JP6742927B2 - Negative pressure wave generator - Google Patents
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Description
本発明は、負圧波発生装置に関する。 The present invention relates to a negative pressure wave generator.
近年では、移動時間の短縮を目的として列車の高速化が進められており、その一方で、列車の高速化に伴って引き起こされるトンネル微気圧波（以下、本明細書においては、微気圧波という）の問題が取り上げられている。 In recent years, speeding up of trains has been promoted for the purpose of shortening traveling time, and on the other hand, tunnel micro-pressure waves (hereinafter, referred to as micro-pressure waves in this specification) caused by speeding up of trains. ) Issue is taken up.
微気圧波は、トンネルの坑口（出口）から外部に放射されるパルス状の圧力波であり、列車が高速でトンネル内へ突入することによって発生する。詳細には、列車が一方側の坑口（入口）からトンネル内へ突入すると、トンネル内には圧縮波が形成され、この圧縮波がトンネル内を一方側から他方側へ向かって音速で伝播して他方側の坑口（出口）に到達すると、その坑口からトンネル外に向かってパルス状の圧力波（微気圧波）が放射される。 The micro-pressure wave is a pulsed pressure wave radiated from the tunnel entrance (exit) to the outside, and is generated when a train rushes into the tunnel at high speed. Specifically, when a train enters the tunnel from the wellhead (entrance) on one side, a compression wave is formed in the tunnel, and this compression wave propagates in the tunnel from one side to the other at the speed of sound. When reaching the wellhead (exit) on the other side, a pulsed pressure wave (micro-pressure wave) is emitted from the wellhead toward the outside of the tunnel.
この微気圧波は、超低周波音であり、近隣の家屋における建具等を振動させ、その振動による振動音が発生する虞がある。このようなトンネルの坑口から放射される微気圧波を低減する技術として、例えば、特許文献１に記載のものがある。 This micro-pressure wave is a very low frequency sound, and may vibrate fittings or the like in a nearby house, which may cause vibration noise. As a technique for reducing the micro atmospheric pressure waves radiated from the tunnel entrance, there is, for example, the technique described in Patent Document 1.
特許文献１には、列車突入時に発生するトンネル内の圧縮波を検知することによって当該圧縮波がトンネル出口から放射されるタイミングを演算し、当該タイミングで負圧波発生装置から負圧波を放射することによって圧縮波を相殺することが記載されている。 In Patent Document 1, the timing at which the compression wave is radiated from the tunnel exit is calculated by detecting the compression wave in the tunnel generated at the time of train entry, and the negative pressure wave is emitted from the negative pressure wave generator at the timing. To cancel the compression wave.
しかし、特許文献１に記載された技術においては、負圧波発生装置から半球面状に広がるように放射される負圧波によって、トンネル出口から半球面状に広がるように放射される微気圧波を効果的に低減し、近隣の家屋等への影響を小さくすることは難しい。 However, in the technique described in Patent Document 1, the negative pressure wave emitted from the negative pressure wave generator so as to spread in a hemispherical shape causes the micro pressure wave emitted from the tunnel exit so as to spread in a hemispherical shape. It is difficult to reduce the impact on neighboring houses, etc.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、微気圧波を効果的に低減することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to effectively reduce micro-pressure waves.
上記課題を解決する第一の発明に係る負圧波発生装置は、トンネルの坑口から放射される微気圧波の圧力を負圧波によって低減する負圧波発生装置であって、前記坑口の近傍であって、列車が走行するレールの脇または複数敷設される前記レールの間に配置され、内部が真空状態となり得る真空容器と、前記真空容器における前記微気圧波の発信源の側に設けられる第一開口部と、前記第一開口部を開閉可能な弁体とを備えたことを特徴とする。 The negative pressure wave generator according to the first invention for solving the above-mentioned problems is a negative pressure wave generator that reduces the pressure of the micro-pressure wave radiated from the tunnel entrance by a negative pressure wave, and is in the vicinity of the entrance. A vacuum container that is arranged beside a rail on which a train travels or between a plurality of the rails that are laid, and a vacuum opening inside, and a first opening provided on the side of the source of the micro-pressure wave in the vacuum container And a valve body capable of opening and closing the first opening.
上記課題を解決する第二の発明に係る負圧波発生装置は、第一の発明に係る負圧波発生装置において、前記第一開口部の周縁に接続されると共に、前記発信源の近傍であって前記発信源に向けた第二開口部を有する中空部材を備えたことを特徴とする。 A negative pressure wave generator according to a second invention for solving the above-mentioned problems is, in the negative pressure wave generator according to the first invention, connected to a periphery of the first opening and being in the vicinity of the transmission source. A hollow member having a second opening facing the transmission source is provided.
上記課題を解決する第三の発明に係る負圧波発生装置は、第二の発明に係る負圧波発生装置において、前記真空容器は、複数敷設される前記レールの間に配置されるものであり、前記中空部材は、前記真空容器から鉛直方向に延びるものであり、前記第二開口部は、前記中空部材における鉛直方向上側の面に形成されるものであることを特徴とする。 A negative pressure wave generating device according to a third invention for solving the above-mentioned problems is, in the negative pressure wave generating device according to the second invention, the vacuum container is arranged between a plurality of the rails laid, The hollow member extends in the vertical direction from the vacuum container, and the second opening is formed in a surface of the hollow member on the upper side in the vertical direction.
上記課題を解決する第四の発明に係る負圧波発生装置は、第二の発明に係る負圧波発生装置において、前記中空部材は、前記真空容器から鉛直方向に延びるものであり、前記第二開口部は、前記中空部材における水平方向一方側の面に形成されるものであることを特徴とする。 A negative pressure wave generator according to a fourth invention for solving the above-mentioned problems is the negative pressure wave generator according to the second invention, wherein the hollow member extends vertically from the vacuum container, and the second opening. The part is formed on a surface of the hollow member on one side in the horizontal direction.
