(57)【要約】【課題】風管および照明を、トンネル工事の進捗に応じて簡易に延長あるいは移設することを可能としたトンネル換気装置を提案する。【解決手段】トンネルＴの頂部または肩部に配設された風管２と、風管２に設置された発光体３とを備えるトンネル換気装置１である。風管２は、複数の筒体２１を連結することにより形成されており、筒体２１には、発光体３に電力を供給する電線４が配線されている。電線４の端部には、他の筒体２１に配線された電線４と接続されるコネクター４１が設置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの頂部または肩部に配設された風管と、
前記風管に設置された発光体と、を備えるトンネル換気装置であって、
前記発光体から照射された光が、前記風管の表面から放射されることを特徴とする、トンネル換気装置。
【請求項２】
前記風管は、複数の筒体を連結することにより形成されており、
前記筒体には、前記発光体に電力を供給する電線が配線されていて、
前記電線の端部には、他の筒体に配線された電線と接続されるコネクターが設置されていることを特徴とする、請求項１に記載のトンネル換気装置。
【請求項３】
前記発光体が、前記風管の内部に配設されていて、
前記風管の少なくとも一部が透光性の材質からなることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のトンネル換気装置。
【請求項４】
前記風管の内面上部に反射材が設置されていることを特徴とする、請求項３に記載のトンネル換気装置。
【請求項５】
前記発光体の少なくとも一部が、前記風管の外面に設置された表示手段であることを特徴とする、請求項１に記載のトンネル換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル施工時に使用するトンネル換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネル工事では、トンネル坑内の環境悪化を防ぐ換気設備としての風管を設置するのが一般的である。風管は、輸送手段の走行や、坑内作業、設備機器の設置の妨げにならないように、トンネルの頂部や肩部等に設置する場合が多い。一方、トンネルには、坑内を照らす照明器具が設置されている。照明器具は、風管と同様に、輸送手段の走行や、坑内作業、設備機器の設置の妨げにならないように、トンネルの頂部や肩部等に設置するのが望ましい。
このように、一般的なトンネル工事現場では、図９に示すように、風管２００と照明器具３００とが設置されているが、風管２００と照明器具３００とが並設されていると、風管２００により照明器具３００の光が遮られ、トンネル１００の坑内に影となる部分４００が生じてしまう。一方、風管の下側に照明器具を設置すれば、風管により影が生じることを防止できる。例えば、特許文献１には、トンネルの上部に横架された弦材の上側に風管を設置し、当該弦材の下側に照明器具を吊下するトンネル工法が開示されている。
ところで、風管および照明器具は、トンネル工事の進捗に応じて、切羽側へと延長または移設する必要がある。しかしながら、照明やその配線および風管は、高所作業車等を利用して高所に取り付ける必要があるため、トンネル工事の進捗に合わせて延長あるいは移設する作業には手間がかかる。また、高所作業時の安全管理に手間および費用がかかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３１０４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、風管および照明、配線を、トンネル工事の進捗に応じて簡易に延長あるいは移設することを可能としたトンネル換気装置を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための本発明のトンネル換気装置は、トンネルの頂部または肩部に配設された風管と、前記風管に設置された発光体とを備えており、前記発光体から照射された光が前記風管の表面から放射されるものである。かかるトンネル換気装置によれば、風管に発光体が設置されていて、風管の表面から光が放射されるため、風管によって光が遮られることがない。また、発光体が風管に設けられているため、風管の設置作業時に発光体も設置することが可能となる。そのため、トンネル工事の進捗に応じて風管および発光体等を個別に移設あるいは延長させる場合に比べて、作業の手間を大幅に削減することができる。
【０００６】
なお、前記風管が複数の筒体を連結することにより形成されている場合には、各筒体に前記発光体に電力を供給する電線を配線するのが望ましい。このとき、前記電線の端部には、他の筒体に配線された電線に接続されるコネクターを設置しておくのが望ましい。このようにすれば、通常、配線は、トンネル側部にトンネル軸方向に配線を行い、そのケーブル等から分岐し、照明ごとにトンネル内周に添って頂部または肩部の照明まで配線している。筒体同士を接続する際に、コネクター同士を接続すれば電線の接続作業が終了するため、トンネル軸方向および内周に添った配線を大幅に減らすことが出来、照明設備等の設置作業が容易になる。
また、前記発光体が前記風管の内部に配設されている場合には、前記風管の少なくとも一部が透光性の材質からなるのが望ましい。この場合には、前記風管の内面上部に反射材を設置するとよい。このようにすれば、発光体が風管の内部に設置されている場合であっても透光性の部分を通じて必要箇所に光を照射することができる。また、反射材により光を反射することで、透光性の材質が部分的であっても、必要な明かりを確保することができる。また、透光性を有する材料が他の材料に比べて強度が劣る場合であっても、部分的に設置することで、風管としての強度を確保することができる。
