(57)【要約】【課題】  簡単な構造で施工が容易であり、汎用性および量産性に優れ、かつ低コスト化を実現することが可能な防音構造およびこの防音構造に好適に用いられる防音板を提供する。【解決手段】  路床２００の下部に取り付けられ、上面が開放した筐状支持枠３０内に、上方から下方に向かって、水除け材４０、防音材５０、防振材６０、および下側支持材７０を配設する。防音材５０は複数の防音板を平面状に連結してなり、各防音板は短冊状に裁断したアルミ細断薄材の上下面をエキスパンドメタル板により挟持し、アルミ細断薄材およびエキスパンドメタル板を枠体内に保持して形成する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
短冊状に裁断したアルミ細断薄材を枠体内に充填し、アルミ細断薄材を枠体内に収納すべくアルミ細断薄材の上下面にエキスパンドメタル板、パンチングメタル板、薄アルミ板、合成樹脂板等軽量材質よりなるアルミ細断薄材保持体を枠体に設けたことを特徴とする防音板。
【請求項２】
橋梁の路床の下部に設けられ、前記路床から発生する騒音を遮断する防音構造であって、
前記路床の下部に取り付けられ、上面が開放した筐状支持枠内に、上方から下方に向かって、水除け材、防音材、防振材、および下側支持材を配設し、
前記防音材は複数の防音板を平面状に連結してなり、各防音板は短冊状に裁断したアルミ細断薄材を枠体内に充填し、アルミ細断薄材を枠体内に収納すべくアルミ細断薄材の上下面にエキスパンドメタル板、パンチングメタル板、薄アルミ板、合成樹脂板等軽量材質よりなるアルミ細断薄材保持体を枠体に設けたことを特徴とする防音構造。
【請求項３】
前記水除け材はアルミ板からなり、
前記防振材はエラストマー板からなり、
前記下側支持材は、中空アルミ板からなることを特徴とする請求項２記載の防音構造。
【請求項４】
前記水除け材、前記防音材、前記防振材、および前記下側支持板には、それぞれ上下に連通する排水管挿通孔が設けられており、該排水管挿通孔内に排水管を一連に挿通したことを特徴とする請求項２または３記載の防音構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁の路床から発生する騒音を遮断する防音構造およびこの防音構造に好適に用いられる防音板に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁や高架橋等では、気温や日照の変化による路床の伸縮による橋梁等の湾曲あるいは破損を防止するため、路床を複数のセグメントに分割し、所定の間隙部を設けて各セグメント同士を連結している。すなわち、気温が上昇し各セグメントが道路の延長方向に伸張したとしても、各セグメントの間に設けた間隙部により各セグメントの伸張を吸収し、橋梁等の湾曲あるいは破損を防止している。
【０００３】
ところで、このように路床を複数のセグメントに分割し、各セグメント間に所定の間隙部を設けた場合には、自動車の走行等により発生する騒音が、橋梁等の下方へ発散し、騒音問題を引き起こすことがあった。特に、冬季には各セグメント間の間隙が拡がるため、騒音の発生が著しくなり、適切な防音対策を施す必要があった。
【０００４】
また、このような路床連結部が設けられていない場合であっても、高架橋等の下部に道路が設けられている場合には、高架橋を通過する自動車や列車から騒音が発生し、道路上では騒音基準を超えてしまう場合もあった。
【０００５】
従来、橋梁の路床から発生する騒音を遮断する防音構造が種々提案されている。例えば、橋梁の下部に取り付けたブラケット等に、路床から発生する振動の伝達を遮断する防振ゴムを介して枠材を取り付け、該枠材に普通鋼板、石綿セメント板、制振鋼板、あるいは制振石綿セメント板などの防音板をボルト等の固定手段を用いて固定していた。
【０００６】
