sliding, sawing, primary concrete spraying, support construction, secondary concrete spraying, etc. It progresses by repeating the work. And the pollution concentration in a tunnel changes for every operation | work. Specifically, the contamination concentration is high during blasting, primary concrete spraying, secondary concrete spraying, and the like, and the contamination concentration is low during other operations. By way of example a bit, it must blast volume, for example, 600 meters 3 / min (minute) during marking, drilling during 900 meters 3 / min (minute), 900 meters 3 / min (minute) during charge, 2000 m when blasting 3 / Min (min), 1500 m 3 / min (min) at the time of sliding, 1200 m 3 / min (min) at the time of throwing, 1500 m 3 / min (min) at the time of primary concrete spraying. Therefore, since the progress of excavation is different even in the tunnel portion on the same face side, the air flow rate is different for each tunnel portion. In addition, when the cross-sectional area is different for each tunnel portion on each face side, this also causes a difference in the air flow rate. Furthermore, since the tunnel portion on the face side becomes longer as the excavation progresses, the necessary air flow rate increases. In addition to the blasting method, for example, a mechanical excavation method exists as a tunnel excavation method. However, in any excavation method, it is the same that the contamination concentration in the tunnel changes for each work. Therefore, the present invention described later can be suitably used regardless of the tunnel excavation method.
以上のような背景のもと、特許文献1は、主たるトンネルの途中から2本のトンネルが分岐する場合を例に、次のような風管を提案をしている。
すなわち、「吸込口に送風手段を設けた本管の途中の適宜箇所から分岐管を分岐せしめ、該分岐部分の下流側の本管および分岐管内に、各々先端開口部を絞ったレデューサを設けたことを特徴とする分岐管付き風管」である。
Under the background as described above,
That is, “a reducer with a narrowed tip opening was provided in the main pipe and the branch pipe on the downstream side of the branch portion, and the branch pipe was branched from an appropriate place in the middle of the main pipe provided with the air blowing means at the suction port. This is a wind pipe with a branch pipe.
しかるに、この風管を採用すると、分岐管の送風量が増えると本管が負圧となるため、本管が軟質性を有する場合は、萎んでしまうという問題が生じる。そこで、当該風管を採用する場合は、分岐管及び本管の送風量を常に最大に固定する必要があり、エネルギー効率に劣るものとなる。また、当該風管を採用する場合、場合によっては、送風手段を大型化する必要があり、坑口近隣の環境等によっては、送風手段を搬入することができなくなって施工そのものが不可能になってしまうおそれもある。 However, when this wind pipe is adopted, the main pipe becomes negative pressure when the amount of air blown from the branch pipe increases, and therefore, there is a problem that the main pipe is deflated if it has softness. Therefore, when the wind pipe is employed, it is necessary to always fix the air flow rate of the branch pipe and the main pipe to the maximum, which is inferior in energy efficiency. In addition, when adopting the wind pipe, in some cases, it is necessary to increase the size of the air blowing means, and depending on the environment near the wellhead, it becomes impossible to carry in the air blowing means and the construction itself becomes impossible. There is also a risk.
なお、本管が萎んでしまうのを防ぐためには、例えば、レデューサ等の中継器を、本管や分岐管から切り離しておくという方法も考えられる。しかるに、この方法によると、切り離した部分から風管内にトンネル内の汚染空気が流入するおそれがある。また、切り離した部分から新鮮な空気が流出するおそれもある。新鮮な空気の流出は、エネルギー効率の低下を意味する。 In order to prevent the main pipe from deflating, for example, a method of separating a repeater such as a reducer from the main pipe or the branch pipe is also conceivable. However, according to this method, there is a possibility that contaminated air in the tunnel flows into the wind pipe from the separated part. In addition, fresh air may flow out from the separated part. A fresh air spill means a reduction in energy efficiency.
本発明が解決しようとする主たる課題は、トンネルが長距離に及ぶ場合や複数に分岐する場合等においても適用可能なエネルギー効率に優れるトンネル換気方法を提供することにある。 The main problem to be solved by the present invention is to provide a tunnel ventilation method that is excellent in energy efficiency and can be applied even when the tunnel extends over a long distance or when it is branched into a plurality of branches.
