(57)【要約】【課題】設置場所の制約を受けず保守管理や後施工が容易でありトンネル内圧縮波の勾配を簡単に低減することができる微気圧波低減装置を提供する。【解決手段】微気圧波低減装置５は、トンネル坑口３ａに列車１が突入したときにトンネル３内に発生するトンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減して、反対側トンネル坑口から放射されるトンネル微気圧波Ｗ5を低減する。圧力波発生部６Ａは、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減するための膨張波Ｗ3をトンネル緩衝工４Ａ内に発生する。圧力波発生部６Ａは、トンネル緩衝工４Ａ内に圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を発生させ、これらの圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3が緩衝工口４ａに伝搬して緩衝工口４ａで反射して生じたトンネル３内へ伝搬する反射波Ｗ4によって、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル坑口に移動体が突入したときにトンネル内に発生するトンネル内圧縮波の勾配を低減して、反対側トンネル坑口から放射されるトンネル微気圧波を低減する微気圧波低減装置であって、
前記トンネル坑口を覆うトンネル緩衝工内に、前記トンネル内圧縮波の勾配を低減するための膨張波を発生する圧力波発生部を備えること、
を特徴とする微気圧波低減装置。
【請求項２】
請求項１に記載の微気圧波低減装置において、
前記圧力波発生部は、前記トンネル緩衝工内に発生する膨張波の負の勾配によって、前記トンネル内圧縮波の正の勾配を低減すること、
を特徴とする微気圧波低減装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の微気圧波低減装置において、
前記圧力波発生部は、前記トンネル緩衝工内に圧縮波及び膨張波を発生させ、これらの圧縮波及び膨張波が前記トンネル緩衝工の緩衝工口に伝搬してこの緩衝工口で反射して生じた前記トンネル内へ伝搬する反射波によって、前記トンネル内圧縮波の勾配を低減すること、
を特徴とする微気圧波低減装置。
【請求項４】
請求項３に記載の微気圧波低減装置において、
前記圧力波発生部は、前記反射波の負の勾配によって、トンネル内圧縮波の正の勾配を低減すること、
を特徴とする微気圧波低減装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の微気圧波低減装置において、
前記圧力波発生部は、前記トンネル緩衝工の付近のトンネル外部、トンネル内部又は構造物に配置されていること、
を特徴とする微気圧波低減装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の微気圧波低減装置において、
前記圧力波発生部は、前記トンネル緩衝工内に空気圧源から圧縮空気が流れる流路を開閉する開閉部を備え、
前記開閉部は、開閉動作によって圧縮波及び膨張波を発生させること、
を特徴とする微気圧波低減装置。
【請求項７】
請求項６に記載の微気圧波低減装置において、
前記圧力波発生部は、前記トンネル緩衝工内に空気圧源から圧縮空気が流れる複数の流路をそれぞれ開閉する複数の開閉部を備えること、
を特徴とする微気圧波低減装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の微気圧波低減装置において、
前記圧力波発生部は、前記移動体が突入する側の前記トンネル坑口を覆うトンネル緩衝工内及び／又はこの移動体が退出する側のトンネル坑口を覆うトンネル緩衝工内に圧縮波及び膨張波を発生すること、
を特徴とする微気圧波低減装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の微気圧波低減装置において、
前記トンネル内圧縮波を検出する圧縮波検出部の検出結果に基づいて、前記圧力波発生部を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記トンネル内圧縮波の勾配を低減するための膨張波を発生するように、前記圧力波発生部を制御すること、
を特徴とする微気圧波低減装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の微気圧波低減装置において、
前記トンネル３内を通過する列車１に関する列車情報に基づいて、前記圧力波発生部を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記トンネル内圧縮波の勾配を低減するための膨張波を前記列車情報に応じて発生するように、前記圧力波発生部を制御すること、
を特徴とする微気圧波低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トンネル坑口に移動体が突入したときにトンネル内に発生するトンネル内圧縮波の勾配を低減して、反対側トンネル坑口から放射されるトンネル微気圧波を低減する微気圧波低減装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速列車のトンネル内によって発生したトンネル内圧縮波の圧力勾配が大きい場合、トンネル出口坑口付近においてトンネル微気圧波とよばれるパルス状の音波が放射され、騒音や振動の原因となる。正圧である圧縮波を消波するため負圧の圧力波（膨張波）をトンネル内に生じさせる方法により、原理的にトンネル内圧縮波および微気圧波を低減することができるが、負圧用のタンクは巨大になるという問題がある。そこで、正圧タンクのバルブを開放・閉鎖し、開放時はバルブをゆっくり動作させ正の勾配を小さくし、閉鎖時にはバルブを急動作させて負の勾配を大きくした圧力波をトンネル内圧縮波に重畳させることで微気圧波を低減する技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】松林勝志、他５名，「トンネル内圧縮進行波アクティブ制御による微気圧波消音」，騒音制御学会論文集  ，社団法人日本騒音制御工学会，2005年，29巻，第１号，p.53-60
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の正圧を用いた圧縮波圧力勾配制御には、鉄道トンネル内にコンプレッサ・タンク・バルブなど（以下、圧縮波発生装置という）を設置するスペースの確保という第１の問題点と、これらの機器のトンネル内での動作保証（圧力変動、風圧）という第２の問題点と、これらの機器が破損、飛散した場合の列車運行に与えるリスクという第３の問題点と、制御に使用する巨大なバルブの開発という第４の問題点がある。
【０００５】
図１１に示す従来の圧縮波発生装置１０６は、トンネル１０３の枝坑１０３ｃ内に、タンク１０８内に圧縮空気を供給するコンプレッサ１０７と、圧縮空気を収容するタンク１０８と、枝坑１０３ｃの開口部１１０とタンク１０８とを繋ぐ配管１０９と、開口部１１０からトンネル１０３内に圧縮波が放射されるように配管１０９を開閉するバルブ１１１などを備えている。鉄道トンネルの枝坑１０３ｃ内は比較的スペースに余裕があるとはいえ、圧縮波発生装置１０６のタンク１０８やバルブ１１１は1m〜数mスケールの大きさとなることが考えられ、枝坑１０３ｃを保守通路や避難通路として使用する際には、支障となる問題がある。タンク１０８を高圧化すればスケールダウンが図れるが、タンク１０８の破損時には事故による影響が大きくなる。