また、予め、遮音すべき騒音の主たる周波数帯域ｆ（Ｈｚ）、所望する音響透過損失Ｒ（ｄＢ）、および所望するコインシデンス周波数ｆｃ（Ｈｚ）を定めて、これらの値を所定の計算式に代入することにより所定の曲げ剛性Ｂ（Ｎ・ｍ）を有する遮音板を製造し、鋼桁橋の下面または側面を、鋼桁橋に支持をとって取り付けた該遮音板で覆うことにより鋼桁橋から発生する騒音を遮蔽する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３４２９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、普通鋼板、石綿セメント板、制振鋼板、あるいは制振石綿セメント板などの防音板を用いた場合には、耐候性を確保するため防錆処理が必要であったり、アスベストによる環境汚染を引き起こしたり、特殊な構造を必要とするためコストが上昇するという種々の問題があった。
【０００９】
また、前記特許文献１に記載された技術では、施工を行う橋梁毎に独自に設計された遮音板が必要であり、汎用性および量産性に乏しく、低コスト化を実現できるとは言い難かった。
【００１０】
本発明は、上述した課題を解決するために提案されたもので、簡単な構造で施工が容易であり、汎用性および量産性に優れ、かつ低コスト化を実現することが可能な防音構造およびこの防音構造に好適に用いられる防音板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】
【００１１】
本発明の防音板およびこれを用いた防音構造は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を有している。
すなわち、本発明の防音板は、短冊状に裁断したアルミ細断薄材を枠体内に充填し、アルミ細断薄材を枠体内に収納すべくアルミ細断薄材の上下面にエキスパンドメタル板、パンチングメタル板、薄アルミ板、合成樹脂板等軽量材質よりなるアルミ細断薄材保持体を枠体に設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
このような構成からなる防音板では、上下面をエキスパンドメタル板により狭持されたアルミ細断薄材を用いているため、アルミ細断薄材内に存在する多数の空隙部により騒音が遮断される。
【００１３】
また、本発明の防音構造は、橋梁の路床の下部に設けられ、前記路床から発生する騒音を遮断する防音構造であって、
前記路床の下部に取り付けられ、上面が開放した筐状支持枠内に、上方から下方に向かって、水除け材、防音材、防振材、および下側支持材を配設し、
前記防音材は複数の防音板を平面状に連結してなり、各防音板は短冊状に裁断したアルミ細断薄材を枠体内に充填し、アルミ細断薄材を枠体内に収納すべくアルミ細断薄材の上下面にエキスパンドメタル板、パンチングメタル板、薄アルミ板、合成樹脂板等軽量材質よりなるアルミ細断薄材保持体を枠体に設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
このような構成からなる防音構造では、水除け材、防音材、防振材、および下側支持材を上下方向に重ねて筐状支持枠内に配設し、この筐状支持枠をボルト等の固定部材を用いて路床の下部に取り付けて使用する。
【００１５】
路床から漏れてくる雨水等は、水除け材により遮断され、防音材等に浸透することがなく、防音効果の低減を防止することができる。また、防音材を構成する防音板は、上述したように上下面をエキスパンドメタル板により狭持されたアルミ細断薄材を用いているため、アルミ細断薄材内に存在する多数の空隙部により騒音が遮断される。また、路床から発生する振動は、防振材により吸収されるため、防音効果をさらに高めることができる。さらに、水除け材、防音材、および防振材は、下側支持板により強固に支持されるため、防音構造の強度を増強することができる。
【００１６】
また、本発明の防音構造は、前記構成に加えて、前記水除け材はアルミ板からなり、
前記防振材はエラストマー板からなり、
前記下側支持材は、中空アルミ板からなることを特徴とするものである。
【００１７】
