特許 6594629 閉空間内の発破音低減装置及び発破音低減方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6594629

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】閉空間内の発破音低減装置及び発破音低減方法

(51)【国際特許分類】

   E21F 17/00 20060101AFI20191010BHJP

   E21D 9/00 20060101ALI20191010BHJP

   E21D 9/14 20060101ALI20191010BHJP

   G10K 11/16 20060101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   E21F17/00

   E21D9/00 C

   E21D9/14

   G10K11/16 100

【請求項の数】13

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-13131(P2015-13131)

(22)【出願日】2015年1月27日

(65)【公開番号】特開2016-138384(P2016-138384A)

(43)【公開日】2016年8月4日

【審査請求日】2018年1月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000148346

【氏名又は名称】株式会社錢高組

(73)【特許権者】

【識別番号】591104815

【氏名又は名称】株式会社アイ・エヌ・シー・エンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】100095452

【弁理士】

【氏名又は名称】石井 博樹

(72)【発明者】

【氏名】角田 晋相

(72)【発明者】

【氏名】笠水上 光博

(72)【発明者】

【氏名】安部 剛

(72)【発明者】

【氏名】井上 保雄

(72)【発明者】

【氏名】石橋 知大

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 哲也

【審査官】 神尾 寧

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２５６６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０１１０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０９７１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４３１９６６１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｆ １７／００

Ｅ２１Ｄ ９／００

Ｅ２１Ｄ ９／１４

Ｇ１０Ｋ １１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トンネル状に長く、発破が行われる閉空間に設置される、前記閉空間内の発破音を低減する低減装置であって、
両端が開口され、一方の開口部から他方の開口部までの経路長が低減対象となる周波数の１／２波長となる管状部材を、前記トンネル状の長い閉空間における切羽側ではなく坑口に設けられる防音扉側の位置に備え、
前記管状部材の前記一方の開口部と前記他方の開口部とが前記閉空間の軸線方向における同一の断面上に位置している、
ことを特徴とする閉空間内の発破音低減装置。

【請求項2】

請求項１に記載の閉空間内の発破音低減装置において、前記閉空間の坑口には防音扉が設置され、
前記坑口から前記閉空間の軸線に沿って前記閉空間の先端側に向けて前記低減対象となる周波数の１／２波長を間隔として少なくとも１つ以上の前記管状部材が設置されている、
ことを特徴とする閉空間内の発破音低減装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の閉空間内の発破音低減装置において、前記一方の開口部と前記他方の開口部とは前記閉空間の軸線方向において同一の方向に向けて開口している、
ことを特徴とする閉空間内の発破音低減装置。

【請求項4】

請求項３に記載の閉空間内の発破音低減装置において、前記一方の開口部及び前記他方の開口部は、前記閉空間の先端側に向けて開口している、
ことを特徴とする閉空間内の発破音低減装置。

【請求項5】

請求項３に記載の閉空間内の発破音低減装置において、前記一方の開口部及び前記他方の開口部は、前記閉空間の坑口に向けて開口している、
ことを特徴とする閉空間内の発破音低減装置。

【請求項6】

請求項３に記載の閉空間内の発破音低減装置において、閉空間の軸線方向における同一の断面上に前記管状部材が複数配置され、
一の管状部材の前記一方の開口部及び前記他方の開口部は、前記閉空間の先端側に向けて開口し、
他の管状部材の前記一方の開口部及び前記他方の開口部は、前記閉空間の坑口に向けて開口している、
ことを特徴とする閉空間内の発破音低減装置。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の閉空間内の発破音低減装置において、前記閉空間の軸線方向における同一の断面上に前記管状部材が複数配置され、
前記複数の管状部材は、前記同一の断面上において前記閉空間の軸線方向と交差する方向において前記閉空間の中心から所定距離ずらした位置に配置されている、
ことを特徴とする閉空間内の発破音低減装置。

【請求項8】

請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の閉空間内の発破音低減装置において、前記閉空間の軸線方向における同一の断面上に配置され、前記閉空間の軸線方向と交差する方向において互いに距離をおいて設けられた一対の柱部材と、前記一対の柱部材の上部に橋渡しされた架台部とを備え、
前記架台部の上面には、前記管状部材が配置されている、
ことを特徴とする閉空間内の発破音低減装置。

