JP6375251B2

JP6375251B2 - 鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法

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Publication number: JP6375251B2
Application number: JP2015044398A
Authority: JP
Inventors: 孝次中出
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2015-03-06
Filing date: 2015-03-06
Publication date: 2018-08-15
Anticipated expiration: 2035-03-06
Also published as: JP2016164018A

Description

この発明は、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法、特に、鉄道車両がトンネルを走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等の原因と考えられる、鉄道車両の床面と地面との間の空間と、鉄道車両の側面とトンネル壁面との間の空間とで形成されるＬ字状空間に発生する蛇行流れを低減する方法に関するものである。

鉄道車両のような細長い物体が地面近くを移動するという状況は、自動車や航空機等にはない鉄道分野特有なものであり、それに付随する流体力学を把握することは重要である。

本願発明者等は、図１７に示すように、鉄道分野特有の流れである編成列車の鉄道車両１の床面と地面２との間の空間の流れについて調べた。車両床下空間の流れは、床下機器、台車、輪軸、線路、バラスト（若しくはスラブ）等が存在する複雑な流路形状により、複雑な流れになっている。

以下、鉄道車両１の床面と地面２との間の空間を車両床下空間といい、鉄道車両１の側方の空間を車両側方空間という。

現在までの研究では、主として実測、模型実験により平均流れ場の知見は得られているが、非定常流れ場についての知見は、ほとんどないのが現状である。

そこで、本願発明者は、車両床下空間の流れの非定常流れと、鉄道車両の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等との関係について調べた。

その結果、車両床下空間に、以下の原因により蛇行流れが発生し、この蛇行流れが車両動揺やバラスト飛散等の発生原因となる可能性があることが分かった。

蛇行流れの発生原因は、以下の通りである。

図１８に示すように、鉄道車両１の走行中における、車両床下空間の流れ（Ａ）と車両側方空間の流れ（Ｂ）の速度分布は、車両床下空間の流れ（Ａ）の速度分布の方が、床面と地面との間の空気抵抗の関係で、車両側方空間の流れ（Ｂ）の速度分布より小さい。

このように、車両床下空間の流れ（Ａ）と車両側方空間の流れ（Ｂ）との速度分布が均一でないと、高速側から低速側への流れの巻き込みにより、鉄道車両１の床下に渦流（Ｃ）が千鳥状に発生し、この渦流（Ｃ）が原因で、図１９に示すように、車両床下空間に蛇行流れ（Ｄ）が発生する。

上述した例は、鉄道車両が明かり区間を走行する場合であるが、本願発明者等は、図２０に示すように、鉄道車両１がトンネルを走行する場合に発生する車両動揺やバラスト飛散等についても調べた。

この結果、鉄道車両１の側面とトンネル壁面３との間の空間（以下、明かり区間と同様に、車両側方空間Ｓ２という。）においても、車両床下空間（Ｓ１）におけると同様に、蛇行流れが発生すること、および、車両床下空間（Ｓ１）と車両側方空間（Ｓ２）とで形成されるＬ字状空間（Ｓ）（図２１参照）において、図２２に示すように、蛇行流れ（Ｅ）が発生し、この蛇行流れ（Ｅ）が車両動揺やバラスト飛散等の発生原因となる可能性があることが分かった。

なお、図２２は、車両床下空間（Ｓ１）と車両側方空間（Ｓ２）とを水平に展開して図示したものである。

従って、この発明の目的は、鉄道車両がトンネルを走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等の原因と考えられる、Ｌ字状空間（Ｓ）に発生する蛇行流れ（Ｅ）を低減する方法を提供することにある。

本願発明者等は、上記目的を達成するために、鋭意検討を重ねた結果、以下のような知見を得た。

Ｌ字状空間（Ｓ）に分離手段を設けて、Ｌ字状空間（Ｓ）を、車両床下空間（Ｓ１）と車両側方空間（Ｓ２）とに分離すれば、Ｌ字状空間（Ｓ）に発生する蛇行流れ（Ｅ）を低減することができる。

