JP6917755B2 - Micro-pressure wave reduction device - Google Patents

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Description

本発明は、鉄道車両がトンネルに進入することに起因して生じるトンネル微気圧波を低減するための微気圧波低減装置に関する。 The present invention relates to a micro-pressure wave reducing device for reducing a tunnel micro-pressure wave caused by a railroad vehicle entering a tunnel.

従来、鉄道車両が高速でトンネルに進入すると、鉄道車両の前方に圧縮波が形成され、形成された圧縮波がトンネル内をトンネル出口に向かって伝播することが知られている。この圧縮波は、トンネル内を伝播する間にその波面が立ち上がり、それによりトンネル内の圧力勾配が徐々に高くなり、トンネル出口に達したときにはトンネル微気圧波と呼ばれるパルス状の圧力波がトンネルの外側に向かって放射される。これに起因して、トンネルの出口付近で発破音や振動が発生することが環境問題となっている。 Conventionally, it is known that when a railroad vehicle enters a tunnel at high speed, a compressed wave is formed in front of the railroad vehicle, and the formed compressed wave propagates in the tunnel toward the tunnel exit. The wavefront of this compressed wave rises while propagating in the tunnel, which gradually increases the pressure gradient in the tunnel, and when it reaches the tunnel exit, a pulsed pressure wave called a tunnel micropressure wave is generated in the tunnel. It is radiated outward. Due to this, it is an environmental problem that blasting noise and vibration are generated near the exit of the tunnel.

このようなトンネル微気圧波を低減するために、例えば、トンネル入口付近にトンネル緩衝工を設けたり、鉄道車両の先頭部分の断面積変化を緩やかにしたり、といった様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１は、圧縮空気を吹き出すことによりトンネル微気圧波を低減する構成を開示する。 In order to reduce such tunnel micro-pressure waves, various techniques have been proposed, such as providing a tunnel buffer near the tunnel entrance and gradual change in the cross-sectional area of the leading portion of a railway vehicle. For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which a tunnel micro-pressure wave is reduced by blowing out compressed air.

特開２０１６−２１５８８５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-215885

この特許文献１に記載の微気圧波低減装置は、鉄道車両に搭載されるものであり、圧縮空気を貯留する空気タンクと、当該圧縮空気を吹き出すノズルと、当該ノズルからの圧縮空気の吹出しを制御する制御装置と、を備えた構成となっている。このノズルは、鉄道車両の先頭車両の前頭部の内部に設けられ、当該前頭部の前面に設けられた開口部から前記鉄道車両の進行方向前方に向けて圧縮空気を吹き出す。前記制御装置は、鉄道車両の先頭車両の前頭部の前面がトンネルに突入する直前の位置において、ノズルの開口部から圧縮空気の吹出しを行う。 The micro-pressure wave reducing device described in Patent Document 1 is mounted on a railroad vehicle, and has an air tank for storing compressed air, a nozzle for blowing out the compressed air, and a nozzle for blowing out the compressed air from the nozzle. It is configured to include a control device for controlling. This nozzle is provided inside the forehead of the leading rolling stock of the railroad vehicle, and blows compressed air toward the front in the traveling direction of the railroad vehicle from an opening provided in the front surface of the forehead. The control device blows out compressed air from the opening of the nozzle at a position immediately before the front surface of the forehead of the leading rolling stock of the railroad car enters the tunnel.

特許文献１では、このような構成により、鉄道車両の先頭車両がトンネルに突入する直前からトンネル内の気圧を徐々に上昇させることができ、ひいては先頭車両の突入によりトンネル内に発生する圧縮波の圧力勾配を小さくすることができ、その結果、トンネル微気圧波を低減できる、としている。 In Patent Document 1, with such a configuration, the air pressure in the tunnel can be gradually increased immediately before the leading vehicle of the railroad vehicle enters the tunnel, and by extension, the compressed wave generated in the tunnel due to the entry of the leading vehicle. The pressure gradient can be reduced, and as a result, the tunnel micro-pressure wave can be reduced.

しかし、上記特許文献１の構成の微気圧波低減装置は、トンネルを通過する全ての高速鉄道車両に関して先頭車両の先端部の構造を変更しなければ十分な効果を発揮することができず、既存の構成に対して適用することが困難であった。 However, the micro-pressure wave reduction device having the configuration of Patent Document 1 cannot exert a sufficient effect unless the structure of the tip of the leading vehicle is changed for all high-speed railway vehicles passing through the tunnel, and is already available. It was difficult to apply to the configuration of.

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、既存の設備に対して簡単に設置でき、かつ、好適にトンネル微気圧波を低減することができる微気圧波低減装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a micro-pressure wave reducing device which can be easily installed in existing equipment and can suitably reduce tunnel micro-pressure waves. To provide.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above, and next, the means for solving this problem and its effect will be described.

本発明の観点によれば、以下の構成の微気圧波低減装置が提供される。即ち、この微気圧波低減装置は、圧縮空気源と、タンクと、エアノズルと、電磁弁と、制御部と、を備える。前記タンクは、前記圧縮空気源から供給された圧縮空気を貯留する。前記エアノズルは、トンネルの入口付近に配置され、前記タンクから供給された圧縮空気を吹き出す。前記エアノズルによる圧縮空気の吹出し方向が、前記トンネルの内部に向けられている。前記電磁弁は、前記タンクから前記エアノズルに向かって圧縮空気が流れる流路を閉じた状態と開いた状態との間で変更可能である。前記制御部は、鉄道車両の進行方向先頭側の先端部が前記トンネルの入口の手前となっている位置である第１位置に前記鉄道車両が至ったときに前記流路を開き、前記先端部が前記トンネルの入口に一致し、又は当該入口と前記第１位置の間となっている位置である第２位置に前記鉄道車両が至ったときに前記流路を閉じるように、前記電磁弁を制御する。前記第１位置、前記第２位置、及び前記制御部による前記電磁弁の状態の変更の態様が、鉄道車両の前記トンネルへの進入速度、当該鉄道車両の先頭部の形状、及び前記トンネルの入口開口の面積に対する当該鉄道車両の断面積の比率、のうちの少なくとも何れかに応じて異なっている。前記制御部は、前記エアノズルからの圧縮空気の吹出しの程度を時間的に変化させるように、前記電磁弁を制御する。 According to the viewpoint of the present invention, a micro-pressure wave reducing device having the following configuration is provided. That is, this micro-pressure wave reducing device includes a compressed air source, a tank, an air nozzle, a solenoid valve, and a control unit. The tank stores the compressed air supplied from the compressed air source. The air nozzle is arranged near the entrance of the tunnel and blows out the compressed air supplied from the tank. The direction in which the compressed air is blown out by the air nozzle is directed to the inside of the tunnel. The solenoid valve can be changed between a closed state and an open state in which the flow path through which compressed air flows from the tank to the air nozzle is closed. The control unit opens the flow path when the railroad vehicle reaches the first position where the tip portion on the leading side in the traveling direction of the railroad vehicle is in front of the entrance of the tunnel, and the tip portion opens the flow path. The solenoid valve is closed so that the flow path is closed when the railroad vehicle reaches the second position, which is a position that coincides with the entrance of the tunnel or is between the entrance and the first position. Control. The mode of changing the state of the electromagnetic valve by the first position, the second position, and the control unit is the approach speed of the railway vehicle into the tunnel, the shape of the head portion of the railway vehicle, and the entrance of the tunnel. It depends on at least one of the ratio of the cross-sectional area of the railcar to the area of the opening. The control unit controls the solenoid valve so as to change the degree of blowing of compressed air from the air nozzle with time.

