(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル坑内の環境を制御する制御部を有するシステムであって、
トンネル坑内の換気を行う換気装置と、前記制御部における制御に必要なデータを保存する記憶部とを備え、
前記制御部は、前記トンネル坑内における入坑者及び工事車両の位置情報と前記トンネル坑内における複数の作業機械における電流値の少なくとも一方に基づいて前記トンネル坑内の現在の作業工程を判断し、当該判断した作業工程を作業工程の履歴情報として前記記憶部に保存させ、前記判断した作業工程が粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程である場合、前記粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度が上昇する前に、又は前記制御部が現在の作業工程を判断するための工程判断期間経過後に、前記粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程に対し設定された風量を前記換気装置に送風させ、前記トンネル坑内における作業が一時中断された後、前記作業が再開される場合、前記制御部は、前記記憶部に保存された前記作業工程の履歴情報から中断前の作業工程を確認し、前記中断前の作業工程において設定された風量で前記換気装置に送風させる、
ことを特徴とする環境制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の環境制御システムにおいて、前記トンネル坑内において前記粉塵を集塵する集塵装置を備え、
前記制御部は、前記判断した作業工程が粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程である場合、前記粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度が上昇する前に、又は前記制御部が現在の作業工程を判断するための工程判断期間経過後に、前記粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程に対し設定された気体吸入量で前記集塵装置に吸入させる、
ことを特徴とする環境制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載の環境制御システムにおいて、前記換気装置は、前記トンネルの延設方向に沿って延びるダクトを備え、
前記集塵装置は、前記トンネルの延設方向に沿って伸縮自在な吸引伸縮風管を備え、
前記制御部は、前記換気装置の設定された風量が所定量以上である場合、前記吸引伸縮風管を前記トンネル坑内における前記換気装置の前記ダクトの開口部よりトンネル奥側の位置まで伸ばして、前記粉塵及びガスの少なくとも一方を吸引させる、
ことを特徴とする環境制御システム。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の環境制御システムにおいて、前記制御部は、前記粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程において設定された気体吸入量で前記集塵装置に吸入させることに加え、所定期間経過後、もしくは同時にトンネル坑内の環境測定を行い、検出された粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度に応じて、前記集塵装置に吸入させる気体吸入量を調整する、
ことを特徴とする環境制御システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の環境制御システムにおいて、前記制御部は、前記粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程において設定された風量を前記換気装置に送風させることに加え、所定期間経過後、もしくは同時にトンネル坑内の環境測定を行い、検出された粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度に応じて、前記換気装置に送風させる風量を調整する、
ことを特徴とする環境制御システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の環境制御システムにおいて、前記入坑者及び前記工事車両はそれぞれ通信端末を有し、
各通信端末は、前記トンネル坑内における前記入坑者又は前記工事車両の位置を位置情報として前記制御部に送信する、
ことを特徴とする環境制御システム。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の環境制御システムにおいて、前記複数の作業機械は、前記トンネル坑内またはトンネル坑外に設けられた電源装置にそれぞれ有線接続されて電力を供給され、
前記制御部は、前記電源装置に設けられた電流計を介して各作業機械の電流値を計測する、
ことを特徴とする環境制御システム。
【請求項８】
請求項７に記載の環境制御システムにおいて、前記複数の作業機械は、粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する作業を行う作業機械を含み、
前記制御部は、前記粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する作業を行う作業機械の電流値が設定されているしきい値を越えている場合、前記現在の作業工程が粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程であると判断する、
ことを特徴とする環境制御システム。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の環境制御システムにおいて、前記制御部は、前記判断した作業工程に基づいて、トンネル坑内に複数設けられた照明の点灯状態と消灯状態とを切換え、あるいは照明の光量を調整する、
ことを特徴とする環境制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル坑内における環境の制御、特にトンネル坑内の換気に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にトンネル工事では、トンネル坑内での作業により粉塵やガスが発生することがある。そして、トンネル坑内で発生した粉塵やガスの濃度が上昇すると、トンネル坑内の空気が汚染され、工事に従事する作業者の健康に多大な影響を与える。
【０００３】
そこで、トンネル坑内に換気装置を設けて、当該換気装置によりトンネル坑外の新鮮な空気をトンネル坑内に送風により供給し、あるいは、換気装置によりトンネル坑内の汚染された空気をトンネル坑外に排気することが行われている。
【０００４】
また、換気装置による送風や排気には、多くの電力を使用することから、省エネルギーの観点から粉塵やガスの濃度を検出するセンサーを設け、当該センサーが検出した情報に基づいて、換気装置を制御して、トンネル坑内に供給する風量を調整する方法が用いられており、一例として、トンネル坑内に粉塵やガスの濃度を検出するセンサーを設け、当該センサーが検出した情報に基づいて、換気装置を制御して、トンネル坑内に供給する風量を調整する換気システムがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５４９１３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この換気システムでは、作業重機の稼働状況に基づいて作業モードを確認し、確認された作業モードに基づいて換気装置の風量を算出している。そして、センサーの検出情報に基づいて算出された風量を調整している。そして、換気装置は調整された風量に基づいてトンネル坑内に新鮮な空気を供給している。
【０００７】
