JP3516638B2 - トンネル圧力波低減構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新幹線列車等の移
動物体（以下、「移動体」という。）がトンネル内に突
入した場合に、突入したトンネル出入口とは反対側トン
ネル出入口等から外部へ放射される圧力波（以下、「微
気圧波」という。）、及び突入したトンネル出入口等か
ら外部へ放射される圧力波（以下、「突入波」とい
う。）を低減させるためのトンネル圧力波低減構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８（Ａ）に示すように、地山８０に形
成されたトンネル８１の空間内に新幹線等の列車８４が
トンネル入出端Ｅ１から突入した場合には、列車８４の
進行方向前方（図８（Ａ）における列車８４の右方）と
なるトンネル内の空気は、圧縮・膨張される。これによ
り、図８（Ｃ）に示すような圧力値を示す空気の圧力波
Ｗ１がトンネル内を図の右方向へ伝播し、トンネル入出
端Ｅ２からトンネルの外部へ放射される。

【０００３】この際、トンネル外部へ放射される波Ｗ２
は、突入時の微気圧波と呼ばれ、図８（Ｄ）に示すよう
に、圧力のピーク値ａ、ｂを持つ低周波の圧力波であ
り、ほぼ無指向性であり、トンネル入出端Ｅ２の周辺に
おいて衝撃的な低音として聴取されたり、民家等のガラ
ス窓等の物体に振動を与える場合がある。

【０００４】上記した微気圧波を防止するため、従来
は、トンネル入出端（トンネル坑口）Ｅ１から外部方向
にフード状（筒状）の構造物（以下、「微気圧波緩衝
工」という。）を設けていた。このような微気圧波緩衝
工により、列車８４のトンネルへの突入時のトンネル内
空気の圧縮・膨張作用は緩和され、トンネル入出端から
トンネル外部へ放射される微気圧波の発生、又は微気圧
波により発生した低周波音や振動のレベルが抑えられて
いた。

【０００５】また、従来のトンネルにおいては、図８
（Ａ）に示すように、地山８０に形成されたトンネル８
１内のトンネル空間内に列車８４がトンネル入出端Ｅ１
から突入した場合には、列車８４の進行方向後方（図８
（Ａ）における列車８４の左方）のトンネル外部へ、空
気の圧力波Ｗ３が放射される。

【０００６】この圧力波Ｗ３は、図８（Ｂ）に示すよう
に、圧力のピーク値ｃ、ｄを持つ波であり、微気圧波Ｗ
２とは正のピークと負のピークが逆転している。以下、
この圧力波Ｗ３を「突入波」という。突入波Ｗ３は、通
常は微気圧波よりも弱い圧力波であり、指向性を有して
おり、トンネル入出端Ｅ１を挟んで地山８０の側、例え
ば位置Ｐ１１における圧力値の方が、トンネル坑口の外
部側（図８におけるトンネル入出端Ｅ１の左側）の圧力
値よりも大きくなっている。

【０００７】上記した突入波を防止するため、出願人
は、上記した微気圧波緩衝工に鍔状のフランジ構造物を
設けた構造（以下、「突入波低減構造」という。）を提
案している（特願平１１−２９３２６６号参照）。この
ような突入波低減構造により、列車８４のトンネルへの
突入時にトンネル入出端からトンネル外部へ放射される
突入波により発生した低周波音や振動のレベルが抑えら
れることが認められている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した微気圧波緩衝
工や突入波低減構造（以下、「圧力波低減構造物」とい
う。）により微気圧波や突入波の対策が検討されてきた
が、近年、新幹線列車等の高速化が進むにつれ、上記し
た微気圧波、突入波の影響が増大しており、より有効な
低減対策が必要となっている。

【０００９】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、列
車突入時のトンネル坑口等における微気圧波や突入波を
低減し得るトンネル圧力波低減構造を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１に係るトンネル圧力波低減構造
は、複線型のトンネル（８１）のトンネル坑口に設けら
れる圧力波低減構造物（１０）を所定の形状とすること
により構成されるトンネル圧力波低減構造であって、前
記圧力波低減構造物（１０）のうち、移動体（８４）が
進入してくる側の側壁部である第１圧力波低減構造物側
壁部（１０ａ）を、前記トンネル（８１）の延設方向に
平行に延びる地面上のトンネル中心線（８１ａ）から離
れるように移動し、この第１圧力波低減構造物側壁部
（１０ａ）の移動が前記圧力波低減構造物（１０）の延
設方向の全体にわたるようにし、前記トンネル中心線
（８１ａ）に垂直な横断面において、前記圧力波低減構
造物（１０）の中心線（１０ｃ）の位置を、前記トンネ
ル（８１）に突入してくる移動体（８４）の走行中心線
（８４ａ）の地面（Ｇ）への投影位置に一致させるよう
にしたことを特徴とする。

