(57)【要約】【課題】送風機や集塵機の吸気口に接続しても、その吸引圧力に抗して閉塞せず、伸縮自在な吸引ダクトを提供する。【解決手段】摺動環４６は吸引ダクト２４の軸心方向に延伸させて設置された塩ビパイプ製の案内棒４８に摺動自在に嵌合しており、案内棒４８に沿ってのみ摺動環４６のスライドが許容されていることから、摺動環４６と一体の形状保持リング４２も吸引ダクト２４の軸心方向にだけ移動可能となっている。この結果、可撓性シート４０と形状保持リング４２によって構成された吸引ダクト２４は、内部の吸引圧力は勿論、外部からの不測の圧力によっても捩れることがない。【選択図】　　　　図１
2004116793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性シートとこれに内側または外側から接合された形状保持リングとからなる伸縮自在な吸引ダクトであって、前記形状保持リングの中心に摺動環が固定され、該摺動環が吸引ダクトの軸心方向に延伸設置された案内棒に摺動自在に嵌合されてなることを特徴とする吸引ダクト。
【請求項２】
前記摺動環が前記形状保持リングの内側に十文字状に配置されたスポークに固定されてなる請求項１記載の吸引ダクト装置。
【請求項３】
可撓性シートとこれに内側または外側から接合された形状保持リングとからなる伸縮自在な吸引ダクトであって、前記少なくとも隣り合う２つの形状保持リングに内接する複数のスライドバーと、該複数のスライドバーを円周状にたがめる連結リングとからなる捩れ防止ユニットが、該吸引ダクト内に隣接して設けられてなることを特徴とする吸引ダクト。
【請求項４】
前記連結リングと前記形状保持リングとが固定されてなる請求項３記載の吸引ダクト。
【請求項５】
前記複数のスライドバーの両端部が吸引ダクトの内側に曲げられてなる請求項３または請求項４記載の吸引ダクト。
【請求項６】
前記吸引ダクトが、施工中トンネルの坑道に坑口から切羽に向けて配設され、外部の空気を強制導入するための風管と、坑道内に設置され、切羽で発生する粉塵等を捕集し、清浄化した空気を坑口に向けて排気する集塵機とから構成され、前記外部空気の強制導入量よりも前記集塵機による排気量を大とすることにより集塵機の設置位置を含む坑道内にエアーカーテン帯域を形成し、前記集塵機の吸気側に所定長の吸引ダクトを切羽に向けて設けた施工中トンネル内の換気装置における該吸引ダクトであることを特徴とする請求項１〜請求項５いずれか記載の吸引ダクト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は伸縮自在な吸引エアダクトに関するものである。本発明は特に、施工中トンネル等に設置される換気装置における吸引ダクトとして用いられる伸縮自在な吸引エアダクトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地下構築物、トンネル構築物等における換気手段として用いられる吸引エアダクトには、従来、気密性と可撓性を有する合成樹脂製シートを円筒状に成形し、これに鋼線を接合したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、従来、例えば切羽で発生する粉塵等の有害物質の除去を目的として、施工中のトンネル内を換気することが行われており（例えば、特許文献２参照。）、このような換気装置として、本発明者等は先に、施工中トンネルの坑道に坑口から切羽に向けて配設され、外部の空気を強制導入するための風管と、坑道内に設置され、切羽で発生する粉塵等を捕集し、清浄化した空気を坑口に向けて排気する集塵機とから構成され、前記外部空気の強制導入量よりも前記集塵機による排気量を大とすることにより集塵機の設置位置を含む坑道内にエアーカーテン帯域を形成する換気装置において、前記集塵機の吸気側に所定長の吸引ダクトが切羽に向けて設けられてなることを特徴とする施工中トンネル内の換気装置を提案した（特願２００２−０６４７７７）。当該換気装置は切羽の進行に拘らず、常時切羽の後方５０ｍ程度から坑口に至る全坑道内の空気を清浄化することができるという優れた効果を有するものである。
【０００４】
上記吸引ダクトは、合成樹脂製シート等の軟質材とこれを内側から補強する円筒形の鋼線により構成され、前記切羽の進行と発破時の退避に応じてトンネルの坑道方向に伸縮可能であり、かつ、集塵機の吸引圧力に対しても閉塞しない工夫がなされている。
しかしながら、この種の吸引ダクトでは吸引時、特にダクトが収縮状態にある時、および、ダクトの縮小した部分において、吸引ダクトが捩れて閉塞状態が生じることが判明した。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３１１４４３号公報（第２頁〔０００１〕）
【特許文献２】
特開２００２−２２１０００号公報（特許請求の範囲の欄）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は送風機や集塵機の吸気口に接続しても、その吸引圧力に抗して閉塞せず、伸縮自在な吸引ダクトを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願第１発明は、可撓性シートとこれに内側または外側から接合された形状保持リングとからなる伸縮自在な吸引ダクトであって、前記形状保持リングの中心に摺動環が固定され、該摺動環が吸引ダクトの軸心方向に延伸設置された案内棒に摺動自在に嵌合されてなることを特徴とするものである。