しかしながら、トンネル坑内においてセンサー等の濃度測定に応じて換気装置を自動制御するのでは、トンネル坑内において粉塵やガス等の濃度が上昇してから換気を行うことになり時間差が生じてしまう。望ましくは、粉塵やガス等の濃度が上昇する作業を行う際、粉塵等が生じる前に換気装置の風量を増大させることにより濃度上昇を低減させることが効果的である。
【０００８】
一方で、トンネル抗内における作業は、定常作業においては、地質状態や、掘削土の発生量、支保工の種類等に応じて施工時間が異なることや、測量作業、地山の崩落、機械整備等の非定常的作業が行われる場合もあり、現在行われている作業工程が複数の作業工程のいずれかであるかを判断することが困難であった。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、トンネル内において作業されている作業工程を判断するトンネル坑内における環境制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を達成するため、本発明の第１の態様の環境制御システムは、トンネル坑内の環境を制御する制御部を有するシステムであって、前記制御部は、前記トンネル坑内における入坑者及び工事車両の位置情報と前記トンネル坑内における複数の作業機械における電流値の少なくとも一方に基づいて前記トンネル坑内の現在の作業工程を判断することを特徴とする。
【００１１】
本態様において、前記トンネル坑内における入坑者及び工事車両の位置情報とは、入坑者及び工事車両の種別の情報に加えて、前記トンネル坑内において入坑者及び工事車両の少なくとも一方が前記トンネル坑内に入坑していない情報も含んでいる。
【００１２】
本態様によれば、前記制御部は前記トンネル坑内における入坑者及び工事車両の位置情報と前記トンネル坑内における複数の作業機械における電流値の少なくとも一方に基づいて前記トンネル坑内の現在の作業工程を判断するので、トンネル坑内における環境制御を適切に行うことができる。
【００１３】
本発明の第２の態様の環境制御システムは、第１の態様において、トンネル坑内の換気を行う換気装置を備え、前記制御部は、前記判断した作業工程が粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程である場合、前記粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度が上昇する前に、又は前記制御部が現在の作業工程を判断するための工程判断期間経過後に、前記粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程に対し設定された風量を前記換気装置に送風させることを特徴とする。
【００１４】
本態様における「濃度が上昇する前」とは、粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程において、実際にトンネル坑内において粉塵やガスを発生させる作業を開始するまでのことを意味している。また、トンネル抗内の作業において作業が切り換わる際、次の作業の準備のため、トンネル坑内で入坑者や工事車両が頻繁に往来し、短時間で位置情報が変化することがある。このため、「工程判断期間」とは、制御部が位置情報及び電流値に基づいて現在の作業工程を判断する期間、すなわち、ある作業工程に対して設定された位置情報及び電流値がある期間維持した場合、制御部がある作業工程となったと判断する期間のことを意味している。ここで、「工程判断期間」には、実際にトンネル坑内において粉塵やガスを発生させる作業を開始した後も含まれている。
【００１５】
本態様によれば、前記制御部は、前記判断した作業工程が粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程である場合、前記粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度が上昇する前に、前記粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程に対し設定された風量を前記換気装置に送風させるので、粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度の上昇を抑制でき、トンネル坑内における作業環境を適切に維持できる。
【００１６】
本発明の第３の態様の環境制御システムは、第２の態様において、前記トンネル坑内において前記粉塵を集塵する集塵装置を備え、前記制御部は、前記判断した作業工程が粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程である場合、前記粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度が上昇する前に、又は前記制御部が現在の作業工程を判断するための工程判断期間経過後に、前記粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程に対し設定された気体吸入量で前記集塵装置に吸入させることを特徴とする。
【００１７】
本態様によれば、前記制御部は、前記判断した作業工程が粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程である場合、前記粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度が上昇する前に、前記粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程に対し設定された気体吸入量で前記集塵装置に吸入させるので、粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度をより効果的に低下させることができ、トンネル坑内における作業環境をより適切に維持できる。
【００１８】
本発明の第４の態様の環境制御システムは、第３の態様において、前記制御部は、前記粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程において設定された気体吸入量で前記集塵装置に吸入させることに加え、所定期間経過後、もしくは同時にトンネル坑内の環境測定を行い、検出された粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度に応じて、前記集塵装置に吸入させる気体吸入量を調整することを特徴とする。
【００１９】
本態様によれば、前記制御部は、前記粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程において設定された気体吸入量を前記集塵装置に吸入させることに加え、所定期間経過後、もしくは同時にトンネル坑内の環境測定を行い、検出された粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度に応じて、前記集塵装置に吸入させる気体吸入量を調整するので、トンネル坑内における粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度を確実に低下させることができ、トンネル坑内における作業環境をより適切に維持できる。
【００２０】
本発明の第５の態様の環境制御システムは、第２から第４のいずれか一の態様において、前記制御部は、前記粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程において設定された風量を前記換気装置に送風させることに加え、所定期間経過後、もしくは同時にトンネル坑内の環境測定を行い、検出された粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度に応じて、前記換気装置に送風させる風量を調整することを特徴とする。
【００２１】
