(57)【要約】【課題】吸音パネルをユニット化することにより、騒音等を吸収する防音壁において、製造コストを低減し、容易に施工できるようにする。【解決手段】  既設の壁面上部に庇状に設ける防音壁を形成する吸音パネルユニットＣであって、吸音パネルユニットＣは、吸音パネル３を載置する横枠２２、立設した防音壁１の支柱３０に取り付けるための縦枠２１及び斜め枠２３とからなる側面視三角形の支持枠２０と、支持枠２０の一対の横枠２２の長手方向両端部近傍間にそれぞれ掛け渡した一対のアングル材４０と、一対のアングル材４０上に載置した所定の厚みを有し平板状の多孔質のセメント系材料でできた複数の吸音パネル３とから成る。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直立した壁体の上部に庇状に延びる防音壁を形成する吸音パネルユニットであって、
吸音パネルを載置する横枠および前記壁体に取り付けるための縦枠とからなる支持枠と、一対の支持枠の各横枠間に掛け渡した少なくとも一対の連結枠材と、前記連結枠材上に載置した所定の厚みを有する多孔性のコンクリート材料でできた吸音パネルとを備えたことを特徴とする吸音パネルユニット。
【請求項２】
請求項１に記載された吸音パネルユニットにおいて、
吸音パネルの上面の位置固定手段を取り外し自在に備えたことを特徴とする吸音パネルユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された吸音パネルユニットにおいて、
前記連結枠材は、前記横枠への取付壁となる横壁とその上に載置された吸音パネルの移動を規制する縦壁とからなることを特徴とする吸音パネルユニット。
【請求項４】
請求項３に記載された吸音パネルユニットにおいて、
前記吸音パネル位置固定手段は、連結枠材の縦壁に連結される縦壁と、吸音パネルの上面の位置を固定する横壁とを有することを特徴とする吸音パネルユニット。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載された吸音パネルユニットにおいて、
吸音パネルは同一平面上に配置された複数の平板状の吸音パネルからなることを特徴とする吸音パネルユニット。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載された吸音パネルユニットにおいて、
上下方向に重ねて配置された複数の平板状の吸音パネルからなることを特徴とする吸音パネルユニット。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載された吸音パネルユニットにおいて、
前記支持枠は、前記横枠、縦枠及び横枠の縦枠との反対側端部と縦枠の下端部とを連結する斜め枠からなり、前記縦枠を前記直立した壁体の支柱に固定する固定手段がボルトであり、前記ボルト端部は縦防音壁を構成する吸音パネルユニットを位置固定する固定手段であることを特徴とする吸音パネルユニット。
【請求項８】
直立した壁体と、請求項１ないし７のいずれかに記載された吸音パネルユニットで構成される前記壁体の上部に設けられ庇状に延びる防音壁、とからなることを特徴とする防音壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、建物、道路等に用いられる騒音を遮音するための防音壁の先端に吸音パネルを設けて壁背面の音圧レベルを大幅に低減させる防音壁用吸音パネルユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路や鉄道等において、車や電車が走行することによる騒音が広範囲に伝播することを防止するために、その周囲に、騒音を遮断する材料（防音材）や吸収する材料（吸音パネル）で防音壁を形成することが知られている。
遮音又は防音壁は、一般には、例えばＨ型鋼の支柱を立てて、支柱間に防音又は吸音パネルを落とし込んで形成しているが、実際にはその壁を回折して回り込んでくる音があり、これを防止するためには防音又は遮音壁を高くする必要がある。
しかし、壁を高くするとその分壁を強化しなければならず、また、高さが高くなる分コストが掛かり、風の影響や景観の問題も生じる。
【０００３】
そこで、防音壁先端に吸音パネルを設けて吸音する防音壁を形成することが考えられ、実際、防音壁先端に吸音パネルを設ければ、防音壁背面の音圧レベルを大幅に下げることができる。