上記課題を解決した本発明は次の通りである。
(参考発明1)
トンネルの坑口側に配置される主たる送風路と、この主たる送風路に備わる主たる送風手段と、前記トンネルの切羽側に配置される1又は複数の従たる送風路と、この従たる送風路及び前記主たる送風路を連通する中継器と、を有するトンネル換気設備であって、
前記中継器が、前記主たる送風路からの気体が流入する緩衝空間を有し、この緩衝空間の気体が前記従たる送風路に流出する構成とされ、
前記緩衝空間の圧力を計測する圧力計と、前記従たる送風路に備わる従たる送風手段と、前記圧力計の計測値に基づいて前記主たる送風手段の送風量を制御する主たる制御手段と、前記従たる送風手段の送風量を制御する従たる制御手段と、を有する、
ことを特徴とするトンネル換気設備。
The present invention that has solved the above problems is as follows.
(Reference invention 1)
A main air passage disposed on the tunnel entrance side of the tunnel, main air blowing means provided in the main air passage, one or more subordinate air passages disposed on the face of the tunnel, the subordinate air passage, and the A tunnel ventilation facility having a repeater communicating with a main air passage,
The repeater has a buffer space into which gas from the main air passage flows, and the gas in the buffer space flows out to the sub air passage,
A pressure gauge for measuring the pressure in the buffer space, a secondary air supply means provided in the secondary air passage, a main control means for controlling the air flow rate of the main air supply means based on the measured value of the pressure gauge, Subordinate control means for controlling the amount of air blown by the subordinate air blowing means,
Tunnel ventilation equipment characterized by that.
(参考発明2)
前記従たる送風手段の出口側における圧力を計測する従たる圧力計を備え、
この従たる圧力計の計測値を少なくとも1つのファクターとして、前記従たる制御手段が前記従たる送風手段の送風量を制御する構成とされた、
参考発明1記載のトンネル換気設備。
(Reference invention 2)
A secondary pressure gauge for measuring the pressure on the outlet side of the secondary blowing means,
With the measurement value of the sub pressure gauge as at least one factor, the sub control means is configured to control the air flow rate of the sub air blowing means.
A tunnel ventilation facility according to
(請求項1記載の発明)
トンネルの坑口側に主たる送風路を配置し、この主たる送風路に主たる送風手段を備え、前記トンネルの切羽側に1又は複数の従たる送風路を配置し、この従たる送風路及び前記主たる送風路を中継器で連通し、前記主たる送風路及び前記従たる送風路を通して前記トンネル内に気体を送風するトンネル換気方法であって、
前記中継器として、前記主たる送風路からの気体が流入する緩衝空間を有し、この緩衝空間の気体が前記従たる送風路に流出する構成のものを使用し、
前記緩衝空間は前記従たる送風路に流れる気体のバッファ空間として機能し、前記従たる送風路の送風量が増え始めた場合において前記緩衝空間の気体が前記従たる送風路に流れる気体の不足分を補う構成とされ、
前記緩衝空間の圧力を計測する圧力計を備え、前記従たる送風路に従たる送風手段を備え、前記圧力計の計測値に基づいて前記緩衝空間内の圧力が所定の範囲内となるように前記主たる送風手段を駆動し、もって当該主たる送風手段の送風量を制御する主たる制御手段を備え、前記圧力計の計測値に基づいて前記従たる送風手段の起動及び停止を制御する従たる制御手段を備え、
前記主たる送風路からトンネルの切羽側が複数に分岐し、複数の前記従たる送風路を構成する場合において、
前記主たる送風路に主たる送風量検出器を設け、かつ、複数の前記従たる送風路のそれぞれに従たる送風量検出器を設け、
前記主たる送風量検出器で検出した主送風量と、複数の前記従たる送風量検出器で検出した従送風量の総和とを比較し、偏差が過度に大きい場合、前記従たる送風路において漏風があると判断する、
ことを特徴とするトンネル換気方法。
(Invention of Claim 1)
A main air passage is disposed on the tunnel entrance side, the main air passage is provided with main air blowing means, and one or a plurality of subordinate air passages are disposed on the face side of the tunnel, and the subordinate air passage and the main air passage are provided. A tunnel ventilation method in which a passage is communicated by a relay, and gas is blown into the tunnel through the main air passage and the sub air passage,
As the repeater, it has a buffer space into which the gas from the main air passage flows, and uses the configuration in which the gas in the buffer space flows out to the subordinate air passage,
The buffer space functions as a buffer space for the gas flowing through the secondary air passage, and when the amount of air flowing through the secondary air passage begins to increase, the amount of gas flowing through the secondary air passage through the secondary air passage becomes insufficient. Is made up of
A pressure gauge that measures the pressure in the buffer space, and a blower unit that follows the follower air passage, so that the pressure in the buffer space is within a predetermined range based on the measured value of the pressure gauge. Subordinate control means for controlling the start and stop of the subordinate blower means based on the measured value of the pressure gauge , comprising main control means for driving the main blower means and thereby controlling the amount of air blown by the main blower means With
In the case where the face side of the tunnel is branched into a plurality from the main air passage, and configures the plurality of subordinate air passages,
Providing a main air flow detector in the main air passage, and providing an air flow detector in accordance with each of the subordinate air passages;
When the main air flow rate detected by the main air flow rate detector is compared with the sum of the sub air flow rates detected by the plurality of sub air flow rate detectors, if the deviation is excessively large, air leakage occurs in the sub air flow path. Judge that there is,
A tunnel ventilation method characterized by that.
