(57)【要約】【課題】円筒形吸音材やＶ形壁を備えた防音壁の欠点を解決するとともに、防音壁の上方空間の騒音低減効果を大きく改良できる。【解決手段】上面部２１、下面部２２、前面部２３からなり、前面部２３から先端部２４に向けて先細横長のほぼ三角形状をなし、その側面には側端部２６が形成され、前面部２３近傍両側部には、取付け部２５が設けられている。その防音装置の内部には、複数の仕切板３１で先端部方向に複数列の空間部３をその深さが先端部２４方向に小さくなるよう設け、かつ音源に沿って立設した遮音壁１０の上部に、前記上面部２１を鉛直軸線に対して６０°以上９０゜未満の角度で傾斜させ、前記先端部２４を音源と反対側に向けて突き出させて取り付けることができるよう前記取付け部２５が形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面形状が、上面部、下面部、前面部および先端部からなり、前面部から先端部に向けて先細横長のほぼ三角形状をなし、前面部近傍に取り付け部を設けた防音装置であって、その内部にはほぼ鉛直に配置した複数の仕切板で前記前面部から先端部方向に複数列の空間部を設け、かつその空間部の深さが前記前面部から先端部方向に小さくなるように変化させて設けるとともに、前記上面部を金属製の多孔質吸音材で形成した防音装置を、音源に沿って立設した遮音壁の上部に、前記上面部を前記遮音壁の鉛直軸線に対して６０°以上９０゜未満の角度で傾斜させ、前記先端部を音源と反対側に向けて突き出させて取り付けたことを特徴とする防音壁。
【請求項２】
前記空間部の深さを前記前面部近傍において０．４〜０．７ｍとした請求項１に記載の防音壁。
【請求項３】
前記空間部の列数が４列である請求項１または２に記載の防音壁。
【請求項４】
前記防音装置の前記前面部から先端部方向までの長さを０．７〜１．５ｍとした請求項１または２または３に記載の防音壁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路、鉄道、工場など騒音を低減させるために設置する防音壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、道路、鉄道、工場などから発生する騒音の防止対策として、騒音発生源から伝播する騒音を遮断するために防音壁を設置することが広く用いられている。この目的の防音壁には、例えば、図４に示すようなＨ形支柱１１間に遮音板あるいは吸音材内蔵の遮音板１２を落とし込んで防音壁１としたものが一般的であり、その騒音低減効果は防音壁１の高さによって決まるので、その効果を向上させるには防音壁１の高さを高くする必要がある。しかし、防音壁１の高さを高くすると、コストアップになるうえ、日照、景観、通風などで問題になったり、あるいは電波障害も起きるなど不都合な問題が生ずることもある。
【０００３】
そこで、図５（Ａ）（Ｂ）のように、防音壁１の上端部に沿って円筒形吸音材１３を水平に設置したり（特許文献１を参照）、その円筒形吸音材１３の変形型（図示せず。特許文献２参照）、あるいは、Ｖ形壁１４を継ぎ足したり（特許文献３、４参照）して、防音壁１の高さそれほど高くすることなく騒音低減効果（防音効果）を向上させる防音壁が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１８０１１９号公報（図６、請求項１）
【特許文献２】
特開２００２−１６１５１６号公報（図１、２、３）
【特許文献３】
特開平９−２６４００９号公報（図２）
【特許文献４】
特開平１０−２９２３２２号公報（図１）
【０００５】
しかしながら、このような円筒形吸音材１３は、騒音低減効果を増すための大型化がコストや強度、構造面から困難であり、Ｖ形壁１４は、騒音低減効果を増すためには、その寸法を大きくしなけらばならないことや、Ｖ形で上端面に大きな開口部が存在するため、周辺から舞い込むごみや埃の他、植林の落葉の堆積や、積雪によって所期の性能が低下するのが避けられず、また、それらと湿気によってＶ形壁の金属や合成樹脂などの構成部材の腐食や劣化を促進させる問題があった。さらに、構成材料に合成樹脂を使用しているため、リサイクルが困難という問題があった。
【０００６】
