(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの内部を換気するトンネル内の換気装置において、
前記トンネルの切羽面に向けて空気を吹き出す吹出口が形成された送気風管を備え、
前記送気風管には、内部を通風する空気を分流させる分岐路が形成されているとともに、分流された空気を、前記トンネル内のうちの切羽作業領域内における前記切羽面を避けた位置に吹き出す分岐吹出口が形成されており、
前記吹出口および前記分岐吹出口から排出された空気が、前記分岐吹出口よりも坑口側に向けて流れており、坑口側に向けて流れる排気空気の風量は、前記吹出口から排出される吹出空気の風量と、前記分岐吹出口から排出される分岐吹出空気の風量の和とされていることを特徴とするトンネル内の換気装置。
【請求項２】
トンネルの内部を換気するトンネル内の換気装置において、
前記トンネルの内部に設けられ、前記トンネルにおける切羽面に向けて空気を吹き出す吹出口が形成された短尺送気風管と、
前記短尺送気風管における吹出口から吹き出された空気をトンネルの坑口側に送気する通風路を形成する排気風管を備え、
前記短尺送気風管には、内部を通風する空気を分流させる分岐路が形成されているとともに、分流された空気を、前記トンネル内のうちの切羽作業領域内における前記切羽面を避けた位置に吹き出す分岐吹出口が形成されており、
前記吹出口および前記分岐吹出口から排出された空気が、前記分岐吹出口よりも坑口側に向けて流れており、坑口側に向けて流れる排気空気の風量は、前記吹出口から排出される吹出空気の風量と、前記分岐吹出口から排出される分岐吹出空気の風量の和とされていることを特徴とするトンネル内の換気装置。
【請求項３】
前記短尺送気風管に導入される空気に含まれる粉塵を除去する集塵機が設けられている請求項２に記載のトンネル内の換気装置。
【請求項４】
前記分岐吹出口は、前記切羽面に沿った方向に空気を吹き出す請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のトンネル内の換気装置。
【請求項５】
前記分岐吹出口は、前記吹出口から１０ｍ以内の位置に形成されている請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載のトンネル内の換気装置。
【請求項６】
前記吹出口と前記分岐吹出口の分岐路に、風量調整機構が設けられている請求項１〜請求項５のうちのいずれか１項に記載のトンネル内の換気装置。
【請求項７】
前記吹出口から前記切羽面までの距離および切羽作業の種類に基づいて、前記風量調整機構における開度を調整する制御装置が設けられている請求項６に記載のトンネル内の換気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル工事における（切羽作業領域内の）粉塵濃度を低減するためのトンネル内の換気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、山岳トンネルなどの掘削工事を行う際には、掘削作業に伴い大量の粉塵が生じる。このような粉塵がトンネル内に残存していると、作業者の健康を害する恐れがあるので、特に、切羽面近傍の作業領域（以下「切羽作業領域」という）における粉塵をトンネルの外部に排出するための換気装置が知られている。このような換気装置としては、一般に、いわゆる送気式の換気装置と排気式の換気装置がある。図７（ａ）に示すように、このうちの送気式の換気装置５０は、トンネル２の上方位置において、トンネル２の坑口２１から切羽作業領域２２まで延在する送気風管５１を有している。送気風管５１の入口には、送風機５２が設けられており、送気風管５１内に外部の清浄な空気を導入している。送気風管５１内に導入された清浄な空気は、送気風管５１における吹出口５３から吹き出され、切羽面２３に吹き付けられる。この空気によって切羽面２３の近傍に生じる粉塵を後方に吹き飛ばし、坑道２４を介して坑口２１から外部に排出して、トンネル２内の粉塵濃度を低減させる。
【０００３】
