JP2015012460A - トンネル無線通信補助設備 - Google Patents

Abstract

【課題】トンネル躯体に影響することなく既設トンネルであっても簡単且つ容易に設置可能でコスト的にも安価なトンネル無線通信補助設備を実現可能とする。【解決手段】トンネル１０内に所定間隔で設置された消火器収納装置１２にアンテナ１８を設けると共に分岐器１６を収納し、トンネル坑口に設置した消防用無線接続箱２０及び警察用無線接続箱２２から共用器２４を介してトンネル内の消火器収納装置１０を順次経由してトンネル坑口の他方の消防用無線接続箱２０及び警察用無線接続箱２２に共用器２４を介して給電用同軸ケーブル２６を敷設し、消火器収納装置１２に設けた分岐器１６の入力端子と出力端子に両側に位置する給電用同軸ケーブル２６を接続すると共にアンテナ１８を分岐端子に接続する。【選択図】図１

Description

本発明は、トンネル内の救助活動、消火活動等に際して、トンネル外部との連絡に供するためのトンネル無線通信補助設備に関する。

従来、道路トンネルにおける非常設備としては、非常電話や火災検知器等の通報・警報設備、消火器や消火栓の消火設備、非難誘導設備に加え、その他の設備として無線通信補助設備等があり、トンネル延長と一日当りの交通量できまるトンネル等級に応じ、設置する非常設備を定めている。

このうちトンネル延長が１００００ｍを超えるＡＡ等級にあっては、トンネル内の救助活動、消火活動等に際して、トンネル外部との連絡に供するための無線通信補助設備の設置を義務付けており、また、トンネル延長が３０００〜１００００ｍのＡ等級にあっては、必要に応じて無線通信補助設備を設置するとしている。

この無線通信補助設備は、トンネル内に設置する空中線とトンネル坑外に設置する無線装置で構成する。トンネル内に設置する空中線には漏洩同軸ケーブルが用いられる。漏洩同軸ケーブルは、同軸ケーブルに電波を放射するスロットを設けたもので、ＬＣＸ（Ｌｅａｋｙ Ｃｏａｘｉａｌ Ｃａｂｌｅ）と呼ばれている。

トンネル坑外に設置する無線装置は、基地局、中継局等の常時設置の場合と、必要時にのみ無線機を持ち込み、無線接続箱の接続端子を使用して空中線系に接続して使用する場合があり、例えば消防無線機を接続する無線接続箱や警察無線機を接続する無線接続箱を設置している。

特開２００６−１５５４９５号公報

ところで、このようなトンネル無線通信補助設備は、トンネル延長が１０００〜３０００ｍとなるＢ等級の場合、その設置は義務付けられていないが、消防や警察の要望により、Ｂ等級のトンネルについても、無線通信補助設備を設置したい場合がある。

そこで、Ｂ等級のトンネルについても、ＡＡ等級及びＡ等級の場合と同様、漏洩同軸ケーブルをトンネル内に設置する無線通信補助設備を設置することが考えられる。

しかしながら、漏洩同軸ケーブルは、構造上太くて重いため、高所での施工性が悪く、工事の安全性を考慮してトンネル側壁取付を標準としており、既設のトンネルに漏洩同軸ケーブルを敷設する場合、トンネル側壁に吊り金具を取り付ける必要があり、トンネル躯体に影響する問題がある。

また、漏洩同軸ケーブルは特殊な構造をもつことから高価であり、コスト的な負担も大きいという問題もある。

本発明は、トンネル躯体に影響することなく既設トンネルであっても簡単且つ容易に設置可能でコスト的にも安価に実現可能なトンネル無線通信補助設備を提供することを目的とする。

（無線通信補助設備）
本発明は、トンネル無線通信補助設備に於いて、
トンネル内に所定間隔で設置された複数の設備機器に設けられ、トンネル内で使用する無線通信機と通信接続するアンテナと、
トンネルの坑口の一方又は両方に設置され、無線通信機を接続する接続端子を備えた無線接続箱と、
トンネル坑口の一方の無線接続箱からトンネル内の設備機器を順次経由してトンネル坑口の他方又はトンネル坑口の他方の無線接続箱に布設した給電用同軸ケーブルと、
設備器機の内部に設置され、両側に位置する一方の給電用同軸ケーブルを入力端子に接続すると共に他方の給電用同軸ケーブルを出力端子に接続し、アンテナを分岐端子に接続した分岐器と、
を備えたことを特徴とする。

