(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＲＰ製の防音パネル部と、該防音パネル部の高さの２〜２０％の奥行きを有する取付部とを有するＦＲＰ製防音壁であって、前記取付部は発泡プラスチックを内包するＦＲＰ製筒体からなる補強部材で構成されていることを特徴とするＦＲＰ製防音壁。
【請求項２】
前記ＦＲＰ製筒体が前記防音パネル部のパネル面と並行な方向に軸方向を持ち、かつ少なくとも一対の相対する並行な面を有する矩形状の筒体であることを特徴とする請求項１に記載のＦＲＰ製防音壁。
【請求項３】
前記矩形状筒体が、該矩形状筒体の前記少なくとも一対の相対する並行な面のうちの一方の面と相対する矩形状筒体の他の一方の面間を連結するリブを該矩形状筒体の軸方向の複数カ所に有することを特徴とする請求項２に記載のＦＲＰ製防音壁。
【請求項４】
前記リブがＦＲＰ製であり、前記矩形状筒体との一体成形物であることを特徴とする請求項３に記載のＦＲＰ製防音壁。
【請求項５】
前記矩形状筒体が前記一対の相対する並行な面間を貫通する取付穴を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のＦＲＰ製防音壁。
【請求項６】
前記取付穴近傍に、前記矩形状筒体の一対の相対する並行な面間の距離を確保するＦＲＰ製の補強部材を有することを特徴とする請求項５に記載のＦＲＰ製防音壁。
【請求項７】
前記一対の相対する並行な面間の距離を確保するＦＲＰ製の補強部材が、管状体であることを特徴とする請求項６に記載のＦＲＰ製防音壁。
【請求項８】
前記ＦＲＰ製筒体が、前記矩形状筒体と前記該矩形状筒体の一対の相対する並行な面間の距離を確保するＦＲＰ製の補強部材との一体成形物であることを特徴とする請求項６または７のいずれかに記載のＦＲＰ製防音壁。
【請求項９】
前記防音パネル部が少なくともＦＲＰ層を有し、該防音パネル部を構成するＦＲＰ層が前記取付部まで延設し、前記矩形状筒体の少なくとも一部の表面を覆った一体構造であることを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載のＦＲＰ製防音壁。
【請求項１０】
ＦＲＰ製のスカート部を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のＦＲＰ製防音壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音源からの騒音を遮音（防音を含む）するため、例えば鉄道用の高欄や道路などに設けられる改良されたＦＲＰ製自立型防音壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
高架橋や高速道路に設置される防音壁は、従来、安価な場所打ち鉄筋コンクリート製や金属製のものが主体であった。しかし、場所打ち鉄筋コンクリートは骨材である砂利や砂が均一に分散していないものは強度ムラが発生したり、特に海砂を使用したものでは中性化が促進され、鉄筋に錆びが発生して膨張することにより、コンクリートに亀裂が入り、近年社会問題となっているコンクリート剥落という問題に至る場合がある。
【０００３】
そこで近年では、工場でコンクリート製防音壁（プレキャスト防音壁）を製造することにより、品質が高く、しかも現場施工を短工期でおこなうことができるようになってきた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、コンクリート製や金属製の防音壁は、重量物であるが故にその運搬と取り付けには、設置場所に重機類と専用の取付機械の搬入が必須となり、特に設置場所が鉄道の高架橋の場合には、線路側から防音壁設置場所に専用の建設機械を接近させることが難しいという問題や、たとえ接近し得たとしてもその取付作業は高架下からの高所作業などが避けられず、結果的に従来の非常に重い防音壁の設置作業は危険を伴う困難な作業にならざるを得なかった。