一方、図７（ｂ）に示すように、排気式の換気装置６０は、トンネル２の内部における切羽作業領域２２に設けられた短尺の短尺送気風管６１を備えている。短尺送気風管６１の入口には、局所送風機６２が設けられており、短尺送気風管６１内に空気を導入している。短尺送気風管６１の吹出口６３から吹き出された空気は、切羽面２３に向けて吹き出される。また、排気式の換気装置６０は、トンネル２の上方位置において、トンネルの切羽作業領域２２から坑口２１まで延在する排気風管６４を備えている。排気風管６４における切羽面２３側の開口部である入口には、送風機６５が設けられている。そして、送風機６５を駆動することにより、短尺送気風管６１の吹出口から吹き出された空気とともに、切羽作業領域２２における粉塵を、排気風管６４を介してトンネル２の外部に排出して、トンネル２内の粉塵濃度を低減させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来におけるトンネル内の換気装置は、いずれも切羽面に対して空気を直接吹き出してトンネル内の粉塵を排出するようにしている。ここで、トンネル内の切羽面近傍位置における粉塵濃度を低減させるためには、切羽面近傍位置に供給する空気の量（以下「換気量」という）を多くすることが考えられる。
【０００５】
しかし、粉塵濃度を低減させるために供給される空気は、切羽面に吹き出されるため、粉塵濃度を低減することはできるものの、粉塵量が増加する傾向がみられる。ここで、上記従来の換気装置のうち、排気式の換気装置で行った換気作業時における換気量、切羽作業領域での粉塵濃度、および粉塵発生量の測定例を表１に示す。なお、切羽作業領域ではコンクリート吹付け作業を行っており、粉塵濃度は切羽面２３から５０ｍの位置で測定した。
【０００６】
【表１】
0003905761.tif 000002
【０００７】
表１からわかるように、換気量を５００ｍ3／ｍｉｎから１０００ｍ3／ｍｉｎと２倍にしたとき、粉塵濃度は確かに低下したが、粉塵発生量は逆におよそ４０％増加していた。このように、換気量を増加させると、粉塵濃度の低減を図ることはできるものの、粉塵量が増大してしまうので、結果的には換気効率が悪くなるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、トンネルの切羽作業領域における粉塵濃度を低減させるために切羽作業領域の換気を図る際に、粉塵の発生量を極力少なくし、効率よく換気を行うことができるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は、トンネルの内部を換気するトンネル内の換気装置において、トンネルの切羽面に向けて空気を吹き出す吹出口が形成された送気風管を備え、送気風管には、内部を通風する空気を分流させる分岐路が形成されているとともに、分流された空気を、トンネル内のうちの切羽作業領域内における切羽面を避けた位置に吹き出す分岐吹出口が形成されており、吹出口および分岐吹出口から排出された空気が、分岐吹出口よりも坑口側に向けて流れており、坑口側に向けて流れる排気空気の風量は、吹出口から排出される吹出空気の風量と、分岐吹出口から排出される分岐吹出空気の風量の和とされていることを特徴とするものである。
【００１０】
切羽面に直接空気を吹き付けると、その空気により粉塵の発生量が増加してしまう。この点、本発明に係る換気装置では、切羽作業領域内における切羽面を避けた領域に空気を供給して切羽作業領域の換気を行っている。このため、切羽作業領域に供給する空気の量を減らすことなく切羽面に対して吹き出す空気の量を低減させることができるので、粉塵発生量の増加を防止しながら、粉塵濃度の低減を図ることができる。
【００１１】
