JPH07189599A - トンネル換気方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 換気コストを大幅に低減し、トンネル坑内環
境を良好に保つことを目的とする。 【構成】 ２次覆工したトンネル１の天井アーチ部分１
ｂと、この天井アーチ部分１ｂに対向して配設したシー
ト材５とにより、トンネル１の長手方向に沿って延在す
る空気流通用通路４を形成する。そして、トンネル１の
切羽で発生する汚染空気を送風機１３で吸引し、通路管
１１を通して空気流通用通路４へ圧送することにより、
空気流通用通路４を中継して汚染空気をトンネル１外へ
排出し、トンネル１内を換気する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル内の換気方法
に関し、更に詳しくは、２次覆工したトンネルのアーチ
部分に空気流通用通路を形成し、この空気流通用通路を
利用してトンネル内を換気する換気方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トンネル工事において、特にトン
ネル延長が比較的長い場合等には、トンネル外の比較的
新鮮な空気をトンネル切羽近傍へ圧送する送風機付き通
風管と、掘削により発生する粉塵や内燃機関等からの排
ガスを含んだトンネル切羽近傍の汚染空気をトンネル坑
外へ排出する少なくとも１系統の送風機付き通風管をト
ンネル内にそれぞれ配設し、これらによりトンネル内を
換気するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、トンネルの
換気に使用される通風管の径は、通路トンネルや複線ト
ンネルなどの大断面トンネルであっても、トンネル内空
断面積と坑内機械の占有面積により限界がある。従っ
て、トンネルの長さが長くなる程通風管の圧力損失が増
大し、送風量も著しく低下してしまい、１台の送風機ま
たは１系統の換気通路では十分な換気ができなくなり、
坑内環境を悪化させるという問題がある。そこで、従来
においては、通風管の途中に送風機を増設したり、或は
換気通路を２系統ないしそれ以上設置する方式を採って
いた。しかしながら、送風機を増設する方式では、電力
消費量が増大し、換気コストも上昇する問題があり、ま
た、換気通路を２系統ないしそれ以上にした場合には、
通路管が２倍ないしそれ以上必要になるため、換気通路
の設置コストが大幅に増大し、換気コストも上昇すると
いう問題があった。

【０００４】本発明は、上記のような従来の問題を解決
するものであり、その目的とするところは、換気コスト
を大幅に低減できるとともに、坑内環境を良好に保つこ
とができるトンネルの換気方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、トンネル内の空気を換気する方法
であって、２次覆工したトンネルの天井アーチ部分と該
天井アーチ部分に対向して配設したシート材とにより、
トンネルの長手方向に沿って延在する空気流通用通路を
形成し、空気を前記空気流通用通路を通してトンネル内
外に流通させるようにした。

【０００６】請求項２の発明は、前記空気流通用通路を
形成する２次覆工面は前記シート材と別のシート材によ
り覆われているものである。請求項３の発明は、前記シ
ート材を、トンネルの長手方向に複数枚接合して構成す
る。請求項４の発明は、前記シート材同志をファスナに
より接合したものである。請求項５の発明は、前記空気
流通用通路内の空気の流れを送風機により作るようにし
たものである。請求項６の発明は、前記空気が汚染空気
で、該汚染空気が前記空気流通用通路を通してトンネル
外に排出されるようにしたものである。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明方法をトンネル内の換気設備に適
用した場合の一実施例を示す全体の概略構成図、図２は
図１にＡーＡ線に沿う断面図である。図１及び図２にお
いて、１は例えばＮＡＴＭ工法により掘削される山岳ト
ンネルであり、このトンネル１の内壁面には、図略の支
保工や吹き付けコンクリートによる１次覆工が施された
後に、トンネル１の坑口１ａから２次覆工が施され、２
次覆工コンクリート２が構築されている。３はトンネル
１内に移動可能に配設された２次覆工用のコンクリート
枠である。

【０００８】図１及び図２中、４は２次覆工コンクリー
ト２の天井アーチ部分１ｂにトンネル１の長手方向に沿
って形成した断面積が大きく圧力損失の小さい空気流通
用通路であり、この空気流通用通路４はトンネル１の切
羽近傍で発生する汚染空気をトンネル１外へ排出するた
めのもので、天井アーチ部分１ｂと、これに対向してト
ンネル１の長手方向に延在した非通気性のシート材５と
から構成される。なお、前記シート材５には、数１０ｍ
単位の長さのシートを長手方向に順に継ぎ足すことによ
り構成され、各シート同志は図略のファスナ等により気
密に接合される。

