(57)【要約】【課題】鉄道トンネル坑口での騒音をセラミック吸音パネルにより低減する技術を提供する。【解決手段】既設の緩衝工９に複数枚のセラミックス吸音パネル１を並べて固定する。また、セラミックス吸音パネル１と既設緩衝工９の微気圧波緩和部材１１との間に、微気圧波通過路を形成した背面塞ぎ板１３を設置することで、吸音効果を向上させる背後空気層の形成させ、微気圧波緩和部材１１により微気圧波を緩和させる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル坑口に鉄道に沿って設置される複数本の柱と、前記柱の間に設置されるセラミックス吸音パネルと、前記セラミックス吸音パネルの背面側に設置される背面塞ぎ板を備えることを特徴とする鉄道トンネル坑口吸音装置。
【請求項２】
請求項１において、前記背面塞ぎ板が、列車がトンネルに進入する際の衝撃波によりトンネル坑口に発生する微気圧波を緩和するに足りる強度を有することを特徴とする鉄道トンネル坑口吸音装置。
【請求項３】
請求項１において、前記複数の柱がトンネル坑口の既設緩衝工を構成する柱であり、前記セラミックス吸音パネルと前記既設緩衝工が有する微気圧波緩和部材との間に前記背面塞ぎ板が設置されることを特徴とする鉄道トンネル坑口吸音装置。
【請求項４】
請求項２または３において、前記柱の間に横方向に固定されるレール状の取り付け治具を備え、この取り付け治具に前記セラミックス吸音パネルが設置されることを特徴とする鉄道トンネル坑口吸音装置。
【請求項５】
請求項４において、前記取り付け治具は前記セラミックス吸音パネルの上縁を案内する上案内部及び下縁を案内する下案内部を横方向に沿って有し、前記セラミックス吸音パネルが複数枚、前記取り付け治具の上案内部と下案内部間にはめ込まれ、かつ、前記取り付け治具に固定されること特徴とする鉄道トンネル坑口吸音装置。
【請求項６】
請求項５において、前記取り付け治具の上案内部の縦方向寸法が、前記セラミックス吸音パネルを上方にスライドすることで下案内部と上案内部間から取り外すことが可能な長さであること特徴とする鉄道トンネル坑口吸音装置。
【請求項７】
請求項３において、前記背面塞ぎ板が微気圧波通過路として、開口率３０％以下で形成した隙間を有することを特徴とする鉄道トンネル坑口吸音装置。
【請求項８】
請求項３において、前記背面塞ぎ板が微気圧波通過路としてスリットを有し、かつ、前記背面塞ぎ板を正面から見た場合に実質的に隙間が見えないようにスリット残部が前記背面塞ぎ板に繋がっていることを特徴とする鉄道トンネル坑口吸音装置。
【請求項９】
請求項３において、前記背面塞ぎ板が微気圧波通過路としてルーバを有し、前記ルーバは前記背面塞ぎ板を正面から見た場合に実質的に隙間が見えないように形成されていることを特徴とする鉄道トンネル坑口吸音装置。
【請求項１０】
セラミックス吸音パネルの上縁を案内する上案内部及び下縁を案内する下案内部を横方向に沿って有するレール状の取り付け治具を、トンネル坑口に鉄道に沿って設置される複数本の柱に横方向に固定し、複数枚のセラミックス吸音パネルを前記取り付け治具の右側または左側から順にスライドさせて上案内部と下案内部間にはめ込み、前記取り付け治具に固定すること特徴とするセラミックス吸音パネル取付方法。
【請求項１１】
請求項１０において、前記複数の柱がトンネル坑口の既設緩衝工を構成する柱であること特徴とするセラミックス吸音パネル取付方法。
【請求項１２】
請求項１０において、前記取り付け治具に横方向に引き込み用レールを設置し、この引き込み用レールから前記複数枚のセラミック吸音パネルをスライドさせて前記取り付け治具の上案内部と下案内部間にはめ込み、全てのセラミック吸音パネルをはめ込んだ後、前記引き込み用レールを撤去することを特徴とするセラミックス吸音パネル取付方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道のトンネル坑口にて騒音を吸収する吸音装置、及び、既設の緩衝工にセラミックス吸音パネルを取り付ける方法に関し、例えば、新幹線のトンネル坑口における騒音対策として有用である。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道のトンネルを列車が走行する時に発生する騒音は、トンネル内で乱反射してトンネル坑口から外に出ていく。そのため、トンネル坑口での騒音低減が要望されている。特に、この要望は新幹線に関して強い。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−０２５７１１号公報（段落００２１〜００２２、００２６〜００２９、図３、図７）
【特許文献２】
特開平１０−１５２８１２号公報（段落００１６、図１、図２）
【特許文献３】
特開平０６−１９３０１９号公報（段落０００７〜０００９、図１）
【０００４】
鉄道のトンネル坑口には緩衝工と呼ばれる構造物が設置されているが、緩衝工は微気圧波の緩和を行うだけで、吸音効果はない。即ち、列車がトンネルに進入する際の衝撃波はトンネル坑口に微気圧波として発生するが、緩衝工はこの微気圧波を緩和するための構造及び部材（以下、微気圧波緩和部材）を備えたものであるから、微気圧波の緩和を行うだけであって、吸音効果はない。緩衝工外面には波型のプレート（コルゲートプレート）が使用されている。
