JP6269147B2 - Flexible duct device - Google Patents
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Description
本発明は、トンネル内に設置される風管または通気管などの可撓性ダクト装置に関する。詳しくは、ダクトの下方を通行する車両等と接触することを防止することができる可撓性ダクト装置に関する。 The present invention relates to a flexible duct device such as a wind pipe or a vent pipe installed in a tunnel. Specifically, the present invention relates to a flexible duct device that can prevent contact with a vehicle or the like that passes under the duct.
トンネル工事現場では、切羽での作業によって粉塵が発生し、作業環境が悪化する。切羽の作業環境を改善するため、切羽近傍に新鮮な空気を送って希釈するとともに、切羽近傍の空気を坑外へ排出することで、切羽の作業空間を新鮮な空気で満たすようにしている。 At the tunnel construction site, dust is generated by work at the face and the working environment is deteriorated. In order to improve the working environment of the working face, fresh air is sent to the vicinity of the working face for dilution, and the air in the vicinity of the working face is discharged to the outside of the well so that the working space of the working face is filled with fresh air.
切羽へ新鮮な空気を送る及び排気手段として、ダクトが用いられる。たとえば、坑口側から切羽側へ向かってトンネル天井付近にガイドレールを設け、このレールからメッセンジャーワイヤーを垂れ下げ、メッセンジャーワイヤーの下端に設けたハンガーによりがダクトを吊持している(特許文献1)。 Ducts are used to send fresh air to the face and as an exhaust means. For example, a guide rail is provided near the tunnel ceiling from the wellhead side to the face side, a messenger wire is suspended from this rail, and a duct is suspended by a hanger provided at the lower end of the messenger wire (Patent Document 1). .
ダクトの素材としては、経済性や取扱い易さに優れる難燃性のターポリン(ポリエステル生地をプラスチックで挟んだ)シートが汎用されている。この可撓性ターポリンダクトは、軽量であるとともに可撓性を有するため、取扱い性に優れる。 As a material for the duct, a flame-retardant tarpaulin (polyester cloth sandwiched between plastics) sheet that is excellent in economic efficiency and ease of handling is widely used. Since this flexible tarpaulin duct is lightweight and has flexibility, it is excellent in handleability.
このダクトは、内部に風が通っている時は、風圧によって膨らみ、横断面が略円形となる。しかし、風が通っていない時は垂れ下がるため、トンネルの路面からダクトまでの距離が短くなってしまう。また、換気量を自動制御して少風量で運転しているときも、同様に垂れ下がる場合がある。 The duct swells due to wind pressure when wind passes through it, and has a substantially circular cross section. However, when the wind does not pass, it hangs down, and the distance from the tunnel surface to the duct is shortened. In addition, when the air volume is automatically controlled to operate with a small air volume, the air volume may also drop.
一般に、トンネル路面からダクトまでの距離は、本坑よりも作業坑のほうが短い。作業坑は最低限度の断面積で設計されることが多く、ターポリンダクトのスペースも円形を保持していることを想定して設計され、ダクトと車両天板とのクリアランスを100〜300mm程度に設計していることが多い。 In general, the distance from the tunnel road surface to the duct is shorter in the working mine than in the main mine. Work pits are often designed with a minimum cross-sectional area, and the tarpaulin duct space is designed to maintain a circular shape, and the clearance between the duct and the vehicle top plate is designed to be about 100 to 300 mm. Often doing.
しかしながら、ダクトが垂れ下がった状態で、ダクトと車両が接触して、ダクトが破損する可能性がある。特に、近年のトンネル工事は大断面であることが多く、急速施工が要求されることから、ダクトも必然的に大口径になる傾向があり、無通風時に垂れ下がる距離も長くなる。 However, in a state where the duct hangs down, the duct and the vehicle may come into contact with each other and the duct may be damaged. In particular, tunnel construction in recent years often has a large cross section, and since rapid construction is required, the duct inevitably tends to have a large diameter, and the distance that hangs down when there is no ventilation is long.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ダクトの垂下りを防止できる可撓性ダクト装置の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a flexible duct device that can prevent the duct from hanging down.