なお、前記発光体は、前記風管の外面に設置された表示手段であってもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のトンネル換気装置によれば、風管に発光体が取り付けられているため、風管の設置とともに照明とその配線の設置を行うことができ、その結果、風管および照明をトンネル工事の進捗に応じて簡易に延長あるいは移設することができる。また高所作業を大幅に減少することができ、その結果、安全上のリスクを低減することができ、ひいては、安全管理に要する手間および費用を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態のトンネル換気装置が設置されたトンネルを示す正面図である。
【図２】第一実施形態の筒体を示す斜視図である。
【図３】第一実施形態のトンネル換気装置の断面図である。
【図４】トンネル換気装置が設置されたトンネルの断面図である。
【図５】第二実施形態のトンネル換気装置を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図６】第三実施形態のトンネル換気装置を示す斜視図である。
【図７】第四実施形態のトンネル換気装置を示す斜視図である。
【図８】第五実施形態のトンネル換気装置を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図９】従来のトンネル換気装置と照明を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第一実施形態＞
第一実施形態では、トンネル施工時の坑内環境の維持を目的として、切羽付近の換気を行うトンネル換気装置１について説明する。トンネル換気装置１は、図１に示すように、切羽からの排気あるいは切羽への新鮮な空気の供給に使用する風管２と、トンネル坑内の照明手段３１として機能する発光体３とを備えている。
【００１０】
風管２は、トンネルＴの頂部に配設されている。なお、風管２の設置個所は、トンネルＴの頂部に限定されるものではないが、トンネルＴの施工に使用する各設備機器の移動、坑内作業、設置等や、作業員や運搬装置等の移動等の妨げとなることがないようにトンネルＴの上部とするのが望ましく、例えばトンネルＴの肩部に設置してもよい。風管２は、トンネル延伸に合わせて筒体２１を継ぎ足し、トンネルＴの頂部に設けられたアンカーやメッセンジャーワイヤー等で固定、緊張し、それから吊下されていることで、トンネル軸方向に添って配管されている。本実施形態では、レール（図示せず）に吊下されていることで、トンネル軸方向に沿って配管されている。風管２は、空気の輸送が可能な筒状の流路であって、レールに沿って移動可能に設けられている。すなわち、風管２は、トンネル掘進の進捗に応じて、トンネル軸方向に沿って移動可能である。本実施形態の風管２は、レールのフランジを走行するトロリー（図示せず）を介して吊下されている。なお、風管２は、トロリーを省略して治具によりレールに取り付けてもよい。また、風管２は、必ずしもレールに吊下する必要はなく、例えば、トンネルＴの頂部や肩部に設置されたアンカー等に取り付けてもよい。風管２は、複数の筒体２１，２１，…を連結することにより所定の長さに形成されている。本実施形態の筒体２１は、頂部において吊持することが可能な強度を有しているとともに、透光性を有した材料（例えば、透明または半透明な材料）により形成されている。筒体２１の端部には、図２に示すように、線ファスナーからなる連結手段２２が周設されている。隣合う筒体２１同士は、連結手段２２（線ファスナー）同士を噛合させることにより連結する。なお、筒体２１同士の連結手段２２は線ファスナーに限定されるものではなく、例えば、面ファスナーや紐等であってもよい。
【００１１】
発光体３は、図３に示すように、風管２の内部に配設されている。本実施形態では、発光ダイオード（ＬＥＤテープ）からなる帯状の発光体３（ＬＥＤテープ等の帯状の基材上に複数のＬＥＤ素子を点在させたもの）を風管２の内面頂部に設置している。なお、発光体３の設置個所は限定されるものではなく、例えば、風管２の下部や側部に設置してもよいし、風管２の中央に位置するように風管２内に吊持してもよい。また、本実施形態では、１本の発光体３を設置したが、発光体３の数は限定されるものではなく、複数本の発光体３を設置してもよい。また、発光体３の形状は、限定されるものではなく、必ずしも線状（ＬＥＤテープ）である必要はない。また、発光体３は、発光ダイオードに限定されるものではなく、有機ＥＬ、白熱灯、蛍光灯等であってもよい。
【００１２】
筒体２１には、発光体３に電力を供給する電線４が配線されている。本実施形態では、筒体２１の外面上部に電線４を配線しているが、電線４の設置個所は限定されるものではない。例えば、筒体２１の側部や下部に電線４を配線してもよいし、筒体２１の内面に電線４を配線してもよい。発光体３は、電線４から供給された電力により発光する。風管２が透光性を有した材料であるため、発光体３が発光すると、発光体３から照射されたの光が風管２を透過して、風管２の表面略全体から放射される。電線４の端部には、他の筒体２１に配線された電線４と接続されるコネクター４１が設置されている。
【００１３】
