特許 6851845 トンネル用消音器及び消音システム

(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】6851845

(24)【登録日】2021年3月12日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】トンネル用消音器及び消音システム

(51)【国際特許分類】

   E21F 17/12 20060101AFI20210322BHJP

【ＦＩ】

   E21F17/12

【請求項の数】11

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-22737(P2017-22737)

(22)【出願日】2017年2月10日

(65)【公開番号】特開2018-127846(P2018-127846A)

(43)【公開日】2018年8月16日

【審査請求日】2019年8月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000216025

【氏名又は名称】鉄建建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】594036135

【氏名又は名称】株式会社東宏

(74)【代理人】

【識別番号】100092783

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100147762

【弁理士】

【氏名又は名称】藤 拓也

(74)【代理人】

【識別番号】100104282

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 康仁

(72)【発明者】

【氏名】石渡 康弘

(72)【発明者】

【氏名】冨澤 秀夫

(72)【発明者】

【氏名】中澤 真司

(72)【発明者】

【氏名】宇田 誠

(72)【発明者】

【氏名】植村 義幸

(72)【発明者】

【氏名】小林 雅彦

【審査官】 高橋 雅明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１７７２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２３５４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２０２０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１６９０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０５７３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−００１１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２９９３２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｆ １７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トンネルの内周側に設けられ、前記トンネルの長手方向に移動可能な支持部と、
前記トンネルの長手方向に延びる管の少なくとも一部を形成する消音部と、
前記支持部の長手方向端部に取り付けられる前記隔壁と、
前記支持部と前記トンネルの内周面との間に設けられる気密バルーンとを備え、
前記消音部は、前記管を形成する壁を厚さ方向に貫通する複数の孔を有し、前記支持部に取り付けられ、
前記隔壁は、流体により膨張して、前記消音部の外周面と前記気密バルーンとの間に形成された背面空間を閉鎖するトンネル用消音器。

【請求項2】

前記支持部は、前記トンネルの内周に沿うアーチフレームを備え、前記アーチフレームから前記消音部を吊り下げる吊下部材をさらに備える請求項１に記載のトンネル用消音器。

【請求項3】

前記吊下部材は、前記支持部に対して前記消音部を上げ下げ可能である請求項１又は２に記載のトンネル用消音器。

【請求項4】

前記支持部は車輪を備える請求項１から３のいずれかに記載のトンネル用消音器。

【請求項5】

前記トンネルの床に設けられるレールをさらに備え、前記車輪は、前記支持部が前記トンネルの長手方向に移動可能となるように前記レールと係合する請求項４に記載のトンネル用消音器。

【請求項6】

前記隔壁は、前記消音部の端部よりも大きい内周を有する枠体と、前記枠体の内周及び周囲に設けられる袋体とを備え、前記袋体は流体により膨張して、前記枠体の内周及び前記枠体と前記トンネルの内周との間を塞ぐ請求項１から５のいずれかに記載のトンネル用消音器。

【請求項7】

流体を吐出するポンプをさらに備え、前記袋体は、前記ポンプからの流体によって膨張する請求項６に記載のトンネル用消音器。

【請求項8】

トンネル用消音器が移動するとき、前記袋体から流体が抜かれ、前記トンネルの内周面と前記枠体との間に空間が形成される請求項６又は７に記載のトンネル用消音器。

【請求項9】

前記支持部は、前記トンネルの内周に沿うアーチフレームを備え、前記トンネルの内周と前記アーチフレームとの間に設けられる気密用袋体を備える請求項１から８のいずれかに記載のトンネル用消音器。