【００１１】また、本発明の請求項２に係るトンネル圧
力波低減構造は、複線型のトンネル（８１）のトンネル
坑口に設けられる圧力波低減構造物（３０）を所定の形
状とすることにより構成されるトンネル圧力波低減構造
であって、前記圧力波低減構造物（３０）のうち、移動
体（８４）が進入してくる側の側壁部である第１圧力波
低減構造物側壁部（３０ａ１）を、前記トンネル（８
１）の延設方向に平行に延びる地面上のトンネル中心線
（８１ａ）から離れるように移動し、前記トンネル中心
線（８１ａ）に垂直な横断面において、前記圧力波低減
構造物（３０）の中心線（３０ｃ）の位置を、前記トン
ネル（８１）に突入してくる移動体（８４）の走行中心
線（８４ａ）の地面（Ｇ）への投影位置に一致させるよ
うにし、前記第１圧力波低減構造物側壁部（３０ａ１）
の端部と、拡大されていない一般部の前記圧力波低減構
造物（３０）の側壁部（３０ａ３）との間に側壁部（３
０ａ２）を配置することにより、前記第１圧力波低減構
造物側壁部（３０ａ１）の端部を、拡大されていない一
般部の前記圧力波低減構造物（３０）の側壁部（３０ａ
３）に不連続的に接続し、略カギ形ホーン状の構造を形
成することを特徴とする。

【００１２】また、本発明の請求項３に係るトンネル圧
力波低減構造は、複線型のトンネル（８１）のトンネル
坑口に設けられる圧力波低減構造物（４０）を所定の形
状とすることにより構成されるトンネル圧力波低減構造
であって、前記圧力波低減構造物（４０）のうち、移動
体（８４）が進入してくる側の側壁部である第１圧力波
低減構造物側壁部（４０ａ１）を、前記トンネル（８
１）の延設方向に平行に延びる地面上のトンネル中心線
（８１ａ）から離れるように移動し、前記トンネル中心
線（８１ａ）に垂直な横断面において、前記圧力波低減
構造物（４０）の中心線（４０ｃ）の位置を、前記トン
ネル（８１）に突入してくる移動体（８４）の走行中心
線（８４ａ）の地面（Ｇ）への投影位置に一致させるよ
うにし、前記第１圧力波低減構造物側壁部（４０ａ１）
の端部を、側壁部（４０ａ２）に接続し、前記側壁部
（４０ａ２）を前記トンネル延設方向に沿って連続的に
縮径し、前記側壁部（４０ａ２）に、拡大されていない
一般部の前記圧力波低減構造物（４０）の側壁部（４０
ａ３）を接続し、略ホーン状の構造を形成することを特
徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の第１の実施形態である請
求項１に係るトンネル圧力波低減構造の構成を示す図で
あり、図１（Ａ）はトンネル坑口付近の横断面図を、図
１（Ｂ）はトンネル坑口付近の上方から見た平断面図
を、それぞれ示している。

【００１５】図１に示す第１の実施形態では、トンネル
圧力波低減構造は、複線型のトンネル８１のトンネル坑
口に設けられる圧力波低減構造物１０の断面を所定の形
状とすることにより構成されている。

【００１６】すなわち、図１に示す第１の実施形態で
は、圧力波低減構造物１０のうち、列車８４が進入して
くる側の側壁部（以下、「第１圧力波低減構造物側壁
部」という。）１０ａが、トンネル中心線８１ａに対し
て垂直でかつトンネル中心線８１ａから第１圧力波低減
構造物側壁部１０ａへ向かう方向、すなわち図１におけ
る右から左へ向かう方向に全体が均等に移動されてい
る。以下、この方向を、「第１側壁方向」という。トン
ネル中心線８１ａは、図１（Ｂ）に示すように、複線型
のトンネル８１の延設方向に平行に延びる線であり、ト
ンネル８１の底部の地面の中央を通る線である。

【００１７】図１に示す第１の実施形態では、第１圧力
波低減構造物側壁部１０ａの第１側壁方向への移動は、
図１（Ｂ）に示すように、圧力波低減構造物１０の延設
方向（図１（Ｂ）における上下方向）の全体にわたって
いる。

