(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維補強コンクリートからなるプレキャスト製コンクリート壁に対向させて多孔質吸音板を取着した防音壁であって、該コンクリート壁面が縦リブおよび背後空気層としての凹部を有し、前記吸音板で被覆された該凹部の下端部が開放されてなる防音壁。
【請求項２】
前記コンクリート壁に予め埋め込まれたインサートに形鋼または平鋼を介してボルトをねじ込むことにより前記吸音板を固定してなる請求項１記載の防音壁。
【請求項３】
前記吸音板が無機粒状物と必要により加えられる繊維質の充填材とをバインダーで硬化させたものである請求項１または請求項２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、車輛の防音対策として高速道路や鉄道高架の側方に設置される防音壁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道沿線の防音壁、道路側方防音壁、立体駐車場などの騒音発生源に対する局所防音壁は、従来、場所打ちにて打設したコンクリート壁面に、吸音板や遮音板を留金具で固定して構築する。このとき、吸音板（や遮音板）とコンクリート壁の間に空気層を形成するために、両者の間に間隔保持材を介在させることが多い。
このような防音壁を例えば鉄道沿線に設置する場合には、限られた内空断面を吸音板等が占有することになるので、取付けのための空間を予め確保しておく必要がある。また、取付けに当たっても、前記間隔保持材、留金具等を必要とするため、施工性が悪いという問題点があった。
【０００３】
本発明者等は、先に、堰板と多孔質の吸音板とを空気層を介して複合一体化させた吸音パネルと、前記堰板に接したコンクリート壁とからなる防音壁構造を提案している（特開２０００−８３３１公報）。該発明に係る防音壁は、前記吸音パネルをコンクリート用打ち込み型枠として使用するとともに、コンクリート壁を遮音壁とするので、型枠工における撤去作業が不要となり省力化を図ることができるものの、型枠設置の際、施工精度を満足するために高度な技術が要求される点は否めない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、プレキャスト製コンクリート壁に多孔質吸音板を取着した防音壁を提供するものであって、騒音低減効果と構築する際の施工性に優れた防音壁を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の防音壁は、繊維補強コンクリートからなるプレキャスト製コンクリート壁に対向させて多孔質吸音板を取着した防音壁であって、該コンクリート壁面が縦リブおよび背後空気層としての凹部を有することにより課題を解決するものである。
前記吸音板は、前記コンクリート壁に予め埋め込まれたインサートに形鋼または平鋼を介してボルトをねじ込むことにより固定することが好ましい。
前記吸音板で被覆された前記凹部の下端部は、開放されてなることが好ましい。
前記吸音板は、無機粒状物と必要により加えられる繊維質の充填材とをバインダーで硬化させたものであることが好ましい。
【０００６】
【作用】
前記コンクリート壁の内壁面に形成された複数条の縦リブは薄肉のコンクリート壁の強度を補強すると同時に、背後空気層を確保する。而して、吸音板、遮音性のコンクリート壁、および両者間に挟まれた空気層によって、発生した騒音は効果的に低減される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態として、道路または鉄道高架に設置する防音壁について説明する。
図１は高架基礎８の上に立設された防音壁１０の部分的な斜視図であり、コンクリート壁１２の内壁面に吸音板２０を取着して構築された防音壁１０が示されている。コンクリート壁１２、１２・・・はプレキャスト製であって、アンカーボルト９により高架基礎８に定着され、これらを連続して立設することにより、道路または鉄道高架に沿った側方防音壁が構築される。
【０００８】