本発明は、トンネルの換気に用いる可撓性ダクト装置であって、
通風時に内空断面が膨らみ、無通風時に垂れ下がる可撓性シート材料からなるダクトと、
前記ダクトの底部に位置し、前記ダクト下部を支える支持部材と、
前記ダクトの上方に位置し、前記支持部材を上方から支持する吊持手段と、
前記支持部材と吊持手段とを連結する伸縮性の連結部材と、
を有することを特徴とする。
The present invention is a flexible duct device used for ventilation of a tunnel,
A duct made of a flexible sheet material that swells when the air is ventilated and hangs down when no air is ventilated;
A support member located at the bottom of the duct and supporting the lower part of the duct;
A suspension means located above the duct and supporting the support member from above;
An elastic connecting member for connecting the support member and the suspension means;
It is characterized by having.
可撓性ダクトの素材としては、ターポリンのほか、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。このような素材のダクトは、軽量であるとともに可撓性であるため、取扱い性に優れるという利点がある。一方、通風時に風圧によって膨らむが、無通風時に自重によって垂れ下がるという難点がある。 Examples of the material for the flexible duct include tarpaulin, polyethylene, polypropylene, and the like. Since the duct made of such a material is lightweight and flexible, there is an advantage that it is easy to handle. On the other hand, it swells due to wind pressure when it is ventilated, but it hangs down due to its own weight when there is no ventilation.
そこで、本発明に係る装置は、通風時に内空断面が膨らみ、無通風時に垂れ下がる可撓性シート材料からなるダクトの底部に支持部材を配置し、前記ダクト下部を支え、これを持ち上げ、ダクトの下端部を上方に持ち上げるので、トンネル内を走行する車両との接触などを防止できる。 In view of this, the apparatus according to the present invention has a support member disposed at the bottom of a duct made of a flexible sheet material that swells when ventilated and hangs down when there is no ventilation, supports the lower part of the duct, lifts it, Since the lower end is lifted upward, contact with a vehicle traveling in the tunnel can be prevented.
そして、通風時には、ダクトの内空断面が膨らむようになる。その膨張力により、伸縮性の連結部材が伸長することにより、ダクトが円形断面に近い状態に変形するので、通気抵抗が少ない状態で通風が可能となる。 When the air is ventilated, the inner cross section of the duct swells. Due to the expansion force, the stretchable connecting member is extended, so that the duct is deformed to a state close to a circular cross section, so that ventilation can be performed with less airflow resistance.
前記支持部材は、ダクトの長手方向に延在し、棒状または管状などの長尺部材により構成することが好ましい。ただし、その長さはトラックなどによる運搬を考慮して、たとえば5m前後の長さに分割したものとすることができる。 The support member preferably extends in the longitudinal direction of the duct and is constituted by a long member such as a rod or a tube. However, the length can be divided into, for example, a length of about 5 m in consideration of transportation by a truck or the like.
また、支持部材はダクトを支持して垂れ下がりを防止するものであるから、少なくともダクトより撓みの小さい実質的に非可撓性の部材からなるのが好ましい。また、重量的に鋼製などのものものより軽量のものが好ましく、かつ、強度の点からは、プラスチック材料より、たとえばFRP材料などが好適である。アルミニウム合金部材などでもよい。 Further, since the support member supports the duct and prevents drooping, it is preferable that the support member is made of a substantially inflexible member having at least a smaller deflection than the duct. Further, a material that is lighter than that made of steel or the like is preferable in terms of weight, and in terms of strength, for example, an FRP material is preferable to a plastic material. An aluminum alloy member may be used.
他方、連結部材は、伸縮性部材からなる。好ましい形態は伸縮性材料、たとえばゴム製のものである。連結部材が、伸縮性材料からなると、通風時に内空断面が膨らんだとき、最大断面まで膨らむとき、連結部材が伸長し、ダクト断面が円形になり易い利点がある。 On the other hand, the connecting member is made of a stretchable member. A preferred form is a stretchable material such as rubber. When the connecting member is made of a stretchable material, there is an advantage that when the inner air cross section swells during ventilation, the connecting member expands and the duct cross section easily becomes circular when the inner cross section swells to the maximum cross section.
前記支持部材は、ダクト断面の最下部に一本設けるほか、ダクト底部であってダクトの中心を通る鉛直面の左右均等位置に設けることもできる。後者の場合、ダクトを吊り上げている状態での安定性に優れる。 In addition to providing the support member at the lowermost part of the duct cross section, it can also be provided at the left and right equal positions on the vertical plane that is the bottom of the duct and passes through the center of the duct. In the latter case, excellent stability in the state that the upper up hanging duct.