【０００６】
この発明の課題は、設置場所の制約を受けず保守管理や後施工が容易でありトンネル内圧縮波の勾配を簡単に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である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図１及び図６に示すように、トンネル坑口（３ａ）に移動体（１）が突入したときにトンネル（３）内に発生するトンネル内圧縮波（Ｗ1）の勾配を低減して、反対側トンネル坑口（３ｂ）から放射されるトンネル微気圧波（Ｗ5）を低減する微気圧波低減装置であって、前記トンネル坑口を覆うトンネル緩衝工（４Ａ，４Ｂ）内に、前記トンネル内圧縮波の勾配を低減するための膨張波（Ｗ3）を発生する圧力波発生部（６Ａ，６Ｂ）を備えることを特徴とする微気圧波低減装置（５）である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の微気圧波低減装置において、前記圧力波発生部は、前記トンネル緩衝工内に発生する膨張波の負の勾配によって、前記トンネル内圧縮波の正の勾配を低減することを特徴とする微気圧波低減装置である。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の微気圧波低減装置において、前記圧力波発生部は、前記トンネル緩衝工内に圧縮波（Ｗ2）及び膨張波（Ｗ3）を発生させ、これらの圧縮波及び膨張波が前記トンネル緩衝工の緩衝工口（４ａ）に伝搬してこの緩衝工口で反射して生じた前記トンネル内へ伝搬する反射波（Ｗ4）によって、前記トンネル内圧縮波の勾配を低減することを特徴とする微気圧波低減装置である。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３に記載の微気圧波低減装置において、前記圧力波発生部は、前記反射波の負の勾配によって、トンネル内圧縮波の正の勾配を低減することを特徴とする微気圧波低減装置である。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の微気圧波低減装置において、図２〜図４、図７及び図８に示すように、前記圧力波発生部は、前記トンネル緩衝工の付近のトンネル外部、トンネル内部又は構造物（１７）に配置されていることを特徴とする微気圧波低減装置である。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の微気圧波低減装置において、図１〜図４、図７及び図８に示すように、前記圧力波発生部は、前記トンネル緩衝工内に空気圧源（７，８）から圧縮空気が流れる流路（９）を開閉する開閉部（１１）を備え、前記開閉部は、開閉動作によって圧縮波及び膨張波を発生させることを特徴とする微気圧波低減装置である。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項６に記載の微気圧波低減装置において、図２〜図４、図７及び図８に示すように、前記圧力波発生部は、前記トンネル緩衝工内に空気圧源から圧縮空気が流れる複数の流路（９）をそれぞれ開閉する複数の開閉部（１１）を備えることを特徴とする微気圧波低減装置である。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の微気圧波低減装置において、図１及び図６に示すように、前記圧力波発生部は、前記移動体が突入する側の前記トンネル坑口（３ａ）を覆うトンネル緩衝工（４Ａ）内及び／又はこの移動体が退出する側のトンネル坑口（３ｂ）を覆うトンネル緩衝工（４Ｂ）内に圧縮波（Ｗ2）及び膨張波（Ｗ3）を発生することを特徴とする微気圧波低減装置である。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の微気圧波低減装置において、図１〜図４、図７及び図８に示すように、前記トンネル内圧縮波を検出する圧縮波検出部（１２Ａ，１２Ｂ）の検出結果に基づいて、前記圧力波発生部を制御する制御部（１３）を備え、前記制御部は、前記トンネル内圧縮波の勾配を低減するための膨張波を発生するように、前記圧力波発生部を制御することを特徴とする微気圧波低減装置である。
【００１６】
請求項１０の発明は、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の微気圧波低減装置において、図６に示すように、前記トンネル３内を通過する列車１に関する列車情報に基づいて、前記圧力波発生部を制御する制御部（１６）を備え、前記制御部は、前記トンネル内圧縮波の勾配を低減するための膨張波を前記列車情報に応じて発生するように、前記圧力波発生部を制御することを特徴とする微気圧波低減装置である。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によると、設置場所の制約を受けず保守管理や後施工が容易でありトンネル内圧縮波の勾配を簡単に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の第１実施形態に係る微気圧波低減装置の全体図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係るトンネル緩衝工の開口部調整装置を模式的に示す側面図である。
【図３】図２のIII-III線で切断した状態を示す断面図である。
【図４】図３のIV-IV線で切断した状態を示す断面図である。
【図５】この発明の第１実施形態に係る微気圧波低減装置の動作を説明するための模式図である。
【図６】この発明の第２実施形態に係る微気圧波低減装置の全体図である。
【図７】この発明第３実施形態に係る微気圧波低減装置をトンネル付近のトンネル内部に設置した場合の側面図である。
【図８】この発明第３実施形態に係る微気圧波低減装置をトンネル付近の構造物に設置した場合の側面図である。
【図９】この発明の実施例に係る微気圧波低減装置による微気圧波低減効果の実験に使用した模型実験装置の概略図である。
【図１０】この発明の実施例に係る微気圧波低減装置による微気圧波低減効果を示すグラフである。
【図１１】従来の正圧を用いた圧縮波圧力勾配制御による圧縮波発生装置をトンネルの枝坑内に設置した場合の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１〜図５に示す列車１は、軌道２に沿って移動する移動体である。列車１は、例えば、320km/h以上の高速で走行する新幹線車両などの鉄道車両である。軌道２は、列車１が走行する通路（移動経路）である。軌道２は、図３に示すように、上り本線２ａ及び下り本線２ｂの二本の本線で構成された複線である。図１〜図５に示すトンネル３は、山腹などの地中を貫通して列車１を通過させるための固定構造物（土木構造物）である。トンネル３は、図３に示すように、一つの固定構造物内に軌道２を収容する複線用の鉄道トンネル（複線トンネル）である。トンネル３は、図１に示すように、列車１が突入及び退出する出入口となるトンネル坑口３ａ，３ｂなどを備えている。以下では、上り本線２ａを走行する列車１がトンネル緩衝工４Ａに突入し、この列車１が反対側のトンネル緩衝工４Ｂから退出する場合を例に挙げて説明する。
