(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの内壁面に臨み、前記内壁面に沿って前記トンネルの長手方向の複数個所に設けられた鋼アーチ支保工と、
前記鋼アーチ支保工に周縁部がそれぞれ固定されるとともに前記トンネルの底面に底部がそれぞれ固定されて密閉された空間を形成する一対の防音壁と、
前記空間の空気を引き抜くための真空手段とを有することを特徴とする防音装置。
【請求項２】
請求項１に記載の防音装置において、
防音壁が金属、樹脂または木材からなることを特徴とする防音装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の防音装置において、
一対の防音壁に挟まれる範囲のトンネル底面がコンクリートからなることを特徴とする防音装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の防音装置において、
前記空間を密閉する気密保持手段がパッキン、シール材及び溶接から選択されることを特徴とする防音装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の防音装置において、
鋼アーチ支保工に断面がＬ字状の部材である接合板の一方の面が固着され、前記防音壁はその周縁部が前記接合板の他方の面に気密保持手段を介して固着されていることを特徴とする防音装置。
【請求項６】
トンネルの内壁面に臨み、前記内壁面に沿って前記トンネルの長手方向の複数個所に設けられた鋼アーチ支保工に周縁部が固定されるとともに前記トンネルの底面に底部が固定されて密閉された空間を形成する一対の防音壁をトンネル内に設置し、一対の防音壁及びトンネル内壁面及びトンネル底面に挟まれた空間内の空気を排気して真空状態にすることでトンネル内の音が外部に伝達することを抑制することを特徴とする防音方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトンネル工事時に発生する可聴音及び不可聴音を低減させることが可能であり、振動も軽減可能な防音装置及び防音方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネルの掘削工事を行う場合、発破を行うため、振動、騒音が発生する。したがって、工事を行う際はこれらを低減させることが必要となる。主な防音策としては防音扉や防音壁などが挙げられる。従来の防音扉や防音壁は、それ自体に防音のための充填材を内包させるものが主であった。しかし、充填材を内包させる防音方法には充填量の限度及び重量の増加の問題が有り、防音効果に限界があり、操作性や作業性にも難が有った。このため、これまで防音扉を複数枚使用せざるを得ない状況も多々発生し、コスト高の要因となっていた。
【０００３】
そこで、扉の内部に防音材を充填させる防音方法とは逆に、扉の内部を真空にする防音方法が提案された（特許文献１参照）。この方法により、扉の内部を音や振動が通過することができないため防音や防振が可能となり、また充填材が不要なためコストも削減可能で、さらに従来よりも軽量であり作業性や操作性も向上させることが可能となった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３５５４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、扉の内部を真空にする方法においても、扉自体の振動により外部にも振動が伝わり、また扉自体は音を伝達させるため、求める防音効果が得られない虞があった。
【０００６】
本発明は上記の状況に鑑み、さらなる防音及び防振が可能であり、また重量、コスト、操作性、作業性の面においても、より削減または向上させることが可能な防音装置及び防音方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、トンネルの内壁面に臨み、前記内壁面に沿って前記トンネルの長手方向の複数個所に設けられた鋼アーチ支保工と、
前記鋼アーチ支保工に周縁部がそれぞれ固定されるとともに前記トンネルの底面に底部がそれぞれ固定されて密閉された空間を形成する一対の防音壁と、
前記空間の空気を引き抜くための真空手段とを有することを特徴とする防音装置にある。
【０００８】
かかる第１の態様では、トンネル内部の空間を一対の防音壁で挟み、防音壁、トンネル内壁面及びトンネル底面に囲まれた空間を真空状態にすることで、トンネル内部の音や振動がトンネル内を伝わる際に必ず真空空間を通る様にしたため、音や振動の伝達を効果的に抑制し、防音及び防振を行うことが可能である。真空は大気圧より低い圧力、気密は真空が短時間でも維持される状態を示す。少なくとも発破等で音や振動を生じる前後の期間において、トンネル内の空間から空気を排出し、大気よりも低い圧力を保つことで、音や振動の伝達媒体が減少され、防音及び防振がなされる。