【００１８】上記のように構成することにより、トンネ
ル中心線８１ａに垂直な横断面、すなわち図１（Ａ）に
おいて、上記のように延設方向全体にわたって拡大され
た圧力波低減構造物１０の中心線１０ｃの位置は、トン
ネルに突入してくる列車８４の走行中心線８４ａの鉛直
方向投影位置（地面Ｇへの投影位置）と一致している
（図１（Ｂ）参照）。すなわち、トンネルに突入してく
る列車８４は、まず圧力波低減構造物１０の中心に突入
し、その後、トンネル８１に進入することになる。ここ
に、列車走行中心線８４ａは、移動体走行中心線に相当
している。

【００１９】次に、図１に示す第１の実施形態のトンネ
ル圧力波低減構造（圧力波低減構造物１０）の作用につ
いて、図２、３を参照しつつ説明する。図２（Ａ）、図
２（Ｂ）は、仮想的なトンネル９１の構成を示したもの
である。図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、このト
ンネル９１は、半径Ｒが５ｍの円筒形を有している。

【００２０】上記の仮想的なトンネル９１の端部開口か
ら、仮想的な列車９４又は９５を突入させた場合のトン
ネル９１内の圧力等を計算によってシミュレーションし
た結果が図３のグラフである。図３（Ａ）はトンネル内
の空気の圧力の経時変化を、図３（Ｂ）はトンネル内の
空気の圧力勾配の経時変化を、それぞれ示している。圧
力勾配とは、圧力を時間で微分した値、すなわち圧力の
時間変化率である。また、図３（Ａ）、図３（Ｂ）にお
いて、実線の曲線は、トンネル９１の中心線からの距離
Ｄが零の位置で列車が突入する場合（図２（Ｂ）におけ
る列車９４の場合）を示している。また、図３（Ａ）、
図３（Ｂ）において、破線の曲線は、トンネル９１の中
心線からの距離ＤがＲ／２の位置で列車が突入する場合
（図２（Ｂ）における列車９５においてＤ＝Ｒ／２の場
合）を示している。また、仮想的な列車９４又は９５の
トンネル９１への突入速度は、新幹線列車の速度（３０
０ｋｍ／時程度）に相当する値とした。

【００２１】図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示す計算シミュ
レーションの結果からわかるように、実線の曲線、すな
わちトンネル９１の中心線の位置で列車が突入する場合
は、破線の曲線、すなわちトンネル９１の中心線からず
れた位置で列車が突入する場合に比べ、図３（Ａ）に示
すようにトンネル内の空気圧力の経時変化が緩やかであ
る。また、実線の曲線、すなわちトンネル９１の中心線
の位置で列車が突入する場合は、破線の曲線、すなわち
トンネル９１の中心線からずれた位置で列車が突入する
場合に比べ、図３（Ｂ）に示すようにトンネル内の空気
の圧力勾配のピーク値が低い。

【００２２】従来の研究結果等によれば、列車がトンネ
ルに突入する際に突入側とは反対側のトンネル坑口等か
らトンネル外部へ放射される突入時の微気圧波（図８に
おける波Ｗ２）は、列車の突入により圧縮されるトンネ
ル内の空気の圧力勾配に比例することが確認されてい
る。図１に示す第１の実施形態の圧力波低減構造（圧力
波低減構造物１０）では、図３（Ｂ）に示すようにトン
ネル内の空気の圧力勾配のピーク値を、従来の場合（ト
ンネルの中心線からずれた位置で列車が突入する複線型
トンネルの場合）よりも低くすることができるから、列
車突入時の微気圧波を従来の複線型トンネルの場合より
も低減させることができると考えられる。

【００２３】また、図１に示す第１の実施形態のトンネ
ル圧力波低減構造は、列車が突入する側のトンネル側壁
８１ｂと列車８４との距離よりも、列車が突入する側の
第１圧力波低減構造物側壁部１０ａと列車８４との距離
の方が大きいことから、列車がトンネルに突入する際に
突入側のトンネル坑口等からトンネル外部へ放射される
突入波（図８における波Ｗ３）についても低減可能であ
る。なお、このことは模型実験によって確認されてい
る。

【００２４】図１に示す第１の実施形態では、圧力波低
減構造物１０の中心線１０ｃの位置は、トンネルに突入
してくる列車８４の走行中心線８４ａの位置と一致して
いたが、圧力波低減構造物１０の中心線１０ｃの位置が
上記の位置以外であっても、微気圧波又は突入波を低減
させることは可能であることが、計算シミュレーション
等により認められた。

