JP2004270345A - Pressure wave damping structure for fixed construction - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure wave damping structure for a fixed construction which damps pressure waves generated when a mobile body rushes into an entrance of the fixed construction and pressure waves generated when the mobile body recedes from the entrance. <P>SOLUTION: The partition wall 5 of the fixed construction is a vertical wall separating railways 2a, 2b from each other. The partition wall 5 is set such that a midpoint of a distance L between the partition wall and each of side walls 3c, 3d almost corresponds to the center O<SB>1</SB>or O<SB>2</SB>of the railway 2a or 2b, and therefore a cross sectional form of a tunnel 3 is almost bilaterally symmetrical with respect to a train 1. As a result, when the train 1 moving along the railway 2a in a direction A rushes into a portal 3a, rush waves W<SB>5</SB>radiated in a direction C are damped compared with the case that the partition wall 5 is not arranged in the tunnel 3. In the same manner when the train 1 moving along the railway 2b in a direction B recedes from the portal 3a, receding waves W<SB>6</SB>radiated in a direction D are damped compared with the case that the partition wall 5 is not arranged in the tunnel 3. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、上下線の一方の本線を移動する移動体が固定構造物の出入口に突入するときにこの出入口から外部に放射する圧力波と、前記上下線の他方の本線を移動する移動体が前記出入口から退出するときにこの出入口から外部に放射する圧力波とを低減する圧力波低減構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２０は、トンネルに列車が突入するときに坑口から外部に放射する圧力波の概念図である。図２１は、トンネルから列車が退出するときに坑口から外部に放射する圧力波の概念図である。
図２０に示すように、列車１０１がトンネル１０３の坑口１０３ａに突入すると列車１０１の前方のトンネル１０３内に圧縮波Ｗ_１ が発生し、この圧縮波Ｗ_１ がトンネル１０３内を伝播する。その結果、パルス状の圧力波（以下、トンネル微気圧波という）Ｗ_２ が突入側の坑口１０３ａとは反対側の坑口１０３ｂから外部に放射する。また、図２１に示すように、列車１０１がトンネル１０３の坑口１０３ｂから退出すると列車１０１の後方のトンネル１０３内に圧縮波Ｗ_３ が発生し、この圧縮波Ｗ_３ がトンネル１０３内を伝播する。その結果、トンネル微気圧波Ｗ_４ が退出側の坑口１０３ｂとは反対側の坑口１０３ａから外部に放射する。このトンネル微気圧波Ｗ_２ ，Ｗ_４ は、坑口１０３ａ，１０３ｂ付近で衝撃音を発生させたり、坑口１０３ａ，１０３ｂ付近の家屋の建具などを揺らしたりして、環境問題を引き起こす場合がある。このため、このようなトンネル微気圧波Ｗ_２ ，Ｗ_４ を低減するトンネル緩衝工を、列車１０１が突入する突入側の坑口１０３ａ，１０３ｂに設置したり、列車１０１の列車先頭部の形状を先鋭化したりするなどの対策がなされている。一方、列車１０１の高速化とともに新たな問題が発生している。
【０００３】
図２０に示すように、列車１０１がトンネル１０３の坑口１０３ａに突入すると反対側の坑口１０３ｂから放射されるトンネル微気圧波Ｗ_２ だけではなく、２０Ｈｚ未満を主成分とする圧力波（以下、突入波という）Ｗ_５ が突入側の坑口１０３ａから外部に放射される。また、図２１に示すように、列車１０１がトンネル１０３の坑口１０３ｂから退出すると反対側の坑口１０３ａから放射されるトンネル微気圧波Ｗ_４ だけではなく、２０Ｈｚ未満を主成分とする圧力波Ｗ_６ （以下、退出波という）が退出側の坑口１０３ｂから外部に放射される。この突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ は、トンネル微気圧波Ｗ_２ ，Ｗ_４ と同様に坑口１０３ａ，１０３ｂ付近の家屋の建具などを揺らすなどの環境問題を引き起こす場合がある。この突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ は、振幅が列車１０１の速度の３乗に略比例し、坑口１０３ａ，１０３ｂから観測点までの距離に略反比例するような特性を有し、新幹線などの高速鉄道では環境に与える影響が大きくなる。
【０００４】
また、この突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ は、列車１０１の移動方向に対して前後方向で強さが異なり（指向性があり）、坑口１０３ａ，１０３ｂの明り側よりもトンネル１０３側に強く放射される。例えば、列車先頭部が坑口１０３ａに突入すると、先頭車両の運転席から見て前側（トンネル１０３の奥側）のほうが後側（トンネル１０３の手前側）よりも突入波Ｗ_５ が強く放射される。さらに、複線トンネルの場合には、列車１０１を中心としてトンネル１０３が左右対称ではない。このため、この突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ は、列車１０１の移動方向に対して直交する左右方向で強さが異なり（指向性があり）、トンネル１０３の中心軸線に対して列車１０１の中心軸線が偏っている側（トンネル１０３に対して列車１０１が偏っている側）に強く放射される。例えば、日本の鉄道のように列車１０１が左側通行である場合には、列車先頭部が坑口１０３ａに突入すると、列車１０１の先頭車両の運転席から見て左側のほうが右側よりも突入波Ｗ_５ が強く放射される。
【０００５】
このため、坑口から外部に向かって斜め側壁を設置したり、フランジ部やフレア部を坑口に設置したり、複線トンネル緩衝工の側壁にスリット状の開口部を設置したりして、突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ を低減するトンネル圧力波低減構造が知られている。例えば、従来の複線トンネルの圧力波低減構造は、列車の移動方向に対して前後方向の突入波及び退出波を低減するために、複線トンネル緩衝工の坑口にフランジ部を備えている（特許文献１参照）。また、従来の複線トンネル緩衝工は、列車の移動方向に対して直交する左右方向の突入波及び退出波を低減するために、この複線トンネル緩衝工の坑口に突入する側の側壁を線路の外側に拡大して、複線トンネル緩衝工の中心軸線と列車の中心軸線とを一致させている（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１１５７９５号公報（段落番号００２２及び図１）
【０００７】
【特許文献２】
特開２００２−２１５００号公報（段落番号００２２〜００２５及び図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の複線トンネル緩衝工では、フランジ部を坑口に設置したり側壁を拡大したりするため広い用地を新たに買収する必要があり経済的な負担になるという問題があった。また、従来の複線トンネル緩衝工では、突入側の列車の中心軸線と複線トンネル緩衝工の中心軸線とを一致させているが、退出側の列車の中心軸線と複線トンネル緩衝工の中心軸線とがずれている。その結果、坑口に突入する列車が発生する突入波を低減することができるが、この列車とは反対方向を走行しこの坑口から退出する列車が発生する退出波を低減することができないという問題点があった。
【０００９】
この発明の課題は、固定構造物の出入口に移動体が突入するときに発生する圧力波とこの出入口から移動体が退出するときに発生する圧力波とを低減することができる固定構造物の圧力波低減構造を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、上下線の一方の本線（２ａ）を移動する移動体（１）が固定構造物（３，７，８）の出入口（３ａ，７ａ，８ａ，８ｂ）に突入するときにこの出入口から外部に放射する圧力波（Ｗ_５ ）と、前記上下線の他方の本線（２ｂ）を移動する移動体が前記出入口から退出するときにこの出入口から外部に放射する圧力波（Ｗ_６ ）とを低減する固定構造物の圧力波低減構造であって、前記固定構造物は、前記圧力波を低減するために前記上下線の間を仕切る仕切手段（５，６）を備えることを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造（４）である。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記仕切手段は、前記固定構造物が複線トンネル（３）又は複線トンネル緩衝工（７）であるときに、これらの内部を前記上下線の間で仕切ることを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記仕切手段は、前記固定構造物が跨線橋、橋上駅又は立体交差（８）であるときに、これらの下方を前記上下線の間で仕切ることを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記仕切手段は、前記固定構造物を上り線（２ａ）側の空間（Ｓ_１ ）と下り線（２ｂ）側の空間（Ｓ_２ ）とに完全に仕切る仕切壁（５）を備えることを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記仕切手段は、前記固定構造物を上り線側の空間と下り線側の空間とに空間の一部を仕切る仕切壁を備えることを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記仕切手段は、前記固定構造物の断面形状が前記移動体を中心に略左右対称になるように上り線側の空間と下り線側の空間とを仕切る仕切壁を備えることを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項６に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記固定構造物は、前記出入口（３ａ）から内部に向かって前記上り線を覆う単線トンネル部（３ｇ）と前記下り線を覆う単線トンネル部（３ｈ）とを備え、前記仕切壁は、隣接する前記単線トンネル部の間の壁部（５）であることを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項６又は請求項７に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記仕切壁は、断面形状が略Ｙ字状又は湾曲状であることを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００１８】
請求項９の発明は、請求項４から請求項８までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記仕切壁は、長さ方向のトンネル奥側の端部に上下方向に傾斜する傾斜部（５ａ）を有することを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００１９】
請求項１０の発明は、請求項４から請求項９までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記仕切壁は、この仕切壁を貫通する複数の貫通孔（５ｂ）を有することを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００２０】
請求項１１の発明は、請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記固定構造物（３，７，８）は、前記出入口（３ａ，７ａ，８ａ，８ｂ）から外部に向かって前記上下線の外側に一対の傾斜側壁（３ｅ，３ｆ，７ｅ，７ｆ，８ｅ〜８ｈ）を備え、前記仕切手段は、前記出入口から外部に向かって前記上下線の間に前記一対の傾斜側壁と略同一形状の傾斜壁部（５ｃ，５ｄ）を有する仕切壁（５）を備えることを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００２１】
請求項１２の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記仕切手段は、前記上下線の間に流体を流して流体膜（Ｆ）を形成する流体膜形成装置（６）を備えることを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００２２】
請求項１３の発明は、請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記固定構造物は、前記圧力波を低減するために前記出入口にフランジ部（７ｇ）を備えることを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００２３】
請求項１４の発明は、請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記仕切手段は、前記固定構造物が複線トンネル（３）又は複線トンネル緩衝工（７）であるときに、前記移動体の移動方向（Ａ，Ｂ）における長さ（Ｌ_１３）が前記複線トンネル又は前記複線トンネル緩衝工の断面積と同一の断面積を有する円の半径（Ｄ_１１／２）以上であることを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００２４】
請求項１５の発明は、請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記仕切手段は、前記移動体の側面と対向する前記固定構造物の側壁（３ｃ，３ｄ，７ｃ，７ｄ）を垂直な側壁（３ｃ’ ，３ｄ’ ）に近似したときに、この垂直な側壁までの距離（Ｌ）の中間点がこの移動体の中心（Ｏ_１ ，Ｏ_２ ）と略一致する位置に設置されていることを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００２５】