また、Ｌ字状空間（Ｓ）に蛇行流れ低減手段を設けて、渦流（Ｃ）（図１８参照）そのものの発生を抑制すれば、車両床下空間（Ｓ１）および車両側方空間（Ｓ２）の少なくとも一方に発生する蛇行流れ（Ｄ）（図１９参照）を低減することができるので、Ｌ字状空間（Ｓ）に発生する蛇行流れ（Ｅ）を低減することができる。

この発明は、上記知見に基づきなされたものであり、下記を特徴とするものである。

請求項１に記載の発明は、鉄道車両の床面と地面との間の車両床下空間と、前記鉄道車両の側面とトンネル壁面との間の車両側方空間とで形成されるＬ字状空間に発生する蛇行流れを低減する方法において、前記Ｌ字状空間に蛇行流れ低減手段を設け、前記蛇行流れ低減手段は、前記Ｌ字状空間を、前記車両床下空間と前記車両側方空間とに分離する分離手段と、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方の流れを速めて、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方に発生する渦流を抑制する渦流抑制手段とからなり、前記分離手段は、前記地面と前記トンネル壁面とのコーナー部に、前記コーナー部に沿って設けた固定分離板からなることに特徴を有するものである。

請求項２に記載の発明は、鉄道車両の床面と地面との間の車両床下空間と、前記鉄道車両の側面とトンネル壁面との間の車両側方空間とで形成されるＬ字状空間に発生する蛇行流れを低減する方法において、前記Ｌ字状空間に蛇行流れ低減手段を設け、前記蛇行流れ低減手段は、前記Ｌ字状空間を、前記車両床下空間と前記車両側方空間とに分離する分離手段と、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方の流れを速めて、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方に発生する渦流を抑制する渦流抑制手段とからなり、前記分離手段は、前記地面と前記トンネル壁面とのコーナー部に、前記コーナー部に沿って間隔をあけて設けた分離単板からなることに特徴を有するものである。

請求項３に記載の発明は、鉄道車両の床面と地面との間の車両床下空間と、前記鉄道車両の側面とトンネル壁面との間の車両側方空間とで形成されるＬ字状空間に発生する蛇行流れを低減する方法において、前記Ｌ字状空間に蛇行流れ低減手段を設け、前記蛇行流れ低減手段は、前記Ｌ字状空間を、前記車両床下空間と前記車両側方空間とに分離する分離手段と、前記車両床下空間および前記車両側方空間の少なくとも一方の流れと、前記鉄道車両の側方流れとの速度勾配を減少させて、前記車両床下空間および前記車両側方空間の少なくとも一方に発生する渦流を抑制する渦流抑制手段とからなり、前記分離手段は、前記地面と前記トンネル壁面とのコーナー部に、前記コーナー部に沿って設けた固定分離板からなることに特徴を有するものである。

請求項４に記載の発明は、鉄道車両の床面と地面との間の車両床下空間と、前記鉄道車両の側面とトンネル壁面との間の車両側方空間とで形成されるＬ字状空間に発生する蛇行流れを低減する方法において、前記Ｌ字状空間に蛇行流れ低減手段を設け、前記蛇行流れ低減手段は、前記Ｌ字状空間を、前記車両床下空間と前記車両側方空間とに分離する分離手段と、前記車両床下空間および前記車両側方空間の少なくとも一方の流れと、前記鉄道車両の側方流れとの速度勾配を減少させて、前記車両床下空間および前記車両側方空間の少なくとも一方に発生する渦流を抑制する渦流抑制手段とからなり、前記分離手段は、前記地面と前記トンネル壁面とのコーナー部に、前記コーナー部に沿って間隔をあけて設けた分離単板からなることに特徴を有するものである。

請求項５に記載の発明は、鉄道車両の床面と地面との間の車両床下空間と、前記鉄道車両の側面とトンネル壁面との間の車両側方空間とで形成されるＬ字状空間に発生する蛇行流れを低減する方法において、前記Ｌ字状空間に蛇行流れ低減手段を設け、前記蛇行流れ低減手段は、前記Ｌ字状空間を、前記車両床下空間と前記車両側方空間とに分離する分離手段と、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方の流れを速めて、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方に発生する渦流を抑制する渦流抑制手段とからなり、前記渦流抑制手段は、前記地面から上方に突出して設けた突出板からなることに特徴を有するものである。