これにより、鉄道車両がトンネルの内部に進入する前に、トンネルの内部の入口近傍の圧力を予め上昇させ始めることができるので、鉄道車両の進入に伴うトンネル内の圧力の急上昇を緩和することができる。よって、トンネルを通過する圧縮波の波面の立ち上がりを遅くすることができ、ひいては、トンネル微気圧波に起因してトンネルの出口で発生する発破音や振動を低減することができる。様々な場合に対応した噴射タイミング等の変更をソフトウェアによって実現することができるので、従来のようなトンネル側設備の大掛かりな改修工事や鉄道車両の改造工事が不要となる。鉄道車両がトンネルの内部に進入する前に、トンネルの内部の入口近傍の領域の圧力をきめ細かく制御することができる。これにより、トンネル微気圧波を一層効果的に低減することができる。 As a result, the pressure near the entrance inside the tunnel can be started to increase in advance before the railroad vehicle enters the inside of the tunnel, so that the sudden rise in pressure in the tunnel due to the entry of the railroad vehicle can be mitigated. can. Therefore, it is possible to delay the rise of the wavefront of the compressed wave passing through the tunnel, and it is possible to reduce the blasting sound and vibration generated at the exit of the tunnel due to the tunnel micro-pressure wave. Since it is possible to change the injection timing and the like corresponding to various cases by software, it is not necessary to carry out major repair work of tunnel side equipment and remodeling work of railway vehicles as in the past. The pressure in the area near the entrance inside the tunnel can be finely controlled before the railroad vehicle enters the inside of the tunnel. Thereby, the tunnel micro-pressure wave can be reduced more effectively.

本発明によれば、既存の設備に対して簡単に設置でき、かつ、好適にトンネル微気圧波を低減することができる微気圧波低減装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a micro-pressure wave reducing device that can be easily installed in existing equipment and can preferably reduce tunnel micro-pressure waves.

本発明の第１実施形態に係る微気圧波低減装置の全体的な構成を示す図。The figure which shows the overall structure of the micro-pressure wave reduction apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 微気圧波低減装置の電気的な構成を示すブロック図。The block diagram which shows the electrical structure of the micro-pressure wave reduction device. 微気圧波低減装置における鉄道車両の吹出動作開始位置と吹出動作終了位置とを説明する図。The figure explaining the blowing operation start position and the blowing operation end position of the railroad vehicle in the micro-pressure wave reduction device. エアノズルからの空気の吹出し量の時間的変化を説明する図。The figure explaining the time change of the amount of air blown out from an air nozzle. エアノズルからの空気の吹出し方向を説明する図。The figure explaining the blowing direction of the air from an air nozzle. 第２実施形態に係る微気圧波低減装置の全体的な構成を示す図。The figure which shows the overall structure of the micro-pressure wave reduction apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る微気圧波低減装置における、トンネルの入口開口に対する、エアノズル群からの空気が通過する領域の分布の経時変化を説明する図。It is a figure explaining the time-dependent change of the distribution of the region through which the air from an air nozzle group passes with respect to the entrance opening of a tunnel in the micro-pressure wave reduction apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 本発明の一実施例において、トンネル入口開口から所定距離だけ奥に入った地点における圧力勾配を説明する図。The figure explaining the pressure gradient at the point which entered the tunnel entrance opening by a predetermined distance in one Example of this invention.

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

＜第１実施形態＞
以下では、第１実施形態に係る微気圧波低減装置１について、図１から図５までを参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る微気圧波低減装置１の全体的な構成を示す図である。図２は、微気圧波低減装置１の電気的な構成を示すブロック図である。図３は、微気圧波低減装置１における鉄道車両ＲＶの吹出動作開始位置Ｐ１と吹出動作終了位置Ｐ２とを説明する図である。図４は、エアノズル４からの空気の吹出し量の時間的変化を説明する図である。図５は、エアノズル４からの空気の吹出し方向を説明する図である。 <First Embodiment>
Hereinafter, the micro-pressure wave reducing device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a micropressure wave reducing device 1 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the micro-pressure wave reduction device 1. FIG. 3 is a diagram illustrating a blowing operation start position P1 and a blowing operation end position P2 of the railway vehicle RV in the micro-pressure wave reduction device 1. FIG. 4 is a diagram illustrating a change over time in the amount of air blown out from the air nozzle 4. FIG. 5 is a diagram illustrating a direction in which air is blown out from the air nozzle 4.

図１及び図２に示す本実施形態の微気圧波低減装置１は、鉄道車両がトンネル１０に突入することに起因して生じるトンネル微気圧波を低減するための装置である。ただし、図１及び図２において、鉄道車両は図示されていない。 The micro-pressure wave reducing device 1 of the present embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is a device for reducing a tunnel micro-pressure wave generated by a railroad vehicle entering a tunnel 10. However, in FIGS. 1 and 2, the railway vehicle is not shown.

この微気圧波低減装置１は、圧縮空気源２と、タンク３と、エアノズル４と、電磁弁５と、制御部６と、車種取得部７と、位置検出部８と、開始終了時期算出部９と、吹出動作開始位置取得部（第１位置特定部）１１と、吹出動作終了位置取得部（第２位置特定部）１２と、を主として備える。 The micro-pressure wave reduction device 1 includes a compressed air source 2, a tank 3, an air nozzle 4, a solenoid valve 5, a control unit 6, a vehicle model acquisition unit 7, a position detection unit 8, and a start / end time calculation unit. 9, a blowing operation start position acquisition unit (first position specifying unit) 11, and a blowing operation end position acquisition unit (second position specifying unit) 12 are mainly provided.

図１に示す圧縮空気源２は、圧縮空気を生成するものであり、例えばコンプレッサ等により構成される。 The compressed air source 2 shown in FIG. 1 generates compressed air, and is composed of, for example, a compressor or the like.

エアノズル４は、圧縮空気を吹き出すものである。本実施形態では、４つのエアノズル４，４，・・・が狭い領域に密集配置されることにより形成される１つの群が、トンネル１０の入口開口１０ａの外側（具体的には、頂部のやや上側の部分）に設置されている。また、エアノズル４は、トンネル１０にこれから進入しようとする鉄道車両から見たときに、入口開口１０ａよりも若干手前側かつ上側に配置されている。エアノズル４の空気の吹出し方向は、トンネル１０の内部に向けられている。 The air nozzle 4 blows out compressed air. In the present embodiment, one group formed by densely arranging the four air nozzles 4, 4, ... In a narrow region is outside the entrance opening 10a of the tunnel 10 (specifically, slightly at the top). It is installed in the upper part). Further, the air nozzle 4 is arranged slightly in front of and above the entrance opening 10a when viewed from a railroad vehicle that is about to enter the tunnel 10. The air blowing direction of the air nozzle 4 is directed to the inside of the tunnel 10.

圧縮空気源２には配管１５が接続されている。この配管１５は４つに分岐されて、分岐された先端が、それぞれのエアノズル４に応じて設置されたタンク３に接続されている。 A pipe 15 is connected to the compressed air source 2. The pipe 15 is branched into four, and the branched tip is connected to a tank 3 installed according to each air nozzle 4.

タンク３は、圧縮空気源２から供給された圧縮空気を貯留する。４つのタンク３は、４つの対応するエアノズル４と、４つの配管１６を介してそれぞれ接続される。 The tank 3 stores the compressed air supplied from the compressed air source 2. The four tanks 3 are each connected via four corresponding air nozzles 4 and four pipes 16.