支持部材は、ダクトの外側に配置するのが望ましい。外側に配置することで、取り付け作業や保守作業が容易になる。内面に設ける場合には、ダクトの壁と支持部材とを結ぶ紐などの取り付け部材を使用することができる。 The support member is desirably disposed outside the duct. By disposing outside, installation work and maintenance work become easy. When provided on the inner surface, an attachment member such as a string connecting the wall of the duct and the support member can be used.
また、支持部材をトンネル内に搬入する際は、ダクト及び支持部材を長手方向で複数に分割した状態で搬入し、現場で組み立てを行うと良い。 Moreover, when carrying in a support member in a tunnel, it is good to carry in in the state which divided | segmented the duct and the support member into plurality in the longitudinal direction, and to assemble on site.
一方、連結部材としては、ゴム(弾性部材)紐、ゴム(弾性部材)チューブ等による弾性部材のほかに、バランスウェート等によるつるべ方式を考えることができる。このつるべ方式とは、索の両端にバランスウェートを繋ぎ、井戸の釣瓶のように、一方のバランスウェートを引き上げると、もう一方のバランスウェートが降りてくる方式である。 On the other hand, as a connecting member, a sliding method using a balance weight or the like can be considered in addition to an elastic member using a rubber (elastic member) string, a rubber (elastic member) tube, or the like. This swaying method is a method in which a balance weight is connected to both ends of a rope, and when one balance weight is pulled up like a well's fishing bottle, the other balance weight comes down.
また、連結部材は、ダクト上部からダクトを貫通してダクト底部の支持部材に連結できる。また、ダクトの上方からダクトの外面を抱きかかえるように設けたものでもよい。前者の形態であると、連結部材が特に弾性材料からなるとき、後者の場合より、連結部材が伸長しながら、通風時にダクトが容易に膨らむため、ダクトを円形に保持し易い。 Further, the connecting member can be connected to the support member at the bottom of the duct through the duct from the top of the duct. Further, it may be provided so as to hold the outer surface of the duct from above the duct. In the former form, when the connecting member is made of an elastic material, the duct easily swells when ventilating while the connecting member is extended, compared to the latter case, and thus the duct is easily held in a circular shape.
通風時は、少ない風量で内圧が低くても、外形を円形に保ち、風を通り抜けやすくする必要がある。一方、無通風時は、速やかに垂下りを防止する必要がある。そのため、弾性部材の引張力に関し、垂下り代の重量支持と膨らみ時の荷重をできる限り接近させると良い。 During ventilation, it is necessary to keep the outer shape circular and make it easy to pass through the wind even if the air pressure is low and the internal pressure is low. On the other hand, when there is no ventilation, it is necessary to prevent drooping quickly. Therefore, regarding the tensile force of the elastic member, it is preferable that the weight support at the sag and the load at the time of swelling are as close as possible.
本発明によれば、ダクトの垂下りを防止することができる。そのため、ダクトとその下方を通行する車両との接触を防ぎ、ダクトの破損を防止できる。 According to the present invention, it is possible to prevent the duct from hanging down. Therefore, contact between the duct and the vehicle passing therebelow can be prevented, and damage to the duct can be prevented.
以下、本発明に係るダクト垂下り防止装置1の好適な実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明及び図面は、本発明の実施形態の一例を示したものにすぎず、本発明の内容をこの実施形態に限定して解釈すべきではない。
Hereinafter, a preferred embodiment of the duct
(第1実施形態)
第1実施形態を図1〜図3に示す。ダクト2内に風が通っている時(通風時)の状態を示したのが図1(A)および図2であり、風が通っていない時(無通風時)の状態を示したのが図1(B)および図3である。
(First embodiment)
A first embodiment is shown in FIGS. FIG. 1 (A) and FIG. 2 show the state when the wind is passing through the duct 2 (during ventilation), and shows the state when the wind is not passing (when there is no ventilation). FIG. 1B and FIG.