請求項６に記載の発明は、鉄道車両の床面と地面との間の車両床下空間と、前記鉄道車両の側面とトンネル壁面との間の車両側方空間とで形成されるＬ字状空間に発生する蛇行流れを低減する方法において、前記Ｌ字状空間に蛇行流れ低減手段を設け、前記蛇行流れ低減手段は、前記Ｌ字状空間を、前記車両床下空間と前記車両側方空間とに分離する分離手段と、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方の流れを速めて、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方に発生する渦流を抑制する渦流抑制手段とからなり、前記蛇行流れ低減手段は、前記地面に形成した凹陥部からなることに特徴を有するものである。

請求項７に記載の発明は、鉄道車両の床面と地面との間の車両床下空間と、前記鉄道車両の側面とトンネル壁面との間の車両側方空間とで形成されるＬ字状空間に発生する蛇行流れを低減する方法において、前記Ｌ字状空間に蛇行流れ低減手段を設け、前記蛇行流れ低減手段は、前記Ｌ字状空間を、前記車両床下空間と前記車両側方空間とに分離する分離手段と、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方の流れを速めて、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方に発生する渦流を抑制する渦流抑制手段とからなり、前記蛇行流れ低減手段は、前記地面に、送風口を前記鉄道車両の走行方向下流側に向けて設置した送風機からなることに特徴を有するものである。

請求項８に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記渦流抑制手段は、前記地面から上方に突出して設けた突出板からなることに特徴を有するものである。

請求項９に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記蛇行流れ低減手段は、前記地面に形成した凹陥部からなることに特徴を有するものである。

請求項１０に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記蛇行流れ低減手段は、前記地面に、送風口を前記鉄道車両の走行方向下流側に向けて設置した送風機からなることに特徴を有するものである。

この発明によれば、Ｌ字状空間（Ｓ）に分離手段を設けて、Ｌ字状空間（Ｓ）を、車両床下空間（Ｓ１）と車両側方空間（Ｓ２）とに分離することにより、Ｌ字状空間（Ｓ）に発生する蛇行流れ（Ｅ）を低減することができる。

また、この発明によれば、Ｌ字状空間（Ｓ）に蛇行流れ低減手段を設けて、渦流（Ｃ）そのものの発生を抑制することにより、車両床下空間（Ｓ１）および車両側方空間（Ｓ２）の少なくとも一方に発生する蛇行流れ（Ｄ）を低減することができるので、Ｌ字状空間（Ｓ）に発生する蛇行流れ（Ｅ）を低減することができる。

この発明の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法の一実施形態を示す概略断面図である。この発明の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法の別の実施形態を示す概略断面図である。この発明の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法のさらに別の実施形態を示す概略断面図である。この発明の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法のさらに別の実施形態を示す概略断面図である。この発明の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法のさらに別の実施形態を示す概略底面図である。この発明の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法のさらに別の実施形態を示す概略底面図である。この発明の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法のさらに別の実施形態を示す概略断面図である。この発明の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法のさらに別の実施形態を示す概略断面図である。この発明の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法のさらに別の実施形態を示す概略断面図である。鉄道車両床下の切り欠き部に発生する渦流の説明図である。この発明の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法のさらに別の実施形態を示す概略断面図である。図１１に示す実施形態の概略底面図である。この発明の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法のさらに別の実施形態を示す概略側面図である。この発明の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法のさらに別の実施形態を示す概略断面図である。この発明の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法のさらに別の実施形態を示す概略側面図である。この発明の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法のさらに別の実施形態を示す概略底面図である。地面上の鉄道車両を示す概略斜視図である。車両床下空間に発生する渦流の説明図である。車両床下空間に発生する蛇行流れの説明図である。トンネル内の鉄道車両を示す概略斜視図である。Ｌ字状空間に発生する蛇行流れの説明図である。Ｌ字状空間に発生する蛇行流れの展開図である。