【０００９】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の防音装置において、防音壁が金属、樹脂または木材からなることを特徴とする防音装置にある。
【００１０】
かかる第２の態様では、容易に入手及び作成が可能で、安価であり、より軽量で、操作性の良い防音壁を用いて、容易にトンネル内で発生した騒音や振動を低減させることができる。
【００１３】
本発明の第３の態様は、第１または２の態様に記載の防音装置において、一対の防音壁に挟まれる範囲のトンネル底面がコンクリートからなることを特徴とする防音装置にある。
【００１４】
かかる第３の態様では、防音装置を構成するトンネル底面をコンクリートとすることにより、空気、音、及び振動の漏れを防ぎ、防音及び防振を確実にすることができる。
【００１５】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかに記載の防音装置において、前記空間を密閉する気密保持手段がパッキン、シール材及び溶接から選択されることを特徴とする防音装置にある。
【００１６】
かかる第４の態様では、パッキン、シール材及び溶接から選択される手段を用いて、防音装置の内部の気密を保つことができる。
【００１７】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様に記載の防音装置において、鋼アーチ支保工に断面がＬ字状の部材である接合板の一方の面が固着され、前記防音壁はその周縁部が前記接合板の他方の面に気密保持手段を介して固着されていることを特徴とする防音装置にある。
【００１８】
かかる第５の態様では、鋼アーチ支保工を利用して接合板を設けることにより、気密保持手段を用いて容易にトンネル内壁面と防音壁との隙間を塞ぐことが可能となり、トンネル内に気密空間を造りだすことが可能となる。
【００１９】
本発明の第６の態様は、トンネルの内壁面に臨み、前記内壁面に沿って前記トンネルの長手方向の複数個所に設けられた鋼アーチ支保工に周縁部が固定されるとともに前記トンネルの底面に底部が固定されて密閉された空間を形成する一対の防音壁をトンネル内に設置し、一対の防音壁及びトンネル内壁面及びトンネル底面に挟まれた空間内の空気を排気して真空状態にすることでトンネル内の音が外部に伝達することを抑制することを特徴とする防音方法にある。
【００２０】
かかる第６の態様では、トンネル内部の空間を一対の防音壁で挟み、防音壁、トンネル内壁面及びトンネル底面に囲まれた空間を真空状態にすることで、トンネル内部の音や振動がトンネル内を伝わる際に必ず真空空間を通る様にしたため、音や振動の伝達を効果的に抑制し、防音及び防振を行うことが可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、一対の防音壁をトンネル内に設置し、一対の防音壁及びトンネル内壁面及びトンネル底面に挟まれた空間内の空気を排気し真空状態にしたので、トンネル内の音や振動が外部に伝達することを抑制し、効果的に防音及び防振を行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図１〜図４に基づき説明する。
【００２３】
図１に本発明の防音装置を構成する防音壁の正面図、図２にトンネル内鋼アーチ支保工設置箇所の概略図、図３に図１の防音装置を上方から見たＡ−Ａ´断面図、図４に図１の防音装置を側面から見たＢ−Ｂ´断面図を示す。
【００２４】
本発明の本実施形態における防音装置は、主にトンネル内に設置される一対の防音壁からなる。この一対の防音壁と、トンネル内壁面、トンネル底面に囲まれる半円柱状の空間を真空引きすることにより、トンネル内で発生した音及び振動がトンネル内の空気や物を通じて外部に伝達することを抑制し、防音及び防振を効果的に行うことができる。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態における防音壁１は簡単な構造の半円状の金属板である。防音壁１には出入のための金属製の防音扉２が備えられている。防音壁１は、上部がトンネル内壁面２０に、下部がトンネル底面２１に沿うように作られている。
【００２６】
図２〜図４に、防音壁とトンネル内壁面内及びトンネル底面との隙間を気密保持する気密保持手段、並びに防音装置の大気圧に対する耐圧のための補強方法の詳細を示す。