このような構成からなる防音構造では、水除け材および下側支持板としてアルミ材を用いているため、耐候性、耐久性に優れている。また、防振材としてエラストマー板を用いているため、高い防振効果を発揮することができる。
【００１８】
また、本発明の防音構造は、前記構成に加えて、前記水除け材、前記防音材、前記防振材、および前記下側支持板には、それぞれ上下に連通する排水管挿通孔が設けられており、該排水管挿通孔内に排水管を一連に挿通したことを特徴とするものである。
このような構成からなる防音構造では、水除け材により遮断された雨水等が配水管を介して防音構造の外部へ排出される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の防音板は、枠体内に、上下面をエキスパンドメタル板等軽量材質よりなるアルミ細断薄材保持体により狭持されたアルミ細断薄材を充填保持した構造となっている。したがって、構造が単純であるため製造が容易であり、特殊な部材を用いていないため汎用性および量産性に優れ、かつ低コスト化を実現することが可能となる。
【００２０】
本発明の防音構造は、水除け材、防音材、防振材、および下側支持材を上下方向に重ねて筐状支持枠内に配設し、この筐状支持枠をボルト等の固定部材を用いて路床の下部に取り付けるだけでよく、構造が単純であるため施工が容易で、かつ低コスト化を実現することが可能となる。
【００２１】
また、本発明の防音構造は、特殊な材料を用いることなく、一般的に入手可能なアルミ板、エラストマー板、および中空アルミ板を用いて、簡単に製造することができるので、汎用性および量産性に優れ、さらに低コスト化を実現することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の防音構造は、水除け材、防音材、防振材、および下側支持板を上下に連通する排水管挿通孔を設けて、この排水管挿通孔内に排水管を一連に挿通しているため、雨水等が防音構造内に侵入することがない。したがって、防音効果が損なわれるおそれがなく、かつ雨水等の侵入による部材の腐食を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて、本発明の防音板およびこれを用いた防音構造の実施形態を説明する。
【００２４】
＜防音板＞
図１は、本発明の実施形態に係る防音板の分解斜視図である。また、図２は、本発明の実施形態に係る防音板の組立方法を示すもので、図２（ａ）は完成状態の防音板の斜視図、図２（ｂ）は組立過程を示す分解斜視図である。
【００２５】
本発明の実施形態に係る防音板１０は、図１および図２に示すように、短冊状に裁断したアルミ細断薄材１１と、このアルミ細断薄材１１を上下から挟持する一対のエキスパンドメタル板等のアルミ細断薄材保持体１２とを枠体１３内に保持して形成されている。
【００２６】
＜アルミ細断薄材＞
アルミ細断薄材１１は、厚み約２０μｍのアルミ箔をシュレッダー等により幅約３ｍｍに細断し、これを適度な密度となるように圧縮したものである。具体的には、細断したアルミ箔を１ｍ2あたり８ｋｇ程度となるように圧縮して厚さ約４０ｍｍの板状とし、内部に複数の空気間隙が形成されるようにしている。
【００２７】
＜アルミ細断薄材保持体＞
アルミ細断薄材保持体は、例えば市販のエキスパンドメタル板等、鉄板を網目状にプレス加工して形成されているものを用いる。アルミ細断薄材保持体は、アルミ細断薄材１１を上下から挟み込んで、アルミ細断薄材１１を枠内に適正量の充填量を保持しつつ、またアルミ細断薄材１１が押し潰されないように保護するための部材であり、エキスパンドメタル板の他、パンチングメタル板、薄アルミ板、或いは合成樹脂板等、適宜材質のものを用いることが出来るが、アルミ細断薄材による吸音効果が高いため、アルミ細断薄材を枠内に保持する機能を有すのであれば特に材質は限定しない。ただ、強度軽量等の観点からエキスパンドメタルを用いることが最良である。
【００２８】
＜枠体＞