(主な作用効果)
中継器が主たる送風路からの気体が流入する緩衝空間を有し、当該緩衝空間の圧力に基づいて主たる送風手段の送風量を制御するトンネル換気設備・方法によると、主たる送風手段の送風量を常に最小値とすることができる。したがって、エネルギー効率に優れる。
(Main effects)
According to the tunnel ventilation equipment / method in which the repeater has a buffer space into which gas from the main air passage flows, and controls the air volume of the main air blowing means based on the pressure of the buffer space, the air volume of the main air blowing means is It can always be a minimum value. Therefore, it is excellent in energy efficiency.
また、上記緩衝空間の気体が従たる送風路に流出する構成とされていると、従たる送風路の送風量が増え始めた場合においては、当該緩衝空間の空気が一時的に従たる送風路に流れ込む空気の不足分を補うことになる。したがって、主たる送風手段による送風量の増加に若干タイムラグ(遅れ)があるとしても円滑に送風することができる。
主送風量と従送風量の総和とを比較し、偏差が過度に大きい場合、従たる送風路において漏風があると判断することができ、漏風の有無を適確に判断できる。
ここで、必要な主送風量及び従送風量は、トンネルの断面及び工事の進行長などに基づいて適切な送風量が決定される。したがって、漏風としての判断基準たる、主送風量と従送風量の総和との偏差も対象現場によって適切に選択すればよい。
In addition, when the gas in the buffer space is configured to flow out to the subordinate air passage, the air passage in which the air in the buffer space temporarily follows in the case where the amount of air in the subordinate air passage starts to increase. It will make up for the shortage of air that flows into the. Therefore, even if there is a slight time lag (delay) in the increase in the amount of air blown by the main air blowing means, the air can be smoothly blown.
If the deviation is excessively large by comparing the main air flow rate and the total amount of the sub air flow rate, it can be determined that there is an air leak in the subordinate air passage, and the presence or absence of the air leak can be determined appropriately.
Here, the necessary main air volume and sub-air volume are determined based on the cross section of the tunnel and the progress of the construction. Therefore, the deviation between the main air blowing amount and the sum of the sub air blowing amounts, which is a criterion for determining the air leakage, may be appropriately selected depending on the target site.
(参考発明3)
前記トンネルの切羽側が複数に分岐している場合において、この分岐するトンネルそれぞれに前記従たる送風路を備え、
複数の前記分岐するトンネルにおける汚染濃度の最大合計値が最小値となるように前記分岐するトンネルにおける作業の進行をそれぞれ調節し、前記最大合計値に応じた主たる送風手段を使用する、請求項1記載のトンネル換気方法。
(Reference invention 3)
In the case where the face side of the tunnel is branched into a plurality of branches, each of the branched tunnels includes the subordinate air passage,
The main air blowing means corresponding to the maximum total value is used by adjusting the progress of the work in the branch tunnel so that the maximum total value of the contamination concentration in the plurality of branching tunnels becomes a minimum value. The tunnel ventilation method described.
(主な作用効果)
汚染濃度の最大合計値に基づき、分岐するトンネルにおける作業の進行をそれぞれ調節することで、過度に大容量の送風手段の使用を防止でき、経済的な運転が可能である。
(Main effects)
Based on the maximum total value of the pollutant concentration, the progress of the work at the branch tunnel by adjusting each unduly prevent the use of feed Kazete stages of large, it is possible to economical operation.