【００２０】
図１に示すトンネル緩衝工４Ａ，４Ｂは、トンネル微気圧波Ｗ5を低減するためにトンネル坑口３ａ，３ｂを覆う固定構造物（土木構造物）である。トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂは、図３に示すように、一つのトンネル覆工内に軌道２を収容する複線用の入口緩衝工（複線トンネル緩衝工）である。トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂは、図１に示すように、列車１の先頭部がトンネル３の入口側のトンネル坑口３ａに突入したときに発生するトンネル内圧縮波Ｗ1の圧力勾配（波面の勾配）を緩やかにすることによって、トンネル３の出口側のトンネル坑口（反対側坑口）３ｂから外部に放射するトンネル微気圧波Ｗ5を低減する。トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂは、例えば、コンクリート製、鉄筋コンクリート製又は鋼板製のフード状（覆い状）の構造物であり、トンネル坑口３ａ，３ｂの外部に軌道２に沿ってトンネル３を延長するように構築されている。トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂは、例えば、図３に示すように、このトンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの中心線に対して直交する平面で切断したときの断面形状が半円形であり、列車１の速度に応じた長さに構築されている。トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂは、図１に示す列車１が突入及び退出する緩衝工口（出入口）４ａ，４ｂと、図３に示すトンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの上側部分を構成する天部４ｃと、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの側面部分を構成する側壁４ｄと、図２〜図４に示すトンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの長さ方向に形成された開口部４ｅなどを備えている。図１〜図５に示すトンネル緩衝工４Ａ，４Ｂは、圧力波発生機能付きの緩衝工である。
【００２１】
図２〜図４に示す開口部４ｅは、トンネル微気圧波Ｗ5の圧力勾配を調整する部分である。開口部４ｅは、例えば、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの長手方向に所定の間隔をあけて離散窓状に形成されており、高さと幅とがほぼ同じである正方形状に形成されている。開口部４ｅは、列車１の移動方向に沿って形成されており、図３に示すように、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの側壁４ｄを貫通して側壁４ｄに形成されている。開口部４ｅは、トンネル坑口３ａに列車１が突入するときに発生するトンネル内圧縮波Ｗ1の勾配が可能な限り小さくなるような形状に調整される。開口部４ｅは、列車１の先頭部形状に応じて最適な形状となるように、この開口部４ｅの一部又は全部が板状部材によって閉鎖されて開度が調整される。
【００２２】
図１〜図４に示すに示す微気圧波低減装置５は、トンネル坑口３ａに列車１が突入したときにトンネル３内に発生するトンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減して、反対側のトンネル坑口３ｂから放射されるトンネル微気圧波Ｗ5を低減する装置である。微気圧波低減装置５は、図１〜図４に示すように、圧力波発生部６Ａ，６Ｂと、圧縮波検出部１２Ａ，１２Ｂと、制御部１３などを備えている。微気圧波低減装置５は、図５に示すように、トンネル坑口３ａに向かう圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3と、緩衝工口４ａ向かう圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3が緩衝工口４ａで開口端反射した反射波Ｗ4とを、トンネル内圧縮波Ｗ1に重畳させてトンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減する。
【００２３】
ここで、図５に示すトンネル内圧縮波Ｗ1、圧縮波Ｗ2、膨張波Ｗ3及び反射波Ｗ4の波形は、いずれも圧力勾配波形である。図１及び図５に示すトンネル内圧縮波Ｗ1は、トンネル坑口３ａに列車１の先頭部が突入したときにトンネル３内に発生する圧力波である。トンネル内圧縮波Ｗ1は、正の圧力勾配を持つ。圧縮波Ｗ2は、正の圧力勾配を持つ。膨張波Ｗ3は、圧縮波Ｗ2の後に発生し、負の圧力勾配を持つ。反射波Ｗ4は、緩衝工口４ａで開口端反射した圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3が、緩衝工口４ａでそれぞれ開口端反射したものである。反射波Ｗ4は、圧力波発生部６Ａ，６Ｂが発生する圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3の位相がそれぞれ180°反転し、負の圧力勾配を持つ膨張波Ｗ2'、及び正の圧力勾配を持つ圧縮波Ｗ3'の順に発生する。図１に示すトンネル微気圧波Ｗ5は、トンネル内圧縮波Ｗ1が音速でトンネル３内を伝搬して、反対側のトンネル坑口３ｂからトンネル３外に放射されるパルス状の圧力波である。トンネル微気圧波Ｗ5の大きさは、反対側のトンネル坑口３ｂに到達したトンネル内圧縮波Ｗ1の圧力勾配にほぼ比例する。勾配（圧力勾配）とは、トンネル３内を伝搬するトンネル内圧縮波Ｗ1の波面の時間変化率である。
【００２４】
図１に示す圧力波発生部６Ａ，６Ｂは、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減するための膨張波Ｗ3をトンネル緩衝工４Ａ，４Ｂ内に発生する手段である。圧力波発生部６Ａ，６Ｂは、いずれも同一構造であり、図１〜図４に示す空気圧縮部７と、圧縮空気収容部８と、流路９と、開口部１０と、開閉部１１などを備えている。圧力波発生部６Ａ，６Ｂは、図５に示すように、開閉部１１の開放時に圧縮波Ｗ2を発生し、開閉部１１の閉鎖時に膨張波Ｗ3を発生する。圧力波発生部６Ａ，６Ｂは、図５に示すように、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂ内に発生する膨張波Ｗ3の負の勾配によって、トンネル内圧縮波Ｗ1の正の勾配を低減する。圧力波発生部６Ａ，６Ｂは、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂ内に圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を発生させ、これらの圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3が緩衝工口４ａに伝搬してこの緩衝工口４ａで反射して生じたトンネル３内へ伝搬する膨張波Ｗ2'及び圧縮波Ｗ3'からなる反射波Ｗ4と膨張波Ｗ3とによって、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減する。圧力波発生部６Ａ，６Ｂは、反射波Ｗ4の負の勾配によって、トンネル内圧縮波Ｗ1の正の勾配を低減する。つまり、圧力波発生部６Ａ，６Ｂは、トンネル内圧縮波Ｗ1の正の勾配と膨張波Ｗ3，Ｗ2'の負の勾配とが干渉して、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減する。
