(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
火災発生源が存在しないと想定可能な一のトンネルとこのトンネルに隣接して並走する他のトンネルにおいて、各トンネル内上方にダクトを介して外気に通じる換気装置をトンネル長手方向所定間隔毎にそれぞれ配設し、各トンネル間の隔壁に通気孔及び扉付きの出入り口を設け、常時と火災発生時には一のトンネルの換気装置を給気のみとすると共に、他のトンネルの換気装置を排気のみとすることにより、一のトンネルの換気装置からの給気を前記通気孔を通って他のトンネルへ入った後、他のトンネルの換気装置で排気されるようにしたことを特徴とするトンネルの換気による排煙方法。
【請求項２】
床版の上方の床上空間から下方の床下空間へ出入可能な開口を備える大断面トンネルにおいて、床上空間と床下空間の所定箇所には外気に通じる換気装置をトンネル軸方向所定間隔毎にそれぞれ配設し、床版に通気孔を設け、常時と火災発生時には床下空間の換気装置を給気のみとすると共に、床上空間の換気装置を排気のみとすることにより、床下空間への給気が常時前記通気孔を通って床上空間に入った後、換気装置から排気されるようにしたことを特徴とするトンネルの換気による排煙方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明はトンネルの換気による排煙方法に関し、更に詳細には、長大トンネルや今後開発が予定されている、両坑口が外気に開放しない地下トンネルに適用する通常の換気及び火災発生時の排煙方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトンネルにおける換気による排煙方法は、トンネル内上方にブースターファン群等を設けて、一方から他方の坑口に向かって排気及び排煙したり、長大トンネルにあっては更にトンネル途中に外気に通じる縦坑や別途換気装置を設ける等して、換気及び排煙を調整しているのが現況である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の換気による排煙方法はいずれもトンネル自体を風道として利用するものであるため、火災発生時に煙がトンネル長手方向の少なくとも一方へ蔓延し、火災発生箇所から比較的遠い領域をも巻き込み、排煙が非効率的であるという問題があった。
【０００４】
また、特に火災発生箇所付近では新鮮な空気で満たされ且つ安全な避難区画を確保することが困難であった。
【０００５】
従って、今後開発が予定されている、構造物の地下と地下とを数ｋｍ以上も結び、両坑口が外気に開放しない地下トンネルに対しては全く適用することができない。
【０００６】
本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は煙のトンネル長手方向への蔓延を極力防止することができ、通常の換気及び火災発生時の排煙をいずれも効率よく行うことができるトンネルの換気による排煙方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、火災発生箇所付近に新鮮な空気で満たされ且つ安全な避難区画を確保することができるトンネルの換気による排煙方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、両坑口が外気に開放しない地下トンネルに有効に適用することができるトンネルの換気による排煙方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は、火災発生源が存在しないと想定可能な一のトンネルとこのトンネルに隣接して並走する他のトンネルにおいて、各トンネル内上方にダクトを介して外気に通じる換気装置をトンネル長手方向所定間隔毎にそれぞれ配設し、各トンネル間の隔壁に通気孔及び扉付きの出入り口を設け、常時と火災発生時には一のトンネルの換気装置を給気のみとすると共に、他のトンネルの換気装置を排気のみとすることにより、一のトンネルの換気装置からの給気を前記通気孔を通って他のトンネルへ入った後、他のトンネルの換気装置で排気されるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