【０００５】
また、近年は都市の過密化により、鉄道や道路沿線の住宅も高層化しており、防音壁もより高くする必要に迫られているが、従来のコンクリート製や金属製の防音壁では強度設計の面からますます重量が増加することになり、高架橋躯体も含めた建設工事が一層困難になるという問題がある。
【０００６】
それに対して最近では、より軽量な素材、例えば繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などを用いた防音壁が採用される例が増えてきた。材料として繊維強化プラスチックなどを用いた防音壁は、軽量性故の取付工事の容易さや、上述のコンクリートの経年劣化の問題がなく、保守の簡素化が図れるという利点もあり（例えば、特許文献２参照）、今後も採用例が増加するものと思われる。
【０００７】
繊維強化プラスチックを防音壁の材料に用いる場合は、その取り扱い性や素材の管理観点から、また工事現場での作業時間を削減する観点から、工場で成形した成形品をそのまま工事現場に搬入して施工するのが一般的である。
【０００８】
しかしながら、繊維強化プラスチックからなる防音壁においても、風圧を受けた防音壁は取付部を介し、力をコンクリート躯体に伝達するため、防音壁取付部には局所的に大きな応力が作用することになる。そこで、取付部に強度の高い金属部材を部分的に使用したり、繊維強化プラスチックに金属部材を内包させハイブリッド化させることにより補強する構造を採る場合が多い。
【０００９】
例えば、繊維強化プラスチックからなるサンドイッチパネルに金属製柱体の上部を埋設し、該柱体下部に取付部を設ける構造を採ったり（例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）、芯材である金属部材の両面に繊維強化プラスチック製スキン材が配置された取付部構造を採る方法である（例えば、特許文献５参照）。
【００１０】
しかしながら、このように繊維強化プラスチックと金属を樹脂により一体化した場合、各材料の線膨張係数が異なるため、温度差が作用すると異種材料間界面に剪断力が作用し、剥離が発生する場合がある。
【００１１】
特に防音壁のような屋外での使用環境においては防音壁製作時と使用時の温度差が５０℃以上となることが想定される。
【００１２】
繊維強化プラスチックと金属間に剥離が発生すると、本来ハイブリッド化により設計された高い強度、剛性を発揮できなくなるという問題がある。
【００１３】
また、剥離界面が屋外環境に露出している場合には、雨水などが界面から内部構造に浸入し、錆びなどの金属部材の劣化を引き起こす原因となる。
【特許文献１】特開平８−１４４２２７号公報
【特許文献２】特開２００２−８８７２１号公報
【特許文献３】特開２００３−１２９４２７号公報
【特許文献４】特開２００３−１５５７１２号公報
【特許文献５】特開２００３−１５５７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決しようとするものであり、高い強度、剛性が発揮できるとともに、屋外環境での使用においても劣化が少なく耐久性があり、しかも大きな温度差の屋外使用環境においても、ＦＲＰ製筒体とＦＲＰ製スキン層との接着面に剥離を生じることがなく、２つの部材の一体化により設計上期待される強度、剛性を発揮させることができ、さらに雨水などが取付部の内部まで浸入することがなく、錆びなどの腐食の心配もないＦＲＰ製自立型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】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明配下の構成を採用する。すなわち、
（１）ＦＲＰ製の防音パネル部と、該防音パネル部の高さの２〜２０％の奥行きを有する取付部とを有するＦＲＰ製防音壁であって、前記取付部は発泡プラスチックを内包するＦＲＰ製筒体からなる補強部材で構成されていることを特徴とするＦＲＰ製防音壁。