また、上記課題を解決した本発明は、トンネルの内部を換気するトンネル内の換気装置において、トンネルの内部に設けられ、トンネルにおける切羽面に向けて空気を吹き出す吹出口が形成された短尺送気風管と、短尺送気風管における吹出口から吹き出された空気をトンネルの坑口側に送気する通風路を形成する排気風管を備え、短尺送気風管には、内部を通風する空気を分流させる分岐路が形成されているとともに、分流された空気を、トンネル内のうちの切羽作業領域内における切羽面を避けた位置に吹き出す分岐吹出口が形成されており、吹出口および分岐吹出口から排出された空気が、分岐吹出口よりも坑口側に向けて流れており、坑口側に向けて流れる排気空気の風量は、吹出口から排出される吹出空気の風量と、分岐吹出口から排出される分岐吹出空気の風量の和とされていることを特徴とするものである。
【００１２】
このように、本発明に係る換気装置は、いわゆる排気式の換気装置にも利用することができる。
【００１３】
ここで、前記短尺送気風管に導入される空気に含まれる粉塵を除去する集塵機が設けられているのが好適である。このような集塵機を設けておくことにより、短尺送気風管から排出される空気を清浄なものとすることができる。
【００１４】
また、前記分岐吹出口は、前記切羽面に沿った方向に空気を吹き出すようにするのが好ましい。
【００１５】
このように、分岐吹出口から切羽面に沿った方向に空気が吹き出されるようにすることにより、切羽作業領域における空気の流れを整然とさせることができるので、効率よい換気に寄与することができる。
【００１６】
さらには、このとき、前記分岐吹出口は、前記吹出口から１０ｍ以内の位置に形成されているのが好ましい。分岐吹出口が吹出口から遠くに形成されていると、吹出口から吹き出され、粉塵を含む空気をトンネルの外に排出する際の空気の流れが円滑になりにくくなるからである。
【００１７】
また、前記吹出口と前記分岐吹出口の分岐路に、風量調整機構が設けられている態様とするのが望ましい。このような風量調整機構を設けておくことにより、換気装置の使用状況に応じて、吹出口と分岐吹出口のそれぞれから排出される空気の割合を調整して、切羽作業領域の換気をさらに効率よく行うことができる。
【００１８】
さらに、前記吹出口から前記切羽面までの距離および切羽作業の種類に基づいて、前記風量調整機構における開度を調整する制御装置が設けられているのが望ましい。かかる制御装置を設けることにより、さらに効率的に切羽作業領域の換気を行うことができる。
【００１９】
【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詳細に説明する。なお、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るトンネル内の換気装置が設けられたトンネルの側断面図である。図１に示すように、本実施形態に係るトンネル内の換気装置１は、トンネル２内に設けられた、いわゆる送気式のものであり、送気風管１１を有している。送気風管１１は、トンネル２の坑口２１から切羽作業領域２２まで延在しており、清浄な空気を切羽作業領域２２に対して送気する通風路を形成している。この切羽作業領域２２の長さＬは、切羽面２３の近傍において作業が行われる領域であり、作業の種類により若干相違するが、たとえば切羽面２３から３０ｍ〜１００ｍの範囲に設定される。また、送気風管１１は、坑道２４の上部において、坑道２４の長手方向に沿って設けられている。
【００２１】
送気風管１１の一端側には、入口１１Ａが形成され、他端側には、吹出口１１Ｂが形成されている。入口１１Ａには、トンネル２の外部に設けられた送風機１２が接続されている。送風機１２は、トンネル２の外部における清浄な空気を送気風管１１に供給している。また、吹出口１１Ｂには、その開口面積を大きく維持するための図示しない保形部材が設けられている。吹出口１１Ｂは、トンネル２の切羽面２３に向けて開口しており、吹出口１１Ｂからは、切羽面２３に対して直接空気が吹き出される。
【００２２】