上記課題を解決する第五の発明に係る負圧波発生装置は、第二から第四のいずれか一つの発明に係る負圧波発生装置において、前記第二開口部に設けられる多孔質部材を備えたことを特徴とする。 A negative pressure wave generating device according to a fifth invention for solving the above-mentioned problems, in the negative pressure wave generating device according to any one of the second to fourth inventions, comprising a porous member provided in the second opening. It is characterized by
上記課題を解決する第六の発明に係る負圧波発生装置は、第一から第五のいずれか一つの発明に係る負圧波発生装置において、前記真空容器に設けられる制振部材を備えたことを特徴とする。 A negative pressure wave generator according to a sixth invention for solving the above problems, in the negative pressure wave generator according to any one of the first to fifth invention, comprising a vibration damping member provided in the vacuum container. Characterize.
上記課題を解決する第七の発明に係る負圧波発生装置は、第一から第六のいずれか一つの発明に係る負圧波発生装置において、前記レールに沿って複数配置されることを特徴とする。 A negative pressure wave generator according to a seventh invention for solving the above-mentioned problems is characterized in that, in the negative pressure wave generator according to any one of the first to sixth inventions, a plurality of the negative pressure wave generators are arranged along the rail. ..
第一の発明に係る負圧波発生装置によれば、微気圧波が坑口から放射される際に、負圧波発生装置から放射された負圧波が当該微気圧波の発信源に到達することとなるので、坑口から放射される微気圧波の生成が抑制され、当該微気圧波の振幅（圧力）が効果的に低減される。 According to the negative pressure wave generator according to the first aspect of the invention, when the micropressure wave is emitted from the wellhead, the negative pressure wave emitted from the negative pressure wave generator reaches the transmission source of the micropressure wave. Therefore, generation of the micro pressure wave radiated from the wellhead is suppressed, and the amplitude (pressure) of the micro pressure wave is effectively reduced.
第二の発明に係る負圧波発生装置によれば、第一開口部から放射される負圧波は、空気抵抗等によって減衰されることなく中空部材内を伝播し、発信源の近傍に位置する第二開口部から放射されて微気圧波の発信源に到達することとなる。よって、坑口から放射される微気圧波の生成がより効果的に抑制され、当該微気圧波の振幅（圧力）がより効果的に低減される。 According to the negative pressure wave generator of the second invention, the negative pressure wave radiated from the first opening propagates in the hollow member without being attenuated by air resistance or the like, and is located near the transmission source. It is radiated from the two openings and reaches the source of the micro-pressure wave. Therefore, generation of the micro pressure wave radiated from the wellhead is more effectively suppressed, and the amplitude (pressure) of the micro pressure wave is more effectively reduced.
第三の発明に係る負圧波発生装置によれば、発信源から水平方向に放射される微気圧波に対して、鉛直方向に放射された負圧波を発信源に到達させる、すなわち、微気圧波の放射方向と異なる方向に放射された負圧波を発信源に到達させることにより、坑口から放射される微気圧波の生成を抑制することができる。 According to the negative pressure wave generator of the third invention, the negative pressure wave radiated in the vertical direction is made to reach the transmission source with respect to the micropressure wave radiated in the horizontal direction from the transmission source, that is, the micropressure wave. By making the negative pressure wave radiated in a direction different from the radiating direction reach the transmission source, it is possible to suppress generation of micro-pressure wave radiated from the wellhead.
第四の発明に係る負圧波発生装置によれば、発信源から水平方向に放射される微気圧波に対して、水平方向に放射された負圧波を発信源に到達させる、すなわち、微気圧波の放射方向と同じ方向に放射された負圧波を発信源に到達させることにより、坑口から放射される微気圧波の生成を抑制することができる。 According to the negative pressure wave generator of the fourth invention, the negative pressure wave radiated in the horizontal direction is made to reach the transmission source with respect to the micropressure wave radiated in the horizontal direction from the transmission source, that is, the micropressure wave. By making the negative pressure wave radiated in the same direction as the radiation direction reach the transmission source, it is possible to suppress the generation of the micro-pressure wave radiated from the wellhead.
第五の発明に係る負圧波発生装置によれば、負圧波が中空部材内を伝播する際に生じ得る吸気音を緩和することができる。 According to the negative pressure wave generation device of the fifth aspect, it is possible to mitigate intake noise that may occur when the negative pressure wave propagates through the hollow member.
第六の発明に係る負圧波発生装置によれば、負圧波発生装置の動作によって生じ得る振動によってレール等に与え得る影響を低減することができる。 According to the negative pressure wave generation device of the sixth aspect of the present invention, it is possible to reduce the influence that vibrations that may occur due to the operation of the negative pressure wave generation device may have on the rail and the like.
第七の発明に係る負圧波発生装置によれば、レール脇またはレール間において複数の負圧波発生装置を配置し、複数の負圧発生装置から放射される負圧波によって微気圧波を低減することができる。 According to the negative pressure wave generator of the seventh aspect of the present invention, a plurality of negative pressure wave generators are arranged beside the rail or between the rails, and the micropressure wave is reduced by the negative pressure wave emitted from the plurality of negative pressure generators. You can
以下に、本発明に係る負圧波発生装置の実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることは言うまでもない。 Hereinafter, embodiments of the negative pressure wave generator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Of course, the present invention is not limited to the following examples, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
［実施例１］
本発明の実施例１に係る負圧波発生装置の構造について、図１および図２を参照して説明する。
[Example 1]
The structure of the negative pressure wave generator according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図１および図２に示すように、負圧波発生装置１には、図示しない真空ポンプによって真空引きされる真空容器１１が備えられており、この真空容器１１には、開口部（第一開口部）１２が形成されると共に、当該開口部１２を閉塞可能な弁体１３が設けられている。弁体１３は、図示しない駆動手段によって開口部１２に対して移動（図１および図２においては、上下動）され、開口部１２は、この弁体１３の移動によって開閉されるようになっている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the negative pressure wave generator 1 includes a vacuum container 11 that is evacuated by a vacuum pump (not shown). The vacuum container 11 has an opening (first opening). )12 is formed, and a valve body 13 capable of closing the opening 12 is provided. The valve body 13 is moved (moved up and down in FIG. 1 and FIG. 2) with respect to the opening 12 by a driving means (not shown), and the opening 12 is opened and closed by the movement of the valve body 13. There is.
