(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル横断面の頂部近傍領域においてトンネル延長方向で配設され、施工中のトンネルの換気手段である風管を所定の長さ寸法に亘って連続する風管としてトンネル延長方向で移動自在に吊り下げる風管吊下部と、
トンネル延長方向に自走する自走手段を含み、前記風管吊下部によって吊り下げられる前記風管に連続する送風機を支持する送風機支持部と、を含む移動装置であって、
前記風管吊下部が、前記トンネル横断面の頂部近傍領域においてトンネル延長方向で配設されるＩビームと、
前記Ｉビームを前後にスライド自在に支持するＩビーム支持手段と、
前記Ｉビームによってスライド自在に吊り下げられる風管支持手段と、
前記Ｉビームを前後に移動させるためのプッシャーウインチと、を含むものとして構成されていることを特徴とする、
風管移動装置。
【請求項２】
前記風管吊下部によって吊り下げられる前記風管及びこれに連続する前記送風機の少なくともいずれか一方の周囲を坑口側と切羽側とに仕切る仕切壁部を含むことを特徴とする、
請求項１に記載の風管移動装置。
【請求項３】
施工中のトンネルの換気手段である風管をトンネル延長方向で移動自在に吊り下げる風管吊下部と、トンネル延長方向で移動自在であり、前記風管吊下部によって吊り下げられる前記風管に連続する送風機を支持する送風機支持部とからなる風管移動装置を用いて行う風管移動方法であって、
発破作業の前において、風管吊下部によって吊り下げられる風管を、送風機に連続しながら所定の長さ寸法に亘って連続する風管のまま、送風機支持部とともに後方移動させることにより、発破により飛散することとなる破砕物による被害を受けない場所に位置させる後方移動工程と、
発破作業の後において、風管吊下部によって吊り下げられる風管を、送風機に連続しながら所定の長さ寸法に亘って連続する風管のまま、送風機支持部とともに前方移動させることにより、切羽近傍に位置させる前方移動工程と、を含むことを特徴とする、
風管移動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として発破工法によるトンネル掘削が行われるトンネルにおける風管の移動に用いられる風管移動装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発破工法によるトンネル掘削が行われるトンネルにおいては、風管を前後に移動させるような作業が行われることはないが、風管前端の吸い込み口又は吐き出し口を主たる粉塵の発生場所である切羽近傍に位置させるべく、トンネル掘削の進捗度合いに併せて風管を切羽側に延長させる風管の延長作業が行われるに止まっていた。
ここで、風管の延長作業は、例えば以下のような一連の作業を含むものとして構成されている。
【０００３】
まず、延長に必要な分だけトンネルの頂部内壁面に新たな風管吊下金具を打設する。送風機支持台車によって支持される送風機の前後に連続する風管のうち、後側に連続する風管を送風機から切り離す。前側に連続する風管を風管吊下金具から取り外す。そして、一方では、送風機支持台車を延長に必要な分だけ前方移動させるとともに、送風機の後側に新たな風管を連続させる。他方では、風管吊下金具から取り外した送風機の前側に連続する風管を高所作業者などを用いて新たに打設した吊下金具に吊り下げる。これにより、風管の延長作業が終了する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トンネル坑内における粉塵濃度について昨年から管理基準値が厳しくなってきており、切羽から５０ｍ地点で粉塵濃度を規定している。
そのため、従来のような風管の延長作業を繰り返していく方法やその他試されている種々の方法では、掘削作業や発破作業との関係上、一定以上に切羽に近づけることができず、管理基準値を達成することが実際上相当に困難な状況となっている。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、トンネル坑内における粉塵濃度についての管理基準値を容易に達成できるように、効率的な換気効果が確実かつ十分に得られるような風管移動装置及びその方法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、本発明は、第一発明と、第二発明とを含むものとして構成されている。第一発明は、風管移動装置に係るものであり、第二発明は、風管移動方法に係るものである。
