JP6742926B2 - 負圧波発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、負圧波発生装置に関する。

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。

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。

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。

特開平５−２０９４０５号公報

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。

しかし、特許文献１に記載された負圧波発生装置から放射される負圧波は、トンネル出口から放射される微気圧波と比較して時間幅の短いものであるため、微気圧波を低減する効果は小さい。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、時間幅の短い負圧波であっても微気圧波を効果的に低減することを目的とする。

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、前記坑口の近傍に配置され、前記負圧波を放射可能な複数の負圧波発生手段と、前記微気圧波に対して、複数の前記負圧波が時間差を設けて重ね合わされるように、前記複数の負圧波発生手段の動作を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

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、前記複数の負圧波発生手段が、前記坑口の周囲において、前記微気圧波が放射される方向と同じ方向に前記負圧波が放射されるように、円周上または直線上に配置されるものであることを特徴とする。

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、第一の発明に係る負圧波発生装置において、前記複数の負圧波発生手段が、所定の指定点または指定範囲に向けて前記負圧波が放射されるように配置されるものであり、前記制御手段が、前記複数の負圧波発生手段と前記所定の指定点または指定範囲との間の距離に基づいて、前記複数の負圧波発生手段の動作を制御するものであることを特徴とする。

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、第一の発明に係る負圧波発生装置において、前記複数の負圧波発生手段が、複数の異なる所定の指定点または指定範囲に向けて前記負圧波が放射されるように配置されるものであり、前記制御手段が、前記複数の負圧波発生手段と前記所定の指定点または指定範囲とのそれぞれの距離に基づいて、前記複数の負圧波発生手段の動作を制御するものであることを特徴とする。

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、第一の発明に係る負圧波発生装置において、前記複数の負圧波発生手段が、前記坑口に向けて設けられるものであり、前記制御手段が、前記複数の負圧波発生手段と前記坑口との距離に基づいて、前記複数の負圧波発生手段の動作を制御するものであることを特徴とする。

第一の発明に係る負圧波発生装置によれば、時間幅の短い負圧波であっても微気圧波を効果的に低減することができる。

第二の発明に係る負圧波発生装置によれば、微気圧波が影響する範囲に亘って微気圧波を効果的に低減することができる。

第三の発明に係る負圧波発生装置によれば、所定の指定点または指定範囲において微気圧波を効果的に低減することができる。

第四の発明に係る負圧波発生装置によれば、複数の異なる所定の指定点または指定範囲において微気圧波を効果的に低減することができる。

第五の発明に係る負圧波発生装置によれば、坑口から放射される微気圧波を効果的に低減することができる。

実施例１に係る負圧波発生装置の構造を示す説明図である。 実施例１に係る負圧波発生装置の構造を示す説明図（図１におけるII矢視図）である。 実施例１に係る負圧波発生装置の構造を示す説明図（図１におけるIII矢視図）である。 実施例１に係る負圧波発生装置による効果を示すグラフである。 実施例１に係る負圧波発生装置による効果を示すグラフである。 実施例２に係る負圧波発生装置の構造を示す説明図（図１におけるII矢視図に相当）である。 実施例２に係る負圧波発生装置における負圧波発生器の配置を変更した変更例を示す説明図（図１におけるII矢視図に相当）である。 実施例３に係る負圧波発生装置の構造を示す説明図（図１におけるII矢視図に相当）である。 実施例３に係る負圧波発生装置における負圧波発生器の配置を変更した変更例を示す説明図（図１におけるII矢視図に相当）である。

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。

［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から図３を参照して説明する。

図１に示すように、負圧波発生装置１は、トンネル２における坑口２１の近傍に設けられる負圧波発生器（負圧波発生手段）１１と、トンネル２内に設けられる圧力検出器（微気圧波放射タイミング検出手段）１２と、これら負圧波発生器１１および圧力検出器１２と電気的に接続される制御器（制御手段）１３とから概略構成されている。

負圧波発生器１１は、所定の方向に向けて半球面状に広がる負圧波Ｗ₁を放射することができるものであり、この負圧波Ｗ₁は、トンネル２の坑口２１から放射される微気圧波Ｗ₂と重ね合わされることにより、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）。

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（図１においては、左方側）の坑口２１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Ｗ₃が形成され、この圧縮波Ｗ₃がトンネル２内を一方側から他方側（図１においては、右方側）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）。