しかし、一般に、防音壁（又は遮音壁）に用いられているグラスウールやロックウールなどの繊維系材料から成る防音材や吸音パネルは、含水すると吸音性能が著しく低下することが知られており、また、繊維から成っているため、吸音面を上空に向けるには耐水性の面からも問題がある。また、従来の繊維系吸音パネルを用いた防音壁では背後空気層が必要なため、非常に複雑な構造になる。
【０００４】
例えば、図７に示す特許文献１に記載された回析音波低減用パネル組立体を用いた防音壁は、防音壁の上端部に取り付ける回折音波低減用パネル組立体１１０は、騒音源に面して取り付けられる吸音性の正面パネル１１２と、この正面パネル１１２の上端に、一端側が騒音源側に張り出し、他端側が騒音源と反対側に騒音源側より大きく張り出すように水平に取り付けられた吸音性の天端パネル１１４とから構成されているが、その正面パネル１１２，天端パネル１１４は、それぞれ表面にアルミ板等からなる多孔板１１８を有し、この多孔板１１８の内部に吸音パネル１２０を有する構造である。
ここでは、吸音パネル１２０としては、グラスウールをプラスチックシートで包んだものが用いられており、正面パネル１１２と天端パネル１１４は、吸音パネル１２０の背後に空気層１２４を介して鉄板等からなる遮音板１２２を有する複雑な構造になっている。
なお、防音又は吸音材としては、多孔性のセラミックブロック（パネル）も知られている（特許文献２参照）。セラミック材料は耐水性や耐候性を備えている。しかし、セラミック材料は多孔性のセメント材料でできたパネルに比して重量が重く、立設した壁面の先端に取り付ける庇状に張り出した防音壁用の材料としては使用し難いという問題がある。またパネル自体のコストが高いという問題もある。
【０００５】
ところで、このような構造の防音壁（又は遮音壁）は、道路や鉄道等において用いられる場合、非常に広範囲に渡って設置されることが多く、一般の建物の壁材に比べて防音又は吸音パネルを大量に使用するためコストが掛かる。そのため必要な吸音性能を保ちつつ、そのコストを低減することが求められている。
また、防音壁の先端に庇状に張り出した防音壁を設けたものは、直立した壁面からなる防音壁を施工するのに比べて施工し難いという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３３１８号公報
【特許文献２】特開平１０−  ２０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであって、その第１の目的は、防音壁の高さを抑制しつつ防音性能を向上し、かつ構造が簡単で軽量かつコストを抑制可能な防音壁を提供することである。
その第２の目的は、ユニット化することで既存の防音壁などの先端部に容易に取り付けできる回折音波防止用の庇状の上部防音壁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、直立した壁体の上部に庇状に延びる防音壁を形成する吸音パネルユニットであって、吸音パネルを載置する横枠および前記壁体に取り付けるための縦枠とからなる支持枠と、一対の支持枠の各横枠間に掛け渡した少なくとも一対の連結枠材と、前記連結枠材上に載置した所定の厚みを有する多孔性のコンクリート材料でできた吸音パネルとを備えたことを特徴とする。
また、本発明は防音壁であって、吸音パネルで構成された直立した壁体と、その上端部に設けられ吸音パネルユニットで構成された防音壁とからなることを特徴とする防音壁である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の防音壁は、軽量、かつ防水性、耐候性に優れ、回り込んでくる音を吸音することで、防音壁の高さを抑制しつつ、設置現場に必要とされる吸音性能を向上させることができる防音壁を低コストで得ることができる。また、吸音パネルと吸音パネルの取り付け枠とを一体化した吸音パネルユニットを構成したことにより、吸音パネルを防音壁などの既設の立設した壁先端部に取り付けのための施工がし易く、かつ設置後における吸音パネルの取り換えが容易であるため保守管理も容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本願発明の実施形態に係る防音壁の構造について添付図面を参照して説明する。
図１Ａは、地面から立設した壁体である防音壁（第１の防音壁という）の上端から音源側に張り出して庇状に形成された水平な防音壁（第２の防音壁という）を備えた防音壁の側断面図である。