【請求項9】

請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の閉空間内の発破音低減装置において、閉空間の断面積に対する前記一方の開口部及び前記他方の開口部の断面積の合計の比が所定値以上である、
ことを特徴とする閉空間内の発破音低減装置。

【請求項10】

請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の閉空間内の発破音低減装置において、前記管状部材は前記一方の開口部から前記他方の開口部までの経路長を調整可能に構成されている、
ことを特徴とする閉空間内の発破音低減装置。

【請求項11】

請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の閉空間内の発破音低減装置において、複数の管状部材を備え、
前記複数の管状部材において前記一方の開口部から前記他方の開口部までの経路長がそれぞれ異なる、
ことを特徴とする閉空間内の発破音低減装置。

【請求項12】

請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の閉空間内の発破音低減装置において、前記一方の開口部及び前記他方の開口部の少なくとも１つの開口部にフィルター部材を設ける、
ことを特徴とする閉空間内の発破音低減装置。

【請求項13】

トンネル状に長く、発破が行われる閉空間に設置される、前記閉空間内の発破音を低減する発破音低減装置による発破音低減方法であって、
両端が開口され、一方の開口部から他方の開口部までの経路長が低減対象となる周波数の１／２波長となる管状部材より成る発破音低減装置を、前記トンネル状の長い閉空間における切羽側ではなく坑口に設けられる防音扉側の位置に設置し、
更に前記管状部材の前記一方の開口部と前記他方の開口部とを前記閉空間の軸線方向における同一の断面上に位置させ、
前記発破が行われる位置から離れた位置に設置された前記管状部材により前記発破音を低減する、
ことを特徴とする閉空間内の発破音低減方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トンネル状に長い閉空間に設置される、前記閉空間内の発破音を低減する低減装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、山岳トンネルなど発破作業を伴う工事現場では、発破作業で生じた発破音がトンネル坑外の外部環境にそのまま漏れ出すことを防止すべく、各種防音措置が取られている。トンネル発破音用の防音技術としては、トンネル坑口に鋼鉄製やコンクリート製の剛性や質量が大きい防音扉を設置することにより遮音効果を得る技術が知られている。

【0003】

特許文献１には、トンネル坑口近傍のトンネル坑内空間を複数に分割する区画構造を備え、各区画には一端が開口され、他端が閉塞され、一端と他端との間の距離が該当音の１／４波長（λ）である管体が設けられている消音器が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５４５４３６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

この消音器は、トンネルの断面を覆うように構成され、その中央部には開口が設けられ、該開口からトンネルの軸線方向に沿って延びる連絡路が設けられ、前記開口には防音扉が設けられている。前記消音器では、前記連絡路の延びる方向、つまりトンネルの軸線方向に沿って複数の区画に分割されている。そして、各区画に前記管体が設けられている。前記管体の一端は前記連絡路に面して開口している

【0006】

トンネルの切羽側で生じた発破音は、前記連絡路を介して前記管体の一端の開口内に侵入する。そして、前記管内に入った音波は、１／４波長の経路長進んで他端の閉塞部で反射され、１／４波長の経路長を戻る。これにより前記管内に入った音波は１／２波長分の位相が遅れた状態で前記トンネル坑内に戻る。このとき、トンネル坑内の発破音源からの音波と、前記管体から戻った音波とでは逆位相になっており、互いに打ち消しあって消音がなされる。

【0007】

ところで、この消音器では、トンネルの断面を覆うように構成し、トンネルの軸線方向に沿って延びる連絡路に面して区画が分割され、各区画に管体を設けて構成されている。したがって、消音器の構成が複雑化する虞がある。

【0008】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、トンネル状に長い閉空間における発破音を低減するとともに装置構成が簡素な発破音低減装置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】

【0009】

上記課題を達成するため、本発明の第１の態様の閉空間内の発破音低減装置は、トンネル状に長い閉空間に設置される、前記閉空間内の発破音を低減する低減装置であって、両端が開口され、一方の開口部から他方の開口部までの経路長が低減対象となる周波数の１／２波長となる管状部材を備え、前記管状部材の前記一方の開口部と前記他方の開口部とが前記閉空間の軸線方向における同一の断面上に位置していることを特徴とする。