本発明によると、トンネルが長距離に及ぶ場合や複数に分岐する場合等においても適用可能なエネルギー効率に優れるトンネル換気方法となる。 According to the present invention, the tunnel ventilation method is excellent in energy efficiency that can be applied even when the tunnel extends over a long distance or when the tunnel is branched into a plurality of branches.
次に、発明を実施するための形態を説明する。
(適用例)
図2に示すように、本形態のトンネル換気装置は、トンネルTの坑口側に配置される主たる送風路2や、トンネルTの切羽側に配置される従たる送風路6、主たる送風路2及び従たる送風路6を連通する中継器3等の装置が、適宜組み合わされて構成される。
Next, modes for carrying out the invention will be described.
(Application example)
As shown in FIG. 2, the tunnel ventilator of the present embodiment includes a
これらの要素2,3,6は、トンネルTが長距離に及ぶ場合には、例えば、図2の(1)に示すように、主たる送風路2、中継器3、従たる送風路6の順に連通させることができる他、図2の(2)に示すように、主たる送風路2、中継器3、従たる送風路6、更に中継器3、従たる送風路6の順に連通させることができる。つまり、本発明のトンネル換気設備・方法は、従たる送風路6を、中継器3を介在させて、直列的に複数本繰り返し連通させることができ、極めて長距離に及ぶトンネルにも適用することができる。
When the tunnel T extends over a long distance, these
また、トンネルTが複数に分岐する場合としては、例えば、図2の(3)に示すように、主たるトンネルTAの途中から複数本の従たるトンネルTBが分岐する場合の他、図2の(4)に示すように、縦坑、横坑、斜坑等の主たるトンネル(アクセストンネル)TAの先端部から、本坑、先進導坑、避難坑、水抜き坑等の従たるトンネルTBが分岐する場合等にも適用することができる。 In addition, as a case where the tunnel T branches into a plurality, for example, as shown in FIG. 2 (3), in addition to the case where a plurality of subordinate tunnels TB branch from the middle of the main tunnel TA, 4) As shown in 4), the tunnel TB followed by the main mine, advanced guiding mine, evacuation mine, drainage mine, etc. branches off from the tip of the main tunnel (access tunnel) TA such as a vertical pit, horizontal mine, and inclined shaft. It can also be applied to cases.
なお、ここで注意を要するのは、本発明のトンネル換気装置・方法においては、主たるトンネルTAに主たる送風路2が、従たるトンネルTBに従たる送風路6がそれぞれ配置されることが必須の要件ではないという点である。すなわち、図3の(1)に示すように、主たるトンネルTAの途中から中継器3を介して従たる送風路6が配置されることも、図3の(2)に示すように、従たるトンネルTBの途中まで主たる送風路2が延在し、従たるトンネルTBの途中から中継器3を介して従たる送風路6が配置されること、あるいはこの従たる送風路6が従たるトンネルTBにおいて中継器3を介して繰り返し配置されることも可能である。
It should be noted that in the tunnel ventilator and method of the present invention, it is essential that the
そこで、以下では、様々な適用態様の中から、図1に示すように、主たるトンネル(アクセストンネル)TAの先端部(終端部)から複数本の、図示例では6本の従たるトンネルTB〜TGが分岐する場合を例に説明する。 Therefore, in the following, among various application modes, as shown in FIG. 1, a plurality of, from the front end portion (termination portion) of the main tunnel (access tunnel) TA, in the illustrated example, six subordinate tunnels TB˜ A case where the TG branches will be described as an example.