【００２５】
圧力波発生部６Ａは、図１に示すように、列車１が突入する側のトンネル緩衝工４Ａ内に膨張波Ｗ3を発生させて、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減する。圧力波発生部６Ｂは、列車１が退出する側のトンネル緩衝工４Ｂ内に膨張波Ｗ3を発生させて、トンネル坑口３ａから反対側のトンネル坑口３ｂに向かってトンネル３内を伝搬するトンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減する。圧力波発生部６Ａ，６Ｂは、図２〜図４に示すように、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの付近のトンネル３の外部に配置されており、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの下部空間に配置されている。
【００２６】
図１〜図４に示す空気圧縮部７は、空気を圧縮する手段である。空気圧縮部７は、圧縮後の空気を圧縮空気収容部８に供給する。空気圧縮部７は、例えば、羽根車若しくはロータの回転運動又はピストンの往復運動によって空気を圧送するコンプレッサなどの空気圧源である。圧縮空気収容部８は、圧縮空気を収容する手段である。圧縮空気収容部８は、例えば、内部に所定圧力（例えば10気圧程度）の圧縮空気を収容する高圧タンク又はアキュムレータなどの空気圧源である。流路９は、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂ内に空気圧源から圧縮空気が流れる配管である。流路９は、圧縮空気収容部８と開口部１０とを接続しており、圧縮空気収容部８の下流側で複数に分岐している。流路９は、各流路９を一定の流量の圧縮空気が通過するように、各流路９の断面積が同一に設定されており、圧縮空気収容部８から開口部１０までの各流路９の長さも同一に設定されている。
【００２７】
開閉部１１は、流路９を開閉する手段である。開閉部１１は、開閉動作によって圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を発生させる。開閉部１１は、例えば、通電状態と非通電状態とに切り替わることによって電磁石の磁力によって流路９を開閉する電磁弁のような制御弁である。開閉部１１は、複数の流路９をそれぞれ開閉するように並列に配置されている。開口部１０は、圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を放射する部分である。開口部１０は、図３及び図４に示すように、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの天部４ｃに形成された複数の放射口であり、流路９にそれぞれ接続されている。
【００２８】
図１〜図４に示す圧縮波検出部１２Ａ，１２Ｂは、トンネル内圧縮波Ｗ1を検出する手段である。圧縮波検出部１２Ａ，１２Ｂは、例えば、トンネル内圧縮波Ｗ1を検出する圧力計などの圧力変換装置である。圧縮波検出部１２Ａは、列車１が突入する側のトンネル坑口３ａ付近に設置されており、圧縮波検出部１２Ｂは列車１が退出する側のトンネル坑口３ｂ付近に設置されている。圧縮波検出部１２Ａ，１２Ｂは、いずれも同一構造であり、検出したトンネル内圧縮波Ｗ1を圧力波検出信号（圧力波情報）として制御部１３に出力する。
【００２９】
制御部１３は、微気圧波低減装置５に関する種々の動作を制御する手段である。制御部１３は、圧縮波検出部１２Ａ，１２Ｂの検出結果に基づいて圧力波発生部６Ａ，６Ｂを制御する。制御部１３は、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減するための膨張波Ｗ3を発生するように、圧力波発生部６Ａ，６Ｂを制御する。制御部１３は、圧縮波検出部１２Ａ，１２Ｂがトンネル内圧縮波Ｗ1を検出したときに、このトンネル内圧縮波Ｗ1の圧力勾配波形に応じた最適な膨張波Ｗ3を発生するように、圧力波発生部６Ａ，６Ｂを制御する。制御部１３は、圧縮波検出部１２Ａ，１２Ｂの検出結果に基づいて開閉部１１を開閉動作してトンネル緩衝工４Ａ，４Ｂ内に圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を発生させる。制御部１３は、圧縮空気収容部８内の圧力が所定値を下回ったときに圧縮空気収容部８に圧縮空気の供給を空気圧縮部７に指令する。制御部１３は、空気圧縮部７を制御することによって、圧縮空気収容部８内の圧縮空気の圧力を調整して圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3の圧力上昇量を変化させる。制御部１３は、開閉部１１を制御することによって、開閉部１１の開閉時間を調整して圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3の波長を変化させる。制御部１３には、空気圧縮部７、開閉部１１及び圧縮波検出部１２Ａ，１２Ｂが接続されている。
【００３０】
次に、この発明の第１実施形態に係る微気圧波低減装置の動作について説明する。
図１に示すトンネル微気圧波Ｗ5を低減するためには、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を下げる必要がある。図５に示すように、トンネル緩衝工４Ａの緩衝工口４ａに列車１が突入すると、トンネル３内にトンネル内圧縮波Ｗ1が生じる。トンネル内圧縮波Ｗ1を圧縮波検出部１２Ａが検出して、圧縮波検出部１２Ａが圧縮波検出信号を制御部１３に出力する。その結果、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減するための圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を、圧力波発生部６Ａがトンネル緩衝工４Ａ内に発生するように、開閉部１１の開閉動作を制御部１３が制御する。開閉部１１が流路９を比較的ゆっくり開放すると、正の勾配の圧縮波Ｗ2を圧力波発生部６Ａが発生し、その後に開閉部１１が流路９を比較的急に閉鎖すると、開口部１０からトンネル緩衝工４Ａ内に膨張波Ｗ3を発生する。このため、正の勾配の圧縮波Ｗ2及び負の勾配の膨張波Ｗ3が開口部１０からトンネル緩衝工４Ａ内に放射する。トンネル緩衝工４Ａ内に開口部１０から圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3が放射すると、この圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3がトンネル坑口３ａと緩衝工口４ａとに向かって分かれて伝搬する。開口部１０から放射する圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3が緩衝工口４ａに伝搬すると、負の勾配の膨張波Ｗ2'及び正の勾配の圧縮波Ｗ3'からなる反射波Ｗ4としてトンネル坑口３ａに向かって伝搬する。その結果、開口部１０からトンネル坑口３ａに伝搬する圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3と、緩衝工口４ａから反射する反射波Ｗ4とがトンネル内圧縮波Ｗ1に重畳されて、トンネル内圧縮波Ｗ1の正の勾配と膨張波Ｗ3，Ｗ2'の負の勾配とが干渉して、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配が低減する。