【０００５】
上記騒音を低減するには、トンネル坑口で騒音を吸収して減音することが効果的である。しかし、従来から吸音材として知られているグラスウール等の繊維系吸音材の使用は、以下の理由により、実用的でない。
（１）  繊維系吸音材は、列車が発生する風圧や振動によって飛散し、また、水分によって吸音効果が著しく劣化しやすい欠点がある。事実、繊維系吸音材を新幹線等のトンネル坑口に設置した例はない。
（２）  また、繊維系吸音材を使用する場合には、上記の飛散及び劣化を防ぐために、金属で作られたケースの中に繊維系吸音材を設置し、ケース前面の一部を開口して吸音する構造が考えられるが、十分な開口部がとれないため、効果的な吸音効果が限定される。
【０００６】
これに対して、平板状に成形したセラミックスを用いたセラミックス吸音パネルは、風圧や振動による飛散がなく、また、水分による吸音効果の低下や劣化がないため、騒音発生源に対して最前面に設置することができ、吸音効果が大きい。
【０００７】
しかし、鉄道のトンネル坑口にセラミックス吸音パネルを設置した例はない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、鉄道のトンネル坑口で効果的に騒音を吸収するための技術を提供すること、及び、セラミックス吸音パネルを既設の緩衝工に作業性良く、かつ、短い工期で取り付けることができる技術を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１発明は、上記課題を解決する鉄道トンネル坑口吸音装置であり、トンネル坑口に鉄道に沿って設置される複数本の柱と、前記柱の間に設置されるセラミックス吸音パネルと、前記セラミックス吸音パネルの背面側に設置される背面塞ぎ板を備えることを特徴とする。
【００１０】
背面塞ぎ板はセラミック吸音パネルの背後に吸音効果を最適化するための背後空気層を形成する。
【００１１】
第２発明は、第１発明の鉄道トンネル坑口吸音装置において、前記背面塞ぎ板が、列車がトンネルに進入する際の衝撃波によりトンネル坑口に発生する微気圧波を緩和するに足りる強度を有することを特徴とする。
【００１２】
この鉄道トンネル坑口吸音装置は緩衝工の役割を果たす。背面塞ぎ板はセラミックス吸音パネルの吸音効果を向上させる役割を果たすものであり、吸音効果の上では本来さほどの強度を要しないものであるが、強度を高くすることで、背面塞ぎ板が微気圧波緩和部材として働く。
【００１３】
第３発明は、第１発明の鉄道トンネル坑口吸音装置において、前記複数の柱がトンネル坑口の既設緩衝工を構成する柱であり、前記セラミックス吸音パネルと前記既設緩衝工が有する微気圧波緩和部材との間に前記背面塞ぎ板が設置されることを特徴とする。
【００１４】
この鉄道トンネル坑口吸音装置は吸音機能を持つ緩衝工である。既設の緩衝工はトンネル坑口の微気圧波を緩和するものであり、吸音効果を本来持たないが、セラミックス吸音パネルを備えることで吸音効果を発揮する。
【００１５】
第４発明は、第２または第３発明の鉄道トンネル坑口吸音装置において、前記柱の間に横方向に固定されるレール状の取り付け治具を備え、この取り付け治具に前記セラミックス吸音パネルが設置されることを特徴とする。
【００１６】
第５発明は、第４発明の鉄道トンネル坑口吸音装置において、前記取り付け治具は前記セラミックス吸音パネルの上縁を案内する上案内部及び下縁を案内する下案内部を横方向に沿って有し、前記セラミックス吸音パネルが複数枚、前記取り付け治具の上案内部と下案内部間にはめ込まれ、かつ、前記取り付け治具に固定されること特徴とする。
【００１７】
第６発明は、第５発明の鉄道トンネル坑口吸音装置において、前記取り付け治具の上案内部の縦方向寸法が、前記セラミックス吸音パネルを上方にスライドすることで下案内部と上案内部間から取り外すことが可能な長さであること特徴とする。
【００１８】
第７発明は、第３発明の鉄道トンネル坑口吸音装置において、前記背面塞ぎ板が微気圧波通過路として、開口率３０％以下で形成した隙間を有することを特徴とする。セラミックス吸音パネルはそれが有する多数の微細孔によりトンネル坑口の微気圧波を通過させるので、微気圧波は背面塞ぎ板の微気圧波通過路を通過して既設緩衝工の微気圧波緩衝部材に至り、緩和される。
【００１９】
ここで、隙間の数は、複数個でも１個でも良い。また、隙間の形状は、例えば、円形や角形あるいはスリット状など任意である。背面塞ぎ板はセラミックス吸音パネルの吸音効果を向上させるものであるから、隙間の総面積は吸音効果から見ると少ないことが好ましい。逆に、トンネル坑口で微気圧波を通過させるには、隙間の総面積は多いことが好ましい。従って、両者を勘案すると、背面塞ぎ板の隙間は開口率３０％以下であれば良く、より好ましくは５〜３０％、あるいは、１０〜２５％、あるいは、１５〜２０％である。
【００２０】
第８発明は、第３発明の鉄道トンネル坑口吸音装置において、前記背面塞ぎ板が微気圧波通過路としてスリットを有し、かつ、前記背面塞ぎ板を正面から見た場合に実質的に隙間が見えないようにスリット残部が前記背面塞ぎ板に繋がっていることを特徴とする。