請求項１６の発明は、請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記仕切手段は、前記移動体の移動方向と交差する水平方向（Ｃ，Ｄ）に放射する前記圧力波の強さが上り線側と下り線側とで異なるように、前記上り線側又は前記下り線側にずらして（ΔＬ）設置されていることを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００２６】
請求項１７の発明は、請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記移動体の移動方向と交差する方向に前記仕切手段による仕切位置（Ｐ_０ ）を可変する可変手段（９）を備えることを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００２７】
請求項１８の発明は、請求項１７に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記可変手段は、前記移動体が前記出入口に突入するときには、この移動体が突入する側の空間（Ｓ_１ ）がこの移動体を中心に略左右対称になるように前記仕切位置を可変し、前記移動体が前記出入口から退出するときには、この移動体が退出する側の空間（Ｓ_２ ）がこの移動体を中心に略左右対称になるように前記仕切位置を可変することを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００２８】
請求項１９の発明は、請求項１７又は請求項１８に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、前記可変手段は、前記上下線を移動する移動体の速度が異なるときに、速度の速い前記移動体が移動する側の空間（Ｓ_２ ）がこの移動体を中心に略左右対称になるように前記仕切位置を可変することを特徴とする固定構造物の圧力波低減構造である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の第１実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネルの斜視図である。図２は、この発明の第１実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造における仕切壁の正面図である。図３は、この発明の第１実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造における仕切壁の側面図である。図４は、この発明の第１実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造における仕切壁の設置位置を説明するための模式図である。
【００３０】
列車１は、軌道２に沿って移動する移動体である。列車１は、例えば、３００ｋｍ／ｈ以上の高速で走行する新幹線車両である。軌道２は、列車１が走行する通路（移動経路）である。軌道２は、図１に示すように、二本の本線で構成された複線であり、上り本線となる線路２ａと、下り本線となる線路２ｂとから構成されている。トンネル３は、山腹などの地中を貫通して列車１を通過させるための固定構造物（土木構造物）であり、図１及び図２に示すように線路２ａ，２ｂを一つのトンネル内に収容する複線用の鉄道トンネル（複線トンネル）である。トンネル３は、図１及び図３に示すように、列車１が突入及び退出する出入口となる坑口３ａと、図２に示すようにトンネル３の上半分を形成する半円状のアーチ部３ｂと、トンネル３の下半分の両側部分を形成する側壁３ｃ，３ｄなどから構成されている。
【００３１】
圧力波低減構造４は、線路２ａを移動する列車１がトンネル３の坑口３ａに突入するときにこの坑口３ａから外部に放射される突入波Ｗ_５ と、線路２ｂを移動する列車１がこの坑口３ａから退出するときにこの坑口３ａから外部に放射される退出波Ｗ_６ とを低減する構造である。圧力波低減構造４は、図１〜図３に示すように、トンネル３の内部を線路２ａと線路２ｂとの間で仕切る仕切壁５を備えている。
【００３２】
仕切壁５は、突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ を低減するために線路２ａと線路２ｂと間を仕切る固定構造物である。仕切壁５は、図１に示すように、列車１が線路２ａをＡ方向に移動して坑口３ａに突入したときにＣ方向に強く放射する突入波Ｗ_５ を低減し、列車１が線路２ｂをＢ方向に移動して坑口３ａから退出したときにＤ方向に強く放射する退出波Ｗ_６ を低減する。仕切壁５は、図２に示すように、トンネル３を線路２ａ側の空間Ｓ_１ と線路２ｂ側の空間Ｓ_２ とに完全に仕切る垂直な壁部であり、トンネル３と一体に構築されている。仕切壁５は、図３に示すように、トンネル３の側壁３ｃ，３ｄまでの距離Ｌの中間点が線路２ａ，２ｂの中心Ｏ_１ ，Ｏ_２ と略一致する位置に設置されている。この実施形態では、図４に示すように、列車１の側面と対向するトンネル３の湾曲した側壁３ｃ，３ｄを垂直面３ｃ’ ，３ｄ’ に近似したときに、線路２ａ，２ｂの中心Ｏ_１ ，Ｏ_２ 及び列車１の中心を通過する中心線Ｌ_１ ，Ｌ_２ 上に、垂直面３ｃ’ ，３ｄ’ と仕切壁５の側面との間の中間点が位置するようにこの仕切壁５を設置することが好ましい。仕切壁５は、図１及び図３に示すように、長さ方向の端部（仕切壁５の坑口３ａ側とは反対側（トンネル奥側）の端部）に上下方向に傾斜する傾斜部５ａを有する。
【００３３】
次に、この発明の第１実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造の作用を説明する。
図３に示すように、線路２ａをＡ方向に移動する列車１が坑口３ａに突入するとこの坑口３ａから外部に突入波Ｗ_５ が放射し、線路２ｂを走行する列車１がトンネル３の坑口３ａから退出するとこの坑口３ａから外部に退出波Ｗ_６ が放射する。このとき、図３に示すように、波面が球面状の突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ が坑口３ａから全方向に放射する。トンネル３が複線トンネルである場合には、図２に示すようにトンネル３の中心を通過する垂直な中心線Ｌ_０ に対して、線路２ａの中心Ｏ_１ （列車１の中心）を通過する垂直な中心線Ｌ_１ と、線路２ｂの中心Ｏ_２ （列車１の中心）を通過する垂直な中心線Ｌ_２ とがずれている。このため、仕切壁５が存在しない場合には、列車１を中心としてトンネル３の断面形状が左右対称ではない。
【００３４】
トンネル３に仕切壁５が存在しない場合に、図１及び図２に示すように線路２ａをＡ方向に移動する列車１が坑口３ａに突入すると、列車１に近接する側壁３ｃ側（図１に示すＣ方向）のほうが、列車１から遠隔の側壁３ｄ側（図１に示すＤ方向）よりも突入波Ｗ_５ が強く放射する。一方、トンネル３に仕切壁５が存在しない場合には、線路２ｂをＢ方向に移動する列車１が坑口３ａから退出すると、Ｄ方向のほうがＣ方向よりも突入時とは逆に退出波Ｗ_６ が強く放射する。
【００３５】
一方、図１〜図３に示すように、トンネル３に仕切壁５を設置した場合には、図２に示すように仕切壁５と側壁３ｃ，３ｄとの間の中間点が線路２ａ，２ｂの中心Ｏ_１ ，Ｏ_２ と略一致する。このため、トンネル３の空間Ｓ_１ ，Ｓ_２ では列車１を中心としてトンネル３の断面形状が左右対称に近くなる。その結果、図１に示す線路２ａをＡ方向に移動する列車１が坑口３ａに突入すると、トンネル３に仕切壁５を設置しない場合に比べて、Ｃ方向に放射する突入波Ｗ_５ が低減する。同様に、図１に示す線路２ｂをＢ方向に移動する列車１が坑口３ａから退出すると、トンネル３に仕切壁５を設置しない場合に比べて、Ｄ方向に放射する退出波Ｗ_６ が低減する。
【００３６】
なお、トンネル３に仕切壁５を設置した場合には、トンネル３に仕切壁５を設置しない場合に比べて、線路２ａをＡ方向に移動する列車１が坑口３ａに突入するときにＤ方向に放射する突入波Ｗ_５ が増加し、線路２ａをＢ方向に移動する列車１が坑口３ａから退出するときにＣ方向に放射する突入波Ｗ_５ が増加する。しかし、トンネル３に仕切壁５を設置した場合には、トンネル３に仕切壁５を設置しない場合にＣ方向から見て最も大きかった突入波Ｗ_５ が低減し、Ｄ方向から見て最も大きかった退出波Ｗ_６ が低減する。その結果、トンネル３に仕切壁５を設置した場合には、Ｃ，Ｄ方向のいずれから見ても突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ を合わせた圧力波の最大値が低減することになる。
【００３７】
この発明の第１実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造には、以下に記載するような効果がある。
（１） この第１実施形態では、突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ を低減するために線路２ａと線路２ｂと間を仕切壁５が仕切る。その結果、トンネル３の側壁３ｃ，３ｄと仕切壁５との間をいずれか一方の側に片寄ることなく列車１が走行するため、Ｃ方向に放射する突入波Ｗ_５ を低減するとともにＤ方向に放射する退出波Ｗ_６ を低減することができる。また、従来の複線トンネル緩衝工のように側壁を拡大したりする必要がなくなるため、広い用地を新たに買収する必要がなくなり経済的な負担を軽減することができる。
【００３８】
（２） この第１実施形態では、仕切壁５から側壁３ｃ，３ｄまでの距離Ｌの中間点が線路２ａ，２ｂの中心Ｏ_１ ，Ｏ_２ と略一致する位置にこの仕切壁５が設置されている。その結果、列車１を中心としてトンネル３の断面形状が略左右対称に近似するため、Ｃ方向に放射する突入波Ｗ_５ とＤ方向に放射する退出波Ｗ_６ とを低減することができる。
【００３９】
（３） この第１実施形態では、仕切壁５の長さ方向のトンネル奥側の端部に上下方向に傾斜する傾斜部５ａが形成されている。その結果、線路２ａ，２ｂを移動する列車１が傾斜部５ａの近傍を通過するときに発生する圧力変動を抑えることができる。
【００４０】
（第２実施形態）
図５は、この発明の第２実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造における仕切壁の正面図である。以下では、図１〜図３に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図５に示す仕切壁５は、トンネル３を線路２ａ側の空間Ｓ_１ と線路２ｂ側の空間Ｓ_２ とにこれらの空間Ｓ_１ ，Ｓ_２ の一部を仕切る垂直な壁部である。仕切壁５は、この仕切壁５の上端部とトンネル３のアーチ部３ｂとの間に隙間をあけて設置されており、架線を支持する支持装置（電車線支持物）Ｅを避けるように上部を開放している。この第２実施形態では、第１実施形態の効果に加えて、列車１が通過するときに発生する風圧が仕切壁５の上部の隙間を経由して裏側に回り込むため、この風圧によって仕切壁５が受ける圧力荷重を緩和させることができるとともに、仕切壁５を薄くすることができる。
【００４１】
（第３実施形態）
図６は、この発明の第３実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造における仕切壁の正面図であり、図６（Ａ）は断面形状が略Ｙ字状の仕切壁の正面図であり、図６（Ｂ）は断面形状が湾曲状の仕切壁の正面図である。
図６に示す仕切壁５は、トンネル３の断面形状が列車１を中心に略左右対称になるように線路２ａ側の空間Ｓ_１ と線路２ｂ側の空間Ｓ_２ とを仕切る壁部である。図６（Ａ）に示す仕切壁５は、上部が線路２ａ，２ｂ側に開くように断面形状が略Ｙ字状に形成されており、列車１を中心としてトンネル３の断面形状を近似的に左右対称にしている。図６（Ｂ）に示す仕切壁５は、線路２ａ，２ｂをそれぞれ覆うように断面形状が湾曲状に形成されており、図６（Ａ）に示す仕切壁５に比べて列車１を中心とするトンネル３の断面形状を一層左右対称に近づけている。この第３実施形態では、トンネル３の断面形状が列車１を中心に略左右対称になるため、Ｃ方向に強く放射する突入波Ｗ_５ とＤ方向に強く放射する退出波Ｗ_６ とを低減することができる。
【００４２】
（第４実施形態）
図７は、この発明の第４実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネルの斜視図である。
図７に示すトンネル３は、坑口３ａから外部に向かって軌道２の外側に一対の傾斜側壁３ｅ，３ｆを備えている。傾斜側壁３ｅ，３ｆは、Ｃ，Ｄ方向から見て列車先頭部がこの傾斜側壁３ｅ，３ｆと徐々に重なりながら通過するように、トンネル３と一体に構築された三角形状の部分である。傾斜側壁３ｅ，３ｆは、突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ を低減する機能を有する。仕切壁５は、坑口３ａから外部に向かって線路２ａと線路２ｂとの間に傾斜壁部５ｃを備え、この傾斜壁部５ｃは一対の傾斜側壁３ｅ，３ｆと略同一形状であり、坑口３ａ側の仕切壁５の端部に一体に構築されている。この第３実施形態では、線路２ａ，２ｂを中心として傾斜側壁３ｅ，３ｆと傾斜壁部５ｃとが左右対称になるため、Ｃ方向に放射する突入波Ｗ_５ とＤ方向に放射する退出波Ｗ_６ とを低減することができる。
【００４３】
（第５実施形態）
図８は、この発明の第５実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネルの斜視図である。
図８に示すトンネル３は、坑口３ａから内部に向かって線路２ａを覆う単線トンネル部３ｇと線路２ｂを覆う単線トンネル部３ｈと、これらの単線トンネル部３ｇ，３ｈと接続する複線トンネル部３ｉとを備えている。トンネル３は、坑口３ａから所定範囲までが眼鏡型の単線トンネル部３ｇ，３ｈであり、この所定範囲を超えるとトンネル３内で１つの複線トンネル部３ｉと合流する。仕切壁５は、隣接する単線トンネル部３ｇと単線トンネル部３ｈとの間の壁部である。この第５実施形態では、第４実施形態に比べて、トンネル３の断面形状が列車１を中心に左右対称になるため、Ｃ方向に放射する突入波Ｗ_５ とＤ方向に放射する退出波Ｗ_６ とをより一層低減することができる。
【００４４】
（第６実施形態）
図９は、この発明の第６実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造における仕切壁の断面図である。
図９に示す仕切壁５は、この仕切壁５を貫通する複数の貫通孔５ｂを有する。仕切壁５は、コンクリート製、合成樹脂製又は金属製などである。貫通孔５ｂは、列車１が通過するときに発生する風圧を低減するための開口部であり、仕切壁５の全面又は列車１の側面と対向する面にのみ形成されている。この第６実施形態では、十分な強度を有するアクリル樹脂などの合成樹脂によって仕切壁５を製造したときには、多数の貫通孔５ｂを容易に形成することができるとともに、仕切壁５の製造や設置が容易であり薄く軽量化を図ることができる。
【００４５】
（第７実施形態）
図１０は、この発明の第７実施形態にかかる固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネルの斜視図である。