【００３１】
図１に示す列車１が突入する側のトンネル坑口３ａから反対側のトンネル坑口３ｂに向かってトンネル圧縮波Ｗ1が伝搬すると、図１に示すトンネル内圧縮波Ｗ1を圧縮波検出部１２Ｂが検出して圧縮波検出部１２Ｂが圧縮波検出信号を制御部１３に出力する。その結果、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減するための圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を、反対側のトンネル緩衝工４Ｂ内に圧力波発生部６Ｂが発生するように、開閉部１１の開閉動作を制御部１３が制御する。開閉部１１が流路９を比較的ゆっくり開放すると、正の勾配の圧縮波Ｗ2を圧力波発生部６Ｂが発生し、その後に開閉部１１が流路９を比較的急に閉鎖すると、負の勾配の膨張波Ｗ3を圧力波発生部６Ｂが発生する。このため、正の勾配の圧縮波Ｗ2及び負の勾配の膨張波Ｗ3が開口部１０からトンネル緩衝工４Ｂ内に放射する。トンネル緩衝工４Ｂ内に開口部１０から圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3が放射すると、この圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3がトンネル坑口３ｂと緩衝工口４ｂとに向かって分かれて伝搬する。開口部１０から放射する圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3が緩衝工口４ｂに伝搬すると、負の勾配の膨張波Ｗ2'及び正の勾配の圧縮波Ｗ3'からなる反射波Ｗ4としてトンネル坑口３ｂに向かって伝搬する。その結果、開口部１０からトンネル坑口３ｂに伝搬する圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3と、緩衝工口４ｂから反射する反射波Ｗ4とがトンネル内圧縮波Ｗ1に重畳されて、トンネル内圧縮波Ｗ1の正の勾配と膨張波Ｗ3，Ｗ2'の負の勾配とが干渉して、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配がさらに低減する。
【００３２】
この発明の第１実施形態に係る微気圧波低減装置には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減するための膨張波Ｗ3をトンネル緩衝工４Ａ内に圧力波発生部６Ａが発生する。このため、トンネル内圧縮波Ｗ1に膨張波Ｗ3を重ね合わせることによって、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減することができる。その結果、反対側のトンネル緩衝工４Ｂの緩衝工口４ｂから外部に放射するトンネル微気圧波Ｗ5をアクティブノイズコントロールによって低減することができる。また、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの開口部４ｅの開度を調整してトンネル微気圧波Ｗ5を低減する微気圧波低減構造と併用することによって、トンネル微気圧波Ｗ5の低減効果をより一層向上させることができる。
【００３３】
(2) この第１実施形態では、圧力波発生部６Ａ，６Ｂがトンネル緩衝工４Ａ，４Ｂ内に発生する膨張波Ｗ3の負の勾配によって、トンネル内圧縮波Ｗ1の正の勾配を低減する。このため、トンネル内圧縮波Ｗ1の正の勾配に膨張波Ｗ3の負の勾配を重ね合わせることによって、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を簡単に低減することができる。
【００３４】
(3) この第１実施形態では、圧力波発生部６Ａ，６Ｂがトンネル緩衝工４Ａ，４Ｂ内に圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を発生させ、これらの圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3がトンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの緩衝工口４ａ，４ｂに伝搬してこの緩衝工口４ａ，４ｂで反射して生じたトンネル３内へ伝搬する反射波Ｗ4によって、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減する。このため、トンネル内圧縮波Ｗ1に反射波Ｗ4を重ね合わせることによって、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減することができる。その結果、反対側のトンネル緩衝工４Ｂの緩衝工口４ｂから外部に放射するトンネル微気圧波Ｗ5を低減することができる。
【００３５】
(4) この第１実施形態では、圧力波発生部６Ａ，６Ｂが反射波Ｗ4の負の勾配によって、トンネル内圧縮波Ｗ1の正の勾配を低減する。このため、トンネル内圧縮波Ｗ1の正の勾配に反射波Ｗ4の負の勾配を重ね合わせることによって、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を簡単に低減することができる。
【００３６】
(5) この第１実施形態では、圧力波発生部６Ａ，６Ｂがトンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの付近のトンネル３の外部に配置されている。日本の新幹線（登録商標）では、枝坑を有しているトンネルが希少であり、多くのトンネルには、アクティブコントロールに必要な大きな枝坑は存在しない。また、このような大きな枝坑は、列車の営業運転前のトンネル施工時に設置されたものである。現在、新幹線列車の毎日の定常運行を数日単位で停止することなくこのような大きな枝坑を営業開始後に施工する手法は実用化されていない。通常、トンネル坑口３ａ，３ｂの外側には高架橋が構築されていることが多く、この高架橋の上にトンネル緩衝工４Ａ，４Ｂが構築されている。この第１実施形態では、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの下方の鉄道会社所有の土地や空間を利用して、圧力波発生部６Ａ，６Ｂを低コストで配置することができる。例えば、図１１に示すようなトンネル１０３の枝坑１０３ｃ内に圧縮波発生装置１０６を設置する場合に比べて、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの付近のトンネル３の外部に圧力波発生部６Ａ，６Ｂを設置する場合には、設置スペースの制約を受けずに微気圧波低減装置５を設置することができる。また、トンネル１０３の枝坑１０３ｃ内に圧縮波発生装置１０６を設置する場合に比べて、列車１が通過するときに発生する圧力変動や風圧などの影響を圧力波発生部６Ａ，６Ｂが受けず、圧力波発生部６Ａ，６Ｂによって枝坑１０３ｃ内が塞がれてしまうのを防ぐことができる。例えば、枝坑１０３ｃの外部に圧縮波発生装置１０６を設置する場合には、圧縮波発生装置１０６から枝坑１０３ｃ内を通過してトンネル１０３内まで長大な配管を敷設する必要がある。この第１実施形態では、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの付近に圧力波発生部６Ａ，６Ｂを設置するため、圧力波発生部６Ａ，６Ｂからトンネル緩衝工４Ａ，４Ｂまでの流路９を短くすることができ、微気圧波低減装置５を低コストで設置することができる。また、既存のトンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの付近に後施工で圧力波発生部６Ａ，６立ち入る必要がなく、圧力波発生部６Ａ，６Ｂを容易にメンテナンスや交換することができる。