【0010】

本態様によれば、両端が開口され、一方の開口部から他方の開口部までの経路長が低減対象となる周波数の１／２波長となる管状部材を前記管状部材の前記一方の開口部と前記他方の開口部とが閉空間の軸線方向における同一の断面上に位置するように配置することで、前記閉空間内における発破音を低減できる。また、発破音低減装置は、両端が開口され、一方の開口部から他方の開口部までの経路長が低減対象となる周波数の１／２波長となる管状部材から構成されるので、その構成を簡素なものにできる。

【0011】

本発明の第２の態様の閉空間内の発破音低減装置は、第１の態様において、前記閉空間の坑口には防音扉が設置され、前記坑口から前記閉空間の軸線に沿って前記閉空間の先端側に向けて前記低減対象となる周波数の１／２波長を間隔として少なくとも１つ以上の前記管状部材が設置されていることを特徴とする。

【0012】

本態様によれば、前記閉空間の坑口から前記閉空間の軸線に沿って前記閉空間の先端側に向けて前記低減対象となる周波数の１／２波長を間隔として少なくとも１つ以上の前記管状部材が設置されているので、前記低減対象の周波数で最も音圧の高い位置に前記管状部材を設置することとなり、前記発破音に対して高い減音効果を得られる。

【0013】

本発明の第３の態様の閉空間内の発破音低減装置は、第１の態様または第２の態様において、前記一方の開口部と前記他方の開口部とは前記閉空間の軸線方向において同一の方向に向けて開口していることを特徴とする。

【0014】

本発明の第４の態様の閉空間内の発破音低減装置は、第３の態様において、前記一方の開口部及び前記他方の開口部は、前記閉空間の先端側に向けて開口していることを特徴とする。

【0015】

本発明の第５の態様の閉空間内の発破音低減装置は、第３の態様において、前記一方の開口部及び前記他方の開口部は、前記閉空間の坑口に向けて開口していることを特徴とする。

【0016】

本発明の第６の態様の閉空間内の発破音低減装置は、第３の態様において、閉空間の軸線方向における同一の断面上に前記管状部材が複数配置され、一の管状部材の前記一方の開口部及び前記他方の開口部は、前記閉空間の先端側に向けて開口し、他の管状部材の前記一方の開口部及び前記他方の開口部は、前記閉空間の坑口に向けて開口していることを特徴とする。

【0017】

本発明の第７の態様の閉空間内の発破音低減装置は、第１から第６のいずれか一の態様において、前記閉空間の軸線方向における同一の断面上に前記管状部材が複数配置され、前記複数の管状部材は、前記同一の断面上において前記閉空間の軸線方向と交差する方向において前記閉空間の中心から所定距離ずらした位置に配置されていることを特徴とする。

【0018】

本態様によれば、複数の管状部材は、前記同一の断面上において前記閉空間の軸線方向と交差する方向において前記閉空間の中心から所定距離ずらした位置に配置されているので、前記閉空間の中央部において前記閉空間工事の工事車両及び作業員の交通を妨げず、前記閉空間工事の作業性を高めることができる。

【0019】

本発明の第８の態様の閉空間内の発破音低減装置は、第１から第６のいずれか一の態様において、前記閉空間の軸線方向における同一の断面上に配置され、前記閉空間の軸線方向と交差する方向において互いに距離をおいて設けられた一対の柱部材と、前記一対の柱部材の上部に橋渡しされた架台部とを備え、前記架台部の上面には、前記管状部材が配置されていることを特徴とする。

【0020】

本態様によれば、前記管状部材は前記閉空間の軸線方向と交差する方向において互いに距離をおいて設けられた一対の柱部材の上部を橋渡す架台部の上面に設置されている。すなわち、前記一対の柱部材の間を前記閉空間工事の工事車両及び作業員が通ることができる。これにより、前記管状部材を前記閉空間工事の工事車両及び作業員の交通を妨げずに前記閉空間の軸線方向における同一の断面上に配置できる。

【0021】

本発明の第９の態様の閉空間内の発破音低減装置は、第１から第８のいずれか一の態様において、閉空間の断面積に対する前記一方の開口部及び前記他方の開口部の断面積の合計の比が所定値以上であることを特徴とする。

【0022】

尚、本明細書における「閉空間の断面積」とは前記管状部材における開口部が設置された同一断面における断面積のことを意味している。
本態様によれば、前記開口部の断面積を大きくすることにより、低減可能な周波数帯域を広げることができる。