【０００７】
第一発明に係る風管移動装置は、風管吊下部と、送風機支持部とを含むものとして構成されている。
ここで、風管吊下部は、トンネル横断面の頂部近傍領域においてトンネル延長方向で配設されるＩビームと、Ｉビームを前後にスライド自在に支持するＩビーム支持手段と、Ｉビームによってスライド自在に吊り下げられる風管支持手段と、Ｉビームを前後に移動させるためのプッシャーウインチと、を含むものとして構成され、施工中のトンネルの換気手段である風管を所定の長さ寸法に亘って連続する風管としてトンネル延長方向で移動自在に吊り下げる機能を果たす。送風機支持部は、トンネル延長方向に自走する自走手段を含み、風管吊下部によって吊り下げられる風管に連続する送風機を支持する機能を果たす。
【０００８】
このような第一発明に係る風管移動装置によれば、このような風管吊下部及び送風機支持部を含むものとして構成されているので、効率的な換気効果が確実かつ十分に得られる。
【０００９】
したがって、これによれば、トンネル坑内における粉塵濃度についての管理基準値を容易に達成できることが可能となる。
【００１０】
このような第一発明に係る風管移動装置において、汚れた空気と新鮮な空気が混ざり合わないようにして、十分な換気効率の向上効果を担保しようとする観点からすれば、風管吊下部によって吊り下げられる風管及びこれに連続する送風機の少なくともいずれか一方の周囲を坑口側と切羽側とに仕切る仕切壁部を含むことが好ましい。
【００１１】
一方、第二発明に係る風管移動方法は、施工中のトンネルの換気手段である風管をトンネル延長方向で移動自在に吊り下げる風管吊下部と、トンネル延長方向で移動自在であり、風管吊下部によって吊り下げられる風管に連続する送風機を支持する送風機支持部とからなる風管移動装置を用いて行う方法である。
【００１２】
これは、以下の各工程を含む方法として構成されている。
【００１３】
すなわち、発破作業の前において、風管吊下部によって吊り下げられる風管を、送風機に連続しながら所定の長さ寸法に亘って連続する風管のまま、送風機支持部とともに後方移動させることにより、発破により飛散することとなる破砕物による被害を受けない場所に位置させる後方移動工程。
【００１４】
そして、発破作業の後において、風管吊下部によって吊り下げられる風管を、送風機に連続しながら所定の長さ寸法に亘って連続する風管のまま、送風機支持部とともに前方移動させることにより、切羽近傍に位置させる前方移動工程である。
【００１５】
このような第二発明に係る風管移動方法によれば、このような後方移動工程及び前方移動工程を含むものとして構成されているので、効率的な換気効果が確実かつ十分に得られる。
【００１６】
したがって、これによれば、トンネル坑内における粉塵濃度についての管理基準値を容易に達成できることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
なお、ここでは、発破工法によるトンネル掘削が行われるトンネルにおける場合について説明するが、これに限られるものではなく、これ以外の工法によるトンネル掘削が行われるトンネルにおける場合でも、以下の説明が妥当する。
【００１９】
加えて、ここでは、換気方式として、送排気方式を採用している場合について説明するが、これに限られるものではなく、これ以外の排気方式や送気方式などを採用している場合についても、以下の説明が妥当する。
【００２０】
また、送排気方式を採用している関係上、本実施の形態における風管としては、切羽近傍の汚れた空気を坑口付近まで排気するための排気用風管及び坑口付近の新鮮な空気を切羽近傍まで送気するための送気用風管の双方を含んでいるが、以下の説明は前者のみについて行うこととする。
【００２１】
［風管３１移動装置］
図１は本発明の一実施の形態に係る風管移動装置の全体構成を示す側面図、図２は該風管移動装置の部分構成を示す側面図、図３は該風管移動装置の部分構成を示す正面図を示している。