前記摺動環は前記形状保持リングの内側に十文字状に配置されたスポークに固定されてなることが好ましい。
本願第２発明は、可撓性シートとこれに内側または外側から接合された形状保持リングとからなる伸縮自在な吸引ダクトであって、前記少なくとも隣り合う２つの形状保持リングに内接する複数のスライドバーと、該複数のスライドバーを円周状にたがめる連結リングとからなる捩れ防止ユニットが、該吸引ダクト内に隣接して設けられてなることを特徴とするものである。
前記連結リングと前記形状保持リングとは、固定されてなることが好ましい。前記複数のスライドバーの両端部は、吸引ダクトの内側に曲げられてなることが好ましい。
前記第１発明または第２発明に係る吸引ダクトは、施工中トンネルの坑道に坑口から切羽に向けて配設され、外部の空気を強制導入するための風管と、坑道内に設置され、切羽で発生する粉塵等を捕集し、清浄化した空気を坑口に向けて排気する集塵機とから構成され、前記外部空気の強制導入量よりも前記集塵機による排気量を大とすることにより集塵機の設置位置を含む坑道内にエアーカーテン帯域を形成し、前記集塵機の吸気側に所定長の吸引ダクトを切羽に向けて設けた施工中トンネル内の換気装置における該吸引ダクトであることが好ましい。
【０００８】
【作用】
第１発明によれば、前記摺動環は前記案内棒に沿ってのみスライドが許容されていることから、前記形状保持リングも前記吸引ダクトの軸心方向にだけ移動可能となっている。従って、吸引ダクトは内部の吸引圧力等によって捩れることがない。
第２発明によれば、前記スライドバーが前記形状保持リングに内接して摺動可能となっており、該形状保持リングは該スライドバーによって吸引ダクトの内側から拘束さている。従って、吸引ダクトは内部の吸引圧力等によって捩れることがない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る吸引ダクトを、施工中トンネル内に設置される換気装置における吸引ダクトとして用いた実施形態を例にとり、図面を参照しながら説明する。
図３には、風管１４と集塵機２０を主要構成部としたトンネル内換気装置１０が示されており、図中、白抜き矢印は新鮮空気または浄化済の空気の流れを表し、黒色の矢印は汚染された空気の流れを表している。施工中のトンネル１１の坑道内には図示されてない坑口（図３において左方）から切羽１２に向けて合成樹脂製シートからなる風管１４が配設され、風管１４から外部の新鮮な空気が供給されるようになっている。当該空気は、坑内作業において消費される、内燃機関のための燃焼用の酸素と、作業員のための呼吸用の酸素を補充するためのものであり、長距離の送風に要する消費電力の点からも必要最少量とされている。
【００１０】
切羽１２の手前には集塵機２０を設置し、切羽１２で発生する粉塵やヒュームを捕集する。
集塵機２０の定格風量は、外部空気の強制導入量よりも集塵機２０による排気量が大きくなるようにし、切羽１２から生じる粉塵等の混在した汚染空気を十分に捕捉し得る容量のものを選定することが必要である。トンネルの規模にもよるが、例えば、トンネル断面が８０ｍ２　程度の場合には、最大風量１５００ｍ３　／分程度のものが用いられる。また、集塵機２０は、フィルタの目詰まり防止対策を考慮した、連続自動再生機能を保有するものが好ましい。
【００１１】
集塵機２０の吸気口２２には切羽１２側へ向けて吸引ダクト２４が接続されている。吸引ダクト２４は合成樹脂製等の可撓性シートとこれに内側または外側から接合された円形または螺旋状の鋼線とからなっており、トンネル１１の坑道方向に伸縮自在であると共に、集塵機２０の吸引圧力に対しても閉塞し難く、その形状が円筒形に保持されるように構成されている。
吸引ダクト２４の長さに関しては、集塵機２０の設置位置に後述するエアーカーテンを形成するのに必要な長さをとることが重要である他、切羽１２の進行速度や発破時の退避距離等を考慮して決定される。
吸引ダクト２４はトンネル１１の側壁に沿って敷設されたガイドレール３０に取付け、電動ウインチ３２を駆動させて吸引ダクト２４を伸縮させるようにしている。なお、図３において、符号３３は集塵台車２１に設けられた吸引ダクト２４を固定・支持するためのプッシュロッドであり、符号３４はガイドレール３０を側壁に固定するアンカー（吊具）である。
【００１２】
上記換気装置の実施形態において、切羽１２近傍には風管１４より新鮮な空気が供給されると共に、切羽１２において発生した粉塵等は吸引ダクト２４の先端部吸引口２５から吸引され、大容量の集塵機２０によって全て捕捉される。この結果、集塵機２０の排気口２６から浄化された空気が坑道内を後方の坑口に向けて放風される。