【0023】

本発明の第１０の態様の閉空間内の発破音低減装置は、第１から第９のいずれか一の態様において、前記管状部材は前記一方の開口部から前記他方の開口部までの経路長を調整可能に構成されていることを特徴とする。

【0024】

本態様によれば、前記管状部材は前記一方の開口部から前記他方の開口部までの経路長を調整可能に構成されているので、前記閉空間内において低減対称の周波数を調整できる。

【0025】

本発明の第１１の態様の閉空間内の発破音低減装置は、第１から第１０のいずれか一の態様において、複数の管状部材を備え、前記複数の管状部材において前記一方の開口部から前記他方の開口部までの経路長がそれぞれ異なることを特徴とする。

【0026】

本態様によれば、前記一方の開口部から前記他方の開口部までの経路長がそれぞれ異なる複数の管状部材を閉空間坑内に設置することで、低減対象の周波数帯域を広げることができ、発破音の減音効果を高めることができる。

【0027】

本発明の第１２の態様の閉空間内の発破音低減装置は、第１から第１１のいずれか一の態様において、前記一方の開口部及び前記他方の開口部の少なくとも１つの開口部にフィルター部材を設けることを特徴とする。

【0028】

本態様によれば、前記一方の開口部及び前記他方の開口部の少なくとも１つの開口部にフィルター部材を設けるので、前記開口部を透過する音圧に抵抗を与えることができ、前記管状部材における共鳴を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の第１の実施例に係る発破音低減装置が設置されたトンネル坑内の概略図。

【図2】図１におけるトンネルのＡ−Ａ断面を示す断面図。

【図3】第１の実施例に係る発破音低減装置の斜視図。

【図4】第１の実施例に係る発破音低減装置の分解斜視図。

【図5】（Ａ）はトンネルの断面積と発破音低減装置の開口部の断面積との比と発破音の平均低減量との関係を示すグラフであり、（Ｂ）はトンネルの断面積と発破音低減装置の開口部の断面積との比と低減周波数の幅との関係を示すグラフ。

【図6】第１の実施例に係る発破音低減装置の配置レイアウトの一の変更例を示す概略図。

【図7】第１の実施例に係る発破音低減装置の配置レイアウトの他の変更例を示す概略図。

【図8】図７におけるトンネルのＢ−Ｂ断面を示す断面図。

【図9】第２の実施例に係る発破音低減装置の斜視図。

【図10】第２の実施例に係る発破音低減装置による発破音低減量を示すグラフ。

【図11】第３の実施例に係る発破音低減装置の斜視図。

【図12】第４の実施例に係る発破音低減装置が設けられたトンネルの断面図。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施例において同一の構成については、同一の符号を付し、最初の実施例においてのみ説明し、以後の実施例においてはその構成の説明を省略する。

【0031】

＜＜＜第１の実施例＞＞＞
図１ないし図４を参照して発破音低減装置１０の構成について説明する。図１には「閉空間」の一例であるトンネル１２が示されている。図１において紙面左方が切羽側であり、紙面右方が坑口側である。

【0032】

トンネル１２の坑口には、防音扉１４が設けられている。防音扉１４は、トンネル１２に対して開閉可能である。また、防音扉１４が閉じた状態（図１参照）において、トンネル１２坑内には、換気装置（不図示）により外部空間から新鮮な空気が供給されている。

【0033】

また、切羽側では、地山掘削のために定期的にダイナマイト１６が仕掛けられ、爆破作業が行われる。ダイナマイト１６を爆破した際、切羽側から発破音が生じる。発破音はトンネルの軸線方向に沿って切羽側からトンネル坑口に向けて伝搬していく。

【0034】

トンネル坑口に到達した発破音は、防音扉１４により反射され、今度は切羽側に向けて伝搬する。ここで、発破音は、複数の周波数から成っている。そして、複数周波数の各音はトンネル１２の坑内において防音扉１４に衝突して反射し、複数周波数の各音の１／２波長（λ）戻った位置で音圧が最大となる。また、防音扉１４から切羽側に向けて１／２波長戻った位置からトンネル１２の軸線方向に沿って切羽側に向けて１／２波長の間隔で音圧が強くなる。尚、本明細書及び図面において、複数周波数の各音の１／２波長はそれぞれ異なることから、任意の１つの周波数をモデルとして説明する。

