(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート高架橋から発生する騒音を低減するコンクリート高架橋の騒音低減構造であって、
前記コンクリート高架橋の下面の振動を減衰させる制振層と、
前記制振層を拘束する拘束層とを備え、
前記制振層は、前記コンクリート高架橋の下面にこの制振層の上面が密着し、前記拘束層よりも剛性が低くヤング率が10〜100MPaの粘弾性材であるEPDMの加硫ゴムによって形成されており、
前記拘束層は、前記制振層よりも剛性が高い弾性材であり、無機質小粒子をエポキシ樹脂で結合した無機質粒子結合材によって形成されており、前記コンクリート高架橋の下方の音源からこの拘束層の下面に向かう騒音を吸収すること、
を特徴とするコンクリート高架橋の騒音低減構造。
【請求項２】
コンクリート高架橋から発生する騒音を低減するコンクリート高架橋の騒音低減構造であって、
前記コンクリート高架橋の下面の振動を減衰させる制振層と、
前記制振層からの振動の伝達を低減する防音層と、
前記防音層を拘束する拘束層とを備え、
前記制振層は、前記コンクリート高架橋の下面に密着し、前記防音層よりも弾性率の高いヤング率が10〜100MPaの粘弾性材であるEPDMの加硫ゴムによって形成されており、
前記防音層は、前記制振層よりも弾性率が低くヤング率が10MPa以下の粘弾性材であるEPDMの加硫ゴム系発泡ゴムによって形成されており、
前記拘束層は、前記制振層及び前記防音層よりも剛性が高くヤング率が3.0×103MPa以上の弾性材である金属鋼板によって形成されていること、
を特徴とするコンクリート高架橋の騒音低減構造。
【請求項３】
請求項２に記載のコンクリート高架橋の騒音低減構造において、
前記拘束層の下面と密着し、前記コンクリート高架橋の下方の音源からこの高架橋の下面に向かう騒音を吸収する吸音層を備えること、
を特徴とするコンクリート高架橋の騒音低減構造。
【請求項４】
コンクリート高架橋から発生する騒音を低減するコンクリート高架橋の騒音低減構造であって、
前記コンクリート高架橋の下面の振動を減衰させる制振層と、
前記制振層からの振動の伝達を低減する防音層と、
前記防音層を拘束する拘束層とを備え、
前記制振層は、前記コンクリート高架橋の下面に密着し、前記防音層よりも弾性率が高くヤング率が10〜100MPaの粘弾性材であるEPDMの加硫ゴムによって形成されており、
前記防音層は、前記制振層よりも弾性率が低くヤング率が10MPa以下の粘弾性材であるEPDMの加硫ゴム系発泡ゴムによって形成されており、
前記拘束層は、前記制振層及び前記防音層よりも剛性が高い弾性材であり、無機質小粒子をエポキシ樹脂で結合した無機質粒子結合材によって形成されており、前記コンクリート高架橋の下方の音源からこの拘束層の下面に向かう騒音を吸収すること、
を特徴とするコンクリート高架橋の騒音低減構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリート高架橋から発生する騒音を低減するコンクリート高架橋の騒音低減構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物では、列車の通行に伴い振動が励起され固体音が発生する。このような固体音は、発生後速やかに構造物内に放射、あるいは、一部構造物内を伝播後構造物外に放射される。このような構造物騒音は、鉄桁では主として主桁や縦桁などの桁部材や張り板などの曲げ振動に起因し、コンクリート高架橋では床版の曲げ振動に起因する要素が大きいことが明らかになりつつある。従来、コンクリート高架橋は自重が大きく、部材の板厚が一般に鉄桁よりも厚いため剛性が高いうえにコンクリート材料自体が振動減衰能力をある程度備えているなどの理由から、鉄桁橋より構造物騒音は顕著な大きさとはいえなかった。
【０００３】
しかし、コンクリート高架橋においても、鉄桁に比べて小さいながらも構造物騒音の発生原因を抱えており、新幹線を中心とした近年の列車の高速化に伴い、構造物騒音の問題は顕在化する傾向にある。レール／車輪間騒音や車体空力騒音などの橋上で発生する騒音に関しては、構造物上に防音壁を設置するなどの対策により、沿線の受音点に対して騒音レベル値を減じることができる。しかし、構造物騒音に関しては音源−受音点間の伝搬経路において有効な対策を講じることができず、受音点に対してダイレクトに騒音が伝搬される。音源パワーとしては、レール／車輪間騒音など橋上の騒音の方が大きいにも関わらず、沿線受音点における騒音においては一概に橋上騒音の寄与が卓越するとは限らず、構造物騒音が軽視できない寄与をしめる場合も多い。近年、防音壁の嵩上げなど橋上騒音の対策は補強されているが、構造物騒音の対策には決め手を欠き、構造物騒音の問題がクローズアップされつつある。このように、近年、構造物騒音の対策の必要性が高まっており、高架橋の騒音低減対策が提案されている。従来の高架橋の騒音低減構造は、高架橋の床版下面と間隔をあけてこの床版下面と平行に遮音天井を配置している（例えば、特許文献１参照）。このような従来の高架橋の騒音低減構造では、防振ゴムと遮音板とを組み合わせた遮音天井によって、高架橋の床版下面から放射される構造物騒音を遮断している。
