JP2015183383A - トンネル - Google Patents
トンネル Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015183383A JP2015183383A JP2014058632A JP2014058632A JP2015183383A JP 2015183383 A JP2015183383 A JP 2015183383A JP 2014058632 A JP2014058632 A JP 2014058632A JP 2014058632 A JP2014058632 A JP 2014058632A JP 2015183383 A JP2015183383 A JP 2015183383A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tunnel
- resonator
- space
- axial direction
- forming space
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 52
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 52
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 19
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 9
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 3
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000011178 precast concrete Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)
Abstract
【解決手段】列車が走行するトンネル10は、前記トンネル10の外殻をなす筒状の覆工体11と、前記覆工体11内に設けられ、前記覆工体11内を列車走行空間Sとレゾネータ形成空間Rとに区画する区画壁20と、前記区画壁20に、前記覆工体11の軸方向に間隔を空けて複数形成され、前記レゾネータ形成空間Rを前記列車走行空間S側に連通させる開口部31と、を備え、前記開口部31および前記レゾネータ形成空間Rは、前記列車走行空間Sを前記列車が走行することによって生じる圧縮波を低減させる。
【選択図】図1
Description
そこでなされた本発明の目的は、低コストで圧縮波低減効果を高めることのできるトンネルを提供することである。
すなわち、本発明は、列車が走行するトンネルであって、前記トンネルの外殻をなす筒状の覆工体と、前記覆工体内に設けられ、前記覆工体内を列車走行空間とレゾネータ形成空間とに区画する区画壁と、前記区画壁に、前記覆工体の軸方向に間隔を空けて複数形成され、前記レゾネータ形成空間を前記列車走行空間側に連通させる開口部と、を備え、前記開口部および前記レゾネータ形成空間は、前記列車走行空間を前記列車が走行することによって生じる圧縮波を低減させることを特徴とする。
レゾネータ形成空間は、覆工体内に区画壁を設けることで形成したので、トンネルとは別に、緩衝工や空洞、連結路を設ける必要がない。
さらに、レゾネータ形成空間に連通する開口部を、覆工体の軸方向に間隔を空けて複数形成したので、圧縮波は、各開口部を介してレゾネータ形成空間内で共鳴する。これにより、圧縮波は、覆工体内を軸方向に伝播していく際に、段階的に低減されていく。
これにより、トンネルの覆工体において、路盤の下方空間を有効利用することができる。また、レゾネータ形成空間を設置するために覆工体を大型化する必要もなく、低コストでレゾネータを備えたトンネルを構築できる。
これにより、開口部およびレゾネータ形成空間からなるレゾネータが、覆工体の軸方向に沿って多段に設置されたこととなる。これにより、圧縮波は、覆工体内を軸方向に伝播していく際に、段階的に低減されていく。