また、切羽作業領域２２の範囲内における送気風管１１の途中位置には分岐管１３が取り付けられている。分岐管１３の先端には、切羽作業領域２２内であって、切羽面２３を避けた方向に空気を吹き出す分岐吹出口１３Ａが形成されている。この分岐吹出口１３Ａは、切羽面２３に沿った方向を向いて形成されており、分岐吹出口１３Ａから吹き出される空気は、切羽面２３に沿った方向、換言すれば切羽面２３に平行する方向に流動する。吹出口１１Ｂから分岐管１３（分岐吹出口１３Ａ）までの距離は、１０ｍ以内、たとえば５ｍ、３ｍなどとするのが望ましいが、１０ｍを超える位置に設けることもできる。また、図２に示すように、送気風管１１は、トンネル２の切羽面２３側から見て、中央の最上部よりやや側方に寄せたわずかに低い位置に水平に設けられており、分岐管１３は斜め下方を向いて取り付けられている。この分岐管１３が向いている位置は、送気風管１１が寄せられている位置の反対側を向いているので、分岐管１３から吹き出された空気は、トンネル２における断面方向の全域に行き渡りやすくなっている。
【００２３】
さらに、送気風管１１における分岐管１３が取り付けられている位置には、送気風管１１内を通風する空気を分流させる分岐路１４が形成されている。分岐路１４は三つ又であり、そのうちの１つの流路が入口１１Ａに連通し、他の流路が吹出口１１Ｂに連通し、さらに他の流路が分岐吹出口１３Ａに連通している。
【００２４】
ここで、送気風管１１は、たとえば折り畳み可能な蛇腹式のビニール管からなり、トンネル２を掘り進めているときに、その長さを長くすることができる。この蛇腹式の折り畳み部を分岐路１４よりも坑口２１側に設定しておくことにより、送気風管１１を延長させた場合にも、吹出口１１Ｂと分岐吹出口１３Ａの位置関係を一定に保つことができる。なお、分岐管１３としてもビニール管が用いられている。
【００２５】
また、図３に示すように、分岐路１４には風量調整機構である風量調整ダンパ１５が設けられている。風量調整ダンパ１５は、分岐路１４における吹出口１１Ｂ側の開口面積と、分岐吹出口１３Ａ側の開口面積の比率を調整するものである。これらの開口面積の比率を調整することによって、吹出口１１Ｂ側に流入する空気の量と、分岐吹出口１３Ａ側に流入する空気の量を調整している。
【００２６】
風量調整ダンパ１５は、分岐路１４の開口面積を実際に調整するダンパ本体１５Ａと、ダンパ本体１５Ａを回動させるダンパモータ１５Ｂを備えている。また、ダンパモータ１５Ｂは、制御装置１６に接続されている。この制御装置１６には、距離センサ１７および切羽作業種別センサ１８が設けられている。距離センサ１７としては、超音波式距離センサ、レーザ式距離センサ、など、適宜公知の距離センサを用いることができ、吹出口１１Ｂから切羽面２３までの距離を測定している。また、切羽作業種別センサ１８では、切羽作業領域２２で行われる作業を判断している。制御装置１６では、吹出口１１Ｂから切羽面２３までの距離および切羽作業領域２２で行われている作業の種別により、風量調整ダンパ１５におけるダンパ本体１５Ａの開度を算出し、その開度となるようにダンパモータ１５Ｂを制御している。切羽作業種別センサ１８は、その作業が行われる際に使用されるツールを検出して作業を判別するものなどを用いることができるが、これに代えて、作業員が現在の作業を入力する形式のものを用いてもよい。
【００２７】
また、このような制御装置や自動的な風量調整ダンパを用いることなく、たとえば手動で開度を調整可能な風量調整ダンパを用いることもできる。
【００２８】
以上の構成を有する換気装置の作用について説明する。
【００２９】
トンネル２における切羽作業領域２２においては、たとえば発破作業、ずり出し作業、コンクリート吹付け（以下「吹付け」という）作業などの切羽作業が行われる。この切羽作業を行う際に生じる粉塵を除去してトンネル２内、特に、切羽作業領域２２における粉塵濃度の低減を図るものである。トンネル２内の換気を行うには、送風機１２を駆動して、送気風管１１内に外気などの清浄な空気を供給する。送気風管１１内に供給された清浄な空気は、送気風管１１内を通って分岐路１４に到達する。分岐路１４においては、風量調整ダンパ１５におけるダンパ本体１５Ａの開度により、供給された清浄な空気は、吹出口１１Ｂ側および分岐吹出口１３Ａ側に分岐させる。
【００３０】