本態様によれば、前記制御部は、前記粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程において設定された風量を前記換気装置に送風させることに加え、所定期間経過後、もしくは同時にトンネル坑内の環境測定を行い、検出された粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度に応じて、前記換気装置に送風させる風量を調整するので、トンネル坑内における粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度を確実に低下させることができ、トンネル坑内における作業環境をより適切に維持できる。
【００２２】
本発明の第６の態様の環境制御システムは、第１から第５のいずれか一の態様において、前記入坑者及び前記工事車両はそれぞれ通信端末を有し、各通信端末は、前記トンネル坑内における前記入坑者又は前記工事車両の位置を位置情報として前記制御部に送信することを特徴とする。
【００２３】
本態様によれば、各通信端末は、前記トンネル坑内における前記入坑者又は前記工事車両の位置を位置情報として前記制御部に送信するので、前記制御部は、前記トンネル坑内における前記入坑者及び前記工事車両のそれぞれの位置を特定できる。その結果、現在の作業工程を判断する際の位置情報の精度が増すので、現在の作業工程をより適切に判断できる。
【００２４】
本発明の第７の態様の環境制御システムは、第１から第６のいずれか一の態様において、前記複数の作業機械は、前記トンネル坑内またはトンネル坑外に設けられた電源装置にそれぞれ有線接続されて電力を供給され、前記制御部は、前記電源装置に設けられた電流計を介して各作業機械の電流値を計測することを特徴とする。
【００２５】
本態様によれば、前記制御部は前記電源装置に設けられた電流計を介して各作業機械の電流値を計測するので、前記作業機械の稼働状況を把握でき、現在の作業工程をより適切に判断できる。
【００２６】
本発明の第８の態様の環境制御システムは、第７の態様において、前記複数の作業機械は、粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する作業を行う作業機械を含み、前記制御部は、前記粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する作業を行う作業機械の電流値が設定されているしきい値を越えている場合、前記現在の作業工程が粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程であると判断することを特徴とする。
【００２７】
本態様によれば、前記制御部は前記粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する作業を行う作業機械の電流値が設定されているしきい値を越えている場合、前記現在の作業工程が粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程であると判断するので、前記作業機械の稼働状態により現在行われている作業工程をより確実に判断できる。
【００２８】
本発明の第９の態様の環境制御システムは、第２から第５のいずれか一の態様において、前記トンネル坑内における作業が一時中断された後、前記作業が再開される場合、前記制御部は、前記中断前の作業工程において設定された風量で前記換気装置に送風させる、
ことを特徴とする。
【００２９】
本態様によれば、前記トンネル坑内における作業が一時中断された後、前記作業が再開される場合、前記位置情報及び前記電流値の情報に基づいて前記制御部が新たに作業工程を判断するまで、現在の作業工程が不明であるので、中断前の作業工程に基づいて前記換気装置を制御することにより、トンネル坑内における作業環境を適切に維持できる。
【００３０】
本発明の第１０の態様の環境制御システムは、第１から第９のいずれか一の態様において、前記制御部は、前記判断した作業工程に基づいて、トンネル坑内に複数設けられた照明の点灯状態と消灯状態とを切換え、あるいは照明の光量を調整することを特徴とする。
【００３１】
本態様によれば、前記制御部は、前記判断した作業工程に基づいて、トンネル坑内に複数設けられた照明を点灯状態と消灯状態とを切換え、あるいは照明の光量を調整するので、トンネル坑内における作業環境を適切に維持し、省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るトンネル坑内の概要図。
【図２】定常作業における換気装置の換気レベルの制御パターンを示す図。
【図３】穿孔及び装薬作業におけるトンネル坑内の作業状態を示す概要図。
【図４】発破作業におけるトンネル坑内の作業状態を示す概要図。
【図５】ずり出し作業におけるトンネル坑内の作業状態を示す概要図。
【図６】こそく作業におけるトンネル坑内の作業状態を示す概要図。
【図７】一次吹付作業におけるトンネル坑内の作業状態を示す概要図。
【図８】支保工組立作業におけるトンネル坑内の作業状態を示す概要図。
【図９】二次吹付作業におけるトンネル坑内の作業状態を示す概要図。
【図１０】ロックボルト作業におけるトンネル坑内の作業状態を示す概要図。
【図１１】作業中断時のトンネル坑内の状態を示す概要図。
【図１２】本発明に係るトンネル坑内の環境制御システムのフローチャート図。
【図１３】換気装置における換気レベルの制御を示すフローチャート図。
【図１４】非定常作業における換気装置の換気レベルの制御パターンを示す図。
【図１５】本発明に係る集塵装置における他の実施例を示す概要図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施例において同一の構成については、同一の符号を付し、最初の実施例においてのみ説明し、以後の実施例においてはその構成の説明を省略する。
【００３４】
＜＜＜実施例＞＞＞
＜＜＜トンネル坑内における環境制御システムの概要＞＞＞
図１を参照して、トンネル１０内における環境制御システム１２について説明する。本実施例における環境制御システム１２は、制御部１４と、記憶部１６と、濃度検出器１８と、複数の電源装置２０と、複数の受信ユニット２２と、換気装置２４と、集塵装置２６とを備えている。
【００３５】
本実施例において、制御部１４は、一例としてトンネル抗外近傍に設けられた建設作業事務所等に設置されている。本実施例において、制御部１４は、複数の電子部品や回路から構成されるコンピューターとして構成されている。
【００３６】
また、記憶部１６は、制御部１４と電気的に接続されており、制御部１４における制御データーやトンネル１０の坑内における環境のデーターを記憶する。具体的には、記憶部１６は、トンネル１０の抗内における定常作業及び非定常作業における後述する制御パラメーターの組み合わせ、各作業工程における換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルの設定、トンネル１０における作業工程の履歴等を記憶している。そして、記憶部１６は、制御部１４からの命令に応じて必要なデーターを制御部１４に送信する。
【００３７】
ついで、本実施例においてトンネル１０は、その先端の掘削部分（以下、「切羽」という。）、すなわち切羽からトンネル１０の坑口Ｙ１まで複数の区間に分けられている。本実施例では、切羽の区間に符号１０ａを付し、切羽以外の区間（その他の区間）には符号１０ｂを付している。本実施例において、一例として切羽区間１０ａに濃度検出器１８が設けられている。尚、濃度検出器１８は、切羽区間１０ａの先端により近い場所に設置することが望ましい。
【００３８】
濃度検出器１８は、切羽区間１０ａにおける掘削作業やコンクリート吹付作業に伴って発生する粉塵や、発破の際に発生するガス、トンネル１０の坑内における工事車両３８や作業機械４８が発生させる排出ガスの濃度を検出可能である。そして、検出された粉塵及びガスの濃度を制御部１４に送信する。尚、本実施例では、濃度検出器１８を切羽区間１０ａに設ける構成としたが、その他の区間１０ｂにおいて適宜間隔をおいて設けてもよい。
【００３９】