【０００９】前記シート材５の左右両側縁を２次覆工面
に気密に固着するための手段としては、図３に示すよう
に、２次覆工コンクリート２の表面にトンネル１の長手
方向に伸びるシート取付金具６の基部６ａをシール材７
を介し押し当てて、アンカボルト８により２次覆工コン
クリート２に固定する。さらにシート材５の縁部には、
シート材５の長手方向に伸びるシート連結金具９を固着
し、この連結金具９の先端縁９ａをシート取付金具６の
円弧状溝部６ｂ内にシール材１０を介して係合する。こ
れにより、シート材５の左右両側縁が２次覆工コンクリ
ート２に気密に固着され、空気流通用通路４が形成され
る。

【００１０】図１において、１１は空気流通用通路４の
トンネル１側内端とトンネル１の切羽近傍１ｃ間に差し
渡し状態に配設した排気用の通路管であり、この通路管
１１の一端はレジューサ１２を介して空気流通用通路４
の内端に連通され、その他端には、切羽近傍１ｃの汚染
空気を吸引して空気流通用通路４側へ圧送する送風機１
３が連結されている。送風機１３は切羽近傍１ｃに移動
可能に配置した送風機架台１４上に設置されている。１
５は２次覆工が済んだ後のトンネル１箇所と切羽近傍１
ｃ間に差し渡し状態に配設した給気用の通路管であり、
この通路管１５の前記トンネル１箇所側の端部には、ト
ンネル１の坑口から取り入れた比較的新鮮な空気を切羽
側へ供給する送風機１６が連結され、この送風機１６
は、トンネル１内に移動可能に配置したシート敷設兼用
の送風機架台１７上に設置されている。尚、シート敷設
用の架台と送風機１６用の架台とは個別に設けてもよ
い。

【００１１】次に、上記のように構成された本実施例の
動作について説明する。図１において、排気側の送風機
１３を起動すると、トンネル１の切羽で発生する粉塵及
び内燃機関等の排ガスを含む汚染空気は吸引され、通路
管１１を通して空気流通用通路４へ圧送されるととも
に、空気流通用通路４内を通してトンネル１外へ排出さ
れる。この場合、掘進によりトンネル１の長さが増加し
ても排気側通路管１１の長さは一定であるが、空気流通
用通路４は２次覆工の進行に伴いシート材５を継ぎ足す
こといより伸長される。しかも、その断面積は、通路管
１１の断面積の数倍以上になっている。このため、通路
管１１からの吹き出し風量に対する空気流通用通路４の
圧力損失は極めて小さく、送風機１３の圧送風量を抑圧
して低下させるという現象は軽微となる。従って、送風
機１３によるトンネル１内の排気を１系統で効率よく行
うことができる。

【００１２】一方、吸気側の送風機１６が起動される
と、２次覆工の完了したトンネル内の比較的新鮮な空気
が吸引され、この空気は通路管１５を通して切羽近傍１
ｃへ吹き出される。これにより、上記排気動作と協働し
てトンネル１内を効率よく換気できる。

【００１３】上述のような本実施例においては、２次覆
工したトンネル１の天井アーチ部分１ｂと、この天井ア
ーチ部分１ｂに対向して配設したシート材５とにより、
トンネル１の長手方向に沿って延在する空気流通用通路
４を形成し、この空気流通用通路４を利用してトンネル
切羽で発生する汚染空気をトンネル１外へ排出する構成
にしたので、排気側通路を容易に設備することができる
とともに、トンネルの長さが比較的長くなっても、通路
管１１及び送風機１３からなる排気系が一系統で済み、
その結果、換気設備が簡単になり、換気コストを大幅に
低減できる。また、本実施例においては、空気流通用通
路４の断面積を通路管１１の断面積の数倍以上にして、
その圧力損失を大幅に低減できるので、送風機１３の送
風量を低下させるという問題が軽減され、低圧の送風が
可能になる。これに伴い空気流通用通路４からの空気の
漏れを少なくできるとともに、１台の送風機１３でトン
ネル１内の汚染空気を効率よく排気でき、かつ坑内の環
境を良好に保つことができる。

【００１４】さらに、本実施例においては、シート取付
金具６、シート連結金具９及びシール材７、１０を用い
てシート材５を２次覆工面に気密に固着して空気流通用
通路４を構成するため、空気流通用通路４からの空気の
漏れを少なくできるほか、シート材５を利用して空気流
通用通路４を構成するため、空気流通用通路４の設置、
解体が簡便で、その取扱いも容易になる。また、シート
材５は所定長さのシートを図略のファスナにより接合で
きる構成になっているため、トンネルの進行に伴い空気
流通用通路４の長さを容易に調節することができる。