【００２５】すなわち、図４に示すように、トンネル中
心線８１ａの位置と列車走行中心線８４ａの鉛直方向投
影位置との距離をδとし、トンネル中心線８１ａの位置
から、拡大された部分の圧力波低減構造物の中心線１０
ｃの位置までの距離をｘとすると、ｘは、０．３δ≦ｘ
≦１．７δの範囲で効果があることがわかった。ｘが
０．３δの位置がＰ１であり、ｘが１．７δの位置がＰ
２であるから、圧力波低減構造物の中心線１０ｃの位置
が、Ｐ１とＰ２の間の範囲となるように設定すれば微気
圧波又は突入波を低減する効果がある。なお、微気圧波
又は突入波の低減効果をより顕著に得るためには、ｘの
範囲は、０．７５δ≦ｘ≦１．２５δの範囲とすること
が望ましい。

【００２６】拡大された部分の圧力波低減構造物の延設
方向の長さ（図４におけるＬ）については、他のシミュ
レーションの計算結果等から判断すると、一般部のトン
ネルの内空断面と等しい面積となる円の半径の値以上の
値とする必要がある、という結果が得られている。

【００２７】図５は、他のトンネル圧力波低減構造の構
成を示した図である。図５に示すトンネル圧力波低減構
造は、圧力波低減構造物２０を備えている。この圧力波
低減構造物２０においては、列車８４が進入してくる側
の側壁部である第１圧力波低減構造物側壁部２０ａ１
が、トンネル中心線８１ａに対して垂直でかつトンネル
中心線８１ａから第１圧力波低減構造物側壁部２０ａ１
へ向かう方向、すなわち図５における右から左へ向かう
方向（第１側壁方向）に不均一に移動されている。

【００２８】また、第１圧力波低減構造物側壁部２０ａ
１は、トンネル延設方向（図５の下方から上方へ向かう
方向）に沿って連続的に曲面状に縮径し、拡大されてい
ない一般部の圧力波低減構造物の側壁部２０ａ２に連続
的に接続することにより、略ホーン状の構造を形成して
いる。

【００２９】図５に示すトンネル圧力波低減構造のよう
に構成しても、列車突入時の微気圧波又は突入波を低減
させることができる。この場合には、圧力波低減構造物
２０の出入口位置、すなわち図５における２０ａ３の位
置において、拡大された部分の圧力波低減構造物の中心
線２０ｃの位置までの距離ｘを、０．３δ≦ｘ≦１．７
δの範囲とし、好ましくは０．７５δ≦ｘ≦１．２５δ
の範囲とすることにより、列車突入時の微気圧波又は突
入波の低減効果を得ることができる。なお、拡大された
部分２０ａ１の圧力波低減構造物の延設方向の長さは、
一般部のトンネルの内空断面と等しい面積となる円の半
径の値以上の値とする必要がある。

【００３０】本発明のトンネル圧力波低減構造は、他の
構成によっても実現可能である。図６は、本発明の第２
の実施形態である請求項２に係るトンネル圧力波低減構
造の構成を示した図である。図６に示すトンネル圧力波
低減構造は、上記した第１の実施形態とは異なる圧力波
低減構造物３０を備えている。この圧力波低減構造物３
０においては、列車８４が進入してくる側の側壁部であ
る第１圧力波低減構造物側壁部３０ａ１が、トンネル中
心線８１ａに対して垂直でかつトンネル中心線８１ａか
ら第１圧力波低減構造物側壁部３０ａ１へ向かう方向、
すなわち図６における右から左へ向かう方向（第１側壁
方向）にカギ状に移動されている。

【００３１】また、第１圧力波低減構造物側壁部３０ａ
１は、トンネル延設方向（図６の下方から上方へ向かう
方向）に沿って一定位置に配置され、図６における上端
部において、拡大されていない一般部の圧力波低減構造
物の側壁部３０ａ３に不連続的にカギ状に接続すること
により、略カギ形ホーン状の構造を形成している。第１
圧力波低減構造物側壁部３０ａ１と、一般部の圧力波低
減構造物の側壁部３０ａ３の間には、側壁部３０ａ２が
配置されている。

【００３２】図６に示す第２の実施形態のように構成し
ても、列車突入時の微気圧波又は突入波を低減させるこ
とができる。この場合には、圧力波低減構造物３０の出
入口位置、すなわち図６における３０ａ４の位置におい
て、拡大された部分の圧力波低減構造物の中心線３０ｃ
の位置までの距離ｘを、０．３δ≦ｘ≦１．７δの範囲
とし、好ましくは０．７５δ≦ｘ≦１．２５δの範囲と
することにより、列車突入時の微気圧波又は突入波の低
減効果を得ることができる。なお、拡大された部分３０
ａ１の圧力波低減構造物の延設方向の長さは、一般部の
トンネルの内空断面と等しい面積となる円の半径の値以
上の値とする必要がある。