【請求項10】

前記消音部は、前記トンネルの床と前記壁とによって管を形成する請求項１から９のいずれかに記載のトンネル用消音器。

【請求項11】

トンネルの内周側に設けられ、前記トンネルの長手方向に移動可能な支持部と、前記トンネル内に流体を噴出可能なノズルとを有する台車と、
前記トンネルの長手方向に延びる管の少なくとも一部を形成する消音部と、前記支持部の長手方向端部に取り付けられる前記隔壁と、前記支持部と前記トンネルの内周面との間に設けられる気密バルーンとを有するトンネル用消音器とを備え、
前記消音部は、前記管を形成する壁を厚さ方向に貫通する複数の孔を有し、前記支持部に取り付けられ、
前記隔壁は、流体により膨張して、前記消音部の外周面と前記気密バルーンとの間に形成された背面空間を閉鎖するトンネル用消音システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トンネル構築工事において発生する騒音を低減する消音器及び消音システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、トンネルの坑口と切羽との間に設置され、切羽側で発生する騒音を消音するトンネルサイレンサが知られている。このトンネルサイレンサは、トンネルの内部に多数の貫通孔を有するダクトと、ダクトの外側のトンネル内空断面を閉鎖する隔壁と、ダクト、各隔壁、及びダクト周囲のトンネル内壁により包囲される空間からなる閉鎖空洞部とを備え、ダクトの貫通孔と閉鎖空洞部との作用により騒音を共鳴吸音する。隔壁は、鋼板から成り、ダクトの開口縁部からトンネル内空断面に対応する形状に形成されてダクトの開口縁部に接合される（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１７７２２１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

トンネルを掘削するに従って、切羽がトンネルの奥へ移動する。切羽が移動すると、切羽から発生する騒音を適切に低減するため、また作業領域を確保するため、トンネルサイレンサもまた移動させなければならない。しかしながら、特許文献１のように、ダクトの開口縁部からトンネル内空断面に対応する形状に形成された鋼板を隔壁として用い、ダクトの開口縁部に接合すると、鋼板は重いため移動に時間と手間が必要になること、ダクト及びトンネル内空断面に応じて鋼板を専用製作する必要があるためコスト上昇の原因となること、鋼板をトンネルの曲がりや形状変化に応じて変形させることは困難であること、また、トンネルの曲がりや形状変化に応じて複数の鋼板を専用製作することはコスト上昇の原因となること等の問題が生じる。

【0005】

本発明はこれらの課題に鑑みてなされたものであり、トンネルの形状に合わせて容易に移動可能でありながら、切羽から発生する騒音を低減可能なトンネル用消音器を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本願第１の発明によるトンネル用消音器は、トンネルの内周側に設けられ、トンネルの長手方向に移動可能な支持部と、トンネルの長手方向に延びる管の少なくとも一部を形成する消音部と、支持部の長手方向端部に取り付けられる隔壁とを備え、消音部は、管を形成する壁を厚さ方向に貫通する複数の孔を有し、支持部に取り付けられることを特徴とする。

【0007】

支持部は、トンネルの内周に沿うアーチフレームを備え、アーチフレームから消音部を吊り下げる吊下部材をさらに備えることが好ましい。また、吊下部材は、支持部に対して消音部を上げ下げ可能であることが好ましい。

【0008】

支持部は車輪を備えることが好ましく、トンネル用消音器は、トンネルの床に設けられるレールをさらに備え、車輪は、支持部がトンネルの長手方向に移動可能となるようにレールと係合することが好ましい。

【0009】

隔壁は、消音部の端部よりも大きい内周を有する枠体と、枠体の内周及び周囲に設けられる袋体とを備え、袋体は流体により膨張して、枠体の内周及び枠体とトンネルの内周との間を塞ぐことが好ましい。