負圧波発生器１１は、図３に示すように、坑口２１を構成する壁部２２に当該坑口２１を囲うように略等間隔で複数（図３においては、八個）取り付けられており、図２に示すように、微気圧波Ｗ₂が坑口２１から放射される方向（図２においては、左方側から右方側へ向かう方向）と同一の方向に向けて負圧波Ｗ₁が放射されるように配置されている。

もちろん、本発明における負圧波発生手段は、本実施例のように、坑口２１を囲うように略円周上に等間隔で配置されるものに限定されない。例えば、坑口の周囲において、鉛直方向または水平方向等の直線上に配置されるものであっても良く、また、間隔を空けずに連続（近接）して配置されるものであっても良い。

よって、坑口２１から放射される微気圧波Ｗ₂は、当該微気圧波Ｗ₂の発信源（坑口２１の中心）Ｃ₂₁の近傍に位置する負圧波発生器１１から当該微気圧波Ｗ₂と同方向に放射される負圧波Ｗ₁と重ね合わされることとなる。このように、微気圧波Ｗ₂が負圧波Ｗ₁と重ね合わされることにより、微気圧波Ｗ₂の振幅（圧力）が低減される。

圧力検出器１２は、トンネル２内の圧力（気圧）を検出するものであり、圧力検出器１２によって検出される検出結果は、制御器１３に送られるようになっている（図１参照）。圧縮波Ｗ₃がトンネル２内において形成されて伝播する際には、当該圧縮波Ｗ₃の伝播前後に大きな圧力差が生じる。圧力検出器１２によって、その圧力差（圧力変化）が検出されると、制御器１３によって、圧縮波Ｗ₃が圧力検出器１２の設置位置を通過したと判断される。

制御器１３は、圧力検出器１２によって検出される検出結果に基づいて、圧縮波Ｗ₃が圧力検出器１２の設置位置を通過したか否か（圧縮波Ｗ₃が圧力検出器１２の設置位置を通過したタイミング、すなわち、圧縮波通過タイミング）を判断すると共に、微気圧波Ｗ₂が坑口２１から放射されるタイミング（微気圧波放射タイミング）を演算し、この演算によって求めた微気圧波放射タイミングに基づいて、複数の負圧波発生器１１の動作をそれぞれ制御するようになっている。なお、この微気圧波放射タイミングは、圧力検出器１２の設置位置から坑口２１までの距離と圧縮波Ｗ₃の伝搬速度（音速）とから求めることができる。

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から図５を参照して説明する。

列車３が一方側の坑口２１からトンネル２内に突入すると、トンネル２内に圧縮波Ｗ₃が形成され、この圧縮波Ｗ₃は、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する。

このとき、圧縮波Ｗ₃がトンネル２内における圧力検出器１２の設置位置を通過すると、圧力検出器１２によって、その圧力変化（圧縮波Ｗ₃の伝播前後の圧力差）が検出される。圧力検出器１２による検出結果として、圧縮波Ｗ₃の伝播による圧力差が制御器１３に送信されると、制御器１３によって、圧縮波Ｗ₃が圧力検出器１２の設置位置を通過した（圧縮波通過タイミング）と判断され、圧力検出器１２の設置位置から坑口２１までの距離と圧縮波Ｗ₃の伝搬速度（音速）とから、微気圧波放射タイミングが演算される。

そして、制御器１３は、負圧波発生器１１から負圧波Ｗ₁が放射されるタイミング（負圧波放射タイミング）が演算された微気圧波放射タイミングに対して所定のタイミングとなるように、負圧波発生器１１の動作（負圧波Ｗ₁を放射するための準備動作を含む）を制御する。

続いて、圧縮波Ｗ₃がトンネル２内を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が放射されると共に、この微気圧波放射タイミングに対して所定のタイミングで負圧波発生器１１から負圧波Ｗ₁が放射される。よって、微気圧波Ｗ₂に対して負圧波Ｗ₁が所定のタイミングで重ね合わされ、微気圧波Ｗ₂の振幅（圧力）が効果的に低減される。

