説明

トンネル発破工事の粉塵沈静方法

【課題】 粉塵の飛散を低コストで迅速に沈静できるトンネル発破工事の粉塵沈静方法を提供する。
【解決手段】 トンネル1の切羽2から離れた位置に一次噴霧装置3を配置し、一次噴霧装置3の後方位置に二次噴霧装置4を配置し、二次噴霧装置4の上方位置に外気を吸引して送風する送風機5を吊下し、送風機5の先端に噴霧ノズル5cを取り付ける。坑口6の扉8を閉鎖して切羽2で発破し、発破直後に一次噴霧装置3で切羽2へ噴霧して飛散する粉塵を補足して沈静し、所定時間経過後に二次噴霧装置4で切羽2へ噴霧して未だ浮遊している微粉塵を補足して更に沈静し、所定時間経過後に坑口6の扉8を開放して送風機5で外気を切羽2へ送風するとともに噴霧ノズル5cで切羽2へ噴霧し、未だ浮遊している微粉塵をほぼ完全に沈静しながら送風の勢力で坑外へ押し出すように除去する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トンネル発破工事の粉塵沈静方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のトンネル発破工事の粉塵除去技術が特許文献1,2に開示されている。特許文献1の技術は、排気ファンを備えた伸縮自在の風管を移動可能な台車に搭載し、これをトンネルの長さに応じた台数配置して各風管の前後端同士を接続し、各排気ファンを作動させて発破による粉塵を最前部の風管から吸引して最後部の風管から坑外へ除去するようにしたことを特徴としている。
【0003】
特許文献2の技術は、送風ファンを備えた伸縮自在の風管をトンネル内に配管し、切羽の近傍位置に集塵機を配置し、送風ファンを作動させて外気を切羽へ向けて送風するとともに発破による粉塵を集塵機で集塵して坑内の空気を浄化できるようにしたことを特徴としている。
【0004】
ところで、前記の各技術は粉塵を除去するのにその空間の空気をほぼ全て吸引する必要があり、除去に時間を要する問題があった。特に、細かい微粉塵は空気中を浮遊して除去されにくいから、換気が不十分となり易い問題があった。また、前者の技術はトンネルの長さに応じた数の台車が必要で、後者の技術も高価な集塵機を利用するから、いずれも発破工事にコストがかかる問題があった。
【特許文献1】特開2004−68374号公報
【特許文献2】特開2003−314200号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、粉塵の飛散を低コストで迅速に沈静できるトンネル発破工事の粉塵沈静方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
1) トンネル工事の発破で飛散した粉塵を沈静する方法であって、切羽から所定距離離れた位置に細霧を切羽へ噴霧する一次噴霧装置を配置し、同一次噴霧装置の後方位置に細霧を切羽へ噴霧する二次噴霧装置を配置し、発破直後に一次噴霧装置で細霧を切羽へ噴霧し、その細霧で飛散する粉塵を補足して地面へ落下させて沈静し、その後所定時間経過して二次噴霧装置で細霧を切羽へ噴霧し、その細霧で未だ浮遊する微粉塵を補足して地面に落下させて更に沈静することを特徴とする、トンネル発破工事の粉塵沈静方法
2) トンネル外の空気を吸引して切羽へ送風する送風機を配置し、トンネルの坑口に扉を設け、扉を開放して送風機の送風の勢力でトンネル内の空気を坑外へ押し出すように排出して換気するようにした、前記1)記載のトンネル発破工事の粉塵沈静方法
3) 送風機の先端外周位置に細霧を切羽へ噴霧する噴霧ノズルを取り付けた、前記2)記載のトンネル発破工事の粉塵沈静方法
4) 噴霧ノズルに給水する水を殺菌する殺菌装置を備えた、前記3)記載のトンネル発破工事の粉塵沈静方法
5) トンネルの坑口方向へ送風する小型の排気ファンをトンネルの長手方向に沿って複数設置した、前記1)〜4)いずれか記載のトンネル発破工事の粉塵沈静方法
にある。
【発明の効果】
【0007】
本発明では、発破直後に一次噴霧装置で切羽へ向けて噴霧すると、その細霧が飛散する粉塵を補足して地面に落下する。大抵の粉塵はこの工程で沈静し、浮遊する粉塵は大幅に減少する。その後、所定時間経過して二次噴霧装置で切羽へ向けて噴霧すると、その細霧で未だ浮遊している微粉塵を補足して更に沈静される。したがって、従来技術と比較して安価な機器でトンネル内の全換気を待たずに短時間に粉塵を沈静できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