【００１６】
（２）前記ＦＲＰ製筒体が前記防音パネル部のパネル面と並行な方向に軸方向を持ち、かつ少なくとも一対の相対する並行な面を有する矩形状の筒体であることを特徴とする前記（１）に記載のＦＲＰ製防音壁。
【００１７】
（３）前記矩形状筒体が、該矩形状筒体の前記少なくとも一対の相対する並行な面のうちの一方の面と相対する矩形状筒体の他の一方の面間を連結するリブを該矩形状筒体の軸方向の複数カ所に有することを特徴とする前記（２）に記載のＦＲＰ製防音壁。
【００１８】
（４）前記リブがＦＲＰ製であり、前記矩形状筒体との一体成形物であることを特徴とする前記（３）に記載のＦＲＰ製防音壁。
【００１９】
（５）前記矩形状筒体が前記一対の相対する並行な面間を貫通する取付穴を有することを特徴とする前記（２）〜（４）のいずれかに記載のＦＲＰ製防音壁。
【００２０】
（６）前記取付穴近傍に、前記矩形状筒体の一対の相対する並行な面間の距離を確保するＦＲＰ製の補強部材を有することを特徴とする前記（５）に記載のＦＲＰ製防音壁。
【００２１】
（７）前記一対の相対する並行な面間の距離を確保するＦＲＰ製の補強部材が、管状体であることを特徴とする前記（６）に記載のＦＲＰ製防音壁。
【００２２】
（８）前記ＦＲＰ製筒体が、前記矩形状筒体と前記該矩形状筒体の一対の相対する並行な面間の距離を確保するＦＲＰ製の補強部材との一体成形物であることを特徴とする前記（６）または（７）のいずれかに記載のＦＲＰ製防音壁。
【００２４】
（９）前記防音パネル部が少なくともＦＲＰ層を有し、該防音パネル部を構成するＦＲＰ層が前記取付部まで延設し、前記矩形状筒体の少なくとも一部の表面を覆った一体構造であることを特徴とする前記（２）〜（８）のいずれかに記載のＦＲＰ製防音壁。
【００２８】
（１０）ＦＲＰ製のスカート部を有することを特徴とする前記（１）〜（９）のいずれかに記載のＦＲＰ製防音壁。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、以下に説明するとおり、防音壁取付部の補強部材と、防音部を構成するＦＲＰ層との密着力が大幅に改善され、高い強度、剛性が発揮できるとともに、屋外環境での使用においても劣化の少ない耐久性のあるＦＲＰ製自立型防音壁を得ることができる。
【００３１】
本発明の防音壁は、取付部の補強部材として、発泡プラスチックを内包するＦＲＰ製筒体を用い、該ＦＲＰ製筒体の表面に、防音パネル部から延設されるＦＲＰ層を配置する構造を採用することにより、取付部の補強部材と防音パネル部のＦＲＰ層との線膨張係数差を小さくすることができる。
【００３２】
それにより大きな温度差の屋外使用環境においても、ＦＲＰ製筒体とＦＲＰ製スキン層の接着面に剥離を生じることがなく、２つの部材の一体化により設計上期待される強度、剛性を発揮させることができる。
【００３３】
また、取付部の補強部材であるＦＲＰ製筒体と防音部から延設されたＦＲＰ層の界面が屋外に露出している場合でも、界面の密着性が確保されているため、雨水などが取付部の内部まで浸入することがなく、さらには金属部材を使用していないため、錆びなどの腐食の心配もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の最良の実施形態の例を、図面を参照しながら説明する。
【００３５】
図１は、本発明の一実施態様に係るＦＲＰ製防音壁の斜視図であり、図２は、図１の防音壁のＡ−Ａ矢視の縦断面図である。
【００３６】
図３は、図１の防音壁を建築物躯体１４に取り付けた状態の斜視図であり、図４は、図３の防音壁の取付部３近傍の部分拡大図であり、図５は、図３の防音壁のＢ−Ｂ矢視の縦断面図である。
【００３７】
図１において、本発明の防音壁１は、防音パネル部２と、該防音パネル部２の高さＨの２〜２０％の奥行きＤを有する取付部３とからなる。