これによっても、圧縮波は、各開口部を介してレゾネータ形成空間内で共鳴することで、覆工体内を軸方向に伝播していく際に、段階的に低減されていく。また、レゾネータ形成空間を覆工体の軸方向に連続して形成することで、大きな容積の共鳴空間を確保することができ、圧縮波低減効果を増大させることができる。
これにより、複数のレゾネータ形成空間を並接することができる。したがって、大きな容積の共鳴空間を確保することができ、圧縮波低減効果を増大させることができる。
これにより、トンネル内に、様々な周波数の圧縮波に対して低減効果を有するレゾネータを設けることができる。
図1は、本実施形態に係るトンネルの構成を示す図であって、トンネルの軸方向に直交する断面図である。図2は、図1のトンネルの軸方向に沿った断面図である。図3は、トンネルの斜視断面図である。
本実施形態に係るトンネル10は、列車が走行するものである。
図1〜図3に示すように、トンネル10は、その外殻をなす覆工体11と、覆工体11内に設けられた路盤(区画壁)20と、を備えている。
このような開口部31は、路盤20に、覆工体11の軸方向に間隔を空けて複数形成されている。
そして、仕切壁33で軸方向に仕切られることで形成された複数のレゾネータ形成空間Rのそれぞれは、少なくとも1つの開口部31を備えている。
そして、ヘルムホルツ型のレゾネータ30が、覆工体11の軸方向に沿って多段に設置されたこととなる。
また、レゾネータ30により、トンネル内10を走行する列車の断面積に対し、列車の走行によって圧縮波の影響を受けるトンネル10内の空間の断面積を大きくすることができる。これによって、圧縮波が低減される。
さらに、列車がトンネル10内に突入することによって発生した圧縮波の一部は、レゾネータ30に伝搬する。開口部31を通過し、レゾネータ30のレゾネータ形成空間Rに到達したときの断面膨張により、圧縮波の圧縮波が軽減される。
これにより、列車がトンネル10内に突入する際やトンネル10内を走行する際に発生し、トンネル10内を伝搬する圧縮波を、レゾネータ30により低減することができる。
しかも、レゾネータ形成空間Rは、覆工体11内に路盤20を設けることで形成したので、トンネル10とは別に、緩衝工や空洞、連結路を設ける必要がない。したがって、低コストで、レゾネータ30を備えたトンネル10を構築することができる。
また、緩衝工や空洞、連結路を設けるスペースが確保できない場合であっても、トンネル10にレゾネータ30を備えることが可能となる。
また、このように開口部31を軸方向に複数形成することにより、それぞれの開口部31を通してレゾネータ形成空間Rで圧縮波の低減が図られるが、複数の開口部31(レゾネータ30)間での多重反射による分散効果により、圧縮波の圧力勾配を低減することができる。
そして、路盤20の下方にレゾネータ形成空間Rを形成することで、レゾネータ形成空間Rを大きく確保することができる。その結果、大規模な断面膨張による圧縮波の低減が可能となるとともに、超低周波音の低減が可能となる。
これにより、開口部31およびレゾネータ形成空間Rからなるヘルムホルツ型のレゾネータ30が、覆工体11の軸方向に沿って多段に設置されたこととなる。これにより、圧縮波は、覆工体11内を軸方向に伝播していく際に、段階的に低減されていく。
ヘルムホルツ型のレゾネータの共鳴周波数F(Hz)は、以下の式(1)に示す通りである。
F=c/2π×(S/(L+1.57r)・V)1/2 ・・・(1)
ここで、c:音速(340m/s)、r:開口部31の半径、S:開口部31の断面積、L:開口部31の長さ、V:レゾネータ形成空間Rの容積である。
なお、トンネル10における圧縮波において、開口部軸方向の断面積、長さを変化させること、また、損失を考慮した共鳴特性の調整をすることにより、5Hz以下の超低周波音を低減することができる。
したがって、上記実施形態の構成によれば、超低周波を共鳴周波数とするヘルムホルツ型のレゾネータ30を、トンネル10内に多数備えることができ、高い圧縮波低減効果を備えると言える。
Δp/p0=γχM2/(1−M2)
となることが知られている。ここで、Δpは最大圧力、p0は大気圧、γは比熱比、χは
トンネル断面積に対する列車の断面積の比、M:列車のマッハ数である。
例えば、時速500km/hで走行する列車の場合、音速を340m/sとすると、マッハ数M=0.41となる。さらに、p0=101,325Pa、γ=1.4、χ=0.
