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トンネル入口緩衝工の開口部構造

国内特許コード P07A012082
整理番号 /NO32894
掲載日 2007年12月14日
出願番号 特願平10-154341
公開番号 特開平11-350882
登録番号 特許第3475267号
出願日 平成10年6月3日(1998.6.3)
公開日 平成11年12月21日(1999.12.21)
登録日 平成15年9月26日(2003.9.26)
発明者
  • 中谷 浩二
  • 井手 剛
  • 飯田 雅宣
  • 山内 伸亮
出願人
  • 西日本旅客鉄道(株)
  • (財)鉄道総合技術研究所
発明の名称 トンネル入口緩衝工の開口部構造
従来技術、競合技術の概要 通常、列車が高速でトンネルへ突入すると、トンネル内に圧縮波が発生し、トンネル内を音速で伝播してトンネル出口側より外部へ放射される。この放射された微気圧波は、低周波の空気振動であり、近辺の建物の窓や戸を振動させるという環境問題があった。この微気圧波は、従来からよく知られており、トンネル出口側に到達する圧縮波の波面の圧力勾配にほぼ比例し、この圧力勾配が大きい程、空気振動も大きくなるという性質がある。しかも、圧縮波の波面の圧力勾配は、列車がトンネル内へ突入する速度Vの3乗~10乗に比例するという性質があることも既知である。そのため、従来では、図6に示すように、トンネル入口側に、開口面積の大きさがトンネル断面積の1.4倍~1.55倍程度の断面積を持つフード形状の構造物(以下は、緩衝工という)1を設置している。そして、この緩衝工1の列車2が突入する側の壁面3の上下方向の中央部に、緩衝工1の断面積と長さ及び突入する列車2の先頭形状、速度等から決められた最適面積(面積の大きさは固定式である)を有する窓(開口部)5及び6を開設している。開口部5及び6を列車が突入する側の緩衝工壁面3へ設ける理由は、上り線及び下り線の双方を一つのトンネル内に敷設する複線用のトンネルにあっては、列車のトンネル内への突入はトンネル入口に対して偏心して行われる。そのため、微気圧波の対策である開口部5及び6は、列車の突入する側に最も近い緩衝工壁面3へ設けるようにしていた。開口部5及び6の効果は、列車2がトンネルよりひとまわり大きい緩衝工1に先ず突入し、続いて緩衝工1からトンネル内へ突入することにより、微気圧波の形成を2段階にし、トンネル突入時の圧縮波の波面の圧力勾配をトンネル入口側で低減させるようにしている。また列車2が緩衝工1へ突入するときに発生する圧縮波の一部を、緩衝工1の開口部5及び6から逃がし、圧縮波の波面の圧力勾配を緩やかなものにしている。これらの効果により、圧縮波がトンネル内を音速で伝播してトンネル出口側で放射される際に生じる低周波の空気振動(微気圧波)を低減させるようにしている。
産業上の利用分野 本発明は、列車が高速でトンネルへ突入する際に発生する微気圧波が、列車の突入する側の緩衝工壁に設けた開口部のみでは、列車の突入速度や先頭形状に影響を受けてその低減効果が十分に図れなくなるので、これらの影響を受けることなく、微気圧波を低減することのできるトンネル入口緩衝工の開口部構造に関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】先頭形状の異なる列車及びトンネルへの突入速度の異なる列車が高速で複線用のトンネルへ突入する際に発生する微気圧波を低減させるために複線用のトンネル入口側に設けたフード形状の緩衝工であって、列車突入側の緩衝工壁に小さな開口面積の開口部を形成し、列車突入の反対側の緩衝工壁に大きな開口面積の開口部を形成したことを特徴とするトンネル入口緩衝工の開口部構造。
【請求項2】開口部の開口面積が可変であることを特徴とする請求項1に記載のトンネル入口緩衝工の開口部構造。
【請求項3】列車突入の反対側の緩衝工壁に設けた開口部は、緩衝工の長さ10mに対して4~11m2 の開口面積を有している請求項1又は2に記載のトンネル入口緩衝工の開口部構造。
産業区分
  • その他建築
国際特許分類(IPC)
出願権利状態 権利存続中
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