吹出口１１Ｂ側に吹き出された空気は、切羽面２３に対して直接吹き出される。切羽面２３に対して吹き出された吹出空気は、切羽作業によって発生する粉塵を吸収し、切羽面２３に跳ね返されてトンネル２の坑口２１側に流れる。一方、分岐吹出口１３Ａ側に吹き出された空気は、切羽作業領域２２内であって、切羽面２３よりも坑口２１側の位置に排出される。分岐吹出口１３Ａから排出された分岐吹出空気は、切羽面２３側から流れてくる吹出空気に合流して排出空気となり、坑口２１に向けて、坑道２４内を流れる。この排気空気の風量Ｑは、吹出空気の風量Ｑ１と分岐吹出空気の風量Ｑ２の和である。
【００３１】
このとき、吹出口１１Ｂから吹き出される吹出空気の気流が強いと、切羽面２３における粉塵発生の原因となってしまう。ところが、換気装置１では、切羽作業領域２２に吹き出す空気を吹出口１１Ｂと分岐吹出口１３Ａに分割している。このため、切羽作業領域２２に対して、換気のために供給する空気のうちの一部を、分岐吹出口１３Ａから分岐吹出空気として吹き出すことにより、吹出口１１Ｂから吹き出す吹出空気の風量Ｑ１を低減させることができ、気流を弱めることができる。その結果、切羽作業領域２２の全体に供給する空気の風量（排気空気の風量と同等）Ｑを確保しながらも、切羽面２３に吹き出す吹出空気の風量Ｑ１を低減させ、その気流を弱めることができるので、粉塵の発生を防止することができる。したがって、発生させる粉塵の量を増大させることなく、切羽作業領域２２における粉塵濃度を低減させることができ、その結果、効率よい換気を行うことができる。
【００３２】
また、切羽作業領域２２で行われる作業によっては、発生する粉塵の量が異なる。たとえば、発破作業で生じる粉塵は比較的少なく、ずり出し作業、吹付け作業などの作業で生じる粉塵は比較的多い。したがって、発破作業を行う際には、切羽面２３に向けて吹き出す吹出空気の風量Ｑ１を少なくし、分岐吹出空気の風量Ｑ２の割合を増加させるのが好適である。また、ずり出し作業および吹付け作業を行う際には、吹出空気の風量Ｑ１を多めにし、分岐吹出空気の風量Ｑ２を減少させるのが好適である。
【００３３】
このため、本実施形態に係る換気装置１では、分岐路１４に設けた風量調整ダンパ１５で吹出口１１Ｂ側および分岐吹出口１３Ａ側に供給する空気の量を調整している。そして、たとえば粉塵の発生量が少ない発破作業を行う際には、吹出口１１Ｂ側の開度を小さくし、分岐吹出口１３Ａ側の開度を大きくして吹出口１１Ｂ側から排出される吹出空気の風量Ｑ１を少なくし、分岐吹出口１３Ａから吹き出される分岐吹出空気の風量Ｑ２を増加させる。また、粉塵の発生量が多いずり出し作業、吹付け作業を行う際には、吹出口１１Ｂ側の開度を大きくし、分岐吹出口１３Ａ側の開度を小さくする。このようにして、大量に発生する粉塵を迅速に排出することができる。
【００３４】
また、トンネル２の掘削作業が進むと、切羽面２３と吹出口１１Ｂとの距離が変わる。このような場合にも、吹出空気の風量Ｑ１を調整するのが好適である。たとえば、トンネル２の掘削が進み、切羽面２３と吹出口１１Ｂとの距離が長くなった場合には、吹出口１１Ｂから吹き出される吹出空気の風量Ｑ１を多くし、分岐吹出空気の風量Ｑ２を少なくする。また、送気風管１１を伸ばし、切羽面２３と吹出口１１Ｂとの距離が短くなった場合には、吹出口１１Ｂから吹き出される吹出空気の風量Ｑ１を少なくし、分岐吹出空気の風量Ｑ２を多くする。このように吹出空気の風量Ｑ１と分岐吹出空気の風量Ｑ２を調整することにより、切羽作業領域２２を効率よく換気することができる。
【００３５】
このような、吹出口１１Ｂから切羽面２３までの距離および切羽作業種別による吹出口１１Ｂと分岐吹出口１３Ａとの空気の調整割合は、制御装置１６を用いて行われる。制御装置１６では、距離センサ１７より出力される距離情報および切羽作業種別センサ１８より出力される切羽作業種別情報に基づいて、風量調整ダンパ１５におけるダンパ本体１５Ａの開度を算出する。そして、ダンパ本体１５Ａの開度が、算出されたダンパ本体１５Ａの開度となるように、ダンパモータ１５Ｂを、たとえばフィードバック制御する。こうして、ダンパ本体１５Ａの開度を制御装置１６によって調整することにより、吹出口１１Ｂおよび分岐吹出口１３Ａに供給される空気の量を調整し、もって効率よい換気作業を行うことができる。