【００３３】本発明のトンネル圧力波低減構造は、さら
に上記以外の構成によっても実現可能である。図７は、
本発明の第３の実施形態である請求項３に係るトンネル
圧力波低減構造の構成を示した図である。図７に示すト
ンネル圧力波低減構造は、上記した第１の実施形態又は
第２の実施形態とは異なる圧力波低減構造物４０を備え
ている。この圧力波低減構造物４０においては、列車８
４が進入してくる側の側壁部である第１圧力波低減構造
物側壁部４０ａ１及び４０ａ２が、トンネル中心線８１
ａに対して垂直でかつトンネル中心線８１ａから第１圧
力波低減構造物側壁部４０ａ１、４０ａ２へ向かう方
向、すなわち図７における右から左へ向かう方向（第１
側壁方向）に部分的に移動されている。

【００３４】また、第１圧力波低減構造物側壁部４０ａ
１は、トンネル延設方向（図６の下方から上方へ向かう
方向）に沿って一定位置に配置され、図７における上端
部において、第１圧力波低減構造物側壁部４０ａ２に接
続している。また、第１圧力波低減構造物側壁部４０ａ
２は、トンネル延設方向に沿って連続的に平面状に縮径
し、拡大されていない一般部の圧力波低減構造物の側壁
部４０ａ３に接続することにより、略ホーン状の構造を
形成している。

【００３５】図７に示す実施形態のように構成しても、
列車突入時の微気圧波又は突入波を低減させることがで
きる。この場合には、圧力波低減構造物４０の出入口位
置、すなわち図７における４０ａ４の位置において、拡
大された部分の圧力波低減構造物の中心線４０ｃの位置
までの距離ｘを、０．３δ≦ｘ≦１．７δの範囲とし、
好ましくは０．７５δ≦ｘ≦１．２５δの範囲とするこ
とにより、列車突入時の微気圧波又は突入波の低減効果
を得ることができる。なお、拡大された部分４０ａ１，
４０ａ２の圧力波低減構造物の延設方向の長さは、一般
部のトンネルの内空断面と等しい面積となる円の半径の
値以上の値とする必要がある。

【００３６】なお、本発明は、上記各実施形態に限定さ
れるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本
発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的
に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、
いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。

【００３７】例えば、上記記載においては、移動体の例
として、新幹線等の列車を例に挙げて説明したが、本発
明はこれには限定されず、複線型トンネルに高速で突入
する移動体であればどのようなものであってもよく、他
の移動体、例えば磁気浮上式鉄道列車、他の形式の浮上
式鉄道列車、高速の自動車等であってもよい。

【００３８】また、上記各実施形態においては、第１圧
力波低減構造物側壁部（１０ａ、３０ａ１、４０ａ１、
４０ａ２）のみが、トンネル中心線（８１ａ）に対して
垂直でかつトンネル中心線から第１圧力波低減構造物側
壁部へ向かう第１側壁方向に断面が拡大するように移動
された例について説明したが、本発明はこれには限定さ
れず、他の構成であってもよい。例えば、第１圧力波低
減構造物側壁部を第１側壁方向に断面が拡大するように
移動するとともに、第１圧力波低減構造物側壁部とは反
対側となる圧力波低減構造物の側壁部である第２圧力波
低減構造物側壁部（図１における１０ｂ、図６における
３０ｂ、図７における４０ｂ）を第１側壁方向とは逆方
向である第２側壁方向に移動し、かつ、第１圧力波低減
構造物側壁部の移動量を第２圧力波低減構造物側壁部の
移動量よりも大きく設定するようにしてもよい。

【００３９】また、上記各実施形態においては、圧力波
低減構造物（１０、３０、４０）の側壁部が地面等から
垂直に立設した平面である例について説明したが、本発
明はこれには限定されず、他の構成であってもよい。例
えば、圧力波低減構造物（１０、３０、４０）の側壁部
は、地面等から立設される曲面状であってもよい。