電源装置２０は、トンネル１０の坑内において切羽区間１０ａに設けられている。また、電源装置２０はトンネル１０の坑外、またはトンネル１０の坑口Ｙ１から切羽区間１０ａに向けて適宜間隔をおいて設けてもよい。尚、各図面において電源装置２０は切羽区間１０ａに設置されたもののみを図示し、その他の区間１０ｂ及びトンネル１０の坑外に設けられた電源装置２０の図示は省略している。
【００４０】
本実施例において電源装置２０には、トンネル抗外に設けられた不図示の外部電源に電気的に接続されている。そして、電源装置２０は、後述するドリルジャンボ２８、コンクリート吹付機３０等の作業機械４８と電源ケーブルにより有線で接続可能に構成されている。そして、電源装置２０に電源ケーブルで接続された作業機械４８に電力を供給する。
【００４１】
また、電源装置２０内には、電流計３２が設けられている。電流計３２は制御部１４に電気的に接続されている。本実施例において、電流計３２は、電源装置２０に接続された作業機械４８の電流値を計測している。電流計３２は、計測した電流値を制御部１４に送信する。
【００４２】
次いで、複数の受信ユニット２２は、トンネル１０の坑内において切羽区間１０ａ及びその他の区間１０ｂに適宜間隔をおいて設けられている。本実施例において受信ユニット２２は、制御部１４にそれぞれ電気的に接続されている。
【００４３】
また、トンネル１０の坑内に入坑する入坑者３４は通信端末３６を有している。本実施例における入坑者３４とは、トンネル１０の坑内においてトンネル１０の掘削作業に従事する作業員だけでなく、一時的に入坑する者も含まれている。
【００４４】
また、トンネル１０の坑内に入坑する工事車両３８も通信端末３６を備えている。本実施例において、工事車両３８とはダンプトラック４０、トラックミキサ４２、火薬運搬車、モルタル運搬車等を含んでいる。
【００４５】
そして、通信端末３６は、トンネル１０内において、入坑者３４あるいは工事車両３８が切羽区間１０ａ及びその他の区間１０ｂのどの区間に位置するかの位置情報を最寄りの受信ユニット２２に送信する。そして、受信ユニット２２は、受信した位置情報を制御部１４に送信する。本実施例では、一例として通信端末３６を備える入坑者３４と工事車両３８のうち、受信ユニット２２は、入坑者３４のうちトンネル１０の掘削作業に従事する作業員と、工事車両３８のうちダンプトラック４０及びトラックミキサ４２の通信端末３６の位置情報のみを収集し、受信した位置情報を制御部１４に送信する。例えば、入坑者３４と工事車両３８の備える通信端末３６の個別の識別ＩＤにより、入坑者３４と工事車両３８の種類を判断して収集する。
【００４６】
次に、本実施例において換気装置２４は、トンネル１０内の換気を行う様に設定されている。換気装置２４は、一例としてトンネル１０の坑外に設けられたファン４４と、ファン４４から吸い込まれた気体を切羽区間１０ａに導き、切羽区間１０ａに前記気体を吹き出させるダクト４６とを備えている。尚、本実施例において換気装置２４は切羽区間１０ａにトンネル１０の坑外の大気を送気するように構成したが、切羽区間１０ａの気体をダクト４６に吸引し、トンネル１０の坑外に排気するように構成してもよい。すなわち、本実施例において換気装置２４を使用する換気方法には、希釈方式のみならず、強制換気方式における換気方法が含まれる。
【００４７】
本実施例において、換気装置２４は制御部１４に制御されている。より具体的には、制御部１４はファン４４の回転数を調整することにより、トンネル１０の坑内に送られる気体の量、すなわち換気装置２４の風量を調整している。本実施例において制御部１４は、一例としてファン４４の回転数を４段階に設定可能である。
【００４８】
具体的には、制御部１４は、換気装置２４の換気レベルを低速レベル、中速レベル、高速レベル、最大レベルで設定可能である。尚、本実施例において、換気装置２４の換気量（ｍ３／ｍｉｎ）は、一例として低速レベルにおいて１０００（ｍ３／ｍｉｎ）、中速レベルにおいて１６００（ｍ３／ｍｉｎ）、高速レベルにおいて２０００（ｍ３／ｍｉｎ）、最大レベルにおいて２４００（ｍ３／ｍｉｎ）に設定されている。
【００４９】
また、集塵装置２６は、トンネル１０の坑内、特に切羽区間１０ａに配置されている。そして、本実施例では、集塵装置２６は切羽区間１０ａにおける粉塵が含まれた気体を吸入し、集塵装置２６の内部で除塵し、粉塵が取り除かれた気体を集塵装置２６から排出する。尚、本実施例における集塵装置２６には、粉塵だけでなく、発破により生じたガスや排出ガス等のガスも処理可能な装置も含むものとする。
【００５０】
本実施例において、集塵装置２６も制御部１４に電気的に接続されている。そして、制御部１４は、集塵装置２６における粉塵等を含んだ気体の吸入量を調整可能である。本実施例において、集塵装置２６は、換気装置２４と同様に４段階に気体の吸入量を調整可能に設定されている。すなわち、制御部１４は、集塵装置２６において、その吸入量、すなわち集塵装置２６の換気レベルを低速レベル、中速レベル、高速レベル、最大レベルで設定可能である。本実施例において、集塵装置２６を使用する換気方法である希釈封じ込め方式のみならず、吸引伸縮風管を用いる吸引捕集方式における換気方式も含まれる。
【００５１】
＜＜＜トンネルの坑内における定常作業と環境制御システムの概要＞＞＞
次いで、図２ないし図１１を参照してトンネル１０の坑内における定常作業について説明する。図２を参照するに、本実施例における制御部１４は、入坑者３４及び工事車両３８の少なくとも一方の位置情報と、作業機械４８の電流値とに基づいて換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを制御する。
【００５２】
尚、本実施例では、一例として通信端末３６を備える入坑者３４と工事車両３８のうち、受信ユニット２２は、入坑者３４はトンネル１０の掘削作業に従事する作業員と、工事車両３８はダンプトラック４０及びトラックミキサ４２の通信端末３６の位置情報のみを収集し、受信した位置情報を制御部１４に送信して、換気装置２４及び集塵装置２６の制御に利用している。例えば、入坑者３４と工事車両３８の備える通信端末３６の個別の識別ＩＤにより、入坑者３４と工事車両３８の種類を判断して収集し、受信した位置情報を制御部１４に送信して、換気装置２４及び集塵装置２６の制御に利用している。
【００５３】
また、本実施例において、作業機械４８の電流値とは、より具体的には、電気を動力として用いて稼働する作業機械、排出ガスを発生させるドリルジャンボ２８と、粉塵が多く発生する作業に使用するコンクリート吹付機３０の電流値を意味している。ここで、ドリルジャンボ２８及びコンクリート吹付機３０の電流値には、それぞれしきい値が設定されている。
【００５４】
ドリルジャンボ２８の場合、一例としてしきい値は３０ｋＷに設定されている。そして、制御部１４は、電流計３２で計測されたドリルジャンボ２８の電流値がしきい値３０ｋＷ以下である場合、未稼働状態と判断し、しきい値３０ｋＷ以上である場合は稼働状態であると判断する。
【００５５】
コンクリート吹付機３０の場合、一例としてしきい値は１００ｋＷに設定されている。そして、制御部１４は、電流計３２で計測されたコンクリート吹付機３０の電流値がしきい値１００ｋＷ以下である場合、未稼働状態と判断し、しきい値１００ｋＷ以上である場合は稼働状態であると判断する。
【００５６】
本実施例において、環境制御システム１２は、図２に示すように、入坑者３４、ダンプトラック４０、トラックミキサ４２のトンネル１０の坑内における位置情報、ドリルジャンボ２８及びコンクリート吹付機３０の電流値を制御パラメーターとしている。そして、これらの制御パラメーターのいくつかが満たされると、制御部１４は、現在トンネル１０の坑内で作業されている工程が制御パラメーターの組み合わせに応じた作業工程であると判断する。
【００５７】
そして、制御部１４は、各作業工程に応じて設定されている換気レベルに応じて換気装置２４及び集塵装置２６を運転する。以下、図３ないし図１１に沿って、各作業工程と当該作業工程における制御部１４の制御パラメーターの条件を説明する。尚、本実施例では換気装置２４及び集塵装置２６は同一の換気運転レベルとしているが、集塵装置２６の換気運転レベルを、換気装置２４と異なる運転レベルに変更することも可能である。