【００３６】
また、図４に示すように、切羽作業領域２２における下方位置であって、分岐吹出口１３Ａよりも坑口２１寄りの位置に、集塵機１９を設けることもできる。この集塵機１９における坑口２１側には、局所送風機２０が設けられており、局所送風機２０における坑口２１側には、排気管２０Ａが設けられている。トンネル２内においては、切羽作業領域２２における発破などの切羽作業のほか、坑道２４における坑道作業領域２５においても、作業員が土砂の搬送などの作業を行っている。このような坑道作業領域２５に粉塵が混入された空気が流れると、坑道作業領域２５の粉塵濃度が増加する。そこで、局所送風機２０を作動させて、切羽作業領域２２で発生した粉塵を含む空気を集塵機１９で集塵する。この集塵機１９により、切羽面２３に跳ね返されて坑口２１側に流れる排出空気に含まれる多量の粉塵は、集塵機１９によって除去される。集塵機１９によって粉塵を除去された空気は、排気管２０Ａから排出され、坑道作業領域２５を通って坑口２１の方向に流れる。したがって、坑道作業領域２５を通過する空気からは粉塵が除去されているので、坑道作業領域２５の粉塵濃度を増加させないようにすることができる。なお、集塵機１９としては、粉塵を含む空気から粉塵を除去する機能を有する、たとえばバグフィルタを備えた乾式のもの、湿式のもの、あるいは電気式のものなど、適宜公知のものを用いることができる。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００３８】
図５は、本実施形態に係るトンネル内の換気装置が設けられたトンネルの側断面図である。図５に示すように、本実施形態に係るトンネル内の換気装置３は、トンネル２内に設けられた、いわゆる排気式のものであり、長さが３〜１０ｍ程度の短尺であるたとえばビニール管からなる短尺送気風管３１がトンネル２における切羽作業領域２２に設けられている。短尺送気風管３１における坑口２１側には局所送風機３２が取り付けられている。短尺送気風管３１の切羽面２３側の開口部は、空気を吹き出す吹出口３１Ａとなっており、吹出口３１Ａからは、切羽面２３に対して直接空気が吹き出される。
【００３９】
また、短尺送気風管３１の途中位置には、短尺送気風管３１の内部を通風する空気を分流させる三つ又の分岐路３３が形成されている。この分岐路３３の１つの流路が局所送風機３２に連通し、他の流路が吹出口３１Ａに連通し、さらに他の流路がたとえばビニール管からなる分岐路３３の先端に形成された分岐吹出口３４Ａに連通している。分岐管３４における分岐吹出口３４Ａは、切羽作業領域２２内における切羽面２３を避けた位置に空気を吹き出すように、切羽面２３に沿った方向を向いて形成されている。分岐吹出口３４Ａから吹き出される空気は、切羽面２３に沿った方向に流動する。また、図示はしないが、分岐管３４は、切羽面２３側から見て斜め上方を向いて取り付けられている。このため、分岐吹出口３４Ａから吹き出される空気は、トンネル２の断面方向に円滑に行き渡りやすくなっている。
【００４０】
さらに、トンネル２における上方位置には、短尺送気風管３１における吹出口３１Ａから吹き出された空気をトンネル２の坑口２１側に送気する通風路を形成する排気風管３５が設けられている。排気風管３５は、たとえばビニール管からなり、排気風管３５の入口３５Ａ側には、送風機３６が設けられている。送風機３６は、切羽作業領域２２内における多量の粉塵を含んだ空気を排気風管３５の内部に導入する。排気風管３５の内部に導入された多量の粉塵を含んだ空気は、排気風管３５を通って、排出口３５Ｂからトンネル２の外部に排出される。
【００４１】
かかる本実施形態の換気装置３においても、第１の実施形態に係る換気装置１と同様の作業効果を奏することができる。
【００４２】