(構造)
まず、第1実施形態のダクト垂下り防止装置1の構造を説明する。
トンネル天井付近には、坑口側から切羽側へ向って、レール6が配されている。レール6の長手方向には、所定の間隔を開けながら、複数のワイヤー5(図2、図3では、2つのワイヤー)が垂下っている。この例では、ワイヤー5及びレール6が、トンネル天井側でパイプ4などの支持部材を上方から支持する吊持部材を構成している。
ワイヤー5の下端部は、ゴム紐3(連結部材3の一例)の上端部と連結されている。そして、ゴム紐3の下端部は、パイプ4(支持部材4の一例)と連結されている。ダクト2の最上部(ダクトの中心を通る鉛直面C)h1(図8参照)では、ワイヤー5がゴム紐3の上端部と固着され、ダクト2の最下部(下端部)h2では、パイプ支持部材)4がゴム紐3の下端部と連結されている。
(Construction)
First, the structure of the duct
In the vicinity of the tunnel ceiling, a
The lower end portion of the
ダクト2の長手方向(軸方向)の長さはたとえば5mであり、複数本のダクト2、が図示しない連結手段によって連結されることで、最終的に数十m以上の長さのダクト2が形成される。なお、図2、図3は、ダクト2の部分図である。
The length of the
坑口側に図示しない送風機が設けられ、トンネル外の新鮮な空気を、ダクト2を介して、切羽の作業空間へ送る。または、坑口側に図示しない吸引機が設けられ、切羽の作業空間で発生した汚染空気を、ダクト2を介して吸引し、吸引した汚染空気を、図示しない除塵機で除塵した後、トンネル外へ放出する。
A blower (not shown) is provided on the wellhead side, and fresh air outside the tunnel is sent to the working space of the face via the
(ダクト2)
ダクト2は、可撓性に優れるたとえばターポリンのシートからなる。このターポリンのシートは可撓性であるため、図1(A)及び図2に示すように、通風時は、ダクト2内を通る空気の風圧(ダクト2の内圧)によって、たとえば円形断面に膨らむ。一方、無通風時は、風圧がなくなるため、重力によって垂れ下がる。
(Duct 2)
The
前記のように、無通風時にダクト2が垂れ下がるが、ゴム紐3が収縮することによって前記パイプ(連結部材)4が吊り上り、ダクト2の垂下りを防止(抑制)効果を高める。通常、ダクト底部Bの幅方向中央部分Cが最も垂れ下がるが、その部分にパイプ4を配して吊り上げて、垂下りを防止できる。
As described above, the
パイプ4を吊り上げた無通風状態を図1(B)及び図3に示す。パイプ4を吊り上げると、それにつられてダクト2の底部Bが吊り上り、ダクト2の両側部N、Nが垂れ下がることになる。しかし、ダクト2の底部Bを吊り上げない場合(図8の(B)図)と比べて、ダクト2の垂れ下がる距離が短くなる。このパイプ4を吊り上げた時、ダクト2の上端部h1から下端部h3(垂下がっている部分の最下部)までの距離Pを、通風時のダクト2の直径D内に収めるように設計する。その結果、ダクト2とその下方を通行する車両天板とのクリアランスが短くても、ダクト2と車両が接触しないため、ダクト2の破損を防ぐことができる。
FIG. 1B and FIG. 3 show the state of no ventilation where the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と重複する部分は説明を割愛し、特徴的な部分のみ説明する。第2実施形態の通風時を図4(A)に、無通風時を図4(B)に示す。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In addition, the description which overlaps with 1st Embodiment is omitted, and only a characteristic part is demonstrated. FIG. 4A shows the time of ventilation according to the second embodiment, and FIG. 4B shows the time of no ventilation.