【００５８】
＜＜＜定常作業について＞＞＞
図３は、トンネル１０の坑内において定常作業の一つである穿孔及び装薬作業の状態を示している。以下、トンネル１０の坑内における定常作業の順に沿って説明する。図２に示すように穿孔及び装薬作業に対する換気レベルは低速に設定されている。
【００５９】
図３において入坑者３４が切羽区間１０ａ及びその他の区間１０ｂに位置するとともにドリルジャンボ２８が電源装置２０に接続され、稼働状態となると、制御部１４は制御パラメーターの組み合わせ（図２参照）の中から対応する作業工程を選び出し、この場合では穿孔及び装薬作業が行われていると判断する。そして、制御部１４は、換気装置２４及び集塵装置２６を低速レベルで運転する。
【００６０】
尚、本実施例において、ドリルジャンボ２８が制御部１４に稼働状態と判断された時点からドリルジャンボ２８が切羽区間１０ａの先端の穿孔を開始するまでの間にタイムラグが生じる。すなわち、本実施例では、ドリルジャンボ２８が停止状態から電流を通電させて起動した状態を稼働状態としており、実際に切羽区間１０ａの先端の穿孔を開始するにはドリルジャンボ２８の停止位置、例えばトンネル１０の坑内における駐車位置から切羽区間１０ａの先端までの移動時間及び穿孔準備のための時間が必要であるからである。したがって、ドリルジャンボ２８による切羽区間１０ａの先端の穿孔開始前に、切羽区間１０ａは穿孔及び装薬作業における換気レベル（低速レベル）で換気されている。
【００６１】
次いで、図４を参照するに、切羽区間１０ａの先端においてドリルジャンボ２８が発破用の爆薬を装薬するための穴の穿孔（穿孔作業）が完了すると、工事車両３８の一つである火薬運搬車（不図示）がトンネル１０坑内に入坑し、切羽区間１０ａまで移動する。そして、入坑者３４が火薬運搬車によって運ばれた爆薬を、ドリルジャンボ２８により穿孔された穴の中にセットする（装薬作業）。
【００６２】
そして、ドリルジャンボ２８を切羽区間１０ａから退避させて、停止位置、すなわちトンネル１０の坑内における駐車位置においてドリルジャンボ２８を停止させる。その結果、切羽区間１０ａ及びその他の区間１０ｂに入坑者３４が位置する状態となる。すなわち、発破工程における制御パラメーターが満たされた状態となる。これにより、制御部１４は、作業工程が穿孔・装薬作業から発破作業に移行したと判断する。
【００６３】
ここで、発破作業に対する換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルは中速レベルに設定されている。したがって、制御部１４は、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを低速レベルから中速レベルへと切換えて、換気装置２４及び集塵装置２６の運転を行う。
【００６４】
そして、入坑者３４は安全確認後、切羽区間１０ａの先端に仕掛けられた爆薬を爆発させる（発破作業）。この際、爆薬の爆発によりガスが発生する。本実施例では、爆薬の爆発前に換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを低速レベルから中速レベルへと切換えているので、換気装置２４による換気量及び集塵装置２６における気体吸入量が増大している。したがって、切羽区間１０ａにおいて爆薬の爆発によるガスが発生しても、ガスの濃度が上昇する前に換気装置２４及び集塵装置２６により切羽区間１０ａが換気され、ガスの濃度上昇が抑制される。
【００６５】
また、発破作業での爆薬の爆発時には、換気装置２４の運転を一時的に停止(中断)する場合がある。この場合も、本実施例では、爆薬の爆発後に、換気装置２４を前記中断時の作業工程（発破作業）において設定された中速レベルで運転するため、ガスの濃度の上昇が抑制される。
【００６６】
次いで、図５を参照するに、トンネル１０の抗内にダンプトラック４０が入坑し、切羽区間１０ａまで移動する。すると、制御部１４は切羽区間１０ａにおけるダンプトラック４０の位置情報を受信する。その結果、切羽区間１０ａにダンプトラック４０が位置するとともに、切羽区間１０ａ及びその他の区間１０ｂに入坑者３４が位置する状態となる。つまり、ずり出し作業における制御パラメーターを満たした状態となる。
【００６７】
そして、制御部１４は、発破作業からずり出し作業に移行したと判断する。ここで、ずり出し作業に対する換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルは中速レベルに設定されている。したがって、制御部１４は、換気装置２４及び集塵装置２６を中速レベルのまま、運転を継続する。
【００６８】
また、切羽区間１０ａにダンプトラック４０が位置するとバックホウ５０により、発破により崩された岩や土砂の積み込みが始まる。この作業により、切羽区間１０ａには、ダンプトラック４０及びバックホウ５０のエンジンから排出される排出ガスや、岩や土砂等による粉塵が発生する。
【００６９】
しかしながら、すでに換気装置２４及び集塵装置２６を中速レベルのまま運転しているので、切羽区間１０ａにおいて充分な換気量が確保されており、排出ガスや粉塵の濃度上昇を抑制できる。
【００７０】
次いで図６を参照するに、切羽区間１０ａから岩や土砂を積み込んだダンプトラック４０がトンネル１０の坑外に向けて移動すると、制御部１４は切羽区間１０ａ及びその他の区間１０ｂに入坑者３４が位置する状態を認識する。すなわち、こそく作業における制御パラメーターが満たされた状態となる。尚、ここで、こそく作業と発破作業のパラメーターは同じであるが、一例として制御部１４は記憶部１６に記憶されている定常作業の順番、及び直前の工程でダンプトラック４０の位置情報を得ていることから現在の作業がこそく作業であると判断する。
【００７１】
そして、こそく作業に対する換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルは中速レベルに設定されている。したがって、制御部１４は、換気装置２４及び集塵装置２６を中速レベルのまま、運転を継続する。こそく作業では、大型ブレーカー５２により切羽区間１０ａの先端や側面の地肌の整形が成される。この際、掘削岩の破砕微紛が発生するが、切羽区間１０ａにおいて充分な換気量が確保されており、破砕微紛の濃度上昇を抑制できる。
【００７２】
次いで図７を参照するに、大型ブレーカー５２が切羽区間１０ａから退避し、その後、切羽区間１０ａにトラックミキサ４２が位置し、コンクリート吹付機３０が稼働状態となると、制御部１４は、こそく作業から一次吹付作業に移行したと判断する。ここで、一次吹付作業に対する換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルは高速レベルに設定されている。したがって、制御部１４は、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを中速レベルから高速レベルへと切換えて、換気装置２４及び集塵装置２６の運転を行う。
【００７３】
ここで、コンクリート吹付機３０において、制御部１４に稼働状態と判断された時点からコンクリート吹付機３０が切羽区間１０ａにおいてコンクリート吹付作業を開始するまでの間に切羽区間１０ａでの移動や作業準備によりタイムラグが生じる。
【００７４】
したがって、本実施例では、コンクリート吹付機３０が切羽区間１０ａにおいてコンクリート吹付作業を行う前に換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを中速レベルから高速レベルへと切換えているので、換気装置２４による換気量及び集塵装置２６における気体吸入量が増大している。したがって、コンクリート吹付作業により粉塵が発生しても、粉塵の濃度が上昇する前に換気装置２４及び集塵装置２６により切羽区間１０ａが換気され、粉塵の濃度上昇が抑制される。
【００７５】