本発明では、トンネル外の空気を吸引して切羽へ送風する送風機を配置すると、坑口の扉を開放して送風機の送風の勢力でトンネル内の空気を坑外へ押し出すように排出して換気され、作業環境を改善できる。送風機には噴霧ノズルを取り付け、その細霧で微粉塵をより短時間に沈静することもできる。また、トンネルの坑口方向へ送風する小型の排気ファンを複数設置すると、除去方向への送風の勢力が増加し、より短時間に換気できるようになる。また、噴霧ノズルに給水する水を殺菌する殺菌装置を備えると、作業者の健康に配慮した作業環境にでき、特に河川や池などの水源から給水する場合に効果的である。以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
【実施例1】
【0009】
図1は実施例のトンネル発破工事の粉塵沈静を示す説明図、図2は実施例の一次噴霧装置の説明図、図3は実施例の二次噴霧装置の説明図、図4は実施例の送風機の説明図、図5は実施例の工程を示すチャートである。
【0010】
図中、1はトンネル、2は切羽、3は一次噴霧装置、3aはフレーム、3bは噴霧ノズル、3cは給水ホース、3dは防護板、3eは土嚢、3fは給水機、3gは給水ポンプ、3hは給水タンク、3iはフィルター、3jは防護板、3kは操作盤、3mはリール、4は二次噴霧装置、4aは通風ダクト、4bは送風ファン、4cは噴霧ノズル、4dは台車、4eは吊下部材、4fは給水ポンプ、4gは給水タンク、4hは給水ホース、5は送風機、5aは風管、5bは送風ファン、5cは噴霧ノズル、5dは給水ポンプ、5eは殺菌装置、5fはトラック、5gは給水ホース、6は坑口、7は排気ファン、8は扉、9は点火ボックス、Dはずりである。
【0011】
本実施例は、図1に示すようにトンネル1の切羽2から40m離れた側壁位置に一次噴霧装置3を配置し、切羽2から60m離れた位置に二次噴霧装置4を配置し、二次噴霧装置4のやや後方の上方位置から坑口6に渡って長尺の送風機5を吊下している。トンネル1の内壁には複数の小型の排気ファン7をトンネル1の後方へ向けて所定間隔に設置している。
【0012】
一次噴霧装置3は、図2に示すようにフレーム3aの上端部に3本の噴霧ノズル3bを噴霧角度を調整可能に取り付け、各噴霧ノズル3bに給水ホース3cを接続し、各噴霧ノズル3bに爆風から防護する防護板3dを取り付け、フレーム3aの下部に爆風で吹き飛ばされないように土嚢3eを載せている。給水機3fは給水能力26〜30L/分、ノズル水圧8MPaの給水ポンプ3gと給水タンク3hと逆洗機能付きのフィルター3iを備え、給水ホース3cを給水ポンプ3gに接続し、爆風から防護する防護板3jを全面に取り付けている。給水タンク3hの水はフィルター3iで濾過及び除菌した後に給水される。
【0013】
二次噴霧装置4は、図3に示すように蛇腹状の通風ダクト4aの後部に電動の送風ファン4bを備え、通風ダクト4aの吹出口外周の上半分位置に複数の噴霧ノズル4cを気流側へ向けて等間隔に取り付けている。これを台車4dの上段に搭載して吊下部材4eで吹出方向を上下調整可能にし、台車4dの下段に給水ポンプ4fと給水タンク4gを配置し、各噴霧ノズル4cと給水ポンプ4fとを給水ホース4hで接続している。
【0014】
送風機5は、図4に示すように風管5aの後端部(坑口6の位置)に電動の送風ファン5bを備え、風管5aの先端部周囲に複数の噴霧ノズル5cを前方へ向けて取り付けている。その送風機5のより切羽2に近い場所にノズル水圧8MPaの給水ポンプ5dと殺菌装置5eを搭載したトラック5fを配車し、各噴霧ノズル5cと給水ポンプ5dとを給水ホース5gで接続している。水はトンネル1外の河川・池・貯水槽等の水源から給水し、殺菌装置5eで殺菌した後に給水ポンプ5dで送り出される。
【0015】
本実施例を図1,5に基づいて説明すると、削岩機で切羽2に発破孔を複数穿孔して爆薬を装填し、爆薬から伸びる電気導火線を後方へ引き回して点火器と接続する。坑口6の扉8を閉鎖して作業者が点火ボックス9の後方へ退避し、爆薬を爆破させる。発破5秒後に一次噴霧装置3で切羽2へ噴霧し、その細霧で飛散している粉塵を捕足して地面へ落下させる。大抵の粉塵はこの工程で沈静し、浮遊する粉塵は大幅に減少する。次に、発破後およそ4分経過すると二次噴霧装置4を作動させて切羽2へ向けて噴霧し、その細霧で未だ浮遊している微粉塵を補足して更に沈静される。
【0016】
発破後およそ11分経過すると、坑口6の扉8を開放して送風機5を作動させ、風管5aを通じて取り入れた外気を切羽2へ送風するとともに、噴霧ノズル5cで切羽2へ噴霧し、その細霧で未だ浮遊している微粉塵を更に補足してほぼ完全に沈静し、送風の勢力で坑外へ押し出すように除去させて換気する。同時に複数の排気ファン7を作動させ、排気方向の送風の勢力を増加させてトンネル1の後方へ除去されやすくする。一次噴霧装置3と二次噴霧装置4は停止させる。