さらに、本発明の出願人は、特願２００１−２６７６３６号において、遮音壁の上部に、上面開口部を吸音材で覆い、内部に空間を設けた防音装置を取り付けた防音壁について提案しているが、本発明はこのような防音壁の上方空間の騒音低減効果をさらに改良するものでもある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、前記した円筒形吸音材やＶ形壁を備えた防音壁の欠点を解決するとともに、防音壁の上方空間の騒音低減効果を大きく改良できる防音装置を備えた防音壁を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題は、断面形状が、上面部、下面部、前面部および先端部からなり、前面部から先端部に向けて先細横長のほぼ三角形状をなし、前面部近傍に取り付け部を設けた防音装置であって、その内部にはほぼ鉛直に配置した複数の仕切板で前記前面部から先端部方向に複数列の空間部を設け、かつその空間部の深さが前記前面部から先端部方向に小さくなるように変化させて設けるとともに、前記上面部を金属製の多孔質吸音材で形成した防音装置を、音源に沿って立設した遮音壁の上部に、前記上面部を前記遮音壁の鉛直軸線に対して６０°以上９０゜未満の角度で傾斜させ、前記先端部を音源と反対側に向けて突き出させて取り付けたことを特徴とする本発明の防音壁によって、解決することができる。
【０００９】
また、本発明は、前記空間部の深さを前記前面部近傍において０．４〜０．７ｍとした形態、前記空間部の列数が４列である形態、および前記防音装置の前記前面部から先端部方向までの長さを０．７〜１．５ｍとした形態の前記した防音壁として、具体化される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の防音壁に係る実施形態について、図１〜３を参照しながら説明する。
本発明の防音壁は、以下に説明する特定の構造の防音装置を、高速道路や鉄道線路など音源に沿って立設した遮音板からなる遮音壁１０（図５における遮音壁１０に同じ）の上部に、特定の構造になるよう取り付けたものであり、防音装置自体の構造およびその取り付け状態に特徴がある。
【００１１】
先ず、該防音装置２の構造は、図示のように、断面形状において、上面を覆う上面部２１、下面を覆う下面部２２、音源側に向けられる前面部２３などの構成部材からなり、前面部２３から音源と反対側に位置する先端部２４に向けて先細横長のほぼ三角形状をなし、その側面には側面を覆う側端部２６が形成され、その前面部２３近傍両側部には、上下方向に設けられた取付け溝部２７内に遮音壁１０立設用のＨ形支柱１１に取り付けられる取付け部２５が設けられている。
【００１２】
そして、第１の特徴は、防音装置２の前記上面部２１を金属製の多孔質吸音材で形成するとともに、その防音装置２の内部には、ほぼ鉛直に配置した複数の仕切板３１で前記前面部２３から先端部２４方向に内部が空洞の複数列の空間部３、３を設け、かつその空間部３の深さが前記前面部２３から先端部２４方向に小さくなるように変化させて設けている点にある。
【００１３】
そして、この防音装置２の第２の特徴は、図２に例示するように、音源に沿って立設した遮音壁１０の上部に、前記上面部２１を前記遮音壁１０の鉛直軸線に対する取付け角度θを６０°以上９０゜未満として傾斜させ、前記先端部２４を音源と反対側に向けて突き出させて取り付けることができるよう前記取付け部２５が設けられている点にある。すなわち、垂直な遮音壁１０を立設しているＨ形支柱１１に取付け部２５を取付けて防音装置２全体を遮音壁１０上に取り付ければ、この防音装置２の上面部２１は、鉛直軸線に対して６０°以上９０゜未満の角度で傾斜し、前記先端部２４を音源と反対側に向けて、すなわち外側方向に突き出させて取り付けられることになる。
【００１４】
以下に本発明を特徴付ける防音装置２について、詳しく説明する。
（１）防音装置の外殻構造
その断面形状（外形）が、前記先端部２４に向け、構成部材である上面部２１、下面部２２、前面部２３により先細横長のほぼ三角形をなし、両端に側端部２６を、また前面部側に取付け部２５を備えている。なお、本発明では、図１に示すように、上面部２１を凸状に湾曲させて形成する場合も含むのである。
【００１５】
前端部２１から先端部２４までの防音装置２の長さは、長くするほど防音効果は向上するが、実用上の限界があり、０．７〜１．５ｍが好ましい。また、騒音の低周波成分ほど減衰させにくいので、対象とする騒音の周波数成分（波長）などによって、防音装置２の長さを適宜選択すればよい。
【００１６】
（２）防音装置の内部空間
防音装置２の内部には、ほぼ鉛直に配置した複数の仕切板３１で前端部２１から先端部２４に向かう長さ方向に複数列の空間部３、３を設けるのが重要な点である。この空間部３の列数は、図示の通り４列が好ましい。空間部３の列数が少ない場合は、騒音低減効果は小さくなり、列数を４列よりも多くしても、騒音低減効果は比例して増加することはない。
【００１７】