図２に示す制御部６は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えて構成されており、ＣＰＵは、各種プログラム等をＲＯＭから読み出して実行することができる。制御部６は、電磁弁５、車種取得部７、位置検出部８、開始終了時期算出部９、吹出動作開始位置取得部１１、及び吹出動作終了位置取得部１２等と電気的に接続されている。このソフトウェアとハードウェアの協働により、制御部６を、トンネル微気圧波を低減するために適宜のタイミングでエアノズル４からトンネル１０の内部に向けて適量の空気を吹き出すための指令部として機能させることができる。 The control unit 6 shown in FIG. 2 is configured to include a CPU, ROM, RAM, etc. (not shown), and the CPU can read various programs and the like from the ROM and execute them. The control unit 6 is electrically connected to the solenoid valve 5, the vehicle model acquisition unit 7, the position detection unit 8, the start / end time calculation unit 9, the blowout operation start position acquisition unit 11, the blowout operation end position acquisition unit 12, and the like. There is. Through the collaboration of this software and hardware, the control unit 6 functions as a command unit for blowing an appropriate amount of air from the air nozzle 4 toward the inside of the tunnel 10 at an appropriate timing in order to reduce the tunnel micro-pressure wave. be able to.

電磁弁５は、タンク３からエアノズル４に向かって圧縮空気が流れる配管１６内の流路を開閉する。電磁弁５は、エアノズル４，４，・・・に対応して４つ設けられている。なお、電磁弁５は、各エアノズル４の空気の吹出し口の直前に配置されているので、図１には表れていない。 The solenoid valve 5 opens and closes the flow path in the pipe 16 through which compressed air flows from the tank 3 toward the air nozzle 4. Four solenoid valves 5 are provided corresponding to the air nozzles 4, 4, ... Since the solenoid valve 5 is arranged immediately before the air outlet of each air nozzle 4, it does not appear in FIG.

車種取得部７は、適宜のデータベース装置から通信ネットワークを介して鉄道車両の運行ダイヤを取得する等の適宜の方法により、これからトンネル１０を通過しようとする鉄道車両の車種を取得することができる。車種取得部７は、制御部６に電気的に接続されており、定期的又は不定期に、取得した車種の情報を制御部６に対して出力する。 The vehicle type acquisition unit 7 can acquire the vehicle type of the railway vehicle that is about to pass through the tunnel 10 by an appropriate method such as acquiring the operation schedule of the railway vehicle from an appropriate database device via the communication network. The vehicle model acquisition unit 7 is electrically connected to the control unit 6 and outputs the acquired vehicle model information to the control unit 6 periodically or irregularly.

位置検出部８は、鉄道車両の位置を検出するものである。本実施形態の位置検出部８は、軌道の脇に設置されたレーザセンサとして構成されており、当該位置検出部８が鉄道車両の適宜の部位（例えば、車輪）の通過を検出することにより、鉄道車両の位置を取得することができる。本実施形態の位置検出部８は軌道に沿って複数箇所に配置されており、複数の位置検出部８のそれぞれで鉄道車両の通過が検出された時間差を求めることにより、鉄道車両の車速を計算で得ることができる。 The position detection unit 8 detects the position of the railway vehicle. The position detection unit 8 of the present embodiment is configured as a laser sensor installed on the side of the track, and the position detection unit 8 detects the passage of an appropriate part (for example, a wheel) of a railway vehicle. The position of the railroad vehicle can be obtained. The position detection units 8 of the present embodiment are arranged at a plurality of locations along the track, and the vehicle speed of the railway vehicle is calculated by obtaining the time difference in which the passage of the railway vehicle is detected by each of the plurality of position detection units 8. Can be obtained at.

吹出動作開始位置取得部１１は、図３のエアノズル４からの空気の吹出しを開始するときの鉄道車両ＲＶの位置（吹出動作開始位置（第１位置）Ｐ１）を取得する。この吹出動作開始位置Ｐ１は、鉄道車両ＲＶの進行方向先頭側の先端部（以下、単に「先端部」と呼ぶことがある。）がトンネル１０の入口開口１０ａ手前の位置に設定される。本実施形態では、吹出動作開始位置取得部１１は、鉄道車両ＲＶの先頭部の形状、トンネル入口開口１０ａの面積に対する鉄道車両ＲＶの断面積の比率、及び、位置検出部８の検出結果に基づいて推定される鉄道車両ＲＶの入口開口１０ａへの進入速度のうち少なくとも何れかに応じて設定される位置を吹出動作開始位置Ｐ１として取得する。 The blowout operation start position acquisition unit 11 acquires the position of the railway vehicle RV (blowout operation start position (first position) P1) when the air blowout from the air nozzle 4 in FIG. 3 is started. The blowing operation start position P1 is set at a position where the tip end portion (hereinafter, may be simply referred to as “tip portion”) on the leading side in the traveling direction of the railway vehicle RV is in front of the entrance opening 10a of the tunnel 10. In the present embodiment, the blowing operation start position acquisition unit 11 is based on the shape of the head portion of the railway vehicle RV, the ratio of the cross-sectional area of the railway vehicle RV to the area of the tunnel entrance opening 10a, and the detection result of the position detection unit 8. The position set according to at least one of the approach speeds of the railway vehicle RV to the entrance opening 10a is acquired as the blowout operation start position P1.

図２に示す吹出動作終了位置取得部１２は、図３の微気圧波低減装置１がエアノズル４からの空気の吹出しを終了するときの鉄道車両ＲＶの位置（吹出動作終了位置（第２位置）Ｐ２）を取得する。この吹出動作終了位置Ｐ２は、吹出動作開始位置Ｐ１よりもトンネル１０に近いものの、鉄道車両ＲＶの先端部がトンネル１０の入口開口１０ａの手前となる位置である。ただし、吹出動作終了位置Ｐ２は、鉄道車両ＲＶの先端部がトンネル１０の入口開口１０ａと一致している位置でもよい。本実施形態では、吹出動作終了位置取得部１２は吹出動作開始位置取得部１１と同様に、鉄道車両ＲＶの先頭部の形状、トンネル１０の入口開口１０ａの面積に対する鉄道車両ＲＶの断面積の比率、及び、位置検出部８の検出結果に基づいて推定される鉄道車両ＲＶのトンネル１０の入口開口１０ａへの進入速度のうち少なくとも何れかに応じて設定される位置を吹出動作終了位置Ｐ２として取得する。 The blowout operation end position acquisition unit 12 shown in FIG. 2 is the position of the railway vehicle RV when the micropressure wave reduction device 1 of FIG. 3 ends the blowout of air from the air nozzle 4 (blowout operation end position (second position)). Acquire P2). The blowing operation end position P2 is closer to the tunnel 10 than the blowing operation start position P1, but the tip of the railway vehicle RV is in front of the entrance opening 10a of the tunnel 10. However, the blowing operation end position P2 may be a position where the tip end portion of the railway vehicle RV coincides with the entrance opening 10a of the tunnel 10. In the present embodiment, the blowout operation end position acquisition unit 12 has the shape of the head portion of the railway vehicle RV and the ratio of the cross-sectional area of the railway vehicle RV to the area of the entrance opening 10a of the tunnel 10 as in the blowout operation start position acquisition unit 11. , And the position set according to at least one of the approach speeds of the railway vehicle RV to the entrance opening 10a of the tunnel 10 estimated based on the detection result of the position detection unit 8 is acquired as the blowout operation end position P2. do.

図２に示す開始終了時期算出部９は、位置検出部８で検出された鉄道車両ＲＶの位置、及び算出された鉄道車両ＲＶの車速に基づいて、当該鉄道車両ＲＶが前述の吹出動作開始位置Ｐ１及び吹出動作終了位置Ｐ２に至る時期を算出する。 The start / end time calculation unit 9 shown in FIG. 2 is based on the position of the railroad vehicle RV detected by the position detection unit 8 and the calculated vehicle speed of the railroad vehicle RV. The time to reach P1 and the blowout operation end position P2 is calculated.