以上、本実施形態のトンネル換気装置１によれば、風管２の内部に発光体３が設置されていて、発光体３から照射された光が風管２を透過して、風管２の表面略全体から光が放射されるため、図４に示すように、トンネル坑内を全体的に照らすことができる。そのため、風管２と発光体３とを個別に設置した場合と異なり、発光体３から照射された光が風管２によって遮られることがなく、トンネル坑内に光が照射されない暗い箇所が生じることを最小限に抑えることができる。また、線状（帯状）の発光体３が風管２の軸方向に沿って設けられているため、トンネル坑内の所定の区間が一定の明るさで照射される。
また、発光体３が風管２に設けられているため、風管２の設置作業時に発光体３も設置することが可能となる。また、発光体３から発生する熱は、風管２を通過する空気により冷却される。また、風管２に配線された電線４の端部にコネクター４１が設置されているため、筒体２１同士を接続する際に、電線４のコネクター４１同士を接続することで電線４の接続作業が終了する。通常、配線は、トンネルＴ側部にトンネル軸方向に配線を行い、そのケーブル等から分岐し、照明ごとにトンネルＴ内周に添って頂部または肩部の照明まで配線している。筒体２１同士を接続する際に、コネクター４１同士を接続すれば電線４の接続作業が終了するため、トンネル軸方向および内周に添った配線を大幅に減らすことが出来、トンネル工事の進捗に応じて風管２および発光体３等を個別に移設あるいは延長する場合に比べて、作業の手間を大幅に削減することができる。
なお、発光体３が軟質な材料により構成されていれば、風管２とともに発光体３を折りたたむことができ、トンネル換気装置１の輸送や保管時の取り扱い性が向上する。
【００１４】
＜第二実施形態＞
第二実施形態のトンネル換気装置１は、トンネルＴの頂部に配設された風管２と風管２に設置された発光体３とを備えていて、切羽付近の換気を行うとともに、トンネル坑内の照明としても機能する（図１参照）。
風管２は、複数の筒体２１，２１，…を連結することにより所定の長さに形成されている。本実施形態の筒体２１は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、筒体２１の頂部（肩部から上の部分）と軸方向端部が非透光性素材からなる不透光部２４を構成していて、残りの部分が透明な透光性素材からなる透光部２３を構成している。本実施形態の不透光部２４を構成する非透光性素材は、透光部２３を構成する透光性素材よりも高い強度を有している。なお、筒体２１の透光部２３の範囲は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。例えば、筒体２１の下半分を透光部２３にしてもよいし、筒体２１の所定の位置（側部や底部）に透明な透光性素材の部分（窓）が設けられていてもよい。筒体２１の頂部内面には、反射材２５が設置されている。なお、反射材２５は、必要に応じて設置すればよい。また、不透光部２４の内面には、反射材２５に代えて蛍光塗料や白い塗料等を塗布してもよい。また、筒体２１の不透光部２４事態を反射性に優れた材質により構成してもよい。その他の筒体２１の詳細は、第一実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００１５】
発光体３は、風管２の内部に配設されていて、トンネル坑内の照明手段３１として機能する。本実施形態では、発光ダイオード（ＬＥＤテープ）からなる帯状の発光体３（ＬＥＤテープ等の帯状の基材上に複数のＬＥＤ素子を点在させたもの）を風管２の内面頂部に設置している。なお、発光体３の設置個所は限定されるものではなく、例えば、風管２の下部や側部に設置してもよい。また、本実施形態では、１本の発光体３（ＬＥＤテープ）を設置したが、発光体３の数は限定されるものではなく、複数本の発光体３を設置してもよい。また、発光体３の形状は、限定されるものではなく、必ずしも線状（ＬＥＤテープ）である必要はない。また、発光体３は、発光ダイオードに限定されるものではなく、有機ＥＬ、白熱灯、蛍光灯等であってもよい。筒体２１には、発光体３に電力を供給する電線４が配線されている。電線４の詳細は、第一実施形態の電線４と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００１６】
以上、本実施形態のトンネル換気装置１によれば、図５（ｂ）に示すように、風管２の内部に発光体３が設置されていて、発光体３から照射された光が風管２の透光部２３を透過して、風管２の表面（下部分）から光が放射されるため、トンネル坑内を照らすことができる。また、風管２の上部内面には、反射材２５が設置されているため、発光体３から照射された光が反射して、下方に向かう光量が増えるため、照射効率が向上する。この他の第二実施形態のトンネル換気装置１の作用効果は、第一実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００１７】
＜第三実施形態＞
第三実施形態のトンネル換気装置１は、図６に示すように、トンネルＴの頂部に配設された風管２と、風管２の外面に設置された発光体３とを備えていて、切羽付近の換気を行うとともに、トンネル坑内の照明としても機能する（図１参照）。風管２は、複数の筒体２１，２１，…を連結することにより所定の長さに形成されている。筒体２１の連結方法や設置方法等は、第一実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。また、筒体２１の材質は限定されるものではない。
発光体３は、列状に配置された発光ダイオード（ＬＥＤテープ）からなり、トンネル坑内の照明手段３１として機能する。本実施形態では、６本の発光体３が風管２の周方向に等間隔で設置されている。なお、発光体３の設置個所は限定されるものではなく、例えば、風管２の下部や側部に設置してもよい。また、発光体３の数は、配設ピッチは限定されるものではなく、例えば、風管２の下端に１本の発光体３が設置されていてもよい。発光体３は、風管２に配線された電線４から供給された電力により発光する。電線４の詳細は、第一実施形態の電線４と同様なため、詳細な説明は省略する。