【００３７】
(6) この第１実施形態では、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂ内に空気圧源から圧縮空気が流れる流路９を開閉部１１が開閉し、開閉部１１の開閉動作によって圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を発生させる。このため、開閉部１１によって流路９を比較的ゆっくり開放することによって圧縮波Ｗ2を簡単に発生することができるとともに、開閉部１１によって流路９を比較的急に閉鎖することによって膨張波Ｗ3を簡単に発生させることができる。従来、列車１が高速化したときにはトンネル微気圧波Ｗ5を低減するために、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの長さを長くする必要がある。この実施形態では、既存のトンネル緩衝工４Ａ，４Ｂを延伸化する必要がなく、列車１の高速化に応じて開閉部１１を交換したり開閉部１１の開閉動作を変更したりすれば足りるため、トンネル微気圧波Ｗ5を低コストで低減することができる。
【００３８】
(7) この第１実施形態では、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂ内に空気圧源から圧縮空気が流れる複数の流路９をそれぞれ複数の開閉部１１が開閉する。このため、圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を発生させるための比較的大型の開閉弁を設ける必要がなく、比較的小型の開閉弁を複数設けることによって圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を簡単に発生させることができ、圧力波発生部６Ａ，６Ｂを小型化することができる。
【００３９】
(8) この第１実施形態では、列車１が突入する側のトンネル緩衝工４Ａ内及びこの列車１が退出する側のトンネル緩衝工４Ｂ内に圧力波発生部６Ａ，６Ｂが圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を発生する。このため、列車１が突入する側のトンネル緩衝工４Ａ内でトンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減することができるとともに、このトンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を反対側のトンネル緩衝工４Ｂ内でも低減することができる。例えば、列車１が突入する側のトンネル緩衝工４Ａ内でトンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を1/2程度低減し、この列車１が退出する側のトンネル緩衝工４Ｂ内でこのトンネル内圧縮波Ｗ1の勾配をさらに1/4程度まで低減することができる。その結果、反対側のトンネル緩衝工４Ｂの緩衝工口４ｂから外部に放射するトンネル微気圧波Ｗ5をより一層低減することができる。例えば、トンネル３がコンクリート版からなるスラブ軌道の長大トンネルである場合には、列車１が突入する側のトンネル緩衝工４Ａ内でトンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を1/2程度に低減したときには、この列車１が退出する側のトンネル緩衝工４Ｂ内でトンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を1/2以下に低減することができる場合がある。
【００４０】
(9) この第１実施形態では、トンネル内圧縮波Ｗ1を検出する圧縮波検出部１２Ａ，１２Ｂの検出結果に基づいて、圧力波発生部６Ａ，６Ｂを制御部１３が制御し、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減するための膨張波Ｗ3を発生するように、圧力波発生部６Ａ，６Ｂを制御部１３が制御する。このため、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減する最適な勾配の膨張波Ｗ3を圧力波発生部６Ａ，６Ｂに発生させることができる。
【００４１】
（第２実施形態）
以下では、図１〜図５に示す部分と同一の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図６に示す微気圧波低減装置５は、圧力波発生部６Ａ，６Ｂと、列車通過検出部１４と、列車情報記憶部１５と、制御部１６などを備えている。
【００４２】
列車通過検出部１４は、列車１の通過を検出する手段である。列車通過検出部１４は、例えば、トンネル３内へ突入する列車１を所定位置で検出するセンサである。列車通過検出部１４は、列車１が突入する側のトンネル緩衝工４Ａの手前に設置されている。列車通過検出部１４は、列車１の通過を検出したときに列車通過検出信号（列車通過情報）を制御部１６に出力する。
【００４３】
列車情報記憶部１５は、列車１に関する種々の情報を記憶する手段である。列車情報記憶部１５は、トンネル３内を通過する列車１に関する列車情報を記憶する。列車情報記憶部１５は、例えば、列車１の形式によって相違する前部形状、列車１の全長及び列車１のトンネル３内の通過速度と、圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3の圧力勾配波形とを対応させた情報とをこの列車１の通過時刻毎に列車情報として記憶する。
【００４４】
制御部１６は、微気圧波低減装置５に関する種々の動作を制御する手段である。制御部１６は、列車情報記憶部１５が記憶する列車１の前部形状及び速度に基づいて、圧力波発生部６Ａ，６Ｂを制御する。制御部１６は、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減するための膨張波Ｗ3を列車１の前部形状及び速度に応じて発生するように、圧力波発生部６Ａ，６Ｂを制御する。制御部１６は、列車通過検出部１４が列車１の通過を検出したときに、この列車１の列車情報を列車情報記憶部１５から読み出して、この列車１の前部形状及び速度に応じた最適な膨張波Ｗ3を発生するように、圧力波発生部６Ａ，６Ｂを制御する。制御部１６は、圧縮空気収容部８内の圧力が所定値を下回ったときに圧縮空気収容部８に圧縮空気の供給を空気圧縮部７に指令する。制御部１６は、列車１の前部形状及び速度に応じた最適な膨張波Ｗ3を発生するように、圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3の圧力上昇量を変化させたり、圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3の波長を変化させたりする。制御部１６には、空気圧縮部７、開閉部１１、圧縮波検出部１２Ｂ、列車通過検出部１４及び列車情報記憶部１５が接続されている。