【００２１】
背面塞ぎ板にスリットを形成する場合、スリット残部を背面塞ぎ板に繋げて残すことにより、スリット自体の総開口面積に比べて、背面塞ぎ板を正面から、つまりセラミックス吸音パネル側から見たときの隙間の総面積を小さくすることができる。従って、スリット自体の総開口面積を大きくすることでトンネル坑口の微気圧波が容易に通過し、正面から見た隙間の総面積を小さくすることで吸音効果向上の役割を背面塞ぎ板が十分果たす。正面から見た隙間の総面積はなるべく小さい方が良い。正面から見た場合に実質的に隙間が見えないとは、正面からは隙間が完全に見えないことだけでなく、背面塞ぎ板の役割を大きく損なうことがない程度であれば隙間が見えても良いことを意味する。例えば、スリット自体を開口率３０％以上で複数個または１個設け、正面から見た隙間の開口率を３０％以下、好ましくは２５％以下、あるいは、２０％以下、１５％以下、１０％以下、５％以下とすることができる。
【００２２】
第９発明は、第３発明の鉄道トンネル坑口吸音装置において、前記背面塞ぎ板が微気圧波通過路としてルーバを有し、前記ルーバは前記背面塞ぎ板を正面から見た場合に実質的に隙間が見えないように形成されていることを特徴とする。
【００２３】
ここで、ルーバはそれ自体の開口面積が大きくても、背面塞ぎ板を正面から、つまりセラミックス吸音パネル側から見ると隙間が殆どないように見える。従って、ルーバによりトンネル坑口の微気圧波が容易に通過するが、正面から見た隙間が殆どないので吸音効果向上の役割を背面塞ぎ板が十分に果たす。正面から見た隙間の総面積はなるべく小さい方が良い。正面から見た場合に実質的に隙間が見えないとは、正面からは隙間が完全に見えないことだけでなく、背面塞ぎ板の役割を大きく損なうことがない程度であれば隙間が見えても良いことを意味する。例えば、ルーバ自体を開口率３０％以上で複数個または１個設け、正面から見た隙間の開口率を３０％以下、好ましくは２５％以下、あるいは、２０％以下、１５％以下、１０％以下、５％以下とすることができる。
【００２４】
第１０発明は、セラミックス吸音パネル取付方法であり、セラミックス吸音パネルの上縁を案内する上案内部及び下縁を案内する下案内部を横方向に沿って有するレール状の取り付け治具を、トンネル坑口に鉄道に沿って設置される複数本の柱に横方向に固定し、複数枚のセラミックス吸音パネルを前記取り付け治具の右側または左側から順にスライドさせて上案内部と下案内部間にはめ込み、前記取り付け治具に固定すること特徴とする。
【００２５】
第１１発明は、第１０発明のセラミックス吸音パネル取付方法において、前記複数本の柱がトンネル坑口の既設緩衝工を構成する柱であること特徴とする。
【００２６】
ここで、第１０発明または第１１発明において背面塞ぎ板の設置手順は不問であり、セラミックス吸音パネル自体に予め背面塞ぎ板を設置しておいても良く、あるいは、セラミックス吸音パネルの設置前に背面塞ぎ板を設置しても良く、逆に、セラミックス吸音パネルの設置後に背面塞ぎ板を設置しても良い。背面塞ぎ板には開口率３０％以下の隙間など、微気圧波通路を形成しておくことが好ましい。
【００２７】
第１２発明は、第１０発明のセラミックス吸音パネル取付方法において、前記取り付け治具に横方向に引き込み用レールを設置し、前記引き込み用レールから前記複数枚のセラミック吸音パネルをスライドさせて前記取り付け治具の上案内部と下案内部間にはめ込み、全てのセラミック吸音パネルをはめ込んだ後、前記引き込み用レールを撤去することを特徴とする。
【００２８】
ここで、引き込み用レールは、取り付け治具の一部をなして複数本の柱（例えば既設緩衝工を構成する柱）の外部まで延長した部分あっても良く、あるいは、取り付け治具と別に引き込み用レールを作り、これを取り付け治具に連なるように複数本の柱（例えば既設の緩衝工を構成する柱）に設置するものであっても良い。
【００２９】
上記各発明において、セラミックス吸音パネルとはセラミックスを吸音材とするプレート状部材であり、例えば、
（１）セラミックス製のプレート状吸音材と、この吸音材の表側面または背面に設置される格子状プレート部材と、この格子状プレート部材の縁部を保持するように中央に開口を有する主フレームと、この主フレームから外方に伸び、取付穴が形成されている取付プレートとを有するもの、あるいは、
（２）セラミックス製のプレート状吸音材と、この吸音材の表側面または背面に設置される格子状プレート部材と、この格子状プレート部材の縁部を保持するように中央に開口を有する少なくとも２つの主フレームと、隣接した主フレームを連結するための連結フレームと、最外方に位置する２つの主フレームからそれぞれ外方に伸び、取付穴が形成されている取付プレートとを有するもの
を挙げることができる。
（３）なお、プレート状吸音材と主フレームの組数が多い大きなセラミックス吸音パネルを用いる場合は、十分大きなセラミックス吸音パネルを１個だけ設置したり、中くらいの大きさのセラミックス吸音パネルを少数並べて設置することにより、工期が短縮する。プレート状吸音材と主フレームの組数が少ない小さなセラミックス吸音パネルを用いる場合は、小さなセラミックス吸音パネルを多数縦横に並べて設置する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明で使用するセラミックス吸音パネルの構造例を示し、図２〜図３は本発明の第１実施例を示し、図４〜図５は本発明の第２実施例を示している。