この発明の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、この発明の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法の一実施形態を示す概略断面図である。

図１において、１は、トンネル内の地面２上を走行する鉄道車両、３は、トンネル壁面、４は、鉄道車両１の下部コーナー部に、鉄道車両１の長手方向に沿って取り付けた蛇行流れ低減手段として分離手段である。この分離手段は、移動分離板４からなっている。移動分離板４は、車両床下空間（Ｓ１）と車両側方空間（Ｓ２）とによって形成されるＬ字状空間（Ｓ）を、車両床下空間（Ｓ１）と車両側方空間（Ｓ２）とに分離する機能を有している。

このように、鉄道車両１に移動分離板４を設けることによって、Ｌ字状空間（Ｓ）を車両床下空間（Ｓ１）と車両側方空間（Ｓ２）とに分離することができるので、Ｌ字状空間（Ｓ）に発生する蛇行流れ（Ｅ）（図２１、図２２参照）を低減することができる。この結果、鉄道車両１の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を低減することができる。

別の分離手段を図２に示す。この分離手段は、地面２とトンネル壁面３とのコーナー部に、コーナー部に沿って設けた固定分離板５からなっている。

このように、地面２とトンネル壁面３とのコーナー部に固定分離板５を設けることによって、Ｌ字状空間（Ｓ）を車両床下空間（Ｓ１）と車両側方空間（Ｓ２）とに分離することができるので、Ｌ字状空間（Ｓ）に発生する蛇行流れ（Ｅ）を低減することができる。この結果、鉄道車両１の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を低減することができる。

以上のように、分離手段により、Ｌ字状空間（Ｓ）を、車両床下空間（Ｓ１）と車両側方空間（Ｓ２）とに分離すれば、Ｌ字状空間（Ｓ）に発生する蛇行流れ（Ｅ）を低減することができるので、鉄道車両１の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を低減することができるが、別の蛇行流れ低減手段としての渦流抑制手段を設けて、渦流（Ｃ）そのものの発生を抑制すれば、車両床下空間（Ｓ１）および車両側方空間（Ｓ２）の少なくとも一方に発生する蛇行流れ（Ｄ）を低減することができるので、Ｌ字状空間（Ｓ）に発生する蛇行流れ（Ｅ）を低減することができる。

図３に、別の蛇行流れ低減手段としての渦流抑制手段を示す。この渦流抑制手段は、地面２とトンネル壁面３とのコーナー部に、コーナー部に沿って間隔をあけて設けた分離単板６からなっている。

このように、地面２とトンネル壁面３とのコーナー部に分離単板６を設けることによって、コーナー部の流れが速まるので、Ｌ字状空間（Ｓ）の流れが速まり、Ｌ字状空間（Ｓ）に発生する蛇行流れ（Ｅ）を低減することができるので、鉄道車両１の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を低減することができる。

図４に、さらに別の蛇行流れ低減手段としての渦流抑制手段を示す。この渦流抑制手段は、地面２とトンネル壁面３とのコーナー部に設けた送風機７からなっている。

このように、地面２とトンネル壁面３とのコーナー部に送風機７を設け、送風機７から送風すれば、Ｌ字状空間（Ｓ）の流れが速まり、Ｌ字状空間（Ｓ）に発生する蛇行流れ（Ｅ）を低減することができるので、鉄道車両１の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を低減することができる。

図５に、さらに別の蛇行流れ低減手段としての渦流抑制手段を示す。この渦流抑制手段は、鉄道車両１の床下に設置された送風機８からなっている。送風機８は、流速を増加する機能を有し、鉄道車両１の長手方向に間隔をあけて複数台、設置されている。送風機８の送風口は、鉄道車両１の走行方向（Ｐ）の下流側に向けられている。

