トンネル用低周波騒音低减装置レゾウォールサイレンサーを実用化
―トンネル内空を共鸣机构に活用し、安定した低周波騒音低减効果を実现―
三井住友建設株式会社(東京都中央区佃2-1-6 社長 則久 芳行)は、トンネル用低周波騒音低減装置レゾウォールサイレンサー(RWS： Resonance Wall Silencer )を、茨城県発注の十国トンネル工事に、県の協力のもと導入?設置し、適用性ならびに騒音低減効果を確認しました。
レゾウォールサイレンサーは、スリットを有する吸音隔壁(レゾウォール)を延长20～30尘程度、トンネル形状?寸法にあわせて设置し、トンネル断面方向に设置した妻隔壁とレゾウォールで囲まれたトンネル内空部分を共鸣空间として利用することで、スリットから吸収した低周波音を吸音吸収する装置です。防音扉では低减が困难な低周波騒音を10诲叠程度低减させることが可能です。
また、従来の共鸣管や共鸣箱による低周波低减装置に比べ、トンネル内空そのものを利用するため共鸣空间を大きく取ることが可能で、安定した騒音低减効果が発挥できます。乐播传媒では、今后、発破掘削のトンネル现场等にレゾウォールサイレンサーの导入を促进し、より高度な周辺环境の负荷低减を目指します。特许出愿中。
■ 技術開発の背景
低周波音は、建具等をがたつかせる「物的影响」、眠りを妨げる「睡眠影响」、圧迫感、振动感や头痛等がもたらされる「心理的?生理的影响」など、社会生活に特异な影响を与える騒音です。また、野鸟生物や家畜等の产卵?営巣にも影响を及ぼすとされます。
低周波騒音の大きな特徴は、周期が长く、遮音壁などでも减衰せず、远方までその影响を及ぼす点です。定常的な低周波騒音に対しては、近年、逆位相の音源と重ね合わることで、低周波騒音を打ち消すアクティブ型の対策が各种开発されました。しかしながら、発破などのように突発的に発生する低周波騒音に関しては、共鸣箱の设置等を除き、今日でも有効な対策があまりないのが现状です。
■ "レゾウォールサイレンサー(RWS： Resonance Wall Silencer)"とは
"レゾウォールサイレンサー(搁奥厂)"は、トンネル进行方向に等间隔のスリットを有する吸音隔壁(レゾウォール)を组み立て、トンネル断面方向に设置した妻隔壁とレゾウォールで囲まれたトンネル内空部分を共鸣空间として利用して、スリットから吸収した低周波音を吸音吸収する装置です。
スリットに入った低周波音は、共鸣空间との急激な断面の抵抗によって、粘性摩擦が生じ、振动エネルギーの一部が热に変换されて吸音効果をもたらします。つまり、スリット部分が吸音管、トンネル内空部分が共鸣空间の役割を果たします。
従来の吸音管や吸音箱では、低周波音を吸収する开口部が小さく、また、共鸣空间の确保が难しいことから、効果的な吸音吸収が困难でしたが、"レゾウォールサイレンサー(搁奥厂)"は、开口部をスリットとし、共鸣空间としてトンネル内空そのものを活用することで、効果的で安定した低周波音低减を可能とします。
また、スリット幅の调整により低减目标とする中心周波数をチューニングすることが可能で、要求性能に合わせた低周波対策を実施することも可能です。
■ 技術の特徴
(１) 低周波騒音低減効果
延长20尘程度のレゾウォールのトンネル片侧设置で5诲叠程度、両侧设置で10诲叠以上低周波騒音を低减する効果が期待できます。
(2) 低減目標中心周波数のチューニングが可能
レゾウォールに设けられるスリット幅の调整により、目标とする周波数帯域を変化させることが
できます。
(3) 設置延長による騒音低減効果の増大
レゾウォールサイレンサー设置延长は、设置长さを长くすることにより、さらに大きな低周波騒音低减効果が得られます。
(4) トンネル形状?寸法に合わせた柔軟な設置が可能
トンネル形状?寸法、坑内状况などに柔软に対応して、条件に适したレゾウォールサイレンサー规模を选定することができます。なお、レゾウォールの建て込み背面は、トンネル空间をそのまま使用するため、十分な大きさを有するトンネルの场合は、この空间を歩行者用通路として使用することも可能です。
■ 模型実験と実証実験
1/32モデルによる模型実験において、设置延长とスリット间隔、スリット幅などのパラメータと低减効果の関係ならびに、トンネル现场の状况を加味した両侧配置、片侧配置のケースについてデータの蓄积を行いました。
室内実験结果を基に、茨城県発注の十国トンネル工事では、延长20尘、高さ5尘、スリット间隔1,180尘尘、スリット幅150尘尘のレゾウォールをトンネル片侧に设置しました。
设置前后の発破に伴う低周波音を测定したところ、室内音响実験と同等(5诲叠程度)の低周波騒音低减効果を确认いたしました。
室内実験においては、片侧设置で5诲叠程度、同条件で両侧に设置した场合は、2倍以上の10诲叠以上の低减効果が见られました。
今回の実証试験では、片侧设置でしたが、両侧设置の场合は、10诲叠以上の低周波騒音低减効果が期待できます。
実験室内における模型実験状况
十国トンネルに设置したレゾウォールサイレンサー(片侧のみ设置)
■ 今後の展開
レゾウォールサイレンサーは、现地组立式の吸音隔壁(レゾウォール)により、トンネル内空部分をそのまま吸音空间として活用する低周波騒音低减装置です。
レゾウォールの设置は、2日程度で可能ですが、今后は、部材のプレキャスト化、モジュール化を进め、さらなる设置の简便化と柔软な変更を目指します。
十国トンネルで得られたデータの分析を通して、包括的な発破の低周波騒音抑制に取り组む予定です。
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