【００１５】なお、上記実施例において、トンネル１の
コンクリート覆工面が汚染空気により汚れるおそれがあ
る場合は、図２の破線に示すように、空気流通用通路４
に対抗するコンクリート覆工面を別のシート材１８によ
りカバーし、シート材５と１８との間に空気流通用通路
４を形成する。これにより、コンクリート覆工面の汚れ
を防止することができる。また、本発明は、上記実施例
に示すように、送風機１３で吸引した汚染空気を通路管
１１を介して空気流通用通路４に圧送する構成のものに
限定されず、例えば、送風機１３からの汚染空気を直接
空気流通用通路４に送り込むようにしてもよい。

【００１６】さらに、上記実施例では、空気流通用通路
４により切羽近傍１ｃの汚染空気をトンネル１の坑口側
に排気する場合について示したが、該空気流通用通路４
によりトンネル１の坑口から取り入れた比較的新鮮な空
気を切羽側へ供給するようにしてもよい。その場合に
は、トンネル１の坑口に短めの送風管を配設し、該送風
管の坑口側の端部に送風機を配設し、送風管の坑内側の
端部にレジューサを介して空気流通用通路４を接続する
と共に、前記送風機１３を省略して、前記短めの送風
管、レジューサ、空気流通用通路４、前記レジューサ１
２、及び通路管１１を介して新鮮空気を切羽側へ供給す
ればよい。また、切羽近傍１ｃの汚染空気は、前記空気
流通用通路４を除いたトンネル１の断面部分を介して前
記トンネル１の坑口側に排出すればよく、その際に、排
気用の送風機を用いるか否かは任意である。

【００１７】さらに、上記実施例では、例えばＮＡＴＭ
工法により掘削された山岳トンネルに本発明を適用した
場合について説明したが、本発明は、例えばシールド機
により掘削される地下トンネル等を含む種々の長さで種
々の形態のトンネル全般に適用可能であることは言うま
でもない。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ンネル内の空気を換気する方法であって、２次覆工した
トンネルの天井アーチ部分と該天井アーチ部分に対向し
て配設したシート材とにより、トンネルの長手方向に沿
って延在する空気流通用通路を形成し、空気を前記空気
流通用通路を通してトンネル内外に流通させるようにし
たので、トンネルの換気設備が簡単になり、換気コスト
を大幅に低減することができるとともに、空気流通用通
路の断面積を大きくできるため、その圧力損失が大幅に
低減され、一系統の換気系でトンネル内を効率よく排気
でき、かつ坑内の環境を良好に保つことができる。ま
た、本発明によれば、前記空気流通用通路に対応する２
次覆工面を前記シート材と別のシート材によりカバーす
ることにより、該空気流通用通路を通過する空気により
２次覆工面が汚れるのを防止できる。さらに、本発明に
よれば、前記シート材を、トンネルの長手方向に複数枚
接合し、各シート材同志をファスナにより接合すること
により、トンネルの進行に伴い空気流通用通路の長さを
容易に調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明換気方法をトンネルの換気設備に適用し
た場合の一実施例を示す全体の概略構成図である。

【図２】図２は図１のＡーＡ線に沿う断面図である。

【図３】図２におけるＢ部分の詳細を示す拡大図であ
る。

【符号の説明】

１ トンネル １ｂ 天井アーチ部 ２ ２次覆工コンクリート ４ 空気流通用通路 ５ シート材 １１ 排気用通路管 １３ 送風機 １５ 給気用通路管 １６ 送風機 １８ シート材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル内の空気を換気する方法であっ
   て、 ２次覆工したトンネルの天井アーチ部分と該天井アーチ
   部分に対向して配設したシート材とにより、トンネルの
   長手方向に沿って延在する空気流通用通路を形成し、 空気を前記空気流通用通路を通してトンネル内外に流通
   させるようにした、 ことを特徴とするトンネル換気方法。
2. 【請求項２】 前記空気流通用通路を形成する２次覆工
   面は前記シート材と別のシート材により覆われている請
   求項１記載のトンネル換気方法。
3. 【請求項３】 前記シート材は、トンネルの長手方向に
   複数枚接合されている請求項１または２記載のトンネル
   換気方法。
4. 【請求項４】 前記シート材同志はファスナにより接合
   されている請求項３記載のトンネル換気方法。
5. 【請求項５】 前記空気流通用通路内の空気の流れは送
   風機により作られる請求項１，２，３，４または５記載
   のトンネル換気方法。
6. 【請求項６】 前記空気は汚染空気で、該汚染空気は前
   記空気流通用通路を通してトンネル外に排出される請求
   項１，２，３または４記載のトンネル換気方法。