【００２２】
本実施の形態において、風管移動装置は、発破工法によるトンネル掘削が行われるトンネルにおける風管の移動に用いられるものとして構成されている。
【００２３】
具体的には、この風管移動装置は、図１に示すように、風管吊下部たる風管吊下装置１と、送風機支持部たる移動式架台２と、仕切壁部としての図示しない仕切壁とを含むものとして構成されている。
【００２４】
以下、これらの各構成要素についてさらに詳細に説明する。
【００２５】
（１）風管吊下装置１
風管吊下装置１は、図１〜図３に示すように、トンネル横断面の頂部近傍領域においてトンネル延長方向で配設されるものであり、後記するように、施工中のトンネルの換気手段である風管３１を所定の長さ寸法に亘って連続する風管３１としてトンネル延長方向で移動自在に吊り下げる機能を果たす。
【００２６】
この風管吊下装置１は、具体的には、図２及び図３に示すように、トンネル横断面の頂部近傍領域においてトンネル延長方向で配設されるＩビーム１１と、トンネルに打設されたロックボルト３２によって適宜間隔で吊り下げられ、左右一対の第一ローラ部材１２ａを含み、これを介してＩビーム１１を前後にスライド自在に支持するＩビーム支持手段１２と、Ｉビーム１１によって適宜間隔でスライド自在に吊り下げられ、左右一対の第二ローラ部材１３ａを含み、これを介して風管３１を前後にスライド自在に支持する風管吊バンド１３ｂを備える風管支持手段１３と、Ｉビーム１１を前後に移動させるためのプッシャーウインチ１４とを含むものとして構成されている。
【００２７】
ここで、Ｉビーム１１及びプッシャーウインチ１４は、図２に示すように、あて板１４ａを介して互いに無端状となるよう接続されている。すなわち、Ｉビーム１１は、プッシャーウインチ１４を稼働させることにより、前後に移動自在となっている。また、Ｉビーム１１は、トンネルから吊り下げられたチェーン（図示外）によって前後に移動しないよう固定することができる。
【００２８】
一方、Ｉビーム支持手段１２は、図３に示すように、さらに、ロックボルト３２に固着された吊金具１２ｂと、吊金具１２ｂによって鉛直方向に伸縮自在となるよう吊り下げられるターンバックル１２ｃと、左右一対の第一ローラ部材１２ａを軸支する部材であって断面視がＵ字形状を呈するブラケット１２ｄとを含むものとして構成されている。
【００２９】
なお、ロックボルト３２に固着された吊金具１２ｂに代えて、支保工（図示外）に固着された吊金具を用いても差し支えない。
【００３０】
すなわち、このような風管吊下装置１によれば、Ｉビーム１１によって支持される風管３１が風管支持手段１３によってＩビーム１１に沿って移動自在となっているのみならず、Ｉビーム１１もＩビーム支持手段１２によってトンネル延長方向で移動自在となっている。
【００３１】
つまり、このような風管吊下装置１によれば、Ｉビーム１１を風管３１とは独立して延長させたり、移動させたりすることができるので、先行してＩビーム１１を切羽方向に延長或いは移動させておけば、任意な時に風管３１を移動させることが可能となっている。
【００３２】
なお、ここでは、１本のＩビーム１１によって１本の風管３１を支持する場合について説明したが、これに限られるものではなく、これ以外の例えば１本のＩビーム１１によって複数本の風管３１を支持するような場合であっても差し支えない。
また、風管３１としては、吸引するか或いは送気するか等に対応して、スパイラル鋼管等でつぶれないよう補強された風管や、ビニール風管などの中から適宜選定して用いることができる。
【００３３】
（２）移動式架台２
移動式架台２は、図２に示すように、風管吊下装置１によって吊り下げられる風管３１に連続する送風機３３を支持する機能を果たすものであり、トンネル延長方向に自走する自走手段２１を含むものとして構成されている。
なお、自走手段２１としては、一対のレール２１ａ及びこれに沿って自走自在となっている一対の車輪２１ｂを用いている。
【００３４】
ここで、送風機３３としては、本実施の形態における換気方式が送排気方式となっている関係上、切羽近傍の粉塵等を含む汚れた空気を坑口付近まで排気するための排気用送風機を用いているが、これに限られるものではなく、採用されることとなる換気方式に対応して送気用送風機の他、集塵機能を有する送風機などを適宜選定しても差し支えない。
