(57)【要約】【課題】優れた吸音性及び遮音性をもつ防音壁が極めて短時間に確実に得られるように、吸音機能を果たす部分のみならず、遮音機能を果たす部分もが現地における取り付け作業の簡易化及び迅速化に十分に寄与することが可能となるような防音壁用の板状部材及び防音壁を提供する。【解決手段】外周枠３４に対して遮音板３１と発泡スチロールを骨材としたセメント系多孔質吸音板３２とを重ねた状態で遮音板３１及びセメント系多孔質吸音板３２の間に空気層を確保した状態として取り付けてなる防音壁用の板状部材３である。【選択図】　図２
2004092193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周枠に対して遮音板と発泡スチロールを骨材としたセメント系多孔質吸音板とを重ねた状態で該遮音板及び該セメント系多孔質吸音板の間に空気層を確保した状態として取り付けてなることを特徴とする、
防音壁用の板状部材。
【請求項２】
壁体の中心に沿って適宜間隔で立設される支柱と、
前記支柱の間に装着される請求項１に記載の板状部材とを含むことを特徴とする、
防音壁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道や道路等の騒音の発生源の周囲に設置され、騒音の拡散を防止する防音壁用の板状部材及び防音壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の防音壁としては、例えばコンクリート構造物である遮音壁と、遮音壁の側面に対して適宜間隔で固定され立設される支柱と、支柱の間に装着される吸音体とから構成されるものが開示されている（例えば、特許文献１）。
ここで、吸音体としては、外周枠に対して格子板と発泡スチロールを骨材としたセメント系多孔質吸音板とを重ねた状態として取り付けてなるものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３３６６２１公報（第２頁〜第３頁、図１）
【０００４】
このような防音壁によれば、現地において、遮音壁に対して所定のセメント系多孔質吸音板をこれらの間に防音効果を高める空気層を確保した状態で短時間に確実に取り付けることが可能となり、ひいては吸音性及び遮音性に優れ構造的にも安定した防音壁が簡易に得られることが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような防音壁においては、本来的に現地における取り付け作業の簡易化や迅速化に寄与しているのは、パネル状に形成される吸音体やこれを支持する支柱であって吸音機能を果たす部分に止まっており、遮音機能を果たす部分である遮音壁は、煩雑で長期に亘る現地での工程を経て構築されるものであり、そのような取り付け作業の簡易化及び迅速化に寄与しているとはいえない。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、優れた吸音性及び遮音性をもつ防音壁が極めて短時間に確実に得られるように、吸音機能を果たす部分のみならず、遮音機能を果たす部分もが現地における取り付け作業の簡易化及び迅速化に十分に寄与することが可能となるような防音壁用の板状部材及び防音壁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、第一発明と、第二発明とを含むものとして構成されている。第一発明は、防音壁用の板状部材に係るものであり、第二発明は、防音壁に係るものである。
【０００７】
第一発明に係る防音壁用の板状部材は、外周枠に対して遮音板と発泡スチロールを骨材としたセメント系多孔質吸音板とを重ねた状態で該遮音板及び該セメント系多孔質吸音板の間に空気層を確保した状態として取り付けてなることを特徴としている。
【０００８】
一方、第二発明に係る防音壁は、壁体の中心に沿って適宜間隔で立設される支柱と、前記支柱の間に装着される第一発明に係る防音壁用の板状部材とを含むことを特徴としている。
【０００９】
これらの防音壁用の板状部材又は防音壁によれば、このような板状部材を含むものとして構成されているので、吸音機能を果たす部分のみならず、遮音機能を果たす部分もが現地における取り付け作業の簡易化及び迅速化に十分に寄与することが可能となる。
【００１０】
したがって、これによれば、優れた吸音性及び遮音性をもつ防音壁が極めて短時間に確実に得られることが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
［防音壁用の板状部材及び防音壁］
図１は本発明の一実施の形態に係る防音壁の全体構成を示す図（図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は平断面図、図１（ｃ）は縦断面図、図１（ｄ）は背面図）、図２は該防音壁に適用された防音壁用の板状部材の全体構成を示す図（図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は平断面図、図２（ｃ）は縦断面図、図２（ｄ）は背面図）、図３は該防音壁に適用された防音壁用の板状部材の部分構成を示す図（図３（ａ）は平断面図、図３（ｂ）は平断面図、図３（ｃ）は縦断面図）、図４は該防音壁の部分構成を示す平断面図である。
【００１３】
本実施の形態において、防音壁は、列車走行時のモーター音、車輪とレール間で発生する転動音及び急カーブ通過時のきしり音などを効果的に吸音するとともに、近隣への騒音の影響を低減する役割を果たすものとして構成されている。