(送風路)
本形態においては、送風路として、主たる送風路2、従たる送風路6、及び補助送風路4が備わる。主たる送風路2は、トンネルTの坑口側、図示例では主たるトンネルTAに配置する。また、従たる送風路6は、トンネルTの切羽側、図示例では従たるトンネルTB〜TGに配置する。さらに、補助送風路4は、中継器3と従たる送風手段5とを繋ぐ位置であって、図示例では従たるトンネルTB〜TGに配置する。
(Blower passage)
In this embodiment, a
これらの送風路2,4,6には、いわゆるダクト、風管一般(硬質風管をも含む)を使用することもできる。ただし、経済性や施工性の観点から、軟質性を有する風管(軟質風管)を使用するのが好ましく、軟質性及び難燃性を有する風管を使用するのがより好ましい。軟質性を有する風管としては、ターポリンからなる風管を好適に使用することができる。
For these
(送風手段)
本形態においては、主たる送風路2の送風を行う主たる送風手段1、及び従たる送風路6の送風を行う従たる送風手段5が備わる。主たる送風手段1は、主たるトンネルTAの坑口付近に配置する。主たる送風手段1は、トンネル外の新鮮な空気(外気)を取り込み、主たる送風路2内を送風させる。また、従たる送風手段5は、従たるトンネルTB〜TGの始端側、つまり主たるトンネルTA側に配置する。従たる送風手段5は、中継器3や補助送風路4を介して、主たる送風路2からの空気を取り込み、この空気を切羽に向けて従たる送風路6内を送風させる。
(Blower means)
In this embodiment, a main air blowing means 1 that blows air from the
本形態においては、主たる送風手段1に主たる送風量検出器8Aを、従たる送風手段5に従たる送風量検出器8B〜8Gを、それぞれ設けている。この形態によると、従たる送風量検出器8B〜8Gによる送風量と、主たる送風量検出器8Aによる送風量との関係から、送風路2,4,6からの空気の流出を検出することができる。
In the present embodiment, a main
ここで、本形態においては、トンネルTの切羽側が従たる(分岐する)トンネルTB〜TGに分岐しているので、複数の従たるトンネルTB〜TGにおける汚染濃度の最大合計値が最小値となるように各従たるトンネルTB〜TGにおける作業の進行をそれぞれ調節し、主たる送風手段1として上記最大合計値に応じた装置を使用すると好適である。この形態によると、主たる送風手段1を小型化することができ、搬入や設置等が容易になり、また、エネルギー効率に優れる。 Here, in this embodiment, since the face side of the tunnel T branches to the subordinate tunnels TB to TG, the maximum total value of the contamination concentrations in the plurality of subordinate tunnels TB to TG becomes the minimum value. Thus, it is preferable to adjust the progress of the work in each of the subordinate tunnels TB to TG and use a device corresponding to the maximum total value as the main blowing means 1. According to this form, the main air blowing means 1 can be reduced in size, carrying-in, installation, etc. become easy, and it is excellent in energy efficiency.
(中継器)
本形態においては、主たる送風路2と従たる送風路6とを、図示例では補助送風路4を介して連通する中継器3が備わる。この中継器3は、主たるトンネルTAの先端部(終端部)であって従たるトンネルTB〜TGが分岐する分岐部付近に配置する。
(Repeater)
In this embodiment, a
中継器3は、主たる送風路2及び従たる送風路6、あるいは補助送風路4に対して、送風路2,4,6内の空気が流出しないように、かつトンネルT(TA〜TG)内の汚染空気が送風路2,4,6内に流入しないように接続する。
The
ここで、本形態の中継器3は、主たる送風路2からの空気が流入する図示しない緩衝空間を有し、かつこの緩衝空間の空気が、従たる送風路6、あるいは補助送風路4に流出する構成とされている、との特徴を有する。この構成の中継器3を使用すると、従たる送風路6、あるいは補助送風路4の送風量が増え始めた場合において、緩衝空間の空気が一時的に従たる送風路6、あるいは補助送風路4に流れ込む空気の不足分を補うことになる。したがって、主たる送風手段1による送風量の増加が若干遅れるとしても、円滑に送風を継続することができる。つまり、中継器3の緩衝空間は、送風する空気のバッファ空間として機能する。
Here, the
なお、従たるトンネルTB〜TGが複数である本形態において、従たる送風手段5の送風量は、各従たる送風手段5毎に各別に変化するため、従たる送風手段5の合計送風量の変化が極めて激しい。したがって、この緩衝空間の存在は極めて有用である。 Note that, in the present embodiment in which there are a plurality of subordinate tunnels TB to TG, the amount of air blown by the subordinate blower means 5 changes for each subordinate blower means 5, so that the total amount of air blown by the subordinate blower means 5 is Change is extremely intense. Therefore, the presence of this buffer space is extremely useful.