枠体１３は、長方枠状に形成された外枠１３ａと、対向する長辺のほぼ中間部に掛け渡された補強枠１３ｂとを備えており、外枠１３ａの短辺１３ｃの少なくとも一方が着脱可能となる構成としている。
【００２９】
＜防音板の製造＞
防音板１０を製造するには、図２（ｂ）に示すように、外枠１３ａを構成する短辺１３ｃの一方を外枠１３ａから取り外して開放部とし、この開放部から外枠１３ａ内に上下面をエキスパンドメタル板１２に狭持されたアルミ細断薄材１１をスライドさせて挿入し、開放部に短辺１３ｃを取り付ければよい。このようにして、外枠１３ａ内にエキスパンドメタル板１２およびアルミ細断薄材１１を挿入した後に、外枠１３ａに対して、着脱可能な短辺１３ｃを溶接、接着、ボルト止め等の固定手段により固定することにより、図２（ａ）に示すような１単位の防音板１０が製造される。
【００３０】
＜防音構造＞
本実施形態の防音板１０は、特に、橋梁の路床から発生する騒音を遮断する防音構造に好適に用いられる。図３〜図５を参照して、本発明の実施形態に係る防音構造を説明する。
【００３１】
図３〜図５は、本発明の実施形態に係る防音構造を示すもので、図３は防音構造を構成する部材を示す斜視図、図４は路床に防音構造を取り付けた状態の一部断面斜視図、図５は高架橋に防音構造を取り付けた状態の一部断面図である。
【００３２】
本発明の実施形態に係る防音構造２０は、図３〜図５に示すように、路床２００の下部に取り付けて使用されるもので、上面が開放した筐状支持枠３０内に、上方から下方に向かって、水除け材４０、防音材５０、防振材６０、および下側支持材７０を配設した構造となっている。
【００３３】
＜筐状支持枠＞
筐状支持枠３０は、上面が開放した筐状をなしており、その内部に、水除け材４０、防音板１０、防振材６０、および下側支持材７０を収納する部材である。この筐状支持枠３０は、上面の開放端部から道路の延長方向に沿って取付片３１が延設されており、取付片３１には道路の延長方向が長軸方向となったボルト取付長孔（図示せず）が複数箇所設けられている。
【００３４】
＜水除け材＞
水除け材４０は、例えば厚さ約０．５ｍｍのアルミ板からなる。この水除け材４０により、路床２００から防音板１０へ雨水が侵入することを防止できる。なお、水除け材４０は、耐候性、耐久性等の点からアルミ板であることが好ましいが、耐候性、耐久性等の問題が生じない部材であれば、ステンレス等の他の金属製板や合成樹脂製板を用いることもできる。
【００３５】
＜防音材＞
防音材５０は、複数の防音板１０を平面状に連結して構成されたもので、防音構造２０の施工環境に合わせて、防音板１０の枚数を適宜増減して面積を調整することができる。
【００３６】
＜防振材＞
防振材６０は、例えば厚さ約６ｍｍのエラストマー板からなる。この防振材６０により、防音構造２０を構成する各部材が路床２００の振動に共鳴することを防止することができる。なお、防振材６０は、高い防振機能を発揮し入手が容易であるという点でエラストマー板であることが好ましいが、防振機能を発揮することができる部材であれば、ゴム製板やその他の合成樹脂製板を用いることもできる。
【００３７】
＜下側支持材＞
下側支持材７０は、例えば厚さ約３ｍｍの押出成型された中空アルミ板からなる。この下側支持材７０により、水除け材４０、防音材５０、および防振材６０を下側から支持するとともに、中空部により、さらに防音効果を高めることができる。なお、下側支持材７０は、耐候性、耐久性、および防音効果を高めるという点で中空アルミ板であることが好ましいが、耐候性、耐久性等の問題が生ぜず、さらに防音効果を高めることができる部材であれば、ステンレス等の他の金属中空板や合成樹脂製中空板を用いることもできる。
【００３８】
＜排水管＞
水除け材４０、防音材５０、防振材６０、および下側支持材７０には、それぞれ上下に連通する排水管挿通孔４１、５１，６１，７１が設けられており、この排水管挿通孔４１、５１，６１，７１内に排水管８０が一連に挿通されている。また、排水管８０の下端部は、例えば図５に示すように、高架橋（ガード）９０の下方に設けられた道路面１００の近傍まで延長されている。