本実施形態に係る防音壁は、図示のように第１の防音壁１とこの防音壁１の先（上）端部から音源側、例えば道路側に張り出した第２の防音壁２から成っている。
なお、以下で説明する本実施形態の第２の防音壁２の張り出しの方向は音源側であるが、音源と反対方向でもよく、また、庇（の張り出し）の角度も本実施形態では水平のものとしているが、これに限定されず第１の防音壁に対して任意の角度に設定することができる。
【００１１】
第１の防音壁１は、従来と同様に、例えば、一定間隔を置いてＨ型鋼の支柱３０を建て、支柱３０の溝（Ｈ型鋼の溝）間に複数の多孔性のコンクリートパネルから成る吸音パネル３を落とし込んで形成している。吸音パネル３の上記支柱３０の溝内に収容される部分の表面には、それぞれ合成樹脂或いは金属など適当な材料でできた細長い保護覆い３１が貼り付けられており、その裏面側（図中左側）は上記支柱３０の裏面３０Ｂ側表面に対して、保護覆い３１と当て板（図示せず）を介して当接されている。吸音パネル３の表面側（図中右側）には、上記支柱３０の表面３０Ａ側から挿入された取付ボルト３２の端面が上記保護覆い３１を介して当接しており、それによって、吸音パネル３は上記支柱３０の表面側３０Ａ裏面との間に空間Ｓを隔てて位置固定されている。
【００１２】
第１の防音壁１の先端から音源側に庇状に延びる第２の防音壁２は、概略的には、多孔性のコンクリートパネルからなる吸音パネル３と、吸音パネル３を支持するための、例えば、鉄合金などの金属材料でできた側面形状が３角形の支持枠２０とから成る吸音パネルユニットＣ（図３参照）で構成されている。
支持枠２０は、縦枠２１と、縦枠２１の上端部に例えば溶着などで固着された水平な横枠２２と、縦枠２１の下端部と横枠２２の表面側（音源側）端部間に同様に固着された斜め枠２３とからなっている。
ここで、縦枠２１は吸音パネルユニットＣの第１の防音壁１の上記支柱３０への取付部となっており、また、横枠２２上には、例えば、鉄合金などの金属で形成されそれぞれ吸音パネルユニットＣにおける連結枠を構成するアングル材４０が、その長手方向先端及び後端近傍の２箇所で、横枠２２と一体に設けた鍔２２Ａとボルト２６により取り付けられている。アングル材４０は図１Ｂに示すように縦壁４０ａと横壁４０ｂとからなる断面Ｌ字型をなしている。
【００１３】
吸音パネル３は、横枠２２の先端及び後端近傍の２箇所で、横壁４０ｂ上にゴムなどの適宜の材料でできたパッキング２５を介して載置されている。また、アングル材４０の縦壁４０ａは、図１Ａに示すように吸音パネル３の端部を位置規制する機能を有している。
【００１４】
吸音パネル３は支持枠２０と一体化（ユニット化）されて吸音パネルユニットを構成し、その支持枠２０の縦枠２１を第１の防音壁１を構成する支柱３０に取付ボルト３２で固定していくだけで、第１の防音壁１の先端部に一連の吸音パネルユニットから成る第２の防音壁２を容易に形成することができる。
【００１５】
次に、吸音パネルユニットの形成から第１の防音壁１への取り付け、取り付け後における交換について具体的に説明する。
（１）吸音パネルユニットの形成
吸音パネルユニットＣ（図３）は、図１Ａに示すように、側面形状が３角形の金属製支持枠２０を、一定間隔を置いて並べ、その横枠２２の長手方向両端部に、別途形成された連結枠材であるアングル材４０の長手方向両端部をそれぞれ載置し、横枠２２の幅方向に一体に形成された取付鍔２２Ａのネジ孔（図示せず）に下方からボルト２６を挿入して、アングル材４０の断面Ｌ型の横壁４０ｂを固定する。
図２Ａは、この状態、つまり吸音パネル３を載置する前の吸音パネルユニットの平面図である。本実施形態では、図示の吸音パネルユニットＣの左右中間位置に中間枠４０ｃがアングル材４０間に掛け渡されており、アングル材４０を補強すると共に、本実施形態では後述する吸音パネルブロックＢをこの中間枠４０ｃ上にパッキング２５（図１Ａ）を介して載置する構成になっている。
【００１６】
図２Ｂは、横枠２２に取り付けられた２条のアングル材４０上に、所定の厚みを有し四角形の平面状に構成された吸音パネル３からなる吸音パネルブロックＢを載置して形成した吸音パネルユニットＣの平面図である。
本実施形態においては、吸音パネル３は４枚一組にしてこれを上下に重ねた８枚の吸音パネル３をまとめて一つの吸音パネルブロックＢとして、その四周を保護カバー３Ａで覆った構造になっており、アングル材４０と中間枠４０ｃ上に吸音パネルユニットＣが載置されかつ、吸音パネル３の上面の位置固定手段であるパネル押さえ４２が取り付けられている。