次いで図８を参照するに、コンクリート吹付機３０が切羽区間１０ａから退避し、停止状態となった後、入坑者３４が切羽区間１０ａ及びその他の区間１０ｂに位置するとともにドリルジャンボ２８が電源装置２０に接続され、稼働状態となると、制御部１４は、一次吹付作業から支保工組立作業に移行したと判断する。
【００７６】
ここで、支保工組立作業に対する換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルは低速レベルに設定されている。したがって、制御部１４は、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを高速レベルから低速レベルへと切換えて、換気装置２４及び集塵装置２６の運転を行う。その後、切羽区間１０ａの先端においてドリルジャンボ２８により鋼製の支保工５４の組立作業がなされる。
【００７７】
次いで図９を参照するに、ドリルジャンボ２８が切羽区間１０ａから退避し、停止状態となった後、切羽区間１０ａにトラックミキサ４２が位置し、コンクリート吹付機３０が稼働状態となると、制御部１４は、支保工作業から二次吹付作業に移行したと判断する。ここで、二次吹付作業に対する換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルは高速レベルに設定されている。したがって、制御部１４は、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを低速レベルから高速レベルへと切換えて、換気装置２４及び集塵装置２６の運転を行う。
【００７８】
本実施例では、コンクリート吹付機３０が切羽区間１０ａにおいてコンクリート吹付作業を行う前に換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを低速レベルから高速レベルへと切換えているので、換気装置２４による換気量及び集塵装置２６における気体吸入量が増大している。したがって、コンクリート吹付作業により粉塵が発生しても、粉塵の濃度が上昇する前に換気装置２４及び集塵装置２６により切羽区間１０ａが換気され、粉塵の濃度上昇が抑制される。
【００７９】
次いで図１０を参照するに、コンクリート吹付機３０が切羽区間１０ａから退避し、停止状態となった後、入坑者３４が切羽区間１０ａ及びその他の区間１０ｂに位置するとともにドリルジャンボ２８が電源装置２０に接続され、稼働状態となると、制御部１４は、二次吹付作業からロックボルト作業に移行したと判断する。尚、ここで、支保工組立作業とロックボルト作業の制御パラメーターの条件は同じであるが、一例として制御部１４は、コンクリート吹付機３０の稼働回数に基づいて、現在の作業がどちらの作業であるかを判断する。
【００８０】
ここで、ロックボルト作業に対する換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルは低速レベルに設定されている。したがって、制御部１４は、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを高速レベルから低速レベルへと切換えて、換気装置２４及び集塵装置２６の運転を行う。その後、切羽区間１０ａの先端においてドリルジャンボ２８によりトンネル１０の壁面から外周方向に向かって土中にロックボルト５６を打設する。
【００８１】
ここで、ロックボルト作業が終了すると、そのまま、穿孔及び装薬作業（図３参照）に移行する。ここで、穿孔及び装薬作業において、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルは低速レベルに設定されている。したがって、制御部１４は、換気装置２４及び集塵装置２６を低速レベルのまま、運転を継続する。
【００８２】
尚、本実施例において、火薬運搬車（不図示）に通信端末３６を備えてもよい。これにより、火薬運搬車がトンネル１０坑内に入坑し、切羽区間１０ａに位置することで作業工程が少なくともロックボルト作業から穿孔及び装薬作業に切り換わったことを制御部１４が判断可能となる。
【００８３】
上述したように、本実施例において制御部１４は、記憶部１６の記憶情報、電流計３２が検出した電流値及び複数の受信ユニット２２の位置情報に基づいて、トンネル１０坑内における現在の作業工程を判断し、掘削作業やコンクリート吹付けを行って粉塵やガスを生じさせる前、すなわちトンネル１０坑内におけるガスや粉塵の濃度が上昇する前に、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを制御するように構成されている。
【００８４】
その結果、トンネル１０坑内においてガスや粉塵が発生しても、予め適切なレベルでの換気が行われており、ガスや粉塵の濃度の上昇を抑制できる。
【００８５】
また、図１１を参照するに、トンネル１０の作業が昼夜作業の交代時間や、一時的な作業休止等により休止状態となる場合がある。この場合、トンネル１０の坑内の切羽区間１０ａ及びその他の区間１０ｂに入坑者３４及び工事車両３８が位置しておらず、作業機械４８が未稼働状態である場合、制御部１４は作業が休止状態であると判断し、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを設定されている低速レベルに切換える。
【００８６】
本実施例において、休止状態のトンネル１０の坑内において入坑者３４及び工事車両３８の少なくとも一つを検出した場合、制御部１４は、トンネル１０の作業が再開されると判断する。そして、制御部１４は、記憶部１６に記憶されている作業工程の履歴から休止直前に行っていた作業工程を確認し、当該作業工程に対応する換気レベルに換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを切換えて運転を行う。
【００８７】
＜＜＜制御部における作業工程の判断の流れ＞＞＞
次いで、図１２を参照して、制御部１４における現在の作業工程の判断の流れの一例を説明する。制御部１４は、ステップＳ１として切羽区間１０ａおよびその他の区間１０ｂの少なくとも一方に入坑者３４が存在するか否かを判断する。その他の区間１０ｂに入坑者３４が存在しない場合、ステップＳ２として制御部１４は、作業中断、すなわち休止状態と判断し、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを低速レベルに切換えて運転する。
【００８８】
尚、本実施例では、一例として、ステップＳ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７及びＳ９において制御部１４は、制御パラメーターが満たされてから設定された期間経過後、すなわち工程判断期間経過後に次のステップへと移行する。工程判断期間は、各ステップに設定してもよく、あるいは共通の期間に設定してもよい。また、工程判断期間は、各作業工程における制御パラメーターが満たされた状態を設定された期間維持した状態を意味している。
【００８９】
制御部１４は、切羽区間１０ａに入坑者３４が存在する場合、ステップＳ３として切羽区間１０ａにダンプトラック４０が存在するか否かを判断する。切羽区間１０ａにダンプトラック４０が存在する場合、ステップＳ４として制御部１４は、現在の作業工程がずり出し作業であると判断し、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを中速レベルに切換えて運転する。
【００９０】
切羽区間１０ａにダンプトラック４０が存在しない場合、ステップＳ５として制御部１４は、切羽区間１０ａにトラックミキサ４２が存在するか否かを判断する。切羽区間１０ａにトラックミキサ４２が存在しない場合、ステップＳ６として制御部１４は現在の作業工程がこそく作業であると判断し、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを中速レベルに切換えて運転する。
【００９１】