コンクリート壁１２は繊維補強コンクリートからなる。本発明ではセメントコンクリートの力学的特性を改善して、部材の軽量化を図るために、繊維補強コンクリートを使用する。混入される補強材として好適な繊維としては、ビニロン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維などの合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維などを挙げることができる。これらの補強材を使用することにより、発錆材料を使用することなく、プレキャスト製のコンクリート壁１２を薄肉化することができる。
【０００９】
コンクリート壁１２の内壁面には、吸音板２０の背後空気層となる凹部１４が形成されている。凹部１４は内壁面全体に設けると共に、５〜２０ｃｍ程度の厚さとすることが騒音低減効果の点で好ましい。
コンクリート壁１２の内壁面には、図２に示すように、垂直方向に複数条の縦リブ１６、１６が設けられている。縦リブ１６、１６は薄肉のコンクリート壁１２の強度を保持するという本来的な目的と同時に、コンクリート壁１２の壁面に背後空気層を確保しつつ吸音板２０を支持するという役割を担っている。従って、縦リブ１６、１６の形状および条数に関して、これらの機能が満たされる限り制限はない。
【００１０】
本発明の吸音板２０は内部に空隙が連続して形成された多孔質材料からなり、音が吸収され易い構造となっている。吸音板の主原料としては無機粒状物を使用し、黒曜石、真珠石、抗化石、シラス等の天然石の発泡粒状物または、ガラスや各種セラミックの発泡粒状物が好ましく、これらを単独であるいは組み合わせて用いる。無機粒状物の粒径は０．１〜２ｍｍ程度のものが好ましい。
【００１１】
本発明では吸音板２０の強度を高めるために、吸音材中に充填材を混合して吸音板の強度を補強することが望ましい。充填材としては、チョップドストランド状、マット状、またはネット状の繊維質のものが好ましく、ガラス繊維、ロックウール、カーボン繊維等の無機繊維質のものや、ビニロンやポリエステルなどの有機合成繊維質のものを用いることができる。また、繊維質にフェノール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸し、半硬化させることによりプリプレグ化したものも好適に用いることができる。なお、充填材で補強する部分は吸音板の表面近傍および内部のいずれの位置であってもよいし、単層、２層以上のいずれの構造であってもよい。
【００１２】
吸音板２０は、前記無機粒状物と必要により加えられる繊維質の充填材とをバインダーにより成形、硬化させることが好ましい。
バインダーとしては、有機系および無機系のバインダーのいずれもが使用可能であるが、前記無機粒状物を点着状に接着して吸音材を製造する上では、硬化温度が８０〜２００℃の範囲にある熱硬化性樹脂系のバインダーを用いることが好ましい。
このような合成樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、リグニン樹脂などを挙げることができるが、特に、フェノール樹脂が好ましい。フェノール樹脂の場合、無機粒状物に対する混合割合は、１．５〜２５重量％、特に、５．０〜１５重量％が好ましい。１．５重量％未満では、粒状物同士や粒状物と充填材を強固に結合できず吸音材の強度が低くなる。他方、２５重量％を越えると、粒状物同士の空隙が充填され、吸音材に適した多孔質構造を形成することができない。
【００１３】
吸音板２０を製造するには、無機粒状物、充填材およびバインダーを単純に混合してもよいし、あるいは、予め無機粒状物の表面をバインダーで被覆した後、充填材と必要により追加するバインダーを混合してもよい。次に、これらの混合物または粒状物を金型などに入れ、所望により滑材を混合して、加熱および加圧して乾式製法により成形する。勿論、湿式製法によって製造してもよい。
このようにして得られた吸音材の空隙率は５〜７５％、好ましくは１０〜５０％程度となるが、当該空隙率は無機粒状物、充填材およびバインダーの種類および配合割合、または、プレス圧・温度条件等の製造方法を適宜選定することにより調整することができる。
【００１４】
次に、図３を参照しながら吸音板２０のコンクリート壁１２への取着方法を説明する。
図３（１）には、隣接するコンクリート壁１２、１２の接続部付近における吸音板２０の取着状態が図示されており、符号１８は同接続部に配された蒲鉾形のパッキングである。
プレキャスト製のコンクリート壁１２には、製造段階で予めインサート２２が埋め込まれており、これに形鋼２４を介してボルト２６をねじ込むことにより吸音板２０をコンクリート壁１２に被着する。本実施形態では、形鋼２４としてＺ形鋼を用いたが、このような取着方法は方形吸音板２０の左右両辺および下辺の取着方法として好ましい。