ただし、本発明に係る防音壁としては、これに限られるものではなく、例えば自動車の低速走行時のエンジン音や高速走行時のタイヤからの発生音を吸収する役割を果たすものの他、屋外に設置された設備機器の吸音塀として近隣への騒音の影響を低減する役割を果たすものとして構成することもできる。
【００１４】
具体的には、この防音壁は、図１に示すように、土台１と、支柱２と、防音壁用の板状部材３とを含むものとして構成されている。以下、これらの各構成要素について詳細に説明する
【００１５】
（１）土台１
土台１は、同図に示すように、ほぼ水平に横たわる役割を果たすものとして構成されている。
【００１６】
具体的には、この土台１としては、同図に示すような、十分な断面寸法を有するＨ形鋼を用いている。そして、このＨ形鋼の支柱２が立設される箇所には、補剛部材としてのスチフナー１ａを有している。
【００１７】
つまり、このような土台１が例えば高架橋のスラブなどに埋め込まれることにより、埋め込まれた土台１の上に支柱２を立設することが可能となっており、これにより、防音壁用の板状部材３それ自体を防音塀として機能させることが可能となっている。
【００１８】
（２）支柱２
支柱２は、図１に示すように、土台１の上面に対して固着されることにより、壁体の中心に沿って適宜間隔で立設される役割を果たすものとして構成されている。
【００１９】
具体的には、この支柱２としては、同図に示すような、十分な断面寸法を有するＨ形鋼を用いており、土台１に固着される部分には土台１に取り付けるためのボルト穴２ｂを備える鋼材であるエンドプレート２ａを有している。また、フランジには防音壁用の板状部材３を装着するためのボルト穴２ｃを有している。
【００２０】
（３）防音壁用の板状部材３
防音壁用の板状部材３は、図１に示すように、支柱２の間に装着される役割を果たすものとして構成されている。
【００２１】
具体的には、この防音壁用の板状部材３は、図２及び図３に示すように、遮音板３１と、セメント系多孔質吸音板３２と、これらの間に確保される空気層３３と、遮音板３１及びセメント系多孔質吸音板３２を重ねた状態として四周から拘束する補剛部材としての機能を果たす山形鋼である外周枠３４とを含むものとして構成されている。
【００２２】
ここで、この防音壁用の板状部材３の土台１の上への載置は、図３（ｃ）に示すように、土台１の上面に貼着したゴム板である緩衝部材５１を介して行われる。
【００２３】
また、この防音壁用の板状部材３の支柱２に対しての装着は、図４に示すように、山形鋼である外周枠３４に対して溶接等により固着した山形鋼である位置決め部材４１を用いて、かつ、支柱２の一方のフランジに螺着させたボルト及びナット４２のボルト先端によって他方のフランジ内側に貼着したゴム板である緩衝部材４３に対して防音壁用の板状部材３の端部を押圧する形式で行われる。
【００２４】
すなわち、この防音壁用の板状部材３は、図２及び図３に示すように、外周枠３４に対して遮音板３１とセメント系多孔質吸音板３２とを重ねた状態であって該遮音板３１及び該セメント系多孔質吸音板３２の間に空気層３３を確保した状態として取り付けてなるものとして構成されている。
【００２５】
ここで、遮音板３１は、列車の走行により投射されることとなる騒音を透過させないようにする役割を果たすものとして構成されている。
【００２６】
具体的には、この遮音板３１としては、図３及び図４に示すように、厚さは薄いが、厚さの薄さを補うのに十分な質量の大きさを有している鋼製の板状体を用いている。つまり、このような遮音板３１によれば、従来からのコンクリート構造物である遮音壁と異なり、現地における取り付け作業の簡易化及び迅速化に十分に寄与することが可能となっている。
【００２７】
均質で隙間のない材料でできた壁体の場合、投射されこととなる騒音の透過損失は、質量の大きさ及び壁体の厚さに比例するが、このような遮音板３１の場合、厚さの薄さを補うのに十分な質量の大きさを有しているので、透過損失が十分に大きくなり、高い遮音効果が得られる。
【００２８】
一方、セメント系多孔質吸音板３２は、発泡スチロールを粉砕、温風減容にて硬度、粒度、比重を調整してなる特殊な骨材をセメントペーストで硬化、成形してなるものを用いており、列車の走行により投射されることとなる騒音を反射させないようにする役割を果たすものとして構成されている。
【００２９】
具体的には、このようなセメント系多孔質吸音板３２としては、セメント１００質量部に対して無機粉体を０〜４０質量部、水を２５〜４０質量部、減水剤を０〜０．５質量部及びメチルセルロース系増粘剤を０〜０．２質量部、となるように調整した結合材１００容量部に対して、粒径が０．１〜２ｍｍの第１の超軽量骨材に対して粒径が２〜５ｍｍの第２の超軽量骨材を０〜５０質量％となるように調整した超軽量骨材混合物を２００〜６５０容量部を均一に混練した混練物を、型枠に打ち込み加圧成形後硬化させた吸音板であって、この吸音板中の連続した空隙がこの吸音板の体積の１５〜４５％であるものを用いている。
【００３０】
このようなセメント系多孔質吸音板３２によれば、内部に複雑に連続した空隙を有しているので、流れ抵抗が大きい優れた吸音性能が得られる。また、超軽量骨材混合物として、粒径の異なる骨材を混合して用いているので、吸音板内部に形成される空隙の形状を複雑に変化させることで吸音性能及び実績率を制御することが可能となる。さらに、この超軽量骨材がセメントを主成分とする結合材により互いに結合されているので、力学的強度に優れ、特別な支持部材を用いることなく単独で自立することが可能となる。
【００３１】