切羽作業領域２２内における発破、ずり出し、および吹付けなどの切羽作業が行われると、切羽作業領域２２には多量の粉塵が発生する。換気装置３では、局所送風機３２および送風機３６を作動させる。局所送風機３２を作動させると、トンネル２における切羽作業領域２２の坑口２１側から空気を短尺送気風管３１に導入し、短尺送気風管３１および分岐管３４を経て切羽作業領域２２に送気する。このとき、切羽作業領域２２には、短尺送気風管３１および分岐管３４を経た空気がすべて導入されるが、切羽面２３に対して直接吹き出されるのは、短尺送気風管３１の吹出口３１Ａから吹き出された空気のみである。このため、吹出口３１Ａから切羽面２３に吹き出される吹出空気の量を低減させ、その気流を弱めることにより、粉塵の発生量を抑制することができる。その一方で、切羽作業領域２２に供給される空気の量を減らさないようにすることができるので、粉塵濃度は効果的に低減させることができ、その結果、効率よい換気を行うことができる。
【００４３】
ここで、本実施形態に係る換気装置３における分岐路３３にも、第１の実施形態と同様の風量調整ダンパや制御装置等を設けることもできる。このような風量調整ダンパ等を設け、切羽作業の種類等に応じて、風量調整を行うことにより、さらに効率的な換気を行うことができる。
【００４４】
また、本実施形態に係る換気装置３では、図６に示すように、短尺送気風管３１と局所送風機３２の間に、短尺送気風管３１に導入される空気に含まれる粉塵を除去する集塵機３７を設けることもできる。このような集塵機３７を設けることにより、坑道作業領域２５で発生した粉塵を短尺送気風管３１に導入する前に、集塵機３７によって除去することができる。したがって、切羽作業領域２２に供給される空気には、清浄な空気を供給することができるので、切羽作業領域２２における換気をさらに効率的に行うことができる。
【００４５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記の各実施形態では分岐管を１つずつ設けていたが、これを２つあるいは３つ以上設けることもできる。このとき、たとえば切羽作業の種類や吹出口から切羽面までの距離に応じて、複数の分岐管の一部のみから空気を吹き出すような調整をすることもできる。
【００４６】
また、吹出口は切羽面に沿った方向に空気を吹き出しているが、ある程度前後方向に斜めに吹き出す態様とすることもできる。また、各種風管はビニール管を用いているが、樹脂製のパイプ管や鋼管などを用いることもできる。さらに、風量調整機構としては、ダンパ以外の空気流路切換手段を用いることができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、トンネルの切羽作業領域における粉塵濃度を低減させるために切羽作業領域の換気を図る際に、粉塵の発生量を極力少なくし、効率よく換気を行うことができるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る換気装置が設けられたトンネルの側断面図である。
【図２】図１のII-II線断面図である。
【図３】風量調整ダンパの制御部の構成図である。
【図４】図１の変形例に係る換気装置が設けられたトンネルの側断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る換気装置が設けられたトンネルの側断面図である。
【図６】図５の変形例に係る換気装置が設けられたトンネルの側断面図である。
【図７】（ａ）は、従来の送気式の換気装置が設けられたトンネルの側断面図、（ｂ）は従来の排気式の換気装置が設けられたトンネルの側断面図である。
【符号の説明】
１，３…換気装置
２…トンネル
１１…送気風管
１１Ｂ…吹出口
１２…送風機
１３…分岐管
１３Ａ…分岐吹出口
１４…分岐路
１５…風量調整ダンパ
１６…制御装置
１７…距離センサ
１８…切羽作業種別センサ
１９…集塵機
２２…切羽作業領域
２３…切羽面
３１…短尺送気風管
３１Ａ…吹出口
３２…局所送風機
３３…分岐路
３４Ａ…分岐吹出口
３４…分岐管
３５…排気風管
【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】
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