【００３８】
図３において、前記取付部３は建築物躯体１４への接合のための取付部であり、取付部３の奥行きＤは、高さＨの防音パネル部２が受けた風圧により発生する曲げモーメントを建築物躯体１４に十分伝達できる距離が必要である。取付部３の奥行きＤが小さすぎると、曲げモーメントを建築物躯体１４に十分伝えることができないし、大き過ぎると、取付部３の奥行きＤに対応する建築物躯体１４側の取付部の寸法Ｄ’も大きくする必要があり、建築物躯体１４が大きくなり、建築物の建設費用が高くなるという問題がある。
【００３９】
したがって、取付部３の奥行きＤは防音パネル部２の高さＨの２〜２０％とするものである。好ましくは１０〜１５％である。
【００４０】
図２に示すように、取付部３の内部には補強部材として発泡プラスチック５を内包するＦＲＰ製筒体４が配置されている。
【００４１】
前記発泡プラスチック５はＦＲＰ製筒体４を成形する上で該ＦＲＰ製筒体４の内部空間を埋めるために必要となるスペーサとしての役割をするものであり、成形時の圧力に耐え得る程度の強度を持ち、できるだけ軽量な材質のものが好ましい。その材質としては、例えば、アクリル、ポリプロピレン、ポリイミドなどの熱可塑性の発泡プラスチックでもよいし、フェノール、ウレタンなどの熱硬化性の発泡プラスチックであってもよい。
【００４２】
ＦＲＰ製筒体４のマトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が好適であり、これらの樹脂中に層状化合物（例えば、マイカ、二硫化モリブデン、窒化硼素など）や針状化合物（例えば、ゾノトライト、チタン酸カリ、炭素繊維など）、粒状および板状化合物（例えば、フェライト、タルク、クレーなど）などの制振剤を添加することができる。制振剤を添加することによって、無機物結晶同士あるいは無機物とマトリクスとの相互運動による摩擦熱への変換がなされ、上記フィラーを充填することによって弾性率と密度が増大し、振動物体の運動エネルギーを消散させて、パネルの振動を軽減することができる。
【００４３】
また、上記の樹脂中に難燃剤（例えば、水酸化アルミニウム、臭素、無機質粉など）を添加して、難燃性を向上させることができる。フェノール樹脂はそれ自体で難燃性に優れており、かつ安価であるため好ましく使用される。
【００４４】
なお、上記これらの添加物は、取り付ける箇所つまり、火災による延焼を防ぐところ、振動伝播が著しいところなどの状況に合わせて、両方またはいずれか一方を適宜選択すればよい。
【００４５】
前記ＦＲＰ製筒体４の補強繊維としては、用途、使用条件に応じて適宜、ガラス繊維や炭素繊維などからなる無機繊維や、アラミド繊維、ナイロン繊維あるいはポリエステル繊維などの有機繊維などを用いることができる。また、用いられる繊維の形態としては、例えば、繊維長が１〜３ｍｍである短繊維やマット、連続繊維からなるクロス、ストランドなどを好適に用いることができる。
【００４６】
ここで、軽量で高強度のＦＲＰを得るためには、炭素繊維が最も好ましいが、コストとのバランスを取るため、ガラス繊維／炭素繊維のハイブリッド、あるいはガラス繊維のものも好ましい。
【００４７】
炭素繊維を入れることにより、振動減衰性が向上するため、特に鉄道高架橋での使用に適している。さらに用いる炭素繊維の種類は、炭素繊維の高い強度および弾性率を考えると、どんなものでも良いが、より低コスト化のためには、いわゆるラージ・トウの炭素繊維を用いるのが最も好ましい。例えば、炭素繊維糸１本のフィラメント数が通常の１０，０００本未満のものではなく、１０，０００〜３００，０００本の範囲、より好ましくは５０，０００〜１５０，０００本の範囲にあるトウ状の炭素繊維フィラメント糸を使用するほうが樹脂の含浸性、補強繊維基材としての取り扱い性、さらには補強繊維基材の経済性おいて、より優れるため、好ましい。また、必要に応じて、あるいは要求される機械特性などに応じて、補強繊維の層を複数層に積層して補強繊維基材を形成し、その補強繊維基材に樹脂を含浸する。積層する補強繊維層には、一方向に引き揃えた繊維層や織物層を適宜積層でき、その繊維配向方向も、要求される強度の方向に応じて適宜選択できる。