12とすると、Δp/p0=0.033となる。
κ=V/2εAD ・・・(2)
ここで、Aはトンネル10(列車走行空間S)の断面積、Dは開口部31の設置間隔、εは音圧比である。
音圧比εは、
ε=Δp/p0×((γ+1)/2γ)
であり、Δp:最大圧力、p0:大気圧、γ:比熱比、である。
ここで、Δp/p0=0.033、比熱比γ=1.4とすると、ε=0.029となる。
V:レゾネータ形成空間Rの容積V=192m3、トンネル10の断面積A=74m2、開口部31の設置間隔D(=レゾネータ形成空間Rの軸方向長さ)=6mとすると、上式(2)において、κ=7.5となる。これにより、ヘルムホルツ型の上記レゾネータ30において、十分な圧縮波低減効果が得られる。
なお、本発明のトンネルは、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、レゾネータ形成空間Rを、仕切壁33により覆工体11の軸方向に沿って複数に仕切るようにしたが、これに限らない。
図4に示すように、レゾネータ形成空間Rは、覆工体11の軸方向に連続して形成され、1つのレゾネータ形成空間Rに、複数の開口部31が形成されているようにしてもよい。
このような構成であっても、圧縮波は、各開口部31を介してレゾネータ形成空間R内で共鳴する。したがって、圧縮波は、覆工体11内を軸方向に伝播していく際に、段階的に低減されていく。また、レゾネータ形成空間Rを、覆工体11の軸方向に連続して形成することで、大きな容積の共鳴空間を確保することができ、圧縮波低減効果を増大させることができる。
また、このように仕切壁33を設けずに、レゾネータ形成空間Rを、覆工体11の軸方向に連続して形成することで、レゾネータ形成空間Rを、緊急時の避難路等として利用することもできる。
これにより、レゾネータ形成空間Rの容積を増大させることができる。これにより、圧縮波低減効果を増大させることができる。
これにより、複数のレゾネータ形成空間Rを並接することができる。これにより、圧縮波低減効果を増大させることができる。
このようにして、並接されたレゾネータ形成空間Rを連通口37によって連通することで、レゾネータ形成空間Rの容積を増大させることができる。これにより、圧縮波低減効果を増大させることができる。
また、複数のレゾネータ形成空間Rの容積も、トンネル10内で様々に異ならせても良い。
このようにすることで、様々な周波数の圧縮波を低減することが可能となる。
11 覆工体
20 路盤(区画壁)
20r 一部
30 レゾネータ
31 開口部
32 側壁
33 仕切壁
36 コンクリート成形体
37 連通口
91 覆工コンクリート(覆工体)
R レゾネータ形成空間
S 列車走行空間
Claims (6)
- 列車が走行するトンネルであって、
前記トンネルの外殻をなす筒状の覆工体と、
前記覆工体内に設けられ、前記覆工体内を列車走行空間とレゾネータ形成空間とに区画する区画壁と、
前記区画壁に、前記覆工体の軸方向に間隔を空けて複数形成され、前記レゾネータ形成空間を前記列車走行空間側に連通させる開口部と、を備え、
前記開口部および前記レゾネータ形成空間は、前記列車走行空間を前記列車が走行することによって生じる圧縮波を低減させることを特徴とするトンネル。 - 前記区画壁は、前記覆工体内を上下に区画し、前記区画壁の上面を前記列車の走行路を設置するための路盤であり、前記区画壁の下方が前記レゾネータ形成空間とされていることを特徴とする請求項1に記載のトンネル。
- 前記レゾネータ形成空間は、前記覆工体の軸方向に間隔をあけて設けられた1以上の仕切壁により複数に仕切られ、
前記仕切壁で仕切られた複数の前記レゾネータ形成用空間のそれぞれは、少なくとも1つの前記開口部を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載のトンネル。 - 前記レゾネータ形成空間は、前記覆工体の軸方向に連続して形成され、1つの前記レゾネータ形成空間に、複数の前記開口部が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のトンネル。
- 前記区画壁に対して前記レゾネータ形成空間側に、前記区画壁と前記覆工体とを結び、前記レゾネータ形成空間を、前記覆工体の軸方向に直交する断面で複数に仕切る側壁が設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のトンネル。
- 前記開口部の前記覆工体の軸方向における設置間隔、前記開口部の径、前記レゾネータ形成空間の容積を、前記覆工体の軸方向において互いに異ならせたことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のトンネル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014058632A JP6356988B2 (ja) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | トンネル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014058632A JP6356988B2 (ja) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | トンネル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015183383A true JP2015183383A (ja) | 2015-10-22 |
JP6356988B2 JP6356988B2 (ja) | 2018-07-11 |
Family
ID=54350251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014058632A Active JP6356988B2 (ja) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | トンネル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6356988B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017166186A (ja) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | 東海旅客鉄道株式会社 | 圧力変動低減構造 |
KR102087364B1 (ko) * | 2019-05-03 | 2020-03-10 | 한국철도기술연구원 | 터널 미기압파 저감을 위한 공동구 구조체 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5052605U (ja) * | 1973-09-13 | 1975-05-21 | ||
JPH01210600A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-24 | Toru Ishima | トンネル内の衝撃防止装置 |