【００４０】また、上記各実施形態においては、圧力波
低減構造物（３０、４０）が略ホーン状をなす例につい
て説明したが、本発明はこれには限定されず、他の構成
であってもよい。要は、拡大された部分の圧力波低減構
造物の側壁部は、トンネル延設方向に沿って適宜に縮径
し、拡大されていない一般部の圧力波低減構造物の側壁
部に連続的又は不連続的に接続することにより、略ホー
ン状をなすように構成すれば、どのような構成であって
もよいのである。

【００４１】また、圧力波低減構造物（１０、３０、４
０）の側壁部又は天井部若しくはこれら両者の一部を切
除することにより、１又は複数の開口部（図１における
１１ａ及び１１ｂ、図６における３１ａ及び３１ｂ、図
７における４１ａ及び４１ｂ）を形成するようにしても
よい。これにより、列車突入時の微気圧波又は突入波の
低減効果を適宜に調節することができる。

【００４２】圧力波低減構造物（１０、３０、４０）の
側面に上記のような開口部を設ける場合には、この側面
開口部と、列車等の移動体が突入してくる方の移動体走
行中心線との距離を離すことが望ましい。その第１の理
由は、側面開口部と突入する移動体との距離が離れてい
る方が、微気圧波の低減効果が移動体の形状に左右され
にくく、多種多様な車両が走行するような現在の新幹線
では好都合だからである。また、第２の理由は、側面開
口部と突入する移動体との距離が離れている方が、移動
体突入時に、側面開口部から外部へ放射される圧力波
（突入波）が小さいからである。このことから、本特許
出願の方法を採用すれば、圧力波低減構造物の側面の開
口部と、移動体が突入してくる方の移動体走行中心線と
の距離を離すことができるため、微気圧波の低減につい
ても、突入波の低減についても、非常に効果的である。

【００４３】また、上記のようにして形成した開口部の
開口形状を、いずれかの方向に細長く延びるスリット状
にしてもよい。すなわち、スリット状開口部の延びる方
向は、圧力波低減構造物（１０、３０、４０）の側壁部
又は天井部におけるトンネル延設方向（図１等における
トンネル中心線８１ａの延びる方向）と平行な方向、又
は圧力波低減構造物の側壁部又は天井部におけるトンネ
ル延設方向に垂直な方向（圧力波低減構造物の周方
向）、あるいは、圧力波低減構造物の側壁部又は天井部
においてトンネル延設方向に対して任意の角度で交差す
る方向である。

【００４４】また、上記のようにして形成したスリット
状開口部の短辺の幅が、スリットの長手方向において値
が連続的又は不連続的に変化するようにしてもよい。す
なわち、このスリット状開口部は、細長い長方形状の開
口のほか、細長い楕円形状の開口、細長い菱形状の開
口、細長いひょうたん形状の開口、細長い「Ｉ」字形状
の開口、細長い「＋」字形状の開口等、種々のものが含
まれる。