よって、開口部１２が弁体１３によって閉塞された閉塞状態において、図示しない真空ポンプが駆動されることにより、真空容器１１内は真空状態となり得る（図１および図２において弁体１３が二点鎖線で示された状態を参照）。そして、この真空状態において、図示しない駆動手段によって弁体１３が移動して開口部１２が開かれることにより、当該開口部１２から負圧波Ｗ1が放射される（図１および図２において弁体１３が実線で示された状態を参照）。 Therefore, in the closed state where the opening 12 is closed by the valve body 13, a vacuum pump (not shown) is driven to bring the inside of the vacuum container 11 into a vacuum state (the valve body 13 has two points in FIGS. 1 and 2). See the state indicated by the dashed line). Then, in this vacuum state, the negative pressure wave W 1 is radiated from the opening 12 by opening the opening 12 by moving the valve body 13 by the driving means (not shown) (the valve body in FIGS. 1 and 2). 13 is indicated by a solid line).
負圧波Ｗ1は、開口部１２から真空容器１１外に向かって半球面状に広がるように放射されるものであり、トンネル２の坑口２１から放射される微気圧波Ｗ2の生成を抑制し、当該微気圧波Ｗ2の振幅（圧力）を低減することができるものである（図２参照）。 The negative pressure wave W 1 is radiated from the opening 12 to the outside of the vacuum container 11 so as to spread in a hemispherical shape, and suppresses the generation of the micropressure wave W 2 radiated from the well 21 of the tunnel 2. The amplitude (pressure) of the micro pressure wave W 2 can be reduced (see FIG. 2).
ここで、微気圧波Ｗ2は、列車３が高速でトンネル２内に突入することによって発生する。詳細には、列車３が一方側の坑口（不図示）からトンネル２内に突入すると、トンネル２内には圧縮波が形成され、この圧縮波がトンネル２内を一方側から他方側へ向けて音速で伝播して他方側の坑口２１に到達すると、この坑口２１からトンネル２外に向かってパルス状の圧力波（微気圧波）Ｗ2が放射される（図２参照）。 Here, the micro-pressure wave W 2 is generated when the train 3 rushes into the tunnel 2 at high speed. Specifically, when the train 3 rushes into the tunnel 2 from the wellhead (not shown) on one side, a compression wave is formed in the tunnel 2, and the compression wave is directed from the one side to the other side in the tunnel 2. When propagating at the speed of sound and reaching the wellhead 21 on the other side, a pulsed pressure wave (micro-pressure wave) W 2 is emitted from the wellhead 21 to the outside of the tunnel 2 (see FIG. 2).
負圧波発生装置１は、トンネル２における坑口２１の近傍、かつ、列車３が走行する軌道レール３１の近傍であって、複数（本実施例においては、二本）の軌道レール３１の間、詳細には軌道レール３１が敷設されるスラブ３２およびコンクリート路盤３３間に設けられており、微気圧波Ｗ2が放射される発信源（坑口２１の中心）Ｃ21に向けて負圧波Ｗ1が放射されるように配置されている。 The negative pressure wave generation device 1 is in the vicinity of the wellhead 21 of the tunnel 2 and in the vicinity of the track rail 31 on which the train 3 travels, and between the plurality (two in this embodiment) of the track rails 31. Is provided between the slab 32 on which the track rail 31 is laid and the concrete roadbed 33, and the negative pressure wave W 1 is radiated toward the transmission source (center of the wellhead 21) C 21 from which the micro-pressure wave W 2 is radiated. It is arranged to be done.
ここで、負圧波Ｗ1が放射される向き（放射方向）は、真空容器１１において開口部１２および弁体１３が向けられた（設けられた）方向である。つまり、真空容器１１は、微気圧波Ｗ2の発信源Ｃ21の鉛直方向下側に位置しており、開口部１２および弁体１３は、真空容器１１の鉛直方向上側（上面）に設けられて微気圧波Ｗ2の発信源Ｃ21の鉛直方向下側に位置している。 Here, the direction (radiation direction) in which the negative pressure wave W 1 is radiated is the direction in which the opening 12 and the valve body 13 are directed (provided) in the vacuum container 11. That is, the vacuum container 11 is located vertically below the source C 21 of the micro-pressure wave W 2 , and the opening 12 and the valve body 13 are provided above the vacuum container 11 in the vertical direction (upper surface). And is located vertically below the source C 21 of the micro-pressure wave W 2 .
真空容器１１は、軌道レール３１（コンクリート路盤３３）間において軌道レール３１に沿ってトンネル２の前後方向（図１においては紙面前後方向、図２においては左右方向）に延びる直方体形状から成る。このように、真空容器１１をトンネル２の前後方向に長いものとする（長く形成する）ことにより、列車３や他の周辺部材（不図示）との干渉によって制限されることなく、真空容器１１の容積を大きくすることができる。ここで、真空容器１１の容積は、その発生エネルギ（負圧波Ｗ1のエネルギ）に影響し、真空容器１１の容積を増大することにより、その発生エネルギを増大することができる。 The vacuum container 11 has a rectangular parallelepiped shape extending between the track rails 31 (concrete roadbed 33) along the track rails 31 in the front-back direction of the tunnel 2 (the front-back direction of the paper in FIG. 1, the left-right direction in FIG. 2). In this way, by making the vacuum container 11 long in the front-back direction of the tunnel 2 (formed long), the vacuum container 11 is not limited by interference with the train 3 and other peripheral members (not shown). The volume of can be increased. Here, the volume of the vacuum container 11 influences its generated energy (energy of the negative pressure wave W 1 ), and the generated energy can be increased by increasing the volume of the vacuum container 11.
もちろん、本発明に係る負圧波発生装置における真空容器は、本実施例のように直方体形状から成るものに限定されず、列車３や他の周辺部材（不図示）と干渉することのない種々の形状（例えば、円柱形状等）から成るものであっても良い。 Needless to say, the vacuum container in the negative pressure wave generator according to the present invention is not limited to the one having a rectangular parallelepiped shape as in the present embodiment, and various kinds of vacuum containers that do not interfere with the train 3 and other peripheral members (not shown). It may have a shape (for example, a cylindrical shape).
