(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル内での火災発生に際し、火災箇所に対して水または消火剤を噴射する噴射ノズルを具える消火手段を設けたトンネル内消火システムにおいて、
トンネル内壁に沿って、該内壁から所定距離だけ離間して配置した防火板を設けると共に、
前記トンネル内壁と前記防火板との間に該内壁に沿って設けた配水管と、前記配水管に前記トンネル内壁および前記防火板に向けて設けた多数の放水ノズルとを具え、火災発生時に前記放水ノズルから水を噴射して前記トンネル内壁および前記防火板をそれぞれ冷却するトンネル内壁冷却手段を設けたことを特徴とするトンネル内消火システム。
【請求項２】
前記防火板がステンレス製であることを特徴とする請求項１記載のトンネル内消火システム。
【請求項３】
前記消火手段が、
火災状況を監視するカメラと、
前記噴射ノズルおよび前記カメラを制御する制御手段と、
前記カメラからの情報に基づいて火災状況を判断する判断手段とをさらに具えると共に、
前記噴射ノズルを上下方向に揺動自在かつ水平方向に回動自在に設けたことを特徴とする請求項１または２記載のトンネル内消火システム。
【請求項４】
前記噴射ノズルおよび前記カメラをトンネル内の車線方向に所定の間隔で多数配置したことを特徴とする請求項３記載のトンネル内消火システム。
【請求項５】
前記制御手段を該制御手段の設置箇所で手動操作可能としたことを特徴とする請求項３または４記載のトンネル内消火システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル内で発生した火災の消火を行うためのトンネル内消火システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル内の火災に対し、火災の発生の検知と、これに基づく消火活動とを自動的に行う消火設備（消火システム）は、これまで設置されていない。従来のトンネル火災に対する消火システムは、トンネルの内壁に設置された火災検知器で火災発生を検知すると、消火担当者がバルブを操作してスプリンクラーのように天井や壁面に設けた消火装置から水をトンネル内全体に一斉（全域放出）に、あるいは出火箇所を含む所定距離（50ｍ）の区間（局所放出）で噴出させて冷却を行うものであった。
【０００３】
こうした消火装置を、たとえ火災により作動させるようにしたとしても、水噴霧の冷却作用により煙や不燃ガスを煙幕状態にして下辺に這わせるような効果となることから、実際の出火箇所の特定が難しく、また火災の範囲も容易に判定することが困難であり、これらを知るには鎮火を待つ必要があった。したがって、消防隊により実際に消火活動を行う場合、燃焼箇所を特定することが難しく、有効な消火活動を困難なものとしている。
【０００４】
また、トンネル内で火災が発生した場合、火炎やそれによってトンネル内部が高温になり、この火炎や熱がトンネル内壁を損傷させるため、消火後に内壁の補修作業が必要となるという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記の問題点を解決し、トンネル内火災に際し、消火活動を行うと共に、発生した火炎や熱によるトンネル内壁の損傷を防ぐことのできる、トンネル内消火システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明によるトンネル内消火システムは、
トンネル内での火災発生に際し、火災箇所に対して水または消火剤を噴射する噴射ノズルを具える消火手段を設けたトンネル内消火システムにおいて、
トンネル内壁に沿って、該内壁から所定距離だけ離間して配置した防火板を設けると共に、
前記トンネル内壁と前記防火板との間に該内壁に沿って設けた配水管と、前記配水管に前記トンネル内壁および前記防火板に向けて設けた多数の放水ノズルとを具え、火災発生時に前記放水ノズルから水を噴射して前記トンネル内壁および前記防火板をそれぞれ冷却するトンネル内壁冷却手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明によるトンネル内消火システムは、
前記防火板がステンレス製であることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によるトンネル内消火システムは、
火災状況を監視するカメラと、
前記噴射ノズルおよび前記カメラを制御する制御手段と、
前記カメラからの情報に基づいて火災状況を判断する判断手段とをさらに具えると共に、