【００３１】
［セラミックス吸音パネルの例］
図１に示すセラミックス吸音パネル１は、正面から見たときに中央が開口した、全体的に矩形の主フレーム２を有している。主フレーム２は、その開口周囲の四辺で、セラミックス製のプレート状吸音材５及びエキスパンドメタルと呼ばれる格子状プレート部材６の縁部を保持することができるようになっている。前面支持壁部５Ａの外端部と背面支持壁部５Ｂの内端部との間に伸びる連結壁部５Ｃは変形「コの字」状の断面形状であり、背面支持壁部５Ｂの後方に位置する後方壁部５Ｄを有している。
【００３２】
プレート状吸音材５は樹脂で固めたセラミックス、好ましくはアルミナ系セラミックスで矩形状に作られたものであり、プレート状吸音材５の各辺部は、上述したように、その前面が主フレーム２の前面支持壁部５Ａにより、また、背面が主フレーム２の背面支持壁部５Ｄにより支持されることによって主フレーム２に取り付けられる。プレート状吸音材５は、鉄道トンネル坑口を新幹線が通過する際に引き起こす衝撃を受けても欠けなどが生じない強度を有するように、寸法形状が決められている。また、プレート状吸音材５は、セラミックス製であるので、グラスウールなどに比較して経年劣化が少ないという利点がある、
【００３３】
各プレート状吸音材５の背面には、格子状プレート部材６として、アルミニウムのエキスパンドメタルが配置される。各格子状プレート部材６はプレート状吸音材５とほぼ同一の寸法形状を有し、その各辺部がプレート状吸音材５と主フレーム２の背面支持壁部５Ｄとの間で支持されている。このように格子状プレート部材６がプレート状吸音材５を覆うので、プレート状吸音材５が落下物や飛散物による衝撃によって万一部分的に欠けたり、破損したときでも、プレート状吸音材５の破片の飛散を抑制することができる。
【００３４】
セラミックス吸音パネル１は、補強部材３を備えている。
【００３５】
更に、主フレーム２の上部及び下部には、セラミックス吸音パネル１を固定するためのボルトを通すための取付穴（図示省略）が形成されている。
【００３６】
［第１実施例］
図２、図３は本発明の第１実施例を示し、本実施例の鉄道トンネル坑口吸音装置は、既設の緩衝工９の内部にセラミックス吸音パネル１を設置することにより、吸音機能を持たせたものである。緩衝工９は複数の柱１０と、コルゲートプレート等の微気圧波緩和部材１１から構成されている。各柱１０は例えばＨ形断面をしていて、それぞれ内外２つの脚部が鉄道に沿うように、適宜な工法でトンネル坑口に設置されている。以下の説明では、鉄道に面する側を内側と呼び、これと反対側を外側と呼ぶ。微気圧波緩和部材１１は各柱１０の外側脚部間にボルト等を用いて設置され、鉄道に対して外側に位置している。微気圧波緩和部材１１は、列車がトンネルに進入する際の衝撃波によってトンネル坑口に発生する微気圧波を緩和する。
【００３７】
このような既設の緩衝工９の柱１０を利用し、各柱１０の内側脚部間の全域に渡って、複数枚のセラミックス吸音パネル１がその取付穴及びボルト（図示省略）により設置される。本例では、個々のセラミックス吸音パネル１としてプレート状吸音材、主フレームともに１０枚用いて２段５列に構成した大型なものを使用し、９枚の大型なセラミックス吸音パネル１を３段３列にして柱１０間に設置している。また、各セラミックス吸音パネル１を直接各柱１０に設置しても良いが、本例では、例えばＨ形断面を持つ梁部材１２を複数、柱１０間に横方向に固定し、梁部材１２にセラミックス吸音パネル１を固定している。梁部材１２は内外２つ脚部を連結する連結部を水平にした状態で、外側脚部の外端面が柱１０の内側脚部の外端面に固定されている。従って、梁部材１２の内側脚部の外端面にセラミックス吸音パネル１を設置することになるが、その際、クレーン等の機械や人手により持ち上げ、ボルトで固定する。
【００３８】
セラミックス吸音パネル１の背後にはボルト等を用いて背面塞ぎ板１３を設置し、セラミックス吸音パネル１の背後に吸音効果を最適化するため空気層（背後空気層）を形成するようにしている。詳細には、微気圧波緩和部材１１とセラミックス吸音パネル１との間にて、適切な背後空気層を形成するような間隔を確保して、柱１０間に梁部材１２を利用して背面塞ぎ板１３を固定している。
【００３９】
背面塞ぎ板１３には微気圧波通過路として、開口率３０％以下で隙間を形成してある。セラミックス吸音パネル１はそれ自身が有する多数の微細孔によりトンネル坑口の微気圧波を通過させるので、微気圧波は背面塞ぎ板１３の微気圧波通過路を通過して既設緩衝工９の微気圧波緩和部材１１に至り、緩和される。従って、背面塞ぎ板１３に微気圧波通路を形成することにより、背面塞ぎ板１３に高い強度を要することなく、吸音効果と既設緩衝工９が持つ微気圧波緩和効果を効果的に発揮できる。隙間の数は、複数個でも１個でも良い。また、隙間の形状は、例えば、円形や角形あるいはスリット状、ルーバ状など任意である。
【００４０】