【０００４】
【特許文献１】特開平11-269993号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の高架橋の騒音低減構造では、高架橋の床版下面と遮音天井との間に隙間があいているため、構造物騒音の発生原因となる床版下面の振動を抑えることが困難であり、床版下面から放射される構造物騒音に対する防音効果が低い問題点があった。また、従来の高架橋の騒音低減構造では、高架橋の下或いは沿線を道路が通行している箇所などで施工され、高架橋の外部で発生した騒音を吸音又は遮音することにより、高架橋下の一般沿線の騒音が構造物騒音に重ちょうして大きな騒音環境となることを防ぐことを主目的とするものである。このため、仮に、高架橋の床版裏面に密着させてこのような遮音構造を配置した場合であっても、高架橋自体から発生する構造物騒音の低減を目的としたものではないため、高架橋の構造物騒音の低減にはあまり効果を期待できない。さらに、鉄桁では、部材の自重や剛性がコンクリート高架橋に比べると小さく、桁部材の面積自体が小さいうえに鉄の振動減衰能も小さいため、制振材の効果が表れやすく騒音対策が比較的容易である。しかし、コンクリート高架橋では、部材の自重や剛性が大きく、桁に対する振動低減効果が得にくいため騒音対策が困難である問題点があった。
【０００６】
この発明の課題は、コンクリート高架橋からの構造物騒音を低減することができるコンクリート高架橋の騒音低減構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、コンクリート高架橋（Ｅ）から発生する騒音を低減するコンクリート高架橋の騒音低減構造であって、前記コンクリート高架橋の下面（Ｅ3）の振動を減衰させる制振層（２）と、前記制振層を拘束する拘束層（３）とを備え、前記制振層は、前記コンクリート高架橋の下面にこの制振層の上面が密着し、前記拘束層よりも剛性が低くヤング率が10〜100MPaの粘弾性材であるEPDMの加硫ゴムによって形成されており、前記拘束層は、前記制振層よりも剛性が高い弾性材であり、無機質小粒子をエポキシ樹脂で結合した無機質粒子結合材によって形成されており、前記コンクリート高架橋の下方の音源からこの拘束層の下面に向かう騒音を吸収することを特徴とするコンクリート高架橋の騒音低減構造（１）である。
【０００８】
請求項２の発明は、コンクリート高架橋（Ｅ）から発生する騒音を低減するコンクリート高架橋の騒音低減構造であって、前記コンクリート高架橋の下面（Ｅ3）の振動を減衰させる制振層（２）と、前記制振層からの振動の伝達を低減する防音層（７）と、前記防音層を拘束する拘束層（３）とを備え、前記制振層は、前記コンクリート高架橋の下面に密着し、前記防音層よりも弾性率が高くヤング率が10〜100MPaの粘弾性材であるEPDMの加硫ゴムによって形成されており、前記防音層は、前記制振層よりも弾性率が低くヤング率が10MPa以下の粘弾性材であるEPDMの加硫ゴム系発泡ゴムによって形成されており、前記拘束層は、前記制振層及び前記防音層よりも剛性が高くヤング率が3.0×103MPa以上の弾性材である金属鋼板によって形成されていることを特徴とするコンクリート高架橋の騒音低減構造（１）である。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２に記載のコンクリート高架橋の騒音低減構造において、前記拘束層の下面と密着し、前記コンクリート高架橋の下方の音源からこの高架橋の下面に向かう騒音を吸収する吸音層（８）を備えることを特徴とするコンクリート高架橋の騒音低減構造である。
【００１０】