このように、中継器3の緩衝空間は、バッファとして機能するものである以上、単に空間であればよいというのではなく、所定以上の容量を有する空間である必要がある。この緩衝空間の必要容量は、主たる送風手段1の性能等によって異なるため一概には言えず、主たる送風手段1自体の性能の他、この主たる送風手段1を制御する制御手段の性能、場合によっては従たる送風手段5の性能等をも考慮して決定することになる。ただし、緩衝空間の容量が多いと本形態のトンネル換気設備・方法に大きな不都合が生じるというものではないので、搬送や設置等の点で問題が生じないようであれば、緩衝空間を大きめに、例えば、主たる送風路2の容量の1.5〜3.0倍となるように設定するとよい。
Thus, since the buffer space of the
また、中継器3の緩衝空間は、バッファとして機能するものである以上、圧力変動によって膨縮しない材料からなるのが好ましい。具体的には、例えば、−200〜+200Paの圧力で膨縮しない材料からなる剛の構造体であるのが好ましい。ただし、トンネル内における施工の安全性は極めて重要であり、中継器3の損壊という不測の事態が生じないようにする必要がある。したがって、図示例のように、中継器3に緩衝空間と連通する正圧安全弁12及び負圧安全弁12を設けておくのが好ましい。
Further, the buffer space of the
(主たる送風手段の制御)
本形態においては、上記緩衝空間の圧力を計測する圧力計9と、この圧力計9の計測値に基づいて主たる送風手段1の送風量を制御する主たる制御手段、例えば、PID制御手段とが備わる。この形態においては、例えば、圧力計9の信号(計測値)が、必要によりコントローラ10に取り込まれる等したうえで、緩衝空間内の圧力が所定の範囲内となるように、インバータ制御器11を介して主たる送風手段1を駆動し、もって送風量を制御する。これにより、主たる送風手段1がインバータ制御器11から与えられた回転数指令に基づいて回転し、主たる送風路2を通して中継器3の緩衝空間に所定の風量を送風することになり、緩衝空間内の圧力が所定の範囲内に治まるようになる。
(Control of main air blowing means)
In this embodiment, a
緩衝空間内の圧力は、0〜300Paとなるように設定するのが好ましく、+100Pa(正圧)となるように設定するのがより好ましい。圧力を上記範囲とすれば、中継器3の緩衝空間における空気の流入・流出防止と、経済性とのバランスをとることができる。
The pressure in the buffer space is preferably set to be 0 to 300 Pa, and more preferably set to be +100 Pa (positive pressure). If the pressure is within the above range, it is possible to balance the prevention of air inflow / outflow in the buffer space of the
また、本形態においては、中継器3に緩衝空間が備わるものの、円滑な送風という観点からは、主たる送風手段1として、風量の加速時間及び減速時間が、従たる送風手段5におけるようよりも、速いものを使用し、あるいは速くなるように設定するのが好ましい。
Further, in this embodiment, although the
(従たる送風手段の制御)
従たる送風手段5の送風量は、例えば、従たるトンネルTB〜TB内のダスト濃度センサやガス濃度センサ等において計測された粉塵(ダスト)濃度、COガス濃度、NO2ガス濃度等の汚染濃度に基づいて決定することができる。
(Subordinate blower control)
The amount of air blown by the subordinate air blowing means 5 is, for example, the contamination concentration such as dust (dust) concentration, CO gas concentration, and NO 2 gas concentration measured by the dust concentration sensor or gas concentration sensor in the sub tunnels TB to TB. Can be determined based on
ただし、従たる送風手段5の出口部に従たる圧力計を備え、この従たる圧力計の計測値をも考慮して送風量を決定するのが好ましい。従たるトンネルTB〜TGは、掘削の進行にともなって長くなり、長くなると必要送風量が増え、また、従たる送風手段5の出口部における圧力が高くなる。したがって、従たる圧力計の計測値をも考慮して送風量を決定することで、従たるトンネルTB〜TGの長さにも対応した適切な送風量が決定されることになる。
ここで、送風手段5送風量はトンネルの断面及び工事の進行長などに基づいて適宜選択される。
However, it is preferable to provide a pressure gauge according to the outlet portion of the subordinate air blowing means 5 and determine the amount of air flow in consideration of the measured value of the subordinate pressure gauge . The subordinate tunnels TB to TG become longer as the excavation progresses, and as the length increases, the necessary air flow increases, and the pressure at the outlet of the subordinate air blowing means 5 increases. Therefore, by determining the blowing amount in consideration of the measurement value of the sub pressure gauge, an appropriate blowing amount corresponding to the length of the sub tunnels TB to TG is determined.
Here, the air blowing amount of the air blowing means 5 is appropriately selected based on the cross section of the tunnel and the construction progress length.