負圧波Ｗ₁と微気圧波Ｗ₂とが重ね合わされる所定のタイミングとして、例えば、複数の負圧波Ｗ₁が微気圧波Ｗ₂と同じタイミングで同時に放射されるように（図４参照）、制御器１３は複数の負圧波発生器１１の動作を制御する。つまり、制御器１３の動作制御によって、複数の負圧波Ｗ₁がピーク値Ｐ_W1となるタイミングと微気圧波Ｗ₂がピーク値Ｐ_W2となるタイミングとが一致する（図４においては、負圧波Ｗ₁のピーク値Ｐ_W1と微気圧波Ｗ₂のピーク値Ｐ_W2とが時間軸（左右方向）において一致する）ように、複数の負圧波発生器１１から同時に負圧波Ｗ₁が放射される。

ここで、図４は、所定の時刻前後における圧力波の変化（圧力の波形）を示したグラフであり、図４においては、負圧波Ｗ₁および微気圧波Ｗ₂をそれぞれ二点鎖線で表し、一つの負圧波Ｗ₁を微気圧波Ｗ₂に重ね合わせたもの（Ｗ₂＋Ｗ₁）を破線で表し、二つの負圧波Ｗ₁を微気圧波Ｗ₂に重ね合わせたもの（Ｗ₂＋２Ｗ₁）を一点鎖線で表し、三つの負圧波Ｗ₁を微気圧波Ｗ₂に重ね合わせたもの（Ｗ₂＋３Ｗ₁）を実線で表している。

このように、制御器１３によって複数の負圧波発生器１１の動作を制御し、複数の負圧波Ｗ₁を微気圧波Ｗ₂と同じタイミングで同時に放射することにより、複数の負圧波Ｗ₁と微気圧波Ｗ₂とを同じタイミングで重ね合わせ、微気圧波Ｗ₂の振幅（圧力）をピーク値Ｐ_W2となるタイミングにおいて大幅に低減することができる。

また、負圧波Ｗ₁と微気圧波Ｗ₂とが重ね合わされる所定のタイミングとして、例えば、制御器１３の動作制御によって負圧波発生器１１から、一部の負圧波Ｗ_1aが微気圧波Ｗ₂と同じタイミングで放射され、その他の負圧波Ｗ_1b，Ｗ_1cが微気圧波Ｗ₂と異なるタイミングで放射されるように（図５参照）、制御器１３は複数の負圧波発生器１１の動作を制御する。つまり、制御器１３の動作制御によって、一部の負圧波Ｗ_1aがピーク値Ｐ_W1aとなるタイミングと微気圧波Ｗ₂がピーク値Ｐ_W2のタイミングとが一致し、その他の負圧波Ｗ_1b，Ｗ_1cがピーク値Ｐ_W1b，Ｐ_W1cとなるタイミングと微気圧波Ｗ₂がピーク値Ｐ_W2となるタイミングとが異なるように、複数の負圧波発生器１１から時間差を設けて負圧波Ｗ_1a，Ｗ_1b，Ｗ_1cが放射される。

ここで、図５は、所定の時刻前後における圧力波の変化（圧力の波形）を示したグラフであり、図５においては、時間差を設けた負圧波Ｗ_1a，Ｗ_1b，Ｗ_1cおよび微気圧波Ｗ₂をそれぞれ二点鎖線で表し、時間差を設けた負圧波Ｗ_1a，Ｗ_1b，Ｗ_1cを微気圧波Ｗ₂に重ね合わせたもの（Ｗ₂＋Ｗ_1a＋Ｗ_1b＋Ｗ_1c）を実線で表している。なお、負圧波Ｗ_1aは、微気圧波Ｗ₂と同じタイミングのものであり、負圧波Ｗ_1bは、微気圧波Ｗ₂よりも僅かに早いタイミング、すなわち、微気圧波Ｗ₂がピーク値Ｐ_W2となる以前にピーク値Ｐ_W1bとなるものであり、負圧波Ｗ_1cは、微気圧波Ｗ₂よりも僅かに遅いタイミング、すなわち、微気圧波Ｗ₂がピーク値Ｐ_W2となった以後にピーク値Ｐ_W1cとなるものである。

このように、制御器１３によって複数の負圧波発生器１１の動作を制御し、時間差を設けて複数の負圧波Ｗ_1a，Ｗ_1b，Ｗ_1cを放射することにより、複数の負圧波Ｗ_1a，Ｗ_1b，Ｗ_1cを微気圧波Ｗ₂と同じまたは異なるタイミングで重ね合わせ、全体的に微気圧波Ｗ₂の圧力を低減することができる。