前記噴射ノズルを上下方向に揺動自在かつ水平方向に回動自在に設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
また本発明によるトンネル内消火システムは、
前記噴射ノズルおよび前記カメラをトンネル内の車線方向に所定の間隔で多数配置したことを特徴とするものである。
【００１０】
さらに本発明によるトンネル内消火システムは、
前記制御手段を該制御手段の設置箇所で手動操作可能としたことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によるトンネル内消火システムは、トンネル内で発生した火災に対する消火活動を行うと共に、火炎および熱によるトンネル内壁の損傷を防ぐために防火板を設置し、この防火板およびトンネル内壁に対して水を噴射することによってこれらを冷却することとしている。それによって、火災発生時におけるトンネル内壁の火炎や熱による損傷を効果的に防止し、鎮火後の復旧作業において大掛かりな補修作業を行う必要がなくなる。
【００１２】
本発明によるトンネル内消火システムは、防火板としてステンレス鋼板を用いることとしている。それによって、火災発生時におけるトンネル内壁の火炎や熱による損傷を効果的に防止することが可能となる。
【００１３】
本発明によるトンネル内消火システムは、消火活動を行うための消火手段が、火災箇所に対して水または消火剤を噴射する噴射ノズルと、火災の状況を監視するためのカメラと、これらを制御する制御手段と、前記カメラからの情報に基づいて火災状況を判断する手段とを具え、前記噴射ノズルを上下方向に揺動自在かつ水平方向に回動自在としている。それによって、火災発生箇所やその規模の特定を適切に行い、それに応じた効果的な消火活動を行うことが可能となる。
【００１４】
また本発明によるトンネル内消火システムは、噴射ノズルおよびカメラをトンネル内に所定の間隔で多数配置することとしている。それによって、より適切かつ効果的な消火活動を行うことができる。
【００１５】
さらに本発明によるトンネル内消火システムは、噴射ノズルおよびカメラを制御する制御手段を、この制御手段を設置した箇所で手動操作可能としている。それによって、消火作業に携わる作業員が直接あるいは間接に火災状況を監視しながら噴射ノズルを操作することができ、より一層きめ細かい、効果的な消火活動を行うことが可能となる。
【００１６】
なお、本発明によるトンネル内消火システムにおいては、消火剤として泡消火剤、粉末消火剤、二酸化炭素ガス等種々のものが利用可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１８】
図1は本発明によるトンネル内消火システムを設けたトンネルの幅員方向断面図である。図示のトンネル1内部の路面2上には、火災発生時に消火活動を行うための消火手段である消火装置10が設置されている。消火装置10は、火災発生時に水または泡消火剤を噴射する噴射ノズル11、火災の発生およびその状態ならびに消化活動の状況を監視するためのカメラ12、噴射ノズル11へ水を供給する配管を内蔵または併設した支柱13および、水または泡消火剤の供給を制御するモーターバルブ14を具える。ここで噴射ノズル11およびカメラ12は一体となって上下方向への揺動（首振り）および水平方向への回動が可能となっている。また噴射ノズルへの水または泡消火剤の供給は、図示しない給水ポンプから配管15を通して行われるものとしている。さらにモーターバルブ14の制御は図示しない制御装置により行われる。
【００１９】
ここでカメラ12として赤外線カメラとカラー（可視光）カメラを併設する。赤外線カメラは火災の状況、特に火炎の大きさを検知するのに用い、カラーカメラは火災発生の有無を知るためのトンネル内監視および消火作業時の作業状況の監視に用いる。
【００２０】
図示のトンネル1内部には、その内壁1aから所定距離だけ内側に防火板20が多数の支持部21に支持されて取り付けられている。この防火板20は火災発生時の火炎および熱による内壁1aの損傷を防ぐために設けられているものであり、ステンレス鋼製とすることが好適である。
【００２１】
トンネル内壁1aと防火板20との間には、内壁1aの壁面に沿って配管22が設けられ、この配管22には多数の放水ノズル23，24を設けている。これら放水ノズル23，24は、それぞれ火災発生時に水を噴射させてトンネル内壁1aおよび防火板20を冷却するためのものであり、それぞれ噴射口がトンネル内壁1aおよび防火板20に向けられている。配管22へ水の供給は、給水管26を通して消火装置10と同様に図示しない給水ポンプから供給されるものとし、また、水の供給を制御するモーターバルブ25が配管22に設けられている。なお、このモーターバルブ25の制御もまたケーブル27を通して図示しない制御装置により行われるものとする。