【００３９】
＜防音構造の取付＞
防音構造２０は、図４に示すように、路床連結部１１０の下部に取り付けて使用されたり、あるいは図５に示すように、高架橋９０の下部に取り付けて使用される。図４は、高速道路等の橋梁を想定したもので、図５は鉄道高架橋等を想定したものである。図５に示す例では、高架橋９０下に一般道路が設けられており、道路と歩道とを隔離するガードレール１２０および道路を走行する車両１３０を示してある。
【００４０】
防音構造２０を路床連結部１１０の下部に取り付けて使用する場合、あるいは防音構造２０を高架橋９０の下部に取り付けて使用する場合では、防音構造２０の大きさが異なるため、施工場所に合わせて各部材の厚みや素材を変更する必要がある。しかし、どのような施工場所に適用する場合であっても、防音構造２０の基本構成は上述したものと概略同様である。
【００４１】
図４に示す例では、路床連結部１１０の下部に、道路（路床連結部１１０）の幅方向に沿って防音構造２０が取り付けられている。また、図５に示す例では、路床２００の下部に、高架橋９０の幅方向（高架橋９０の下に設けられた道路の幅方向）に沿って防音構造２０が取り付けられている。
【００４２】
本実施形態の防音構造２０を路床連結部１１０や高架橋９０等の橋梁の路床２００の下部に取り付けるには、例えば図４に示すように、一方筐状支持枠３０の取付片３１に設けたボルト取付孔にボルト３２を挿通し、ボルト３２の先端部を路床２００の下面に螺着する。次いで、他方の筐状支持枠３０の取付片３４に設けたボルト取付長孔３５にボルト３２を挿通し、ボルト３２の先端部を路床２００の下面に螺着し取付を終了する。
【００４３】
気温や日照の変化等に伴い、路床連結部１１０において隣接するセグメント間の間隙が変化した場合、あるいは高架橋において路床２００の長さが変化した場合であっても、ボルト３２はボルト取付長孔の範囲内で移動することができ、防音構造２０の変形および破損を防止することができる。
【００４４】
また、防音構造２０を路床２００の下部に取り付ける際には、排水管８０側に向かって下り傾斜するように筐状支持枠３０を傾けて取り付けることが好ましい。筐状支持枠３０の傾斜角度は施工場所に合わせて適宜変更して実施することができるが、一般的には例えば路床２００の下面に対して約３°〜５°程度の傾きを持って筐状支持枠３０が取り付けられる。
【００４５】
＜防音効果の比較＞
次に、本発明の防音構造２０と、従来の防音パネルを用いた防音構造とにおける防音効果の比較結果を説明する。
【００４６】
＜比較に用いた試料＞
本発明の防音構造２０では、アルミ細断薄材を用いた厚さ４０ｍｍの防音パネル、エラストマー板からなる厚さ６ｍｍの防振材、アルミ中空材からなる厚さ２０ｍｍの下側支持材を用いている。なお、比較試験に用いた本発明の防音構造２０では、比較例２の音源室の音源レベルと同等の条件となるような設定が行われている。
【００４７】
また、比較例１では、アルミ中空材からなる厚さ２０ｍｍの防音パネル（本発明の下側支持板に相当）を用いている。
【００４８】
また、比較例２では、エラストマー板からなる厚さ６ｍｍの防振材、アルミ中空材からなる厚さ２０ｍｍの防音パネル（本発明の下側支持板に相当）を用いている。
【００４９】
なお、図６および図７中の、試料欄に示す符号「１」は比較例１、符号「２」は比較例２、符号「３」は本発明の防音構造２０を示すものである。また、図８〜図９において、白抜き丸は比較例１、黒丸は比較例２、×印は本発明の防音構造２０を示すものである。
【００５０】
＜比較結果図の説明＞
図６〜図８は、本発明の防音構造２０、比較例１および比較例２における比較結果を示すもので、図６はＦ特性（ｄＢ）、Ａ特性（ｄＢ）の比較結果を示す比較図、図７はＡ特性補正値（ｋ）、Ａ特性補正後の音圧レベル（ＬＡ）、試料面放射パワーレベル（Ｌｗ０）、音響透過損失（ＴＬ）、音源室音圧レベル（Ｌｓ）の比較結果を示す比較図、図８は音響透過損失１／３オクターブバンド周波数分析結果を示す比較グラフ、図９は１／３オクターブバンド周波数分析結果（Ｆ特性）を示す比較グラフ、図１０は１／３オクターブバンド周波数分析結果（Ａ特性）を示す比較グラフである。なお、図８〜図１０は衝撃音（ゴルフ球）による試験結果を示すものである。