【００１７】
パネル押さえ４２は、図１Ｂに示すように、パネルを押さえるための横壁４２ｂと、連結部材であるアングル部材の縦壁４０ａに当接してそれに連結される縦壁４２ａとから成る断面Ｌ字型の金具でできている。パネル押さえ４２のアングル材４０への取り付けは、図示のように、アングル材４０の縦壁４０ａに断面Ｌ型のパネル押さえ４２の垂直な縦壁４２ａを当接させて、その水平な横壁４２ｂが吸音パネル３上面に当接するまで下方に移動させ、当接したところで、パネル押さえ４２の縦壁４２ａに形成された上下方向の長孔４２ｃを利用して上記縦壁４２ａをボルト４４によりアングル材４０の縦壁４０ａに固定する。
パネル押さえ４２は、図１Ａ、図２Ｂに示すように支柱３０側では、吸音パネルユニットＣを支柱３０を取り付ける時に邪魔にならないように、支柱３０に対する当接部分を外してそれ以外の部分でアングル材４０の縦壁４０ａにネジ止めされる。なお、吸音パネルブロックＢにおいて、吸音パネル３の端部同士が接合する部分では、互いの側面同士で支え合う構造になっている。
【００１８】
パネル押さえ４２の横（水平）壁４２ｂは、吸音パネル３の上面に当接した状態で位置固定されるため、例えば強風に煽られたとき吸音パネル３が外れないように保持することができる。
図３は、以上の様にして形成された吸音パネルユニットＣを概略的に示す斜視図である。図示のように吸音パネルユニットＣは、吸音パネル３とその取り付けのための支持枠２０が一体化されている。なお、ここでは、吸音パネルブロックＢの保護カバー３Ａは示されていない。
【００１９】
（２）吸音パネルユニットＣの第１の防音壁上端部への取り付け
第１の防音壁１は、既に述べたようにＨ型鋼の支柱間に吸音パネルを落とし込んで形成する。このようにして形成された第１の防音壁１の支柱３０に対して、上記吸音パネルユニットＣの両側の支持枠２０の縦枠２１を、図１Ａに示すように、それぞれ取付ボルト３２によって支柱３０に取り付ける。
即ち、吸音パネルユニットＣの縦壁２１を支柱３０の前壁面３０Ａに当接してボルトで固定し、その際に、縦枠２１のボルト穴（図示せず）を貫通した取付ボルト３２の先端部が、第１の防音壁１の表面側に貼り付けられた保護覆い３１を介して吸音パネル３をＨ型鋼の後壁面３０Ｂに当接し、その吸音パネル３を位置保持する。図示の例では縦枠２１は上下２箇所で支柱３０に取り付けられる。
一つの吸音パネルユニットＣの取り付けが終了したら、次の吸音パネルユニットＣを取り付け、必要な長さの庇状に延びた防音壁を完成させる。
これにより、第１の防音壁１の上端を越えてくる回析音波を吸音して遮断することができる。
【００２０】
図４は、本実施形態に係る第１の防音壁１の先端部に取り付けた状態の第２の防音壁の平面図、図５は、音源側からみた防音壁の斜視図である。
図５に示すように、第１の防音壁１は、等間隔に設置された支柱３０間に図示の例では５段にわたって吸音パネル３が落とし込まれており、その上端に第２の防音壁２が設置されている。
【００２１】
（３）吸音パネルユニットＣの取り替え
第２の防音壁２の吸音パネル３が何らかの理由で破損しり、使用不可になった場合、新たな吸音パネル３と取り替える必要がある。
本実施形態によれば、破損等した吸音パネル３を備えた吸音パネルユニットＣごと取り替えることにより、取り替え作業を迅速に行うことができる。即ち、破損等した吸音パネルユニットＣの縦枠２１の上下の取付ボルト３２を外して吸音パネルユニットＣを支柱３０から外す。
【００２２】
取り外した吸音パネルユニットＣは、パネル押さえ４２をアングル材４０から外して支持枠２０と吸音パネル３とを分離する。支持枠２０に新たな吸音パネル３を載置して、アングル材４０にパネル押さえ４２を組み付けるだけで、吸音パネルユニットＣを再生することができる。なお、吸音パネルユニットＣを支柱３０から外した後、代わりの吸音パネルユニットＣを用いてもよい。
いずれにしても、新たな吸音パネルユニットＣの支持枠２０の縦枠２１を支柱３０に当接して、そのボルト穴に取付ボルト３２を挿通してボルト止めすることで取り替えを完了する。
吸音パネルユニットＣの吸音パネル以外の部材が破損した場合でも、破損箇所以外の部材は再使用可能であるからコスト的にも有利である。
【００２３】