(その他)
従たるトンネルTB〜TGにおいて、換気が必要になった場合は、例えば、連絡風管4に設けられたダンパ等の開閉手段7を開くとともに、従たる送風手段5を起動して、従たる送風路TB〜TGの送風を行う。この際、従たる送風機5の起動には、緩衝空間の圧力が50Pa以上という条件を付加することもでき、また、緩衝空間の圧力が0Pa以下になったら停止するという条件を付加することもできる。
(Other)
When ventilation is required in the subordinate tunnels TB to TG, for example, the opening and closing means 7 such as a damper provided in the
開閉手段7の種類・構造等は特に限定されないが、安全性及び円滑性を考慮するのであれば、エア駆動による自動開閉式のダンパを使用するのが好ましい。 The type, structure, etc. of the opening / closing means 7 are not particularly limited. However, if safety and smoothness are taken into consideration, it is preferable to use an air-operated automatic opening / closing damper.
また、従たるトンネルTB〜TGの換気方式も特に限定されないが、通常は、国又は公的機関が定めた換気方式によることになる。 Moreover, although the ventilation system of the subordinate tunnel TB-TG is not specifically limited, Usually, it will be based on the ventilation system which the country or the public organization established.
本発明は、トンネルを掘削する際に使用するトンネル換気方法として適用可能である。 The present invention is applicable as a tunnel ventilation method used when excavating a tunnel.
1 主たる送風手段
2 主たる送風路
3 中継器
4 補助送風路
5 従たる送風手段
6 従たる送風路
7 ダンパ
8 送風量センサ
9 従たる圧力計
10 コントローラ
11 インバータ制御器
12 安全弁
TA 主たるトンネル
TB〜TG 従たるトンネル
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記中継器として、前記主たる送風路からの気体が流入する緩衝空間を有し、この緩衝空間の気体が前記従たる送風路に流出する構成のものを使用し、
前記緩衝空間は前記従たる送風路に流れる気体のバッファ空間として機能し、前記従たる送風路の送風量が増え始めた場合において前記緩衝空間の気体が前記従たる送風路に流れる気体の不足分を補う構成とされ、
前記緩衝空間の圧力を計測する圧力計を備え、前記従たる送風路に従たる送風手段を備え、前記圧力計の計測値に基づいて前記緩衝空間内の圧力が所定の範囲内となるように前記主たる送風手段を駆動し、もって当該主たる送風手段の送風量を制御する主たる制御手段を備え、前記圧力計の計測値に基づいて前記従たる送風手段の起動及び停止を制御する従たる制御手段を備え、
前記主たる送風路からトンネルの切羽側が複数に分岐し、複数の前記従たる送風路を構成する場合において、
前記主たる送風路に主たる送風量検出器を設け、かつ、複数の前記従たる送風路のそれぞれに従たる送風量検出器を設け、
前記主たる送風量検出器で検出した主送風量と、複数の前記従たる送風量検出器で検出した従送風量の総和とを比較し、偏差が過度に大きい場合、前記従たる送風路において漏風があると判断する、
ことを特徴とするトンネル換気方法。 A main air passage is disposed on the tunnel entrance side, the main air passage is provided with main air blowing means, and one or a plurality of subordinate air passages are disposed on the face side of the tunnel, and the subordinate air passage and the main air passage are provided. A tunnel ventilation method in which a passage is communicated by a relay, and gas is blown into the tunnel through the main air passage and the sub air passage,
As the repeater, it has a buffer space into which the gas from the main air passage flows, and uses the configuration in which the gas in the buffer space flows out to the subordinate air passage,
The buffer space functions as a buffer space for the gas flowing through the secondary air passage, and when the amount of air flowing through the secondary air passage begins to increase, the amount of gas flowing through the secondary air passage through the secondary air passage becomes insufficient. Is made up of
A pressure gauge that measures the pressure in the buffer space, and a blower unit that follows the follower air passage, so that the pressure in the buffer space is within a predetermined range based on the measured value of the pressure gauge. Subordinate control means for controlling the start and stop of the subordinate blower means based on the measured value of the pressure gauge , comprising main control means for driving the main blower means and thereby controlling the amount of air blown by the main blower means With
In the case where the face side of the tunnel is branched into a plurality from the main air passage, and configures the plurality of subordinate air passages,
Providing a main air flow detector in the main air passage, and providing an air flow detector in accordance with each of the subordinate air passages;
When the main air flow rate detected by the main air flow rate detector is compared with the sum of the sub air flow rates detected by the plurality of sub air flow rate detectors, if the deviation is excessively large, air leakage occurs in the sub air flow path. Judge that there is,
A tunnel ventilation method characterized by that.
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