本発明の実施例１に係る負圧波発生装置の動作について、図１および図２を参照して説明する。 The operation of the negative pressure wave generator according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
列車３が一方側の坑口（不図示）からトンネル２内に突入すると、トンネル２内に圧縮波が形成され、この圧縮波がトンネル２内を一方側から他方側へ向けて略音速で伝播して他方側の坑口２１に到達すると、当該坑口２１からトンネル２外へ向けてパルス状の微気圧波Ｗ2が放射される（図２参照）。 When the train 3 rushes into the tunnel 2 from a wellhead (not shown) on one side, a compression wave is formed in the tunnel 2, and the compression wave propagates in the tunnel 2 from one side to the other side at a substantially sonic velocity. When reaching the wellhead 21 on the other side, a pulsed micro-pressure wave W 2 is emitted from the wellhead 21 to the outside of the tunnel 2 (see FIG. 2).
このとき、負圧波発生装置１から微気圧波Ｗ2の発信源Ｃ21へ向けて負圧波Ｗ1が放射され（図１および図２参照）、この負圧波Ｗ1は、微気圧波Ｗ2の発信源Ｃ21に到達する。つまり、微気圧波Ｗ2が坑口２１（発信源Ｃ21）から放射される際に、負圧波発生装置１から放射された負圧波Ｗ1が当該微気圧波Ｗ2の発信源（坑口２１の中心）Ｃ21に到達することとなる。このように、発信源Ｃ21において微気圧波Ｗ2が放射される際に負圧波Ｗ1が到達することにより、坑口２１から放射される微気圧波Ｗ2の生成が抑制され、坑口２１から放射される微気圧波Ｗ2の振幅（圧力）が低減される。 At this time, the negative pressure wave W 1 is radiated from the negative pressure wave generator 1 toward the transmission source C 21 of the micro pressure wave W 2 (see FIGS. 1 and 2), and the negative pressure wave W 1 is the micro pressure wave W 2 Reach source C 21 . That is, when the micro pressure wave W 2 is emitted from the well 21 (source C 21 ), the negative pressure wave W 1 emitted from the negative pressure wave generator 1 is the source of the micro pressure wave W 2 (of the well 21). The center will reach C 21 . As described above, the negative pressure wave W 1 reaches when the micro pressure wave W 2 is emitted from the transmission source C 21 , so that the generation of the micro pressure wave W 2 emitted from the wellhead 21 is suppressed, and the micropressure wave W 2 is emitted from the wellhead 21. The amplitude (pressure) of the emitted micro-pressure wave W 2 is reduced.
以上に説明したように、本実施例においては、負圧波発生装置１をトンネル２の坑口２１および軌道レール３１の近傍に配置し、負圧波Ｗ1を微気圧波Ｗ2が坑口２１から放射される際に発信源Ｃ21に到達させることにより、トンネル２の坑口２１から放射される微気圧波Ｗ2の生成を抑制し、当該微気圧波Ｗ2の振幅（圧力）を効果的に低減している。 As described above, in the present embodiment, the negative pressure wave generator 1 is arranged in the vicinity of the wellhead 21 and the track rail 31 of the tunnel 2, and the negative pressure wave W 1 is radiated from the wellhole 21 as the micropressure wave W 2. By arriving at the transmission source C 21 at the time of turning, the generation of the micro-pressure wave W 2 radiated from the well 21 of the tunnel 2 is suppressed, and the amplitude (pressure) of the micro-pressure wave W 2 is effectively reduced. ing.
もちろん、本発明における負圧波発生装置は、本実施例のように、坑口２１および軌道レール３１の近傍であって複数の軌道レール３１（コンクリート路盤３３）の間において、微気圧波Ｗ2の発信源（坑口２１の中心）Ｃ21に向けて負圧波Ｗ1が放射されるように配置されるものに限定されない。 As a matter of course, the negative pressure wave generator according to the present invention transmits the micro-pressure wave W 2 between the plurality of track rails 31 (concrete roadbed 33) near the wellhead 21 and the track rail 31 as in the present embodiment. The arrangement is not limited to the arrangement in which the negative pressure wave W 1 is radiated toward the source (center of the wellhead 21) C 21 .
負圧波Ｗ1は、開口部１２から半球面状に広がるので、負圧波発生装置１において負圧波Ｗ1が微気圧波Ｗ2の発信源Ｃ21に向けて放射される、すなわち、真空容器１１において開口部１２および弁体１３が発信源Ｃ21に向けて設けられなくとも良い。つまり、坑口２１および軌道レール３１の近傍に配置される負圧波発生装置において、開口部１２が真空容器１１における発信源（坑口２１の中心）Ｃ21の側に形成されていれば良い。 Since the negative pressure wave W 1 spreads in a hemispherical shape from the opening 12, the negative pressure wave W 1 is emitted toward the source C 21 of the micropressure wave W 2 in the negative pressure wave generator 1, that is, the vacuum container 11 In, the opening 12 and the valve body 13 may not be provided toward the transmission source C 21 . That is, in the negative pressure wave generator arranged near the well 21 and the track rail 31, the opening 12 may be formed on the side of the transmission source (center of the well 21) C 21 of the vacuum container 11.
例えば、図３に示すように、坑口２１および軌道レール３１の近傍であって、軌道レール３１（コンクリート路盤３３）脇、すなわち、トンネル２内の隅において、真空容器１１１における発信源Ｃ21の側であって発信源Ｃ21と異なる方向（図３においては、鉛直方向上側）に向けて負圧波Ｗ1が放射されるように配置される負圧波発生装置１０１であっても良い。 For example, as shown in FIG. 3, near the wellhead 21 and the track rail 31, on the side of the track rail 31 (concrete roadbed 33), that is, in the corner of the tunnel 2, the side of the transmission source C 21 in the vacuum container 111. However, the negative pressure wave generator 101 may be arranged so that the negative pressure wave W 1 is emitted in a direction different from the transmission source C 21 (upper side in the vertical direction in FIG. 3).