ここで、「火災発生源が存在しないと想定可能な一のトンネル」とは、開発予定にある複数連の地下トンネルのうちの１連又は２連以上に設定が予定されている、一般自動車等を走行させず、緊急車やメンテナンス車等を専用に走行させる非常用トンネル、あるいは、無人電気自動車等を専用に自動走行させる物流用トンネルであり、このようなトンネルは一般自動車路用トンネルと異なり、交通事故の発生は皆無に等しく、火災発生源は存在しないと想定することができる。
【００１０】
本発明では、他のトンネルの火災の有無にかかわらず、常時、一のトンネルの換気装置への給気が通気孔を通って他のトンネルの換気装置から排気されるようにし、これによって、他のトンネル内に火災が発生しても特別な制御を行うことなく、一のトンネルへの給気の一部が煙を伴って他のトンネルにおける火災発生箇所付近の換気装置から排出される。従って、煙の他のトンネル長手方向への蔓延の防止、効率的な換気及び排煙、及び、一のトンネルの安全な避難区画としての確保が有効に実現される。
【００１１】
なお、「このトンネルに隣接して並走する他のトンネル」は、一のトンネルの左右一方に隣接する１連又は左右両方に隣接する２連のトンネルのいずれをも含む。
【００１２】
請求項２に係る発明は、床版の上方の床上空間から下方の床下空間へ出入可能な開口を備える大断面トンネルにおいて、床上空間と床下空間にはダクトを介して外気に通じる換気装置をトンネル軸方向所定間隔毎にそれぞれ配設し、床版に通気孔を設け、常時と火災発生時には床下空間の換気装置を給気のみとすると共に、床上空間の換気装置を排気のみとすることにより、床下空間への給気が常時前記通気孔を通って床上空間に入った後、換気装置から排気されるようにしたことを特徴とする。
【００１３】
即ち、本発明では、床上空間の火災の有無にかかわらず、常時、床下空間の換気装置への給気が通気孔を通って床上空間の換気装置から排気されるようにし、これによって、床上空間内に火災が発生しても特別な制御を行うことなく、床下空間への給気の一部が煙を伴って床上空間における火災発生箇所付近の換気装置から排出される。従って、煙の他のトンネル長手方向への蔓延の防止、効率的な換気及び排煙、及び、床下空間の安全な避難区画としての確保が有効に実現される。
【００１４】
なお、床版の「扉付き出入り口」及び「通気孔」はトンネル長手方向にわたって適宜付設される。
【００１５】
【実施例】
以下、請求項１及び請求項２に係る各本発明の実施例を添付図面に基づいて詳述する。
【００１６】
図１は、互いに隣接して並走する２連（上下線）の長大トンネル若しくは両坑口が外気に開放しない地下トンネル１，２を概略的に示す説明図である。各トンネル１、２内上方には、ダクト（図示せず）を介して外気に通じる換気装置１０がトンネル長手方向（以下、単に「長手方向」という。）概ね１００ｍ毎にそれぞれ配設される（図２参照）。換気装置１０はファン（図示せず）をそれぞれ備えるものであり、同一ダクト系統毎にダクトのダンパー制御などによって排気と給気とを所望により切替可能である。
【００１７】
各トンネル１，２間の隔壁３には、図２に便宜的に示すように、保守作業員等が一方のトンネルから他方のトンネルへ出入り可能な開口４が長手方向概ね１００ｍ毎に設けられ、開口４は通常手動式開閉扉が閉じている箇所（４'）と、通常開放し、火災発生時に防火シャッター（図示せず）が閉じ得る箇所（４"（破線参照））とが、長手方向交互に設定される。
【００１８】
隔壁３にはまた、通気孔（図示せず）が適宜穿設され、各通気孔の各トンネル１，２への両開放端部にはガラリＦＤ（ファイヤーダンパー）（図示せず）がそれぞれ付設される。ガラリＦＤは、火災による熱で動作し、煙や熱の侵入を防ぐ。
【００１９】
なお、図１における参照番号５は長手方向適宜間隔毎に設置され、中央制御室（図示せず）と連絡する火災感知機を、参照番号６はメンテナンス通路を、参照番号７はメンテナンス通路６の手摺りを、参照番号８は長手方向適宜間隔毎に設けられる消化栓をそれぞれ示す。
【００２０】
通常状態において、各トンネル１，２における換気装置１０は、それぞれ給気（白三角及び白矢印にて示す。以下、同じ）と、排気（黒三角及び黒矢印にて示す。以下、同じ。）とが長手方向交互に設定されて（図２参照）、通常換気モードとなり、従って、各トンネル１，２毎に独立的に換気が行われる（図１参照）。
【００２１】