【００４５】また、本発明のトンネル圧力波低減構造
は、本明細書で述べている圧力波低減構造物と、トンネ
ル覆工の入口部を組み合わせて構成してもよい。例え
ば、図７において、４０ａ１の部分は、トンネルの外部
に設ける構造物とし、４０ａ２と４０ａ３の部分は、ト
ンネルの入口部から内方のトンネル覆工の形状を図７の
ような形状としてもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係るトンネル圧力波低減構造は、複線型のトンネル
（８１）のトンネル坑口に設けられる圧力波低減構造物
（１０）を所定の形状とすることにより構成されるトン
ネル圧力波低減構造であって、前記圧力波低減構造物
（１０）のうち、移動体（８４）が進入してくる側の側
壁部である第１圧力波低減構造物側壁部（１０ａ）を、
前記トンネル（８１）の延設方向に平行に延びる地面上
のトンネル中心線（８１ａ）から離れるように移動し、
この第１圧力波低減構造物側壁部（１０ａ）の移動が前
記圧力波低減構造物（１０）の延設方向の全体にわたる
ようにし、前記トンネル中心線（８１ａ）に垂直な横断
面において、前記圧力波低減構造物（１０）の中心線
（１０ｃ）の位置を、前記トンネル（８１）に突入して
くる移動体（８４）の走行中心線（８４ａ）の地面
（Ｇ）への投影位置に一致させるようにしたので、移動
体突入時の微気圧波又は突入波を低減させることができ
る、という利点を有している。また、本発明の請求項２
に係るトンネル圧力波低減構造は、複線型のトンネル
（８１）のトンネル坑口に設けられる圧力波低減構造物
（３０）を所定の形状とすることにより構成されるトン
ネル圧力波低減構造であって、前記圧力波低減構造物
（３０）のうち、移動体（８４）が進入してくる側の側
壁部である第１圧力波低減構造物側壁部（３０ａ１）
を、前記トンネル（８１）の延設方向に平行に延びる地
面上のトンネル中心線（８１ａ）から離れるように移動
し、前記トンネル中心線（８１ａ）に垂直な横断面にお
いて、前記圧力波低減構造物（３０）の中心線（３０
ｃ）の位置を、前記トンネル（８１）に突入してくる移
動体（８４）の走行中心線（８４ａ）の地面（Ｇ）への
投影位置に一致させるようにし、前記第１圧力波低減構
造物側壁部（３０ａ１）の端部と、拡大されていない一
般部の前記圧力波低減構造物（３０）の側壁部（３０ａ
３）との間に側壁部（３０ａ２）を配置することによ
り、前記第１圧力波低減構造物側壁部（３０ａ１）の端
部を、拡大されていない一般部の前記圧力波低減構造物
（３０）の側壁部（３０ａ３）に不連続的に接続し、略
カギ形ホーン状の構造を形成するようにしたので、移動
体突入時の微気圧波又は突入波を低減させることができ
る、という利点を有している。また、本発明の請求項３
に係るトンネル圧力波低減構造は、複線型のトンネル
（８１）のトンネル坑口に設けられる圧力波低減構造物
（４０）を所定の形状とすることにより構成されるトン
ネル圧力波低減構造であって、前記圧力波低減構造物
（４０）のうち、移動体（８４）が進入してくる側の側
壁部である第１圧力波低減構造物側壁部（４０ａ１）
を、前記トンネル（８１）の延設方向に平行に延びる地
面上のトンネル中心線（８１ａ）から離れるように移動
し、前記トンネル中心線（８１ａ）に垂直な横断面にお
いて、前記圧力波低減構造物（４０）の中心線（４０
ｃ）の位置を、前記トンネル（８１）に突入してくる移
動体（８４）の走行中心線（８４ａ）の地面（Ｇ）への
投影位置に一致させるようにし、前記第１圧力波低減構
造物側壁部（４０ａ１）の端部を、側壁部（４０ａ２）
に接続し、前記側壁部（４０ａ２）を前記トンネル延設
方向に沿って連続的に縮径し、前記側壁部（４０ａ２）
に、拡大されていない一般部の前記圧力波低減構造物
（４０）の側壁部（４０ａ３）を接続し、略ホーン状の
構造を形成するようにしたので、移動体突入時の微気圧
波又は突入波を低減させることができる、という利点を
有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態であるトンネル圧力波
低減構造の構成を示す図である。

【図２】本発明のトンネル圧力波低減構造の作用を説明
する図である。

【図３】本発明のトンネル圧力波低減構造の作用を説明
する図である。

【図４】本発明のトンネル圧力波低減構造の作用を説明
する図である。

【図５】他のトンネル圧力波低減構造の構成を示す図で
ある。

【図６】本発明の第２の実施形態であるトンネル圧力波
低減構造の構成を示す図である。

【図７】本発明の第３の実施形態であるトンネル圧力波
低減構造の構成を示す図である。

【図８】従来のトンネルにおける微気圧波及び突入波を
説明する図である。

【符号の説明】

１０ 圧力波低減構造物 １０ａ 第１圧力波低減構造物側壁部 １０ｂ 第２圧力波低減構造物側壁部 １０ｃ 圧力波低減構造物の中心線 １１ａ、１１ｂ 開口部 ２０ 圧力波低減構造物 ２０ａ１ 第１圧力波低減構造物側壁部 ２０ａ２ 一般部の側壁部 ２０ａ３ 出入口位置 ２０ｂ 第２圧力波低減構造物側壁部 ２０ｃ 圧力波低減構造物の中心線 ２１ａ、２１ｂ 開口部 ３０ 圧力波低減構造物 ３０ａ１ 第１圧力波低減構造物側壁部 ３０ａ２ 側壁部 ３０ａ３ 一般部の側壁部 ３０ａ４ 出入口位置 ３０ｂ 第２圧力波低減構造物側壁部 ３０ｃ 圧力波低減構造物の中心線 ３１ａ、３１ｂ 開口部 ４０ 圧力波低減構造物 ４０ａ１、４０ａ２ 第１圧力波低減構造物側壁部 ４０ａ３ 一般部の側壁部 ４０ａ４ 出入口位置 ４０ｂ 第２圧力波低減構造物側壁部 ４０ｃ 圧力波低減構造物の中心線 ４１ａ、４１ｂ 開口部 ８０ 地山 ８１ トンネル ８１ａ トンネル中心線 ８１ｂ トンネル側壁 ８４ 列車 ８４ａ 列車走行中心線（移動体走行中心線） ９１ 仮想的なトンネル ９４、９５ 仮想的な列車 ａ〜ｄ 圧力のピーク値 Ｄ 距離 Ｅ１、Ｅ２ トンネル入出端 Ｇ 地面 Ｌ 長さ Ｐ１、Ｐ２、Ｐ１１ 位置 Ｒ 半径 Ｗ１ トンネル内の圧力波 Ｗ２ 微気圧波 Ｗ３ 突入波 ｘ 距離 δ 距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−125706（ＪＰ，Ａ) 特公 昭53−40259（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21F 1/00 E21D 9/14