（消火器収納装置）
ここで、設備機器は、筐体の前面に開閉自在な扉を設け、筐体内に消火器を収納した消火器収納装置であり、消火器収納装置の扉前面にアンテナを設置する。

この場合、消火器収納装置の扉は、前面に消火器を模式的に表した立体的な消火器マーク表示部を設け、消火器マーク表示部の内部にアンテナを収納する。

（照明装置）
また、設備器機は、トンネル天井側の側壁に沿って所定間隔で設置された照明装置であり、複数の照明装置の内の所定の通信可能距離毎に設置した照明装置にアンテナを設置しても良い。

（非常用電話収納箱）
また、設備機器はトンネル内壁面部に沿って所定の間隔で設置された非常用電話収納箱であり、非常用電話収納箱の前面にアンテナを設置する。

（共用器）
また、無線接続箱として、割当周波数帯域の異なる無線機を接続する複数の無線接続箱を設けると共に、複数の無線接続箱を、割当周波数帯域の信号を通過する帯域フィルタを備えた共用器を介して給電用同軸ケーブルに共通接続する。

（基本的な効果）
本発明のトンネル無線通信補助設備によれば、トンネル内に所定間隔で設置された複数の設備機器にアンテナを設置すると共に分岐器を設け、トンネルの坑口に設置した無線接続箱からトンネル内の設備機器を順次経由してトンネル坑口の他方の無線接続箱に給電用同軸ケーブルを敷設し、設備器機に設けた分岐器の入力端子と出力端に両側に位置する給電用同軸ケーブルを接続すると共にアンテナを分岐端子に接続するようにしたため、漏洩同軸ケーブルに代えて、トンネル内に設置している既設の設備器機にアンテナ及び分岐器を設けて当軸ケーブルで坑口の無線接続箱と接続することで、トンネル躯体に対する取り付け工事を不要とし、トンネル躯体に影響することなく、既設のトンネルであっても、簡単且つ容易に設置可能とする。また、高価な漏洩同軸ケーブルを使う必要がないため、設備コストも低減できる。

（消火器収納装置にアンテナを設けた場合の効果）
また、アンテナ及び分岐器を設ける設備機器として既設の消火器収納装置を利用し、消火器収納装置の扉前面にアンテナを設置することで、例えば、消火器収納装置の扉をアンテナ付きのものに交換するだけで、簡単にアンテナの設置工事ができる。

また、消火器収納装置の扉には、消火器を模式的に表した消火器マーク表示部を設けていることから、この消火器マーク表示部を内部にアンテナを収納可能な立体的な消火器表示マークとすることで、消火器収納装置の扉表面にアンテナが露出することがなく、消火器収納装置の扉の機能を損なうことなく、扉外側にアンテナを設けることを可能とする。

（照明装置にアンテナを設けた場合の効果）
また、アンテナ及び分岐器を設ける設備機器として、トンネル天井側の側壁に沿って所定間隔で設置された非常電話収納箱を利用し、所定間隔で設置した非常電話収納箱にアンテナ及び分岐器を設置しても良く、この場合、アンテナの位置がトンネル天井面側の照明装置の高い位置となることで、通信見通し距離を長くすることができ、アンテナ設置に最適な位置とすることを可能とする。

（非常用電話収納箱にアンテナを設けた場合の効果）
また、アンテナ及び分岐器を設ける設備機器として、トンネル側壁に沿って所定間隔で設置された非常用電話収納箱を利用し、所定間隔後毎に設置した非常用電話収納箱にアンテナ及び分岐器を設置しても良く、この場合にも、トンネル躯体に対する取り付け工事を不要とし、トンネル躯体に影響することなく、既設のトンネルであっても、簡単且つ容易に設置可能とする。