なお、負圧波発生器１１によって放射可能な負圧波Ｗ₁の時間幅ΔＴ₁が長い場合には、複数の負圧波Ｗ₁を同時に微気圧波Ｗ₂と同じタイミングで重ね合わせることが好ましい（図４参照）。一方、負圧波発生器１１によって放射可能な負圧波Ｗ₁の時間幅ΔＴ₁が短い場合には、時間差を設けて複数の負圧波Ｗ_1a，Ｗ_1b，Ｗ_1cを微気圧波Ｗ₂と重ね合わせることが好ましい（図５参照）。

以上に説明したように、本実施例においては、複数の負圧波発生器１１をトンネル２の坑口２１の周囲に略等間隔で配置すると共に微気圧波Ｗ₂と同一の方向に負圧波Ｗ₁が放射されるように配置し、当該複数の負圧波発生器１１から負圧波Ｗ₁を同時または時間差を設けて放射することにより、トンネル２の坑口２１から放射される微気圧波Ｗ₂の振幅（圧力）を効果的に低減している。

ここで、負圧波発生器１１は、微気圧波Ｗ₂を低減し得る負圧波Ｗ₁を発生するものであれば良く、その構成を特に限定されるものではない。また、本発明に係る負圧波発生装置における放射タイミング検出手段は、本実施例のようにトンネル２内に設けた圧力検出器１２に限定されず、微気圧波放射タイミングを検出できるものであれば良い。

［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６を参照して説明する。

本実施例に係る負圧波発生装置１０１は、実施例１に係る負圧波発生装置１における負圧波発生器１１と配置を異にする負圧波発生器１１１を備えたものであり、実施例１と同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を適宜省略する。

図６に示すように、負圧波発生器１１１は、トンネル２の外側（図５においては、右方側）に位置し、微気圧波Ｗ₂がトンネル２の坑口２１から放射される方向（図６においては、左方側から右方側へ向かう方向）と異なる方向であって所定の指定点（または指定範囲）Ｑに向けて負圧波Ｗ₁を放射するように配置されている。

ここで、負圧波発生器１１１から放射される負圧波Ｗ₁は、トンネル２の坑口２１から放射される微気圧波Ｗ₂と重ね合わされることにより、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。なお、負圧波発生器１１１は、微気圧波Ｗ₂を低減し得る負圧波Ｗ₁を発生するものであれば良く、その構成は特に限定されるものではない。

このように、負圧波Ｗ₁を所定の指定点Ｑに向けて放射することにより、当該指定点Ｑにおける微気圧波Ｗ₂の影響を特に低減することができる。

なお、複数の負圧波発生器１１１から放射される負圧波Ｗ₁によって、指定点Ｑにおける微気圧波Ｗ₂の影響を低減する場合には、制御器１１３は、負圧波発生器１１１と微気圧波Ｗ₂の発信源（坑口２１の中心）Ｃ₂₁と指定点Ｑとの位置関係に基づいて、複数の負圧波発生器１１１の動作をそれぞれ制御する。

つまり、制御器１１３は、発信源Ｃ₂₁と指定点Ｑとの間の発信源距離Ｌ₂₁、および、負圧波発生器１１１ａ，１１１ｂと指定点Ｑとの間の発生器距離Ｌ_111a，Ｌ_111bに基づいて、微気圧波放射タイミングに対する負圧波放射タイミングを制御し、複数の負圧波Ｗ₁が同時に微気圧波Ｗ₂と同じタイミングで重ね合わされる、または、時間差を設けて複数の負圧波Ｗ₁が微気圧波Ｗ₂と重ね合わされるようにする。

例えば、制御器１１３は、発信源Ｃ₂₁よりも指定点Ｑから遠くに配置されている負圧波発生器１１１ａが発信源距離Ｌ₂₁と発生器距離Ｌ_111aとの差分だけ早く動作し、発信源Ｃ₂₁よりも指定点Ｑから近くに配置されている負圧波発生器１１１ｂが発信源距離Ｌ₂₁と発生器距離Ｌ_111bとの差分だけ遅く動作するよう、複数の負圧波発生器１１１の動作を制御する。