請求項４の発明は、コンクリート高架橋（Ｅ）から発生する騒音を低減するコンクリート高架橋の騒音低減構造であって、前記コンクリート高架橋の下面（Ｅ3）の振動を減衰させる制振層（２）と、前記制振層からの振動の伝達を低減する防音層（７）と、前記防音層を拘束する拘束層（３）とを備え、前記制振層は、前記コンクリート高架橋の下面に密着し、前記防音層よりも弾性率が高くヤング率が10〜100MPaの粘弾性材であるEPDMの加硫ゴムによって形成されており、前記防音層は、前記制振層よりも弾性率が低くヤング率が10MPa以下の粘弾性材であるEPDMの加硫ゴム系発泡ゴムによって形成されており、前記拘束層は、前記制振層及び前記防音層よりも剛性が高い弾性材であり、無機質小粒子をエポキシ樹脂で結合した無機質粒子結合材によって形成されており、前記コンクリート高架橋の下方の音源からこの拘束層の下面に向かう騒音を吸収することを特徴とするコンクリート高架橋の騒音低減構造（１）である。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によると、高架橋からの構造物騒音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の第１実施形態に係る高架橋の騒音低減構造を備える高架橋を概略的に示す断面図である。図２は、図１のII-II線で切断した状態を示す断面図である。
図１及び図２に示す車両Ｖ1，Ｖ2は、軌道Ｒ1，Ｒ2に沿って走行する移動体である。車両Ｖ1，Ｖ2は、例えば、電車又は気動車などの鉄道車両であり、車両Ｖ1は高架橋Ｅ上の軌道Ｒ1を走行し、車両Ｖ2は高架橋Ｅ下の軌道Ｒ2を走行する。軌道Ｒ1，Ｒ2は、車両Ｖ1，Ｖ2が走行する通路（線路）である。軌道Ｒ1，Ｒ2は、車両Ｖ1，Ｖ2の車輪を支持し案内してこの車両Ｖ1，Ｖ2を走行させるレールＲ3と、このレールＲ3を支持するスラブ版Ｒ4などから構成されている。軌道Ｒ1，Ｒ2は、例えば、道床とまくらぎとが一体化したスラブ軌道である。
【００１８】
高架橋Ｅは、軌道Ｒ1を支持する路盤（基盤）であり、軌道Ｒ1を連続的に高架にするための構造物である。高架橋Ｅは、例えば、都市部などで路面交通などと立体化を図るために、鉄道の一定区間を橋梁構造にした構造物であり、都市鉄道や新幹線などで多用されている。高架橋Ｅは、図１及び図２に示すように、高架橋Ｅの床を形成する床版Ｅ1と、床版Ｅ1を支持する橋脚（ピア）Ｅ2などから構成されており、床版下面（床版裏面）Ｅ3側に騒音低減構造１が支持されており、床版上面（床版表面）Ｅ4側に軌道Ｒ1のスラブ版Ｒ4が支持されている。高架橋Ｅは、例えばコンクリートを主要材料とするコンクリート橋（コンクリート高架橋）である。
【００１９】
騒音低減構造１は、高架橋Ｅの床版下面Ｅ3から発生する騒音を低減する構造である。騒音低減構造１は、床版Ｅ1の振動を減衰させる制振機能を有し、床版下面Ｅ3から外部に放射される構造物騒音を低減する。騒音低減構造１は、図１及び図２に示すように、制振層２と、拘束層３と、接合層４と、固定部材５，６などを備えている。
【００２０】
制振層２は、高架橋Ｅの床版下面Ｅ3の振動を減衰させる層である。制振層２は、床版Ｅ1の振動を減衰させ小さくする機能を有し、床版Ｅ1の振動エネルギーを減衰させてこの床版Ｅ1の振動の振幅を小さくする。制振層２は、図１に示すように、橋脚Ｅ2間の長さとほぼ同一長さであり、図２に示すように床版Ｅ1の幅とほぼ同一幅であり、床版Ｅ1の振動を減衰させるのに十分な厚さ及び重量で形成されている。制振層２は、床版下面Ｅ3と密着しており、制振層２の上面は床版下面Ｅ3と密着可能なように平坦に形成され、制振層２の下面も同様に平坦に形成されている。制振層２は、例えば、拘束層３よりも剛性の低い軟質粘弾性材によって形成されている。
【００２１】
軟質粘弾性材は、剛体よりも相対的に軟質の弾性材であり、例えば常温でヤング率が1.0〜1.0×103MPa程度、好ましくはヤング率が10〜100MPa程度であり、望ましくは粘性も兼ね備え、損失係数が0.05以上、厚さが1mm以上である。軟質粘弾性材は、吸音機能を有さない柔軟な弾性材や吸音機能を有さない柔軟な粘弾性材によって形成されている。このような軟質粘弾性材としては、例えば、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、ポリノルボルネンゴム、アクリルゴムなどの加硫ゴムや、スチレン系、オレフィンゴム系、塩化ビニル系のTPE(熱可塑エラストマ)や、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、エチレン酢酸ビニル共重合(EVA)樹脂などの熱可塑性樹脂や、ポリウレタン、アクリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、アクリル、ポリカーボネイトなどの樹脂などである。
【００２２】