【００１５】
図３（２）は、コンクリート壁１２の頂部における吸音板２０の上辺の取着状態を示す断面図であり、吸音板２０は山形の形鋼２４によりボルト留めされている。また、図３（３）は、コンクリート壁１２の上下方向中間部において上下２段の吸音板２０、２０を同時に取着した状態を示しており、ハット形の形鋼２４により吸音板２０、２０を固定している。
吸音板２０のコンクリート壁１２への取着に際しては、コンクリート壁１２の形状・構造が複雑化しないように、前記形鋼２４を用いることが好ましいが、必要に応じて、平鋼を使用することもできる。いずれにしても、本発明では吸音板２０がコンクリート壁１２にボルト留めされているので、交換等のメンテナンス作業も極めて容易である。なお、吸音板２０とコンクリート壁１２との間に、図示してない緩衝材、例えば、厚さ５ｍｍ程度の発泡ウレタンテープを挟み込むことにより、風圧などの外力により発生する吸音板２０のバタツキを可及的に抑制することができる。
【００１６】
上述したように、吸音板２０をコンクリート壁１２の四辺及び縦リブ１６にボルト留めすることにより、コンクリート壁１２の凹部１４は吸音板２０で被覆され、背後空気層が形成されるが、図１において、凹部１４の下端部は開放されている。これは、水分や湿気が吸音板２０の耐久性や吸音性能に悪影響を及ぼすことのないように、雨水の排出や換気を促進させることを企図したものである。また、凹部１４の下端部を数ｃｍ程度開放しておくことによって、設置完了後に必要となるコンクリート壁１２のアンカーボルト９用取付ボルトの点検も容易に実施することができる。
【００１７】
【実施例】
図４に断面図を以て示す高架橋６において、防音壁１０による減音効果を測定した。防音壁１０は前記したコンクリート壁１２の内壁面に吸音板２０を取着したものであり、種々の列車速度における列車通過時の騒音レベルを防音壁１０の外側の測定点Ｍで測定した。結果を図５に■印で示す。また、これと比較するため、吸音板２０を取り去ったコンクリート壁１２だけの状態で騒音レベルを測定し、結果を図５に□印で示す。
両者の測定結果から、吸音板２０を取着した防音壁１０では騒音レベルが３ｄＢ〜５ｄＢ小さくなっており、騒音低減効果が認められた。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１記載の防音壁は、コンクリート壁の内壁面に背後空気層としての凹部および縦リブを有し、しかも、コンクリート壁を繊維補強コンクリートでプレキャスト製造したので、吸音板とコンクリート壁が一体化し、軽量且つ薄肉の防音壁構造体が実現可能となる。また、これにより、全体の工事空間を拡幅することなく施工が可能であることから、施工性に優れる。
更に、防音壁表面が平滑な構造となるので、壁面脇の通行、作業に支障を来すことがなく、また、平滑面を表面処理したり、ペイントすることにより、景観、美観も向上するという副次的効果を有している。
【００１９】
請求項２記載の防音壁によれば、スペーサー等の余分な金具を必要とせず、材料費、工事費の低減を図ることができる。また、吸音板は取付けが容易であると同時に、破損した場合であっても交換や、仕様変更が容易である。
請求項３記載の防音壁は、吸音板の耐久性や吸音性能に対する配慮が行き届いており、交換等のメンテナンス作業も極めて容易に行うことができる。
請求項４記載の防音壁は、騒音低減効果が特別顕著である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の防音壁の部分斜視図である。
【図２】プレキャスト製コンクリート壁の正面図である。
【図３】コンクリート壁への吸音板の取着状態を示す断面図である。
【図４】防音壁による減音効果を測定した高架橋の断面図である。
【図５】実施例における騒音レベルの測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１０  防音壁
１２  コンクリート壁
１４  凹部
１６  縦リブ
２０  吸音板
２２  インサート
２４  形鋼
２６  ボルト
【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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