図１０に示すトンネル３は、内部を線路２ａと線路２ｂとの間で仕切る流体膜形成装置６を備えている。流体膜形成装置６は、突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ を低減するために線路２ａと線路２ｂとの間に流体を流して流体膜Ｆを形成する装置である。流体膜形成装置６は、例えば、水などの液体をトンネル３の上部から平面状に落下させて水膜を形成するウォーターカーテンである。流体膜形成装置６は、図１０に示すように、アーチ部３ｂの最も高い位置から水を噴射する噴射装置６ａと、この噴射装置６ａから噴射され落下する水を線路２ａと線路２ｂとの間で回収する回収装置６ｂと、線路２ａ，２ｂを移動する列車１の突入及び退出を検出する図示しない検出装置と、この検出装置の検出結果に基づいて列車１の突入及び退出時の前後に噴射装置６ａを動作させる図示しない制御装置などを備えている。この第７実施形態では、第１実施形態の効果に加えて、線路２ａと線路２ｂとの間に建築限界から仕切壁５を設置できない場合などに適用することができる。
【００４６】
（第８実施形態）
図１１は、この発明の第８実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネルの正面図である。
図１１に示す仕切壁５は、Ｃ，Ｄ方向に放射する突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ の強さが線路２ａ側と線路２ｂ側とで異なるように、線路２ａ側又は線路２ｂ側のいずれか一方にずらして設置されている。以下では、Ｄ方向にのみ民家Ｈが存在し突入側及び退出側の列車１の速度が同一である場合を例に挙げて説明するとともに突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ の強さを強、中、弱の３段階に分けて評価する。
【００４７】
図１１に示す仕切壁５が存在しない場合には、突入波Ｗ_５ はＣ方向に強くＤ方向に弱く放射し、退出波Ｗ_６ はＣ方向に弱くＤ方向に強く放射する。また、図１１に二点鎖線で示すように、トンネル３の中心線Ｌ_０ と仕切壁５とを一致させた場合には、突入波Ｗ_５ はＣ，Ｄ方向に中程度放射し、退出波Ｗ_６ はＣ，Ｄ方向に中程度放射する。一方、図１１に実線で示すように、トンネル３の中心線Ｌ_０ から線路２ｂ方向に仕切壁５をずらした場合には、突入波Ｗ_５ がＣ方向には中程度よりもやや強くＤ方向には中程度よりもやや弱く放射し、退出波Ｗ_６ がＣ方向には中程度よりもやや強くＤ方向には中程度よりもやや弱く放射する。その結果、図１１に示すように、Ｄ方向にのみ民家Ｈが存在する場合には、トンネル３の中心線Ｌ_０ から線路２ｂ側に偏移量ΔＬだけずらして仕切壁５を設置することによって、Ｄ方向に放射する突入波Ｗ_５ を中程度よりもやや弱い程度に抑えつつ、Ｄ方向に放射する退出波Ｗ_６ のみを低減することができる。なお、図１１とは逆にＣ方向にのみ民家Ｈが存在する場合には、トンネル３の中心線Ｌ_０ から線路２ａ側にずらして仕切壁５を設置することによって、Ｃ方向に放射する突入波Ｗ_６ を中程度よりもやや弱い程度に抑えつつ、Ｃ方向に放射する突入波Ｗ_５ のみを低減することができる。
【００４８】
（第９実施形態）
図１２は、この発明の第９実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネルの正面図である。以下では、軌道２の両側（Ｃ，Ｄ方向）に民家Ｈが存在する場合を例に挙げて説明する。
図１２に示す圧力波低減構造４は、列車１の移動方向と交差する方向に流体膜形成装置６による仕切位置Ｐ_０ を可変する可変手段９を備えている。可変手段９は、列車１が坑口３ａに突入するときには、この列車１が突入する側の空間Ｓ_１ がこの列車１を中心に略左右対称になるように仕切位置Ｐ_０ を可変（Ｃ方向に移動）する。可変手段９は、列車１が坑口３ａから退出するときには、この列車１が退出する側の空間Ｓ_２ がこの列車１を中心に略左右対称になるように仕切位置Ｐ_０ を可変（Ｄ方向に移動）する。一般に、図１２に二点鎖線で示すように、トンネル３の中心線Ｌ_０ と仕切位置Ｐ_０ とを一致させた場合には、空間Ｓ_１ ，Ｓ_２ 内をそれぞれ通過する列車１に対して各空間Ｓ_１ ，Ｓ_２ は厳密には左右対称ではない。しかし、トンネル３の中心線Ｌ_０ から線路２ａ，２ｂのいずれか一方の側に仕切位置Ｐ_０ をずらした場合には、列車１に対して空間Ｓ_１ ，Ｓ_２ のいずれか一方をより左右対称に近づけることができる。例えば、図１２に示すように、軌道２ｂを移動する列車１が坑口３ａから退出するときには、可変手段９が流体膜形成装置６の噴射位置を調整して流体膜Ｆによる仕切位置Ｐ_０ を仕切位置Ｐ_１ に偏移量ΔＬだけ変化させる。その結果、列車１を中心として空間Ｓ_２ が左右対称に近づくため、退出波Ｗ_６ を低減することができる。
【００４９】
また、可変手段９は、上下線を移動する列車１の速度が異なるときには、速度の速い列車１が移動する空間Ｓ_１ 又は空間Ｓ_２ がこの列車１を中心に左右対称になるように仕切位置Ｐ_０ を可変する。例えば、軌道２ｂを移動する列車１が軌道２ａを移動する列車１よりも速度が速いときには、図１２に示すように可変手段９が流体膜形成装置６の噴射位置を調整して仕切位置Ｐ_０ を仕切位置Ｐ_１ に変化させる。その結果、列車１を中心として空間Ｓ_２ が左右対称に近づくため、速度の速い列車１による退出波Ｗ_６ を低減することができる。
【００５０】
（第１０実施形態）
図１３は、この発明の第１０実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネル緩衝工の斜視図である。
図１３に示すトンネル緩衝工７は、トンネル微気圧波Ｗ_２ ，Ｗ_４ を低減するためにトンネル３の坑口３ａを覆う固定構造物（土木構造物）であり、線路２ａ，２ｂを一つのトンネル覆工内に収容する複線用のトンネル緩衝工（複線トンネル緩衝工）である。トンネル緩衝工７は、坑口３ａの外部に軌道２に沿ってトンネル３を延長するように構築されておりコンクリート製、鉄筋コンクリート製又は鋼板製である。トンネル緩衝工７は、列車１が突入及び退出する出入口７ａと、図１３に示すようにトンネル緩衝工７の上側部分を形成する天部７ｂと、トンネル緩衝工７の側面部分を形成する側壁７ｃ，７ｄなどから構成されている。トンネル緩衝工７は、このトンネル緩衝工７の内部を線路２ａと線路２ｂとの間で仕切る仕切壁５を備えており、この仕切壁５はトンネル緩衝工７と一体に構築されている。この第１０実施形態では、第１実施形態の効果に加えてトンネル微気圧波Ｗ_２ ，Ｗ_４ を低減することができる。
【００５１】
（第１１実施形態）
図１４は、この発明の第１１実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネル緩衝工の斜視図である。
図１４に示すトンネル緩衝工７は、出入口７ａから外部に向かって軌道２の外側に一対の傾斜側壁７ｅ，７ｆを備えている。傾斜側壁７ｅ，７ｆは、図７に示す傾斜側壁３ｅ，３ｆと同一の構造及び機能を有し、側壁７ｃ，７ｄと一体に構築された三角形状の部分である。仕切壁５は、出入口７ａから外部に向かって線路２ａと線路２ｂとの間に傾斜壁部５ｃを備え、この傾斜壁部５ｃは一対の傾斜側壁７ｅ，７ｆと略同一形状であり、出入口７ａ側の仕切壁５の端部に一体に構築されている。この第１１実施形態には、第４実施形態と同様の効果がある。
【００５２】
（第１２実施形態）
図１５は、この発明の第１２実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネル緩衝工の斜視図である。
図１５に示すトンネル緩衝工７は、突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ を低減するために出入口７ａにフランジ部７ｇを備えており、このフランジ部７ｇは突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ を低減する機能を有する。フランジ部７ｇは、線路２ａをＡ方向に移動する列車１が出入口７ａに突入したときに列車先頭部の運転席から見て前側（山側）に放射する突入波Ｗ_５ を低減するとともに、線路２ｂをＢ方向に移動する列車１が出入口７ａから退出したときに列車先頭部の運転席から見て後側（山側）に放射する退出波Ｗ_６ を低減する。フランジ部７ｇは、天部７ｂ及び側壁７ｃ，７ｄの出入口７ａ側の端部に一体に構築されている。この第１２実施形態では、仕切壁５によってＣ，Ｄ方向に放射する突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ を低減することができるとともに、フランジ部７ｇによってＡ，Ｂ方向に放射する突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ も低減することができる。
【００５３】
（第１３実施形態）
図１６は、この発明の第１３実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備える明り区間構造物の斜視図である。
図１６に示す固定構造物８は、トンネル区間以外の高架橋区間や土路盤区間などの明り区間に設けられた建築物（土木構造物）であり、軌道２に対して略直交して構築されている。固定構造物８は、例えば、軌道２を越えるためにこの軌道２上に架け渡した跨線橋や立体交差、軌道２上に駅本屋が配置された橋上駅などである。固定構造物８は、列車１が突入及び退出する出入口８ａ，８ｂと、軌道２の外側に構築された橋脚や脚台などの脚部８ｃ，８ｄと、出入口８ａから外部に向かって軌道２の外側に構築された一対の傾斜側壁８ｅ，８ｆと、出入口８ｂから外部に向かって軌道２の外側に構築された一対の傾斜側壁８ｇ，８ｈとから構成されている。傾斜側壁８ｅ〜８ｈは、Ｃ，Ｄ方向から見て列車先頭部がこれらの傾斜側壁８ｅ〜８ｈと徐々に重なりながら通過するように、脚部８ｃ，８ｄと一体に構築された三角形状の部分である。傾斜側壁８ｅ〜８ｈは、列車１が固定構造物８の近傍を通過して出入口８ａ，８ｂに突入したりこの出入口８ａ，８ｂから退出したりしたときに、この出入口８ａ，８ｂから外部に放射する突入波（通過波）Ｗ_５ 及び退出波（通過波）Ｗ_６ を低減する機能を有する。固定構造物８は、この固定構造物８の下方を線路２ａと線路２ｂとの間で仕切る仕切壁５を備え、この仕切壁５は出入口８ａ，８ｂから外部に向かって線路２ａと線路２ｂとの間に傾斜壁部５ｃ，５ｄを備える。傾斜壁部５ｃは、一対の傾斜側壁８ｅ，８ｆと略同一形状であり、傾斜壁部５ｄは一対の傾斜側壁８ｇ，８ｈと略同一形状であり、傾斜壁部５ｃ，５ｄは仕切壁５の両端部に一体に構築されている。この第１３実施形態には、第１１実施形態と同様の効果がある。
【００５４】
【実施例】
次に、この発明の実施例について説明する。
図１７は、この発明の実施例に係る固定構造物の圧力波低減構造の効果を確認するための模型実験装置の構成図である。図１８は、トンネルに仕切壁を入れた状態とトンネルに仕切壁を入れない状態の圧力波の測定結果を示すグラフであり、図１８（Ａ）は列車が偏っている側で測定した圧力波の時間変化を示し、図１８（Ｂ）は列車が偏っている側とは反対側で測定した圧力波の時間変化を示す。図１９は、トンネルに仕切壁を入れた状態とトンネルに仕切壁を入れない状態のトンネル内の圧縮波の測定結果を示すグラフであり、図１９（Ａ）は圧力の時間変化を示し、図１９（Ｂ）は圧力勾配の時間変化を示す。なお、図１８及び図１９に示す細線は仕切壁を入れない状態（対策前）の測定結果であり、太線は仕切壁を入れた状態（対策後）の測定結果である。
【００５５】
模型実験装置２０は、トンネル３０に列車１０を突入させたときに発生する圧力波を測定するための装置である、模型実験装置２０は、図１７に示すように、列車１を模擬した列車１０と、トンネル３を模擬したトンネル３０と、仕切壁５を模擬した仕切壁５０とを備えており、実物の１／１００の大きさで設計されている。ここで、図１７に示すＯ_１１は、トンネル中心軸であり、Ｏ_１２はこのトンネル中心軸Ｏ_１１と平行な列車中心軸であり、Ｏ_１３はトンネル３０の坑口３０ａを通過してトンネル中心軸Ｏ_１１及び列車中心軸Ｏ_１２と直交する軸線である。Ｄ_１１は、トンネル直径（１００ｍｍ）である。Ｌ_１１は、トンネル中心軸Ｏ_１１から点Ｐ_１１，Ｐ_１２までの距離（４００ｍｍ）であり、Ｌ_１２はトンネル３０の坑口３０ａから点Ｐ_１３までの距離（１０００ｍｍ）である。Ｌ_１３は、列車１０の移動方向（Ａ方向）における仕切壁５０の長さ（２００ｍｍ）である。すなわち、Ｌ_１３＝２Ｄ_１１である。図１７に示すように、列車１０はトンネル中心軸Ｏ_１１から僅かにずれた列車中心軸Ｏ_１２に沿って３５０ｋｍ／ｈで移動し、仕切壁５０はトンネル中心軸Ｏ_１１から僅かにずれた位置に設置されている。点Ｐ_１１は、トンネル中心軸Ｏ_１１に対して列車１０が偏心している側（近接側）に放射する突入波Ｗ_５ の測定点であり、点Ｐ_１２はトンネル中心軸Ｏ_１１に対して列車１０が偏心している側とは反対側（遠隔側）に放射する突入波Ｗ_５ の測定点であり、点Ｐ_１３はトンネル３０内に発生する圧縮波Ｗ_１ の測定点である。
【００５６】
図１８に示すように、仕切壁５０を入れない状態でトンネル３０に列車１０を突入させると点Ｐ_１１では強い圧力波が測定されており点Ｐ_１２では弱い圧力波が測定されている。しかし、図１７に示すように、トンネル３０に仕切壁５０を入れた状態でこのトンネル３０に列車１０を突入させると、点Ｐ_１１側の圧力波が低減して点Ｐ_１２側の圧力波が増加する。その結果、軸線Ｏ_１３方向における突入波Ｗ_５ の指向性が緩和されることが確認された。また、図１９に示すように、仕切壁５０を入れない状態と仕切壁５０を入れた状態とでは、トンネル微気圧波Ｗ_２ の原因となる圧縮波Ｗ_１ 及びこの圧縮波Ｗ_１ の時間変化を表す圧力勾配に差がほとんど見られなかった。その結果、図１７に示すように、トンネル直径Ｄ_１１の２倍の長さＬの仕切壁５０をトンネル３０内に設置した場合には、トンネル微気圧波Ｗ_２ が増大しないことが確認された。
【００５７】
この実施例では、図１７に示すように、Ｌ_１３＝２Ｄ_１１に設定しているが仕切壁５０の長さＬをこの値と厳密に一致させる必要はなく、Ｌ_１３≧Ｄ_１１／２であれば突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ を低減することができる。実際の複線トンネル又は複線トンネル緩衝工では、これらの断面が正確な円形や四角形ではなく円形や四角形に近似した形状である。このため、列車１の移動方向における仕切壁５の長さを、複線トンネル又は複線トンネル緩衝工の断面積と同一の断面積を有する円の半径以上に設定することが好ましい。また、トンネル３０内に仕切壁５０を設置すると列車１０側から見るとトンネル断面積が小さくなるので、トンネル３０内に発生する圧縮波Ｗ_１ が増大して、結果的に坑口３０ａとは反対側の坑口３０ｂから発生するトンネル微気圧波Ｗ_２ が増大するおそれがある。しかし、突入時の圧縮波Ｗ_１ の波面の長さはトンネル直径Ｄ_１１の数倍程度に及ぶ（おおむねトンネル直径Ｄ_１１／突入マッハ数Ｍ）ため、圧縮波Ｗ_１ の波面の長さよりも長さＬ_１３を短く設定（Ｌ_１３≦Ｄ_１１／Ｍ，マッハ数Ｍ＝０．２の場合Ｌ_１３≦５Ｄ_１１）すれば仕切壁５０の反対側に圧力が回り込み、トンネル３０内に発生する圧縮波Ｗ_１ がほとんど増大しないと考えられる。一方、長さＬ_１３を非常に長く設定（Ｌ_１３≧Ｄ_１１／Ｍ，マッハ数Ｍ＝０．２の場合Ｌ_１３≧５Ｄ_１１）すると突入波Ｗ_５ 及び退出波Ｗ_６ の低減効果が一定値に収束するが、トンネル断面積が小さくなったのと同等になるためトンネル微気圧波Ｗ_２ が増大する可能性がある。この場合には、図１３〜図１５に示すように、坑口３ａにトンネル緩衝工７を設置したり、トンネル３内にバラストを散布したりする他の圧力波低減対策を採用することによって、距離Ｌ_１３をＤ_１１／Ｍ以上に設定することができる。