切羽区間１０ａにトラックミキサ４２が存在する場合、ステップＳ７として制御部１４は、コンクリート吹付機３０が稼働状態か否かを判断する。制御部１４はコンクリート吹付機３０が稼働状態であると判断した場合、ステップＳ８として制御部１４は、現在の作業工程が吹付作業であると判断し、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを高速レベルに切換えて運転する。
【００９２】
ステップＳ７において制御部１４はコンクリート吹付機３０が稼働状態でないと判断した場合、ステップＳ９として制御部１４は、ドリルジャンボ２８が稼働状態か否かを判断する。制御部１４はドリルジャンボ２８が稼働状態であると判断した場合、ステップＳ１０として制御部１４は、現在の作業工程が穿孔・装薬、支保工組立及びロックボルト作業のいずれかの作業であると判断し、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを低速レベルに切換えて運転する。
【００９３】
ステップＳ９において制御部１４はドリルジャンボ２８が稼働状態でないと判断した場合、ステップＳ６として制御部１４は現在の作業工程がこそく作業であると判断し、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを中速レベルに切換えて運転する。
【００９４】
＜＜＜換気装置の制御について＞＞＞
次いで、図１３を参照して、濃度検出器１８の濃度検出情報に基づく、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルの制御の一例について説明する。本実施例において、制御部１４は、トンネル１０の坑内の作業工程を判断すると、その判断した作業工程に設定された換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルで換気装置２４及び集塵装置２６の運転を行う。
【００９５】
ここで、本実施例において制御部１４は、判断した作業工程に設定された換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルでの換気装置２４及び集塵装置２６の運転を開始すると同時に、あるいは所定期間経過後に濃度検出器１８により切羽区間１０ａにおける粉塵及びガスの濃度測定、すなわち環境測定を行う。そして、濃度検出器１８による切羽区間１０ａにおける粉塵及びガスの濃度に応じて、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルの調整を行う。具体的に、図１３に示すフローチャート図を参照して説明する。
【００９６】
制御部１４は、ステップＳ１１として図１２に示すフローチャートに基づいて現在の作業工程を判断する。そして、制御部１４は、ステップＳ１２として換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルが高速レベルか否かを判断する。そして、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルが高速レベルである場合、ステップＳ１３として濃度検出器１８によりトンネル１０の坑内、本実施例において切羽区間１０ａの粉塵濃度及びガス濃度を検出する。次いで、ステップＳ１４として濃度検出器１８により検出された粉塵濃度及びガス濃度が、高速レベルにおいて設定されている設定の濃度の範囲内か否かを判断する。
【００９７】
検出された粉塵濃度及びガス濃度が、高速レベルにおいて設定されている設定の濃度の範囲内である場合、ステップＳ１５として制御部１４は換気装置２４及び集塵装置２６を高速レベルで引き続き運転する。検出された粉塵濃度及びガス濃度が、高速レベルにおいて設定されている設定の濃度以上である場合、ステップＳ１６として、制御部１４は換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを高速レベルから一段階上の最大レベルに引き上げて運転を開始する。そして、所定期間経過後に再度ステップＳ１１を行う。
【００９８】
次いで、ステップＳ１２において換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルが高速レベルでない場合、ステップＳ１７として換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルが中速レベルか否かを判断する。そして、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルが中速レベルである場合、ステップＳ１８として濃度検出器１８によりトンネル１０の坑内、本実施例において切羽区間１０ａの粉塵濃度及びガス濃度を検出する。次いで、ステップＳ１９として濃度検出器１８により検出された粉塵濃度及びガス濃度が、中速レベルにおいて設定されている設定の濃度の範囲内か否かを判断する。
【００９９】
検出された粉塵濃度及びガス濃度が、中速レベルにおいて設定されている設定の濃度の範囲内である場合、ステップＳ２０として制御部１４は換気装置２４及び集塵装置２６を中速レベルで引き続き運転する。検出された粉塵濃度及びガス濃度が、中速レベルにおいて設定されている設定の濃度以上である場合、ステップＳ２１として、制御部１４は換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを中速レベルから一段階上の高速レベルに引き上げて運転を開始する。そして、所定期間経過後に再度ステップＳ１１を実施する。
【０１００】
次いで、ステップＳ１７において換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルが中速レベルでない場合、ステップＳ２２として換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルが低速レベルか否かを判断する。そして、換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルが低速レベルである場合、ステップＳ２３として濃度検出器１８によりトンネル１０の坑内、本実施例において切羽区間１０ａの粉塵濃度及びガス濃度を検出する。次いで、ステップＳ２４として濃度検出器１８により検出された粉塵濃度及びガス濃度が、低速レベルにおいて設定されている設定の濃度の範囲内か否かを判断する。
【０１０１】
検出された粉塵濃度及びガス濃度が、低速レベルにおいて設定されている設定の濃度の範囲内である場合、ステップＳ２５として制御部１４は換気装置２４及び集塵装置２６を低速レベルで引き続き運転する。検出された粉塵濃度及びガス濃度が、低速レベルにおいて設定されている設定の濃度以上である場合、ステップＳ２６として、制御部１４は換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベルを低速レベルから一段階上の中速レベルに引き上げて運転を開始する。そして、所定期間経過後に再度ステップＳ１１を実施する。
【０１０２】
＜＜＜実施例の変更例＞＞＞
（１）本実施例では、トンネル１０の坑内における定常作業のみを制御部１４に判断させる構成としたが、この構成に加えて、さらに記憶部１６に図１４に示すトンネル１０の坑内における非定常作業における換気装置２４及び集塵装置２６の換気レベル制御のパラメーターを記憶させ、制御部１４において定常作業だけでなく非定常作業の判断もさせてもよい。
（２）本実施例において、集塵装置２６は吸引伸縮風管の無い構成としたが、この構成に代えて、図１５に示すように集塵装置２６に対して伸縮自在の吸引伸縮風管２６ａを設け、当該吸引伸縮風管２６ａを作業工程に応じて、例えば、換気レベルが中速レベル、高速レベル、最大レベルの少なくともいずれかの場合、吸引伸縮風管２６ａが切羽区間１０ａ側に伸びて、換気装置２４のダクト４６より前方の粉塵の発生場所に近い位置で粉塵を吸入するようにしてもよい。また、伸縮自在の吸引伸縮風管２６ａの先端に濃度検出器１８を設けてもよい。
【０１０３】