背面塞ぎ板１３はセラミックス吸音パネル１の吸音効果を向上させるものであるから、隙間の総面積は吸音効果から見ると少ないことが好ましい。逆に、トンネル坑口で微気圧波を通過させるには、隙間の総面積は多いことが好ましい。従って、両者を勘案すると、背面塞ぎ板の隙間は開口率３０％以下であれば良く、より好ましくは５〜３０％、あるいは、１０〜２５％、あるいは、１５〜２０％である。
【００４１】
背面塞ぎ板１３が微気圧波通過路としてスリットを有する場合は、背面塞ぎ板１３を正面から見た場合に実質的に隙間が見えないようにスリット残部が背面塞ぎ板１３に繋がっていることが好ましく、これにより、吸音効果と微気圧波緩和効果をより効果的に発揮できる。つまり、背面塞ぎ板１３にスリットを形成する場合、スリット残部を背面塞ぎ板１３に繋げて残すことにより、スリット自体の総開口面積に比べて、背面塞ぎ板１３を正面から、つまりセラミックス吸音パネル１側から見たときの隙間の総面積を小さくすることができる。従って、スリット自体の総開口面積を大きくすることでトンネル坑口の微気圧波が容易に通過し、正面から見た隙間の総面積を小さくすることで吸音効果向上の役割を背面塞ぎ板１３が十分果たす。正面から見た隙間の総面積はなるべく小さい方が良い。正面から見た場合に実質的に隙間が見えないこととは、正面からは隙間が完全に見えないことだけでなく、背面塞ぎ板１３の役割を大きく損なうことがない程度であれば隙間が見えても良いことを意味する。例えば、スリット自体を開口率３０％以上で複数個または１個設け、正面から見た隙間の開口率を３０％以下、好ましくは２５％以下、あるいは、２０％以下、１５％以下、１０％以下、５％以下とすることができる。
【００４２】
背面塞ぎ板１３が微気圧波通過路としてルーバを有する場合は、ルーバは背面塞ぎ板１３を正面から見た場合に実質的に隙間が見えないように形成することが好ましい。これにより、吸音効果と微気圧波緩和効果をより効果的に発揮できる。つまり、ルーバはそれ自体の開口面積が大きくても、背面塞ぎ板１３を正面から、つまりセラミックス吸音パネル１側から見ると隙間が殆どないように見える。従って、ルーバによりトンネル坑口の微気圧波が容易に通過するが、正面から見た隙間が殆どないので吸音効果向上の役割を背面塞ぎ板１３が十分に果たす。この場合も、正面から見た隙間の総面積はなるべく小さい方が良い。正面から見た場合に実質的に隙間が見えないこととは、正面からは隙間が完全に見えないことだけでなく、背面塞ぎ板１３の役割を大きく損なうことがない程度であれば隙間が見えても良いことを意味する。例えば、ルーバ自体を開口率３０％以上で複数個または１個設け、正面から見た隙間の開口率を３０％以下、好ましくは２５％以下、あるいは、２０％以下、１５％以下、１０％以下、５％以下とすることができる。
【００４３】
上記の説明では、設置場所の高さにかかわらず同じ大きさのセラミックス吸音パネル１を用いているが、設置高さに応じてセラミックス吸音パネル１の大きさ（長さや高さ）を変えて良く、これによりセラミックス吸音パネル１の設置が容易になる。例えば、低い場所には横幅が長い大きなセラミックス吸音パネルを設置し、高い場所には横幅が短い小さなセラミックス吸音パネルを設置するなど、大きさを使い分ける。
【００４４】
本第１実施例による効果を以下に示す。
（１）セラミックス吸音パネル１が鉄道トンネル坑口での騒音を軽減する。
（２）セラミックス吸音パネル１は、グラスウールと異なり、鉄道の風圧及び振動に耐えることができ、また、湿気等がある場所でも吸音効果が劣化しない。
（３）既設の緩衝工９を利用してセラミックス吸音パネル１と背面塞ぎ板１３を設置して鉄道トンネル坑口吸音装置を構成するので、微気圧波の低減と騒音の低減を同時に達成することができる。言い換えれば、既設の緩衝工９に容易に吸音効果を持たせることができる。
（４）背面塞ぎ板１３が微気圧波通過路を有するので、背面塞ぎ板１３に強度を要することなく、適切な背後空気層を形成することができる。
（５）背面塞ぎ板１３の微気圧波通過路の開口率を３０％以下とすることにより、吸音効果と微気圧波緩和効果を発揮することができる。
【００４５】
ここで、既設の緩衝工９が存在しないトンネル坑口では、緩衝工９の柱１０と同等の柱を複数本鉄道に沿って設置し、上記と同様にセラミックス吸音パネル１と背面塞ぎ板１３を設置することで、鉄道トンネル坑口吸音装置を構成することができ、騒音が低減する。この場合、緩衝工９と同様に微気圧波緩和部材１１を設置することにより、騒音の低減と同時に微気圧波の緩和を達成でき、緩衝工としても機能する。なお、背面塞ぎ板１３の高度を強くすることにより、微気圧波緩和部材１１を設置することなく、吸音効果と微気圧波緩和効果を有する鉄道トンネル坑口吸音装置が得られる。この場合、背面塞ぎ板１３の強度は、列車がトンネルに進入する際の衝撃波によりトンネル坑口に発生する微気圧波を緩和するに足りる程度であれば良く、また、背面塞ぎ板１３にはスリットやルーバ等の微気圧波通過路は不要になる。
【００４６】
［第２実施例］