【００５８】
（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
（１） この実施形態では、移動体として列車（鉄道車両）１を例に挙げて説明したがこれに限定するものではない。例えば、高速で走行する磁気浮上式鉄道や自動車などの移動体についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、軌道２が複線である場合を例に挙げて説明したが、軌道２が複々線である場合についてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、仕切壁５に直線状の傾斜部５ａを形成しているが、この傾斜部５ａを曲線状に形成してもよい。
【００５９】
（２） この実施形態では、１枚の仕切壁５を設置した場合を例に挙げて説明したが、仕切壁５を２枚以上設置したり仕切壁５に厚みをもたせたりすることもできる。例えば、第１実施形態では、仕切壁５と側壁３ｃ，３ｄとの位置関係を説明したが、図４に示すように仕切壁５が非常に厚い壁になるような場合には、間隔をあけて仕切壁５を二枚設置することもできる。また、この実施形態では、仕切壁５に傾斜部５ａを形成した場合を例に挙げて説明したがこの傾斜部５ａを省略することもできる。
【００６０】
（３） この第２実施形態では、空間Ｓ_１ ，Ｓ_２ の上部を除きこれらの空間Ｓ_１ ，Ｓ_２ を仕切壁５によって仕切っているが空間Ｓ_１ ，Ｓ_２ の中間部又は下部を除きこれらの空間Ｓ_１ ，Ｓ_２ を仕切壁５によって仕切ることもできる。また、この第４実施形態、第１１実施形態及び第１３実施形態では、傾斜側壁３ｅ，３ｆ，７ｅ，７ｆ，８ｅ〜８ｈを三角形状に形成した場合を例に挙げて説明したが、厳密に三角形状である必要はなく三角形の斜辺の部分を曲線状に形成してもよい。
【００６１】
（４） この第７実施形態では、流体膜形成装置６としてウォーターカーテンを例に挙げて説明したが、空気などの気体をトンネル３の上部と下部との間に平面状に噴射して空気層を形成するエアカーテンなどの流体膜形成装置についてもこの発明を適用することができる。また、この第７実施形態では、列車１の突入及び退出の前後に水を噴射する場合を例に挙げて説明したが、常時水を噴射した状態にすることもできる。さらに、この第９実施形態では、流体膜形成装置６の流体膜Ｆによる仕切位置Ｐ_０ を可変手段９によって可変する場合を例に挙げて説明したが、駆動機構部などの可変手段によって仕切壁５を駆動して仕切位置を可変することもできる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によると、固定構造物の出入口に移動体が突入するときに発生する圧力波とこの出入口から移動体が退出するときに発生する圧力波とを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネルの斜視図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造における仕切壁の正面図である。
【図３】この発明の第１実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造における仕切壁の側面図である。
【図４】この発明の第１実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造における仕切壁の設置位置を説明するための模式図である。
【図５】この発明の第２実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造における仕切壁の正面図である。
【図６】この発明の第３実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造における仕切壁の正面図であり、（Ａ）は断面形状が略Ｙ字状の仕切壁の正面図であり、（Ｂ）は断面形状が湾曲状の仕切壁の正面図である。
【図７】この発明の第４実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネルの斜視図である。
【図８】この発明の第５実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネルの斜視図である。
【図９】この発明の第６実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造における仕切壁の断面図である。
【図１０】この発明の第７実施形態にかかる固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネルの斜視図である。
【図１１】この発明の第８実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネルの正面図である。
【図１２】この発明の第９実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネルの正面図である。
【図１３】この発明の第１０実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネル緩衝工の斜視図である。
【図１４】この発明の第１１実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネル緩衝工の斜視図である。
【図１５】この発明の第１２実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備えるトンネル緩衝工の斜視図である。
【図１６】この発明の第１３実施形態に係る固定構造物の圧力波低減構造を備える明り区間構造物の斜視図である。
【図１７】この発明の実施例に係る固定構造物の圧力波低減構造の効果を確認するための模型実験装置の構成図である。
【図１８】トンネルに仕切壁を入れた状態とトンネルに仕切壁を入れない状態の圧力波の測定結果を示すグラフであり、（Ａ）は列車が偏っている側で測定した圧力波の時間変化を示し、（Ｂ）は列車が偏っている側とは反対側で測定した圧力波の時間変化を示す。
【図１９】トンネルに仕切壁を入れた状態とトンネルに仕切壁を入れない状態のトンネル内の圧縮波の測定結果を示すグラフであり、（Ａ）は圧力の時間変化を示し、（Ｂ）は圧力勾配の時間変化を示す。
【図２０】トンネルに列車が突入するときに坑口から外部に放射する圧力波の概念図である。
【図２１】トンネルから列車が退出するときに坑口から外部に放射する圧力波の概念図である。
【符号の説明】
１ 列車（移動体）
２ 軌道
２ａ，２ｂ 線路
３ トンネル（固定構造物）
３ａ 坑口（出入口）
３ｂ アーチ部
３ｃ，３ｄ 側壁
３ｅ，３ｆ 傾斜側壁
３ｇ，３ｈ 単線トンネル部
３ｉ 複線トンネル部
４ 圧力波低減構造
５ 仕切壁（仕切手段）
５ａ 傾斜部
５ｂ 貫通孔
５ｃ，５ｄ 傾斜壁部
６ 流体膜形成装置（仕切手段）
６ａ 噴射装置
６ｂ 回収装置
７ トンネル緩衝工（固定構造物）
７ａ 出入口
７ｃ，７ｄ 側壁
７ｅ，７ｆ 傾斜側壁
７ｇ フランジ部
８ 固定構造物
８ａ，８ｂ 出入口
８ｃ，８ｄ 脚部
８ｅ，８ｆ，８ｇ，８ｈ 傾斜側壁
９ 可変手段
Ｌ 距離
Ｌ_０ ，Ｌ_１ ，Ｌ_２ 中心線
ΔＬ 偏移量
Ｌ_１３ 長さ
Ｅ 支持装置
Ｆ 流体膜
Ｐ_０ ，Ｐ_１ 仕切位置
Ｓ_１ ，Ｓ_２ 空間
Ｏ_１ ，Ｏ_２ 線路の中心
Ｗ_１ ，Ｗ_３ 圧縮波
Ｗ_２ ，Ｗ_４ トンネル微気圧波
Ｗ_５ 突入波（圧力波）
Ｗ_６ 退出波（圧力波）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, when a moving body moving on one main line of the upper and lower lines enters the entrance of the fixed structure, a pressure wave radiating from the entrance to the outside, and a moving body moving on the other main line of the upper and lower lines, The present invention relates to a pressure wave reducing structure that reduces pressure waves radiated from the entrance to the outside when exiting from the entrance.
[0002]
[Prior art]
FIG. 20 is a conceptual diagram of a pressure wave radiated from a wellhead to the outside when a train enters a tunnel. FIG. 21 is a conceptual diagram of a pressure wave radiated from a wellhead to the outside when a train exits a tunnel.
As shown in FIG. 20, when the train 101 enters the tunnel 103a of the tunnel 103, the compression wave W ₁ Is generated, and this compression wave W ₁ Propagates through the tunnel 103. As a result, a pulse-like pressure wave (hereinafter referred to as a tunnel micro-pressure wave) W ₂ Is radiated to the outside from a well 103b on the opposite side to the well 103a on the entry side. As shown in FIG. 21, when the train 101 exits from the well 103b of the tunnel 103, the compression wave W ₃ Is generated, and this compression wave W ₃ Propagates through the tunnel 103. As a result, the tunnel micro-pressure wave W ₄ Are radiated to the outside from the well 103a on the opposite side from the well 103b on the exit side. This tunnel micro-pressure wave W ₂ , W ₄ May generate an impact sound near the pits 103a, 103b, or shake the fittings of a house near the pits 103a, 103b to cause an environmental problem. Therefore, such a tunnel micro-pressure wave W ₂ , W ₄ For example, measures such as installing a tunnel buffer for reducing the number of tunnels at the entrances 103a and 103b on the entry side where the train 101 enters, or sharpening the shape of the train head of the train 101 are taken. On the other hand, a new problem has occurred with the speeding up of the train 101.
[0003]
As shown in FIG. 20, when the train 101 enters the tunnel 103a of the tunnel 103, the tunnel micro-pressure wave W radiated from the opposite tunnel 103b. ₂ Pressure wave (hereinafter referred to as rush wave) W whose main component is less than 20 Hz ₅ Is radiated to the outside from the entrance 103a on the entry side. Also, as shown in FIG. 21, when the train 101 exits from the tunnel 103b of the tunnel 103, the tunnel micro-pressure wave W radiated from the opposite tunnel 103a. ₄ Pressure wave W whose main component is less than 20 Hz ₆ (Hereinafter referred to as an exit wave) is radiated from the exit side entrance 103b to the outside. This rush wave W ₅ And egress wave W ₆ Is the tunnel micro-pressure wave W ₂ , W ₄ In the same manner as described above, environmental problems such as shaking of fittings of houses near the wellheads 103a and 103b may be caused. This rush wave W ₅ And egress wave W ₆ Has such a characteristic that the amplitude is substantially proportional to the cube of the speed of the train 101 and is substantially inversely proportional to the distance from the pits 103a and 103b to the observation point. In a high-speed railway such as a bullet train, the influence on the environment becomes large. .