（３）本実施例において、環境制御システム１２は換気装置２４及び集塵装置２６を制御して、トンネル１０の抗内の環境、主に換気について制御する構成としたが、この構成に加えて、さらにトンネル１０の坑内において切羽区間１０ａ及びその他の区間１０ｂに適宜間隔をおいて設けられている複数の照明５８（図１５参照）を制御する構成としてもよい。具体的には、制御部１４は、現在の作業工程に基づいて切羽区間１０ａ及びその他の区間１０ｂに設けられた各照明５８をそれぞれ、点灯させ、又は消灯させ、あるいは照明５８の光量を調整してもよい。
（４）本実施例では、トンネル１０に集塵装置２６を設ける構成としたが、この構成に代えて、換気装置２４のみでトンネル１０の坑内の換気を行う構成としてもよい。
（５）本実施例では、濃度検出器１８により粉塵の濃度及びガスの濃度を計測して、その濃度に基づいて制御部１４が換気装置２４及び集塵装置２６を制御する構成としたが、この構成に代えて、粉塵の濃度またはガスの濃度を濃度検出器１８で測定し、測定された粉塵の濃度またはガスの濃度に基づいて制御部１４が換気装置２４及び集塵装置２６を制御する構成としてもよい。
（６）本実施例においてトンネル１０の坑内に設置した集塵装置２６には、ガスも処理可能な装置を含む構成としたが、この構成に代えて、集塵装置２６は粉塵のみを処理する構成とし、別途トンネル１０の坑内において発生したガスを処理するガス処理装置をトンネル１０の坑内に設置してもよい。
【０１０４】
上記説明をまとめると、本実施例におけるトンネル１０の坑内の環境を制御する制御部１４を有する環境制御システム１２において、制御部１４は、トンネル１０の坑内における入坑者３４及び工事車両３８の位置情報並びにトンネル１０の坑内における複数の作業機械４８における電流値の少なくとも一方に基づいてトンネル１０の坑内の現在の作業工程を判断する。
【０１０５】
環境制御システム１２はトンネル１０の坑内の換気を行う換気装置２４を備えている。そして、制御部１４は、判断した作業工程が粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程である場合、粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度が上昇する前に、又は制御部１４が現在の作業工程を判断するための工程判断期間経過後に、粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程において設定された風量、すなわち設定された換気レベルにおける風量を換気装置２４に送風させる。
【０１０６】
さらに、環境制御システム１２は、トンネル１０の坑内において粉塵を集塵する集塵装置２６を備えている。そして、制御部１４は、判断した作業工程が粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程である場合、粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度が上昇する前に、又は制御部１４が現在の作業工程を判断するための工程判断期間経過後に、粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程において設定された気体吸入量、すなわち設定された換気レベルにおける気体吸入量で集塵装置２６に吸入させる。
【０１０７】
さらに、環境制御システム１２において、制御部１４は、粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程において設定された気体吸入量で集塵装置２６に吸入させることに加え、所定期間経過後、もしくは同時にトンネル１０の坑内の環境測定すなわち濃度検出を行い、検出された粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度に応じて、集塵装置２６に吸入させる気体吸入量、すなわち換気レベルを調整する。
【０１０８】
環境制御システム１２において、制御部１４は、粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程において設定された風量を換気装置２４に送風させることに加え、所定期間経過後、もしくは同時にトンネル１０の坑内の環境測定、すなわち濃度測定を行い、検出された粉塵及びガスの少なくとも一方の濃度に応じて、換気装置２４に送風させる風量、すなわち換気レベルを調整する。
【０１０９】
環境制御システム１２において、入坑者３４及び工事車両３８はそれぞれ通信端末３６を有している。そして、各通信端末３６は、トンネル１０の坑内における入坑者３４又は工事車両３８の位置を位置情報として制御部１４に送信する。
【０１１０】
環境制御システム１２において、複数の作業機械４８は、トンネル１０の坑内またはトンネル１０の坑外に設けられた電源装置２０にそれぞれ有線接続されて電力を供給される。そして、制御部１４は、電源装置２０に設けられた電流計３２を介して各作業機械４８の電流値を計測する。
【０１１１】
環境制御システム１２において、複数の作業機械４８は、粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する作業、例えば排出ガスを発生させるドリルジャンボ２８、粉塵を発生させるコンクリート吹付機３０を含む。そして、制御部１４は、粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する作業、例えば排出ガスを発生させるドリルジャンボ２８の電流値及び粉塵を発生させるコンクリート吹付機３０の電流値の少なくとも一方が設定されているしきい値を越えている場合、現在の作業工程が粉塵及びガスの少なくとも一方が発生する工程であると判断する。
【０１１２】
環境制御システム１２において、トンネル１０の坑内における作業が一時中断された後、作業が再開される場合、制御部１４は、中断前の作業工程において設定された風量、すなわち換気レベルで換気装置２４に送風させる。
【０１１３】
環境制御システム１２において、制御部１４は、判断した作業工程に基づいて、トンネル１０の坑内に複数設けられた照明５８の点灯状態と消灯状態とを切換え、あるいは照明の光量を調整する。
【０１１４】
尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１１５】
１０  トンネル、１０ａ  切羽区間、１０ｂ  その他の区間、１２  環境制御システム、１４  制御部、１６  記憶部、１８  濃度検出器、２０  電源装置、２２  受信ユニット、２４  換気装置、２６  集塵装置、２６ａ  吸引伸縮風管、２８  ドリルジャンボ、
３０  コンクリート吹付機、３２  電流計、３４  入坑者、３６  通信端末、
３８  工事車両、４０  重ダンプトラック、４２  トラックミキサ、４４  ファン、
４６  ダクト、４８  作業機械、５０  バックホウ、５２  大型ブレーカー、
５４  支保工、５６  ロックボルト、５８  照明、
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８、Ｓ１９、Ｓ２０、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５  ステップ、Ｙ１  坑口
【図１】
0006393700.tif 000002
【図２】
0006393700.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0006393700.tif 000007
【図７】
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【図８】
0006393700.tif 000009
【図９】
0006393700.tif 000010
【図１０】
0006393700.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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