このように、負圧波発生装置１０１を軌道レール３１（コンクリート路盤３３）脇に設けた場合であっても、負圧波発生装置１０１から放射される負圧波Ｗ1は、所定の方向（真空容器１１１において開口部１１２および弁体１１３が設けられた方向）に向けて半球面状に広がり、微気圧波Ｗ2が坑口２１から放射される際に発信源Ｃ21に到達する。よって、負圧波発生装置１０１は、実施例１に係る負圧波発生装置１と同様に、トンネル２の坑口２１から放射される微気圧波Ｗ2の生成を抑制し、当該微気圧波Ｗ2の振幅（圧力）を効果的に低減することができる。 In this way, even when the negative pressure wave generator 101 is provided beside the track rail 31 (concrete roadbed 33), the negative pressure wave W 1 emitted from the negative pressure wave generator 101 is in a predetermined direction (vacuum container 111). In the direction in which the opening 112 and the valve body 113 are provided, the hemispherical surface spreads and reaches the transmission source C 21 when the micropressure wave W 2 is emitted from the wellhead 21. Therefore, the negative pressure wave generating device 101, like the negative pressure wave generating device 1 according to the first embodiment, to suppress the formation of micro-pressure waves W 2 emitted from the wellhead 21 of the tunnel 2, of the micro-pressure waves W 2 The amplitude (pressure) can be effectively reduced.
また、図３に示すように、坑口２１および軌道レール３１の近傍に複数（図３においては、トンネル２の両脇にそれぞれ１つずつ）の負圧波発生装置１０１を設けた場合には、これら複数の負圧波発生装置１から放射される複数の負圧波Ｗ1が発信源Ｃ21に到達するので、坑口２１から放射される微気圧波Ｗ2の生成がより効果的に抑制され、当該微気圧波Ｗ2の振幅（圧力）がより効果的に低減される（図３参照）。 Further, as shown in FIG. 3, when a plurality of negative pressure wave generators 101 (one on each side of the tunnel 2 in FIG. 3) are provided near the wellhead 21 and the track rail 31, these since a plurality of negative pressure wave W 1 emitted from a plurality of negative pressure wave generating device 1 reaches the source C 21, generation of micro-pressure waves W 2 emitted from the wellhead 21 can be more effectively suppressed, the fine The amplitude (pressure) of the atmospheric pressure wave W 2 is reduced more effectively (see FIG. 3).
ここで、複数の負圧波Ｗ1によって微気圧波Ｗ2の振幅を低減する場合には、軌道レール３１間において、トンネル２の前後方向（図１においては紙面前後方向、図２においては左右方向）に位置をずらして複数の負圧波発生装置１を設けても良く（図１および図２参照）、また、軌道レール３１脇において、トンネル２の前後方向（図３においては、紙面前後方向）に位置をずらして複数の負圧波発生装置１０１を設けても良い（図３参照）。 Here, in the case of reducing the amplitude of the micro-pressure waves W 2 is a plurality of negative pressure wave W 1, in between the track rail 31, the paper front-rear direction in the longitudinal direction (FIG. 1 tunnel 2, the left-right direction in FIG. 2 ), a plurality of negative pressure wave generators 1 may be provided at different positions (see FIG. 1 and FIG. 2), and in the front and rear direction of the tunnel 2 on the side of the track rail 31 (in FIG. 3, front and rear direction on the paper surface). A plurality of negative pressure wave generators 101 may be provided at different positions (see FIG. 3).
このように、トンネル２の前後方向に位置をずらして複数の負圧波発生装置１または負圧波発生装置１０１を設けた場合であっても、負圧波Ｗ1は開口部１２から半球面状に広がるので、微気圧波Ｗ2が坑口２１から放射される際に負圧波Ｗ1を発信源Ｃ21に到達させ、坑口２１から放射される微気圧波Ｗ2の生成を抑制し、当該微気圧波Ｗ2の振幅（圧力）を効果的に低減することができる。 As described above, even when the negative pressure wave generator 1 or the negative pressure wave generator 101 is provided by shifting the position in the front-rear direction of the tunnel 2, the negative pressure wave W 1 spreads from the opening 12 in a hemispherical shape. Therefore, when the micropressure wave W 2 is emitted from the wellhead 21, the negative pressure wave W 1 is made to reach the transmission source C 21, and the generation of the micropressure wave W 2 emitted from the wellhead 21 is suppressed. The amplitude (pressure) of W 2 can be effectively reduced.
なお、複数の負圧波Ｗ1によって微気圧波Ｗ2の振幅を低減する場合には、軌道レール３１間の負圧波発生装置１と軌道レール３１脇の負圧波発生装置１０１とを両方設けるようにしても良い（不図示）。 In the case of reducing the amplitude of the micro-pressure waves W 2 is a plurality of negative pressure wave W 1, so as to provide both a negative pressure wave generating device 101 of the negative pressure wave generating device 1 and the track rail 31 beside between track rail 31 It may be (not shown).
［実施例２］
本発明の実施例２に係る負圧波発生装置の構造について、図４および図５を参照して説明する。
[Example 2]
The structure of the negative pressure wave generator according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
本実施例に係る負圧波発生装置２０１は、伝播管（中空部材）２１４および開口部（第二開口部）２１５を追加して設けたことを除いて、本発明の実施例１に係る負圧発生装置１と同様な構造を有するものである。よって、本実施例に係る負圧波発生装置２０１における実施例１と同様な構造に対する重複説明は適宜省略する。 The negative pressure wave generator 201 according to the present embodiment has a negative pressure according to the first embodiment of the present invention, except that a propagation tube (hollow member) 214 and an opening (second opening) 215 are additionally provided. It has the same structure as the generator 1. Therefore, duplicated description of the structure of the negative pressure wave generator 201 according to the present embodiment similar to that of the first embodiment will be appropriately omitted.
図４および図５に示すように、負圧波発生装置２０１には、図示しない真空ポンプによって真空引きされる真空容器２１１と、この真空容器２１１に形成される開口部（第一開口部）２１２と、図示しない駆動手段によって開口部２１２を開閉する弁体２１３と、開口部２１２に接続される略筒状の伝播管２１４と、この伝播管２１４に形成される開口部（伝播管出口）２１５とから概略構成されている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the negative pressure wave generator 201 includes a vacuum container 211 that is evacuated by a vacuum pump (not shown), and an opening (first opening) 212 formed in the vacuum container 211. A valve body 213 that opens and closes the opening 212 by a driving unit (not shown), a substantially cylindrical propagation tube 214 connected to the opening 212, and an opening (propagation tube outlet) 215 formed in the propagation tube 214. It is composed of
真空容器２１１は、コンクリート路盤３３間において軌道レール３１に沿ってトンネル２の前後方向（図４においては紙面前後方向、図５においては左右方向）に延びる円柱形状から成り、微気圧波Ｗ2の発信源（坑口２１の中心）Ｃ21の鉛直方向下側に位置している。開口部２１２および弁体２１３は、真空容器２１１の鉛直方向上側（上部）に設けられており、微気圧波Ｗ2の発信源Ｃ21の鉛直方向下側に位置している。 Vacuum vessel 211 (the paper rear direction in FIG. 4, the left-right direction in FIG. 5) the longitudinal direction of the tunnel 2 along the track rail 31 in between the concrete roadbed 33 comprises a cylindrical shape extending in, the micro-pressure waves W 2 It is located vertically below the transmission source (center of the wellhead 21) C 21 . The opening 212 and the valve body 213 are provided on the upper side (upper side) in the vertical direction of the vacuum container 211, and are located on the lower side in the vertical direction of the transmission source C 21 of the micro-pressure wave W 2 .