このように、複数の負圧波発生器１１１（１１１ａ，１１１ｂ）と発信源Ｃ₂₁と指定点Ｑとの位置関係に基づいて、制御器１１３が負圧波発生器１１１の動作を制御することにより、指定点Ｑにおいて、複数の負圧波Ｗ₁と微気圧波Ｗ₂とを所定のタイミングで重ね合せて当該微気圧波Ｗ₂の振幅（圧力）を効果的に低減することができる。

また、図７に示すように、複数の指定点（または指定範囲）Ｑａ，Ｑｂがある場合には、これらの指定点Ｑａ，Ｑｂにおける微気圧波Ｗ₂の振幅（圧力）を効果的に低減するための負圧波発生装置２０１として、複数の指定点Ｑａ，Ｑｂに向けてそれぞれ負圧波Ｗ₁を放射するように、複数の負圧波発生器２１１（２１１ａ，２１１ｂ）を配置しても良い。

このとき、制御器２１３は、負圧波発生器２１１ａ，２１１ｂと発信源Ｃ₂₁と指定点Ｑａ，Ｑｂとの位置関係に基づいて、複数の負圧波発生器２１１ａ，２１１ｂの動作をそれぞれ制御する。

つまり、制御器２１３は、発信源Ｃ₂₁と指定点Ｑａ，Ｑｂとの間の発信源距離Ｌ_21a，Ｌ_21b、および、負圧波発生器２１１ａ，２１１ｂと指定点Ｑａ，Ｑｂとの間の発生器距離Ｌ_211a，Ｌ_211bに基づいて、微気圧波放射タイミングに対する負圧波放射タイミングを制御し、複数の負圧波Ｗ₁が同時に微気圧波Ｗ₂と同じタイミングで重ね合わされる、または、時間差を設けて複数の負圧波Ｗ₁が微気圧波Ｗ₂と重ね合わされるようにする。

このように、複数の負圧波発生器２１１（２１１ａ，２１１ｂ）と発信源Ｃ₂₁と複数の指定点Ｑａ，Ｑｂとの位置関係に基づいて、制御器２１３が負圧波発生器２１１の動作を制御することにより、複数の指定点Ｑａ，Ｑｂにおいて、複数の負圧波Ｗ₁と微気圧波Ｗ₂とを所定のタイミングで重ね合せて当該微気圧波Ｗ₂の振幅（圧力）を効果的に低減することができる。

［実施例３］
本発明の実施例３に係る負圧波発生装置の構造について、図８を参照して説明する。

本実施例に係る負圧波発生装置３０１は、実施例１に係る負圧波発生装置１における負圧波発生器１１と配置を異にする負圧波発生器３１１を備えたものであり、実施例１と同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を適宜省略する。

図８に示すように、負圧波発生器３１１は、トンネル２の外側（図８においては、右方側）に位置し、トンネル２の坑口２１から放射される微気圧波Ｗ₂と異なる方向であって微気圧波Ｗ₂の発信源（坑口２１の中心）Ｃ₂₁に向けて負圧波Ｗ₁を放射するように配置されている。

ここで、負圧波発生器３１１から放射される負圧波Ｗ₁は、トンネル２の坑口２１から放射される微気圧波Ｗ₂の生成を抑制することにより、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。なお、負圧波発生器３１１は、微気圧波Ｗ₂の生成を抑制し得る負圧波Ｗ₁を発生するものであれば良く、その構成は特に限定されるものではない。

このように、負圧波Ｗ₁を発信源Ｃ₂₁に向けて放射することにより、微気圧波Ｗ₂が坑口２１から放射される際の当該微気圧波Ｗ₂の生成を抑制し、坑口２１から放射される微気圧波Ｗ₂の振幅（圧力）を低減することができる。

なお、複数の負圧波発生器３１１から放射される負圧波Ｗ₁によって、発信源Ｃ₂₁で発生する微気圧波Ｗ₂を低減する場合には、制御器３１３は、負圧波発生器３１１と発信源Ｃ₂₁との位置関係に基づいて、複数の負圧波発生器３１１の動作をそれぞれ制御する。

つまり、制御器３１３は、負圧波発生器３１１ａ，３１１ｂと発信源Ｃ₂₁との間の発生器距離Ｌ_311a，Ｌ_311bに基づいて、微気圧波放射タイミングに対する負圧波放射タイミングを制御し、複数の負圧波Ｗ₁が同時に微気圧波Ｗ₂の発信源Ｃ₂₁に到達する、または、時間差を設けて複数の負圧波Ｗ₁が微気圧波Ｗ₂の発信源Ｃ₂₁に到達するようにする。