制御部６は、鉄道車両ＲＶが吹出動作開始位置Ｐ１に至ったタイミングで配管１６内の流路を開き始め、鉄道車両ＲＶが吹出動作終了位置Ｐ２に至ったタイミングで配管１６内の流路を閉じるように、電磁弁５を開閉する。このとき、制御部６は、鉄道車両ＲＶが吹出動作開始位置Ｐ１から吹出動作終了位置Ｐ２に至るのに合わせて、４つのエアノズル４，４，・・・が同時に圧縮空気の吹出しを開始し、同時に吹出し動作を終了するように、４つ全ての電磁弁５を開閉する。 The control unit 6 starts to open the flow path in the pipe 16 when the railroad vehicle RV reaches the blowout operation start position P1, and opens the flow path in the pipe 16 when the railroad vehicle RV reaches the blowout operation end position P2. The solenoid valve 5 is opened and closed so as to close. At this time, in the control unit 6, the four air nozzles 4, 4, ... Simultaneously start blowing out the compressed air as the railway vehicle RV moves from the blowing operation start position P1 to the blowing operation end position P2. All four solenoid valves 5 are opened and closed so as to end the blowing operation at the same time.

更に、制御部６は、図４に示すように、鉄道車両ＲＶが吹出動作開始位置Ｐ１に至った時点から吹出動作終了位置Ｐ２に至った時点までにおいて、エアノズル４からの空気の吹出しの風速が一定ではなく時間的に変化するように、電磁弁５を制御する。また、エアノズル４から吹き出す空気の最大流速は、鉄道車両ＲＶのトンネル１０への進入速度の２倍以上となるように設定されている。これにより、トンネル１０の内部の入口近傍の圧力を、緩やかにかつ効果的に上昇させることができる。なお、図４に示したエアノズル４からの空気の吹出し量の時間的変化は一例に過ぎず、適宜変更が可能である。 Further, as shown in FIG. 4, the control unit 6 determines the wind speed of air blown out from the air nozzle 4 from the time when the railway vehicle RV reaches the blowing operation start position P1 to the time when the blowing operation end position P2 is reached. The solenoid valve 5 is controlled so as to change with time rather than being constant. Further, the maximum flow velocity of the air blown out from the air nozzle 4 is set to be at least twice the approach speed of the railway vehicle RV into the tunnel 10. As a result, the pressure in the vicinity of the entrance inside the tunnel 10 can be gradually and effectively increased. The temporal change in the amount of air blown out from the air nozzle 4 shown in FIG. 4 is only an example, and can be changed as appropriate.

また、図４のグラフで示した空気の吹出し量の時間的変化は、ある条件に関する制御に過ぎない。即ち、車種によって異なる先頭部の形状や、トンネル入口開口１０ａの面積に対する鉄道車両ＲＶの断面積の比率、及び、鉄道車両ＲＶのトンネル入口開口１０ａへの進入速度等のうち少なくとも何れかに応じて、電磁弁５の開閉を制御する。これにより、多様な条件において、緩やかにトンネル１０の内部の圧力を上昇させることができる。 Further, the temporal change in the amount of air blown out shown in the graph of FIG. 4 is merely a control for a certain condition. That is, depending on at least one of the shape of the head portion, which differs depending on the vehicle type, the ratio of the cross-sectional area of the railway vehicle RV to the area of the tunnel entrance opening 10a, the approach speed of the railway vehicle RV to the tunnel entrance opening 10a, and the like. , Controls the opening and closing of the electromagnetic valve 5. Thereby, the pressure inside the tunnel 10 can be gradually increased under various conditions.

また、本実施形態では、エアノズル４の空気の吹出し方向が、トンネル１０の内部に向けられている。図５を参照して詳細に説明すると、エアノズル４からの空気の吹出し方向をベクトルで表すとき、当該吹出し方向ＤＡは、互いに直交する第１成分ＤＡ１と第２成分ＤＡ２とに分解することができる。第１成分ＤＡ１は、トンネル１０の長手方向と平行な成分であり、第２成分ＤＡ２は、トンネル１０の長手方向と垂直な成分である。そして、エアノズル４の向きは、上記の第１成分ＤＡ１の大きさが、第２成分ＤＡ２の大きさ以上となるのが好ましい（｜ＤＡ１｜≧｜ＤＡ２｜）。言い換えれば、エアノズル４が空気を吹き出す向きは、トンネル１０の長手方向と平行な方向に対して４５°以下の角度θだけ傾斜した前下がりの方向である。ただし、｜ＤＡ１｜＜｜ＤＡ２｜であっても微気圧波低減の効果は得られる。 Further, in the present embodiment, the air blowing direction of the air nozzle 4 is directed to the inside of the tunnel 10. Explaining in detail with reference to FIG. 5, when the blowing direction of air from the air nozzle 4 is represented by a vector, the blowing direction DA can be decomposed into a first component DA1 and a second component DA2 that are orthogonal to each other. .. The first component DA1 is a component parallel to the longitudinal direction of the tunnel 10, and the second component DA2 is a component perpendicular to the longitudinal direction of the tunnel 10. The direction of the air nozzle 4 is preferably such that the size of the first component DA1 is equal to or larger than the size of the second component DA2 (| DA1 | ≧ | DA2 |). In other words, the direction in which the air nozzle 4 blows out air is a forward downward direction inclined by an angle θ of 45 ° or less with respect to a direction parallel to the longitudinal direction of the tunnel 10. However, even if | DA1 | << | DA2 |, the effect of reducing the micro-pressure wave can be obtained.

エアノズル４からの空気の吹出し方向が上記のように設定されているため、エアノズル４から吹き出された空気のうち多くの部分が、トンネル１０の内部の入口付近の圧力上昇に寄与することになる。この結果、微気圧波低減の効果を効率よく得ることができる。 Since the direction of air blown out from the air nozzle 4 is set as described above, most of the air blown out from the air nozzle 4 contributes to the pressure increase near the inlet inside the tunnel 10. As a result, the effect of reducing the micro-pressure wave can be efficiently obtained.

ここで、従来のように、鉄道車両の先頭部に搭載されたノズルから鉄道車両の進行方向前方に向けて、鉄道車両のトンネル進入直前のタイミングで圧縮空気を吹き出す構成とした場合、吹き出した圧縮空気が、トンネル内に到達することなく、鉄道車両の周囲の環境に逃げてしまう場合も考えられる。そのため、ノズルから空気を吹き出しても、鉄道車両がトンネルに進入する前に予めトンネル内の入口付近の圧力を上昇させ始めておくことにはあまり寄与しないので、微気圧波低減の効果が十分ではなかった。 Here, as in the conventional case, when the compressed air is blown out from the nozzle mounted on the front part of the railroad car toward the front in the traveling direction of the railroad car at the timing immediately before the railroad car enters the tunnel, the compressed air blown out. It is possible that the air escapes into the environment around the railcar without reaching the inside of the tunnel. Therefore, even if air is blown out from the nozzle, it does not contribute much to starting to increase the pressure near the entrance in the tunnel in advance before the railroad vehicle enters the tunnel, so the effect of reducing the micro-pressure wave is not sufficient. rice field.

更に言えば、既存の鉄道車両の先端部にノズルを設けるには、車両の先端部の構造を変更する必要があり、全ての高速鉄道車両に対して改造工事を行うことは、コスト等の点で困難である。 Furthermore, in order to provide a nozzle at the tip of an existing railroad car, it is necessary to change the structure of the tip of the car, and it is costly to carry out remodeling work for all high-speed railcars. Is difficult.