図４、図５は本発明の第２実施例を示し、本第２実施例の鉄道トンネル坑口吸音装置は、既設の緩衝工９の内部にレール状の取り付け治具１４を横方向に設置することにより、セラミックス吸音パネル１の設置を容易にしたものである。つまり、複数枚のセラミックス吸音パネル１を横方向に沿ってスライドさせることで取り付け治具１４内に装着し、各セラミックス吸音パネル１の取付穴及びボルトにより取り付け治具１４に固定するようにしている。本例では、個々のセラミックス吸音パネル１としてプレート状吸音材、主フレームともに１０枚用いて２段５列に構成した大型なものを使用し、９枚の大型なセラミックス吸音パネル１を３段３列にして柱１０間に設置している。セラミックス吸音パネル１を設置する際、クレーン等の機械や人手により、セラミックス吸音パネル１を持ち上げ、取り付け治具１４内にスライドさせて装着し、ボルトで固定する。以下の説明では、鉄道に面する側を内側と呼び、これと反対側を外側と呼ぶ。
【００４７】
緩衝工９は上記の第１実施例と同様、例えばＨ形断面をなす複数の柱１０と、コルゲートプレート等の微気圧波緩和部材１１から構成されている。即ち、各柱１０はそれぞれ内外２つの脚部が鉄道に沿うように適宜な工法でトンネル坑口に設置されていて、微気圧波緩和部材１１は各柱１０の外側脚部間にボルト等を用いて設置され、鉄道に対して外側に位置している。
【００４８】
本例では、１つの取り付け治具１４を上下に隣接する平行な２つのレール１５、１５により構成している。図では、レール１５は上下４段、従って取り付け治具１４が上下３段であり、レール１５の設置範囲は柱１０間の全長に渡っている。従って、柱１０間の全域に渡ってセラミックス吸音パネル１が設置される。
【００４９】
各レール１５は本例ではＨ形断面を持つものであり、レール１５の内外２つ脚部を連結する連結部を水平にした状態で、外側脚部の外端面が柱１０の内側脚部の外端面にボルト等（図示省略）で固定されている。取り付け治具１４を構成する上下隣接２本のレール１５、１５のうち、上側のレール１５の下半分がセラミックス吸音パネル１の上縁に対する横方向の上案内部をなし、下側のレール１５の上半分がセラミックス吸音パネル１の下縁に対する横方向の下案内部をなす。隣接する上下２本のレール１５の縦方向の間隔はセラミックス吸音パネル１の縦幅よりやや広くなっている。
【００５０】
セラミックス吸音パネル１の背後にはボルト等（図示省略）を用いて背面塞ぎ板１３を設置し、セラミックス吸音パネル１の背後に吸音効果を最適化するため空気層（背後空気層）を形成するようにしている。詳細には、微気圧波緩和部材１１とセラミックス吸音パネル１との間にて、適切な背後空気層を形成するような間隔を確保して、柱１０間にレール１５を利用して背面塞ぎ板１３を固定している。
【００５１】
セラミックス吸音パネル１を取り付け治具１４に設置するには、取り付け治具１４の上案内部と下案内部間に右または左から横方向に複数枚のセラミックス吸音パネル１を順次入れ、スライドさせて取り付け治具１４内にはめ込み、取付穴及びボルトにより固定する。これにより、鉄道トンネル坑口吸音装置を容易に構築することができる。
【００５２】
更に本第２実施例では、セラミックス吸音パネル１の設置をより容易にするために、各取り付け治具１４の下部に横方向に連なる引き込み用レール１６を設置している。各引き込み用レール１６は例えばＨ形断面を有するものであり、既設緩衝工９から右側（または左側）の外部に位置するが、取り付け治具１４を構成する下側のレール１５を長くした延長部分であっても、あるいは、別途作成したレールを適宜な治具（図示省略）で下側のレール１５に接続したものであっても良い。
【００５３】
引き込み用レール１６を設置した場合は、セラミックス吸音パネル１を一旦引き込み用レール１６に乗せ、次いでスライドさせて取り付け治具１４内に押し込み、設置する。このように引き込み用レール１６を用いることで、大型の既設緩衝工９内に容易にセラミックス吸音パネル１を設置することができる。セラミックス吸音パネル１の設置後は引き込み用レール１６が不要なので、工事終了時に引き込み用レール１６を撤去する。
【００５４】
更に、セラミックス吸音パネル１の取替えを容易にするため、上案内部をなす上側レール１５の内側脚部の下半分の縦方向寸法を、取り付け後のセラミックス吸音パネル１を上方にスライドすることで上案内部と下案内部との間から取り出すことができるような長さにしている。詳しくは、セラミックス吸音パネル１の下縁が下側レール１５の連結部上面に当接している状態ではセラミックス吸音パネル１が上案内部から外れず、セラミックス吸音パネル１の上縁を上側レール１５の連結部下面に当接させた状態でセラミックス吸音パネル１が下案内部から外れるように、上側レール１５の内側脚部の下半分（上案内部）の縦方向寸法を下側レール１５の内側脚部の下半分（下案内部）の縦方向寸法よりも長くしている。
【００５５】
例えば、メンテナンスのために古いセラミックス吸音パネル１を取り外す場合は、当該セラミックス吸音パネル１を上方にスライドさせ、その下縁を下案内部よりも手前に引き出し、次いで、斜め下方にスライドさせて上縁を上案内部から引き抜くことで、取り付け治具１４から外す。取り外した場所に新しいセラミックス吸音パネル１を取り付ける場合は、当該セラミックス吸音パネル１を斜め上方にスライドさせてその上縁を上案内部に入れ、次いで、下方にスライドさせて下縁を下案内部に入れることで、取り付け治具１４にはめ込み固定する。