[0004]
Also, this rush wave W ₅ And egress wave W ₆ Is different in intensity in the front-rear direction with respect to the moving direction of the train 101 (has directivity), and is radiated more strongly to the tunnel 103 side than the light side of the pits 103a, 103b. For example, when the head of the train enters the entrance 103a, the rush wave W on the front side (the back side of the tunnel 103) is more intense than on the back side (the front side of the tunnel 103) as viewed from the driver's seat of the leading car. ₅ Is strongly radiated. Furthermore, in the case of a double track tunnel, the tunnel 103 is not symmetric about the train 101. Therefore, this rush wave W ₅ And egress wave W ₆ Is different in strength in the right and left direction perpendicular to the moving direction of the train 101 (has directivity), and the side where the center axis of the train 101 is deviated from the center axis of the tunnel 103 (with respect to the tunnel 103). It is strongly radiated to the side where the train 101 is biased. For example, in a case where the train 101 is traveling on the left side like a Japanese railway, when the head of the train enters the entrance 103a, the rush wave W on the left side is greater than the right side when viewed from the driver's seat of the leading vehicle of the train 101. ₅ Is strongly radiated.
[0005]
For this reason, an inclining wave W is installed by installing a diagonal side wall from the wellhead to the outside, installing a flange portion and a flare portion at the wellhead, and installing a slit-shaped opening on the side wall of the double-track tunnel damper. ₅ And egress wave W ₆ There is known a tunnel pressure wave reducing structure for reducing the pressure. For example, a conventional pressure wave reducing structure of a double track tunnel has a flange portion at a pit of a double track tunnel buffer in order to reduce rush waves and exit waves in the front-back direction with respect to the moving direction of the train (Patent Document 1). 1). In addition, in order to reduce rush waves and exit waves in the left-right direction perpendicular to the moving direction of the train, the conventional double-track tunnel buffer works by attaching the side wall of the double-track tunnel buffer into the entrance of the tunnel outside the track. The central axis of the double-track tunnel shock absorber is aligned with the central axis of the train (see Patent Document 2).
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-115795 A (paragraph number 0022 and FIG. 1)
[0007]
[Patent Document 2]
JP-A-2002-21500 (paragraph numbers 0022 to 0025 and FIG. 1)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional double-track tunnel damper, there is a problem that it is necessary to acquire a wide land newly to install a flange portion at a wellhead and enlarge a side wall, which is an economic burden. Also, in the conventional double-track tunnel buffer, the center axis of the entry-side train and the central axis of the double-track tunnel buffer match, but the central axis of the exit train and the central axis of the double-track tunnel buffer are aligned. It is out of alignment. As a result, it is possible to reduce the rush wave generated by the train entering the pit, but it is not possible to reduce the exit wave generated by the train traveling in the opposite direction to the train and exiting the pit. was there.
[0009]
An object of the present invention is to reduce a pressure wave generated when a moving body enters the entrance of a fixed structure and a pressure wave generated when the moving body exits from the entrance and exit of the fixed structure. It is to provide a wave reduction structure.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the above-mentioned problems by the following means.
Note that description will be given with reference numerals corresponding to the embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this embodiment.
According to the first aspect of the invention, when the moving body (1) moving on one of the main lines (2a) of the upper and lower lines enters the entrances (3a, 7a, 8a, 8b) of the fixed structure (3, 7, 8). The pressure wave (W ₅ ) And a pressure wave (W) radiated from the entrance to the outside when a moving body moving on the other main line (2b) of the upper and lower lines exits from the entrance. ₆ ), Wherein the fixed structure is provided with partition means (5, 6) for separating the upper and lower lines to reduce the pressure wave. Pressure wave reducing structure (4) of the fixed structure.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the pressure wave reducing structure for a fixed structure according to the first aspect, the partitioning means is provided when the fixed structure is a double-track tunnel (3) or a double-track tunnel buffer (7). And a pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by partitioning the inside between the upper and lower lines.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the pressure wave reducing structure for a fixed structure according to the first aspect, when the fixed structure is an overpass, a bridge station, or a grade separation (8), A pressure wave reducing structure for a fixed structure, wherein a lower part is partitioned between the upper and lower lines.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the pressure wave reducing structure for a fixed structure according to any one of the first to third aspects, the partitioning means connects the fixed structure to an upward line (2a). Space (S ₁ ) And the space (S ₂ ) Is provided with a partition wall (5) for completely separating the pressure wave from the fixed structure.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the pressure wave reducing structure for a fixed structure according to any one of the first to third aspects, the partitioning means moves the fixed structure to a space on an up line and a down line. A pressure wave reducing structure for a fixed structure, comprising a partition wall for partitioning a part of the space from a space on the line side.
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, in the pressure wave reducing structure for a fixed structure according to any one of the first to fifth aspects, the partitioning means is configured such that a cross-sectional shape of the fixed structure corresponds to the moving body. A pressure wave reducing structure for a fixed structure, comprising: a partition wall that partitions a space on an up line and a space on a down line so as to be substantially symmetrical at the center.
[0016]
The invention according to claim 7 is the pressure wave reducing structure for a fixed structure according to claim 6, wherein the fixed structure is a single-line tunnel portion (3g) that covers the upward line from the entrance (3a) toward the inside. And a single line tunnel portion (3h) covering the down line, wherein the partition wall is a wall portion (5) between the adjacent single line tunnel portions. It is.
[0017]
According to an eighth aspect of the present invention, in the pressure wave reducing structure of the fixed structure according to the sixth or seventh aspect, the partition wall has a substantially Y-shaped or curved cross-sectional shape. It is a pressure wave reduction structure of a structure.
[0018]
According to a ninth aspect of the present invention, in the pressure wave reducing structure for a fixed structure according to any one of the fourth to eighth aspects, the partition wall is vertically arranged at an end portion on a depth side of the tunnel in a length direction. It is a pressure wave reduction structure of a fixed structure characterized by having an inclined portion (5a) inclined in the direction.
[0019]
According to a tenth aspect of the present invention, in the pressure wave reducing structure for a fixed structure according to any one of the fourth to ninth aspects, the partition wall includes a plurality of through holes (5b) penetrating the partition wall. ) Is a pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by having the following.
[0020]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the pressure wave reducing structure for a fixed structure according to any one of the first to tenth aspects, the fixed structure (3, 7, 8) is connected to the entrance (3a). , 7a, 8a, 8b) and a pair of inclined side walls (3e, 3f, 7e, 7f, 8e to 8h) outside the upper and lower lines from the outside to the outside. A pressure wave reducing structure for a fixed structure, comprising a partition wall (5) having an inclined wall portion (5c, 5d) having substantially the same shape as the pair of inclined side walls between the upper and lower lines.
[0021]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the pressure wave reducing structure for a fixed structure according to any one of the first to third aspects, the partition means flows a fluid between the upper and lower lines to form a fluid film. A pressure wave reducing structure for a fixed structure, comprising a fluid film forming device (6) for forming (F).
[0022]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the pressure wave reducing structure for a fixed structure according to any one of the first to twelfth aspects, the fixed structure is provided at the entrance to reduce the pressure wave. A pressure wave reducing structure for a fixed structure, comprising a flange portion (7g).
[0023]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the pressure wave reducing structure for a fixed structure according to any one of the first to thirteenth aspects, the partitioning means may be configured such that the fixed structure is a double-track tunnel (3) or a double-track. In the case of the tunnel buffer (7), the length (L) in the moving direction (A, B) of the moving body _Thirteen ) Is the radius (D) of a circle having the same cross-sectional area as that of the double-track tunnel or the double-track tunnel buffer. ₁₁ / 2) It is a pressure wave reduction structure of a fixed structure characterized by being above.
[0024]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the pressure wave reducing structure for a fixed structure according to any one of the first to fourteenth aspects, the partitioning means faces the side surface of the moving body. When the side wall (3c, 3d, 7c, 7d) is approximated to the vertical side wall (3c ', 3d'), the midpoint of the distance (L) to the vertical side wall is the center (O) of the moving body. ₁ , O ₂ ) Is a pressure wave reducing structure of a fixed structure, which is installed at a position substantially coinciding with the pressure wave.
[0025]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the pressure wave reducing structure for a fixed structure according to any one of the first to fourteenth aspects, the partitioning means includes a horizontal direction intersecting a moving direction of the moving body ( (C, D), wherein the pressure waves are shifted (ΔL) to the up line or the down line so that the intensity of the pressure wave radiated to the up line and the down line is different. FIG.
[0026]
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the pressure wave reducing structure for a fixed structure according to any one of the first to sixteenth aspects, a partitioning position by the partitioning means in a direction intersecting a moving direction of the moving body. (P ₀ The pressure wave reducing structure of the fixed structure is provided with a variable means (9) for changing the pressure wave.
[0027]
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the pressure wave reducing structure for a fixed structure according to the seventeenth aspect, when the movable body enters the entrance, the variable means includes a space (S) on which the movable body enters. ₁ ) Changes the partitioning position so as to be substantially symmetric about the moving body, and when the moving body exits from the entrance, the space (S) on the side from which the moving body exits ₂ ) Is a pressure wave reducing structure of a fixed structure, wherein the partitioning position is changed so as to be substantially symmetric about the moving body.
[0028]
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the pressure wave reducing structure of the fixed structure according to the seventeenth or eighteenth aspect, the variable means increases the speed when the moving body moving on the vertical line has a different speed. The space (S ₂ ) Is a pressure wave reducing structure of a fixed structure, wherein the partitioning position is changed so as to be substantially symmetric about the moving body.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a tunnel including a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view of a partition wall in the pressure wave reducing structure of the fixed structure according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a side view of a partition wall in the pressure wave reducing structure of the fixed structure according to the first embodiment of the present invention. Drawing 4 is a mimetic diagram for explaining an installation position of a partition in a pressure wave reduction structure of a fixed structure concerning a 1st embodiment of this invention.
[0030]
The train 1 is a moving body that moves along the track 2. The train 1 is, for example, a Shinkansen vehicle running at a high speed of 300 km / h or more. The track 2 is a passage (moving route) on which the train 1 runs. As shown in FIG. 1, the track 2 is a double track composed of two main lines, and is composed of a line 2a serving as an up main line and a line 2b serving as a down main line. The tunnel 3 is a fixed structure (civil structure) for passing the train 1 through the ground such as a hillside, and as shown in FIGS. 1 and 2, the tracks 2a and 2b are provided in one tunnel. This is a double-track railway tunnel (double-track tunnel). As shown in FIGS. 1 and 3, the tunnel 3 has a wellhead 3 a serving as an entrance into and out of which the train 1 enters and exits, and a semicircular arch 3 b forming the upper half of the tunnel 3 as shown in FIG. 2. And the side walls 3c, 3d forming the lower half both sides of the tunnel 3.
[0031]
The pressure wave reducing structure 4 is a rush wave W radiated to the outside from the tunnel 3a when the train 1 traveling on the track 2a enters the tunnel 3a. ₅ When the train 1 traveling on the track 2b exits from the well 3a, the exit wave W radiated to the outside from the well 3a ₆ And a structure that reduces As shown in FIGS. 1 to 3, the pressure wave reducing structure 4 includes a partition wall 5 that partitions the inside of the tunnel 3 between the line 2a and the line 2b.
[0032]
The partition wall 5 has a rush wave W ₅ And egress wave W ₆ This is a fixed structure that separates the line 2a from the line 2b in order to reduce the noise. As shown in FIG. 1, the partition wall 5 has a rush wave W that radiates strongly in the C direction when the train 1 moves on the track 2a in the A direction and enters the pit 3a. ₅ And the exit wave W that radiates strongly in the D direction when the train 1 moves on the track 2b in the B direction and exits from the wellhead 3a ₆ To reduce. As shown in FIG. 2, the partition wall 5 connects the tunnel 3 to the space S on the line 2a side. ₁ And the space S on the track 2b side ₂ This is a vertical wall that completely separates the tunnel 3 and is constructed integrally with the tunnel 3. As shown in FIG. 3, the partition wall 5 has an intermediate point of a distance L to the side walls 3c and 3d of the tunnel 3 at the center O of the lines 2a and 2b. ₁ , O ₂ It is installed at a position that approximately matches. In this embodiment, as shown in FIG. 4, when the curved side walls 3c, 3d of the tunnel 3 facing the side surface of the train 1 are approximated to the vertical surfaces 3c ′, 3d ′, the center O of the tracks 2a, 2b is obtained. ₁ , O ₂ And a center line L passing through the center of train 1 ₁ , L ₂ It is preferable that the partition wall 5 is installed so that an intermediate point between the vertical surfaces 3c 'and 3d' and the side surface of the partition wall 5 is located thereon. As shown in FIGS. 1 and 3, the partition wall 5 has an inclined portion that is vertically inclined at an end in the longitudinal direction (an end of the partition wall 5 on the side opposite to the wellhead 3 a side (the back side of the tunnel)). 5a.