例えば、制御器３１３は、負圧波発生器３１１ａ，３１１ｂが発生器距離Ｌ_311a，Ｌ_311bの分だけ早く動作するよう、複数の負圧波発生器３１１の動作を制御する。

このように、発信源Ｃ₂₁と負圧波発生器３１１（３１１ａ，３１１ｂ）との位置関係に基づいて、制御器３１３が負圧波発生器３１１の動作を制御することにより、坑口２１から放射される微気圧波Ｗ₂の振幅（圧力）を効果的に低減することができる。

また、図９に示すように、坑口２１から放射される微気圧波Ｗ₂の振幅（圧力）を効果的に低減するための負圧波発生装置４０１として、発信源Ｃ₂₁に向けて負圧波Ｗ₁を放射するように、複数の負圧波発生器４１１を対向させて壁部２２に取り付けるようにしても良い。

このとき、制御器４１３は、負圧波発生器４１１ａ，４１１ｂと発信源Ｃ₂₁との位置関係に基づいて、複数の負圧波発生器４１１ａ，４１１ｂの動作をそれぞれ制御する。つまり、制御器４１３は、坑口２１の中心（微気圧波Ｗ₂の発信源）Ｃ₂₁との間の距離Ｌ_411a，Ｌ_411bに基づいて、微気圧波放射タイミングに対する負圧波放射タイミングを制御し、複数の負圧波Ｗ₁が同時に微気圧波Ｗ₂の発信源Ｃ₂₁に到達する、または、時間差を設けて複数の負圧波Ｗ₁が微気圧波Ｗ₂の発信源Ｃ₂₁に到達するようにする。

このように、発信源Ｃ₂₁と負圧波発生器４１１（４１１ａ，４１１ｂ）との位置関係に基づいて、制御器４１３が負圧波発生器４１１の動作を制御することにより、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。

１ 負圧波発生装置
２ トンネル
３ 列車
１１ 負圧波発生器（負圧波発生手段）
１２ 圧力検出器
１３ 制御器（制御手段）
２１ 坑口
２２ 壁部
１０１ 負圧波発生装置
１１１ 負圧波発生器
１１３ 制御器
２０１ 負圧波発生装置
２１１ 負圧波発生器
２１３ 制御器
３０１ 負圧波発生装置
３１１ 負圧波発生器
３１３ 制御器
４０１ 負圧波発生装置
４１１ 負圧波発生器
４１３ 制御器
Ｃ₂₁ 微気圧波の発信源（坑口の中心）
Ｗ₁ 負圧波
Ｗ₂ 微気圧波
Ｗ₃ 圧縮波
ΔＴ₁ 負圧波の時間幅
ΔＴ₂ 微気圧波の時間幅

Claims (5)

1. 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、
   前記坑口の近傍に配置され、前記負圧波を放射可能な複数の負圧波発生手段と、
   前記微気圧波に対して、複数の前記負圧波が時間差を設けて重ね合わされるように、前記複数の負圧波発生手段の動作を制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とする負圧波発生装置。
2. 前記複数の負圧波発生手段が、前記坑口の周囲において、前記微気圧波が放射される方向と同じ方向に前記負圧波が放射されるように、円周上または直線上に配置されるものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の負圧波発生装置。
3. 前記複数の負圧波発生手段が、所定の指定点または指定範囲に向けて前記負圧波が放射されるように配置されるものであり、
   前記制御手段が、前記複数の負圧波発生手段と前記所定の指定点または指定範囲との間の距離に基づいて、前記複数の負圧波発生手段の動作を制御するものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の負圧波発生装置。
4. 前記複数の負圧波発生手段が、複数の異なる所定の指定点または指定範囲に向けて前記負圧波が放射されるように配置されるものであり、
   前記制御手段が、前記複数の負圧波発生手段と前記所定の指定点または指定範囲とのそれぞれの距離に基づいて、前記複数の負圧波発生手段の動作を制御するものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の負圧波発生装置。
5. 前記複数の負圧波発生手段が、前記坑口に向けて設けられるものであり、
   前記制御手段が、前記複数の負圧波発生手段と前記坑口との距離に基づいて、前記複数の負圧波発生手段の動作を制御するものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の負圧波発生装置。