【0010】

流体を吐出するポンプをさらに備え、袋体は、ポンプからの流体によって膨張することが好ましい。

【0011】

トンネル用消音器が移動するとき、袋体から流体が抜かれ、トンネルの内周面と枠体との間に空間が形成されることが好ましい。

【0012】

支持部は、トンネルの内周に沿うアーチフレームを備え、トンネルの内周とアーチフレームとの間に設けられる気密用袋体を備えることが好ましい。

【0013】

消音部は、トンネルの床と壁とによって管を形成することが好ましい。

【0014】

本願第２の発明によるトンネル用消音システムは、トンネルの内周側に設けられ、トンネルの長手方向に移動可能な支持部と、トンネル内に流体を噴出可能なノズルとを有する台車と、トンネルの長手方向に延びる管の少なくとも一部を形成する消音部と、支持部の長手方向端部に取り付けられる隔壁とを有するトンネル用消音器とを備え、消音部は、管を形成する壁を厚さ方向に貫通する複数の孔を有し、支持部に取り付けられることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、トンネルの形状に合わせて容易に移動可能でありながら、切羽から発生する騒音を低減可能なトンネル用消音器が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１の実施形態によるトンネル用消音器を斜め上方から見た概略図である。

【図2】トンネルの長手方向に対して直角な平面におけるトンネル用消音器の断面図である。

【図3】トンネル用消音器の平面図である。

【図4】トンネル用消音器の側面図である。

【図5】第２の実施形態によるトンネル用消音器の断面図である。

【符号の説明】

【0017】

１０ トンネル用消音器
２０ トンネル
１００ 第１の支持部
１０１ 養生台車
１０３ 養生台車
１１０ アーチフレーム
１２０ 基部
１３０ チェーンブロック
１４０ 車輪
３００ 消音部
３２０ 消音部フレーム
３４０ 消音板
５００ 隔壁
５１０ 隔壁枠体
５２０ 隔壁バルーン
５３０ 隔壁バルーン
６００ 第２の支持部
６０１ ミスト台車
６０３ ミスト台車

【発明を実施するための形態】

【0018】

本願発明による第１の実施形態によるトンネル用消音器１０について図１から図４を用いて説明する。

【0019】

図１を参照すると、トンネル用消音器１０は、第１の支持部１００と、消音部３００と、隔壁５００とを主に備える。本明細書では、鉛直方向に沿う寸法を高さ、トンネルの長手方向及び高さ方向に直交する方向に沿う寸法を幅という。

【0020】

図２及び４を参照すると、第１の支持部１００は、１０．５メートルの長さを有する２台の養生台車１０１と、３メートルの長さを有する１台の養生台車１０３とから成る。養生台車１０１、１０３は、トンネル２０の内周面２２に沿う第１のアーチフレーム１１０と、トンネル２０の長手方向に延びる２本の基部１２０と、第１のアーチフレーム１１０に取り付けられた複数のチェーンブロック１３０と、基部１２０の底面に取り付けられた車輪１４０と、複数の散水管１６０と、ポンプ及びタンク１７０と、吸引機・除塵除水ボックス１８０とを主に備える。養生台車１０１の第１のアーチフレーム１１０及び車輪１４０の数は各々８つであり、養生台車１０３の第１のアーチフレーム１１０の数は３つであり、車輪１４０の数は４つである。２台の養生台車１０１は、互いの長手方向端部で鉄骨及びボルト等を用いて接続され、これと同様にして養生台車１０３は養生台車１０１と互いの長手方向端部で鉄骨及びボルト等を用いて接続される。