そして、図３に示すように、一のトンネル１内に火災が発生した場合、火災感知機５が作動し、中央制御室から自動制御によってトンネル１の換気装置１０における給気を全て停止するか排気に切り替えると共に、他のトンネル２の換気装置１０における排気を全て停止するか給気に切り替えて、排煙モードとする。なお、排煙モードにおいてファンの回転数を上げてもよい。
【００２２】
この際また、火災発生箇所付近の開口４"は自動的に防火シャッターによって閉鎖される。これによってトンネル２への給気はガラリＦＤ付通気孔及び防火ダンパーが作動していない開口４"を通ってトンネル１へ入った後、トンネル１の換気装置１０から排出される。そのため、煙はトンネル１の長手方向へはほとんど蔓延することなく、また、加圧的な空気供給側であるトンネル２へも侵入せずに、火災発生箇所付近の換気装置１０から効率よく排煙される。一方、火災発生箇所付近にいる人は開口４'の手動式開閉扉を開けて、新鮮な空気で満たされて安全避難区画となるトンネル２へ避難することができる。
【００２３】
なお、排煙モードをトンネル全域にて採る必要は必ずしもなく、煙を有効に排出可能となる領域のみとしてもよい。
【００２４】
（１）請求項１に係る発明
図４は、隣接して並走し、各両坑口が外気に開放しない３連の地下トンネル４１，４２，４３を概略的に示す説明図であり、左右のトンネル４１，４３は自動車路の上下線を規定し、中央のトンネル４２は非常用の通路であって、故障車等を搬入したり、緊急車やメンテナンス車等を走行させるものである。従って、中央トンネル４２には交通事故は発生せず、火災発生源は存在しないと想定して差し支えない。
【００２５】
各トンネル４１，４２，４３内上方には、既述したの実施例（以下、単に「実施例」という。）と同様の換気装置１０が同態様にてそれぞれ配設される。以下、実施例と概ね共通する部分は換気装置同様同じ参照番号を付す（請求項２に係る発明の実施例において同じ。）。
【００２６】
各トンネル４１，４２，４３の隔壁３，３には、通常手動式扉が閉じている開口４'（図５参照）と、火災発生時に防火シャッターが閉じ得る開口４"（図５の破線参照）と、ガラリＦＤ付通気孔とが実施例と概ね同態様にてそれぞれ設けられる。なお、開口４'，４"の少なくとも一方は故障車等を中央トンネル４２へ搬入するための個所としての役割をも果たす（図５の矢印参照）。
【００２７】
本発明では、常時、左右トンネル４１，４３における換気装置１０は排気のみとされる一方、中央トンネル４２における換気装置１０は給気のみとされる。即ち、火災の有無にかかわらず中央トンネル４２への給気は常に通気孔等を通ってトンネル４１，４３へ入った後、トンネル４１，４３の換気装置１０から排出され、図６に示すように、トンネル４１，４３のいずれか一方（右トンネル４３）内に火災が発生した場合には、中央トンネル４２の換気装置１０からの給気の一部が通気孔等を通って右トンネル４３に発生した煙を伴って、右トンネル４３の換気装置１０から排出されることとなる。そのため、本発明においても火災発生箇所付近の換気装置１０から効率よく排煙して、煙のトンネル４３長手方向への蔓延を防止することができ、また、中央トンネル４２を常に新鮮な空気で満たされた恒常安全避難区画として機能させることができる。
【００２８】
以上のように本発明における換気装置１０は通常換気モードと排煙モードとの間に変化がないといえるが、排煙モードにおいて例えばファンの回転数を上げる等の処置を講じてもよい。
【００２９】
（２）請求項２に係る発明
図７は、長大な又は両坑口が外気に開放しない大断面トンネル７１を概略的に示す説明図である。トンネル７１は床版７３より上方の空間（以下、「床上空間」という。）７１'を自動車路用上下線として、床版７３より下方の空間（以下、「床下空間」という。）７１"をインフラ共同溝及び避難区画等としてそれぞれ利用するものである。従って、床下空間７１"には交通事故は発生せず、火災発生源は存在しないと想定して差し支えない。
【００３０】
床上空間７１'内の上方及び床下空間７１"の所定箇所には換気装置１０がそれぞれ配設される。
【００３１】
床版７３には、図８に示すように、床上空間７１'と床下空間７１"との間に通気性を付与する通気孔７５が適宜穿設され、各通気孔７５の床上空間７１'及び床下空間７１"への両開放端部７５'，７５"には請求項１実施例と同様のガラリＦＤ７６がそれぞれ付設される。また、粉塵等が床上空間７１'から通気孔７５を通って床下空間７１"へ容易に侵入しないように、両開放端部７５'，７５"の位置がずらされると共に、通気孔７５内における上方開放端部７５'の真下に水を張った泥ため７７が設けられる。
