JP2005213723A - 衝撃吸収構造を有する列車用トンネル - Google Patents

Abstract

【目的】 列車の走行時におきる外向きのエアー圧等による衝撃を吸収することにより、列車が安全に走行できると共に、列車のスピードが増してもこれに充分対応でき、列車が高速列車であってもこの高速列車の走行時の外向きのエアー圧等を効果的に吸収できる衝撃吸収構造を有する列車用トンネルを提供する。
【構成】 外側トンネル１の内側に適宜間隔を置いて内側トンネル３を設けた二重壁構造に構成し、内側トンネル３の左右壁３ａ、３ｂに、下端より上側に向けて適宜高さ位置に至るまでの斜め外向き開口４を列車Ｒの走行方向に向けて順次複数形成し、斜め外向き開口４は、内側トンネル３の列車Ｒの走行方向とは反対向きに水平に傾斜する開口４とされ、内側トンネル３に開口４を列車の走行方向に順次複数設け、更に内側トンネル３は、外側のトンネル１の内側に所定間隔を置いて列車Ｒの走行方向に向けて複数基配設されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、外側トンネルの内側に適宜間隔を置いて内側トンネルを設けた二重壁構造に構成し、内側トンネルの内部を通過する列車によるエアー圧が内側トンネルと外側トンネル間の間隙に抜けるようにして、エアー圧による衝撃を吸収するようにした衝撃吸収構造を有する列車用トンネルの改良に関するものである。

一般に列車用トンネル内を列車が走行するとき、列車の前面部ではトンネル内のエアーを外向きに押し出す力が働く。このため、トンネル内でエアー圧の急激な変動による衝撃が発生するが、従来の列車用トンネルでは、この衝撃を吸収するような構造が殆ど採用されてなかった。

従って、列車の走行時に列車とトンネル壁面に衝撃が走り、車両の膨らみと縮みとが繰り返されて列車の走行に支障が生じたり、飛び石がおこったり、トンネル壁面がこの衝撃で剥げ落ちるという問題があった。更に、この衝撃は、列車のスピードが増す程、大きくなるという問題があった。

本出願人は、上記の如き問題を解決するため、先に衝撃吸収構造の二重壁トンネルを開発し、これを特開２００２−２０１８９５号として公開されている。この特公開に係る二重壁トンネルは、図６及び図７に示すように、外側トンネルＡと内側トンネルＢとから形成されている。叉、内側トンネルＢの側壁と天井壁には、斜め外向き開口Ｃと開口Ｄが交互に穿設されている。

上記トンネルは、列車の速度が２５０〜３００ｋｍ／Ｈ迄であれば、列車の走行時の衝撃を十分に吸収することができ、優れた効果を奏するものである。
しかし、列車の速度が３００ｋｍ／Ｈを越えると、衝撃を十分に吸収することが困難になり、特にトンネルの長さが大きくなるほど、衝撃の吸収性能が低下すると云う問題がある。

特開２００２−２０１８９５号公報

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであって、列車の速度が３００ｋｍ／Ｈを越えても、列車の走行時におきる外向きのエアー圧等による衝撃をより完全に吸収することにより、列車が安全に走行することができると共に、トンネル建設費の引き下げを可能とした衝撃吸収構造を有する列車用トンネルを提供することを目的とするものである。

本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであって、請求項１に記載の発明は、外側トンネルの内側に適宜間隔を置いて内側トンネルを設けた二重壁構造に構成し、前記内側トンネルの左右壁に、下端より上側に向けて適宜高さ位置に至るまでの斜め外向き開口を列車の走行方向に向けて順次複数形成し、この斜め外向き開口は、内側トンネルにおける列車の走行方向とは反対向きに水平に傾斜する開口とされ、内側トンネルにこの開口を列車の走行方向に順次複数設け、更に内側トンネルは、外側のトンネルの内側に所定間隔を置いて列車の走行方向に向けて複数基配設されていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、前記内側トンネルの前端部は、その内面が外側から内側に向けて列車の走行方向に沿って外側から内側に向けて斜め向きに形成され、後端部は、その外面が外側から内側に向けて列車の走行方向に沿って外側から内側に向けて斜め向きに形成されている。