【００４８】
図３、図４および図５に示すように、取付部３を構成する補強部材であるＦＲＰ製筒体４は、取付部３が建築物躯体１４に対し確実に固定することができるように、防音パネル部２のパネル面と並行な方向に軸（Ｘ）方向を持ち、少なくとも一対の相対する並行な面を有する矩形状の筒体６であることが好ましい。
【００４９】
図５に示すように、矩形筒体６の前記一対の平行な面のうち、一方の面ａ（図５、図８参照）側に建築物躯体１４が、他のもう一方の面ｂ（図５、図９参照）側に座金１６、ナット１７などの締結部材を配置することにより、防音壁を確実に建築物躯体１４に固定することができる。
【００５０】
図６に矩形状筒体６の斜視図を、図８に矩形状筒体６のＥ−Ｅ矢視の縦断面図を、図９にＦ−Ｆ矢視の横断面図を示す。
【００５１】
また、図６の点線および図９に示すように、少なくとも一対の相対する並行な面を有する前記矩形状筒体６は、前記一対の相対する並行な面のうちの一方の面ａと相対する矩形状筒体６の他の一方の面ｂ間（図９参照）を連結するリブ７を矩形状筒体６の軸（Ｘ）方向の複数カ所に有している。
【００５２】
リブ７は、防音パネル部２が風圧から受けた荷重を取付部３を介し、建築物躯体１４に効率良く伝えるため、取付部３を構成する補強部材である前記矩形状筒体６がねじれるのを防止する役目をするものである。すなわち、リブ７を矩形状筒体６の一対の相対する並行な面間を連結するように設けることにより、矩形状筒体６の断面形状が正方形から平行四辺形に変形するのを防ぐことができる。したがって、図４に示すように、防音パネル部２と、取付部３と、防音パネル部２と取付部３とを連結するスティフナ８が設けられた構造の防音壁１の場合は、スティフナ８と取付部３とが交わる箇所にリブ７を設けることが変形防止の面で好ましい。
【００５３】
また、リブ７は矩形状筒体６のねじり変形を防止するものであるから、矩形状筒体６と一体化されていることが重要である。
【００５４】
リブ７の材質は、矩形状筒体６との接着性が良好なＦＲＰ製であることが好ましい。このリブ７を構成するＦＲＰの補強繊維およびマトリクス樹脂としては、前記ＦＲＰ筒体４に用いられる補強繊維およびマトリクス樹脂が使用可能であるが、マトリクス樹脂は、矩形筒体６との接着性が良好なものとするため、矩形状筒体６と同一マトリクス樹脂であることが好ましい。
【００５５】
リブ７と矩形状筒体６を一体化する方法としては、リブ７および矩形状筒体６を別々に成形しておいて、接着剤により一体化する方法としたものであってもよいし、リブ７および矩形状筒体６を同時に成形することにより一体化する方法であってもよい。
【００５６】
前記矩形状筒体６には一対の相対する並行な面間を貫通する取付穴９が設けられている。
【００５７】
図５に示すように、防音壁１は予め建築物躯体１４に埋設されたアンカーボルト１５に前記矩形状筒体６に設けられた取付穴９を挿入し、座金１６およびナット１７により建築物躯体１４に固定される。
【００５８】
座金１６およびナット１７で取付部３を締め付けた際、取付部３を構成する補強部材である矩形状筒体６が変形するのを防止するため、前記取付穴９の近傍には矩形状筒体６の一対の相対する並行な面ａ−ｂ間の距離を確保するＦＲＰ製の補強部材１０が設けられている。
【００５９】
ここで、取付部３とアンカーボルト１５との相対位置がずれないように、取付穴９の内部にはアンカーボルト１５との隙間を埋めるためにグラウト材１８を充填することもできる。
【００６０】
図５に示す堰止め材１９は、グラウト材１８が充填時に漏れないようにするためのものである。
【００６１】