なお、仕切板３１の間隔（空間部３の長さ相当）はほぼ等間隔がであるが、不等間隔でも良い。また、空間部３の深さは、前面部（道路側）の付近を０．４〜０．７ｍとし、前面部（道路側）から先端部２４（民家側）方向に連続的に小さくなるように変化させて設けるのが重要である。なお、図１のように、長さ方向に適宜間隔で仕切板り３１ａを設け、前記仕切板３１を連結して補強することができる。
【００１８】
このように変化させた空間部３の深さ（上面部２１下面〜下面部２２の上面までの距離に相当）は、各部分において道路や鉄道騒音の周波数領域１２５Ｈｚ〜４０００Ｈｚまたは２２０Ｈｚ〜４０００Ｈｚにおける波長の１／４（１２５Ｈｚで約０．６８ｍ、２２０Ｈｚで約０．４０ｍ、４０００Ｈｚで０．０２ｍ）の値をカバーすることとなるから、上面部２１付近の騒音を各周波数にわたって吸音や音の干渉、位相反転などの効果によって大きく低減できるのである。
【００１９】
なお、従来の遮音壁１０を構成する遮音板の高さは通常５００ｍｍ程度であるが、本発明の防音装置２全体の高さをこの遮音板の高さと同寸法に設定すれば、遮音壁１０の最上段に設置されている従来の遮音板を取り外して、本発明の防音装置２に置き換えることができて極めて好都合である。この場合においても、前記空間部３の深さは約５００ｍｍを確保できるので、十分な騒音低減効果が期待できるのである。
【００２０】
（３）各部の構成部材
前記仕切板３１は、鉄板、アルミ板等の金属板または適宜種類の合成樹脂板が利用できる。この仕切板３１は遮音壁１０の鉛直軸線に対してほぼ平行に配置する。また、仕切板３１は、空間部３の列数が４列の場合は、長さ方向に３列設けるが、それぞれの上部先端は音の回折エッジとなって防音装置２の上部を乗り越えていく騒音の低減に寄与するのである。
【００２１】
上面部２１は、前記した通り金属製の多孔質吸音材からなるものである。この金属製の吸音材としては、アルミ繊維を単独または網や孔明き板と組み合わせて圧着した多孔質吸音材や、アルミ粉末を焼結した多孔質吸音材などを用いる。厚さは１〜５ｍｍが好ましい。
【００２２】
このように、上面部２１を金属製部材で構成することにより、それ自体耐久性に優れ、落葉の堆積や、積雪によって性能が低下するのを防止でき、さらに、それらと湿気によって生じる、その他の金属や樹脂などの構成部材の腐食や劣化を防止できる。
【００２３】
また、この上面部２１には、金属製多孔質吸音材を平坦に取り付けても良いが、図１に示すように、上方に向けて凸湾曲状ないし半円弧状にして取り付けてもよい。このように湾曲させると、ゴミ、埃、落ち葉、雪などが堆積し難く、また、降雨によって除去洗浄しやすくなる利点がある。
【００２４】
このように上面部２１には吸音材を使用するが、前面部２３や下面部２２等は安価な金属板（遮音性材料）で構成可能であるから、従来の円筒形吸音材を大型化する場合よりコストが低減できる。また、従来の直径５０ｃｍ位の円筒形吸音材を直径１ｍにする大型化に際しては、強度や構造的な困難が伴うが、本発明では上面部２１のみを金属製の吸音材とし、下面部２２などには安価な金属板を使用する構造が採用できるので、大型化も容易である。
【００２５】
前記前面部２３、下面部２２は、通常は塗装鋼鈑、亜鉛めっき鋼鈑、アルミニウム板など金属板で構成する。なお、前面部２３において、騒音の反射の影響が考えられる場合は、その表面に適宜な吸音材を取り付けることが好ましい。
また、道路や鉄道線路に沿って防音壁に設置する場合は、前面部２３を車両走行側に大きくはみ出さないように設計することが好ましい。
なお、側端部２６を構成する部材も同様である。
【００２６】
このように本発明における防音装置は、その主要構成部材（上面部、下面部、前面部、側端部、取付け部）を全てアルミニウム又はアルミニウム合金材で構成することもできるので、その場合には、例えば、合成樹脂材と鉄板材で構成された従来の防音装置と同程度まで軽量化できる。そして、本発明の防音装置は全金属製であるから、合成樹脂を使用している従来の防音装置に比べて、耐久性や防火性に優れる利点が得られるのである。
【００２７】
（４）防音装置の遮音壁上部への取り付け
ほぼ鉛直に建てられた遮音壁１０の上部に、音源と反対側（道路用遮音壁の場合は、道路の外側方向に）に向けて先端部２４を張り出して取り付けて本発明の防音壁が構築される。この場合、例えば、防音装置２をクレーンなどで吊り上げ、両側端部に設けられた取付け部２５をＨ形支柱１１の溝にスライドさせながら落とし込み、隙間に固定金具を打ち込んで固定する。かくして、防音装置２は所定の取付け角度θをもって固定されるのである。
【００２８】
また、事故破損の際の落下防止のため、取付け部２５に上下貫通孔を設けておき、その孔に落下防止ワイヤーロープを通し、下方の遮音壁と連結しておいてもよい。なお、防音装置２をＨ形支柱の上部に取付け金具などを介して、あるいは直接ボルトなどで固定して取り付けてもよい。