【００５６】
本第２実施例でも第１実施例と同様、背面塞ぎ板１３には微気圧波通過路として、開口率３０％以下で隙間を形成してある。これにより、背面塞ぎ板１３に高い強度を要することなく、吸音効果と既設緩衝工９が持つ微気圧波緩和効果を効果的に発揮できる。隙間の数は、複数個でも１個でも良い。また、隙間の形状は、例えば、円形や角形あるいはスリット状、ルーバ状など任意である。背面塞ぎ板１３の隙間は開口率３０％以下であれば良く、より好ましくは５〜３０％、あるいは、１０〜２５％、あるいは、１５〜２０％である。背面塞ぎ板１３が微気圧波通過路としてスリットを有する場合は、背面塞ぎ板１３を正面から見た場合に実質的に隙間が見えないようにスリット残部が背面塞ぎ板１３に繋がっていることが好ましく、例えば、スリット自体を開口率３０％以上で複数個または１個設け、正面から見た隙間の開口率を３０％以下、好ましくは２５％以下、あるいは、２０％以下、１５％以下、１０％以下、５％以下とすることができる。同様に、背面塞ぎ板１３が微気圧波通過路としてルーバを有する場合は、ルーバは背面塞ぎ板１３を正面から見た場合に実質的に隙間が見えないように形成することが好ましく、例えば、ルーバ自体を開口率３０％以上で複数個または１個設け、正面から見た隙間の開口率を３０％以下、好ましくは２５％以下、あるいは、２０％以下、１５％以下、１０％以下、５％以下とすることができる。
【００５７】
上記の説明では、設置場所の高さにかかわらず同じ大きさのセラミックス吸音パネル１を用いているが、設置高さに応じてセラミックス吸音パネル１の大きさ（長さや高さ）を変えて良く、これによりセラミックス吸音パネル１の設置が容易になる。例えば、低い場所には横幅が長い大きなセラミックス吸音パネルを設置し、高い場所には横幅が短い小さなセラミックス吸音パネルを設置するなど、大きさを使い分ける。
【００５８】
本第２実施例による効果を以下に示す。
（１）既設の緩衝工９を利用してセラミックス吸音パネル１と背面塞ぎ板１３を設置することで鉄道トンネル坑口吸音装置を構成するので、微気圧波の低減と騒音の低減を同時に達成することができる。言い換えれば、既設の緩衝工９に容易に吸音効果を持たせることができる。
（２）取り付け治具１４を柱１０間に設置することにより、セラミックス吸音パネル１の設置が容易になる。これにより、工期が短縮する。
（３）取り付け治具１４が柱１０間に横方向に設置されるので、セラミックス吸音パネル１を容易に横方向に並べて設置することができる。
（４）セラミックス吸音パネル１を取り付け治具１４の右側あるいは左側から順にスライドさせて上案内部と下案内部間にはめ込むことができるので、人力でも容易に、セラミックス吸音パネル１を設置することができる。
（５）引き込み用レール１６を用いることで、大型の既設緩衝工内にセラミックス吸音パネル１を容易に設置することができる。また、大型のセラミックス吸音パネル１の設置も容易である。
（６）吸音装置の構築後、一部のセラミックス吸音パネル１を上方にスライドすることで取り付け治具１４から取り外したり、はめ込むことができるので、セラミックス吸音パネル１の取り替えなどのメンテナンスが容易である。
（７）セラミックス吸音パネル１は、グラスウールと異なり、鉄道の風圧及び振動に耐えることができ、また、湿気等がある場所でも吸音効果が劣化しない。
（８）背面塞ぎ板１３が微気圧波通過路を有するので、背面塞ぎ板１３に強度を要することなく、適切な背後空気層を形成することができる。
（９）背面塞ぎ板１３の微気圧波通過路の開口率を３０％以下とすることにより、吸音効果と微気圧波緩和効果を発揮することができる。
【００５９】
ここで、既設の緩衝工９が存在しないトンネル坑口では、緩衝工９の柱１０と同等の柱を複数本鉄道に沿って設置し、上記と同様にレール状の取り付け治具１４を横方向に設置してセラミックス吸音パネル１と背面塞ぎ板１３を設置し、また、引き込み用レール１６を設置することで、鉄道トンネル坑口吸音装置を構成することができ、騒音が低減する。この場合、緩衝工９と同様に微気圧波緩和部材１１を設置することにより、騒音の低減と同時に微気圧波の緩和を達成でき、緩衝工としても機能する。また、背面塞ぎ板１３の高度を強くする場合は、微気圧波緩和部材１１を設置することなく、吸音効果と微気圧波緩和効果を有する鉄道トンネル坑口吸音装置が得られる。この場合、背面塞ぎ板１３の強度は、列車がトンネルに進入する際の衝撃波によりトンネル坑口に発生する微気圧波を緩和するに足りる程度であれば良く、また、背面塞ぎ板１３にはスリットやルーバ等の微気圧波通過路は不要になる。
【００６０】
【発明の効果】
第１発明は、上記課題を解決する鉄道トンネル坑口吸音装置であり、トンネル坑口に鉄道に沿って設置される複数本の柱と、前記柱の間に設置されるセラミックス吸音パネルと、前記セラミックス吸音パネルの背面側に設置される背面塞ぎ板を備えるので、トンネル坑口での騒音を吸収し、減音することができる。特に、吸音材としてセラミックス吸音パネルを用いているので、列車通過時の風圧や振動による吸音材の飛散がなく、また、水分による吸音効果の劣化がない。
【００６１】