【0021】

第１のアーチフレーム１１０は、複数の直線状の鉄骨を互いの端部で繋ぎ合わせてアーチ形状にしたものを、複数の直線状の鉄骨で支持したフレームである。これにより、第１のアーチフレーム１１０は、その外周に載せられた重量物からの荷重に耐えることができる。トンネル２０の長手方向に複数の第１のアーチフレーム１１０が並べられ、第１のアーチフレーム１１０どうしは、トンネル２０の長手方向に延びる基部１２０や、複数のブレース等を用いて接続される。基部１２０は、Ｈ鋼や鉄板などを溶接して成る部材であって、トンネル２０の長手方向に直線的に延びる。基部１２０の頂面には、第１のアーチフレーム１１０の下端が接続される。車輪１４０は、基部１２０の底面１２１に回転自在に取り付けられる。チェーンブロック１３０は、吊下部材であって、歯車機構及びブレーキ装置等を格納する本体と、本体上部に取り付けられた上部フックと、歯車機構に接続されるロードチェーン及び手鎖と、ロードチェーンの下端に取り付けられる下部フックとを主に備える。上部フックは第１のアーチフレーム１１０の内周側かつ頂上付近に取り付けられ、下部フックは消音部３００に取り付けられる。ポンプ及びタンク１７０と吸引機・除塵除水ボックス１８０は、基部１２０の頂面に設置される。複数の散水管１６０は、内周から外周まで貫通する複数の孔を有し、第１のアーチフレーム１１０の外周の頂上付近に、周方向へ所定の間隔を空けながら、養生台車１０１、１０３の長手方向に沿って取り付けられる。散水管１６０の一端はポンプ及びタンク１７０に取り付けられ、ポンプ及びタンク１７０から水が流される。ポンプ及びタンク１７０は、基部１２０の上に設けられ、例えば６００リットルの水を貯留する。散水管１６０の一端がポンプ及びタンク１７０に取り付けられて、ポンプ及びタンク１７０は所定の圧力で水を散水管１６０に送る。散水管１６０は、送られたミスを孔から放散する。吸引機・除塵除水ボックス１８０は、放散された水を回収して貯留する。養生台車１０１、１０３の動作及び機能については後述される。

【0022】

第１の支持部１００とトンネル２０の内周面２２との間、すなわち第１のアーチフレーム１１０の外周面とトンネル２０の内周面２２との間に気密バルーン２００が設けられる。気密バルーン２００は、ナイロン、ポリアリレート、及びポリエステルの三層、又はナイロン及びポリエステルの二層から成る袋体であって、図示されないたれ止め金具を用いて第１のアーチフレーム１１０の外周面に取り付けられる。気密エアーポンプ２１０が気密バルーン２００に接続されて空気を送り込み、気密バルーン２００は、トンネル２０の内周面２２に密着する。このとき、散水管１６０は、トンネル２０の内周面２２と気密バルーン２００との間に位置する。

【0023】

図３及び４を用いて消音部３００について説明する。消音部３００は、長さ４．５ｍ、高さ４．１ｍ、幅５ｍのコの字型形状を有する４つの消音ユニット３１０を長手方向に接続して成る。つまり、消音部３００は、長さ１８ｍ、高さ４．１ｍ、幅５ｍのコの字型である。

【0024】

消音ユニット３１０は、等辺山形鋼から成る消音部フレーム３２０と、ポリカーボネート複層板から成る消音板３４０とから主に構成される。消音部フレーム３２０を形成する等辺山形鋼は、直線的に延びるＬ−４０×４０×３型であって、消音部フレーム３２０の長手方向に延びる４本と、高さ方向に延びる１２本と、幅方向に延びる４本と、ブレースとして使用される８本とから成る。長手方向に延びる４本は、長さ４．５ｍであって、トンネル２０の床面２４側に設置される２本の床側山形鋼３２１と、トンネル２０の天井側に設置される２本の天井側山形鋼３２２とから成る。これらは互いに平行に設置される。２本の床側山形鋼３２１どうしの間隔と、２本の天井側山形鋼３２２どうしの間隔は等しく、床側山形鋼３２１と天井側山形鋼３２２との間隔は等しい。高さ方向に延びる６本は、長さ４．１ｍの鉛直山形鋼３２３であって、それらの一端は床側山形鋼３２１に直角に接続され、他端は天井側山形鋼３２２に直角に接続され、床側山形鋼３２１から天井側山形鋼３２２まで互いに平行に延びる。６本のうち、２本は床側山形鋼３２１及び天井側山形鋼３２２の両端部に各々接続され、これにより消音ユニット３１０の２つの端部に設けられる。残りの４本は２本ずつ接触するように設けられる。幅方向に延びる４本は、長さ５ｍの頂面側山形鋼３２４であって、それらの端部は２本の天井側山形鋼３２２に直角に各々接続され、互いに平行に延びる。４本の頂面側山形鋼３２４のうち、２本は天井側山形鋼３２２及び鉛直山形鋼３２３の両端部に各々接続され、すなわち消音ユニット３１０の２つの端部に設けられる。残りの２本は他の２本と等間隔になるように設けられる。