この点、本実施形態の微気圧波低減装置１は、図１に示すように、既存のトンネル１０の入口付近に圧縮空気源２、タンク３、及びエアノズル４等を追加的に設置するだけでよく、比較的簡単に導入できる。また、エアノズル４からの空気の吹出しのタイミング、吹出し方向、及び吹出し風速の時間的変化が上記のように設定されているため、エアノズル４から吹き出された空気が、鉄道車両ＲＶがトンネル１０に進入する前に予めトンネル１０の内部の入口付近の圧力を上昇させ始めておくことに大きく貢献し、かつ、当該トンネル１０の内部の入口付近の圧力を緩やかに上昇させることができる。 In this respect, as shown in FIG. 1, the micro-pressure wave reducing device 1 of the present embodiment only needs to additionally install a compressed air source 2, a tank 3, an air nozzle 4, and the like near the inlet of the existing tunnel 10. Well, it's relatively easy to install. Further, since the timing, the blowing direction, and the temporal change of the blowing wind speed of the air blown from the air nozzle 4 are set as described above, the air blown from the air nozzle 4 enters the tunnel 10 by the railway vehicle RV. It greatly contributes to starting to increase the pressure near the entrance inside the tunnel 10 in advance, and can gradually increase the pressure near the entrance inside the tunnel 10.

また、エアノズル４の向きを図５に示すように（θ≦４５°となるように）配置したことにより、エアノズル４から吹き出された空気のうち大部分が、トンネル１０の内部空間のうち、鉄道車両ＲＶが通過する空間（車両通過空間Ｓ１）を除いた空間Ｓ２に流れる。車両通過空間Ｓ１では、トンネル１０に進入する鉄道車両ＲＶの先端部により直接的に空気が押し込まれて加圧されることになるが、その周囲に位置する前記空間Ｓ２には、比較的空気を流し易いということができる。よって、エアノズル４からの空気を当該空間Ｓ２に流すことで、トンネル１０の内部の入口近傍の領域の圧力を予め容易に上昇させておくことができる。 Further, by arranging the direction of the air nozzle 4 as shown in FIG. 5 (so that θ ≦ 45 °), most of the air blown out from the air nozzle 4 is a railroad in the internal space of the tunnel 10. It flows in the space S2 excluding the space through which the vehicle RV passes (vehicle passing space S1). In the vehicle passage space S1, air is directly pushed and pressurized by the tip of the railroad vehicle RV entering the tunnel 10, but relatively air is introduced into the space S2 located around the air. It can be said that it is easy to flow. Therefore, by flowing the air from the air nozzle 4 into the space S2, the pressure in the region near the inlet inside the tunnel 10 can be easily increased in advance.

以上に説明したように、本実施形態の微気圧波低減装置１は、圧縮空気源２と、タンク３と、エアノズル４と、電磁弁５と、制御部６と、を備える。タンク３は、圧縮空気源２から供給された圧縮空気を貯留する。エアノズル４は、トンネル１０の入口付近に配置され、タンク３から供給された圧縮空気を吹き出す。電磁弁５は、タンク３からエアノズル４に向かって圧縮空気が流れる流路（配管１６内の流路）を閉じた状態と開いた状態との間で変更可能である。制御部６は、鉄道車両ＲＶの進行方向先頭側の先端部がトンネル１０の入口の手前となっている位置である吹出動作開始位置Ｐ１に鉄道車両ＲＶが至ったときに前記流路を開き、吹出動作開始位置Ｐ１よりもトンネル１０に近くかつ鉄道車両ＲＶの前記先端部がトンネル１０の入口の手前となっている位置である吹出動作終了位置Ｐ２に鉄道車両ＲＶが至ったときに前記流路を閉じるように、電磁弁５を制御する。 As described above, the micro-pressure wave reducing device 1 of the present embodiment includes a compressed air source 2, a tank 3, an air nozzle 4, a solenoid valve 5, and a control unit 6. The tank 3 stores the compressed air supplied from the compressed air source 2. The air nozzle 4 is arranged near the inlet of the tunnel 10 and blows out the compressed air supplied from the tank 3. The solenoid valve 5 can be changed between a closed state and an open state of the flow path (flow path in the pipe 16) through which compressed air flows from the tank 3 to the air nozzle 4. The control unit 6 opens the flow path when the railroad vehicle RV reaches the blowing operation start position P1, which is the position where the tip of the railroad vehicle RV on the leading side in the traveling direction is in front of the entrance of the tunnel 10. When the railroad vehicle RV reaches the blowout operation end position P2, which is closer to the tunnel 10 than the blowout operation start position P1 and the tip of the railcar RV is in front of the entrance of the tunnel 10, the flow path The electromagnetic valve 5 is controlled so as to close.

これにより、鉄道車両ＲＶがトンネル１０の内部に進入する前に、その入口近傍の圧力を上昇させ始めることができ、鉄道車両ＲＶの進入に伴うトンネル１０の内部の圧力の急上昇を緩和することができる。よって、トンネル１０を通過する圧縮波の波面の立ち上がりを遅くすることができ、ひいては、トンネル微気圧波に起因してトンネル１０の出口で発生する発破音や振動を低減することができる。 As a result, the pressure in the vicinity of the entrance of the railway vehicle RV can be started to increase before entering the inside of the tunnel 10, and the sudden increase in the pressure inside the tunnel 10 due to the entry of the railway vehicle RV can be alleviated. can. Therefore, it is possible to delay the rise of the wavefront of the compressed wave passing through the tunnel 10, and it is possible to reduce the blasting sound and vibration generated at the exit of the tunnel 10 due to the tunnel micro-pressure wave.

また、本実施形態の微気圧波低減装置１においては、エアノズル４の空気の吹出し方向は、トンネル１０の内部に向けられている。 Further, in the micro-pressure wave reducing device 1 of the present embodiment, the air blowing direction of the air nozzle 4 is directed to the inside of the tunnel 10.

これにより、エアノズル４から吹き出される圧縮空気がトンネル１０の外部に拡散しにくいので、効果的にトンネル微気圧波を低減することができる。 As a result, the compressed air blown out from the air nozzle 4 is unlikely to diffuse to the outside of the tunnel 10, so that the tunnel micro-pressure wave can be effectively reduced.

また、本実施形態の微気圧波低減装置１においては、吹出動作開始位置Ｐ１、吹出動作終了位置Ｐ２、及び制御部６による電磁弁５の状態の変更の態様が、鉄道車両ＲＶのトンネル１０への進入速度、当該鉄道車両ＲＶの先頭部の形状、及びトンネル１０の入口開口１０ａの面積に対する当該鉄道車両ＲＶの断面積の比率のうち少なくとも何れかに応じて異なっている。 Further, in the micro-pressure wave reduction device 1 of the present embodiment, the mode of changing the state of the electromagnetic valve 5 by the blowing operation start position P1, the blowing operation end position P2, and the control unit 6 is changed to the tunnel 10 of the railway vehicle RV. It depends on at least one of the approach speed of the railway vehicle RV, the shape of the head portion of the railway vehicle RV, and the ratio of the cross-sectional area of the railway vehicle RV to the area of the entrance opening 10a of the tunnel 10.

即ち、一般的にトンネル１０の入口近傍で生じる圧縮波の性質（大きさ等）は、鉄道車両ＲＶのトンネル１０への進入速度、鉄道車両ＲＶの先頭部の形状、及びトンネル１０の入口開口１０ａの面積に対する鉄道車両ＲＶの断面積の比率等に大きく左右されることが知られている。この点、本実施形態では、これらのパラメータに応じて、吹出動作開始位置Ｐ１、吹出動作終了位置Ｐ２、及び制御部６による電磁弁５の状態の変更の態様を異ならせて、トンネル１０の内部の入口近傍の領域の圧力を予め上昇させておく程度を調整することができる。このように、様々な場合に対応した噴射タイミング等の変更をソフトウェアによって実現することができるので、従来のようなトンネル側設備の大掛かりな改修工事や鉄道車両の改造工事が不要となる。 That is, in general, the properties (magnitude, etc.) of the compressed wave generated near the entrance of the tunnel 10 are the approach speed of the railway vehicle RV into the tunnel 10, the shape of the head portion of the railway vehicle RV, and the entrance opening 10a of the tunnel 10. It is known that it is greatly affected by the ratio of the cross-sectional area of the railway vehicle RV to the area of the railway vehicle. In this respect, in the present embodiment, the mode of changing the state of the solenoid valve 5 by the blowout operation start position P1, the blowout operation end position P2, and the control unit 6 is changed according to these parameters, and the inside of the tunnel 10 is changed. The degree to which the pressure in the region near the inlet of the tunnel is raised in advance can be adjusted. In this way, it is possible to change the injection timing and the like corresponding to various cases by software, so that the conventional large-scale repair work of the tunnel side equipment and the remodeling work of the railway vehicle become unnecessary.