前記ＦＲＰ製の補強部材１０は、矩形状筒体６の内部に雨水などが浸入、蓄積し、矩形状筒体６が吸水劣化することがないよう矩形状筒体６の内部と外部とを空間的に遮断する役目も兼ね備えている。したがって、前記ＦＲＰ製の補強部材１０は、図７に示すように、管状体の形態をとることが好ましく、前記矩形状筒体６に設けられた取付穴９の形状と前記ＦＲＰ製の補強部材１０の内径部形状が同一であることが好ましい。
【００６２】
前記ＦＲＰ製の補強部材１０の断面形状は図７に示すような円形断面であってもよいし、図１０に示すような楕円形断面、図１１に示すような矩形断面のいずれであってもよい。
【００６３】
また、上述のようにＦＲＰ製の補強部材１０が矩形状筒体６の内部と外部とを空間的に遮断し、取付穴９から矩形状筒体６の内部に雨水などが浸入するのを確実に防ぐため、前記補強部材１０と矩形状筒体６とは微小な隙間無く接合されていることが重要である。したがって、矩形状筒体６とＦＲＰ製の補強部材１０とは一体成形物であることが好ましい。このＦＲＰ補強部材１０の補強繊維およびマトリクス樹脂も、前記したＦＲＰ製筒体４と同様な補強繊維およびマトリクス樹脂を用いることができる。
【００６４】
ここで、取付部３を座金１６およびナット１７で締結した際に補強部材１０には圧縮力が作用するため、筒状の補強部材１０にはその圧縮方向の補強繊維の配向割合を大きくしたり、補強繊維基材の積層枚数を増やしたりすることで強度を増すことができる。
【００６５】
図１２に図４のＣ−Ｃ矢視の縦断面図を示す。
【００６６】
図４に示すような防音パネル部２と、取付部３と、防音パネル部２と取付部３とを連結するスティフナ８が設けられた構造の防音壁１において、防音パネル部２にスティフナ８側から風荷重が作用した際に、矩形状筒体６には図１２の白抜き矢印に示すようにスティフナが持ち上げられるような荷重が作用する。そのため、図１２の○印で囲んだ、矩形状筒体６の取付穴９と、スティフナ８の範囲には矩形状筒体６に曲げモーメントが作用し、変形しようとする。そこで、この曲げモーメントによる矩形状筒体６の変形を防止するため、矩形状筒体６の、防音パネル部２のパネル面と垂直な方向の中立軸まわりの曲げ剛性が５×１０８ｋｇ・ｍｍ２〜５００×１０８ｋｇ・ｍｍ２の範囲であることが好ましい。ここでいう曲げ剛性とは、図１６に示すように、防音パネル部２のパネル面と垂直な方向の矩形状筒体６の中立軸Ｎ１−Ｎ１まわりの曲げ剛性のことであり、材料力学でいうヤング率Ｅに、曲げ中立軸まわりの断面二次モーメントＩを乗じたＥＩのことである。
【００６７】
矩形状筒体６が複数のヤング率を有するＦＲＰから構成される場合は、材料力学の組み合わせ梁の理論式に基づき曲げ剛性ＥＩを算出する必要がある。
【００６８】
このような曲げ剛性を達成するための手段としては、前述したように、矩形状筒体６の軸方向の補強繊維の配向割合を大きくしたり、補強繊維基材の積層枚数を増やしたりする方法を採ることができる。
【００６９】
図５において、防音パネル部２は少なくともスキン層となるＦＲＰ層１２を有しており、該防音パネル部２を構成するＦＲＰ層１２は取付部３まで延設されており、取付部３を構成する補強部材である矩形状筒体６の少なくとも一部の表面を覆った一体構造となっている。これにより、防音パネル部２が受けた風荷重を取付部３に伝達することができる。
【００７０】
防音パネル部２を構成するＦＲＰ層１２の補強繊維およびマトリクス樹脂としては、前記ＦＲＰ筒体４に用いられる補強繊維およびマトリクス樹脂が使用可能であるが、マトリクス樹脂は、矩形状筒体６と一体化するため、矩形状筒体６と同一マトリクス樹脂であることが好ましい。
【００７１】
防音パネル部２は音源からの騒音を遮音することを目的としている。
基本的に遮音性能の指標である音響透過損失は、質量則に従い、単位面積当たりの重量が大きいものほど大きくなり、防音性能が高くなる。しかしながら、単位面積当たりの重量を大きくすれば、防音壁１の重量が大きくなり、取り扱い性や施工性が悪化する。したがって、防音パネル部２の単位面積当たりの重量は、１０〜６０ｋｇ／ｍ２の範囲内であることが好ましい。
