鹿島、ＡＮＣ技術で山岳トンネル工事の発破音低減に成功

アクティブノイズコントロールにより山岳トンネル工事の発破音低減に成功
これまで対策が難しかった低周波音の低減策として実現場に初適用

  鹿島（社長：中村満義）は、山岳トンネル工事における発破騒音の低減に対して、アクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）技術を国内で初めて実現場に適用し、騒音低減性能として、１００Ｈｚ以下の帯域において５～１０ｄＢの低減効果を確認しました。
＜開発背景＞
  山岳トンネル工事においては、発破時に発生する騒音を最小限にする対策が、周辺環境への配慮からも非常に重要です。これまで、発破騒音を低減する唯一の方法として防音扉が用いられてきましたが、防音扉は、主として高周波成分を低減するパッシブ型の防音対策技術であり、発破音の主成分である低周波音を十分に減衰させることは困難でした。低周波音は、減衰しにくく、遠くまで伝搬するため、窓ガラスや扉のがたつきが発生するなど、周辺への環境問題を引き起こすケースがありました。

  一方、騒音と逆位相の音を解析によりアクティブに発生させ重ね合わせることで騒音を低減させる「ＡＮＣ技術」は近年、様々な分野で適用が進んでいます。ＡＮＣはヘッドホンのノイズキャンセラー技術として注目を集め、近年では、工場等の排気ダクト音や自動車のマフラー音の低減など、「周期的な音」を対象として適用が進んでいます。しかし、トンネル工事の発破音は、周期的ではなく突発的に発生し、低い周波数域を含んだ極めて大きな音であること、また、日々変化する工事現場という不特定な場所でＡＮＣの構成機器を高い精度で同じ位置に設置することが難しいこと、あるいは、火薬量やトンネル長などの諸条件から発破音自体が変化してしまうなどの条件から、トンネル現場でのＡＮＣの適用は困難であると考えられてきました。

  鹿島では、これまで数多くのトンネル現場で実発破音を取得し、解析するとともに、ＩＴＣの発展によってより高速な制御が可能となってきたＡＮＣ技術の発破音低減対策への導入を検討してきました。技術研究所での模擬実験で効果を確認し、このほど、四国地方の山岳トンネル現場にて、ＡＮＣシステムを構築、適用しました。その結果、１００Ｈｚ以下の低周波帯域において、５～１０ｄＢの低減効果が得られました。また、発破音の初動時からＡＮＣの低減効果が認められ、発破音のもう一つの特徴である衝撃音（急激な立ち上がりで大きく変化する音）に対しても十分な効果があることが分かりました。

  今後は、より一層の低減効果の拡大を図り、全国のトンネル工事現場に適用して、周辺環境への影響を更に低減するための技術として提案、実施していく方針です。

鹿島建設（株）

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