また、本実施形態の微気圧波低減装置１においては、制御部６は、エアノズル４からの圧縮空気の吹出しの程度を例えば図４のように時間的に変化させるように、電磁弁５を制御する。 Further, in the micro-pressure wave reducing device 1 of the present embodiment, the control unit 6 controls the solenoid valve 5 so as to change the degree of the blown out of compressed air from the air nozzle 4 in time as shown in FIG. 4, for example. do.

これにより、鉄道車両ＲＶがトンネル１０の内部に進入する前に、トンネル１０の内部の入口近傍の領域の圧力をきめ細かく制御することができる。これにより、トンネル微気圧波を一層効果的に低減することができる。 As a result, the pressure in the region near the entrance inside the tunnel 10 can be finely controlled before the railroad vehicle RV enters the inside of the tunnel 10. Thereby, the tunnel micro-pressure wave can be reduced more effectively.

また、本実施形態の微気圧波低減装置１においては、エアノズル４の吹出し方向ＤＡは、トンネル１０の入口開口１０ａに垂直な方向の第１成分ＤＡ１と、トンネル１０の入口開口１０ａの中心に向かう方向の第２成分ＤＡ２と、を有する。第１成分ＤＡ１の大きさは、第２成分ＤＡ２の大きさ以上である。 Further, in the micro-pressure wave reducing device 1 of the present embodiment, the blowing direction DA of the air nozzle 4 is directed toward the first component DA1 in the direction perpendicular to the inlet opening 10a of the tunnel 10 and the center of the inlet opening 10a of the tunnel 10. It has a second component DA2 in the direction. The size of the first component DA1 is equal to or larger than the size of the second component DA2.

これにより、エアノズル４から吹き出した圧縮空気の大部分を、トンネル１０の内部の入口近傍の圧力を上昇させることに寄与させることができ、ひいてはトンネル微気圧波を効果的に低減することができる。 As a result, most of the compressed air blown out from the air nozzle 4 can contribute to increasing the pressure in the vicinity of the inlet inside the tunnel 10, and thus the tunnel micro-pressure wave can be effectively reduced.

また、本実施形態の微気圧波低減装置１においては、制御部６は、エアノズル４から吹き出される圧縮空気の最大流速が、鉄道車両ＲＶのトンネル１０への進入速度の２倍以上となるように、電磁弁５を制御する。 Further, in the micro-pressure wave reduction device 1 of the present embodiment, the control unit 6 makes the maximum flow velocity of the compressed air blown out from the air nozzle 4 twice or more the approach speed of the railway vehicle RV into the tunnel 10. In addition, the solenoid valve 5 is controlled.

これにより、トンネル１０の入口近傍における圧縮波の波面の圧力勾配をより小さくすることができ、トンネル微気圧波を効果的に低減することができる。 As a result, the pressure gradient of the wavefront of the compressed wave in the vicinity of the inlet of the tunnel 10 can be made smaller, and the tunnel micro-pressure wave can be effectively reduced.

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る微気圧波低減装置３０について、図６及び図７を参照して説明する。図６は、微気圧波低減装置３０の全体的な構成を示す図である。図７は、トンネル１０の入口開口１０ａに対してエアノズル４からの空気が通過する領域の分布の時間的変化を説明する図である。なお、本実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。 <Second Embodiment>
Next, the micro-pressure wave reducing device 30 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a diagram showing the overall configuration of the micro-pressure wave reduction device 30. FIG. 7 is a diagram illustrating a temporal change in the distribution of the region through which the air from the air nozzle 4 passes with respect to the inlet opening 10a of the tunnel 10. In the description of this embodiment, the same or similar members as those in the above-described embodiment may be designated by the same reference numerals in the drawings, and the description may be omitted.

本実施形態の微気圧波低減装置３０は、４つのエアノズル４，４，・・・が狭い領域に密集している群を１つではなく５つ備えている点が、第１実施形態に係る微気圧波低減装置１とは主として異なっている。 The micropressure wave reducing device 30 of the present embodiment is related to the first embodiment in that the four air nozzles 4, 4, ... Are provided with five groups instead of one, which are densely packed in a narrow area. It is mainly different from the micro-pressure wave reduction device 1.

エアノズル４の５つの群４１，４２，・・・，４５は、トンネル１０の入口開口１０ａの外周に沿って適宜の間隔を空けて配置されている。５つの群４１，４２，・・・，４５の間隔は、等間隔であっても良いし、不等間隔であっても良い。本実施形態では、５つの群４１，４２，・・・，４５は、トンネル１０の入口開口１０ａの中心部を通過する上下方向の軸に関して左右対称となるように配置されている。 The five groups 41, 42, ..., 45 of the air nozzle 4 are arranged at appropriate intervals along the outer circumference of the entrance opening 10a of the tunnel 10. The intervals of the five groups 41, 42, ..., 45 may be equal intervals or unequal intervals. In the present embodiment, the five groups 41, 42, ..., 45 are arranged so as to be symmetrical with respect to the vertical axis passing through the central portion of the entrance opening 10a of the tunnel 10.

エアノズル４の群４１，４２，・・・，４５のそれぞれにおいて、上述の第１実施形態と同様に、エアノズル４は配管１６を介してタンク３に接続され、当該タンク３は分岐状の配管１５を介して圧縮空気源２に接続されている。本実施形態の電気的な構成は、第１実施形態（図２）と実質的に同様である。それぞれのエアノズル４への圧縮空気の供給／停止を切り換える電磁弁５は、上記のエアノズル４の群４１，４２，・・・，４５を単位として開閉制御される。 In each of the groups 41, 42, ..., 45 of the air nozzle 4, the air nozzle 4 is connected to the tank 3 via the pipe 16 and the tank 3 is a branched pipe 15 as in the first embodiment described above. It is connected to the compressed air source 2 via. The electrical configuration of this embodiment is substantially the same as that of the first embodiment (FIG. 2). The solenoid valve 5 for switching the supply / stop of compressed air to each air nozzle 4 is controlled to open / close in units of the above-mentioned groups 41, 42, ..., 45 of the air nozzle 4.

それぞれの群４１，４２，・・・，４５に属するエアノズル４は、何れも、第１実施形態のエアノズル４と同様に、その空気の吹出し方向をトンネル１０の内部に向けるように配置されている。 The air nozzles 4 belonging to the groups 41, 42, ..., 45 are all arranged so that the air blowing direction is directed toward the inside of the tunnel 10, similarly to the air nozzle 4 of the first embodiment. ..

次に、エアノズル４の空気噴射に関する制御について、図７等を参照して説明する。 Next, the control related to the air injection of the air nozzle 4 will be described with reference to FIG. 7 and the like.

本実施形態では、制御部６は、鉄道車両ＲＶが吹出動作開始位置Ｐ１に至ったタイミングから吹出動作終了位置Ｐ２に至るタイミングまでの間に、５つの群４１，４２，・・・，４５のうち全部又は一部の群のエアノズル４に関する電磁弁５を開く。 In the present embodiment, the control unit 6 has five groups 41, 42, ..., 45 between the timing when the railway vehicle RV reaches the blowout operation start position P1 and the timing when the railroad vehicle RV reaches the blowout operation end position P2. The solenoid valve 5 for all or part of the air nozzles 4 is opened.