【００５１】
＜比較試験方法＞
本比較試験では、試験結果に基づいて音源室の音圧レベルを推測し、推測した音圧レベルと音響透過損失試験結果に基づいて受音室の音圧レベルを推測し、Ｆ特性およびＡ特性の１／３オクターブバンド音圧レベルおよびオールパルス音圧レベルを推測して、上記図８〜図１０を作成した。
【００５２】
＜比較結果＞
図８から明らかなように、聴感補正（A特性補正）後の値を比較すると、比較例１に対して、比較例２では５．３ｄBの減音効果があり、本発明の防音構造２０では１０．０ｄBの減音効果があった。また、比較例２に対して、本発明の防音構造２０では４．７ｄBの減音効果があった。
【００５３】
また、図９〜図１０から明らかなように、比較例２および本発明の防音構造２０は、比較例１と比較して、全体的に音響透過損失が良好な値となっている。特に、１，０００Hz以上の高周波では、比較例１よりも本発明の防音構造２０の方が、音響透過損失において１０ｄB以上、良好な値となっている。
【００５４】
なお、比較例１および比較例２では、８００Hz付近において音響透過損失の落ち込みが若干見られるが、これはコインシデンス効果（材料により特定の周波数において音響透過損失が小さくなる現象）によるものと思われる。
以上説明したように、本発明の防音構造２０によれば、比較例１および比較例２と比較して、優れた防音効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態に係る防音板の分解斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係る防音板の完成状態斜視図（ａ）、および組立過程を示す分解斜視図（ｂ）。
【図３】本発明の実施形態に係る防音構造を構成する部材を示す斜視図。
【図４】本発明の実施形態に係る防音構造を路床に取り付けた状態の一部断面斜視図。
【図５】本発明の実施形態に係る防音構造を高架橋に取り付けた状態の一部断面図。
【図６】本発明の実施形態に係る防音構造と比較例におけるＦ特性、Ａ特性の比較結果を示す比較図。
【図７】本発明の実施形態に係る防音構造と比較例におけるＡ特性補正値、Ａ特性補正後の音圧レベル、試料面放射パワーレベル、音響透過損失、音源室音圧レベルの比較結果を示す比較図。
【図８】本発明の実施形態に係る防音構造と比較例における音響透過損失１／３オクターブバンド周波数分析結果を示す比較グラフ。
【図９】本発明の実施形態に係る防音構造と比較例における１／３オクターブバンド周波数分析結果（Ｆ特性）を示す比較グラフ。
【図１０】本発明の実施形態に係る防音構造と比較例における１／３オクターブバンド周波数分析結果（Ａ特性）を示す比較グラフ。
【符号の説明】
【００５６】
１０  防音板
１１  アルミ細断薄材
１２  エキスパンドメタル板
１３  枠体
１３ａ  外枠
１３ｂ  補強枠
１３ｃ  短辺
２０  防音構造
３０  筐状支持枠
３１  取付片
３２  ボルト
４０  水除け材
４１  排水管挿通孔
５０  防音材
５１  排水管挿通孔
６０  防振材
６１  排水管挿通孔
７０  下側支持材
７１  排水管挿通孔
８０  排水管
９０  高架橋
１００  道路面
１１０  路床連結部
１２０  ガードレール
１３０  車両
２００  路床
【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】
2006104815.tif 000009
【図８】
2006104815.tif 000010
【図９】
2006104815.tif 000011
【図１０】
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