【0017】
この送風をおよそ1時間ほど継続した後、切羽2のずりDを除去して支保工を行い、5〜6時間後に次の発破を行って同様に粉塵を沈静して換気し、以上の工程を繰り返してトンネル1が構築される。トンネル1内の湿度は噴霧で上昇しており、坑壁のコンクリートの表面を保湿して養生効果を高めるとともに、トンネル1内の温度を低下させて作業環境が改善される。
【0018】
このように、本実施例によれば発破直後に一次噴霧装置3と二次噴霧装置4で切羽2へ向けて段階的に噴霧したから、細霧が飛散する粉塵を補足して早期に沈静され、浮遊する粉塵が大幅に減少した。その後、送風機5で切羽2へ送風するとともに噴霧したから、その細霧で未だ浮遊している微粉塵がほぼ完全に沈静され、しかも送風の勢力で坑外へ押し出すように除去された。したがって、従来技術と比較して安価な機器でトンネル1内の全換気を待たずに短時間に沈静できた。
【0019】
図6に示すのは、実施例の送風機の他の例である。図6は実施例の他の例の送風機の説明図である。図6に示す実施例の他の例では、複数の噴霧孔を複数形成した管状の噴霧ノズル5cを風管5aの前端部に縦方向に取り付け、送風の勢力で細霧を前方へ噴霧できるようにしている。したがって、実施例と比較して噴霧ノズル5cの構造を簡素化しながら同等の性能を発揮でき、低コストで実施できる。その他、符号、構成、作用効果は実施例と同じである。
【産業上の利用可能性】
【0020】
本発明の技術は、トンネル発破工事に有用である。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】実施例のトンネル発破工事の粉塵沈静を示す説明図である。
【図2】実施例の一次噴霧装置の説明図である。
【図3】実施例の二次噴霧装置の説明図である。
【図4】実施例の送風機の説明図である。
【図5】実施例の工程を示すチャートである。
【図6】実施例の他の例の送風機の説明図である。
【符号の説明】
【0022】
1 トンネル
2 切羽
3 一次噴霧装置
3a フレーム
3b 噴霧ノズル
3c 給水ホース
3d 防護板
3e 土嚢
3f 給水機
3g 給水ポンプ
3h 給水タンク
3i フィルター
3j 防護板
3k 操作盤
3m リール
4 二次噴霧装置
4a 通風ダクト
4b 送風ファン
4c 噴霧ノズル
4d 台車
4e 吊下部材
4f 給水ポンプ
4g 給水タンク
4h 給水ホース
5 送風機
5a 風管
5b 送風ファン
5c 噴霧ノズル
5d 給水ポンプ
5e 殺菌装置
5f トラック
5g 給水ホース
6 坑口
7 排気ファン
8 扉
9 点火ボックス
D ずり

【特許請求の範囲】
【請求項1】
トンネル工事の発破で飛散した粉塵を沈静する方法であって、切羽から所定距離離れた位置に細霧を切羽へ噴霧する一次噴霧装置を配置し、同一次噴霧装置の後方位置に細霧を切羽へ噴霧する二次噴霧装置を配置し、発破直後に一次噴霧装置で細霧を切羽へ噴霧し、その細霧で飛散する粉塵を補足して地面へ落下させて沈静し、その後所定時間経過して二次噴霧装置で細霧を切羽へ噴霧し、その細霧で未だ浮遊する微粉塵を補足して地面に落下させて更に沈静することを特徴とする、トンネル発破工事の粉塵沈静方法。
【請求項2】
トンネル外の空気を吸引して切羽へ送風する送風機を配置し、トンネルの坑口に扉を設け、扉を開放して送風機の送風の勢力でトンネル内の空気を坑外へ押し出すように排出して換気するようにした、請求項1記載のトンネル発破工事の粉塵沈静方法。
【請求項3】
送風機の先端外周位置に細霧を切羽へ噴霧する噴霧ノズルを取り付けた、請求項2記載のトンネル発破工事の粉塵沈静方法。
【請求項4】
噴霧ノズルに給水する水を殺菌する殺菌装置を備えた、請求項3記載のトンネル発破工事の粉塵沈静方法。
【請求項5】
トンネルの坑口方向へ送風する小型の排気ファンをトンネルの長手方向に沿って複数設置した、請求項1〜4いずれか記載のトンネル発破工事の粉塵沈静方法。

【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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【公開番号】特開2009−150139(P2009−150139A)
【公開日】平成21年7月9日(2009.7.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−329590(P2007−329590)
【出願日】平成19年12月21日(2007.12.21)
【出願人】(591145737)エスビー工業株式会社 (3)