また、制御部６は、鉄道車両ＲＶが吹出動作開始位置Ｐ１に至ったタイミングから吹出動作終了位置Ｐ２に至るタイミングまでの間に、空気を噴射しているエアノズル４が属する群が変化するように電磁弁５を制御している。例えば、あるタイミングでは、図７（ａ）に示すように、３つの群４１，４３，４５のエアノズル４だけから空気を噴射し、その後のタイミングでは、図７（ｂ）に示すように、２つの群４２，４４のエアノズル４だけから空気を噴射する。これにより、トンネル１０の入口開口１０ａに対してエアノズル４からの空気が通過する領域の分布を、時間的に変化させることができる。 Further, the control unit 6 changes the group to which the air nozzle 4 injecting air belongs from the timing when the railway vehicle RV reaches the blowing operation start position P1 to the timing when the blowing operation end position P2 is reached. The solenoid valve 5 is controlled. For example, at a certain timing, as shown in FIG. 7 (a), air is injected only from the air nozzles 4 of the three groups 41, 43, 45, and at a subsequent timing, as shown in FIG. 7 (b), 2 Air is injected only from the air nozzles 4 of the groups 42 and 44. Thereby, the distribution of the region through which the air from the air nozzle 4 passes with respect to the inlet opening 10a of the tunnel 10 can be changed with time.

図７（ａ）と図７（ｂ）の状態の間で、５つの群４１，４２，・・・，４５のエアノズル４の全てから空気を噴射する状態が過渡的に生じても良いし、何れの群のエアノズル４からも空気を噴射しない状態が生じても良い。 Between the states of FIGS. 7 (a) and 7 (b), a state of injecting air from all of the air nozzles 4 of the five groups 41, 42, ..., 45 may occur transiently. A state in which air is not injected from any group of air nozzles 4 may occur.

このように、複数のエアノズル４からの圧縮空気が通過する領域の分布を時間的に変化させることで、鉄道車両ＲＶがトンネル１０の内部に進入する前に、トンネル１０の内部の入口近傍の圧力を、偏りを抑制しながら緩やかに上昇させるとともに、その圧力を広範囲に伝播することができる。 In this way, by temporally changing the distribution of the region through which the compressed air from the plurality of air nozzles 4 passes, the pressure near the entrance inside the tunnel 10 before the railroad vehicle RV enters the inside of the tunnel 10. Can be gradually increased while suppressing bias, and the pressure can be propagated over a wide range.

以上に説明したように、本実施形態の微気圧波低減装置３０においては、エアノズル４（群４１，４２，・・・，４５）は、トンネル１０の入口開口１０ａの外周に沿って、間隔を空けて複数設けられる。 As described above, in the micropressure wave reducing device 30 of the present embodiment, the air nozzles 4 (groups 41, 42, ..., 45) are spaced along the outer circumference of the inlet opening 10a of the tunnel 10. Multiple spaces are provided.

これにより、間隔を空けて複数箇所に設けられたエアノズル４のそれぞれから、トンネル１０の内の入口の近傍に圧縮空気を吹き出して、偏りを抑制しながら圧力を効果的に上昇させることができる。これにより、トンネル１０を通過する圧縮波の波面の立ち上がりをより遅くすることができ、トンネル微気圧波をより低減することができる。 As a result, compressed air can be blown out from each of the air nozzles 4 provided at a plurality of locations at intervals to the vicinity of the inlet in the tunnel 10, and the pressure can be effectively increased while suppressing bias. As a result, the rise of the wavefront of the compressed wave passing through the tunnel 10 can be slowed down, and the tunnel micro-pressure wave can be further reduced.

また、本実施形態の微気圧波低減装置３０においては、制御部６は、トンネル１０の入口開口１０ａに対する、複数のエアノズル４からなるエアノズル群からの圧縮空気が通過する領域の分布を、例えば図７に示すように時間的に変化させるように、複数のエアノズル４のそれぞれに対応する電磁弁５を制御する。 Further, in the micro-pressure wave reduction device 30 of the present embodiment, the control unit 6 shows the distribution of the region through which the compressed air from the air nozzle group including the plurality of air nozzles 4 passes with respect to the inlet opening 10a of the tunnel 10, for example. The solenoid valve 5 corresponding to each of the plurality of air nozzles 4 is controlled so as to be changed with time as shown in 7.

これにより、トンネル１０の内部の入口近傍の圧力分布を複雑に変化させながら、圧力を上昇させることができる。従って、トンネル微気圧波をより適切に低減することができる。 As a result, the pressure can be increased while changing the pressure distribution in the vicinity of the inlet inside the tunnel 10 in a complicated manner. Therefore, the tunnel micropressure wave can be reduced more appropriately.

＜実施例＞
次に、本発明の実施例について、図８を参照して説明する。図８は、本発明の一実施例において、トンネル１０の入口開口１０ａから所定距離だけ奥に入った地点における圧力勾配を説明する図である。 <Example>
Next, examples of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating a pressure gradient at a point that is recessed by a predetermined distance from the entrance opening 10a of the tunnel 10 in an embodiment of the present invention.

本実施例では、それぞれが４つのエアノズル４からなる群を１０個、トンネル１０の入口開口１０ａの外周に沿って等間隔で配置し、それぞれの群に対して、並べられる方向の一端から１〜１０の番号を付した。また、鉄道車両ＲＶが吹出動作開始位置Ｐ１に至ったタイミングから吹出動作終了位置Ｐ２に至るタイミングまでの間に、１番と２番の群のエアノズル４を同時に吹く状態、５番と６番を同時に吹く状態、９番と１０番を同時に吹く状態、３番と４番を同時に吹く状態、７番と８番を同時に吹く状態を、順次切り換えるように電磁弁５を制御した。この条件で、トンネル１０の入口開口１０ａから奥側へ６１ｍ入った地点における圧力勾配の変化を測定した。また、比較例として、上記のような空気の吹出しを行わなかったときについても同様に圧力勾配の変化を測定した。 In this embodiment, 10 groups each consisting of 4 air nozzles 4 are arranged at equal intervals along the outer circumference of the entrance opening 10a of the tunnel 10, and for each group, 1 to 1 from one end in the arranging direction. Numbered 10 Further, between the timing when the railroad vehicle RV reaches the blowing operation start position P1 and the timing when the blowing operation end position P2 is reached, the air nozzles 4 of the groups 1 and 2 are blown at the same time, and the 5th and 6th are operated. The solenoid valve 5 was controlled so as to sequentially switch between a state of blowing at the same time, a state of blowing Nos. 9 and 10 at the same time, a state of blowing Nos. 3 and 4 at the same time, and a state of blowing Nos. 7 and 8 at the same time. Under this condition, the change in the pressure gradient was measured at a point 61 m from the entrance opening 10a of the tunnel 10 to the back side. Further, as a comparative example, the change in the pressure gradient was measured in the same manner when the above-mentioned air was not blown out.

実施例と比較例の結果が図８に示されている。図８のグラフで明らかなように、空気の吹出しを行った場合は、空気の吹出しを行わなかった場合と比較して、圧力勾配の早期の上昇が見られる。しかし、その圧力勾配はその後それほど上昇せず、空気の吹出しを行わなかった場合の圧力勾配の最大値よりも３０％程度低い値を示す期間がある程度続いた後、減少している。 The results of Examples and Comparative Examples are shown in FIG. As is clear from the graph of FIG. 8, when the air is blown out, an early increase in the pressure gradient is observed as compared with the case where the air is not blown out. However, the pressure gradient does not increase so much thereafter, and decreases after a period showing a value about 30% lower than the maximum value of the pressure gradient when air is not blown out to some extent.