【００７２】
防音パネル部２は、例えば図５に示すような相対するＦＲＰ層１２間に芯材１１が配置されたサンドイッチ構造、または、図１３に示すようなＦＲＰ層１２の単板構造のいずれであってもよい。サンドイッチ構造の場合の芯材１１の材質としては、発泡プラスチック、木材、金属、パルプ、無機質をバインダーで固めたものなどが選択でき、形態としては板状体、ハニカム状体などが選択できる。芯材１１の材質および形態は、音響特性、機械特性、軽量性、コストなど要求される特性に応じて適宜選択できる。
【００７３】
図１４は本発明の別の実施態様に係る防音壁１を示し、図１５は図１４のＧ−Ｇ矢視の縦断面図を示している。本実施態様においては、防音壁１は高架橋などの建築物躯体１４の鉛直面を覆うように、取付部３の下方にスカート１３を有している。スカート１３によりコンクリート製の建築物躯体１４の鉛直面が直接降雨に曝されるのを防ぐことができ、コンクリートの中性化による劣化を防止でき、建築物躯体１４の耐久性の向上につながる。また、防音壁１の取付部３と建築物躯体１４の境界が民家側から見えなくなり、見栄えが良くなるというメリットもある。
【００７４】
図３、図４、図５は、防音壁１の高架橋などの建築物躯体１４への取付構造例を示している。例えば、建築物躯体１４に予め設けられたアンカーボルト１５と座金１６およびナット１７により防音壁１の取付部３が建築物躯体１４に固定される。
【実施例】
【００７５】
以上の本発明の防音壁の実施例について説明する。
図５における防音壁に対し、マトリクス樹脂として水酸化アルミニウムを３０重量部添加した不飽和ポリエステル樹脂を用い、ハンドレイアップ成形法により、矩形筒体６を形成し、その後防音壁を形成した。
まず、矩形状筒体６を以下の構成で形成した。
矩形状筒体６の成形型に補強繊維基材として(1)ガラスストランドマット基材、(2)ガラス０／±４５°／ストランドマット基材、(3)ガラス０／９０゜／ストランドマット基材、(4)ガラス０／±４５°／ストランドマット基材、(5)ガラスストランドマット基材の順に配置し、樹脂を含浸した。次に、矩形状筒体６の長手方向４箇所にリブ７として、(6)ガラスストランドマット基材、(7)ガラス０／±４５°／ストランドマット基材、(8)ガラスストランドマット基材の順に配置し、樹脂を含浸させながら、発泡プラスチック５として比重０．０３の(9)硬質ウレタンフォームを前記リブ７の間に順次配置した。
ここで、(9)硬質ウレタンフォームには取付穴９に相当する部分に事前に穴を開けておき、該穴部分に、予め成形、硬化しておいた円筒状の補強部材１０を挿入しておいた。
なお、補強部材１０はマンドレルに(10)ガラスストランドマット基材を１周、(11) ガラス０／９０゜／ストランドマット基材を６周させて、樹脂を含浸させて硬化させた後、脱芯し、外径を加工しておいたものを使用した。
次に、前記補強繊維基材を(5)、(4)、(3)、(2)、(1)の順に折り返し、(9)硬質ウレタンフォームを完全に覆い、樹脂を含浸した。最後に上型をセットし、樹脂を硬化させて矩形状筒体６を得た。
【００７６】
そして、防音壁１を以下の構成で形成した。
防音壁１の成形型に難燃性ゲルコート樹脂を塗布し、補強繊維基材としてガラスストランドマット基材、ガラス０／９０゜／ストランドマット基材、一方向に引き揃えられた炭素繊維基材（防音壁鉛直方向に配置）、ガラスストランドマット基材の順に配置し、樹脂を含浸させＦＲＰ層１２とした。その上に防音パネル部２には芯材１１として比重０．３の木質系コアを、取付部３には先に成形した矩形状筒体６を配置した。そして、さらにその上にＦＲＰ層１２として、ガラスストランドマット基材、ガラス０／９０゜／ストランドマット基材、ガラスストランドマット基材を配置し、樹脂を含浸させ、最後に上型をセットし、防音壁１を成形した。