【００４５】
次に、この発明の第２実施形態に係る微気圧波低減装置の動作について説明する。
図６に示すように、トンネル緩衝工４Ａの緩衝工口４ａに列車１が接近すると、列車通過検出部１４が列車１を検出して、列車通過検出部１４が列車通過検出信号を制御部１６に出力し、列車１の通過時刻に一致する列車情報を列車情報記憶部１５から制御部１６が読み出す。列車通過検出部１４を列車１が通過してから所定時間経過後に、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減するための膨張波Ｗ3を、圧力波発生部６Ａがトンネル緩衝工４Ａ内に発生するように、開閉部１１の開閉動作を制御部１６が制御する。このため、図５に示すように、正の勾配の圧縮波Ｗ2を圧力波発生部６Ａが開口部１０からトンネル緩衝工４Ａ内に発生した後に、負の勾配の膨張波Ｗ3を圧力波発生部６Ａが開口部１０からトンネル緩衝工４Ａ内に発生する。これらの圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3が緩衝工口４ａで開口端反射すると、負の勾配の膨張波Ｗ2'及び正の勾配の圧縮波Ｗ3'からなる反射波Ｗ4が緩衝工口４ａからトンネル坑口３ａに向かって伝搬する。その結果、トンネル内圧縮波Ｗ1の正の勾配と膨張波Ｗ3，Ｗ2'の負の勾配とが干渉して、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配が低減する。
【００４６】
列車１が突入する側のトンネル坑口３ａから反対側のトンネル坑口３ａに向かってトンネル圧縮波Ｗ1が伝搬すると、トンネル内圧縮波Ｗ1を圧縮波検出部１２Ｂが検出して圧縮波検出部１２Ｂが圧縮波検出信号を制御部１６に出力する。その結果、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減するための膨張波Ｗ3を、反対側のトンネル緩衝工４Ｂ内に圧力波発生部６Ｂが発生するように、開閉部１１の開閉動作を制御部１６が制御する。このため、正の勾配の圧縮波Ｗ2を圧力波発生部６Ｂが開口部１０から反対側のトンネル緩衝工４Ｂ内に発生した後に、負の勾配の膨張波Ｗ3を圧力波発生部６Ｂが開口部１０から反対側のトンネル緩衝工４Ｂ内に発生する。これらの圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3が緩衝工口４ｂで開口端反射すると、負の勾配の膨張波Ｗ2'及び正の勾配の圧縮波Ｗ3'からなる反射波Ｗ4が緩衝工口４ｂからトンネル坑口３ｂに向かって伝搬する。その結果、トンネル内圧縮波Ｗ1の正の勾配と膨張波Ｗ3，Ｗ2'の負の勾配とが干渉して、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配がさらに低減する。
【００４７】
この発明の第２実施形態に係る微気圧波低減装置には、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第２実施形態では、列車１の前部形状及び速度に基づいて、圧力波発生部６Ａ，６Ｂを制御部１６が制御し、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減するための膨張波Ｗ3を列車１の前部形状及び速度に応じて発生するように、圧力波発生部６Ａ，６Ｂを制御部１６が制御する。このため、トンネル内圧縮波Ｗ1の勾配を低減するために最適な勾配の膨張波Ｗ3を、列車１の前部形状及び速度に応じて圧力波発生部６Ａ，６Ｂに発生させることができる。
【００４８】
（第３実施形態）
図７に示す微気圧波低減装置５は、トンネル３付近のトンネル３の内部に設置されている。微気圧波低減装置５は、トンネル坑口３ａ，３ｂに近い箇所に設置されており、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂ内に圧力波発生部６Ａ，６Ｂから圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を放射する。図８に示す微気圧波低減装置５は、トンネル３付近の構造物１７に設置されている。構造物１７は、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの下方又は隣接する土地に構築されている固定構造物である。構造物１７は、例えば、トンネル３内を巡回するトンネル巡回車などを収容する車庫、保線作業者の詰所などである。この第３実施形態には、第１実施形態及び第２実施形態と同様の効果がある。
【実施例】
【００４９】
次に、この発明の実施例について説明する。
（模型実験）
図９に示すトンネル緩衝工模型の性能を調べるため、公益財団法人鉄道総合技術研究所の超高速列車模型発射装置を使用して、トンネル模型に車両模型を打ち込み、トンネル坑口から1.1mの位置に設置した２台の圧力計によりトンネル内圧縮波の波形を計測した。車両模型の速度を計測するために、4m離れでコイルを設置した。圧力勾配波形は中心差分で求めた。
【００５０】
模型実験のスケールは、63.4m2の新幹線トンネルの鏡像を考慮して1/127とした。トンネル模型に内径100mmのパイプを用いた。車両模型は、車両/トンネル断面積比（ブロッケージ比）0.19、先頭部実スケール長さ15m相当、先頭部形状は回転楕円体、緩衝工模型の中心に対して新幹線列車相当の偏心走行とした。模型突入速度は主に360km/hとした。
【００５１】
高圧タンク及び高速バルブと接続した緩衝工模型をトンネル入口に設置した。本緩衝工模型は、アクリル製とし、トンネル本坑との断面積比は1.5、長さは実スケールで30m相当とした。本緩衝工模型には、25mm毎に20mm×20mm（鏡像含む）の離散窓型の開口部が遠隔側にある。本緩衝工模型は、高圧タンク及び高速バルブと10本のφ12タッチチューブにて接続されている。ディレイ回路は、検知コイル通過信号からバルブ開放命令を与える時刻までディレイ時間を設定し、車両模型の通過を検知してから所定時間経過後にバルブを開放して図１に示すような圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を発生させることができる。本実験では圧縮波Ｗ2及びその反射波である膨張波Ｗ2'のみをトンネル内圧縮波Ｗ1と重畳させた。
【００５２】
（実験結果）
図１０は、緩衝工長さ30m、列車速度360km/である場合のAC緩衝工の効果を表すグラフである。図１０に示す波形は、圧力勾配波形であり、縦軸は圧力勾配 (MPa/s)であり、横軸は時間(ms)である。比較例は、アクティブノイズコントロールを作動させなかった場合のトンネル内圧縮波の圧力勾配波形である。実施例は、アクティブノイズコントロールを作動させた場合のトンネル内圧縮波の圧力勾配波形である。図１０に示すように、緩衝工に導入された制御波の勾配の負のピーク（図１０に示す実験では圧縮波Ｗ2）と、トンネル内圧縮波の勾配の正のピークとうまく重畳させることによって、トンネル内圧縮波の圧力勾配ピークを低減可能である。以上より、緩衝工に導入された膨張波と、緩衝工口で開口端反射した膨張波とを、トンネル内圧縮波に干渉させることによって、トンネル内圧縮波の圧力勾配を低減可能であることが確認された。