【００３２】
床版７３にはまた、床上空間７１'から床下空間７１"へ出入り可能な通常ハッチが閉じている開口（図示せず）が長手方向所定間隔毎に設けられる。
【００３３】
本発明では、常時、床上空間７１'における換気装置１０を排気のみとする一方、床下空間７１"における換気装置１０は給気のみとされ、床下空間７１"からの給気は常に通気孔７５を通って床上空間７１'へ入り、換気装置１０から排出される。床上空間７１'内に火災が発生した場合（図９参照）は、上記床上空間７１’へ入った給気は煙を伴って床上空間７１'の換気装置１０から排出される。そのため、本発明においても火災発生箇所付近にある床上空間７１’の換気装置１０から効率よく排煙して、煙の長手方向への蔓延を防止することができ、また、床下空間７１"は恒常安全避難区画となる。
【００３４】
本発明における換気装置１０も請求項１実施例と同様常時排煙モードにあるといえる。
【００３５】
なお、例えば隣接して並走する複数連の大断面トンネル等において、請求項１及び請求項２に係る発明を複合させて適用することも可能である。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明では、火災発生源が存在しないと想定可能な一のトンネルとこのトンネルに隣接する他のトンネルにおいて、一のトンネルの給気装置からの給気を常時通気孔を通って他のトンネルへ入った後、他のトンネルの換気装置で排気されるようにし、これによって他のトンネル内に火災が発生した際、他のトンネルへ入る給気が煙を伴って火災発生箇所付近の換気装置から排気されるため、煙は他のトンネルの長手方向へはほんとんど蔓延せず、また、加圧的な空気供給側である一のトンネルへも侵入しない。そのため、煙を効率よく排煙できると共に、一のトンネルを安全な避難区画として確保することができる。
【００３７】
請求項２に係る発明では、大断面トンネルにおいて、床下空間及び床上空間の換気装置を常時床下空間からの給気が通気孔を通って床上空間へ入った後、排気されるようにし、これによって床上空間内に火災が発生した際、床上空間へ入る給気が煙を伴って火災発生箇所付近の換気装置から排気されるため、煙は加圧的な空気供給側である床下空間へも侵入しない。そのため、煙を効率よく排煙できると共に、床下空間を安全な避難区画として確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２連トンネルの通常換気モードを概略的に示す説明図である。
【図２】トンネル長手方向における換気装置及び開口の配置等を便宜的に示す説明図である。
【図３】排煙モードを概略的に示す説明図である。
【図４】請求項１に係る発明における３連トンネルの通常換気状態を概略的に示す説明図である。
【図５】請求項１に係る発明のトンネル長手方向における開口の配置等を便宜的に示す説明図である。
【図６】請求項１に係る発明の排煙状態を概略的に示す説明図である。
【図７】請求項2に係る発明における大断面トンネルの通常換気状態を概略的に示す説明図である。
【図８】請求項２に係る発明における通気孔を示す断面図である。
【図９】請求項２に係る発明の排煙状態を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
１，２，４１，４３ トンネル
４２ 非常用トンネル
３ 隔壁
４，４'，４" 開口
５ 火災感知機
６ メンテナンス通路
７ 手摺り
８ 消火栓
１０ 換気装置
７１ 大断面トンネル
７１' 床上空間
７１" 床下空間
７３ 床版
７５ 通気孔
７６ ガラリＦＤ（ファイヤーダンパー）
７７ 泥ため
【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】
0003695036.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003695036.tif 000008
【図８】
0003695036.tif 000009
【図９】
0003695036.tif 000010