[0033]
Next, the operation of the pressure wave reducing structure of the fixed structure according to the first embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 3, when the train 1 traveling in the direction A along the track 2a enters the pit 3a, a rush wave W rushes outward from the pit 3a. ₅ When the train 1 traveling on the track 2b exits from the pit 3a of the tunnel 3, the wave W ₆ Radiates. At this time, as shown in FIG. ₅ And egress wave W ₆ Radiates in all directions from the wellhead 3a. When the tunnel 3 is a double track tunnel, a vertical center line L passing through the center of the tunnel 3 as shown in FIG. ₀ , The center O of the line 2a ₁ Vertical center line L passing through (center of train 1) ₁ And the center O of the track 2b ₂ Vertical center line L passing through (center of train 1) ₂ Is out of alignment. Therefore, when the partition wall 5 does not exist, the cross-sectional shape of the tunnel 3 around the train 1 is not symmetrical.
[0034]
When the partition wall 5 does not exist in the tunnel 3 and the train 1 moving in the direction A on the track 2a enters the wellhead 3a as shown in FIGS. 1 and 2, the side wall 3c near the train 1 (FIG. (In the direction C shown), the rush wave W is more intense than the side wall 3d remote from the train 1 (in the direction D shown in FIG. 1). ₅ Radiates strongly. On the other hand, when the partition wall 5 does not exist in the tunnel 3, when the train 1 moving on the track 2b in the B direction exits from the wellhead 3a, the exit wave W in the D direction is more reverse than in the C direction when entering. ₆ Radiates strongly.
[0035]
On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 3, when the partition wall 5 is installed in the tunnel 3, the intermediate point between the partition wall 5 and the side walls 3c, 3d is the line 2a, 2b as shown in FIG. Center O ₁ , O ₂ Approximately matches. Therefore, the space S of the tunnel 3 ₁ , S ₂ In this case, the cross-sectional shape of the tunnel 3 around the train 1 becomes nearly symmetrical. As a result, when the train 1 traveling in the direction A on the track 2a shown in FIG. 1 enters the pit 3a, the rush wave W radiating in the direction C is smaller than when the partition wall 5 is not installed in the tunnel 3. ₅ Is reduced. Similarly, when the train 1 traveling in the direction B on the track 2b shown in FIG. 1 exits from the wellhead 3a, the exit wave W radiating in the direction D is smaller than when the partition wall 5 is not installed in the tunnel 3. ₆ Is reduced.
[0036]
In addition, when the partition wall 5 is installed in the tunnel 3, compared with the case where the partition wall 5 is not installed in the tunnel 3, when the train 1 moving in the A direction on the track 2 a enters the wellhead 3 a in the D direction, Radiating rush wave W ₅ Increases, and the rush wave W radiated in the C direction when the train 1 traveling on the track 2a in the B direction exits from the wellhead 3a. ₅ Increase. However, when the partition wall 5 is installed in the tunnel 3, when the partition wall 5 is not installed in the tunnel 3, the largest rush wave W viewed from the C direction is obtained. ₅ Is reduced, and the largest outgoing wave W seen from the D direction is ₆ Is reduced. As a result, when the partition wall 5 is installed in the tunnel 3, the rush wave W can be seen from both the C and D directions. ₅ And egress wave W ₆ , The maximum value of the pressure wave is reduced.
[0037]
The pressure wave reducing structure of the fixed structure according to the first embodiment of the present invention has the following effects.
(1) In the first embodiment, the rush wave W ₅ And egress wave W ₆ Is reduced by a partition wall 5 between the line 2a and the line 2b. As a result, the train 1 travels between the side walls 3c and 3d of the tunnel 3 and the partition wall 5 without biasing to one side, so that the rush wave W radiated in the C direction. ₅ Outgoing wave W radiating in the D direction ₆ Can be reduced. Further, since it is not necessary to enlarge the side wall as in the conventional double track tunnel buffer, it is not necessary to newly acquire a large site, and the economic burden can be reduced.
[0038]
(2) In the first embodiment, the middle point of the distance L from the partition wall 5 to the side walls 3c and 3d is the center O of the lines 2a and 2b. ₁ , O ₂ This partition wall 5 is installed at a position substantially coinciding with. As a result, since the cross-sectional shape of the tunnel 3 is approximately symmetric about the train 1, the rush wave W radiating in the C direction is obtained. ₅ Outgoing wave W radiating in the direction of D ₆ And can be reduced.
[0039]
(3) In the first embodiment, an inclined portion 5a that is vertically inclined is formed at the end of the partition wall 5 on the far side of the tunnel in the length direction. As a result, pressure fluctuations that occur when the train 1 traveling on the tracks 2a and 2b passes near the inclined portion 5a can be suppressed.
[0040]
(2nd Embodiment)
FIG. 5 is a front view of a partition wall in a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a second embodiment of the present invention. In the following, the same portions as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
The partition wall 5 shown in FIG. ₁ And the space S on the track 2b side ₂ And these spaces S ₁ , S ₂ It is a vertical wall that partitions a part of. The partition wall 5 is provided with a gap between the upper end portion of the partition wall 5 and the arch 3b of the tunnel 3 and has an upper portion so as to avoid a support device (train line support) E for supporting the overhead wire. Is open. In the second embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, the wind pressure generated when the train 1 passes passes through the gap above the partition wall 5 and goes to the back side. The pressure load applied to the partition wall 5 can be reduced, and the partition wall 5 can be made thin.
[0041]
(Third embodiment)
FIG. 6 is a front view of a partition wall in a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6A is a front view of a partition wall having a substantially Y-shaped cross section. FIG. 6B is a front view of a partition wall having a curved cross-sectional shape.
The partition wall 5 shown in FIG. 6 has a space S on the side of the line 2 a so that the cross-sectional shape of the tunnel 3 is substantially symmetrical about the train 1. ₁ And the space S on the track 2b side ₂ This is the wall that separates The partition wall 5 shown in FIG. 6 (A) has a substantially Y-shaped cross-section so that the upper part opens toward the tracks 2a and 2b. It is symmetrical. The partition wall 5 shown in FIG. 6B has a curved cross section so as to cover the tracks 2a and 2b, respectively, and is centered on the train 1 as compared with the partition wall 5 shown in FIG. The cross-sectional shape of the tunnel 3 is more symmetric. In the third embodiment, since the cross-sectional shape of the tunnel 3 is substantially bilaterally symmetric about the train 1, the rush wave W that radiates strongly in the C direction. ₅ Outgoing wave W strongly radiating in direction D ₆ And can be reduced.
[0042]
(Fourth embodiment)
FIG. 7 is a perspective view of a tunnel including a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a fourth embodiment of the present invention.
The tunnel 3 shown in FIG. 7 includes a pair of inclined side walls 3e and 3f outside the track 2 from the wellhead 3a to the outside. The inclined side walls 3e and 3f are triangular portions integrally formed with the tunnel 3 so that the train head passes through the inclined side walls 3e and 3f while gradually overlapping the inclined side walls 3e and 3f when viewed from the C and D directions. The sloping side walls 3e and 3f ₅ And egress wave W ₆ Has the function of reducing The partition wall 5 has an inclined wall portion 5c between the line 2a and the line 2b from the wellhead 3a to the outside, and the inclined wall portion 5c has substantially the same shape as the pair of inclined side walls 3e and 3f. It is constructed integrally with the end of the side partition wall 5. In the third embodiment, since the inclined side walls 3e and 3f and the inclined wall portion 5c are symmetrical about the lines 2a and 2b, the rush wave W radiated in the C direction. ₅ Outgoing wave W radiating in the direction of D ₆ And can be reduced.
[0043]
(Fifth embodiment)
FIG. 8 is a perspective view of a tunnel including a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a fifth embodiment of the present invention.
The tunnel 3 shown in FIG. 8 includes a single-line tunnel portion 3g covering the line 2a and a single-line tunnel portion 3h covering the line 2b, and a double-line tunnel portion 3i connected to the single-line tunnel portions 3g and 3h. It has. The tunnel 3 is a pair of spectacle-shaped single-track tunnels 3g and 3h extending from the wellhead 3a to a predetermined range. If the predetermined range is exceeded, the tunnel 3 merges with one double-track tunnel 3i. The partition wall 5 is a wall section between the adjacent single-track tunnel section 3g and the single-track tunnel section 3h. In the fifth embodiment, since the cross-sectional shape of the tunnel 3 is symmetrical about the train 1 as compared with the fourth embodiment, the rush wave W radiating in the C direction is provided. ₅ Outgoing wave W radiating in the direction of D ₆ Can be further reduced.
[0044]
(Sixth embodiment)
FIG. 9 is a sectional view of a partition wall in a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a sixth embodiment of the present invention.
The partition wall 5 shown in FIG. 9 has a plurality of through holes 5b penetrating the partition wall 5. The partition wall 5 is made of concrete, synthetic resin, metal, or the like. The through-hole 5b is an opening for reducing wind pressure generated when the train 1 passes, and is formed only on the entire surface of the partition wall 5 or a surface facing the side surface of the train 1. In the sixth embodiment, when the partition wall 5 is manufactured from a synthetic resin such as an acrylic resin having sufficient strength, a large number of through holes 5b can be easily formed, and the manufacture and installation of the partition wall 5 can be facilitated. It is easy and thin and lightweight.
[0045]
(Seventh embodiment)
FIG. 10 is a perspective view of a tunnel including a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a seventh embodiment of the present invention.
The tunnel 3 shown in FIG. 10 includes a fluid film forming device 6 that partitions the interior between the line 2a and the line 2b. The fluid film forming device 6 includes the rush wave W ₅ And egress wave W ₆ This is a device for forming a fluid film F by flowing a fluid between the line 2a and the line 2b in order to reduce the flow rate. The fluid film forming device 6 is, for example, a water curtain that drops a liquid such as water from an upper portion of the tunnel 3 in a planar manner to form a water film. As shown in FIG. 10, the fluid film forming device 6 includes an injection device 6 a that injects water from the highest position of the arch portion 3 b, and water that is injected from the injection device 6 a and falls and falls between the line 2 a and the line 2 b. And a detecting device (not shown) for detecting the entry and exit of the train 1 traveling on the tracks 2a and 2b, and injecting before and after the entry and exit of the train 1 based on the detection results of the detection device. A control device (not shown) for operating the device 6a is provided. In the seventh embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, it can be applied to a case where the partition wall 5 cannot be installed between the track 2a and the track 2b due to a construction limit.
[0046]
(Eighth embodiment)
FIG. 11 is a front view of a tunnel including a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to an eighth embodiment of the present invention.
The partition wall 5 shown in FIG. ₅ And egress wave W ₆ Are shifted from each other on either the line 2a side or the line 2b side so that the strength of the line 2a and the line 2b are different. In the following, a case where the private house H exists only in the direction D and the speeds of the entry and exit trains 1 are the same will be described as an example and the entry wave W ₅ And egress wave W ₆ Is evaluated in three stages: strong, medium, and weak.
[0047]
When there is no partition wall 5 shown in FIG. ₅ Radiates strongly in the C direction and weakly in the D direction, and the outgoing wave W ₆ Emits light in the C direction and strongly in the D direction. Further, as shown by a two-dot chain line in FIG. ₀ And the partition wall 5 are matched, the rush wave W ₅ Emits moderately in the C and D directions, and the outgoing wave W ₆ Radiate moderately in the C and D directions. On the other hand, as shown by a solid line in FIG. ₀ When the partition wall 5 is shifted in the direction of the line 2b from the ₅ Radiates slightly stronger than medium in the C direction and slightly weaker than medium in the D direction. ₆ Radiate slightly stronger than medium in the C direction and slightly weaker than medium in the D direction. As a result, as shown in FIG. 11, when the private house H exists only in the direction D, the center line L of the tunnel 3 ₀ The partition wall 5 is shifted from the line 2b side by the shift amount ΔL, so that the rush wave W radiated in the D direction is provided. ₅ Outgoing wave W radiating in the D direction while suppressing ₆ Only can be reduced. In the case where the private house H exists only in the direction C, contrary to the case shown in FIG. ₀ The rush wave W radiating in the C direction is provided by disposing ₆ The rush wave W radiating in the C direction while suppressing the ₅ Only can be reduced.
[0048]
(Ninth embodiment)
FIG. 12 is a front view of a tunnel including a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a ninth embodiment of the present invention. Hereinafter, a case where a private house H exists on both sides (C and D directions) of the track 2 will be described as an example.