ここで、第１の超軽量骨材及び第２の超軽量骨材としては、部材の軽量化による優れた作業性の実現、セメント系結合材と骨材との分離防止、結合材との均一な混合の実現、発泡合成樹脂の力学的強度の増加を図る観点からすれば、それぞれ、（１）発泡合成樹脂の粉砕物、（２）発泡合成樹脂の粉砕物であり、表面が無機粉体により被覆されているもの、（３）発泡合成樹脂の粉砕物が加熱減容されたもの及び（４）粗粉砕と加熱減容を施された発泡合成樹脂の粉砕物、よりなる群から選択された１種以上のものを混合することが好ましい。
【００３２】
また、混合物を加圧成形する際の成形特性の向上、得られるセメント系多孔質吸音板３２の曲げ強度の向上を図るという観点からすれば、結合材に、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、炭素繊維、アラミド繊維、スチール繊維及びステンレス繊維よりなる群から選択された１種以上の繊維を合計で０．０５〜１．０質量部添加することが好ましい。
【００３３】
他方、空気層３３は、図３及び図４に示すように、遮音板３１及びセメント系多孔質吸音板３２の間に形成される中空領域として確保されるものとして構成されている。
【００３４】
本実施の形態における空気層３３をもつ防音壁用の板状部材３によれば、空気層３３をもたない防音壁用の板状部材３と比較して、より低い周波数に対して十分な吸音効果を発揮することが可能となっている。
【００３５】
それゆえ、本実施の形態における空気層３３をもつ防音壁用の板状部材３は、列車走行時のモーター音、車輪とレール間で発生する転動音及び急カーブ通過時のきしり音などを効果的に吸音するのに適しているといえる。
【００３６】
このような空気層３３が防音壁用の板状部材３の有する吸音効果に与える影響に関し、条件（空気層の有無及び空気層の厚さ寸法）を変えた３種類の防音壁用の板状部材３の供試体についての残響室法吸音率及び周波数の関係について、実験を行って調べたところ、図５に示すような結果が得られた。
【００３７】
なお、この実験においては、いずれの供試体もが、セメント系多孔質吸音板の厚さ寸法が６０ｍｍであるものを使用した。また、供試体１は空気層の無い防音壁用の板状部材であり、供試体２は空気層の有る防音壁用の板状部材で空気層の厚さ寸法が１０ｍｍのものであり、供試体３は空気層の有る防音壁用の板状部材で空気層の厚さ寸法が２４ｍｍのものである。
【００３８】
同図によれば、各供試体は、残響室法吸音率については、ほぼ同様の性能を有していることが把握される。加えて、同図によれば、空気層の有る防音壁用の板状部材は、それが無いものに比して、ピーク周波数以下の周波数に対して大きな吸音効果を発揮することが把握される。さらに、空気層の有る防音壁用の板状部材であって空気層の厚さ寸法が厚いものは、それが薄いものに比して、ピーク周波数以下の周波数に対して大きな吸音効果を発揮することが把握される。
【００３９】
よって、この実験によれば、これらの３種類の供試体のように、空気層の有無や空気層の厚さ寸法等の条件を適宜調整した防音壁用の板状部材とすることにより、音源の周波特性に合わせた吸音性能を設計できることを確認できたといえる。
【００４０】
上記したように、このような防音壁によれば、防音壁用の板状部材３を含むものとして構成されているので、吸音機能を果たす部分のみならず、遮音機能を果たす部分もが現地における取り付け作業の簡易化及び迅速化に十分に寄与することが可能となる。
【００４１】
したがって、これによれば、優れた吸音性及び遮音性をもつ防音壁が極めて短時間に確実に得られることが可能となる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明に係る防音壁用の板状部材及び防音壁によれば、優れた吸音性及び遮音性をもつ防音壁が極めて短時間に確実に得られることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る防音壁の全体構成を示す図（図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は平断面図、図１（ｃ）は縦断面図、図１（ｄ）は背面図）である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る防音壁に適用された防音壁用の板状部材の全体構成を示す図（図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は平断面図、図２（ｃ）は縦断面図、図２（ｄ）は背面図）である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る防音壁に適用された防音壁用の板状部材の部分構成を示す図（図３（ａ）は平断面図、図３（ｂ）は平断面図、図３（ｃ）は縦断面図）である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る防音壁の部分構成を示す平断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る防音壁用の板状部材についての実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１　土台
１ａ　スチフナー
２　支柱
２ａ　エンドプレート
２ｂ　ボルト穴
２ｃ　ボルト穴
３　防音壁用の板状部材
３１　遮音板
３２　セメント系多孔質吸音板
３３　空気層
３４　外周枠
４１　位置決め部材
４２　ボルト及びナット
４３　緩衝部材
５１　緩衝部材
【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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