【0025】

図２を参照すると、ブレースとして使用される８本は、長さ１．４１ｍのブレース山形鋼３２５であって、天井側山形鋼３２２と鉛直山形鋼３２３との間に取り付けられる。ブレース山形鋼３２５と天井側山形鋼３２２、及びブレース山形鋼３２５と鉛直山形鋼３２３が成す角度は約４５度である。

【0026】

図３及び４を参照すると、消音板３４０を形成するポリカーボネート複層板は、厚さ４０ｍｍであって、高さ４．１ｍ及び長さ１．５ｍの６枚の側面板３４１と、幅５ｍ及び長さ１．５ｍの３枚の頂面板３４２とから成る。６枚の側面板３４１は、床側山形鋼３２１、天井側山形鋼３２２、及び２本の鉛直山形鋼３２３に各々固定され、３枚の頂面板３４２は、天井側山形鋼３２２及び頂面側山形鋼３２４に各々固定される。

【0027】

図１を参照すると、４つの消音ユニット３１０のうち、中間に設けられる２つの消音ユニット３１０の消音板３４０には、複数の消音孔３４３が開けられる。消音孔３４３の直径は、例えば２００ｍｍであって、消音部３００の頂面及び両側面の各々の面において３×５の行列を成すように、かつ消音部３００の長さ方向中央に設けられる。

【0028】

図１、３、及び４を参照すると、隔壁５００は、隔壁枠体５１０と、隔壁バルーン５２０及び５３０と、隔壁バルーン５２０及び５３０に接続されて空気を送り込む隔壁エアーポンプ（図示されない）とを主に備える。

【0029】

隔壁枠体５１０は、鉄骨により形成された２つの門型から主に構成され、２本の頂部鉄骨５１２、４本の側部鉄骨５１１、４本のブレース鉄骨５１３、及び２本の底部鉄骨５１４を主に備える。１つの門型は、１本の頂部鉄骨５１２、２本の側部鉄骨５１１、及び２本のブレース鉄骨５１３から主に構成される。頂部鉄骨５１２はトンネル２０の幅方向に直線的に延び、２本の側部鉄骨５１１は、トンネル２０の高さ方向に互いに平行に直線的に延びる。頂部鉄骨５１２の両端部に２本の側部鉄骨５１１が各々固定される。門型の内周は、消音ユニット３１０の端部の外周よりもわずかに大きい。２つの門型は、互いに平行となるようにトンネル２０の長手方向に所定の間隔を空けて並べられ、図示されない鉄骨等を用いて底部鉄骨５１４に固定される。底部鉄骨５１４は、端部における底面が上方に湾曲した形状を有する。底部鉄骨５１４と門型との間に、ブレース鉄骨５１３が接続される。ブレース鉄骨５１３は、門型がトンネル２０の床面２４に倒れることを防ぐ。底部鉄骨５１４は、端部における底面が上方に湾曲した形状を有しているため、隔壁枠体５１０は、底部鉄骨５１４の長手方向に容易に移動可能である。