請求項３に記載の発明は、前記内側トンネルの外面は、その左右部分が下側から上向きに垂直に形成され、その上側途中部から上端に向けて略台形状に形成されている。

請求項４に記載の発明は、前記内側トンネルの上壁に、列車の走行方向とは反対向きに傾斜する斜め外向きの上側開口部を順次複数設けられている。

請求項１に記載の発明によれば、列車の走行時におきる外向きのエアー圧を斜め外向きの開口から外側のトンネル側に向けて誘導して吸収することができる。この開口は、斜め外向きでかつ列車の走行方向ときは反対向きに水平に傾斜するように形成され、列車の走行時の外向きのエアー圧の方向と同じ方向の開口であるので、外向きのエアー圧をスムーズに外向きに逃がして吸収することができる。
また、内側トンネルは、所定間隔を置いて列車の走行方向に向けて複数基配設されているので、各内側トンネル間の間隙からも、列車の走行時のエアー圧を外側に向けて効果的に逃がすことができる。従って、エアー圧の急激な変動による衝撃がうまく吸収され、列車が安全に走行することができる。これにより、列車のスピードが３００ｋｍ／Ｈを越える場合でも、これに充分対応できる。

請求項２に記載の発明によれば、内側トンネルの前端部が、その内面が外側から内側に向けて列車の走行方向に沿って外側から内側に向けて斜め向きに形成され、後端部が、その外面が外側から内側に向けて列車の走行方向に沿って外側から内側に向けて斜め向きに形成されているので、列車の走行時の斜め外向きのエアー圧をこれらの内側トンネル間に形成される斜め向きの間隙に逃がして吸収できる。また、内側トンネルを適宜長さに分割するようにしているため、接続作業が不要となり、工事費の削減が可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、内側トンネルの外面は、その左右部分が下側から上向きに垂直に形成され、その上側途中部から上端に向けて略台形状に形成されているので、上部が円弧状に形成するものに比べて、構造が簡単で制作し易い。

請求項４に記載の発明によれば、内側トンネルの上壁にも、列車の走行方向と反対向きに傾斜する斜め外向きの上側開口部が設けられているので、走行時の列車の上側におきるエアー圧をこの上側開口部から斜め外向きに逃がして吸収できる。

以下、本発明に係る衝撃吸収構造を有する列車用トンネルの実施の形態について、図を参照しつつ説明する。
図１は本発明に係る衝撃吸収構造を有する列車用トンネルの第１実施形態を示す斜視図、図２は同列車用トンネルの正面図、図３は同列車用トンネルの横断面図、図４は同トンネル内を列車が通過する状態を示す横断面図である。

この第１実施形態の衝撃吸収構造を有する列車用トンネルは、図１乃至図５に示すように、外側トンネル１の内側であって左右一対のレール２の外側に適宜間隔を置いて内側トンネル３を設けた二重壁構造に構成されている。尚、内側トンネルは金属製あるいはコンクリート壁で形成することが好ましい。

内側トンネル３は、その長さが２００〜２０００ｍ程度に設定されている。また、左右壁３ａ、３ｂが垂直方向に設けられ、上壁３ｃの外面が略台形状に形成され、その内面が略円弧形状に形成されている。更に、内側トンネル３の左右壁３ａ、３ｂに、下端より上側に向けて適宜高さ位置に至るまでの斜め外向き開口４が列車の走行方向に向けて順次複数形成されている。

この斜め外向き開口４は、内側トンネル３における列車Ｒの走行方向とは反対向きに水平に傾斜する開口とされ、内側トンネルにこの開口を列車の走行方向に２箇所設けられている。また内側トンネル３は、外側のトンネル壁１の内側に１ｍ〜３ｍの間隔を置いて列車Ｒの走行方向に向けて複数基配置されている。尚、内側トンネル３同士の間隔は１〜５ｍに選定されている。

内側トンネルの前端部３ｄは、その内面が外側から内側に向けて列車の走行方向に沿って外側から内側に向けて斜め向きに形成されている。後端部３ｅは、その外面が外側から内側に向けて列車の走行方向に沿って外側から内側に向けて斜め向きに形成されている。

上記した構成により、図４に示すように、列車Ｒがトンネル内を走行するときに、外向きにエアー圧が発生し、この外向きのエアー圧は、内側トンネル３の左右壁３ａ、３ｂの斜め外向き開口４から外側トンネル１側に向けて逃がされて吸収される。また、各内側トンネル３間の間隙５からも外向きのエアー圧が逃がされて吸収される。