【0035】

本実施例では、防音扉１４から切羽側に向けて低減対象となる周波数の１／２波長分離れた位置（図１におけるＡ−Ａ断面）に発破音低減装置１０が配置されている。また、図２を参照するに、発破音低減装置１０は防音扉１４から１／２波長離れた位置において、トンネル１２の中心からトンネル１２の軸線と交差する方向、すなわちトンネル幅方向において距離Ｌ１分ずれて配置されている。本実施例では、２つの発破音低減装置１０がトンネル１２の中心からそれぞれ距離Ｌ１分ずれて配置されている。

【0036】

これにより、トンネル１２内において中心からトンネル幅方向において距離２Ｌ１分の空間が確保されるので、トンネル１２の掘削に従事する作業者や重機１８の交通を妨げることを防止できる。

【0037】

図３及び図４を参照して、発破音低減装置１０について詳説する。本実施例において発破音低減装置１０は、全体としてＵ字状の管状部材として構成されている。発破音低減装置１０において、一方の端部には開口部１０ａが開口され、他方の端部には、開口部１０ｂが開口され、かつ一方の開口部１０ａと他方の開口部１０ｂとは連通している。本実施例において、発破音低減装置１０の一方の開口部１０ａ及び他方の開口部１０ｂは、同一断面上（図３における二点鎖線で示す断面）に位置するように構成されている。

【0038】

また、発破音低減装置１０において一方の開口部１０ａから他方の開口部１０ｂまでの経路長Ｌ２（図３参照）は、低減対象とする周波数の１／２波長と同じ長さに設定されている。つまり、発破音低減装置１０の経路長Ｌ２を調整することにより、低減対象となる周波数を任意に調整することができる。

【0039】

本実施例では、図４に示すように発破音低減装置１０は、一方の開口部１０ａ及び他方の開口部１０ｂをそれぞれ構成する直管部材２０、２０と、直管部材２０と直管部材２０とをつなぐ湾曲部材２２とを備えている。直管部材２０は、円筒状に構成され、湾曲部材２２に対して着脱可能に構成されている。また、湾曲部材２２は半円状あるいはＵ字状に形成された管状部材である。

【0040】

発破音低減装置１０において、直管部材２０の長さＬ３を調整することにより容易に発破音低減装置１０の経路長Ｌ２を調整することができる。これにより、発破音低減装置１０における低減対象となる周波数を容易に調整することができる。

【0041】

また、本実施例において直管部材２０及び湾曲部材２２は、樹脂材料で形成されている。本実施例では、一例として塩ビ管として構成されている。また、本実施例において発破音低減装置１０は、２つの直管部材２０、２０と湾曲部材２２とを組み立てることにより構成されるので、トンネル１２内において容易に組み立てて配置することができる。

【0042】

再度、図１を参照して本実施例において発破音低減装置１０は、防音扉１４から１／２波長離れた位置に一方の開口部１０ａ及び他方の開口部１０ｂが位置している。また、本実施例において一方の開口部１０ａ及び他方の開口部１０ｂは、切羽側に向けて開口している。

【0043】

切羽側でダイナマイト１６が爆破され、発破音がトンネル１２の坑口に向けて伝搬すると、発破音の一部が発破音低減装置１０の一方の開口部１０ａから管内に侵入する。管内に侵入した発破音は、他方の開口部１０ｂに達すると他方の開口部１０ｂにおいて自由端反射される。これにより、発破音は他方の開口部１０ｂから一方の開口部１０ａに向けて反射される。

【0044】

そして、発破音が一方の開口部１０ａに達すると、一方の開口部１０ａにおいて自由端反射が生じ、発破音は再度他方の開口部１０ｂに向けて反射される。したがって、発破音低減装置１０の管内に入った発破音は、一方の開口部１０ａと他方の開口部１０ｂとの間を何回も自由端反射しつつ、往復する。この際、一方の開口部１０ａと他方の開口部１０ｂと往復する発破音は徐々に減衰する。これにより、発破音が低減される。

【0045】

同様に、他方の開口部１０ｂから管内に侵入した発破音も、一方の開口部１０ａと他方の開口部１０ｂとの間を何回も自由端反射しつつ、往復し、減衰する。これにより、発破音低減装置は、低減対象となる周波数の音を低減することができる。