開口部２１２が弁体２１３によって閉塞された閉塞状態において、図示しない真空ポンプが駆動されることにより、真空容器２１１内が真空状態となり（図４において弁体２１３が二点鎖線で示された状態を参照）、この真空状態において、図示しない駆動手段によって弁体２１３が移動して開口部２１２が開かれることにより、当該開口部２１２から負圧波Ｗ1が放射（開口部２１２において負圧波Ｗ1が生成）されるようになっている（図４において弁体２１３が実線で示された状態を参照）。 In the closed state in which the opening 212 is closed by the valve body 213, a vacuum pump (not shown) is driven to bring the inside of the vacuum container 211 into a vacuum state (the state in which the valve body 213 is indicated by a chain double-dashed line in FIG. 4). In this vacuum state, the valve body 213 is moved by the driving means (not shown) to open the opening 212, so that the negative pressure wave W 1 is radiated from the opening 212 (the negative pressure wave W 1 at the opening 212). Is generated) (see the state where the valve body 213 is shown by the solid line in FIG. 4).
図４および図５に示すように、伝播管２１４は、その一端（図４および図５においては、下方側端部）が真空容器２１１における開口部２１２の周縁に接続されると共に、鉛直方向（図４および図５においては、上下方向）に延びる中空部材（筒状部材）であり、伝播管２１４の他端（図４および図５においては、上方側端部）には、開口部２１５が形成されている。よって、真空容器２１１の開口部２１２から放射（開口部２１２において生成）された負圧波Ｗ1は、伝播管２１４内を一端側から他端側へ向けて伝播し、当該伝播管２１４の開口部２１５から外部（伝播管２１４外）へ半球面状に広がるように放射される（図４参照）。 As shown in FIGS. 4 and 5, one end (the lower end in FIGS. 4 and 5) of the propagation tube 214 is connected to the peripheral edge of the opening 212 in the vacuum container 211, and the vertical direction ( 4 and 5, it is a hollow member (cylindrical member) extending in the vertical direction, and an opening 215 is provided at the other end (upper end in FIGS. 4 and 5) of the propagation tube 214. Has been formed. Therefore, the negative pressure wave W 1 radiated from the opening 212 of the vacuum container 211 (generated in the opening 212) propagates in the propagation tube 214 from one end side to the other end side, and the opening section of the propagation tube 214 is opened. It is radiated from 215 to the outside (outside the propagation tube 214) so as to spread in a hemispherical shape (see FIG. 4).
ここで、開口部２１５は、伝播管２１４の鉛直方向上側の端部（上面）に形成されており、伝播管２１４の他端すなわち開口部２１５は、微気圧波Ｗ2の発信源Ｃ21の近傍であって、発信源Ｃ21の鉛直方向下側に位置している。 Here, the opening 215 is formed at the vertically upper end (upper surface) of the propagation tube 214, and the other end of the propagation tube 214, that is, the opening 215, is at the source C 21 of the micropressure wave W 2 . It is located in the vicinity and vertically below the transmission source C 21 .
よって、開口部２１２から放射（開口部２１２において生成）された負圧波は、伝播管２１４内を一端側（鉛直方向下側）から他端側（鉛直方向上側）へ向かって伝播し、その他端に到達すると、当該他端に設けられた開口部２１５から放射されるようになっている。このとき、開口部２１５から放射される負圧波Ｗ1は、当該開口部２１５の鉛直方向上側に位置する微気圧波Ｗ2の発信源Ｃ21に向かって鉛直方向に放射される。 Therefore, the negative pressure wave radiated from the opening 212 (generated in the opening 212) propagates in the propagation pipe 214 from one end side (vertical direction lower side) to the other end side (vertical direction upper side) and the other end. When it reaches, the light is emitted from the opening 215 provided at the other end. At this time, the negative pressure wave W 1 radiated from the opening 215 is radiated in the vertical direction toward the transmission source C 21 of the micro-pressure wave W 2 located above the opening 215 in the vertical direction.
もちろん、本発明に係る負圧波発生装置における真空容器は、本実施例のように円柱形状から成るものに限定されず、列車３や他の周辺部材（不図示）と干渉することのない種々の形状（例えば、直方体形状等）から成るものであっても良い。 Of course, the vacuum container in the negative pressure wave generator according to the present invention is not limited to the one having a cylindrical shape as in the present embodiment, and various vacuum containers that do not interfere with the train 3 and other peripheral members (not shown). It may have a shape (for example, a rectangular parallelepiped shape).
本発明の実施例２に係る負圧波発生装置の動作について、図４および図５を参照して説明する。 The operation of the negative pressure wave generator according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
列車３が一方側の坑口（不図示）からトンネル２内に突入すると、トンネル２内に圧縮波が形成され、この圧縮波がトンネル２内を一方側から他方側へ向けて略音速で伝播して他方側の坑口２１に到達すると、当該坑口２１からトンネル２外へ向けてパルス状の微気圧波Ｗ2が放射される。 When the train 3 rushes into the tunnel 2 from a wellhead (not shown) on one side, a compression wave is formed in the tunnel 2, and the compression wave propagates in the tunnel 2 from one side to the other side at a substantially sonic velocity. When it reaches the wellhead 21 on the other side, a pulsed micro-pressure wave W 2 is emitted from the wellhead 21 to the outside of the tunnel 2.