（共用器を設けた場合の効果）
また、無線接続箱として、割当周波数帯域の異なる無線機を接続する複数の無線接続箱を設けると共に、複数の無線接続箱を、割当周波数帯域の信号を通過する帯域通過フィルタを備えた共用器を介して給電用同軸ケーブルに共通接続することで、消防無線及び警察無線などの個別的な同時使用を可能とする。

トンネル両側坑口から無線供給するトンネル無線通信補助設備の実施形態を示した説明図 Ｂ等級トンネルの設備を示した説明図 アンテナを設置した消火器収納装置の正面、側面、及び平面を示した説明図 トンネル片側坑口から無線供給するトンネル無線通信補助設備の実施形態を示した説明図 単一の無線接続箱から無線供給するトンネル無線通信補助設備の実施形態を示した説明図 照明装置にアンテナを設置するトンネル無線通信補助設備の実施形態を示した説明図 照明装置にアンテナを設置したＢ等級トンネルを示した説明図 非常電話収納箱にアンテナを設置するトンネル無線通信補助設備の実施形態を示した説明図

［無線通信補助設備の構成］
（設備構成）
図１はトンネル両側坑口から無線供給するトンネル無線通信補助設備の実施形態を示した説明図、図２はＢ等級トンネルの設備を示した説明図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態のトンネル無線通信補助設備は、トンネル１０内の監視員通路１５に沿って設置した消火器収納装置１２に分岐器１６とアンテナ１８を設け、トンネル１０の一方の坑口から他方の坑口に向けて給電用同軸ケーブル２６を敷設している。

消火器収納装置１２に設けた分岐器１６は、入力端子、出力端子及び分岐端子を備え、両側に位置する一方の給電用同軸ケーブル２６を入力端子に接続すると共に他方の給電用同軸ケーブル２６を出力端子に接続し、アンテナ１８を分岐端子に接続している。アンテナ１８は両側約２５メートルの範囲に存在する携帯無線通信機との通信を可能とするように電波を送信すると共に電波を受信する。

トンネル１０の両側の坑口には、共用器２４を介して消防用無線接続箱２０と警察用無線接続箱２２を設置している。消防用無線接続箱２０は開閉自在な扉の内部に給電接続端子を備えており、１５０ＭＨｚ帯の所定の消防無線割当周波数を使用する消防無線機を接続し、トンネル内で消防隊員が携帯する無線通信機との間での会話通信を可能とする。１５０ＭＨｚ帯の消防無線は、１４８．０１００ＭＨｚ〜１５４．３１００ＭＨｚに１．６ＭＨｚの帯域幅で６８チャンネルが割当てられている。

警察用無線接続箱２２は開閉自在な扉の内部に給電接続端子を備えており、１５０ＭＨｚ帯の所定の警察無線割当周波数を使用する警察無線機を接続し、トンネル内で警察官が携帯する無線通信機との間での会話通信を可能とする。

共用器２４は、消防無線割当周波数を通過する帯域通過フィルタと警察無線割当周波数を通過する帯域通過フィルタを備え、２つの帯域通過フィルタの一方の出力を共通接続してトンネル側の同軸ケーブル２６に接続している。

トンネル１０における同軸ケーブル２６の敷設は、監視員通路１５の下側のダクト通路１７に設置している電線管１９を通して行い、消火器収納栓置１２の設置場所で立ち上げ、消火器収納装置１２に設けた通線孔を経由して消火器収納装置１２内に設置した分岐器１６に同軸ケーブル２６を接続する。このためトンネル１０内に同軸ケーブル２６を敷設するための取付金具などの設置は不要であり、トンネル躯体に影響しない。

このように漏洩同軸ケーブルに代えて、トンネル１０内に設置している消火器収納装置１２に分岐器１６及びアンテナ１８設けて同軸ケーブル２６で坑口の消防用無線接続箱２０及び警察用無線接続箱２２と共用器２４を介して接続することで、トンネル躯体に対する取り付け工事を不要とし、トンネル躯体に影響することなく、既設のトンネルであっても、簡単且つ容易に設置可能とする。また、高価な漏洩同軸ケーブルを使う必要がないため、設備コストも低減できる。