前記矩形状筒体６のリブ７として、ガラス０／±４５°／ストランドマット基材を使用したのは、防音壁１が風荷重を受けたときに矩形筒体６の断面形状が平行四辺形に変形するのを回避するためである。
【００７７】
以上のようにして得られた本発明のＦＲＰ製自立型防音壁１は、防音部パネル部２の高さＨが２０００ｍｍ、幅１０４０ｍｍ、厚さが２６ｍｍ、取付部３の奥行きが２００ｍｍ、高さが８９ｍｍで、重量は７４ｋｇであった。
また、このＦＲＰ製自立型防音壁と外形状を同一寸法とし、さらに、防音パネル部２の構成も同一にした、取付部３の内部に金属部材を内包させた従来のＦＲＰ製自立型防音壁を製作し、比較をおこなった結果を表１に示す。
【００７８】
なお、表１の荷重試験における変形量は、次の方法により測定した。
防音パネル部２が水平方向となるように、実際の建築物躯体１４への取り付けと同一方法で架台に固定し、大型の万能試験機にて防音パネル部２の高さ中央部に鉛直上方から圧縮荷重を負荷し、取付部３下端の曲げモーメントが設計荷重である風荷重３ｋＮ／ｍ２相当となったときの防音壁を負荷したときの防音パネル部２の上端の変形量を測定した。
荷重試験で荷重が徐々に増すにつれ、従来のＦＲＰ製自立型防音壁では、取付部に内包した補強のための金属部材と、それを覆うＦＲＰ層との接着が剥離するため、変形量が大きくなるのに対し、本発明のＦＲＰ製自立型防音壁１では、取付部３の補強部材である矩形筒体６と、防音パネル部から延設されたＦＲＰスキン層１２との接着剥離が発生せず、一体化されているため変形量が小さくなっている。
【００７９】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、鉄道用の防音壁や高欄、道路などに設けられる防音壁の他、屋内に設置される防音壁や、工事現場の騒音に対する防音壁、さらには屋外で腐食環境にある沿岸地域での防風板などにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明のＦＲＰ製自立型防音壁に係る一実施態様の斜視図である。
【図２】図１の防音壁のＡ−Ａ矢視の縦断面図である。
【図３】図１の防音壁を建築物躯体に取り付けた状態の斜視図である。
【図４】図３の取付部近傍の部分拡大図である。
【図５】図３の防音壁のＢ−Ｂ矢視の縦断面図である。
【図６】矩形状筒体の一例を示す斜視図である。
【図７】ＦＲＰ製補強部材の一例を示す斜視図である。
【図８】図６の矩形状筒体のＥ−Ｅ矢視の縦断面図である。
【図９】図６の矩形状筒体のＦ−Ｆ矢視の縦断面図である。
【図１０】本発明におけるＦＲＰ製自立型防音壁の他の実施態様に係る矩形筒体の斜視図である。
【図１１】本発明におけるＦＲＰ製自立型防音壁のさらに他の実施態様に係る矩形状筒体の斜視図である。
【図１２】図４の防音壁のＣ−Ｃ矢視の縦断面図である。
【図１３】本発明におけるＦＲＰ製自立型防音壁のさらに他の実施態様に係る断面形態を示す縦断面図である。
【図１４】本発明におけるＦＲＰ製自立型防音壁のさらに他の実施態様に係る防音壁を建築物躯体に取り付けた状態の斜視図である。
【図１５】図１４の防音壁のＧ−Ｇ矢視の縦断面図である。
【図１６】防音パネル部のパネル面と垂直な方向の矩形状筒体の中立軸Ｎ１−Ｎ１の説明図である。
【符号の説明】
【００８２】
１：ＦＲＰ製自立型防音壁
２：防音パネル部
３：取付部
４：ＦＲＰ製筒体
５：発泡プラスチック
６：矩形状筒体
７：リブ
８：スティフナ
９：取付穴
１０：ＦＲＰ製補強部材
１１：芯材
１２：ＦＲＰ層（スキン層）
１３：スカート
１４：建築物躯体
１５：アンカーボルト
１６：座金
１７：ナット
１８：グラウト材
１９：堰止め材
Ｄ：防音パネル部の奥行き
Ｄ’：建築物躯体側の取付部の寸法
Ｈ：防音パネル部の高さ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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