【0030】

隔壁バルーン５２０は、ナイロン、ポリアリレート、及びポリエステルの三層から成る袋体であって、天部バルーン５２１と、側部バルーン５２２と、中央バルーン５２４とを主に備え、切羽側に設けられる。隔壁バルーン５３０は、ナイロン及びポリエステルの二層から成る袋体であって、天部バルーン５３１と、側部バルーン５３２と、中央バルーン５３４とを主に備え、坑口側に設けられる。隔壁バルーン５２０、５３０において、ナイロンによる層は袋体の内側の層を成し、ポリエステルによる層は防爆シートであって、袋体の外側の層を成す。ポリアリレートはベクトラン（登録商標）であって、袋体の中間の層を成し、飛来物が袋体を貫通することを防止する。天部バルーン５２１、５３１は、２つの頂部鉄骨５１２の間に挟まれるようにして取り付けられ、側部バルーン５２２、５３２は、２つの側部鉄骨５１１の間に挟まれるようにして取り付けられる。中央バルーン５２４、５３４は、図示されないレール及び滑車を用いて幅方向に移動可能となるように、隔壁枠体５１０の内周に取り付けられる。すなわち、中央バルーン５２４、５３４により、隔壁枠体５１０の内側開口が開閉可能となる。

【0031】

次に、図１、２、及び４を参照して、トンネル２０の内部に設置されたトンネル用消音器１０について説明する。

【0032】

トンネル２０の床面２４に、２本のレール２１が設置される。レール２１は、溝形鋼、すなわちいわゆるＣチャンネルであって、凹部が上方を向くように設置される。第１の支持部１００の車輪１４０が溝形鋼の凹部内に置かれる。車輪１４０は溝形鋼の凹部内で回転可能である。そして、複数の第１のアーチフレーム１１０がトンネル２０の内周面２２に沿うように設置される。これにより、第１の支持部１００がトンネル２０の長手方向に容易に移動可能となる。

【0033】

第１のアーチフレーム１１０の内周側かつ頂上付近に取り付けられたチェーンブロック１３０から、下部フックが垂れ下がり、下部フックに消音部３００が取り付けられる。チェーンブロック１３０を操作することにより、消音部３００を上下させることが可能である。つまり、車輪１４０とチェーンブロック１３０によって、消音部３００はトンネル２０の長手方向及び上下方向に容易に移動可能である。

【0034】

消音部３００は、コの字型形状の凹部がトンネル２０の床面２４と対向するように、下部フックに取り付けられる。消音部３００が下げられてトンネル２０の床面２４に接触したとき、消音部３００の内周面とトンネル２０の床面２４とで管が形成されるとともに、消音部３００の外周面と気密バルーン２００との間に背面空間３５０が形成される。

【0035】

隔壁５００は、消音部３００の両端部に設置される。天部バルーン５２１、５３１は、隔壁エアーポンプにより空気が送り込まれると、２つの頂部鉄骨５１２よりも上方に膨らんで、２つの頂部鉄骨５１２とトンネル２０の内壁との間を閉鎖する。側部バルーン５２２、５３２は、隔壁エアーポンプにより空気が送り込まれると、側部鉄骨５１１よりも側方に膨らんで、側部鉄骨５１１とトンネル２０の内壁との間を閉鎖する。中央バルーン５２４、５３４は、幅方向に移動して隔壁枠体５１０の内側開口を閉じた後、隔壁エアーポンプにより空気が送り込まれると、隔壁枠体５１０の内側開口内で膨らんで、隔壁枠体５１０の内側開口内を閉鎖する。これにより、トンネル２０の長手方向に対して背面空間３５０を閉鎖する。すなわち、背面空間３５０は、消音部３００の外周面、気密バルーン２００、及び隔壁枠体５１０により形成される。天部バルーン５２１、５３１及び側部バルーン５２２、５３２は、トンネル２０の内周形状に合わせて変形しながら膨張する。そのため、掘削が進むにつれてトンネル２０の内周形状が変化しても、天部バルーン５２１、５３１及び側部バルーン５２２、５３２がトンネル２０の内周形状に合わせて変形して、背面空間３５０を適切に閉鎖できる。