（消火器収納装置のアンテナ設置）
図３はアンテナを設置した消火器収納装置の説明図であり、図３（Ａ）に正面、図３（Ｂ）に側面、及び図３（Ｃ）に平面を示す。

図３に示すように、消火器収納装置１２は、前面に開口した箱形の筐体２８と筐体開口に開閉自在に設けた消火器扉３０で構成し、筐体２８の中に例えば２本の消火器を収納している。

本実施形態の消火器収納装置１２は、消火器扉３０の外面に設ける消火器マーク表示部として、消火器を模式的に表した立体消火器マーク３２を設け、立体消火器マーク３２の内部にアンテナ１８を収納している。

立体消火器マーク３２は、模式的に表した消火器ボンベの部分を、前方に円弧状に張り出した立体形状としており、この立体ボンベ部分に相対して扉面にアンテナ１８を垂直に取り付け固定し、アンテナ１８に立体ボンベ部分を被せて外部にアンテナ１８が露出しないようにしている。

このように消火器扉３０に設ける消火器マークを立体消火器マーク３２として内部にアンテナ１８を収納したことで、消火器扉３０の外側にアンテナ１８を設置しても、消火器扉３０にアンテナ１８が露出することがなく、消火器収納装置１２として違和感なくアンテナ１８を設置可能とする。

また、立体消火器マーク３２の内側にアンテナ１８を設置した場合、アンテナ１８は金属製の消火器扉３０による導体板の前面に位置することから、その影響を考慮したアンテナ特性となるようにアンテナ利得などを設定する。また、立体消火器マーク３２に相対した消火器扉３０の部分をくり貫いて合成樹脂板を設け、金属板による影響を低減しても良い。

また、立体消火器マーク３２或いは／および消火器扉３０の材質をアンテナ利得の変動を受けにくい合成樹脂や繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）としても良い。

一方、消火器収納装置１２の筐体２８内には、分岐器１６を設置しており、入出力端子に筐体２８の下側から引き込んだ同軸ケーブル２６を接続し、分岐端子に消火器扉３０に設けたアンテナ１８を、扉開閉を可能とする余裕を持たせて同軸ケーブルで接続する。

このようにトンネル無線通信補助設備の分岐器１６及びアンテナ１８を設ける設備機器として既設の消火器収納装置１２を利用し、消火器扉３０の立体消火器マーク３２の内部にアンテナ１８を収納したことで、既設の消火器収納装置１２に対し、その消火器扉を本実施形態の立体消火器マーク３２の内部にアンテナ１８を収納した消火器扉３０に交換するだけで、簡単にアンテナの設置工事ができる。

また、消火器収納装置１２の消火器扉３０には、消火器を模式的に表した立体消火器マーク３２を設けることで、消火器扉３０外部から見てアンテナ１８が露出するようなことがなく、消火器収納装置１２の扉表示機能を損なうことなく、消火器扉３０の外側にアンテナ１８を設けることを可能とする。

なお、立体消火器マーク３２としては、消火器ボンベの部分を三角柱、半円柱、立方体、直方体等の形状とし、その中にアンテナ１８を収納しても良い。

（消火器収納装置にアンテナを設けた場合の他の実施形態）
図４はトンネル片側坑口から無線供給するトンネル無線通信補助設備の実施形態を示した説明図である。

図４に示すように、本実施形態のトンネル無線通信補助設備は、トンネル１０内に設置した消火器収納装置１２に分岐器１６とアンテナ１８を設け、トンネル１０の一方の坑口か他方の坑口に向けて給電用同軸ケーブル２６を敷設し、分岐器１６の両側に位置する一方の給電用同軸ケーブル２６を入力端子に接続すると共に他方の給電用同軸ケーブル２６を出力端子に接続し、アンテナ１８を分岐端子に接続しており、この点は図１の実施形態と同じである。

これに対し本実施形態では、トンネル１０の片側の坑口に、共用器２４を介して消防用無線接続箱２０と警察用無線接続箱２２を設置している点で相違する。この場合、同軸ケーブル２６の終端となる分岐器１６の出力端子には所定の終端抵抗を接続する。