このとき、負圧波発生装置１から微気圧波Ｗ2の発信源Ｃ21へ向けて負圧波Ｗ1が放射され（図４参照）、この負圧波Ｗ1は、微気圧波Ｗ2の発信源Ｃ21に到達する。よって、坑口２１から放射される微気圧波Ｗ2の生成が抑制され、当該微気圧波Ｗ2の振幅（圧力）が効果的に低減される。 At this time, the negative pressure wave W 1 is radiated from the negative pressure wave generator 1 toward the source C 21 of the micro pressure wave W 2 (see FIG. 4), and the negative pressure wave W 1 is the source of the micro pressure wave W 2 . Reach C 21 . Therefore, generation of the micro pressure wave W 2 radiated from the wellhead 21 is suppressed, and the amplitude (pressure) of the micro pressure wave W 2 is effectively reduced.
ここで、発信源Ｃ21に到達する負圧波Ｗ1は、図示しない真空ポンプによって真空容器２１１内が真空状態にされると共に、図示しない駆動手段によって弁体２１３が移動して開口部２１２が開かれることにより、当該開口部２１２において生成され、伝播管２１４を介して開口部２１５から放射されるものである。つまり、開口部２１２において生成された負圧波Ｗ1は、伝播管２１４内において空気抵抗等によって減衰されることなく伝播し、発信源Ｃ21の近傍に位置する開口部２１５から放射される。よって、負圧波Ｗ1は、負圧波発生装置２０１（開口部２１２）において生成されてから、空気抵抗等によってほとんど減衰されることなく発信源Ｃ21に到達することとなるので、坑口２１から放射される微気圧波Ｗ2の生成は効果的に抑制され、当該微気圧波Ｗ2の振幅（圧力）は効果的に低減される。 Here, the negative pressure wave W 1 reaching the transmission source C 21 causes the inside of the vacuum container 211 to be in a vacuum state by a vacuum pump (not shown), and the valve body 213 moves by the driving means (not shown) to open the opening 212. By being generated, it is generated in the opening 212 and is radiated from the opening 215 via the propagation tube 214. That is, the negative pressure wave W 1 generated in the opening 212 propagates in the propagation tube 214 without being attenuated by air resistance or the like, and is radiated from the opening 215 located near the transmission source C 21 . Therefore, since the negative pressure wave W 1 is generated in the negative pressure wave generator 201 (opening 212) and reaches the transmission source C 21 with almost no attenuation due to air resistance or the like, the negative pressure wave W 1 is radiated from the wellhead 21. The generation of the generated micro pressure wave W 2 is effectively suppressed, and the amplitude (pressure) of the micro pressure wave W 2 is effectively reduced.
以上に説明したように、本実施例においては、負圧波発生装置１をトンネル２の坑口２１および軌道レール３１の近傍に配置し、負圧波Ｗ1を伝播管２１４によって発信源Ｃ21の近傍まで伝播した後に放射し、微気圧波Ｗ2が坑口２１から放射される際に負圧波Ｗ1を発信源Ｃ21に到達させることにより、トンネル２の坑口２１から放射される微気圧波Ｗ2の生成を効果的に抑制し、当該微気圧波Ｗ2の振幅（圧力）を効果的に低減している。 As described above, in the present embodiment, the negative pressure wave generator 1 is arranged near the wellhead 21 and the track rail 31 of the tunnel 2, and the negative pressure wave W 1 is transmitted to the vicinity of the transmission source C 21 by the propagation pipe 214. When the micro pressure wave W 2 radiates after propagating and the negative pressure wave W 1 reaches the transmission source C 21 when the micro pressure wave W 2 is emitted from the well hole 21, the micro pressure wave W 2 emitted from the well hole 21 of the tunnel 2 The generation is effectively suppressed, and the amplitude (pressure) of the micro pressure wave W 2 is effectively reduced.
もちろん、本発明における負圧波発生装置は、本実施例のように、坑口２１および軌道レール３１の近傍であって複数の軌道レール３１（コンクリート路盤３３）の間において、負圧波Ｗ1を伝播管２１４によって発信源Ｃ21の近傍まで伝播し、微気圧波Ｗ2の発信源Ｃ21に向かって鉛直方向に放射するものに限定されない。 Of course, the negative pressure wave generator according to the present invention propagates the negative pressure wave W 1 between the plurality of track rails 31 (concrete roadbed 33) in the vicinity of the wellhead 21 and the track rail 31 as in the present embodiment. It is not limited to the one that propagates to the vicinity of the transmission source C 21 by 214 and radiates the micro-pressure wave W 2 toward the transmission source C 21 in the vertical direction.
例えば、図６に示すように、伝播管３１４が坑口２１（微気圧波Ｗ2の発信源Ｃ21）よりもトンネル２の内部側（図６においては、左方側）に位置し、開口部３１５が伝播管３１４における発信源Ｃ21の側（側面）に設けられる負圧波発生装置３０１であっても良い。この構成によれば、負圧波Ｗ1を伝播管３１４によって発信源Ｃ21の近傍まで伝播し、微気圧波Ｗ2の発信源Ｃ21に向かって水平方向に放射することができる。 For example, as shown in FIG. 6, the propagation pipe 314 is located on the inner side (left side in FIG. 6) of the tunnel 2 with respect to the wellhead 21 (the source C 21 of the micro-pressure wave W 2 ) and the opening. 315 may be the negative pressure wave generator 301 provided on the side (side surface) of the transmission source C 21 in the propagation tube 314. According to this configuration, the negative pressure wave W 1 can be propagated to the vicinity of the transmission source C 21 by the propagation pipe 314 and radiated in the horizontal direction toward the transmission source C 21 of the micro pressure wave W 2 .
このように負圧波Ｗ1を発信源Ｃ21の近傍（開口部３１５）から水平方向に放射することにより、例えば坑口２１から放射される微気圧波Ｗ2と同じ方向（図６においては、左方側から右方側へ向かう方向）に負圧波Ｗ1を放射することができる。 By thus radiating the negative pressure wave W 1 horizontally from the vicinity of the transmission source C 21 (opening 315), for example, the same direction as the micro-pressure wave W 2 radiated from the wellhead 21 (in FIG. 6, left side). The negative pressure wave W 1 can be radiated in the direction from the side toward the right side).