【0046】

上記説明をまとめると、本実施例における発破音低減装置１０は両端が開口され、一方の開口部１０ａから他方の開口部１０ｂまでの経路長Ｌ２が低減対象となる周波数の１／２波長となる直管部材２０及び湾曲部材２２を備えている。そして、トンネル１２坑内において一方の開口部１０ａと他方の開口部１０ｂとがトンネル１２の軸線方向における同一の断面上に位置するように配置することで、トンネル１２坑内における発破音を低減できる。また、発破音低減装置１０は、両端が開口され、一方の開口部１０ａから他方の開口部１０ｂまでの経路長が低減対象となる周波数の１／２波長となる直管部材２０及び湾曲部材２２から構成されるので、その構成を簡素なものにできる。

【0047】

また、本実施例では複数の発破音低減装置１０、１０は、トンネル１２の軸線と交差する同一の断面上においてトンネル１２の軸線方向と交差する方向においてトンネル１２の中心から所定距離Ｌ１ずらした位置に配置されているので、トンネル１２の中央部においてトンネル１２の工事車両である重機１８及び作業員の交通を妨げず、トンネル１２の工事の作業性を高めることができる。

【0048】

また、本実施例では、直管部材２０の長さＬ３を変更することにより、発破音低減装置１０における一方の開口部１０ａから他方の開口部１０ｂまでの経路長Ｌ２を調整可能に構成されているので、トンネル１２坑内において低減対称の周波数を調整できる。

【0049】

次いで、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照して、発破音低減装置１０における一方の開口部１０ａ及び他方の開口部１０ｂの断面積を変化させた場合における発破音の低減効果について説明する。尚、ここで開口面積比とは、一方の開口部１０ａ及び他方の開口部１０ｂの断面積の合計を、トンネル１２において一方の開口部１０ａ及び他方の開口部１０ｂが位置する同一断面上のトンネル１２の断面積で除した値である。

【0050】

ここで、一方の開口部１０ａ及び他方の開口部１０ｂの断面積が大きくなるにつれて、すなわち、開口面積比を「所定値」である０．０５以上に設定することにより、図５（Ａ）に示すように低減対象とする周波数の音圧（ｄＢ）の低減量を大きくすることができる。

【0051】

また、図５（Ｂ）に示すように、一方の開口部１０ａ及び他方の開口部１０ｂの断面積が大きくなるにつれて、低減対象とする周波数帯域を大きくすることができ、１つの発破音低減装置１０で低減可能な周波数帯域を増大させることができる。

【0052】

本実施例では、閉空間の断面積に対する前記一方の開口部及び前記他方の開口部の断面積の合計の比が所定値０．０５以上となるように設定することにより、低減対象である周波数における低減量を増大させることができるとともに、低減可能な周波数帯域を広げることができる。

【0053】

＜＜＜第１の実施例の変更例＞＞＞
次いで図６ないし図８を参照して第１の実施例に係る発破音低減装置１０のトンネル１２内における配置レイアウトの変更例について説明する。

【0054】

図６に示す配置レイアウト案では、防音扉１４から切羽側に向けて低減対象となる周波数の１／２波長ごとに発破音低減装置１０が配置されている。また、防音扉１４から切羽側に１／２波長ずれた位置に配置された発破音低減装置１０は、第１の実施例と異なり、一方の開口部１０ａ及び他方の開口部１０ｂが防音扉１４側に向けて開口するように配置されている。その他の位置の発破音低減装置１０については、一方の開口部１０ａ及び他方の開口部１０ｂが切羽側に向けて開口するように配置されている。尚、本変更例において配置された複数の発破音低減装置１０において、一方の開口部１０ａから他方の開口部１０ｂまでの経路長は同じ長さに設定されている。

【0055】

本変更例では、トンネル１２の坑口からトンネル１２の軸線に沿ってトンネル１２の切羽側に向けて低減対象となる発破音の周波数の１／２波長を間隔として少なくとも１つ以上の発破音低減装置１０が設置されているので、低減対象の周波数で最も音圧の高い位置に発破音低減装置１０を設置することとなり、発破音に対して高い減音効果を得られる。