このようなトンネル片側から無線供給するトンネル無線通信補助設備は、例えば高速道路や自動車専用道路における一方通行専用のトンネルでは、トンネル入口側から消火活動や救助活動を行うことから、トンネル入口側だけに消防用無線接続箱２０と警察用無線接続箱２２を設けていても、適切に対応可能となる。

図５は単一の無線接続箱から無線供給するトンネル無線通信補助設備の実施形態を示した説明図であり、図５（Ａ）にトンネル両側坑口より無線供給する実施形態を示し、図５（Ｂ）にトンネル片側坑口から無線供給する実施形態を示す。

図５に示すように、本実施形態のトンネル無線通信設備は、トンネル１０内に設置した消火器収納装置１２に分岐器１６とアンテナ１８を設けて同軸ケーブル２６で順次接続した点は図１の実施形態の場合と同様であるが、トンネル坑口には無線接続箱２５を１台だけ設けており、このため無線接続箱２５は消防無線機又は警察無線機の何れか一方を接続して無線供給することになる。この実施形態は、トンネル坑口側の設備構成を簡単にして設備コストを低減可能とする。

［照明装置にアンテナを設けた実施形態］
図６は照明装置にアンテナを設置するトンネル無線通信補助設備の実施形態を示した説明図、図７は照明装置にアンテナを設置したＢ等級トンネルを示した説明図である。

図６及び図７に示すように、本実施形態のトンネル無線通信補助設備は、トンネル１０内のトンネル側壁上部の天井に近い位置に所定間隔で設置した照明装置１４に分岐器１６とアンテナ１８を設け、トンネル１０の一方の坑口か他方の坑口に向けて給電用同軸ケーブル２６を敷設し、照明装置１４に設けた分岐器１６の入力端子と出力端子に両側に位置する給電用同軸ケーブル２６を接続し、アンテナ１８を分岐端子に接続している。また、トンネル１０の両側の坑口には、共用器２４を介して消防用無線接続箱２０と警察用無線接続箱２２を設置している。

図７に示すように、照明装置１４の設置間隔は例えば１５ｍ間隔と消火器収納装置１２に比べ短いことから、分岐器１６及びアンテナ１８は２つ置きの４５ｍ間隔で設置している。また、分岐器１６は照明装置１４内の空きスペースに収納し、一方、アンテナ１８は、照明装置１４の例えば筐体側面から下向きに設置する。

本実施形態にあっても、漏洩同軸ケーブルに代えて、トンネル１０内に設置している照明装置１４に分岐器１６及びアンテナ１８設けて同軸ケーブル２６で坑口の消防用無線接続箱２０及び警察用無線接続箱２２と共用器２４を解して接続することで、トンネル躯体に対する取り付け工事を不要とし、トンネル躯体に影響することなく、既設のトンネルであっても、簡単且つ容易に設置可能とする。また、高価な漏洩同軸ケーブルを使う必要がないため、設備コストも低減できる。

またアンテナ１８を照明装置１４に設けたことで、アンテナ１８の位置がトンネル天井面側の照明装置１４の高い位置となり、通信見通し距離を長くすることができ、アンテナ設置に最適な位置とすることを可能とする。

なお、図６の照明装置１４に分岐器１６とアンテナ１８を設けた点は、図４及び図５の実施形態に適用しても良い。

［非常電話収納箱にアンテナを設けた実施形態］
図８は非常電話収納箱にアンテナを設置するトンネル無線通信補助設備の実施形態を示した説明図である。

図８に示すように、本実施形態のトンネル無線通信補助設備は、トンネル１０内の監視員通路に沿ってトンネル側壁に２００ｍ間隔で設置した非常電話収納箱３６の扉にアンテナ１８を設けると共に装置内に分岐器１６を設け、トンネル１０の一方の坑口か他方の坑口に向けて給電用同軸ケーブル２６を敷設し、非常電話収納箱３６に設けた分岐器１６の入力端子と出力端子に両側に位置する給電用同軸ケーブル２６を接続し、アンテナ１８を分岐端子に接続している。また、トンネル１０の両側の坑口には、共用器２４を介して消防用無線接続箱２０と警察用無線接続箱２２を設置している。