The pressure wave reducing structure 4 shown in FIG. 12 has a partitioning position P by the fluid film forming device 6 in a direction intersecting the moving direction of the train 1. ₀ Is provided. When the train 1 enters the wellhead 3a, the variable means 9 sets the space S on the side where the train 1 enters. ₁ Partitioning position P such that the train ₀ Is varied (moved in the C direction). When the train 1 exits from the wellhead 3a, the variable means 9 sets the space S on the side from which the train 1 exits. ₂ Partitioning position P such that the train ₀ Is varied (moved in the D direction). Generally, as shown by a two-dot chain line in FIG. ₀ And partition position P ₀ And the space S ₁ , S ₂ Space S for each train 1 passing through ₁ , S ₂ Is not strictly symmetric. However, the center line L of the tunnel 3 ₀ From one side of the track 2a, 2b to the partition position P ₀ Is shifted, the space S with respect to the train 1 ₁ , S ₂ Can be made closer to left-right symmetry. For example, as shown in FIG. 12, when the train 1 moving on the track 2b exits from the wellhead 3a, the variable means 9 adjusts the ejection position of the fluid film forming device 6 and sets the partition position P by the fluid film F. ₀ Is the partition position P ₁ Is changed by the shift amount ΔL. As a result, the space S around the train 1 ₂ Approaching symmetrically, the outgoing wave W ₆ Can be reduced.
[0049]
Also, when the speed of the train 1 moving on the vertical line is different, the variable means 9 sets the space S in which the fast train 1 moves. ₁ Or space S ₂ Partitioning position P so that it is symmetrical about train 1 ₀ Variable. For example, when the speed of the train 1 moving on the track 2b is higher than the speed of the train 1 moving on the track 2a, the variable means 9 adjusts the ejection position of the fluid film forming device 6 and adjusts the partition position P as shown in FIG. ₀ Is the partition position P ₁ To change. As a result, the space S around the train 1 ₂ Approaching symmetrically, the outgoing wave W from the fast train 1 ₆ Can be reduced.
[0050]
(Tenth embodiment)
FIG. 13 is a perspective view of a tunnel buffer provided with a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a tenth embodiment of the present invention.
The tunnel buffer 7 shown in FIG. ₂ , W ₄ A fixed structure (civil engineering structure) that covers the wellhead 3a of the tunnel 3 in order to reduce the number of tunnels, and a double-track tunnel buffer (double-track tunnel buffer) that accommodates the tracks 2a and 2b in one tunnel lining. is there. The tunnel buffer 7 is constructed so as to extend the tunnel 3 along the track 2 outside the wellhead 3a, and is made of concrete, reinforced concrete, or steel plate. The tunnel buffer 7 includes an entrance 7a through which the train 1 enters and exits, a ceiling 7b forming an upper portion of the tunnel buffer 7 as shown in FIG. 13, and a side wall 7c forming a side surface of the tunnel buffer 7 as shown in FIG. , 7d and the like. The tunnel buffer 7 includes a partition wall 5 that partitions the inside of the tunnel buffer 7 between the line 2a and the line 2b, and the partition 5 is formed integrally with the tunnel buffer 7. In the tenth embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the tunnel micro-pressure wave W ₂ , W ₄ Can be reduced.
[0051]
(Eleventh embodiment)
FIG. 14 is a perspective view of a tunnel buffer provided with a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to an eleventh embodiment of the present invention.
The tunnel buffer 7 shown in FIG. 14 includes a pair of inclined side walls 7e and 7f outside the track 2 from the entrance 7a to the outside. The inclined side walls 7e, 7f have the same structure and function as the inclined side walls 3e, 3f shown in FIG. 7, and are triangular portions integrally formed with the side walls 7c, 7d. The partition wall 5 has an inclined wall portion 5c between the line 2a and the line 2b from the entrance 7a to the outside, and the inclined wall portion 5c has substantially the same shape as the pair of inclined side walls 7e and 7f. It is constructed integrally with the end of the side partition wall 5. The eleventh embodiment has the same effects as the fourth embodiment.
[0052]
(Twelfth embodiment)
FIG. 15 is a perspective view of a tunnel buffer provided with a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a twelfth embodiment of the present invention.
The tunnel buffer 7 shown in FIG. ₅ And egress wave W ₆ The entrance 7a is provided with a flange portion 7g to reduce the rush wave W. ₅ And egress wave W ₆ Has the function of reducing The flange portion 7g has a rush wave W radiating forward (mountain side) when viewed from the driver's seat at the head of the train when the train 1 traveling in the direction A on the track 2a enters the entrance 7a. ₅ And the exit wave W radiating rearward (mountain side) when viewed from the driver's seat at the head of the train when the train 1 traveling in the direction B on the track 2b exits from the entrance 7a. ₆ To reduce. The flange portion 7g is integrally formed with the top portion 7b and the end portions of the side walls 7c and 7d on the entrance 7a side. In the twelfth embodiment, the rush wave W radiated in the C and D directions by the partition wall 5 ₅ And egress wave W ₆ And the rush wave W radiated in the A and B directions by the flange portion 7g. ₅ And egress wave W ₆ Can also be reduced.
[0053]
(Thirteenth embodiment)
FIG. 16 is a perspective view of a light section structure including a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a thirteenth embodiment of the present invention.
The fixed structure 8 shown in FIG. 16 is a building (civil structure) provided in a light section such as a viaduct section or a roadbed section other than a tunnel section, and is constructed substantially orthogonal to the track 2. I have. The fixed structure 8 is, for example, an overpass or an overpass crossed on the track 2 to cross the track 2, a bridge station on which a station bookstore is arranged on the track 2, and the like. The fixed structure 8 includes entrances and exits 8a and 8b into and out of which the train 1 enters and exits, legs 8c and 8d such as bridge piers and footrests constructed outside the track 2, and a track 2 extending outward from the entrance and exit 8a. It comprises a pair of inclined side walls 8e, 8f constructed outside and a pair of inclined side walls 8g, 8h constructed outside the track 2 from the entrance 8b to the outside. The inclined side walls 8e to 8h are triangular portions integrally formed with the legs 8c and 8d such that the train head passes through the inclined side walls 8e to 8h while gradually overlapping the inclined side walls 8e to 8h when viewed from the C and D directions. It is. The inclined side walls 8e to 8h radiate to the outside from the entrances 8a and 8b when the train 1 passes through the vicinity of the fixed structure 8 and enters the entrances 8a and 8b or exits from the entrances 8a and 8b. Rush wave (passing wave) W ₅ And outgoing wave (passing wave) W ₆ Has the function of reducing The fixed structure 8 includes a partition wall 5 that partitions the lower part of the fixed structure 8 between the line 2a and the line 2b, and the partition wall 5 is connected to the lines 2a and 2b from the entrances 8a and 8b to the outside. The inclined wall portions 5c and 5d are provided between them. The inclined wall 5c has substantially the same shape as the pair of inclined side walls 8e and 8f, the inclined wall 5d has substantially the same shape as the pair of inclined side walls 8g and 8h, and the inclined wall 5c and 5d has the same shape. It is constructed integrally at both ends. The thirteenth embodiment has the same effect as the eleventh embodiment.
[0054]
【Example】
Next, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 17 is a configuration diagram of a model test apparatus for confirming the effect of the pressure wave reducing structure of the fixed structure according to the embodiment of the present invention. FIG. 18 is a graph showing measurement results of pressure waves in a state where a partition wall is inserted in a tunnel and in a state where a partition wall is not inserted. FIG. 18 (A) shows a pressure wave measured on a side where a train is biased. 18 (B) shows the time change of the pressure wave measured on the side opposite to the side where the train is biased. FIG. 19 is a graph showing measurement results of a compression wave in a tunnel in a state where a partition wall is inserted in a tunnel and in a state where a partition wall is not inserted. FIG. 19 (A) shows a time change of pressure, and FIG. 19 (B) shows the time change of the pressure gradient. The thin lines shown in FIGS. 18 and 19 are the measurement results without the partition wall (before the countermeasure), and the thick lines are the measurement results with the partition wall inserted (after the countermeasure).
[0055]
The model test device 20 is a device for measuring a pressure wave generated when the train 10 enters the tunnel 30. The model test device 20 simulates the train 10 as shown in FIG. , A tunnel 30 simulating the tunnel 3, and a partition wall 50 simulating the partition wall 5, which are designed to be 1/100 of the actual size. Here, O shown in FIG. ₁₁ Is the central axis of the tunnel and O ₁₂ Is the tunnel center axis O ₁₁ Is the train center axis parallel to _Thirteen Passes through the wellhead 30a of the tunnel 30 and passes through the tunnel center axis O ₁₁ And train center axis O ₁₂ It is an axis orthogonal to. D ₁₁ Is the tunnel diameter (100 mm). L ₁₁ Is the tunnel center axis O ₁₁ From point P ₁₁ , P ₁₂ Distance (400 mm) to L ₁₂ Is the point P from the wellhead 30a of the tunnel 30 _Thirteen (1000 mm). L _Thirteen Is the length (200 mm) of the partition wall 50 in the moving direction (A direction) of the train 10. That is, L _Thirteen = 2D ₁₁ It is. As shown in FIG. 17, the train 10 has a tunnel center axis O ₁₁ Center axis O slightly deviated from ₁₂ Along the road at a speed of 350 km / h. ₁₁ It is installed at a position slightly deviated from. Point P ₁₁ Is the tunnel center axis O ₁₁ Wave W radiating on the side (close side) where train 10 is eccentric to ₅ And the point P ₁₂ Is the tunnel center axis O ₁₁ Rush wave W radiating to the opposite side (remote side) to the side where train 10 is eccentric with respect to ₅ And the point P _Thirteen Is the compression wave W generated in the tunnel 30 ₁ Is the measurement point.
[0056]
As shown in FIG. 18, when the train 10 enters the tunnel 30 without the partition wall 50, the point P ₁₁ In the strong pressure wave is measured at point P ₁₂ In, weak pressure waves are measured. However, as shown in FIG. 17, when the train 10 enters the tunnel 30 with the partition wall 50 inserted therein, the point P ₁₁ Side pressure wave is reduced to point P ₁₂ Side pressure wave increases. As a result, the axis O _Thirteen Rush wave W in direction ₅ It was confirmed that the directivity of was reduced. Further, as shown in FIG. 19, in the state where the partition wall 50 is not inserted and the state where the partition wall 50 is inserted, the tunnel micro-pressure wave W ₂ Wave W which causes ₁ And this compression wave W ₁ Hardly any difference was seen in the pressure gradient representing the time change of. As a result, as shown in FIG. ₁₁ When a partition wall 50 having a length L twice as long as the above is installed in the tunnel 30, the tunnel micro-pressure wave W ₂ Was not increased.
[0057]
In this embodiment, as shown in FIG. _Thirteen = 2D ₁₁ However, it is not necessary to make the length L of the partition wall 50 exactly match this value. _Thirteen ≧ D ₁₁ / 2, rush wave W ₅ And egress wave W ₆ Can be reduced. In an actual double-track tunnel or double-track tunnel damper, these cross sections are not exact circles or squares, but shapes approximate to circles or squares. For this reason, it is preferable to set the length of the partition wall 5 in the moving direction of the train 1 to be equal to or larger than the radius of a circle having the same sectional area as the sectional area of the double-track tunnel or the double-track tunnel buffer. Further, when the partition wall 50 is installed in the tunnel 30, the sectional area of the tunnel is reduced when viewed from the train 10 side. ₁ Increases, and as a result, the tunnel micro-pressure wave W generated from the well 30b opposite to the well 30a. ₂ May increase. However, the compression wave W ₁ The length of the wave front is the tunnel diameter D ₁₁ (Tunnel diameter D generally ₁₁ / Rush Mach number M) ₁ The length L is longer than the length of the wavefront _Thirteen Is set short (L _Thirteen ≤D ₁₁ / M, L when Mach number M = 0.2 _Thirteen ≦ 5D ₁₁ Then, the pressure wraps around the other side of the partition wall 50, and the compression wave W generated in the tunnel 30 is formed. ₁ Is considered to increase little. On the other hand, the length L _Thirteen Set very long (L _Thirteen ≧ D ₁₁ / M, L when Mach number M = 0.2 _Thirteen ≧ 5D ₁₁ ) Then rush wave W ₅ And egress wave W ₆ The reduction effect of the tunneling converges to a constant value, but is equivalent to a reduction in the tunnel cross-sectional area. ₂ May increase. In this case, as shown in FIG. 13 to FIG. 15, by installing a tunnel buffer 7 at the wellhead 3a or by adopting other pressure wave reduction measures such as spraying ballast in the tunnel 3. L _Thirteen To D ₁₁ / M or more.
[0058]
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications or changes can be made as described below, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In this embodiment, the train (railroad vehicle) 1 is described as an example of a moving object, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a moving body such as a magnetic levitation railway or an automobile that runs at high speed. Further, in this embodiment, the case where the track 2 is a double track has been described as an example, but the present invention can also be applied to a case where the track 2 is a double track. Further, in this embodiment, the partition wall 5 is formed with the linear inclined portion 5a, but the inclined portion 5a may be formed in a curved shape.