第２発明は、第１発明の鉄道トンネル坑口吸音装置において、前記背面塞ぎ板が、列車がトンネルに進入する際の衝撃波によりトンネル坑口に発生する微気圧波を緩和するに足りる強度を有するので、この鉄道トンネル坑口吸音装置は緩衝工の役割を果たす。
【００６２】
第３発明は、第１発明の鉄道トンネル坑口吸音装置において、前記複数の柱がトンネル坑口の既設緩衝工を構成する柱であり、前記セラミックス吸音パネルと前記既設緩衝工が有する微気圧波緩和部材との間に前記背面塞ぎ板が設置されるので、既設の緩衝工が鉄道トンネル坑口における吸音機能を持つ。
【００６３】
第４発明は、第２または第３発明の鉄道トンネル坑口吸音装置において、前記柱の間に横方向に固定されるレール状の取り付け治具を備え、この取り付け治具に前記セラミックス吸音パネルが設置されるので、セラミックス吸音パネルの設置が容易である。
【００６４】
第５発明は、第４発明の鉄道トンネル坑口吸音装置において、前記取り付け治具は前記セラミックス吸音パネルの上縁を案内する上案内部及び下縁を案内する下案内部を横方向に沿って有し、前記セラミックス吸音パネルが複数枚、前記取り付け治具の上案内部と下案内部間にはめ込まれ、かつ、前記取り付け治具に固定されるので、複数枚のセラミックス吸音パネルを取り付け治具の右側または左側から順にスライドさせることで、上案内部と下案内部間にはめ込むことができ、鉄道トンネル坑口吸音装置の構築が容易である。その結果、工期が大幅に短縮する。また、人力でもセラミックス吸音パネルを設置できる。特に、既設の緩衝工に容易に吸音効果を持たせることができる。
【００６５】
第６発明は、第５発明の鉄道トンネル坑口吸音装置において、前記取り付け治具の上案内部の縦方向寸法が、前記セラミックス吸音パネルを上方にスライドすることで下案内部と上案内部間から取り外すことが可能な長さであるので、セラミックス吸音パネルの取り替えなど、メンテナンス作業が容易である。
【００６６】
第７発明は、第３発明の鉄道トンネル坑口吸音装置において、前記背面塞ぎ板が微気圧波通過路として、開口率３０％以下で形成した隙間を有するので、背面塞ぎ板に高い強度を要することなく、吸音効果と既設緩衝工が持つ微気圧波緩和効果を効果的に発揮できる。
【００６７】
第８発明は、第３発明の鉄道トンネル坑口吸音装置において、前記背面塞ぎ板が微気圧波通過路としてスリットを有し、かつ、前記背面塞ぎ板を正面から見た場合に実質的に隙間が見えないようにスリット残部が前記背面塞ぎ板に繋がっているので、吸音効果と微気圧波緩和効果をより効果的に発揮できる。
【００６８】
第９発明は、第３発明の鉄道トンネル坑口吸音装置において、前記背面塞ぎ板が微気圧波通過路としてルーバを有し、前記ルーバは前記背面塞ぎ板を正面から見た場合に実質的に隙間が見えないように形成されているので、吸音効果と微気圧波緩和効果をより効果的に発揮できる。
【００６９】
第１０発明は、セラミックス吸音パネル取付方法であり、セラミックス吸音パネルの上縁を案内する上案内部及び下縁を案内する下案内部を横方向に沿って有するレール状の取り付け治具を、トンネル坑口に鉄道に沿って設置される複数本の柱に横方向に固定し、複数枚のセラミックス吸音パネルを前記取り付け治具の右側または左側から順にスライドさせて上案内部と下案内部間にはめ込み、前記取り付け治具に固定するので、セラミックス吸音パネルを複数本の柱に容易に設置することができる。その結果、工期が大幅に短縮する。また、人力でもセラミックス吸音パネルを設置できる。
【００７０】
第１１発明は、第１０発明のセラミックス吸音パネル取付方法において、前記複数本の柱がトンネル坑口の既設緩衝工を構成する柱であるので、既設の緩衝工にセラミックス吸音パネルを容易に設置することができる。
【００７１】
第１２発明は、第１０発明のセラミックス吸音パネル取付方法において、前記取り付け治具に横方向に引き込み用レールを設置し、前記引き込み用レールから前記複数枚のセラミック吸音パネルをスライドさせて前記取り付け治具の上案内部と下案内部間にはめ込み、全てのセラミック吸音パネルをはめ込んだ後、前記引き込み用レールを撤去するので、大型の既設緩衝工あるいは大型の柱間にセラミックス吸音パネルを容易に設置できる。また、大型のセラミックス吸音パネルの設置も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いるセラミックス吸音パネルの一例を示す図。
【図２】本発明の第１実施例に係る鉄道トンネル坑口吸音装置の構成を示す図。
【図３】図１の側面図。
【図４】本発明の第２実施例に係る鉄道トンネル坑口吸音装置の構成を示す図。
【図５】図４の側面図。
【符号の説明】
１  セラミックス吸音パネル
２  主フレーム
３  補強部材
５  プレート状吸音材
５Ａ  前面支持壁部
５Ｂ  背面支持壁部
５Ｃ  連結壁部
５Ｄ  後方壁部
６  格子状プレート部材
９  既設の緩衝工
１０  柱
１１  微気圧波緩和部材
１２  梁部材
１３  背面塞ぎ板
１４  取り付け治具
１５  レール
１６  引き込み用レール
【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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