【0036】

消音部３００の内周面とトンネル２０の床面２４との間に形成される管の大きさは、長さ４．５ｍ、高さ４．１ｍ、幅５ｍである一方、一般的な６立米のトラックミキサ３０は、高さ約３．８ｍ、幅約２．７ｍである。つまり、トラックミキサ３０は、管よりも小さい。よって、消音部３００を上げなくても、中央バルーン５２４、５３４を開けるだけで、トラックミキサ３０は、管、すなわち消音部３００を容易にくぐり抜けて、トンネル２０の坑口から切羽まで容易に行き来することができる（図２参照）。

【0037】

次に、消音器３００を用いて、トンネル２０の切羽で生じる騒音を低減する手法について説明する。切羽及びその周辺で発生した騒音は、消音孔３４３及び背面空間３５０の働きによるいわゆるヘルムホルツ共鳴により減衰される。すなわち、消音器３００の内周から消音孔３４３を経て背面空間３５０に到達した騒音は、背面空間３５０内の空気を振動させ、この振動と共鳴して、減衰される。

【0038】

次に、図２及び４を参照して、トンネル２０の内部に設置された養生台車１０１、１０３の機能について詳細に説明する。ポンプ及びタンク１７０が動作すると、水が散水管１６０に送られ、散水管１６０の外周から水が連続的に放散される。放散された水は、気密バルーン２００と内周面２２の間を伝って、トンネル２０の覆工コンクリートに届き、これにより、覆工コンクリートが湿潤状態に保たれて養生される。覆工コンクリートに届いた水は、その後、空気中の粉塵を捕らえながら、重力方向下方に落下する。そして、吸引機・除塵除水ボックス１８０に回収され貯留される。気密バルーン２００がトンネル２０の内周面２２を覆うことにより、トンネル天端から落下する恐れのあるものから人、機械、設備等を防護することができる。

【0039】

本実施形態によれば、消音器３００及び隔壁枠体５１０がトンネル２０の長手方向に容易に移動可能であるため、トンネル用消音器１０がトンネル２０の長手方向に容易に移動可能となる。

【0040】

また、天部バルーン５２１、５３１及び側部バルーン５２２、５３２は、トンネル２０の内周形状に合わせて変形して、背面空間３５０を適切に閉鎖できる。これにより、ヘルムホルツ共鳴現象を確実に発生させて、切羽から発生する騒音を確実に低減できる。

【0041】

次に、本願発明による第２の実施形態によるトンネル用消音器１０について図５を用いて説明する。第２の実施形態は、養生台車１０１、１０３ではなくミスト台車６０１、６０３を用いる点において、第１の実施形態と異なる。第１の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。

【0042】

図５を参照すると、第２の支持部６００は、１０．５メートルの長さを有する２台のミスト台車６０１と、３メートルの長さを有する１台のミスト台車６０３とから成る。ミスト台車６０１、６０３は、トンネル２０の内周面２２に沿う第２のアーチフレーム６３０と、トンネル２０の長手方向に延びる複数の支持鉄骨６１０及び２本の基部１２０と、第２のアーチフレーム６３０に取り付けられた複数のチェーンブロック１３０と、車輪６１１と、養生シート６５０と、複数の散水ノズル６６０と、ポンプ及びタンク１７０とを主に備える。ミスト台車６０１、６０３どうしの接続手段は、第１の実施形態と同様である。

【0043】

第２のアーチフレーム６３０は、曲線状に湾曲させた３本の金属管を互いの端部で繋ぎ合わせて連続する曲線を形成するアーチ形状にしたものである。３本の金属管は、アーチ形状の頂部を形成する１本と、アーチ形状の側部を形成する２本とから成る。第２のアーチフレーム６３０は、その内周面に接続される複数の直線状の支持鉄骨６１０により支持される。第２のアーチフレーム６３０の外周の全面、すなわちミスト台車６０１、６０３の外周全面を覆うように、例えばポリエチレンから成る養生シート６５０が取り付けられる。養生シート６５０は、図示されないたれ止め金具によって、第２のアーチフレーム６３０に固定される。複数の散水ノズル６６０は、第２のアーチフレーム６３０の外周に、周方向へ所定の間隔を空けながら取り付けられる。散水ノズル６６０の先端は、水を放散可能であって、養生シート６５０を貫通してトンネル２０の内周面２２と対向する。ポンプ及びタンク１７０は、基部１２０の上に設けられ、例えば６００リットルの水を貯留し、図示されない配管を介して、所定の圧力で水を散水ノズル６６０に送る。ミスト台車６０１、６０３の動作及び機能については後述される。