このとき、排気口２６から放風される浄化空気量Ｑ２　は、切羽１２に供給される新鮮な空気量Ｑ１　より大きく設定されているので、風量バランスからＱ２　−Ｑ１　に相当する坑内空気が坑道から切羽１２に向かって流入する。この結果、吸引ダクト２４の先端部吸引口２５から集塵機２０の排気口２６までの間の坑道にはエアーカーテン帯域が形成される。従って、切羽１２において発生した粉塵等はエアーカーテンにより遮断され、集塵機２０に確実に捕集されるので、坑道内には常時、浄化された空気が流れるようになる。また、坑道内のディーゼル機関による排ガスなどもこの浄化空気により換気され、排ガスの濃縮化の虞もない。
【００１３】
次に、本発明の吸引ダクトを図１を参照しながら説明する。
図１は、吸引ダクト２４の内部を透視して示した部分斜視図であり、前記したように、可撓性シート４０とこれに内側または外側から接合された形状保持リング４２によって外形が構成されている。形状保持リング４２には円形または螺旋状の鋼線が用いられている。
形状保持リング４２の内側には、フラットバーを十文字状に配置したスポーク４４が溶接等の手段により固着され、スポーク４４の中心に寄せて摺動環４６が固定されている。摺動環４６には、適当な長さにカットしたＳＧＰまたはオイレスリングを使用することができる。スポーク４４は必ずしも十文字状に限られず、摺動環４６を吸引ダクト２４の中心部に固定できれば、どのような形状のものであっても良い。
【００１４】
摺動環４６は吸引ダクト２４の軸心方向に延伸させて設置された塩ビパイプ製の案内棒４８に摺動自在に嵌合しており、案内棒４８に沿ってのみ摺動環４６のスライドが許容されていることから、摺動環４６と一体の形状保持リング４２も吸引ダクト２４の軸心方向にだけ移動可能となっている。この結果、可撓性シート４０と形状保持リング４２によって構成された吸引ダクト２４は、内部の吸引圧力は勿論、外部からの不測の圧力によっても捩れることがない。
なお、図示の便宜上、図１には一本の形状保持リング４２のみが図示され、その他の形状保持リング４２は省略されているが、内径１〜２ｍ、長さ３〜１０ｍ程度の吸引ダクト２４であれば、形状保持リング４２は１０〜５０ｃｍ毎に設けられている。スポーク４４と摺動環４６は全ての形状保持リング４２に設置する必要はなく、例えば、２〜５本置きに、捩れが生じない程度の間隔で設置すればよい。
【００１５】
次に、図２を参照しながら吸引ダクトの別の実施形態を説明する。
図２も、吸引ダクト２４の内部を透視して示した斜視図であり、形状保持リング４２、４２、・・・は図示の便宜上、小円を以てその位置が示されている。吸引ダクト２４の内部には、少なくとも隣り合う２つの形状保持リング４２に内接する複数のスライドバー５２、５２、・・・と、この複数のスライドバー５２、５２、・・・を円周状にたがめる連結リング５４とからなる捩れ防止ユニット５０、５０、５０が、隣接して設けられている。スライドバー５２は電線管などにより、また、連結リング５４はフラットバーを曲げ加工したもので製造することができる。
【００１６】
連結リング５４は形状保持リング４２に締結紐その他、適宜手段により固定され、当該捩れ防止ユニット５０を構成するスライドバー５２が、前記固定された形状保持リング４２と隣り合う形状保持リング４２に内接して、摺動可能となっている。
而して、全ての形状保持リング４２、４２、・・・はスライドバー５２、５２、・・・によって吸引ダクト２４の内側から拘束さているので、吸引ダクト２４は、内部の吸引圧力および各種外部圧力によって捩れることがない。
スライドバー５２の両端部は、吸引ダクト２４が収縮した時に可撓性シート４０の襞に掛かったり、噛み込んだりするのを防止するために、吸引ダクト２４の内側に曲げられている。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、送風機や集塵機の吸気口に接続しても、その吸引圧力に抗して閉塞せず、伸縮自在な吸引ダクトを得ることができる。
また、前記伸縮自在な吸引ダクトを施工中トンネル等に設置される換気装置における吸引ダクトとして用いる場合には、吸引作業時にはその吸引口を切羽直前に接近させると共に、発破作業時には退避させるという、吸引ダクトの伸縮動作を極めて容易かつ確実に行うことができる。このため、施工中トンネル内における換気作業を殆ど中断することなく、継続して実施することができるという優れた効果を有する。また、トンネル工事の安全性も一層担保されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吸引ダクトの内部を透視して示した部分斜視図である。
【図２】別の実施形態としての吸引ダクトの内部を透視して示した斜視図である。
【図３】吸引ダクトを含む施工中トンネル内に設置される換気装置を示すトンネル断面図である。
【符号の説明】
１０　トンネル内換気装置
１１　トンネル
１２　切羽
１４　風管
２０　集塵機
２４　吸引ダクト
４０　可撓性シート
４２　形状保持リング
４４　スポーク
４６　摺動環
４８　案内棒
５０　捩れ防止ユニット
５２　スライドバー
５４　連結リング
【図１】
2004116793.tif 000003
【図２】
2004116793.tif 000004
【図３】
2004116793.tif 000005