このように、鉄道車両１の床下に送風機８を設置し、鉄道車両１の走行中に、送風口から鉄道車両１の下流側に向けて送風することによって、車両床下空間（Ｓ１）の流れ（Ａ）（図１８参照）が速まるので、車両床下空間（Ｓ１）の流れ（Ａ）と車両側方空間（Ｓ２）の流れ（Ｂ）（図１８参照）の速度分布が均一になる。これによって、車両床下空間（Ｓ１）に発生する渦流（Ｃ）（図１８参照）を抑制することができるので、Ｌ字状空間（Ｓ）に発生する蛇行流れ（Ｅ）を低減することができる。この結果、鉄道車両１の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を低減することができる。

なお、送風機８は、鉄道車両１の車間部に設置しても、あるいは、鉄道車両１の台車部に設置しても良い。

図６に、さらに別の蛇行流れ低減手段を示す。この蛇行流れ低減手段は、鉄道車両１の床下に、鉄道車両１の内側に向けて傾斜させて設置した偏向板９からなっている。偏向板９は、鉄道車両１の長手方向に間隔をあけて複数対、設置されている。偏向板９は、鉄道車両１の走行方向（Ｐ）に向かって広がるように設置されている。

このように、鉄道車両１の床下に偏向板９を設置することによって、鉄道車両１の走行中に、流れが鉄道車両１の床下の中央部に偏向されて集まり、鉄道車両１の床下流れが速まるので、車両床下空間（Ｓ１）の流れ（Ａ）と車両側方空間（Ｓ２）の流れ（Ｂ）の速度分布が均一になるので、上記実施形態と同様に、鉄道車両１の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を低減することができる。

さらに別の蛇行流れ低減手段を図７に示す。この蛇行流れ低減手段は、流れを鉄道車両１の床下に送ることが可能な、鉄道車両１の先頭構造からなっている。この先頭構造は、鉄道車両１の先頭に形成した、流れを取り入れる開口１０からなっている。開口１０は、鉄道車両１の先頭から鉄道車両１の床下に向かって形成されている。

このように、鉄道車両１の先頭に開口１０を形成することによって、鉄道車両１が走行中（図中、走行方向をＰで示す）に、流れが鉄道車両１の床下に送られるので、車両床下空間（Ｓ１）の流れ（Ａ）と車両側方空間（Ｓ２）の流れ（Ｂ）の速度分布が均一になる。この結果、上記実施形態と同様に、鉄道車両１の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を低減することができる。

別の先頭構造を図８に示す。この先頭構造は、鉄道車両１の頭部に傾斜部１１を形成したものからなっている。傾斜部１１は、鉄道車両１の先頭から鉄道車両１の床下に向かって形成されている。

このように、鉄道車両１の先頭に傾斜部１１を形成することによって、鉄道車両１が（Ｐ）方向に走行中に、流れが鉄道車両１の床下に送られるので、車両床下空間（Ｓ１）の流れ（Ａ）と車両側方空間（Ｓ２）の流れ（Ｂ）の速度分布が均一になる。この結果、上記実施形態と同様に、鉄道車両１の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を低減することができる。

さらに別の蛇行流れ低減手段を図９に示す。この蛇行流れ低減手段は、流れを鉄道車両１の床下に送ることが可能な鉄道車両１の断面形状からなっている。この断面形状は、鉄道車両１の側面下部コーナー部に形成された切り欠き１２からなっている。切り欠き１２は、鉄道車両１の長手方向に沿って形成されている。切り欠き１２は、断面、直線状に形成しても、曲線状に形成しても良い。

このように、鉄道車両１の側面下部コーナー部に切り欠き１２を形成することによって、鉄道車両１が走行中に、車両床下空間（Ｓ１）の流れが速くなるので、車両床下空間（Ｓ１）の流れ（Ａ）と車両側方空間（Ｓ２）の流れ（Ｂ）の速度分布が均一になる。この結果、上記実施形態と同様に、鉄道車両１の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を低減することができる。

別の断面形状は、同図に示すように、鉄道車両１の床下に形成した凹部１３からなっている。凹部１３は、鉄道車両１の長手方向に沿って形成されている。

このように、鉄道車両１の床下に凹部１３を形成することによって、鉄道車両１が走行中に、車両床下空間（Ｓ１）の流れが速くなるので、車両床下空間（Ｓ１）の流れ（Ａ）と車両側方空間（Ｓ２）の流れ（Ｂ）の速度分布が均一になる。この結果、上記実施形態と同様に、鉄道車両１の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を低減することができる。

本発明者によれば、図１０に示すように、鉄道車両１の床下に切り欠き部１４が形成されていると、切り欠き部１４内に渦流（Ｆ）が発生し、この渦流（Ｆ）によって、車両床下空間（Ｓ１）の流れ（Ａ）が低下することが分かった。

そこで、車両床下空間（Ｓ１）の流れの低下を軽減するために、図１１、図１２に示すように、蛇行流れ低減手段としての塞ぎ板１５を切り欠き部１４の端部に設ける。

このように、切り欠き部１４の端部に塞ぎ板１５を設けることによって、車両床下空間（Ｓ１）の流れ（Ａ）の低下を軽減することができるので、車両床下空間（Ｓ１）に発生する蛇行流れ（Ｄ）を抑制することができる。この結果、Ｌ字状空間（Ｓ）に発生する蛇行流れ（Ｅ）を抑制することができるので、鉄道車両１の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を低減することができる。

塞ぎ板１５は、矩形状の板材でも良いが、図１２に示すように、先端部を鋸歯状に形成したものであれば、渦流（Ｆ）の発生をより効果的に抑制することができる。

以上の実施形態は、何れも、蛇行流れ低減手段を鉄道車両１側に設けたものであるが、蛇行流れ低減手段は、地面２側に設けても良い。

以下、蛇行流れ低減手段を地面２側に設けた実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１３に示す蛇行流れ低減手段は、地面２から上方に突出して設けた突出板１６からなっている。突出板１６は、鉄道車両１の走行方向に沿って間隔をあけて設けられている。

このように、地面２に突出板１６を設けることによって、車両床下空間（Ｓ１）の流れ（Ａ）が速まり、車両床下空間（Ｓ１）の流れ（Ａ）と車両側方空間（Ｓ２）の流れ（Ｂ）の速度分布が均一になる。この結果、鉄道車両１の走行中に発生する渦流が抑制されるので、鉄道車両１の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を低減することができる。

別の蛇行流れ低減手段を図１４に示す。この蛇行流れ低減手段は、地面２に形成した凹陥部１７からなっている。凹陥部１７は、鉄道車両１の走行方向に沿って間隔をあけて設けられている。

このように、地面２に凹陥部１７を設けることにょって、車両床下空間（Ｓ１）の流れ（Ａ）が速まり、車両床下空間（Ｓ１）の流れ（Ａ）と車両側方空間（Ｓ２）の流れ（Ｂ）の速度分布が均一になる。この結果、上記実施形態と同様に、鉄道車両１の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を低減することができる。

さらに別の蛇行流れ低減手段を図１５に示す。この蛇行流れ低減手段は、地面２に設置した送風機１８からなっている。送風機１８は、鉄道車両１の走行方向に沿って間隔をあけて設けられている。送風機１８の送風口は、鉄道車両１の走行方向（Ｐ）の下流側に向けられている。

このように、地面２に送風機１８を設置し、鉄道車両１の走行中に、送風口から鉄道車両１の下流側に向けて送風することによって、車両床下空間（Ｓ１）の流れ（Ａ）が速まり、車両床下空間（Ｓ１）の流れ（Ａ）と車両側方空間（Ｓ２）の流れ（Ｂ）の速度分布が均一になる。この結果、上記実施形態と同様に、鉄道車両１の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を低減することができる。

以上の実施形態は、何れも、車両床下空間（Ｓ１）の流れ（Ａ）と車両側方空間（Ｓ２）の流れ（Ｂ）の速度分布を均一にして、Ｌ字状空間（Ｓ）に発生する蛇行流れ（Ｅ）を抑制し、これによって、鉄道車両１の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を低減するものであるが、図１６に示すように、蛇行流れ低減手段を、鉄道車両１の床下に、送風口を鉄道車両１の内側に向けて対向設置した送風機１９からなるものとしても良い。送風機１９は、鉄道車両１の長手方向に間隔をあけて複数対、設置されている。

このように、鉄道車両１の床下に送風機１９を設置し、鉄道車両１の走行中に、送風口から鉄道車両１の内側に向けて送風することによって、車両床下空間（Ｓ１）の流れ（Ａ）と車両側方空間（Ｓ２）の流れ（Ｂ）の速度勾配が減少する。これによって、車両床下空間（Ｓ１）に発生する渦流（Ｃ）を抑制することができるので、Ｌ字状空間（Ｓ）に発生する蛇行流れ（Ｅ）を低減することができる。この結果、鉄道車両１の走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を低減することができる。

以上の実施形態は、蛇行流れ低減手段を、車両床下空間（Ｓ１）のみに設けた場合であるが、蛇行流れ低減手段は、車両側方空間（Ｓ２）のみ、あるいは、車両床下空間（Ｓ１）および車両側方空間（Ｓ２）の両方に設けても良い。

また、上記分離手段と上記渦流抑制手段を適宜、組み合わせても良いことは勿論である。

以上、説明したように、この発明によれば、Ｌ字状空間（Ｓ）に蛇行流れ低減手段としての分離手段を設けて、Ｌ字状空間（Ｓ）を、車両床下空間（Ｓ１）と車両側方空間（Ｓ２）とに分離することにより、Ｌ字状空間（Ｓ）に発生する蛇行流れ（Ｅ）を低減することができる。この結果、鉄道車両１がトンネルを走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を防止することができる。

また、この発明によれば、Ｌ字状空間（Ｓ）に蛇行流れ低減手段としての渦流抑制手段を設けて、車両床下空間（Ｓ１）および車両側方空間（Ｓ２）の少なくとも一方に発生する蛇行流れ（Ｄ）を低減することによって、Ｌ字状空間（Ｓ）に発生する蛇行流れ（Ｅ）を低減することができる。この結果、鉄道車両１がトンネルを走行中に発生する車両動揺やバラスト飛散等を防止することができる。

Ａ：車両床下空間の流れ
Ｂ：車両側方空間の流れ
Ｃ：渦流
Ｄ：蛇行流れ
Ｅ：蛇行流れ
Ｆ：渦流
Ｓ：Ｌ字状空間
Ｓ１：車両床下空間
Ｓ２：車両側面空間
１：鉄道車両
２：地面
３：トンネル壁面
４：移動分離板
５：固定分離板
６：分離単板
７：送風機
８：送風機
９：偏向板
１０：開口
１１：傾斜部
１２：切り欠き
１３：凹部
１４：切り欠き部
１５：塞ぎ板
１６：突出板
１７：凹陥部
１８：送風機
１９：送風機

Claims

鉄道車両の床面と地面との間の車両床下空間と、前記鉄道車両の側面とトンネル壁面との間の車両側方空間とで形成されるＬ字状空間に発生する蛇行流れを低減する方法において、
前記Ｌ字状空間に蛇行流れ低減手段を設け、前記蛇行流れ低減手段は、前記Ｌ字状空間を、前記車両床下空間と前記車両側方空間とに分離する分離手段と、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方の流れを速めて、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方に発生する渦流を抑制する渦流抑制手段とからなり、前記分離手段は、前記地面と前記トンネル壁面とのコーナー部に、前記コーナー部に沿って設けた固定分離板からなることを特徴とする、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法。
鉄道車両の床面と地面との間の車両床下空間と、前記鉄道車両の側面とトンネル壁面との間の車両側方空間とで形成されるＬ字状空間に発生する蛇行流れを低減する方法において、
前記Ｌ字状空間に蛇行流れ低減手段を設け、前記蛇行流れ低減手段は、前記Ｌ字状空間を、前記車両床下空間と前記車両側方空間とに分離する分離手段と、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方の流れを速めて、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方に発生する渦流を抑制する渦流抑制手段とからなり、前記分離手段は、前記地面と前記トンネル壁面とのコーナー部に、前記コーナー部に沿って間隔をあけて設けた分離単板からなることを特徴とする、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法。
鉄道車両の床面と地面との間の車両床下空間と、前記鉄道車両の側面とトンネル壁面との間の車両側方空間とで形成されるＬ字状空間に発生する蛇行流れを低減する方法において、
前記Ｌ字状空間に蛇行流れ低減手段を設け、前記蛇行流れ低減手段は、前記Ｌ字状空間を、前記車両床下空間と前記車両側方空間とに分離する分離手段と、前記車両床下空間および前記車両側方空間の少なくとも一方の流れと、前記鉄道車両の側方流れとの速度勾配を減少させて、前記車両床下空間および前記車両側方空間の少なくとも一方に発生する渦流を抑制する渦流抑制手段とからなり、前記分離手段は、前記地面と前記トンネル壁面とのコーナー部に、前記コーナー部に沿って設けた固定分離板からなることを特徴とする、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法。
鉄道車両の床面と地面との間の車両床下空間と、前記鉄道車両の側面とトンネル壁面との間の車両側方空間とで形成されるＬ字状空間に発生する蛇行流れを低減する方法において、
前記Ｌ字状空間に蛇行流れ低減手段を設け、前記蛇行流れ低減手段は、前記Ｌ字状空間を、前記車両床下空間と前記車両側方空間とに分離する分離手段と、前記車両床下空間および前記車両側方空間の少なくとも一方の流れと、前記鉄道車両の側方流れとの速度勾配を減少させて、前記車両床下空間および前記車両側方空間の少なくとも一方に発生する渦流を抑制する渦流抑制手段とからなり、前記分離手段は、前記地面と前記トンネル壁面とのコーナー部に、前記コーナー部に沿って間隔をあけて設けた分離単板からなることを特徴とする、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法。
鉄道車両の床面と地面との間の車両床下空間と、前記鉄道車両の側面とトンネル壁面との間の車両側方空間とで形成されるＬ字状空間に発生する蛇行流れを低減する方法において、
前記Ｌ字状空間に蛇行流れ低減手段を設け、前記蛇行流れ低減手段は、前記Ｌ字状空間を、前記車両床下空間と前記車両側方空間とに分離する分離手段と、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方の流れを速めて、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方に発生する渦流を抑制する渦流抑制手段とからなり、前記渦流抑制手段は、前記地面から上方に突出して設けた突出板からなることを特徴とする、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法。
鉄道車両の床面と地面との間の車両床下空間と、前記鉄道車両の側面とトンネル壁面との間の車両側方空間とで形成されるＬ字状空間に発生する蛇行流れを低減する方法において、
前記Ｌ字状空間に蛇行流れ低減手段を設け、前記蛇行流れ低減手段は、前記Ｌ字状空間を、前記車両床下空間と前記車両側方空間とに分離する分離手段と、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方の流れを速めて、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方に発生する渦流を抑制する渦流抑制手段とからなり、前記蛇行流れ低減手段は、前記地面に形成した凹陥部からなることを特徴とする、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法。
鉄道車両の床面と地面との間の車両床下空間と、前記鉄道車両の側面とトンネル壁面との間の車両側方空間とで形成されるＬ字状空間に発生する蛇行流れを低減する方法において、
前記Ｌ字状空間に蛇行流れ低減手段を設け、前記蛇行流れ低減手段は、前記Ｌ字状空間を、前記車両床下空間と前記車両側方空間とに分離する分離手段と、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方の流れを速めて、前記車両床下空間と前記車両側方空間の少なくとも一方に発生する渦流を抑制する渦流抑制手段とからなり、前記蛇行流れ低減手段は、前記地面に、送風口を前記鉄道車両の走行方向下流側に向けて設置した送風機からなることを特徴とする、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法。
前記渦流抑制手段は、前記地面から上方に突出して設けた突出板からなることを特徴とする、請求項１または２に記載の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法。
前記蛇行流れ低減手段は、前記地面に形成した凹陥部からなることを特徴とする、請求項１または２に記載の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法。
前記蛇行流れ低減手段は、前記地面に、送風口を前記鉄道車両の走行方向下流側に向けて設置した送風機からなることを特徴とする、請求項１または２に記載の、鉄道車両がトンネル走行中に発生する蛇行流れの低減方法。