【００２２】
さらに防火板20には多数の火災検知器28が設けられており、この火災検知器28が火災発生を検知すると、ケーブル29を通して火災発生信号が図示しない監視装置へ伝達される。
【００２３】
なお、火災発生時に噴射ノズル11から噴射された水または泡消化剤および、放水ノズル23，24から噴射された水は、路面2の路肩に設けた排水溝30，31を通して排出される。
【００２４】
図2は本発明によるトンネル内消火システムを設けたトンネルの車線方向断面図である。図示のように、本システムにおいては消火装置10を所定の間隔（例えば50m）で複数配置し、またトンネル内壁1aおよび防火板20を冷却するための配管22も複数配置されている。
【００２５】
図示のシステムでは、各消火装置10毎に制御盤40が設けられている。この制御盤40は、火災発生時に消火装置10の制御、特にノズル11およびモーターバルブ14、さらにはトンネル内壁1aおよび防火板20を冷却するための配管22に設けたモーターバルブ25の操作を行うためのものである。制御盤40自体の動作は図示しない監視・制御装置からの起動信号によるものとしても良く、消火作業に携わる作業員により手動で起動することとしても良い。さらに、この制御盤40によるノズル11およびモーターバルブ14，25の操作も作業員が手動で行うこととしても良い。
【００２６】
次に、図3を参照して本発明によるトンネル消火システムの動作について説明する。
【００２７】
図3に示すようにトンネル1内での車両50，51の衝突事故により火災52が発生した場合を考える。火災発生が火災検知器28で検知されると、火災検知信号が図示しない監視・制御装置へ伝達される。火災検知信号を受信した監視・制御装置からは制御盤40へ起動信号が伝達され、カメラ12による火災発生箇所の特定と火災の規模を観測した後、ノズル11が火災発生箇所へ向けられる。その後直ちにモーターバルブ14，25を開くための指令が制御盤40から出され、消火作業が行われる。ここで、カメラ12により撮影した映像に基づく火災発生箇所の特定と規模の観測は、監視・制御装置により自動的に行うこととしても良く、また消火作業に携わる作業員等がカメラ12により撮影した映像に基づいて目視で判断することこととしても良い。
【００２８】
そして消火装置10のノズル11からは水ジェットまたはスプレー53が火災発生箇所へ向けて噴射されて火災52に対する消火作業が行われると共に、配管22のノズル23，24からも水ジェット54，55がそれぞれ噴射されてトンネル内壁1aおよび防火板20の冷却が行われる。
【００２９】
図4は本発明によるトンネル内消火システムにおける消火作業の手順を示すフローチャートである。以下、その手順を説明する。
【００３０】
ステップS101では、トンネル1内での火災発生の有無を監視する。この監視は消火装置10に設けたカメラ12、あるいは別途設置している監視カメラにより行うこととする。また、この監視作業は監視・制御装置が自動的に行うものとしても良く、監視・制御装置をモニターしている作業員が行うこととしても良い。
【００３１】
続くステップS102では火災検知器28からの火災検知信号を受信したか否かをチェックする。ここで火災検知信号を受信していればステップS103へ進み、受信していなければステップS101へ戻って監視を続ける。
【００３２】
ステップS103では火災発生箇所の探索を行い、発生箇所の特定を行う。この探索も消火装置10に設けたカメラ12、あるいは別途設置している監視カメラにより行うこととし、この作業も監視・制御装置が自動的に行うものとしても、あるいは監視・制御装置をモニターしている作業員が行うこととしても良い。
【００３３】
ステップS104では発生した火災が所定レベルのものであるか否かをチェックする。ここで所定レベルとは、火災発生箇所での火炎の面積や火柱の高さ等の大きさに対して予め定めた値（しきい値）のことであり、このしきい値を基準としてカメラで撮影した映像に基づいて、消火装置10を用いた消火作業および、これと並行してトンネル内壁と防火板の冷却を直ちに行うか否かを判断するものである。
【００３４】
判断の結果、所定レベル、あるいはそれ以上に達していた場合にはステップS104へ進み、達していなければステップS103へ戻り、火災状況をモニターする。なお、ここでの火災レベルの判断もまた、監視・制御装置が自動的に行うものとしても、あるいは監視・制御装置をモニターしている作業員が行うこととしても良い。
【００３５】