(支持部材4・連結部材3)
第2実施形態では図4に示すように、同一横断面に支持部材4と連結部材3がそれぞれ2つずつ設けられている。具体的には、ダクト2底部Bの幅方向に左右均等にパイプ4が配置され、パイプ4とダクト2上部をそれぞれゴム紐3で繋いでいる構造となっている。図4においてパイプ4を配置している位置は、ダクト2の軸心Sを通過する仮想の垂線Vと、左側のパイプ4Lと結合されたゴム紐3Lの間の角度αが、たとえば16.35°であり、前記仮想垂線Vと右側のパイプ4Rと結合されたゴム紐3Rの間の角度βもたとえば16.35°である。合計では、左側のパイプ4Lと結合されたゴム紐3Lと、右側のパイプ4Rと結合されたゴム紐3Rの間の角度γは、32.7°となっている。この2つのゴム紐3L、3R間の角度γは任意に変更することができる。
(
In the second embodiment, as shown in FIG. 4, two supporting
第2実施形態の場合、ゴム紐3が収縮するとパイプ4が吊り上り、ダクト2の両側部N、N及び底部Bの中央が垂れ下がる。すなわち、第1実施形態では、吊り上げられたパイプ4より下方に垂れ下がる箇所は2箇所(図1(B)のN、N)であるが、第2実施形態ではその数が3箇所(図4(B)のN、B、N)となる。
In the case of the second embodiment, when the
無通風時に、ダクト2の上端部からダクト2の下端部(垂下がっている部分の最下部)までの距離Pをダクト2の直径D内に収めようとする場合、第1実施形態よりも第2実施形態のほうが、パイプ4を吊り上げる距離Rが短い(第1実施形態の約半分の距離になる)という利点がある。そのため、ダクト2やパイプ4の重さが第1実施例と同じである場合、引張力のより弱いゴム紐3で足りる。
When the distance P from the upper end of the
(その他)
前記の記載では、第1実施形態と第2実施形態を例に挙げて説明したが、ダクト2の垂下り代の重量支持と膨み時の荷重は出来る限り接近させた方がよい。すなわち、無通風時は支持部材4を速やかに吊り上げて(連結部材3を速やかに収縮させて)垂下りを防止する一方、通風時はダクト2内部を通る風の量が少なくても、ダクト2の形状を円形に保持する必要がある。
(Other)
In the above description, the first embodiment and the second embodiment have been described as examples. However, it is preferable that the weight support at the sag of the
また、図6に示すように、弾性部材及び支持部材の数は、任意に増やすことができる。 Moreover, as shown in FIG. 6, the number of elastic members and support members can be increased arbitrarily.
また、図7に示すように、支持部材4を長手方向で分割する形態にしても良い。このように分割した場合は、支持部材4A、4B間の距離を長くせず、分割しないときよりもダクト2の吊り上げ距離Rを少し長くすることで、無通風時のダクト2の上端部h1から下端部h3までの距離Pを、ダクト2の直径D以内に収めることができる。
Further, as shown in FIG. 7, the
1 ダクト垂下り防止装置
2 ダクト
3 弾性部材(例:ゴム紐)
4 支持部材(例:パイプ)
5 ワイヤー
6 レール
h1 ダクト上端部
h2 通風時のダクト下端部
h3 無通風時のダクト下端部
B ダクトの底部
C ダクトの幅方向中央
D 直径
H ダクト高さ方向
L1 ダクトの長手方向(ダクトの軸方向)
L2 パイプの長手方向(パイプの軸方向)
N ダクトの側部
P 無通風時のダクトの上端部h1から下端部h3までの距離
Q ダクトの直径から吊り上げる距離を引いた距離
R ダクトの吊り上げ距離
S 軸心
T 従来例において、無通風時にダクトの直径を越えて垂れ下がる部分の長さ
U 従来例において、無通風時のダクトの上端部から下端部までの長さ
V ダクトの軸心を通過する仮想垂線
W ダクト幅方向
1 Duct
4 Support members (eg pipes)
5
L2 Pipe longitudinal direction (pipe axial direction)
N Duct side P P Distance from the upper end h1 to the lower end h3 of the duct when there is no ventilation Q Distance obtained by subtracting the lifting distance from the diameter of the duct R Lifting distance of the duct S Axis T T The length of the part that hangs over the diameter of the pipe U In the conventional example, the length from the upper end to the lower end of the duct when there is no ventilation V The virtual perpendicular that passes through the axis of the duct W Duct width direction
Claims (4)
通風時に内空断面が膨らみ、無通風時に垂れ下がる可撓性シート材料からなるダクトと、
前記ダクトの底部に位置し、前記ダクト下部を支える支持部材と、
前記ダクトの上方に位置し、前記支持部材を上方から支持する吊持手段と、
前記支持部材と吊持手段とを連結する伸縮性の連結部材と、
を有することを特徴とする可撓性ダクト装置。 A flexible duct device used for tunnel ventilation,
A duct made of a flexible sheet material that swells when the air is ventilated and hangs down when no air is ventilated;
A support member located at the bottom of the duct and supporting the lower part of the duct;
A suspension means located above the duct and supporting the support member from above;
An elastic connecting member for connecting the support member and the suspension means;
A flexible duct device comprising:
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JP2014029741A JP6269147B2 (en) | 2014-02-19 | 2014-02-19 | Flexible duct device |
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2014
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