【0056】

図７及び図８に示す発破音低減装置１０の配置レイアウト案では、防音扉１４から切羽側に１／２波長ずれた位置に複数の発破音低減装置１０が配置されている。この配置レイアウト案では、４つの発破音低減装置１０、すなわち２組の発破音低減装置１０が配置され、１組の発破音低減装置１０は切羽側に向けて一方の開口部１０ａ及び他方の開口部１０ｂが開口するように配置され、他の１組の発破音低減装置１０は防音扉１４側に向けて一方の開口部１０ａ及び他方の開口部１０ｂが開口するように配置されている。

【0057】

また、本実施例では、図１に示すように防音扉１４から切羽側に１／２波長ずれた位置において切羽側に向けて一方の開口部１０ａ及び他方の開口部１０ｂが開口するように２つの発破音低減装置１０を配置する構成としたが、この構成に代えて、一方の発破音低減装置１０については切羽側に向けて開口するように配置し、他方の発破音低減装置１０については防音扉１４側に向けて開口するように配置してもよい。

【0058】

また、本実施例では、同じ経路長Ｌ２を有する発破音低減装置１０をトンネル１２坑内に複数配置する構成としたが、この構成に代えて、異なる経路長Ｌ２を有する発破音低減装置１０を複数組み合わせてトンネル１２坑内に配置する構成としてもよい。このように構成することにより、低減対象の周波数帯域を広げることができ、発破音の減音効果を高めることができる。

【0059】

＜＜＜第２の実施例＞＞＞
図９及び図１０を参照して第２の実施例に係る発破音低減装置２４について説明する。本実施例において一方の開口部２４ａ及び他方の開口部２４ｂにフィルター部材２６を設けた点で第１の実施例と異なる。

【0060】

図９に示すように発破音低減装置２４の一方の開口部２４ａ及び他方の開口部２４ｂにフィルター部材２６が取り付けられている。フィルター部材２６は、通気性のある材料で形成されている。本実施例において、フィルター部材２６は一例として布帛で構成されている。

【0061】

本実施例ではフィルター部材２６は布帛で構成されているので、フィルター部材２６を通り抜ける空気は、フィルター部材２６を通り抜ける際、フィルター部材２６により抵抗を受ける。つまり、フィルター部材２６は、発破音低減装置２４の管内と外部空間との空気の流れを規制し、空気抵抗を与える。これにより、発破音がフィルター部材２６を通り抜ける際、減衰させられる。

【0062】

また、図１０において直線の折れ線は発破音低減装置２４において一方の開口部２４ａ及び他方の開口部２４ｂにフィルター部材２６を設けない場合における発破音の低減量（ｄＢ）を示しており、一点鎖線の折れ線は発破音低減装置２４において一方の開口部２４ａ及び他方の開口部２４ｂにフィルター部材２６を設けた場合における発破音の低減量（ｄＢ）を示している。

【0063】

これによれば、発破音低減装置２４において一方の開口部２４ａ及び他方の開口部２４ｂにフィルター部材２６を設けた場合、フィルター部材２６を設けていない場合よりも音圧を低減することができる。

【0064】

また、フィルター部材２６を設けることにより、図１０に示すように一例として周波数Ａ（Ｈｚ）及び周波数Ｂ（Ｈｚ）付近の発破音のピークを減少させることができる。このピークは発破音低減装置２４の管内に入った発破音が前記管内で共鳴することにより生じるピークである。したがって、フィルター部材２６を一方の開口部２４ａ及び他方の開口部２４ｂに設けることで、発破音低減装置２４の管内における共鳴を抑制することができる。

【0065】

したがって、本実施例では発破音低減装置２４において一方の開口部２４ａ及び他方の開口部２４ｂの少なくとも１つの開口部にフィルター部材２６を設けるので、一方の開口部２４ａ及び他方の開口部２４ｂを透過する音圧に抵抗を与えることができ、発破音低減装置２４の管内における共鳴を抑制できる。

【0066】

＜＜＜第２の実施例の変更例＞＞＞
本実施例において、フィルター部材２６は一方の開口部２４ａ及び他方の開口部２４ｂ
の両方に設ける構成としたが、この構成に代えて、一方の開口部２４ａ及び他方の開口部２４ｂのいずれか一方に設ける構成としてもよい。