この第１実施形態によれば、列車Ｒの走行時におきる外向きのエアー圧を斜め外向きの開口４から外側のトンネル１側に向けて誘導して吸収することができる。この開口４は、斜め外向きでかつ列車Ｒの走行方向ときは反対向きに水平に傾斜するように形成され、列車Ｒの走行時の外向きのエアー圧の方向と同じ方向の開口３ａ、３ｂであるので、外向きのエアー圧をスムーズに外向きに逃がして吸収することができる。

また、内側トンネル３は、所定間隔を置いて列車Ｒの走行方向に向けて複数配設されているので、各内側トンネル３間の間隙５からも、列車Ｒの走行時のエアー圧を外側に向けて効果的に吸収できる。更に、内側トンネル３の前端部３ｄが、その内面が外側から内側に向けて列車Ｒの走行方向に沿って外側から内側に向けて斜め向きに形成され、後端部３ｅが、その外面が外側から内側に向けて列車Ｒの走行方向に沿って外側から内側に向けて斜め向きに形成されているので、列車Ｒの走行時の斜め外向きのエアー圧をこれらの内側トンネル３間に形成される斜め向きの間隙５に逃がして吸収できる。

また、内側トンネル３の外面は、その左右部分が下側から上向きに垂直に形成され、その上側途中部から上端に向けて略台形状に形成されているので、上部が円弧状に形成するものに比べて、構造が簡単で制作し易い。

図５は第２実施形態の衝撃吸収構造を有する列車用トンネルにおける内側トンネルの斜視図である。尚、上記した第１実施形態と同一部材、同一箇所には、同一符号を付してその説明を省略する。

この第２実施形態の衝撃吸収構造を有する列車用トンネルは、図５に示すように、内側トンネル３の上壁３ｃに、列車Ｒの走行方向とは反対向きに傾斜する斜め外向きの上側開口部６が形成されている。従って、列車Ｒの走行時に列車Ｒの上側に生じる外向きのエアー圧が、内側トンネル３の上壁３ｃの上側開口部６から斜め外向きに逃がして吸収できる。

本発明に係る衝撃吸収構造を有する列車用トンネルの第１実施形態を示す斜視図である。 同列車用トンネルの正面図である。 同列車用トンネルの横断面図である。 同トンネル内を列車が通過する状態を示す横断面図である。 第２実施形態の衝撃吸収構造を有する列車用トンネルにおける内側トンネルの斜視図である。 先公開に係るトンネルの一部を示す斜面図である。 図６の横断面概要図である。

符号の説明

Ｒ 列車
１ 外側トンネル
２ レール
３ 内側トンネル
３ａ 左壁
３ｂ 右壁
３ｃ 上壁
３ｄ 前端部
３ｅ 後端部
４ 斜め外向き開口
５ 間隙
６ 斜め外向きの上側開口部

Claims (4)

1. 外側のトンネルの内側に適宜間隔を置いて内側トンネルを設けた二重壁構造に構成し、前記内側トンネルの左右壁に、下端より上側に向けて適宜高さ位置に至るまでの斜め外向き開口を列車の走行方向に向けて順次複数形成し、この斜め外向き開口は、内側トンネルにおける列車の走行方向とは反対向きに水平に傾斜する開口とされ、内側トンネルにこの開口を列車の走行方向に順次複数設け、更に内側トンネルは、外側のトンネルの内側に所定間隔を置いて列車の走行方向に向けて複数基配設されていることを特徴とする衝撃吸収構造を有する列車用トンネル。
2. 前記内側トンネルの前端部は、その内面が外側から内側に向けて列車の走行方向に沿って外側から内側に向けて斜め向きに形成され、後端部は、その外面が外側から内側に向けて列車の走行方向に沿って外側から内側に向けて斜め向きに形成されている請求項１に記載の衝撃吸収構造を有する列車用トンネル。
3. 前記内側トンネルの外面は、その左右部分が下側から上向きに垂直に形成され、その上側途中部から上端に向けて略台形状に形成されている請求項１乃至３のいずれかに記載の衝撃吸収構造を有する列車用トンネル。
4. 前記内側トンネルの上壁に、列車の走行方向とは反対向きに傾斜する斜め外向きの上側開口部を順次複数設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載の衝撃吸収構造を有する列車用トンネル。

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