[0059]
(2) In this embodiment, the case where one partition wall 5 is installed has been described as an example. However, two or more partition walls 5 may be installed or the partition wall 5 may have a thickness. For example, in the first embodiment, the positional relationship between the partition wall 5 and the side walls 3c and 3d has been described. However, if the partition wall 5 becomes a very thick wall as shown in FIG. It is also possible to install two partition walls 5. In this embodiment, the case where the inclined portion 5a is formed on the partition wall 5 has been described as an example, but the inclined portion 5a can be omitted.
[0060]
(3) In the second embodiment, the space S ₁ , S ₂ These spaces S except the top of ₁ , S ₂ Is separated by a partition wall 5 but the space S ₁ , S ₂ These spaces S except for the middle or lower part of ₁ , S ₂ Can be partitioned by the partition wall 5. In the fourth embodiment, the eleventh embodiment, and the thirteenth embodiment, the case where the inclined side walls 3e, 3f, 7e, 7f, 8e to 8h are formed in a triangular shape has been described as an example. It does not need to be triangular, and the hypotenuse of the triangle may be formed in a curved shape.
[0061]
(4) In the seventh embodiment, a water curtain has been described as an example of the fluid film forming apparatus 6, but a gas such as air is jetted flatly between the upper and lower portions of the tunnel 3 to form an air layer. The present invention can also be applied to a fluid film forming apparatus such as an air curtain for forming an image. Further, in the seventh embodiment, the case where the water is injected before and after the train 1 enters and exits has been described as an example, but the state where the water is always injected may be used. Further, in the ninth embodiment, the partitioning position P of the fluid film forming apparatus 6 by the fluid film F ₀ Has been described by way of example by using the variable means 9, but the partition wall 5 may be driven by a variable means such as a drive mechanism to change the partition position.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the pressure wave generated when the moving body enters the entrance of the fixed structure and the pressure wave generated when the moving body exits from the entrance. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a tunnel including a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a partition wall in the pressure wave reducing structure of the fixed structure according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view of a partition wall in the pressure wave reducing structure of the fixed structure according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an installation position of a partition wall in the pressure wave reduction structure of the fixed structure according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a front view of a partition wall in a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a front view of a partition wall in a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6A is a front view of a partition wall having a substantially Y-shaped cross section; (B) is a front view of the partition wall whose cross-sectional shape is curved.
FIG. 7 is a perspective view of a tunnel including a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view of a tunnel including a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a sectional view of a partition wall in a pressure wave reduction structure of a fixed structure according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view of a tunnel including a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a front view of a tunnel including a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a front view of a tunnel including a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a perspective view of a tunnel buffer provided with a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a perspective view of a tunnel buffer provided with a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a perspective view of a tunnel buffer provided with a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a twelfth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a perspective view of a light section structure including a pressure wave reducing structure of a fixed structure according to a thirteenth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a configuration diagram of a model test apparatus for confirming the effect of the pressure wave reducing structure of the fixed structure according to the embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a graph showing measurement results of pressure waves in a state where a partition wall is inserted in a tunnel and in a state where a partition wall is not inserted in a tunnel. (B) shows the time change of the pressure wave measured on the side opposite to the side where the train is biased.
19A and 19B are graphs showing measurement results of a compression wave in a tunnel in a state where a partition wall is inserted in a tunnel and in a state where a partition wall is not inserted in a tunnel. FIG. Indicates a time change of the pressure gradient.
FIG. 20 is a conceptual diagram of a pressure wave radiated from a wellhead to the outside when a train enters a tunnel.
FIG. 21 is a conceptual diagram of a pressure wave radiated outside from a wellhead when a train exits a tunnel.
[Explanation of symbols]
1 train (mobile)
2 orbit
2a, 2b line
3 tunnel (fixed structure)
3a Wellhead (Entrance)
3b Arch part
3c, 3d side wall
3e, 3f Inclined side wall
3g, 3h Single track tunnel
3i double track tunnel
4 Pressure wave reduction structure
5 Partition walls (partition means)
5a Inclined part
5b Through hole
5c, 5d Inclined wall
6. Fluid film forming device (partition means)
6a Injection device
6b Collection device
7 Tunnel buffer (fixed structure)
7a doorway
7c, 7d Side wall
7e, 7f Inclined side wall
7g flange
8 Fixed structure
8a, 8b doorway
8c, 8d leg
8e, 8f, 8g, 8h Inclined side wall
9 Variable means
L distance
L ₀ , L ₁ , L ₂ Center line
ΔL deviation
L _Thirteen length
E Support device
F fluid film
P ₀ , P ₁ Partition position
S ₁ , S ₂ space
O ₁ , O ₂ Track center
W ₁ , W ₃ Compression wave
W ₂ , W ₄ Tunnel micro-pressure wave
W ₅ Rush wave (pressure wave)
W ₆ Outgoing wave (pressure wave)

Claims (19)

上下線の一方の本線を移動する移動体が固定構造物の出入口に突入するときにこの出入口から外部に放射する圧力波と、前記上下線の他方の本線を移動する移動体が前記出入口から退出するときにこの出入口から外部に放射する圧力波とを低減する固定構造物の圧力波低減構造であって、
前記固定構造物は、前記圧力波を低減するために前記上下線の間を仕切る仕切手段を備えること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。When a moving body moving on one main line of the upper and lower lines enters the entrance of the fixed structure, a pressure wave radiating from this entrance to the outside and a moving body moving on the other main line of the upper and lower lines exit from the entrance. A pressure wave reducing structure of a fixed structure that reduces pressure waves radiating from the entrance to the outside when
The fixed structure includes a partition unit that separates the upper and lower lines to reduce the pressure wave,
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項１に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記仕切手段は、前記固定構造物が複線トンネル又は複線トンネル緩衝工であるときに、これらの内部を前記上下線の間で仕切ること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。The pressure wave reducing structure of a fixed structure according to claim 1,
The partitioning means, when the fixed structure is a double-track tunnel or double-track tunnel buffer, partitioning the interior between the upper and lower lines,
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項１に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記仕切手段は、前記固定構造物が跨線橋、橋上駅又は立体交差であるときに、これらの下方を前記上下線の間で仕切ること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。The pressure wave reducing structure of a fixed structure according to claim 1,
The partitioning means, when the fixed structure is an overpass, a bridge station or a grade separation, to partition below these between the upper and lower lines,
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記仕切手段は、前記固定構造物を上り線側の空間と下り線側の空間とに完全に仕切る仕切壁を備えること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。The pressure wave reducing structure of the fixed structure according to any one of claims 1 to 3,
The partitioning means includes a partition wall that completely partitions the fixed structure into a space on the up line and a space on the down line.
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記仕切手段は、前記固定構造物を上り線側の空間と下り線側の空間とに空間の一部を仕切る仕切壁を備えること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。The pressure wave reducing structure of the fixed structure according to any one of claims 1 to 3,
The partitioning means includes a partition wall that partitions a part of the fixed structure into a space on an up line and a space on a down line.
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記仕切手段は、前記固定構造物の断面形状が前記移動体を中心に略左右対称になるように上り線側の空間と下り線側の空間とを仕切る仕切壁を備えること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。The pressure wave reducing structure of the fixed structure according to any one of claims 1 to 5,
The partitioning means includes a partition wall that partitions a space on the up line and a space on the down line so that the cross-sectional shape of the fixed structure is substantially symmetric about the moving body.
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項６に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記固定構造物は、前記出入口から内部に向かって前記上り線を覆う単線トンネル部と前記下り線を覆う単線トンネル部とを備え、
前記仕切壁は、隣接する前記単線トンネル部の間の壁部であること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。The pressure wave reducing structure of a fixed structure according to claim 6,
The fixed structure includes a single-line tunnel portion that covers the up line and a single-line tunnel portion that covers the down line from the entrance toward the inside,
The partition wall is a wall between the adjacent single-line tunnels,
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項６又は請求項７に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記仕切壁は、断面形状が略Ｙ字状又は湾曲状であること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。In the pressure wave reducing structure of the fixed structure according to claim 6 or 7,
The partition wall has a substantially Y-shaped or curved cross-sectional shape,
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項４から請求項８までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記仕切壁は、長さ方向のトンネル奥側の端部に上下方向に傾斜する傾斜部を有すること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。The pressure wave reducing structure of the fixed structure according to any one of claims 4 to 8,
The partition wall has an inclined portion that is vertically inclined at an end of the tunnel in the longitudinal direction,
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項４から請求項９までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記仕切壁は、この仕切壁を貫通する複数の貫通孔を有すること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。The pressure wave reducing structure of a fixed structure according to any one of claims 4 to 9,
The partition wall has a plurality of through holes penetrating the partition wall,
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記固定構造物は、前記出入口から外部に向かって前記上下線の外側に一対の傾斜側壁を備え、
前記仕切手段は、前記出入口から外部に向かって前記上下線の間に前記一対の傾斜側壁と略同一形状の傾斜壁部を有する仕切壁を備えること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。The pressure wave reducing structure of a fixed structure according to any one of claims 1 to 10,
The fixed structure includes a pair of inclined side walls outside the vertical line from the entrance to the outside,
The partitioning means includes a partition wall having an inclined wall portion having substantially the same shape as the pair of inclined side walls between the upper and lower lines from the entrance to the outside,
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記仕切手段は、前記上下線の間に流体を流して流体膜を形成する流体膜形成装置を備えること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。The pressure wave reducing structure of the fixed structure according to any one of claims 1 to 3,
The partitioning means includes a fluid film forming device that forms a fluid film by flowing a fluid between the upper and lower lines,
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記固定構造物は、前記圧力波を低減するために前記出入口にフランジ部を備えること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。The pressure wave reducing structure of the fixed structure according to any one of claims 1 to 12,
The fixed structure includes a flange portion at the entrance to reduce the pressure wave,
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記仕切手段は、前記固定構造物が複線トンネル又は複線トンネル緩衝工であるときに、前記移動体の移動方向における長さが前記複線トンネル又は前記複線トンネル緩衝工の断面積と同一の断面積を有する円の半径以上であること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。The pressure wave reducing structure of a fixed structure according to any one of claims 1 to 13,
The partitioning means, when the fixed structure is a double-track tunnel or a double-track tunnel buffer, the length in the moving direction of the moving body has the same cross-sectional area as the cross-sectional area of the double-track tunnel or the double-track tunnel buffer. Greater than or equal to the radius of the circle
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記仕切手段は、前記移動体の側面と対向する前記固定構造物の側壁を垂直な側壁に近似したときに、この垂直な側壁までの距離の中間点がこの移動体の中心と略一致する位置に設置されていること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。The pressure wave reducing structure of a fixed structure according to any one of claims 1 to 14,
The partitioning means is configured such that when a side wall of the fixed structure facing a side surface of the moving body is approximated to a vertical side wall, a midpoint of a distance to the vertical side wall substantially coincides with a center of the moving body. Installed in
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記仕切手段は、前記移動体の移動方向と交差する水平方向に放射する前記圧力波の強さが上り線側と下り線側とで異なるように、前記上り線側又は前記下り線側にずらして設置されていること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。The pressure wave reducing structure of a fixed structure according to any one of claims 1 to 14,
The partitioning means is shifted to the up line side or the down line side so that the strength of the pressure wave radiated in the horizontal direction intersecting the moving direction of the moving body is different between the up line side and the down line side. Installed
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記移動体の移動方向と交差する方向に前記仕切手段による仕切位置を可変する可変手段を備えること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。The pressure wave reducing structure of a fixed structure according to any one of claims 1 to 16,
Having variable means for changing a partition position by the partition means in a direction intersecting with a moving direction of the moving body,
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項１７に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記可変手段は、
前記移動体が前記出入口に突入するときには、この移動体が突入する側の空間がこの移動体を中心に略左右対称になるように前記仕切位置を可変し、
前記移動体が前記出入口から退出するときには、この移動体が退出する側の空間がこの移動体を中心に略左右対称になるように前記仕切位置を可変すること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。The pressure wave reducing structure of a fixed structure according to claim 17,
The variable means,
When the moving body enters the entrance, the partition position is changed such that the space on the side where the moving body enters is substantially symmetric about the moving body,
When the moving body exits from the entrance, the partition position is changed so that the space on the side from which the moving body exits is substantially symmetric about the moving body,
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following. 請求項１７又は請求項１８に記載の固定構造物の圧力波低減構造において、
前記可変手段は、前記上下線を移動する移動体の速度が異なるときに、速度の速い前記移動体が移動する側の空間がこの移動体を中心に略左右対称になるように前記仕切位置を可変すること、
を特徴とする固定構造物の圧力波低減構造。In the pressure wave reducing structure of the fixed structure according to claim 17 or claim 18,
The variable means, when the speed of the moving body moving on the vertical line is different, the partitioning position so that the space on the side where the moving body having a high speed moves is substantially symmetric about the moving body. Variable,
A pressure wave reducing structure of a fixed structure characterized by the following.

Images