非常電話収納箱３６に対するアンテナ１８の設置は、消火器収納装置１８の場合と同様、非常電話を収納した筐体の開口に開閉自在に設けた非常電話扉の非常電話マーク表示部として、立体非常電話マークを設け、立体非常電話マークの内部にアンテナを収納すれば良い。

また、非常電話収納箱によっては、その近傍に、非常電話の設置場所を示す非常電話表示器を別途設置している場合があることから、この非常電話表示器にアンテナ１８及び分岐器を収納しても良い。

なお、図８の非常電話収納箱３６に分岐器１６とアンテナ１８を設けた点は、図４及び図５の実施形態に適用しても良い。

［本発明の変形例］
上記の実施形態は、トンネル無線通信設備の分岐器とアンテナを設ける設備機器として、消火器収納装置と照明装置を例にとるものであったが、それ以外の適宜の設備機器に設けるようにしても良い。

また、上記の実施形態は、既設のトンネルにトンネル無線通信補助設備を設ける場合を例にとるものであったが、新設のトンネルについても、同様に適用可能である。

また、上記の実施形態は、消防及び又は警察の無線接続箱からの信号を共用器でまとめてトンネル内に供給しているが、共用器に対し更に、国土交通省無線機の無線接続箱を設けたり、ＦＭラジオ再放送装置などを必要に応じて接続するようにしても良い。

また本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

１０： トンネル
１２：消火器収納装置
１４：照明装置
１６：分岐器
１７：ダクト通路
１８：アンテナ
１９：電線管
２０：消防用無線接続箱
２２：警察用無線接続箱
２４：共用器
２５：無線接続箱
２６：同軸ケーブル
２８：筐体
３０：消火器扉
３２：立体消火器マーク
３６：非常電話収納箱

Claims (6)

1. トンネル内に所定間隔で設置された複数の設備機器に設けられ、トンネル内で使用する無線通信機と通信接続するアンテナと、
   前記トンネルの坑口の一方又は両方に設置され、無線通信機を接続する接続端子を備えた無線接続箱と、
   トンネル坑口の一方の無線接続箱から前記トンネル内の前記設備機器を順次経由してトンネル坑口の他方又はトンネル坑口の他方の無線接続箱に布設した給電用同軸ケーブルと、
   前記設備器機の内部に設置され、両側に位置する一方の給電用同軸ケーブルを入力端子に接続すると共に他方の給電用同軸ケーブルを出力端子に接続し、前記アンテナを分岐端子に接続した分岐器と、
   を備えたことを特徴とするトンネル無線通信補助設備。
   
2. 請求項１記載のトンネル無線通信補助設備に於いて、
   前記設備機器は、筐体の前面に開閉自在な扉を設け、筐体内に消火器を収納した消火器収納装置であり、消火器収納装置の扉前面にアンテナを設置したことを特徴とするトンネル無線通信補助設備。
   
3. 請求項２記載のトンネル無線通信補助設備に於いて、前記消火器収納装置の扉は、
   前面に消火器を模式的に表した立体的な消火器マーク表示部を設け、消火器マーク表示部の内部にアンテナを収納することを特徴とするトンネル無線通信補助設備。
   
4. 請求項１記載のトンネル無線通信補助設備に於いて、
   前記設備器機は、トンネル天井側の側壁に沿って所定間隔で設置された照明装置であり、
   前記複数の照明装置の内の所定の通信可能距離毎に設置した照明装置に前記アンテナを設置したことを特徴とするトンネル無線通信補助設備。
   
5. 請求項１記載のトンネル無線通信補助設備に於いて、
   前記設備機器はトンネル内壁面部に沿って所定の間隔で設置された非常用電話収納箱であり、前記非常用電話収納箱の前面にアンテナを設置したことを特徴とするトンネル無線通信補助設備。
   
6. 請求項１記載のトンネル無線通信補助設備に於いて、
   前記無線接続箱として、割当周波数帯域の異なる無線機を接続する複数の無線接続箱を設けると共に、前記複数の無線接続箱を、前記割当周波数帯域の信号を通過する帯域フィルタを備えた共用器を介して前記給電用同軸ケーブルに共通接続したことを特徴とするトンネル無線通信補助設備。

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