このように、本実施例では、圧力波によってトンネル１０の内部の圧力が上昇するときの圧力勾配の最大値が、比較例と比べて大幅に小さくなっている。よって、トンネル１０の出口付近で発生する発破音や振動が良好に抑制されることが期待できる。 As described above, in this embodiment, the maximum value of the pressure gradient when the pressure inside the tunnel 10 rises due to the pressure wave is significantly smaller than that in the comparative example. Therefore, it can be expected that blasting noise and vibration generated near the exit of the tunnel 10 are satisfactorily suppressed.

以上に本発明の好適な実施の形態及び実施例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。 Although preferred embodiments and examples of the present invention have been described above, the above configuration can be changed as follows, for example.

エアノズル４の数及び配置は任意であり、適宜変更することができる。１つの群を構成するエアノズル４の数が３つ以下であってもよいし、５つ以上でもよい。また、エアノズル４が群を構成しないように（単独で）配置されてもよい。タンク３及びエアノズル４、配管１５，１６の配置についても同様に適宜変更することができる。 The number and arrangement of the air nozzles 4 are arbitrary and can be changed as appropriate. The number of air nozzles 4 constituting one group may be 3 or less, or 5 or more. Further, the air nozzles 4 may be arranged (independently) so as not to form a group. Similarly, the arrangement of the tank 3, the air nozzle 4, and the pipes 15 and 16 can be appropriately changed.

同じ群に属するエアノズル４において、空気の吹出しの開始又は終了のタイミングが互いに異なるように、制御部６が電磁弁５を制御してもよい。これによっても、エアノズル４からの圧縮空気の吹出しを時間的に変化させることができる。 In the air nozzles 4 belonging to the same group, the control unit 6 may control the solenoid valve 5 so that the start or end timing of air blowing is different from each other. This also makes it possible to change the blowout of compressed air from the air nozzle 4 over time.

エアノズル４は、トンネル１０の入口開口１０ａから内部に少し入った部分に配置されてもよい。また、図５の角度θがゼロになるように配置して、エアノズル４から空気がトンネル１０の長手方向と平行な向きに吹き出されてもよい。 The air nozzle 4 may be arranged in a portion slightly inside the entrance opening 10a of the tunnel 10. Further, air may be blown out from the air nozzle 4 in a direction parallel to the longitudinal direction of the tunnel 10 by arranging the angle θ in FIG. 5 to be zero.

電磁弁５は、空気の流量を調整可能な調整バルブにより構成してもよい。 The solenoid valve 5 may be configured by an adjusting valve that can adjust the flow rate of air.

１ 微気圧波低減装置
２ 圧縮空気源
３ タンク
４ エアノズル
５ 電磁弁
６ 制御部 1 Micro-pressure wave reduction device 2 Compressed air source 3 Tank 4 Air nozzle 5 Solenoid valve 6 Control unit

Claims (5)

圧縮空気源と、
前記圧縮空気源から供給された圧縮空気を貯留するタンクと、
トンネルの入口付近に配置され、前記タンクから供給された圧縮空気を吹き出し、その吹出し方向が前記トンネルの内部に向けられているエアノズルと、
前記タンクから前記エアノズルに向かって圧縮空気が流れる流路を閉じた状態と開いた状態との間で変更可能な電磁弁と、
鉄道車両の進行方向先頭側の先端部が前記トンネルの入口の手前となっている位置である第１位置に前記鉄道車両が至ったときに前記流路を開き、前記第１位置よりもトンネルに近くかつ前記先端部がトンネルの入口に一致するかその手前となっている位置である第２位置に前記鉄道車両が至ったときに前記流路を閉じるように、前記電磁弁を制御する制御部と、
を備え、
前記第１位置、前記第２位置、及び前記制御部による前記電磁弁の状態の変更の態様が、鉄道車両の前記トンネルへの進入速度、当該鉄道車両の先頭部の形状、及び前記トンネルの入口開口の面積に対する当該鉄道車両の断面積の比率、のうちの少なくとも何れかに応じて異なっており、
前記制御部は、前記エアノズルからの圧縮空気の吹出しの程度を時間的に変化させるように、前記電磁弁を制御することを特徴とする微気圧波低減装置。 With a compressed air source,
A tank for storing compressed air supplied from the compressed air source and
Disposed in the vicinity of the entrance of the tunnel, then blown with compressed air supplied from the tank, the air nozzle to which the blowing direction is directed to the interior of said tunnel,
A solenoid valve that can change the flow path through which compressed air flows from the tank to the air nozzle between a closed state and an open state.
When the railroad vehicle reaches the first position, which is the position where the leading end of the railroad vehicle in the traveling direction is in front of the entrance of the tunnel, the flow path is opened and the tunnel is closer to the tunnel than the first position. A control unit that controls the solenoid valve so that the flow path is closed when the railroad vehicle reaches a second position that is close and the tip of the tunnel coincides with or is in front of the entrance of the tunnel. When,
Equipped with a,
The mode of changing the state of the electromagnetic valve by the first position, the second position, and the control unit is the approach speed of the railway vehicle into the tunnel, the shape of the head portion of the railway vehicle, and the entrance of the tunnel. It depends on at least one of the ratio of the cross-sectional area of the railcar to the area of the opening.
The control unit is a micro-pressure wave reducing device that controls the solenoid valve so as to change the degree of blowing of compressed air from the air nozzle with time. 請求項１に記載の微気圧波低減装置であって、
前記エアノズルは、前記トンネルの入口開口の外周に沿って、間隔を空けて複数設けられることを特徴とする微気圧波低減装置。 The micro-pressure wave reducing device according to claim 1.
A micropressure wave reducing device characterized in that a plurality of the air nozzles are provided at intervals along the outer periphery of the entrance opening of the tunnel. 請求項２に記載の微気圧波低減装置であって、
前記制御部は、前記トンネルの入口開口に対する、前記複数のエアノズルからなるエアノズル群からの圧縮空気が通過する領域の分布を、時間的に変化させるように、前記の複数のエアノズルのそれぞれに対応する電磁弁を制御することを特徴とする微気圧波低減装置。 The micro-pressure wave reducing device according to claim 2.
The control unit corresponds to each of the plurality of air nozzles so as to temporally change the distribution of the region through which the compressed air from the air nozzle group composed of the plurality of air nozzles passes with respect to the inlet opening of the tunnel. A micro-pressure wave reduction device characterized by controlling a solenoid valve. 請求項１から３までの何れか一項に記載の微気圧波低減装置であって、
前記エアノズルの吹出し方向は、
前記トンネルの長手方向に平行な方向の第１成分と、
前記トンネルの長手方向に垂直な方向の第２成分と、
を有し、
前記第１成分の大きさは、前記第２成分の大きさ以上であることを特徴とする微気圧波低減装置。 The micro-pressure wave reducing device according to any one of claims 1 to 3.
The blowing direction of the air nozzle is
The first component in the direction parallel to the longitudinal direction of the tunnel and
The second component in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the tunnel and
Have,
A micro-pressure wave reducing device characterized in that the size of the first component is equal to or larger than the size of the second component. 請求項１から４までの何れか一項に記載の微気圧波低減装置であって、
前記制御部は、前記エアノズルから吹き出される圧縮空気の最大流速が、前記鉄道車両の前記トンネルへの進入速度の２倍以上となるように、前記電磁弁を制御することを特徴とする微気圧波低減装置。 The micro-pressure wave reducing device according to any one of claims 1 to 4.
The control unit controls the solenoid valve so that the maximum flow velocity of the compressed air blown out from the air nozzle is twice or more the approach speed of the railway vehicle into the tunnel. Wave reduction device.
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