JPH04102699A (ja) * | 1990-08-20 | 1992-04-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 鉄道用トンネル |
JPH04213695A (ja) * | 1990-12-12 | 1992-08-04 | Yoshiji Matsumoto | トンネルの構築方法および地下空間の構築方法 |
EP0515912A2 (en) * | 1991-05-30 | 1992-12-02 | Nonlinear Technologies Incorporated | Tunnel-structure to suppress propagation of pressure disturbances generated by travelling of high-speed trains |
JPH074200A (ja) * | 1993-02-18 | 1995-01-10 | Nonrinia Technol Kk | 高速列車用管状通路内の圧力波分散装置 |
JPH08246421A (ja) * | 1995-03-08 | 1996-09-24 | Nozawa Corp | レゾネータ型防音パネル |
-
2014
- 2014-03-20 JP JP2014058632A patent/JP6356988B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5052605U (ja) * | 1973-09-13 | 1975-05-21 | ||
JPH01210600A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-24 | Toru Ishima | トンネル内の衝撃防止装置 |
JPH04102699A (ja) * | 1990-08-20 | 1992-04-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 鉄道用トンネル |
JPH04213695A (ja) * | 1990-12-12 | 1992-08-04 | Yoshiji Matsumoto | トンネルの構築方法および地下空間の構築方法 |
EP0515912A2 (en) * | 1991-05-30 | 1992-12-02 | Nonlinear Technologies Incorporated | Tunnel-structure to suppress propagation of pressure disturbances generated by travelling of high-speed trains |
JPH074200A (ja) * | 1993-02-18 | 1995-01-10 | Nonrinia Technol Kk | 高速列車用管状通路内の圧力波分散装置 |
JPH08246421A (ja) * | 1995-03-08 | 1996-09-24 | Nozawa Corp | レゾネータ型防音パネル |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017166186A (ja) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | 東海旅客鉄道株式会社 | 圧力変動低減構造 |
KR102087364B1 (ko) * | 2019-05-03 | 2020-03-10 | 한국철도기술연구원 | 터널 미기압파 저감을 위한 공동구 구조체 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6356988B2 (ja) | 2018-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5788688B2 (ja) | トンネルサイレンサ | |
JP5870176B2 (ja) | 通風管を含む微気圧波低減構造体 | |
JP7369387B2 (ja) | 消音構造を有する板材及びこれを用いたトンネル発破音の低減方法 | |
JP6240446B2 (ja) | 箱状ヘルムホルツ共鳴器の組立体とトンネル発破音の低減方法 | |
JP6092658B2 (ja) | 共鳴型吸音体 | |
JP6356988B2 (ja) | トンネル | |
JP2017015972A (ja) | 共鳴周波数調整用アダプタ | |
KR101785969B1 (ko) | 흡음패널을 이용한 소음차단장치 | |
JP6762129B2 (ja) | 吸音装置 | |
JP6261942B2 (ja) | トンネル低周波音低減装置 | |
JP6175090B2 (ja) | トンネル発破音低減装置 | |
JP2014105482A (ja) | 能動型消音装置 | |
KR101958761B1 (ko) | 출구용 터널 미기압파 저감 패널 구조체 | |
JP6283205B2 (ja) | 防音壁 | |
JP4145278B2 (ja) | 吸音体 | |
JP2017166186A (ja) | 圧力変動低減構造 | |
KR101284021B1 (ko) | 터널 내부의 압력파 및 터널 출구의 미기압파의 저감장치 | |
JP6468875B2 (ja) | 二重防音壁 | |
KR102087364B1 (ko) | 터널 미기압파 저감을 위한 공동구 구조체 | |
KR102542083B1 (ko) | 철도 터널과 연결된 갱 풍도의 출구에 배치되는 폭발음 저감 소음기 및 소음 저감 방법 | |
JP5682912B2 (ja) | 防音ドア | |
KR101358906B1 (ko) | 미기압파 저감을 위한 철도 터널 구조 | |
JP2016138384A (ja) | 閉空間内の発破音低減装置 | |
KR20130081891A (ko) | 고속 철도 터널에서 발생되는 미기압파 저감을 위한 주기적 터널 벽체 구조 | |
JP2019207385A (ja) | 減音装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161206 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171031 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180213 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180403 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180612 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180615 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6356988 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |