KR20130081896A - Periodic mechanical resonance structure in the tunnel wall to reduce the micro-pressure wave in the high-speed railway tunnel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 미기압파 저감을 위한 기계 공진형 주기적 터널 벽체 구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 터널 벽체에 미기압파를 저감시키는 저감유닛을 어레이시켜 고속 철도 차량의 진행으로 인해 발생되는 미기압파 저감을 위한 기계 공진형 주기적 터널 벽체 구조에 관한 것이다.
The present invention relates to a mechanical resonant type periodic tunnel wall structure for reducing micro-pressure waves, and more specifically, micro-pressure waves generated by the progress of a high-speed railway vehicle by arraying a reduction unit for reducing micro-pressure waves on the tunnel wall. A mechanical resonance type periodic tunnel wall structure for the reduction.
일반적으로, 철도에 지나가는 터널은 고속으로 진행하는 열차가 터널의 내부로 진입할 때, 즉 터널의 입구 근처의 열차 전두부 앞부분에서 압력파가 생성되는바, 이러한 압력파는 파동의 앞에 정지하고 있는 공기를 압축하고 가속하여 음 속으로 터널을 따라 전파되며, 이는 터널의 출구부분에서 팽창파로서 열차를 향하여 뒤로 반사됨과 동시에 펄스형태의 압력파가 출구로부터 주위환경인 밖을 향하여 방사된다.In general, a tunnel passing by a railroad generates a pressure wave when a high-speed train enters the interior of the tunnel, that is, in front of the front of the train near the entrance of the tunnel. It compresses and accelerates and propagates along the tunnel into the sound, which is reflected back toward the train as an expansion wave at the exit of the tunnel and at the same time a pulsed pressure wave is emitted from the exit toward the outside.
여기서 고속의 열차가 터널에 진입함에 따라 압력파가 형성되고, 상기 압력파가 터널내부로 전파되어 압력파형이 변형되며, 터널출구로부터 미기압파(micro pressure wave)가 방사된다. As the high-speed train enters the tunnel, a pressure wave is formed, the pressure wave propagates inside the tunnel, and the pressure waveform is deformed, and a micro pressure wave is radiated from the tunnel exit.
이러한 충격파는 초음속 비행기에 의해서 생성된 소닉붐처럼 강력한 압력파를 발생시키게 되는데, 이러한 미기압파에 의한 저주파 진동이 주변 민가의 창문이나 문틀을 심하게 흔들게 됨에 따라 이에 대한 대책마련을 요하게 되며, 시속 110 km/h 이상 터널 주행 시 터널내 공기압변동에 의한 귀울림(耳鳴感, 이명감) 등의 문제점이 발생한다.These shock waves generate powerful pressure waves like the sonic boom generated by supersonic airplanes. These low-frequency vibrations vibrate the windows and door frames of neighboring houses, requiring countermeasures. Problems such as tinnitus and tinnitus caused by fluctuations in air pressure in tunnels over / h occur.
고속 열차는 UIC 기준 기존선에서 200 km/h 이상, 고속신선에서는 230 km/h 이상으로 달리는 열차를 지칭하며, 1964년에 일본에서 신칸센이 최초로 상업운전에 성공한 이후로, 여객기가 경제성을 확보하지 못하는 구간에서 활발하게 도입되고 있다. 최초로 상업운전에 성공한 신칸센을 필두로 하여 프랑스의 TGV, 독일의 ICE, 이탈리아의 ESI, 스페인의 AVE, 그리고 한국의 KTX 등이 운행 중이다. 특히 한국의 경우, 프랑스 TGV를 기반으로 하는 KTX-I를 도입하여 영업속도 300 km/h를 달성하였으며, 이후 자체 개발한 KTX-II를 경부고속선 및 호남 고속선에 투입중이다. 또한 KTX-I, KTX-II에 이어서 영업속도 370 km/h를 목표로 하는 HEMU-400X가 개발 중이며, 450-500 km/h를 목표로 개발 중인 것으로 알려져 있다. 중국의 고속철인 CRH는 현재는 봄바르디에, 가와사키, 지멘스, 알스톰으로부터 각각 차량을 도입하였으며 380 km/h의 영업 속도를 낸다고 공표되었으며, 2014년까지 소위 4종4횡을 중심으로 한 쾌속철도망을 건설 중이다.High-speed trains refer to trains that run more than 200 km / h on existing lines and more than 230 km / h on high-speed lines.Since the first Shinkansen commercial operation in Japan in 1964, airliners have not secured economic feasibility. It is actively introduced in the poor section. Starting with the first Shinkansen train, the TGV in France, ICE in Germany, ESI in Italy, AVE in Spain and KTX in Korea are operating. In Korea, KTX-I, based on French TGV, was introduced to achieve operating speed of 300 km / h. Since then, KTX-II, which has been developed in-house, is being used for Gyeongbu high speed and Honam high speed craft. Following the KTX-I and KTX-II, the HEMU-400X, which aims at operating speed of 370 km / h, is under development, and is known for development at 450-500 km / h. CRH, China's high-speed railway, has now announced that it has introduced vehicles from Bombardier, Kawasaki, Siemens and Alstom, respectively, and is operating at 380 km / h. Is under construction.
이러한 고속철도는 곡선 및 구배를 최소화하여 건설된 평야 고속선에서 운용이 되어야 최대의 효율을 낼 수 있다. 그러나 산악지형이 많은 한국의 특성 상, 곡선 및 구배를 최소화하기 위해서는 교량과 터널을 많이 건설해야 한다. 특히 터널의 경우, 고속으로 철도차량이 진입하면 매우 큰 압력파가 발생하여, 철도차량 내부로 압력파가 쉽게 전파되고, 이로 인하여 승객들이 불쾌한 압박감을 느끼게 된다. 또한, 터널 출구로 방사되는 충격성의 미기압파로 인한 환경 압력파 문제가 발생하게 된다. 도 1은 이러한 압력파의 발생 및 터널 출구 일어나는 투과파와 반사파의 형성과 외부로의 미기압파 발생 과정을 나타낸다These high-speed rail trains must be operated on plain high speed boats constructed with minimal curves and gradients for maximum efficiency. However, due to Korea's high mountainous terrain, many bridges and tunnels have to be constructed to minimize the curves and gradients. In particular, in a tunnel, when a railroad vehicle enters at a high speed, a very large pressure wave is generated, and the pressure wave easily propagates inside the railroad car, thereby making passengers feel uncomfortable pressure. In addition, an environmental pressure wave problem occurs due to the impact micropressure wave radiated to the tunnel exit. FIG. 1 shows the generation of such pressure waves, formation of transmitted and reflected waves occurring at the exit of a tunnel, and the generation of subatmospheric waves to the outside.
현재까지 한국에서는 미기압파를 줄이기 위하여 터널 입구에 경사갱구형 후드, 슬릿후드를 설치하거나 터널 내부에 등간격 수직 통풍공 또는 쌍굴터널을 설치하여 미기압파를 저감하고 있다. Until now, in order to reduce the micro-pressure waves, the micro-pressure waves have been reduced by installing inclined shaft type hoods and slit hoods at the entrance of tunnels or by installing equally spaced vertical vents or twin tunnel tunnels.
대한민국 공개특허번호 10-2001-0047229에 기재된 경사갱구형 후드는 터널 입구에 경사면을 가지는 원형 후드를 설치하여 터널 진입 시 열차 전두부에 존재하는 공기를 터널 외부로 최대한 방출시키는 것이 목적이다. The inclined shaft type hood described in Korean Patent Laid-Open No. 10-2001-0047229 has a purpose of installing a circular hood having an inclined surface at the entrance of the tunnel to maximize the discharge of air existing in the front of the train when entering the tunnel.
대한민국 공개특허번호 10-2002-0034323에 기재된 슬릿후드의 경우 터널 입구에 사각체 형상을 취하며, 터널의 입구에 돌출구성 되는 구조로서 터널 내의 공기가 서서히 압축되도록 하는 것이 목적이다. In the case of the slit hood described in Republic of Korea Patent Publication No. 10-2002-0034323 has a rectangular shape at the inlet of the tunnel, it is a structure that is configured to protrude at the inlet of the tunnel is to allow the air in the tunnel is gradually compressed.
대한민국 공개특허번호 10-2001-0047231에 기재된 통풍공형 후드 또한 슬릿후드와 마찬가지로 공기가 압축되는 속도를 낮추기 위하여 터널 입구에 터널 입구에 원형 후드를 설치하고 후드 상부에 통풍공을 두었다. Like the slit hood, the ventilated hood described in Republic of Korea Patent Publication No. 10-2001-0047231 is also provided with a circular hood at the tunnel inlet at the entrance of the tunnel and a ventilation hole at the top of the hood to lower the air compression rate.
등간격 수직 통풍공 터널의 경우 터널 상부에 외부까지 연결된 수직 통풍공을 여러 개 배치시켜 터널 내부에서 발생된 압력파를 밖으로 배출, 미기압파를 줄이는 것이 목적이다. In the case of equally spaced vertical ventilating tunnels, multiple vertical vents connected to the outside of the tunnel are arranged to discharge pressure waves generated inside the tunnel to reduce the micro-pressure waves.
대한민국 공개특허번호 10-2003-0071935에 기재된 쌍굴터널의 압력경감 덕트 시스템의 경우, 터널과 평행하게 배치된 압력경감 덕트 및 체적을 여러 개 배치하여 압력파를 이완시키는 것을 목적으로 한다. In the case of a pressure reducing duct system of a twin-vessel tunnel disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2003-0071935, an object of the present invention is to relax a pressure wave by arranging several pressure reducing ducts and volumes disposed in parallel with the tunnel.
여기서 헬름홀츠(Helmholtz) 공명기는 큰 체적의 공간, 연결관 및 연결구로 이루어지는 계인데, 이를 군 (array)의 형태로 사용하여 터널내의 미기압파를 줄이는 방법에 대해 일본에서 제안된 바 있다. 그러나 중심주파수가 약 2 Hz 정도인 초저주파수의 미기압파를 줄이려면 대단히 큰 체적이 필요하여, 미기압파를 줄이는 데에는 현실성이 없으며, 작은 체적을 이용하여 터널내의 중주파수나 고주파수 대역의 소음을 줄이는 방안으로 쓰일 수는 있으나, 이것도 특정 주파수 만에 대해 효과가 있다.Here, the Helmholtz resonator is a system consisting of a large volume of space, a connector and a connector, which has been proposed in Japan on how to use it in the form of an array to reduce the micro-pressure waves in the tunnel. However, to reduce the ultra low frequency micro-pressure waves with a center frequency of about 2 Hz, a very large volume is required, which is not practical to reduce the micro-pressure waves, and by using a small volume to reduce the noise of the mid or high frequency band in the tunnel. It can be used as a solution, but this also works for certain frequencies only.
상기 방법 중 터널 입구에 후드를 설치하는 방법은 시공 비용이 많이 드는 단점이 이미 지적된 바 있으며, 수직 통풍공 터널은 방식은 통풍공이 외부로 직접 노출되기 때문에 압력파가 외부로 직접 방사되어, 해당 지역에서 새로운 환경소음 문제를 야기시키는 단점과 함께, 압력파 및 미기압파의 음향학적 특성을 전혀 고려할 수 없는 단점이 존재한다. 쌍굴터널은 터널에 평행한 압력 경감 덕트 및 체적을 여러 개 배치시켜야 하기 때문에, 터널의 길이가 긴 경우 시공 비용이 증가할 수 있다. 마지막으로 헬름홀쯔 공명기는 전술한 바와 같이 초저주파수의 압력파 및 미기압파를 저감시키기 위하여 매우 큰 체적이 필요하기 때문에 현실적이지 않으며, 헬름홀쯔 공명기를 터널에 평행하게 설치해야 하므로 시공비용이 과다한 단점이 있다.
The method of installing the hood at the entrance of the tunnel has already been pointed out that the construction cost is expensive, and the vertical ventilated tunnel has a method in which the pressure wave is radiated directly to the outside because the vent is directly exposed to the outside area. In addition to the disadvantages that cause a new environmental noise problem, there is a disadvantage in that the acoustic characteristics of pressure waves and microbaric waves cannot be considered at all. Since a digger tunnel requires the arrangement of several pressure relief ducts and volumes parallel to the tunnel, the construction cost may increase if the tunnel is long. Finally, the Helmholtz resonator is not realistic because it requires a very large volume to reduce the ultra low frequency pressure waves and microbaric waves as described above, and the construction cost is excessive because the Helmholtz resonator must be installed in parallel to the tunnel. There is this.
본 발명은 터널 벽체에 미기압파를 저감시키는 저감유닛을 어레이시켜 고속 철도 차량의 진행으로 인해 발생되는 미기압파 저감을 위한 기계 공진형 주기적 터널 벽체 구조를 제공하는데 목적이 있다.
An object of the present invention is to provide a mechanical resonance type periodic tunnel wall structure for reducing micro-pressure waves generated by the progress of a high-speed railway vehicle by arraying a reduction unit for reducing micro-pressure waves on the tunnel wall.
본 발명의 일 측면은 열차가 통과되는 터널 벽체구조에 있어서, 터널(10)이 형성된 터널벽(20); 상기 터널(10)과 연통되고, 일정한 체적이 형성된 내부공간(31)을 형성되며, 상기 내부공간(31)을 차폐시키는 차폐부재(35)가 배치되고, 상기 차폐부재(35)의 질량에서 발생하는 강성 및 상기 내부공간(31)의 체적에 담긴 공기의 탄성에 관련된 강성이 상호 작용되어 상기 열차에 의해 발생된 압력파를 저감시키는 저감유닛(30)을 포함하는 터널 벽체구조를 제공한다. One aspect of the present invention is a tunnel wall structure in which a train passes, the
상기 저감유닛(30)은 상기 터널(10)의 길이 방향으로 복수개가 배열될 수 있다. The
상기 저감유닛(30)은 상기 터널벽(20)의 내주면을 따라 복수개 배치될 수 있다. The
상기 저감유닛(30)은 상기 터널벽(20) 내부로 오목하게 요(凹) 형상으로 형성될 수 있다. The
상기 저감유닛(30)은 상기 터널벽(20)의 내측면에서 상기 터널(10)의 중심 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. The
상기 차폐부재(35)는 멤브레인 또는 플레이트 형태일 수 있다. The
상기 차폐부재(35) 및 터널벽(20) 사이에 탄성부재(56)가 배치되고, 상기 차폐부재(35)는 상기 탄성부재(56)에 의해 지지되게 배치될 수 있다. An
상기 터널벽(20) 내부로 연장된 배후공간(81)이 형성되고, 상기 배후공간(81)은 상기 개구면이 형성되고 상기 터널(10) 측을 향해 연장된 연통부(81a)와, 상기 연통부(81a)와 연결되고 상기 터널벽(20) 내측으로 연장되어 형성된 연장부(81b)를 포함할 수 있다. A
본 발명의 다른 측면은 열차가 통과되는 터널 벽체구조에 있어서, 터널(10)이 형성된 터널벽(20); 상기 터널(10)과 연통되고, 일정한 체적이 형성된 내부공간(61); 상기 내부공간(61)을 차폐시키는 차폐부재(65)를 포함하고, 상기 차폐부재(65)를 진동시켜 상기 터널(10) 내부의 압력파에 반대되는 위상을 형성시킴으로서 상기 압력파를 저감시키는 저감유닛(60)을 포함하는 터널 벽체구조를 제공한다. Another aspect of the present invention is a tunnel wall structure in which a train passes, the
상기 저감유닛(60)은 상기 내부공간(61)에 배치되어 상기 차폐부재(65)를 능동적으로 이동시키는 액추에이터(66); 상기 터널(10) 내부의 압력파를 감지하는 센서(67); 상기 센서(67)의 신호에 따라 상기 압력파의 위상과 반대되는 위상을 형성시키도록 상기 액추에이터(66)를 작동시키는 제어부(68)를 포함할 수 있다. The
상기 저감유닛은 상기 터널(10)의 길이 방향으로 복수개가 배열될 수 있다. A plurality of abatement units may be arranged in the longitudinal direction of the
상기 저감유닛은 상기 터널벽(20)의 내주면을 따라 복수개 배치될 수 있다. The abatement unit may be disposed in plural along the inner circumferential surface of the
상기 저감유닛은 상기 터널벽(20) 내부로 오목하게 요(凹) 형상으로 형성될 수 있다. The abatement unit may be formed in a concave shape concave into the
상기 저감유닛은 상기 터널벽(20)의 내측면에서 상기 터널(10)의 중심 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. The abatement unit may be formed to protrude from the inner side surface of the
상기 차폐부재는 멤브레인 또는 플레이트 형태일 수 있다. The shield member may be in the form of a membrane or a plate.
본 발명의 또 다른 측면은 열차가 통과되는 터널 벽체구조에 있어서, 터널(10)이 형성된 터널벽(20); 상기 터널(10)과 연통되고, 일정한 체적이 형성된 내부공간(31); 상기 내부공간(31)을 차폐시키는 차폐부재(35)를 포함하고, 상기 차폐부재(35)의 질량에서 발생하는 강성 및 상기 내부공간(31)의 체적에 담긴 공기의 탄성에 관련된 강성이 상호 작용되어 상기 열차에 의해 발생된 압력파를 저감시키는 저감유닛(30)을 포함하며, 상기 저감유닛은 상기 터널벽(20) 내부로 오목하게 요(凹) 형상으로 형성되고, 상기 터널벽(20)의 길이방향으로 복수개의 군으로 배치된 터널 벽체구조를 제공한다. Another aspect of the present invention is a tunnel wall structure in which a train passes, the
상기 차폐부재(35) 및 터널벽(20) 사이에 탄성부재(56)가 배치되고, 상기 차폐부재(35)는 상기 탄성부재(56)에 의해 지지되게 배치될 수 있다. An
상기 터널벽(20) 내부로 연장된 배후공간(81)이 형성되고, 상기 배후공간(81)은 상기 개구면이 형성되고 상기 터널(10) 측을 향해 연장된 연통부(81a)와, 상기 연통부(81a)와 연결되고 상기 터널벽(20) 내측으로 연장되어 형성된 연장부(81b)를 포함할 수 있다. A
본 발명의 또 다른 측면은 열차가 통과되는 터널 벽체구조에 있어서, 터널(10)이 형성된 터널벽(20); 상기 열차에 의해 발생된 압력파를 저감시키기 위하여, 상기 터널(10)과 연통되고, 일정한 체적이 형성된 내부공간(61); 상기 내부공간(61)을 차폐시키는 차폐부재(65); 상기 내부공간(61)에 배치되어 상기 차폐부재(65)를 능동적으로 이동시키는 액추에이터(66); 상기 터널(10) 내부의 압력파를 감지하는 센서(67); 상기 센서(67)의 신호에 따라 상기 압력파의 위상과 반대되는 위상을 형성시키도록 상기 액추에이터(66)를 작동시키는 제어부(68)를 포함하는 저감유닛(60)을 포함하는 터널 벽체구조를 제공한다. Another aspect of the present invention is a tunnel wall structure in which a train passes, the
상기 저감유닛은 상기 터널(10)의 길이 방향 또는 상기 터널벽(20)의 내주면을 따라 복수개가 군을 이루도록 배치될 수 있다.
The reduction unit may be arranged to form a plurality of groups along the longitudinal direction of the
본 발명에 따른 미기압파 저감을 위한 주기적 터널 벽체 구조는 차폐부재의 질량, 강성 및 내부공간의 체적에 의한 상호작용에 의해 상기 터널 내부에서 발생되는 초저주파수의 압력파 또는 미기압파를 효과적으로 저감시키는 저감유닛이 배치되고, 이를 통해 승객 귀에서의 압박감 및 터널 출입구 주변에서의 충격성 환경 압력파를 저감시키는 효과가 있다. Periodic tunnel wall structure for reducing the micro-pressure wave according to the present invention effectively reduces the ultra-low frequency pressure wave or micro-pressure wave generated inside the tunnel by the interaction by the mass, stiffness and the volume of the inner space of the shield member. The reduction unit is arranged, thereby reducing the feeling of pressure in the passenger's ear and the impact environmental pressure wave around the tunnel entrance.
또한, 본 발명에 따른 미기압파 저감을 위한 주기적 터널 벽체 구조는 압력파의 반대되는 위상을 발생시키도록 차폐부재를 능동적으로 진동시키는 저감유닛이 배치되고, 이를 통해 터널 내부의 압력파 또는 미기압파를 효과적으로 상쇄 또는 저감시키는 효과가 있다. In addition, the periodic tunnel wall structure for reducing the micro-pressure wave according to the present invention is disposed in the reduction unit for actively vibrating the shield member to generate the opposite phase of the pressure wave, through which the pressure wave or micro-pressure inside the tunnel There is an effect of effectively canceling or reducing the wave.
또한, 본 발명에 따른 미기압파 저감을 위한 주기적 터널 벽체 구조는 기존의 미기압파 저감 구조에 비해 설치 및 유지/보수가 간단하여 비용 절감효과가 우수한 효과가 있다.
In addition, the periodic tunnel wall structure for reducing micro-pressure waves according to the present invention has a simple cost-effectiveness effect is simple installation and maintenance / repair compared to the conventional micro-pressure wave reduction structure.
도 1은 일반적인 열차의 주행에 따른 미기압파의 발생이 도시된 개략 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널이 도시된 사시도
도 3은 도 2의 제 1 저감유닛이 도시된 단면도
도 4는 도 2의 제 2 저감유닛이 도시된 단면도
도 5는 도 2의 제 3 저감유닛이 도시된 단면도
도 6은 도 2의 제 4 저감유닛이 도시된 단면도
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터널이 도시된 사시도
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터널이 도시된 사시도
도 9는 도 8의 제 5 저감유닛이 도시된 단면도
도 10은 도 2, 7, 8이 터널 벽체구조의 예시도
도 11은 도 10 (a)에 따른 터널 출구 3미터 지점에서 측정된 방사 음압레벨 그래프
도 12는 도 10 (b)에 따른 터널 출구 3미터 지점에서 측정된 방사 음압레벨 그래프
도 13은 도 10 (c)에 따른 터널 출구 3미터 지점에서 측정된 방사 음압레벨 그래프1 is a schematic configuration diagram showing the generation of micro-pressure waves according to the driving of a general train
2 is a perspective view showing a tunnel according to an embodiment of the present invention
3 is a cross-sectional view showing the first reduction unit of FIG.
4 is a cross-sectional view showing the second reduction unit of FIG.
5 is a cross-sectional view of the third reduction unit of FIG.
6 is a cross-sectional view showing the fourth reduction unit of FIG.
7 is a perspective view showing a tunnel according to another embodiment of the present invention
8 is a perspective view showing a tunnel according to another embodiment of the present invention
9 is a cross-sectional view of the fifth reduction unit of FIG.
10 is an exemplary view of a tunnel wall structure of FIGS. 2, 7, 8
FIG. 11 is a graph of the radiation sound pressure level measured at the
12 is a graph of the radiation sound pressure level measured at the
13 is a graph of the radiation sound pressure level measured at the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널이 도시된 사시도이고, 도 3은 도 2의 제 1 저감유닛이 도시된 단면도이고, 도 4는 도 2의 제 2 저감유닛이 도시된 단면도이고, 도 5는 도 2의 제 3 저감유닛이 도시된 단면도이고, 도 6은 도 2의 제 4 저감유닛이 도시된 단면도이다. 2 is a perspective view showing a tunnel according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a sectional view showing a first reduction unit of Figure 2, Figure 4 is a sectional view showing a second reduction unit of Figure 2, 5 is a cross-sectional view of the third reduction unit of FIG. 2, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the fourth reduction unit of FIG. 2.
도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 터널벽체구조는 고속열차가 지나갈 수 있도록 내부에 터널(10)이 형성된 터널벽(20)과, 상기 터널(10)과 연통되고 상기 터널벽(20)을 따라 요철 형태로 형성되어 열차의 주행 중 터널(10) 내부에서 발생되는 압력파를 저감시키는 저감유닛(30)을 포함한다. As shown, the tunnel wall structure according to the present embodiment has a
본 실시예에서 상기 저감유닛(30)은 상기 터널(10)과 연통되도록 개구면이 형성되고, 상기 터널벽(20) 내부로 오목하게 요(凹) 형상으로 내부공간(31)이 형성되며, 상기 개구면을 차폐시키도록 차폐부재(35)가 배치된다. In the present embodiment, the
여기서 상기 차폐부재(35)는 상기 터널벽(20)의 내측면과 연속되도록 배치된다. The shielding
상기 저감유닛(30)은 상기 터널(10)의 길이방향으로 다수개 설치될 수 있고, 상기 터널벽(20)의 반경방향으로도 다수개 설치될 수 있다. The
상기 저감유닛(30)은 개구면이 상기 터널(10)의 중심을 향하도록 형성되고, 내측면(32)이 상기 터널벽(20)의 내측면과 평행하게 형성된다. The
또한, 상기 저감유닛(30)은 상기 터널벽(20)의 길이방향을 따라 다수개가 배열(array)을 이루도록 배치시킬 수 있다. 본 실시예에서 상기 저감유닛(30)은 제 1 저감유닛이다. In addition, the
상기 차폐부재(35)는 상기 개구면을 차폐시켜 상기 내부공간(31)을 터널(10)과 분리시키고, 두꺼운 막 형태의 멤브레인(membrane) 구조이고, 도 4에 도시된 제 2 저감유닛(40)은 차폐부재(45)가 플레이트형 구조로 형성된다. The shielding
여기서 도 3, 4와 같은 저감유닛(30)(40)은 상기 내부공간(31)이 일정한 체적(V)을 형성하고, 상기 차폐부재(35)에 의해 질량 및 탄성이 제공되며, 상기 내부공간(31)의 체적에 의해 강성이 제공된다. 그래서 상기 차폐부재(35)의 가장자리에서의 접촉이나 재료 자체 내부의 소산에 의해 작은 감쇠 특성이 제공되고, 이를 통해 질량-댐퍼-강성으로 이루어지는 1자유도 기계적 진동계가 형성된다. 3 and 4, the
직육면체의 형태를 지니는 판형 저감유닛의 경우에 대해, 기계 진동계의 변수를 산출하는 방법의 예를 들면 다음과 같다.For the case of a plate-shaped reduction unit having the shape of a rectangular parallelepiped, an example of a method of calculating the variable of the mechanical vibration system is as follows.
상기 차폐부재(35)아 같이 막이나 판의 경우 두께가 t라면, 질량은 로 정해지는데, 여기서 ρ는 막이나 판재질의 밀도, S는 막이나 판의 면적을 의미한다.If the thickness is t in the case of a membrane or a plate as the
내부 체적에 의해 주어지는 공기의 강성은 로 주어지는데, 여기서 c는 공기 중의 음속(speed of sound)을 의미한다.The rigidity of the air given by the internal volume Where c is the speed of sound in the air.
판에 의해서 주어지는 강성은 대략 로 주어지는데, 여기서 E는 Young's modulus, 는 Poisson ratio를 의미한다.The stiffness given by the plate is approximately Where E is Young's modulus and Poisson ratio.
공진 주파수는 로 주어지며, 을 초저주파수 미기압파가 지니는 중심 주파수에 맞추면, 접촉하는 충격적 미기압파에 대해 가장 크게 반응을 보여, 충격적 압력파를 상쇄하는 특성을 보인다.Resonant frequency Lt; / RTI > When it is adjusted to the center frequency of the ultra low frequency micro pressure wave, it responds to the shocking micro pressure wave in contact most, and it cancels the shock pressure wave.
도 5에 도시된 제 3 저감유닛(50)은 상기 제 1 저감유닛(30)과 유사하되 차폐부재(55)에 탄성부재(56)가 설치된다. The
그래서 상기 제 3 저감유닛(50)은 상기 터널(10)과 연통되도록 개구면이 형성되고, 상기 터널벽(20) 내부로 오목하게 요(凹) 형상으로 내부공간(51)이 형성되며, 상기 개구면을 차폐시키도록 차폐부재(55)가 배치되고, 상기 내부공간(51)의 내측면(52)과 상기 차폐부재(55) 사이에 탄성부재(56)가 배치된다. Thus, the
상기 제 3 저감유닛(50)은 강성의 크기를 수동적으로 조절할 수 있는 것으로서, 수동적으로 강성을 조절하는 시스템은 상기 막 또는 판형 구조와 강성 을 가지는 스프링을 이용하여 얻을 수 있다. 도 3, 4의 구조에서 필요한 체적의 크기가 큰 경우, 체적의 크기를 적절히 조절하기 위하여 필요한 스프링의 강성을 계산하여 사용하면 된다. The
도 6에 도시된 제 4 저감유닛(60)은 상기 터널(10)과 연통되도록 개구면이 형성되고, 상기 터널벽(20) 내부로 오목하게 요(凹) 형상으로 내부공간(61)이 형성되며, 상기 개구면을 차폐시키는 차폐부재(65)와, 상기 내부공간(61)에 배치되어 상기 차폐부재(65)를 능동적으로 이동시키는 액추에이터(66)와, 상기 터널(10) 내부의 압력파를 감지하는 센서(67)와, 상기 센서(67)의 신호에 따라 상기 액추에이터(66)를 작동시키는 제어부(68)를 포함한다. In the
상기 센서(67)는 상기 터널(10) 내부의 미기압파 또는 압력파의 파형을 감지하고, 상기 제어부(68)는 상기 차폐부재(65)가 상기 미기압파 또는 압력파의 위상(phase)과 반대의 위상을 가지도록 상기 액추에이터(66)를 제어한다. The
상기 센서(67)-액추에이터(66) 계는 상기 미기압파 또는 압력파에 따라 상기 차폐부재(65)를 능동적으로 제어하는 능동형 스너버(snubber)이다. The sensor 67-
여기서 상기 1, 2, 3, 4 저감유닛(30)(40)(50)(60)은 어느 하나가 상기 터널(10)의 길이방향 또는 내주방향으로 군을 이루도록 배열되어도 무방하고, 서로 다른 종류가 복합되어 설치되어 다양한 주파수의 미기압파 또는 압력파를 저감시키도록 구성하여도 무방하다. Here, the 1, 2, 3, 4
한편, 도 7에 도시된 바와 같이 저감유닛(70)은 터널(10)의 중심 측으로 돌출되어 배치되어도 무방하다.Meanwhile, as shown in FIG. 7, the
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터널이 도시된 사시도이다. 7 is a perspective view showing a tunnel according to another embodiment of the present invention.
여기서 상기 저감유닛(70)은 상기 터널벽(20)에서 터널(10)의 중심 측으로 돌출되어 형성됨으로서 내측에 내부공간을 형성시키는 저감프레임(72)과, 상기 내부공간을 차폐시키는 차폐부재(75)를 포함한다. In this case, the
상기 저감유닛(70)의 구조는 상기 제 1, 2 저감유닛(30)(40)의 작동 메커니즘과 동일하기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
Since the structure of the
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터널이 도시된 사시도이고, 도 9는 도 8의 제 5 저감유닛이 도시된 단면도이다. 8 is a perspective view showing a tunnel according to another embodiment of the present invention, Figure 9 is a cross-sectional view showing a fifth reduction unit of FIG.
도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 터널벽체구조는 도 2의 구조와 유사한 저감유닛(80)이 배치되되, 내부공간이 터널벽(20) 내부로 연장된 배후공간(81)을 형성하도록 구성된다. As shown, the tunnel wall structure according to the present embodiment has a
상기 배후공간(81)은 개구면이 형성되고 상기 터널(10) 측을 향해 연장된 연통부(81a)와, 상기 연통부(81a)와 연결되고 상기 터널벽(20) 내측으로 연장되어 형성된 연장부(81b)를 포함한다.The
상기 연통부(81a)는 차폐부재(85)에 의해 차폐된다.The communicating
상기 연장부(81b)는 본 실시예에서 상기 터널(10)의 길이방향으로 연장되어 형성되고, 상기 배후공간(81)을 통해 상기 일 실시예보다 더 큰 체적을 보다 효과적으로 형성시킬 수 있다. The
더불어 상기 연장부(81b)는 본 실시예와 달리 상기 터널벽(20)의 내주 방향 또는 반경방향으로 연장되어 형성되어도 무방하다. In addition, unlike the present embodiment, the
이하 나머지 구성은 상기 일 실시예와 동일하기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
Since the remaining configuration is the same as that of the above embodiment, detailed description will be omitted.
이하 본 발명의 실시예에 따른 효과를 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, effects according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
좁은 터널로 고속 진입한 열차로 인하여 미기압파 형태의 충격성 압력파가 발생되어 차량의 전방 및 차량과 터널벽(20) 사이의 공간으로 전파되고, 또 전파된 압력파는 다시 터널의 입구 및 출구에서 반사되어 내부로 재진입하여 압력파의 지속적인 간섭에 따른 압력파장이 생긴다. Due to the high-speed train entering the narrow tunnel, shock pressure waves in the form of subatmospheric waves are generated and propagated to the front of the vehicle and the space between the vehicle and the
도 2 내지 5와 같이, 수동 방식에 의한 저감 기제는 다음과 같이 설명이 가능하다. 2 to 5, the reduction mechanism by the manual method can be described as follows.
본 발명의 저감유닛(30)(40)(50)을 이루는 체적 공간이 압력파에 영향을 줄 정도의 장력을 지닌 막이나 고무판과 같이 탄성이 있으며, 어느 정도 질량이 있는 판재로 완전히 밀봉된 저감유닛(30)(40)(50) 군을 형성하는 경우, 발생된 압력파가 터널의 길이 방향으로 전파함에 따라, 계속 두꺼운 막이나 판의 질량 및 막이나 판에서 발생하는 강성(막의 경우는 인장력, 탄성판의 경우는 탄성계수에 따른 탄성 복원력과 관련 있는 복원력에 따른 강성)과 밀봉되어 있는 내부공간(31)(41)(51)의 체적에 담긴 공기의 탄성 또는 임의로 설치된 탄성부재의 복원력에 관련된 강성이 상호 작용하여, 하나의 충격 흡수형 공진계를 이루게 된다. The volumetric space constituting the
이러한 수동형 스너버 저감유닛(30)(40)(50)이 군으로 배치되어 있을 때, 기계적인 공진에 의한 충격 흡수 감쇠과정을 계속 겪게 되어 압력파의 크기가 저감되게 된다. 상기와 같은 구조는 기존의 압력파 저감 구조보다 차지하는 부피가 작고 외부로 방사되는 소음이 적은 효과가 있다. When the passive
도 6과 같은 능동 방식에 의한 저감 기제는 상기 수동 방식에 대한 설명과 아울러 다음과 같은 설명이 가능하다.The reduction mechanism by the active method as shown in FIG. 6 can be described as well as the description of the passive method.
열차가 터널에 진입하기 직전의 시점부터, 열차의 속도 및 위치를 감지하는 센서(미도시)와 미기압파의 크기를 감지하는 센서(67)가 터널 입구에서 가까운 곳부터 터널 출구의 약간 바깥 쪽 위치까지 일정 간격으로 다수 배치되고, 이로부터 열차의 속도, 위치 압력파 크기 등을 감지하며, 상기 터널벽(20)에 일정간격으로 배치된 저감유닛(60)의 액추에이터(66)를 작동시켜 상기 압력파를 상쇄시키도록 차폐부재(65)를 상기 압력파의 반대 위상으로 진동시킨다. From the time just before the train enters the tunnel, a sensor (not shown) for detecting the speed and position of the train and a sensor (67) for detecting the magnitude of the air pressure wave are located slightly outside the tunnel exit from near the tunnel entrance. A plurality of positions are arranged at regular intervals up to a position, thereby detecting a speed of a train, a magnitude of a position pressure wave, and the like, by operating an
또한, 공기의 온도에 따라 각 저감유닛(60)의 위치에 대해 미리 알려져 있는 feed-forward형 제어회로에 의해 스너버형 공진기 액추에이터(66)를 작동시켜, 능동형 저감유닛(60)에 도달한 미기압파의 위상과 반대 위상을 가지도록 차폐부재(65)의 진동을 능동적으로 조절할 수 있는 시스템의 경우, 열차 속도나 터널 내부의 특성을 고려하고, 시간에 따른 파동 특성에 대해 능동적인 대처가 가능하여 효과적으로 압력파동 크기를 줄일 수 있다. In addition, the subatmospheric pressure reached to the
도 10은 도 2, 7, 8이 터널 벽체구조의 예시도이고, 도 11은 도 10 a에 따른 터널 출구 3미터 지점에서 측정된 방사 음압레벨 그래프이고, 도 12는 도 10 b에 따른 터널 출구 3미터 지점에서 측정된 방사 음압레벨 그래프이고, 도 13은 도 10 c에 따른 터널 출구 3미터 지점에서 측정된 방사 음압레벨 그래프이다. FIG. 10 is an exemplary view of the tunnel wall structure of FIGS. 2, 7, and 8, and FIG. 11 is a graph of the radiation sound pressure level measured at 3 meters from the tunnel outlet according to FIG. 10 a, and FIG. 12 is the tunnel outlet according to FIG. FIG. 13 is a graph of the radiation sound pressure level measured at 3 meters, and FIG. 13 is a graph of the sound pressure level measured at the
도시된 바와 같이 터널벽(20)과 일체의 형태를 가지는 저감유닛 군이 장착되어 있고, 저감유닛의 개방된 부분이 강성을 가지는 얇은 막 또는 고무 등의 차폐부재에 의해 밀봉되어 있을 때의 압력파 저감 효과가 도시되었다. As shown, the pressure wave when the reduction unit group having a form integral with the
실제 저감유닛 군 구조는 터널의 반경 방향으로도 설치될 수 있으며, 길이 방향으로도 1줄 이상 설치 될 수 있으나, 본 수치해석에서는 저감유닛 군이 장착되었을 때의 압력파 저감 효과를 보고자 간략화된 기하배치를 이용하였다. The actual abatement unit group structure can be installed in the radial direction of the tunnel and can be installed in one or more lines in the longitudinal direction. Batch was used.
도 10에 도시된 판형 구조의 공명 주파수는 각각 2 Hz, 172 Hz 이다. 도 10 (a)의 경우, 공진 주파수와 저감유닛 길이에 의한 차단 주파수가 다르고, 도 10 (b)의 경우, 공진 주파수와 저감유닛 길이에 의한 차단 주파수가 일치하며, 도 10 (c)의 경우, 도 10 (a)의 구조와 비슷하나, 여유 체적을 더 확보하고자 터널벽(20) 내부로 배후공간(81)이 형성되었다. The resonance frequencies of the plate-shaped structure shown in FIG. 10 are 2 Hz and 172 Hz, respectively. In the case of Fig. 10 (a), the cutoff frequency by the resonant frequency and the reduction unit length is different, in the case of Fig. 10 (b), the cutoff frequency by the resonance frequency and the reduction unit length is the same, and in the case of Fig. 10 (c) , Similar to the structure of FIG. 10 (a), but a
상기 차단 주파수 2Hz에 의해 λ= c/(4f) = 343/(4*2) ≒ 43m 가 계산될 수 있고, c는 음속에 해당하는 소문자이고, f는 주파수이다. Λ = c / (4f) = 343 / (4 * 2) ≒ 43m can be calculated by the cutoff frequency 2Hz, c is a lower case corresponding to sound speed, and f is a frequency.
상기 차단 주파수 172Hz는 판형구조물의 강성(두께 0.5cm) 및 공기의 강성에 의해 계산된 값이고, 길이 1m에 해당하는 주파수이다. The cutoff frequency of 172 Hz is a value calculated by the rigidity of the plate-shaped structure (thickness 0.5 cm) and the rigidity of air, and is a frequency corresponding to 1 m in length.
상기 차폐부재(35)의 재질은 두께 0.5cm의 철이라고 가정하였다. 같은 두께 및 재질로 도 10 (a)의 구조를 이용하여 낮은 차단 주파수를 얻기 위해서는 매우 큰 여유 체적이 필요하므로, 이를 보완하기 위하여 도 10 (c)과 같이 터널벽(20) 내부로 배후공간(81)을 형성시켜 여유 체적을 확보한다. It is assumed that the material of the shielding
이렇게 서로 다른 저감유닛 구조의 차이는 각 터널 내부 구조의 외부 방사 소음에 차이를 만들게 된다. This difference in structure of the different abatement units makes a difference in the external radiation noise of each tunnel internal structure.
도 11은 도 10 (a)와 같은 저감유닛 군을 설치한 터널 외부 방사 소음을 나타내고, 10 Hz 이하에서는 저감유닛 길이에 의한 차단 주파수가 나타나지 않으므로 판형 구조의 공진 주파수의 영향만 나타나며, 2 Hz에서 음압이 낮아진 것을 볼 수 있다. FIG. 11 shows the radiation noise outside the tunnel in which the reduction unit group as shown in FIG. You can see the sound pressure is lowered.
도 12는 도 10 (b)와 같은 저감유닛 군을 설치한 터널 외부 방사 소음을 나타내고, 이 경우 저감유닛 군의 차단 주파수와 판형 구조의 공진 주파수가 일치하여 외부 방사 소음이 크게 감소한 것을 볼 수 있다. FIG. 12 shows the external radiation noise of the tunnel provided with the reduction unit group as shown in FIG. .
도 13은 도 10 (c)와 같은 저감유닛 군을 설치한 터널 외부 방사 소음을 나타내고, 이 경우에도 차단 주파수로 설정된 주파수에서 외부 방사 음압이 크게 감소한 것을 관찰할 수 있다. FIG. 13 shows the outside noise of the tunnel provided with the reduction unit group as shown in FIG.
상기 도 11 내지 13의 검정색 실선은 일반 터널의 음압레벨을 나타내고, 붉은색 실선은 도 10 (a) 내지 (c) 구조에 의한 터널벽체구조의 음압레벨을 나타낸다. The solid black line of FIGS. 11 to 13 represents the sound pressure level of the general tunnel, and the solid red line represents the sound pressure level of the tunnel wall structure shown in FIGS. 10 (a) to 10 (c).
상기와 같이 본 발명을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 발명은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 한정되지 않고, 본 발명의 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 다양한 조합을 통해 당업자에 의해 응용이 가능하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, This is possible.
10 : 터널 20 : 터널벽
30 : 제 1 저감유닛 31 : 내부공간
32 : 내측면 35 : 차폐부재
40 : 제 2 저감유닛 50 : 제 3 저감유닛
55 : 차폐부재 56 : 탄성부재
60 : 제 4 저감유닛 70 : 저감유닛
80 : 저감유닛 81 : 배후공간10
30: first reduction unit 31: internal space
32: inner side 35: shield member
40: second reduction unit 50: third reduction unit
55 shielding
60: fourth reduction unit 70: reduction unit
80: reduction unit 81: rear space
Claims (20)
터널(10)이 형성된 터널벽(20);
상기 터널(10)과 연통되고, 일정한 체적이 형성된 내부공간(31)을 형성되며, 상기 내부공간(31)을 차폐시키는 차폐부재(35)가 배치되고, 상기 차폐부재(35)의 질량에서 발생하는 강성 및 상기 내부공간(31)의 체적에 담긴 공기의 탄성에 관련된 강성이 상호 작용되어 상기 열차에 의해 발생된 압력파를 저감시키는 저감유닛(30)을 포함하는 터널 벽체구조.
In the tunnel wall structure where the train passes,
A tunnel wall 20 in which the tunnel 10 is formed;
The inner space 31 is formed in communication with the tunnel 10, and a constant volume is formed, and a shielding member 35 for shielding the inner space 31 is disposed, and is generated from the mass of the shielding member 35. Tunnel wall structure comprising a reduction unit (30) for reducing the pressure wave generated by the train to interact with the stiffness associated with the elasticity of the air contained in the volume of the internal space (31).
상기 저감유닛(30)은 상기 터널(10)의 길이 방향으로 복수개가 배열된 터널 벽체구조.
The method according to claim 1,
The reduction unit 30 is a tunnel wall structure is arranged in plurality in the longitudinal direction of the tunnel (10).
상기 저감유닛(30)은 상기 터널벽(20)의 내주면을 따라 복수개 배치된 터널 벽체구조.
The method according to claim 1,
The reduction unit 30 has a plurality of tunnel wall structure disposed along the inner circumferential surface of the tunnel wall (20).
상기 저감유닛(30)은 상기 터널벽(20) 내부로 오목하게 요(凹) 형상으로 형성된 터널 벽체구조.
The method according to claim 1,
The reduction unit 30 is a tunnel wall structure formed in a concave shape concave into the tunnel wall (20).
상기 저감유닛(30)은 상기 터널벽(20)의 내측면에서 상기 터널(10)의 중심 방향으로 돌출되어 형성된 터널 벽체구조.
The method according to claim 1,
The reduction unit 30 is a tunnel wall structure protruding from the inner surface of the tunnel wall 20 toward the center of the tunnel (10).
상기 차폐부재(35)는 멤브레인 또는 플레이트 형태인 터널 벽체구조.
The method according to claim 1,
The shield member 35 is a tunnel wall structure of the membrane or plate form.
상기 차폐부재(35) 및 터널벽(20) 사이에 탄성부재(56)가 배치되고, 상기 차폐부재(35)는 상기 탄성부재(56)에 의해 지지되게 배치된 터널 벽체구조.
The method according to claim 1,
An elastic member 56 is disposed between the shielding member 35 and the tunnel wall 20, and the shielding member 35 is disposed to be supported by the elastic member 56.
상기 터널벽(20) 내부로 연장된 배후공간(81)이 형성되고,
상기 배후공간(81)은 상기 개구면이 형성되고 상기 터널(10) 측을 향해 연장된 연통부(81a)와, 상기 연통부(81a)와 연결되고 상기 터널벽(20) 내측으로 연장되어 형성된 연장부(81b)를 포함하는 터널 벽체구조.
The method according to claim 1,
A rear space 81 extending into the tunnel wall 20 is formed,
The rear space 81 has a communication portion 81a formed with the opening surface and extending toward the tunnel 10, and connected to the communication portion 81a and extended into the tunnel wall 20. Tunnel wall structure comprising an extension 81b.
터널(10)이 형성된 터널벽(20);
상기 터널(10)과 연통되고, 일정한 체적이 형성된 내부공간(61); 상기 내부공간(61)을 차폐시키는 차폐부재(65)를 포함하고, 상기 차폐부재(65)를 진동시켜 상기 터널(10) 내부의 압력파에 반대되는 위상을 형성시킴으로서 상기 압력파를 저감시키는 저감유닛(60)을 포함하는 터널 벽체구조.
In the tunnel wall structure where the train passes,
A tunnel wall 20 in which the tunnel 10 is formed;
An internal space 61 communicating with the tunnel 10 and having a constant volume formed therein; And a shielding member 65 for shielding the internal space 61, and reducing the pressure wave by vibrating the shielding member 65 to form a phase opposite to the pressure wave inside the tunnel 10. Tunnel wall structure comprising unit (60).
상기 저감유닛(60)은
상기 내부공간(61)에 배치되어 상기 차폐부재(65)를 능동적으로 이동시키는 액추에이터(66);
상기 터널(10) 내부의 압력파를 감지하는 센서(67);
상기 센서(67)의 신호에 따라 상기 압력파의 위상과 반대되는 위상을 형성시키도록 상기 액추에이터(66)를 작동시키는 제어부(68)를 포함하는 터널 벽체구조.
The method according to claim 9,
The reduction unit 60 is
An actuator (66) disposed in the internal space (61) to actively move the shielding member (65);
A sensor 67 for detecting pressure waves inside the tunnel 10;
And a control section (68) for operating said actuator (66) to form a phase opposite to that of said pressure wave in response to a signal from said sensor (67).
상기 저감유닛은 상기 터널(10)의 길이 방향으로 복수개가 배열된 터널 벽체구조.
The method according to claim 9,
The reduction unit is a tunnel wall structure in which a plurality are arranged in the longitudinal direction of the tunnel (10).
상기 저감유닛은 상기 터널벽(20)의 내주면을 따라 복수개 배치된 터널 벽체구조.
The method according to claim 9,
The reduction unit has a plurality of tunnel wall structure disposed along the inner circumferential surface of the tunnel wall (20).
상기 저감유닛은 상기 터널벽(20) 내부로 오목하게 요(凹) 형상으로 형성된 터널 벽체구조.
The method according to claim 9,
The reduction unit is a tunnel wall structure formed in a concave shape concave into the tunnel wall (20).
상기 저감유닛은 상기 터널벽(20)의 내측면에서 상기 터널(10)의 중심 방향으로 돌출되어 형성된 터널 벽체구조.
The method according to claim 9,
The reduction unit is a tunnel wall structure protruding from the inner surface of the tunnel wall 20 toward the center of the tunnel (10).
상기 차폐부재는 멤브레인 또는 플레이트 형태인 터널 벽체구조.
The method according to claim 9,
The shield member is a tunnel wall structure in the form of a membrane or plate.
터널(10)이 형성된 터널벽(20);
상기 터널(10)과 연통되고, 일정한 체적이 형성된 내부공간(31); 상기 내부공간(31)을 차폐시키는 차폐부재(35)를 포함하고, 상기 차폐부재(35)의 질량에서 발생하는 강성 및 상기 내부공간(31)의 체적에 담긴 공기의 탄성에 관련된 강성이 상호 작용되어 상기 열차에 의해 발생된 압력파를 저감시키는 저감유닛(30)을 포함하며,
상기 저감유닛은 상기 터널벽(20) 내부로 오목하게 요(凹) 형상으로 형성되고, 상기 터널벽(20)의 길이방향으로 복수개의 군으로 배치된 터널 벽체구조.
In the tunnel wall structure where the train passes,
A tunnel wall 20 in which the tunnel 10 is formed;
An internal space 31 communicating with the tunnel 10 and having a constant volume formed therein; And a shielding member 35 for shielding the inner space 31, and the rigidity generated from the mass of the shielding member 35 and the rigidity related to the elasticity of air contained in the volume of the inner space 31 interact with each other. It includes a reduction unit 30 for reducing the pressure wave generated by the train,
The reduction unit is formed in a concave concave shape into the tunnel wall 20, the tunnel wall structure arranged in a plurality of groups in the longitudinal direction of the tunnel wall (20).
상기 차폐부재(35) 및 터널벽(20) 사이에 탄성부재(56)가 배치되고, 상기 차폐부재(35)는 상기 탄성부재(56)에 의해 지지되게 배치된 터널 벽체구조.
18. The method of claim 16,
An elastic member 56 is disposed between the shielding member 35 and the tunnel wall 20, and the shielding member 35 is disposed to be supported by the elastic member 56.
상기 터널벽(20) 내부로 연장된 배후공간(81)이 형성되고,
상기 배후공간(81)은 상기 개구면이 형성되고 상기 터널(10) 측을 향해 연장된 연통부(81a)와, 상기 연통부(81a)와 연결되고 상기 터널벽(20) 내측으로 연장되어 형성된 연장부(81b)를 포함하는 터널 벽체구조.
18. The method of claim 16,
A rear space 81 extending into the tunnel wall 20 is formed,
The rear space 81 has a communication portion 81a formed with the opening surface and extending toward the tunnel 10, and connected to the communication portion 81a and extended into the tunnel wall 20. Tunnel wall structure comprising an extension 81b.
터널(10)이 형성된 터널벽(20);
상기 열차에 의해 발생된 압력파를 저감시키기 위하여,
상기 터널(10)과 연통되고, 일정한 체적이 형성된 내부공간(61); 상기 내부공간(61)을 차폐시키는 차폐부재(65); 상기 내부공간(61)에 배치되어 상기 차폐부재(65)를 능동적으로 이동시키는 액추에이터(66); 상기 터널(10) 내부의 압력파를 감지하는 센서(67); 상기 센서(67)의 신호에 따라 상기 압력파의 위상과 반대되는 위상을 형성시키도록 상기 액추에이터(66)를 작동시키는 제어부(68)를 포함하는 저감유닛(60)을 포함하는 터널 벽체구조.
In the tunnel wall structure where the train passes,
A tunnel wall 20 in which the tunnel 10 is formed;
In order to reduce the pressure wave generated by the train,
An internal space 61 communicating with the tunnel 10 and having a constant volume formed therein; A shielding member 65 for shielding the internal space 61; An actuator (66) disposed in the internal space (61) to actively move the shielding member (65); A sensor 67 for detecting pressure waves inside the tunnel 10; And a reduction unit (60) comprising a control unit (68) for operating the actuator (66) to form a phase opposite to that of the pressure wave in response to a signal from the sensor (67).
상기 저감유닛은 상기 터널(10)의 길이 방향 또는 상기 터널벽(20)의 내주면을 따라 복수개가 군을 이루도록 배치된 터널 벽체구조. The method of claim 19,
The reduction unit is a tunnel wall structure arranged to form a plurality of groups along the longitudinal direction of the tunnel (10) or the inner peripheral surface of the tunnel wall (20).
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