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複線型のトンネル（８１）のトンネル坑
   口に設けられる圧力波低減構造物（１０）を所定の形状
   とすることにより構成されるトンネル圧力波低減構造で
   あって、 前記圧力波低減構造物（１０）のうち、移動体（８４）
   が進入してくる側の側壁部である第１圧力波低減構造物
   側壁部（１０ａ）を、前記トンネル（８１）の延設方向
   に平行に延びる地面上のトンネル中心線（８１ａ）から
   離れるように移動し、この第１圧力波低減構造物側壁部
   （１０ａ）の移動が前記圧力波低減構造物（１０）の延
   設方向の全体にわたるようにし、 前記トンネル中心線（８１ａ）に垂直な横断面におい
   て、前記圧力波低減構造物（１０）の中心線（１０ｃ）
   の位置を、前記トンネル（８１）に突入してくる移動体
   （８４）の走行中心線（８４ａ）の地面（Ｇ）への投影
   位置に一致させるようにしたことを特徴とするトンネル
   圧力波低減構造。
2. 【請求項２】 複線型のトンネル（８１）のトンネル坑
   口に設けられる圧力波低減構造物（３０）を所定の形状
   とすることにより構成されるトンネル圧力波低減構造で
   あって、 前記圧力波低減構造物（３０）のうち、移動体（８４）
   が進入してくる側の側壁部である第１圧力波低減構造物
   側壁部（３０ａ１）を、前記トンネル（８１）の延設方
   向に平行に延びる地面上のトンネル中心線（８１ａ）か
   ら離れるように移動し、 前記トンネル中心線（８１ａ）に垂直な横断面におい
   て、前記圧力波低減構造物（３０）の中心線（３０ｃ）
   の位置を、前記トンネル（８１）に突入してくる移動体
   （８４）の走行中心線（８４ａ）の地面（Ｇ）への投影
   位置に一致させるようにし、前記第１圧力波低減構造物
   側壁部（３０ａ１）の端部と、拡大されていない一般部
   の前記圧力波低減構造物（３０）の側壁部（３０ａ３）
   との間に側壁部（３０ａ２）を配置することにより、前
   記第１圧力波低減構造物側壁部（３０ａ１）の端部を、
   拡大されていない一般部の前記圧力波低減構造物（３
   ０）の側壁部（３０ａ３）に不連続的に接続し、略カギ
   形ホーン状の構造を形成することを特徴とするトンネル
   圧力波低減構造。
3. 【請求項３】 複線型のトンネル（８１）のトンネル坑
   口に設けられる圧力波低減構造物（４０）を所定の形状
   とすることにより構成されるトンネル圧力波低減構造で
   あって、 前記圧力波低減構造物（４０）のうち、移動体（８４）
   が進入してくる側の側壁部である第１圧力波低減構造物
   側壁部（４０ａ１）を、前記トンネル（８１）の延設方
   向に平行に延びる地面上のトンネル中心線（８１ａ）か
   ら離れるように移動し、 前記トンネル中心線（８１ａ）に垂直な横断面におい
   て、前記圧力波低減構造物（４０）の中心線（４０ｃ）
   の位置を、前記トンネル（８１）に突入してくる移動体
   （８４）の走行中心線（８４ａ）の地面（Ｇ）への投影
   位置に一致させるようにし、 前記第１圧力波低減構造物側壁部（４０ａ１）の端部
   を、側壁部（４０ａ２）に接続し、前記側壁部（４０ａ
   ２）を前記トンネル延設方向に沿って連続的に縮径し、
   前記側壁部（４０ａ２）に、拡大されていない一般部の
   前記圧力波低減構造物（４０）の側壁部（４０ａ３）を
   接続し、略ホーン状の構造を形成することを特徴とする
   トンネル圧力波低減構造。