以上、本実施形態のトンネル換気装置１によれば、風管２の外面に設置された発光体３により風管２の表面から光が放射されるため、トンネル坑内を照らすことができる。この他の第三実施形態のトンネル換気装置１の作用効果は、第一実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００１８】
＜第四実施形態＞
第四実施形態のトンネル換気装置１は、図７に示すように、トンネルＴの頂部に配設された風管２と、風管２の外面に設置された発光体３とを備えている（図１参照）。風管２は、複数の筒体２１，２１，…を連結することにより所定の長さに形成されている。筒体２１の連結方法や設置方法等は、第一実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。また、筒体２１の材質は限定されるものではない。
風管２の外面に設置された発光体３は、表示手段３２（電光掲示板や画像表示板等）である。表示手段３２は、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）等の画像表示媒体からなり、トンネル坑内から視認できるように、風管２の下側に設定されている。表示手段３２は、風管２に配線された電線４により供給された電力により発光する。また、表示手段３２は、地上部に配設されたコンピュータ等に有線または無線により接続されており、コンピュータから送信されたメッセージ等を表示する。
以上、本実施形態のトンネル換気装置１によれば、表示手段３２により風管２の表面に表示されたメッセージ等を確認することで、施工の進行の効率化や安全意識の向上を図ることができる。しかも、表示手段３２は、トンネルＴの頂部に設けられた風管２に設置されているため、各設備機器の移動、坑内作業、設置等や、作業員や運搬装置等の移動等の妨げることない。
【００１９】
＜第五実施形態＞
第五実施形態のトンネル換気装置１は、図８に示すように、トンネルＴの頂部に配設された風管２と、風管２の下面に設置された発光体３とを備えている。風管２は、複数の筒体２１，２１，…を連結することにより所定の長さに形成されている。筒体２１の連結方法や設置方法等は、第一実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。また、筒体２１の材質は限定されるものではない。
発光体３は、形状保持材５を介して、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、風管２の下面に設置されている。形状保持材５は、アルミニウム被膜により被覆された板材により構成されている。形状保持材５は、面ファスナー５２を介して風管２の下部に取り付けられている。風管２の下部は、形状保持材５を固定することにより平坦になっている。発光体３は、形状保持材５の下面に設置されている。また、形状保持材５には、発光体３に電力を供給する電線４が配線されている。本実施形態では、シート材５１により形状保持材５および発光体３が覆われている。シート材５１の端部は、面ファスナー５２を介して風管２に固定されている。すなわち、発光体３は、風管２に着脱可能に取り付けられている。シート材５１は、少なくとも下側の一部が透明または半透明な材質からなり、発光体３から照射された光を透過可能である。
かかるトンネル換気装置１によれば、形状保持材５の板面に配設された発光体３により、風管２の下側の空間を照らすことができる。照明が必要な個所に対して、効率よく光を照らすことができる。この他の第五実施形態のトンネル換気装置１の作用効果は、第一実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００２０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
前記実施形態では、風管２に設置された発光体３をトンネル坑内の照明手段３１または表示手段３２として利用する場合について説明したが、トンネル坑内の照明は、トンネル換気装置１以外にも設置されていてもよい。例えば、風管２に設置された発光体３に加えて、トンネルＴの壁面に照明が設置されていてもよい。
また、風管２には、照明手段３１としての発光体３と、表示手段３２としての発光体３との両方が設置されていてもよい。
前記各実施形態では、発光体３に電力を供給する電線４が風管２に設置されている場合について説明したが、電線４の設置個所は限定されるものではない。例えば、トンネルＴの内壁面に沿って配線してもよい。また、電線４のコネクター４１は、必要に応じて設置すればよい。
発光体３は、必要に応じて色が変化してもよいし、照射箇所や照射強度を部分的に変化させるように制御してもよい。
【符号の説明】
【００２１】
１    トンネル換気装置
２    風管
２１  筒体
３    発光体
３１  照明手段
３２  表示手段
４    電線
４１  コネクター
Ｔ    トンネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020176409.tif 000009
【図８】
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【図９】
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