ステップS105では監視・制御装置から給水ポンプ起動信号を出力し、消火のために水を供給する給水ポンプを作動させる。次にステップS106ではモーターバルブ14，25を開くための信号を制御盤40を通して各バルブへ伝達する。
【００３６】
さらにステップS107では消火装置10の噴射ノズル11から水を火災発生箇所へ向けて噴射させ、またこれと並行して配管22のノズル23，24からも水を噴射させてトンネル内壁1aおよび防火板20の冷却を行う。なお、この時水の噴射は、例えば一定時間（例えば20分間）連続して行うものとする。
【００３７】
その後ステップS108では火災が鎮火したか否かの判断を行う。ここで鎮火したと判断した場合にはステップS109へ進み、まだ鎮火していないと判断した場合にはステップS107へ戻り、再度放水を行う。
【００３８】
なお、ここでの判断もまたカメラ12により撮影した映像に基づき、予め定めたしきい値を基準として自動的に行うこととしても良く、また作業員が目視により行うこととしても良い。
【００３９】
ステップS109ではモーターバルブ14，25を閉鎖し、次のステップS110では再度火災発生箇所の探索を行い、新たな火災の発生または先の消火活動により鎮火した箇所からの再発火の有無を調べる。
【００４０】
その後ステップS111では前のステップS110での探索の結果に基づいて新たな火災の発生または一旦鎮火した箇所からの再発火の有無を判断し、火災が発生していなければステップS112へ進み、発生していればステップS106へ戻って消火活動を再開する。そして最後にステップS112で給水ポンプを停止し、消火作業を終了する。
【００４１】
前述した図4の作業手順は、基本的に本発明による消火システムの自動操作によるものであるが、この作業に含まれる幾つかのステップは、消火作業に携わる作業員が自ら操作を行うこととしても良い。図5は作業員により手動操作を行う場合の手順を示すフローチャートである。
【００４２】
図5に示すフローチャートに基づく作業手順も、図4に示すものと基本的に同様であるが、ここでは新たにステップS205およびS206が加わっている。
【００４３】
ステップS205では、作業員が監視・制御装置または作業盤40を操作することにより、モーターバルブの開閉等の、消火作業のための操作を手動で行うモードに切り換える。
【００４４】
また、続くステップS206では、同様に作業員が監視・制御装置または作業盤40を操作することにより噴射ノズル11を火災発生箇所へ向けて操作を行う。その後前述した図4の手順と同様の消火作業を行う。なお、図5のフローチャートにおいて二重線で示す処理は、作業員が手動操作および目視の判断により行うことを示している。
【００４５】
以上説明したように、本発明によるトンネル内消火システムは、トンネル内で発生した火災の消火作業と並行して、火炎および熱によるトンネル内壁の損傷を防ぐこととしている。それによって、火災発生時におけるトンネル内壁の火炎や熱による損傷を効果的に防止し、鎮火後の復旧作業において大掛かりな補修作業を行う必要がなくなる。
【００４６】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、水または泡消火剤を噴射する消火装置に代えて、粉末消火剤や二酸化炭素ガスなどの他の各種消火剤を噴射する消火装置を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるトンネル内消火システムを設けたトンネルの幅員方向断面図である。
【図２】  本発明によるトンネル内消火システムを設けたトンネルの車線方向断面図である。
【図３】  本発明によるトンネル消火システムの動作を概略示す図である。
【図４】  本発明によるトンネル消火システムにおける自動消火作業の手順を示すフローチャートである。
【図５】  本発明によるトンネル消火システムにおける手動による消火作業の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1  トンネル
2  路面
10  消火装置
11  噴射ノズル
12  カメラ
13  支柱
14，25  モーターバルブ
15，22  配管
20  防火板
21  防火板20の支持部
23，24  放水ノズル
26  給水管
27，29  ケーブル
28  火災検知器
30，31  排水溝
40  制御盤
50，51  事故車両
52  火災
53，54，55  水ジェット
【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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