【００３５】
なお、本実施の形態における移動式架台２は、送風機３３及び切羽側の風管３１の間において集塵機３４を搭載するものとして構成されている。また、この移動式架台２は、手摺り３５ａを含む高所足場３５及び昇降設備３６を備えるものとして構成されている。
【００３６】
（３）仕切壁
仕切壁は、図示しないが、移動式架台２に搭載されるものとして構成されている。
【００３７】
これは、風管吊下装置１によって吊り下げられる風管３１の周囲を坑口側と切羽側とに仕切る役割を果たすものとして構成されている。
【００３８】
このような仕切壁によれば、汚れた空気と新鮮な空気が混ざり合わないこととなっており、これにより、十分な換気効率の向上効果を担保することが可能となっている。
【００３９】
上記したように、このような風管移動装置によれば、このような風管吊下装置１及び移動式架台２を含むものとして構成されているので、効率的な換気効果が確実かつ十分に得られる。
【００４０】
したがって、これによれば、トンネル坑内における粉塵濃度についての管理基準値を容易に達成できることとなる。
【００４１】
［風管移動方法］
本実施の形態において、風管移動方法は、上記したような風管移動装置を用いて行うものであり、以下に説明するように、後方移動工程及び前方移動工程を含むものとして構成されている。以下、図１〜図３を用いて、各工程について説明する。
【００４２】
（１）後方移動工程
これは、さらに以下の各工程を含む方法として構成されている。
【００４３】
すなわち、発破作業の直前において、風管吊下装置１によって吊り下げられる風管３１を、送風機３３に連続しながら所定の長さ寸法に亘って連続する風管３１のまま、移動式架台２とともに後方移動させる工程。
【００４４】
そして、風管吊下装置１によって吊り下げられる風管３１を、発破により飛散することとなる破砕物による被害を受けない場所に位置させる工程である。
【００４５】
（２）前方移動工程
これは、以下の各工程を含む方法として構成されている。
【００４６】
すなわち、発破作業の直後において、風管吊下装置１によって吊り下げられる風管３１を、送風機３３に連続しながら所定の長さ寸法に亘って連続する風管３１のまま、移動式架台２とともに前方移動させる工程。
【００４７】
そして、風管吊下装置１によって吊り下げられる風管３１を切羽近傍に位置させる工程である。
【００４８】
すなわち、このような風管移動方法によれば、このような後方移動工程及び前方移動工程を含むものとして構成されているので、効率的な換気効果が確実かつ十分に得られる。
【００４９】
したがって、これによれば、トンネル坑内における粉塵濃度についての管理基準値を容易に達成できることが可能となる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明に係る風管移動装置及びその方法によれば、トンネル坑内における粉塵濃度についての管理基準値を容易に達成できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る風管移動装置の全体構成を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る風管移動装置の部分構成を示す側面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る風管移動装置の部分構成を示す正面図である。
【符号の説明】
１ 風管吊下装置
２ 移動式架台
１１ ビーム
１２ ビーム支持手段
１２ａ 第一ローラ部材
１２ｂ 吊金具
１２ｃ ターンバックル
１２ｄ ブラケット
１３ 風管支持手段
１３ａ 第二ローラ部材
１３ｂ 風管吊バンド
１４ プッシャーウインチ
１４ａ あて板
２１ 自走手段
２１ａ 一対のレール
２１ｂ 一対の車輪
３１ 風管
３２ ロックボルト
３３ 送風機
３４ 集塵機
３５ 高所足場
３５ａ 手摺り
３６ 昇降設備
【図１】
0004331916.tif 000002
【図２】
0004331916.tif 000003
【図３】
0004331916.tif 000004