【００２７】
図２に示すように、トンネルの内壁面２０には補強材として断面Ｈ形の鋼アーチ支保工２２が設置され、鋼アーチ支保工２２はトンネルの長手方向に、例えば１ｍ間隔に設置されている。
【００２８】
図３に示すように、鋼アーチ支保工２２には断面Ｌ字形の壁面部接合板３が周方向に接合されている。より詳細には断面Ｌ字形の壁面部接合板３の一方の面が鋼アーチ支保工２２に隙間無く溶接されている。また、断面Ｌ字形の壁面部接合板３の他方の面には気密保持手段である壁面部パッキン５を介して防音壁１の周縁部がボルト６により締結されている。
【００２９】
さらに断面Ｌ字形の壁面部接合板３には一方の面と他方の面にわたり補強リブ７が設けられている。
【００３０】
一対の防音壁１に挟まれる範囲において、鋼アーチ支保工２２を除くトンネル内壁面２０及びトンネル底面２１はコンクリートからなる。
【００３１】
図３、図４に示すように、トンネル底面２１には気密保持手段である底面部パッキン８を介して断面Ｌ字形の長尺状の底面部接合板９が幅方向に設置されている。断面Ｌ字形の底面部接合板９において底面部パッキン８と接する側の一面が底面部パッキン８と共にトンネル底面２１にボルト６により締結されている。
【００３２】
底面部接合板９にも壁面部接合板３と同様に一方の面と他方の面にわたり補強リブ７が設けられている。
【００３３】
トンネル底面２１と防音壁１とを接合する底面部接合板９はトンネル内壁面２０と防音壁１とを接合する壁面部接合板３と連続している。
【００３４】
人や車両の出入り等に使用される防音扉２は、防音扉用パッキン１０及びコンクリート基礎面上の底面部パッキン８により気密が保たれる。
【００３５】
一対の防音壁１とトンネル内壁面２０及びトンネル底面２１に囲まれた空間はパッキンや溶接による気密保持手段で気密に保持された気密空間３０とされる。気密空間３０には図４に示すように、真空ポンプ１１が接続されている。
【００３６】
本実施形態における防音装置では、真空ポンプ１１の駆動により気密空間３０が真空引きされて真空空間となる。発破作業などによる音や振動は、真空空間とされた気密空間３０での伝達が抑制され、防音、防振がなされる。従来と異なり防音壁や防音扉自体を音や振動が伝わらないので、より防音、防振効果を増すことができる。
【００３７】
防音壁１の外周部付近のトンネル内壁面２０への固定には、補強リブ７を有する壁面部接合板３が用いられている。補強リブ７により耐圧補強された状態で防音壁１がトンネル内壁面２０に固定されているので、掘削工事時に発生する発破の衝撃にも耐えることが可能である。トンネル出口側の防音壁については、真空空間の防振、防音効果によって発破の衝撃が大幅に減少され、且つ補強リブ７により耐圧補強がなされるため、従来よりも強度の弱い防音壁１を用いても大気圧またはそれ以下の圧力に耐えることが可能であり、防音壁１をさらに軽量化することが可能となる。また、このことからトンネル出口側の防音壁に関しては、より簡単な形状の防音壁１を防音装置として用いることが可能となり、特別な構造や形状を有する防音壁を作成する必要が無く、部品の転用などが可能となるため、さらなるコスト削減、軽量化、操作性の向上が可能である。すなわちトンネル出口側の防音壁１を軽量化しても十分な防音、防振効果を得ることができる。
【００３８】
防音壁は衝撃や圧力に耐えうる材料であれば、樹脂や木材でも良く、目標とする真空度が低い場合は大気圧ほどの圧力がかからないため厚手の樹脂シートなども使用可能である。
【００３９】
また、補強リブや気密保持部材に関しても、真空時にかかる圧力や発破の振動その他の環境に耐え得るものであれば材料や形状は限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の防音装置を構成する防音壁の正面図。
【図２】本実施形態におけるトンネル内鋼アーチ支保工設置箇所の概略図。
【図３】図１の防音装置を上方から見たＡ−Ａ´断面図。
【図４】図１の防音装置を側面から見たＢ−Ｂ´断面図。
【符号の説明】
【００４１】
１    防音壁
２    防音扉
３    壁面部接合板
４    溶接部
５    壁面部パッキン
６    ボルト
７    補強リブ
８    底面部パッキン
９    底面部接合板
１０  防音扉用パッキン
１１  真空ポンプ
２０  トンネル内壁面
２１  トンネル底面
２２  鋼アーチ支保工
３０  気密空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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