【0044】

第２の支持部６００とトンネル２０の内周面２２との間、すなわち第２のアーチフレーム６３０の外周面とトンネル２０の内周面２２との間であって、第２の支持部６００の端部にエアバルブ６２０が設けられる。エアバルブ６２０は、ナイロン、ポリアリレート、及びポリエステルの三層、又はナイロン及びポリエステルの二層から成る袋体であって、図示されないたれ止め金具を用いて第２のアーチフレーム６３０の外周面に取り付けられる。気密エアーポンプ２１０がエアバルブ６２０に接続されて空気を送り込む。消音部３００の構成、及び第２の支持部６００の移動に関する構成は、第１の実施形態と同様である。トンネル２０の床面２４対して直角に接地される支持鉄骨６１０において、床面２４に対向する端部に車輪６１１が取り付けられる。車輪６１１は床面２４上で回転可能である。これにより、第２の支持部６００がトンネル２０の長手方向に容易に移動可能となる。

【0045】

次に、図５を参照して、トンネル２０の内部に設置されたミスト台車６０１、６０３の機能について詳細に説明する。ポンプ及びタンク１７０が動作すると、水が散水ノズル６６０に送られ、散水ノズル６６０の先端からミスト状の水が連続的に放散される。水はトンネル２０の覆工コンクリートに届き、これにより、覆工コンクリートが湿潤状態に保たれて養生される。覆工コンクリートに届いた水は、その後、空気中の粉塵を捕らえながら、重力方向下方に落下する。これにより、トンネル２０内から粉塵を除去することができる。このとき、養生シート６５０を外しておけば、トンネル２０内の粉塵をさらに除去することができる。ミスト台車６０１、６０３の内周をダンプトラック等が走行する場合、養生シート６５０を外しておけば、ダンプトラック等の荷台や、トンネル２０の床版に水が落下する。これにより、荷台や床版を濡らして、これらから粉塵が飛散することを防止できる。また、養生シート６５０がトンネル２０の内周面２２を覆うことにより、トンネル天端から落下する恐れのあるものから人、機械、設備等を防護することができる。なお、養生シート６５０は、ポリエチレンでなくてもよく、鉄板等の剛性の高いものであってもよい。これにより、トンネル天端から落下する恐れのあるものから人、機械、設備等をより効果的に防護することができる。

【0046】

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得る。

【0047】

なお、第１の支持部１００、養生台車１０１、１０３、第２の支持部６００、及びミスト台車６０１、６０３の長さは、前述の値に限定されず、トンネル２０の形状、要求される消音性能等に応じて適宜選択される。

【0048】

なお、消音部フレーム３２０及び消音板３４０の大きさは、前述のものに限定されず、トンネル２０の形状、消音すべき周波数や低減すべき音量等に応じて適宜決定される。

【0049】

なお、消音ユニット３１０に開けられる消音孔３４３の大きさ、位置、及び数等は、前述のものに限定されず、消音すべき周波数や低減すべき音量等に応じて適宜決定される。

【0050】

なお、気密バルーン２００は設けられなくてもよい。この場合、背面空間３５０は、消音部３００の外周面、トンネル２０の内周面２２、及び隔壁枠体５１０により形成される。

【0051】

なお、本明細書および図中に示した各部材の大きさ及び素材は例示であって、これらの大きさ及び素材に限定されない。

【0052】

ここに付随する図面を参照して本発明の実施形態が説明されたが、記載された発明の範囲と精神から逸脱することなく、変形が各部の構造と関係に施されることは、当業者にとって自明である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】