本実施形態によれば、予め支持枠と吸音パネルとを一体に形成するため、その組立は施工現場で行う必要がなく、製造施設内で行うことができ、天候に左右されず便利である。しかも、吸音パネル３、アングル材４０、パネル押さえ４２、支持枠２０を分解して保管しておくことができ、第１の防音壁に取り付けて第２の防音壁を形成する場合は、これらを組み立てて吸音パネルユニットＣを形成し、吸音パネルユニットＣごと取り付けることができる。また、取り替える場合は、必要な部材の交換を行った後に再度取り付けることができる。
【００２４】
本実施形態に係る第１及び第２の防音壁１、２の吸音パネルユニットＣは、例えば、直径０．１ｍｍから１ｍｍ程度の気孔が全体積の８５％以上を占めている多孔性のコンクリートで形成されており軽量である。また、その気孔を互いに連通させた構造であり、このような気孔により音を吸収する効果が高い。
【００２５】
また、このセメント系材料の吸音パネル３は、繊維系材料の吸音パネル（グラスウールやロックウール）に比して、吸音パネルの背後の空気層が不要であり、かつ設置スペースを取らず、また、耐水性、耐候性が高く、撥水処理が施された吸音パネル３は吸水せず、白華、凍害の虞もないとの効果が得られる。また、セラミック材料の吸音パネルに対しては、軽量でコストが掛からないという利点がある。しかも、本実施形態に係る防音壁は、従来の防音壁に対してその高さを変えることなく、後述するように高い減音効果を得ることができる。
【００２６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、第１の防音壁は、必ずしも防音壁に限定されず通常の建物等の壁でもよく、吸音パネルユニットＣを構成する枠材も、耐久性や耐候性が得られるのであれば、その材料は例えば合成樹脂材料でもよく必ずしも金属に限定されない。
【００２７】
図６Ａは、本発明の上記実施品について行った実験の概要を示す図である。本実施品である防音壁（吸音パネルとしては、厚さ５ｃｍ、一辺の長さが５０ｃｍの正方形かつ平板状のものを上下２段にして用いた）の前方にスピーカＳＰを置き、フィール音響試験装置を示し、図６Ｂはその結果をまとめた一覧表である。
この試験は、平成４年建設省公示第１３２４号による建設技術評価制度で用いられたフィール試験方法によりものである。
この試験結果によれば、防音壁の高さを３ｍとし、防音壁の１．５ｍ前方に１．５ｍの地上高さに配置した音源（スピーカ）ＳＰに対して、音源と反対側で防音壁から５ｍと１０ｍ離れた位置において、それぞれ地上高さ０ｍ、１．２ｍ、３．５ｍ、５ｍ、９ｍ位置における、第１の防音壁１に対し、更に第２の騒音壁Ｂを設置したときの騒音の低減効果をｄｂ（デシベル）で表した値である。表の右端は、それぞれの略平均値を表している。
【００２８】
この実験結果から、防音壁の壁面から５ｍ、１０ｍ離れた位置における受音点における騒音の低減効果をみると、１．２ｍの高さのところまでは騒音の低減は平均して約９．０ｄｂであり、３．５〜９ｍのそれよりも高いところでは低減効果はやや下がるものの約６．１ｄｂであった。
この試験結果から明らかなように、本実施形態の防音壁は騒音抑制効果が顕著である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１Ａは実施形態に係る防音壁の断面図、１Ｂは連結枠とパネル押さえを拡大して示す断面図である。
【図２】図２Ａは吸音パネルユニットの吸音パネルを載置する前の構造を示す平面図、図２Ｂは吸音パネルユニットを載置した後の吸音パネルユニットの正面図である。
【図３】吸音パネルユニットの斜視図である。
【図４】吸音パネルユニットで構成された第２の防音壁の平面図である。
【図５】防音壁を音源と反対側からみた斜視図である。
【図６】防音壁の性能試験を説明する図であって、図６Ａは実施形態に係る防音壁の試験方法を説明する図であり、図６Ｂは試験結果をまとめた表である。
【図７】従来の庇状防音壁のパネルを示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・第１の防音壁、２・・・第２の防音壁、３・・・吸音パネル、２０・・・支持枠、２１・・・縦枠、２２・・・横枠、２３・・・斜め枠、２６・・・ボルト、３０・・・支柱、３１・・・保護覆い、３５・・・パッキング、４０・・・アングル材、４２・・・パネル押さえ、Ｃ・・・吸音パネルユニット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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