また、図７に示すように、伝播管４１４（図７においては、伝播管４１４の先端に位置する開口部４１５）に多孔質部材４１６を設けることにより、伝播管４１４に起因して発生し得る可聴音（笛吹き音）を消滅することができる。 Further, as shown in FIG. 7, by providing the porous member 416 in the propagation tube 414 (in FIG. 7, the opening 415 located at the tip of the propagation tube 414), it can occur due to the propagation tube 414. Audible sound (whistling sound) can be extinguished.
また、図７に示すように、真空容器４１１の下部（コンクリート路盤や高架橋等との接触部分）に制振部材４１７を設けることにより、負圧波発生装置４０１の作動に伴う衝撃的な振動寄与を低減することができる。ここで、制振部材４１７としては、例えば、衝撃的な振動を吸収可能な制振材、または、床面（高架橋）に対して負圧波発生装置４０１（真空容器４１１）を摺動して振動を吸収可能な制振機構などが挙げられる。 Further, as shown in FIG. 7, by providing a vibration damping member 417 in the lower portion of the vacuum container 411 (a portion that comes into contact with a concrete roadbed or viaduct), a shocking vibration contribution accompanying the operation of the negative pressure wave generator 401 can be achieved. It can be reduced. Here, as the vibration damping member 417, for example, a vibration damping material capable of absorbing shock vibration or a vibration by sliding the negative pressure wave generator 401 (vacuum container 411) with respect to the floor surface (viaduct). There is a vibration damping mechanism that can absorb.
１ 負圧波発生装置
２ トンネル
３ 列車
１１ 真空容器
１２ 真空容器の開口部（第一開口部）
１３ 弁体
２１ 坑口
３１ 軌道レール（レール）
３２ スラブ（レール）
３３ コンクリート路盤（レール）
１０１ 負圧波発生装置
１１１ 真空容器
１１２ 真空容器の開口部（第一開口部）
１１３ 弁体
２０１ 負圧波発生装置
２１１ 真空容器
２１２ 真空容器の開口部（第一開口部）
２１３ 弁体
２１４ 伝播管（中空部材）
２１５ 伝播管の開口部（第二開口部）
３０１ 負圧波発生装置
３１１ 真空容器
３１２ 真空容器の開口部（第一開口部）
３１３ 弁体
３１４ 伝播管（中空部材）
３１５ 伝播管の開口部（第二開口部）
４０１ 負圧波発生装置
４１１ 真空容器
４１２ 真空容器の開口部（第一開口部）
４１３ 弁体
４１４ 伝播管（中空部材）
４１５ 伝播管の開口部（第二開口部）
４１６ 多孔質部材
４１７ 制振部材（制振材、制振機構）
Ｃ21 微気圧波の発信源（坑口の中心）
Ｗ1 負圧波
Ｗ2 微気圧波
1 Negative Pressure Wave Generator 2 Tunnel 3 Train 11 Vacuum Container 12 Opening of Vacuum Container (First Opening)
13 valve body 21 wellhead 31 track rail (rail)
32 slabs (rails)
33 concrete roadbed (rail)
101 Negative Pressure Wave Generator 111 Vacuum Container 112 Opening of Vacuum Container (First Opening)
113 Valve 201 Negative Pressure Wave Generator 211 Vacuum Container 212 Opening of Vacuum Container (First Opening)
213 Valve body 214 Propagation pipe (hollow member)
215 Propagation tube opening (second opening)
301 Negative Pressure Wave Generator 311 Vacuum Container 312 Opening of Vacuum Container (First Opening)
313 Valve body 314 Propagation pipe (hollow member)
315 Propagation tube opening (second opening)
401 Negative Pressure Wave Generator 411 Vacuum Container 412 Opening of Vacuum Container (First Opening)
413 Valve body 414 Propagation pipe (hollow member)
415 Propagation tube opening (second opening)
416 Porous member 417 Damping member (damping material, damping mechanism)
C 21 Micro pressure wave source (center of wellhead)
W 1 Negative pressure wave W 2 Micro pressure wave
Claims (7)
前記坑口の近傍であって、列車が走行するレールの脇または複数敷設される前記レールの間に配置され、内部が真空状態となり得る真空容器と、
前記真空容器における前記微気圧波の発信源の側に設けられる第一開口部と、
前記第一開口部を開閉可能な弁体と
を備えた
ことを特徴とする負圧波発生装置。 A negative pressure wave generator for reducing the pressure of a micro-pressure wave radiated from a tunnel wellhole by a negative pressure wave,
In the vicinity of the wellhead, a vacuum container that is arranged beside the rail on which the train runs or between the rails that are laid, and the inside of which can be in a vacuum state,
A first opening provided on the side of the source of the micro-pressure wave in the vacuum container;
A negative pressure wave generating device, comprising: a valve body capable of opening and closing the first opening.
ことを特徴とする請求項１に記載の負圧波発生装置。 The negative member according to claim 1, further comprising a hollow member that is connected to a peripheral edge of the first opening and has a second opening that is in the vicinity of the transmission source and that faces the transmission source. Pressure wave generator.
前記中空部材は、前記真空容器から鉛直方向に延びるものであり、
前記第二開口部は、前記中空部材における鉛直方向上側の面に形成されるものである
ことを特徴とする請求項２に記載の負圧波発生装置。 The vacuum container is arranged between the rails laid a plurality,
The hollow member extends vertically from the vacuum container,
The negative pressure wave generator according to claim 2, wherein the second opening is formed on a surface of the hollow member that is vertically upward.
前記第二開口部は、前記中空部材における水平方向一方側の面に形成されるものである
ことを特徴とする請求項２に記載の負圧波発生装置。 The hollow member extends vertically from the vacuum container,
The negative pressure wave generator according to claim 2, wherein the second opening is formed on a surface of the hollow member on one side in the horizontal direction.
ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の負圧波発生装置。 The negative pressure wave generator according to any one of claims 2 to 4, further comprising a porous member provided in the second opening.
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の負圧波発生装置。 The negative pressure wave generator according to any one of claims 1 to 5, further comprising a vibration damping member provided in the vacuum container.
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の負圧波発生装置。 The negative pressure wave generator according to any one of claims 1 to 6, wherein a plurality of the negative pressure wave generators are arranged along the rail.
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