【0067】

＜＜＜第３の実施例＞＞＞
図１１を参照して第３の実施例に係る発破音低減装置２８について説明する。本実施例における発破音低減装置２８は鋼製の型枠部材を複数組み合わせることで構成されている。具体的には、鋼製の矩形管２８ａにおいて仕切り板３０を取り付けている。これにより矩形管２８ａは図１１に示すように上下方向において第１の空間３２と第２の空間３４とに仕切られる。

【0068】

そして、仕切り板３０は矩形管２８ａを完全に仕切るわけでなく、第１の空間３２と第２の空間３４とが矩形管２８ａの奥側で連通するように仕切っている。これにより、第１の空間３２に侵入した発破音は第２の空間３４へ侵入することができ、同様に第２の空間３４に侵入した発破音は第１の空間３２に侵入することができる。また、本実施例においても、第１の空間３２の開口部分から矩形管２８ａを介して第２の空間３４の開口部分までの距離は、低減対象となる周波数の１／２波長と同じ長さに設定されている。

【0069】

このように、発破音低減装置２８を鋼製の型枠部材から構成することにより、トンネル１２の工事現場での発破音低減装置２８の組立のための資材調達が容易になるとともにコストダウンを図ることができる。

【0070】

＜＜＜第４の実施例＞＞＞
図１２を参照して第４の実施例に係る発破音低減装置３６について説明する。トンネル１２内において、一対の柱部材３８、３８がトンネル１２の軸線方向と交差する方向において互いに距離を置いて設けられている。また、柱部材３８、３８の上部には柱部材３８、３８を橋渡す架台部４０が設けられている。本実施例において架台部４０の上面には発破音低減装置３６が設けられている。

【0071】

本実施例における発破音低減装置３６は直線状の管状部材として構成されている。発破音低減装置３６において一方の開口部３６ａ及び他方の開口部３６ｂは直線状の管状部材の両端部においてそれぞれ開口されている。また、本実施例において柱部材３８、３８、架台部４０はトンネルの軸線方向における同一断面状に配置されている。そして、発破音低減装置３６は、架台部４０上において発破音低減装置３６の軸線がトンネルの軸線方向と略直交するように配置されている。

【0072】

本実施例において、一対の柱部材３８、３８は、トンネル１２の軸線方向と交差する方向において互いに距離を置いて設けられているので、一対の柱部材３８、３８と架台部４０とに囲まれた空間が形成される。本実施例において、この空間はトンネル工事の重機１８や工事車両、作業員が通ることができるサイズに設定されている。したがって、本実施例における発破音低減装置３６はトンネル工事の重機１８や、工事車両、作業員の交通を妨げずにトンネルの軸線方向における同一の断面上に配置できる。

【0073】

＜＜＜第４の実施例の変更例＞＞＞
本実施例において、架台部４０の上面には発破音低減装置３６を設ける構成としたが、この構成に代えて、発破音低減装置１０、２４、２８の少なくとも一つを設ける構成としてもよい。

【0074】

＜＜＜第１から第３の実施例の変更例＞＞＞
第１の実施例ないし第３の実施例において発破音低減装置１０、２４、２８は全体としてＵ字状となるように構成したが、この構成に代えて、例えば、一方の開口部と他方の開口部とが同一断面上に位置しているという条件を満足することができれば、一方の開口部と他方の開口部との間の経路を螺旋状としてもよく、あるいは、一方の開口部及び他方の開口部において開口する方向を反対としてもよい。

【0075】

また、発破音低減装置１０、２４、２８を単なる直管部材として構成し、一方の開口部と他方の開口部とを結ぶ線分がトンネル１２の軸線方向と略直交する方向に向いた状態、すなわち、一方の開口部と他方の開口部との開口方向をトンネル幅方向として配置することもできる。

【0076】

尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0077】

１０、２４、２８、３６ 発破音低減装置、１０ａ、２４ａ、３６ａ 一方の開口部、
１０ｂ、２４ｂ、３６ｂ 他方の開口部、１２ トンネル、１４ 防音扉、
１６ ダイナマイト、１８ 重機、２０ 直管部材、２２ 湾曲部材、
２６ フィルター部材、２８ａ 矩形管、３０ 仕切り板、３２ 第１の空間、
３４ 第２の空間、３８ 柱部材、４０ 架台部、Ａ 周波数、Ｂ 周波数、
Ｌ１ 所定距離、Ｌ２ 経路長、Ｌ３ 直管部材の長さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】