【００５３】
（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、移動体が列車１である場合を例に挙げて説明したが、磁気浮上式鉄道又は自動車などの他の移動体についても、この発明を適用することができる。また、この実施形態では、固定構造物がトンネル３及びトンネル緩衝工４Ａ，４Ｂである場合を例に挙げて説明したが、固定構造物をこれらに限定するものではない。例えば、雪崩を通過させるために山腹斜面から線路上を覆う庇状のスノーシェッド（雪崩防護工）、吹雪、地吹雪による線路上の吹き溜まりの発生を防止するために線路上を覆うスノーシェルタ、斜面から転落又は落下してくる落石を通過させるために線路上を覆う落石覆い（落石防護工）、線路上を立体的に交差する橋梁又は高架橋などの立体交差、線路上部に駅本屋が存在する橋上駅（橋上建物）、線路を超えるために線路上に架け渡された跨線橋などの固定構造物についても、この発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、列車１が新幹線列車である場合を例に挙げて説明したが、在来線を走行する在来線列車、又は新幹線と在来線とを相互に走行可能な新在直通運転用の列車などについても、この発明を適用することができる。
【００５４】
(2) この実施形態では、軌道２が複線である場合を例に挙げて説明したが、軌道２が単線又は複々線である場合についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、トンネル緩衝工４Ａ，４Ｂの断面形状が半円形である場合を例に挙げて説明したが、四角形又は六角形のような多角形である場合についても、この発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、開口部４ｅの形状が四角形である場合を例に挙げて説明したが、円形、楕円形又は多角形である場合についても、この発明を適用することができる。
【００５５】
(3) この実施形態では、トンネル緩衝工４Ａ、４Ｂの側壁４ｄの長さ方向に開口部４ｅが形成されている場合を例に挙げて説明したが、トンネル緩衝工４Ａ、４Ｂの天部４ｃの長さ方向に開口部４ｅが形成されている場合についても、この発明を適用することができる。また、この実施形態では、トンネル緩衝工４Ａ、４Ｂに開口部４ｅが複数形成されている場合について説明したが、トンネル緩衝工４Ａ、４Ｂに開口部４ｅが単数形成されている場合についても、この発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、離散窓状の開口部４ｅを有するトンネル緩衝工４Ａ，４Ｂを例に挙げて説明したが、スリット状の開口部４ｅを有するトンネル緩衝工、離散窓状及びスリット状の開口部４ｅを組み合わせたトンネル緩衝工、大きさの異なる複数のスリット状及び離散窓状の開口部４ｅを組み合わせたトンネル緩衝工についても、この発明を適用することができる。
【００５６】
(4) この実施形態では、トンネル緩衝工４Ａ、４Ｂの天部４ｃから圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を放射する場合を例に挙げて説明したが、トンネル緩衝工４Ａ、４Ｂの側壁４ｄ又は軌道２から圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を放射する場合についても、この発明を適用することができる。また、この実施形態では、トンネル内圧縮波Ｗ1の正の勾配を低減する場合を例に挙げて説明したが、トンネル内圧縮波Ｗ1がトンネル内膨張波である場合についても、この発明を適用することができる。例えば、トンネル内膨張波の負の圧力勾配が大きい場合には、負のトンネル微気圧波が発生する。この場合には、圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3の位相をそれぞれ180°反転させた制御波を圧力波発生部６Ａ，６Ｂによって発生させて、トンネル内膨張波の負の勾配を低減しトンネル微気圧波を低減することができる。
【００５７】
(5) この実施形態では、上り本線２ａを走行する列車１がトンネル緩衝工４Ａに突入してトンネル緩衝工４Ｂから退出する場合を例に挙げて説明したが、下り本線２ｂを走行する列車１がトンネル緩衝工４Ｂに突入してトンネル緩衝工４Ａから退出する場合についても、この発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、列車１が突入する側のトンネル緩衝工４Ａ内及びこの列車１が退出する側のトンネル緩衝工４Ｂ内に、圧力波発生部６Ａ，６Ｂが圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を発生する場合を例に挙げて説明したが、トンネル緩衝工４Ａ内又はトンネル緩衝工４Ｂ内のいずれか一方のみに、圧力波発生部６Ａ，６Ｂが圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を発生する場合についても、この発明を適用することができる。
【００５８】
(6) この第２実施形態では、上り本線２ａを走行する列車１が突入するトンネル緩衝工４Ａの手前に列車通過検出部１４を配置し、列車１が退出するトンネル緩衝工４Ｂの手前に圧縮波検出部１２Ｂを配置する場合を例に挙げて説明したが、このような配置にこの発明を限定するものではない。例えば、下り本線２ｂを走行する列車１が突入するトンネル緩衝工４Ｂの手前に列車通過検出部１４を配置し、列車１が退出するトンネル緩衝工４Ａの手前に圧縮波検出部１２Ａを配置することもできる。また、第２実施形態では、トンネル坑口３ａからトンネル坑口３ｂに伝搬するトンネル内圧縮波Ｗ1をトンネル坑口３ｂの手前の圧縮波検出部１２Ｂによって検出する場合を例に挙げて説明したが、このような検出方法にこの発明を限定するものではない。例えば、トンネル緩衝工４Ａに突入する列車１の通過を列車通過検出部１４が検出したから所定時間経過後に圧縮波検出部１２Ｂから圧縮波Ｗ2及び膨張波Ｗ3を発生する場合についても、この発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  列車（移動体）
２  軌道
３  トンネル
３ａ，３ｂ  トンネル坑口
４Ａ，４Ｂ  トンネル緩衝工
４ａ，４ｂ  緩衝工口
４ｃ  天部
４ｄ  側壁
４ｅ  開口部
５  微気圧波低減装置
６Ａ，６Ｂ  圧力波発生部
７  空気圧縮部
８  圧縮空気収容部
９  流路
１０  開口部
１１  開閉部
１２Ａ，１２Ｂ  圧縮波検出部
１３  制御部
１４  列車通過検出部
１５  列車情報記憶部
１６  制御部
１７  構造物
Ｗ1  トンネル内圧縮波
Ｗ2  圧縮波
Ｗ2'  膨張波
Ｗ3  膨張波
Ｗ3'  圧縮波
Ｗ4  反射波
Ｗ5  トンネル微気圧波
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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