【００２９】
（５）本発明の防音壁の騒音低減効果
以上のように本発明の防音壁では、防音装置２の上面部は遮音壁１０の鉛直軸線に対して６０°以上９０°未満の取付け角度θで取り付けられることになる。そして、この取付け角度θをこの範囲内でよりも小さくすると、図３に示すような音源４と防音装置２とを結ぶ直線４２の音源と反対側線上であって、遮音壁から１０ｍ程度離れた地点（例えば、図６のＡ点）で観測される騒音が特に低減されることが分った。
【００３０】
具体的には、このＡ点のような防音装置より比較的高所において、例えば防音装置２の長さが１ｍで取付け角度を６０〜８０°にすると取付け角度９０°の場合に比べて騒音低減効果が１〜２ｄＢ向上することが観測された。なお、本発明の防音壁は、同じ高さの遮音板のみからなる従来の遮音壁（防音壁）よりも大きい騒音低減効果が得られるのは言うまでもない。
【００３１】
なお、取付け角度を大きくする（９０°に近づける）と高所（Ａ点）での騒音低減効果が減少する。また、取付け角度を小さくしすぎると、防音壁自体の高さが高くなって、日照や景観が阻害されるようになるので、前記範囲が適当である。なお、図１に示すように、上面部２１は、凸状に湾曲して形成する場合、前記取付け角度は、前面部２３、先端部２４の上端を結んだ線を基準に考慮すればよい。
【００３２】
以上詳述したように、本発明の防音壁（遮音壁１０上部に防音装置２を設置した）は、上部を回り込んでいく騒音を吸音材による吸音や共鳴、位相反転、仕切り板などによる回折によって大きく低減することができるので、防音壁の高さをそれほど高くしなくても道路等の沿道周辺の上方から下方に亘って大きい騒音低減効果が得られるのである。
【００３３】
【実施例】
平坦な高速道路に沿って立設された、グラスウール吸音材を内蔵した金属製の遮音板で構成された高さが２．５ｍの遮音壁の上部に、高さ０．５ｍ、長さ１ｍの防音装置を、上面部が遮音壁の鉛直軸線と９０°の角度になるように取り付けて、その防音効果を調査した。その結果、防音壁から１０ｍ離れた位置において、単にグラスウール吸音材を内蔵した金属製遮音板で構成された高さが３ｍの防音壁（比較例：全高は本発明に同じになる）に比べて５〜６ｄＢ騒音が低減する効果が認められた。
【００３４】
次いで、本発明の防音装置を取付け角度６０°、７０°、８０゜になるように取り付けて、その防音効果を調査したところ、いずれの場合も、取付け部の高さが０．５ｍ、長さが１ｍの防音壁で、上面部を取り付け軸線に対して取付け角度９０°で取り付けた場合に比べて、防音壁から１０ｍ離れた位置の高所（図３、Ａ点相当）で１〜２ｄＢ騒音が低減する効果が認められた。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の防音壁は、以上説明したように構成されているので、以下に示す優れた効果が得られる。よって本発明は、従来の問題点を解消した防音壁として、実用的価値はきわめて大なるものがある。
１）本発明の防音装置を備えた防音壁は、それほど高くしなくても大きい騒音低減効果が得られるので、日照や景観、視界、通風、電波障害等の問題を解消した防音壁を提供できる。道路よりも高い箇所での騒音低減効果も大きいので、高層マンションなどの騒音対策に有用である。
【００３６】
２）また、防音装置には上面部が設けてあるので、周辺から舞い込むごみや埃の他、植林の落葉の堆積や、積雪による性能低下や、それらと湿気による構成部材の腐食や劣化を防止できる。さらに、防音装置全体を金属製にできるので、耐久性や事故火災時の延焼防止、二次災害防止など防火性に優れ、使用材料のリサイクルも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が備える防音装置を説明するための一部切欠き斜視図。
【図２】本発明が備える防音装置の側面図。
【図３】騒音低減効果を観測するＡ点、音源および防音壁等の関係を示す配置略図。
【図４】従来の防音壁を示す斜視略図。
【図５】防音装置を備えた従来の防音壁を示す断面略図。
【符号の説明】
１  防音壁、１０  遮音壁、１１  Ｈ形支柱、１２  遮音板、２１  上面部、２２  下面部、２３  前面部、２４  先端部、２５  取付け部、２６  側端部、３空間部、２７  取付け溝部、３１  仕切板、θ  取付け角度。
【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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