拘束層３は、制振層２を拘束する層である。拘束層３は、床版下面Ｅ3に制振層２の上面を押し付けて制振層２を抑え付け、制振層２の制振性能を高める機能を有する。拘束層３は、図１及び図２に示すように、制振層２とほぼ同一の長さ及び幅で形成されており、例えばヤング率が3.0×103MPa以上である。拘束層３は、例えば、制振層２よりも剛性の高い硬質弾性材によって形成されている。
【００２３】
このような硬質弾性材としては、一般構造用圧延(SS材)、亜鉛めっき鋼鈑、アルミニウム、ステンレスなどの金属鋼鈑、エポキシ、フェノールなどの熱硬化性樹脂、ナイロン、高密度ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂、セラミックス、モルタルなどの無機質などである。
【００２４】
拘束層３は、吸音機能を有する硬質弾性材を使用するときには、高架橋Ｅの下方の音源から床版下面Ｅ3に向かう騒音を吸収する。拘束層３は、例えば、図１及び図２に示すように、高架橋Ｅの下方を走行する車両Ｖ2から発生する騒音を吸収し低減する。このような硬質弾性材としては、セラミックス、無機質の小粒子をエポキシ樹脂などによって結合した無機質粒子結合材、発泡コンクリート、ポリプレン、ポリウレタン、エポキシ、フェノールなどの発泡樹脂、石膏ボードなどである。
【００２５】
接合層４は、制振層２と拘束層３とを接合する層である。接合層４は、例えば、エポキシ系、ウレタン系、シアノアクリレート系、ウレタン樹脂系などの反応型、酢酸ビニル系やアクリル系などのエマルジョン型、クロロプレン系やシリコン系などの合成ゴム型、エチレン酢酸ビニル共重合(EVA)などのホットメルト型の接着剤又は粘着剤などによって形成されている。接合層４は、拘束層３が金属の場合には、加硫接着などによって制振層２の軟質粘弾性材と一体成型可能である。
【００２６】
固定部材５，６は、制振層２及び拘束層３を固定する部材である。固定部材５は、制振層２及び拘束層３を吊り下げて床版Ｅ1に固定するアンカー材などであり、制振層２及び拘束層３を床版下面Ｅ3に押し付けるように支持する。固定部材５は、図１及び図２に示すように、所定の間隔をあけて取り付けられている。固定部材６は、制振層２及び拘束層３を橋脚Ｅ2に固定するアングル材などである。固定部材６は、図１に示すように、長さ方向の両端部が橋脚Ｅ2にアンカー材などによって取り付けられ固定されている。
【００２７】
次に、この発明の第１実施形態に係る高架橋の騒音低減構造の作用を説明する。
例えば、拘束層３と同等の硬質弾性材を制振層２と積層させずに、直接振動体として高架橋Ｅの床版Ｅ1に貼付した場合には、制振層２の振動減衰性能がないため、硬質弾性材には床版Ｅ1の振動が直接伝えられ、硬質弾性材も大きく振動してしまう。このため、硬質弾性層からも相当な固体音が放射されることになる。これに対し、図１及び図２に示すように、この第１実施形態では、拘束層３は制振層２を介して床版下面Ｅ3と接合されており、かつ、制振層２の上面が床版下面Ｅ3に密着しているため、制振層２が床版下面Ｅ3を押さえ込み床版Ｅ1の振動エネルギーを減衰させる。このとき、制振層２の軟質粘弾性材が床版Ｅ1の振動に伴ってせん断変形するが、軟質粘弾性材の粘性抵抗による内部損失によって振動エネルギーの一部が熱エネルギーに変換されて床版下面Ｅ3の振動が減衰する。また、制振層２に拘束層３が積層されているため、拘束層３によって制振層２の変形が拘束される。このため、制振層２のせん断変形が増幅されて、制振層２の内部損失が増幅され、制振層２の振動減衰能が大きく高められる。また、振動減衰能だけではなく、剛性の低い制振層２を拘束層３と積層することにより、高架橋Ｅの床版下面Ｅ3に物理系としてばね−ダッシュポット−マス構造が形成され振動も遮断される。このため、拘束層３には振動が伝わらず、拘束層３の振動が非常に小さくなる。その結果、拘束層３から放射される固体音も小さくなる。
【００２８】
この発明の第１実施形態に係る高架橋の騒音低減構造には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、高架橋Ｅの床版下面Ｅ3の振動を制振層２が減衰させ、制振層２を拘束層３が拘束する。このため、制振層２が振動体として高架橋Ｅの床版下面Ｅ3に密着して貼付されると、制振層２が振動時にせん断変形して、制振層２の粘性抵抗によって振動エネルギーの一部が熱エネルギーに変換され床版Ｅ1の振動を減衰させることができる。
【００２９】
(2) この第１実施形態では、制振層２が拘束層３よりも剛性の低い軟質粘弾性層であり、拘束層３が制振層２よりも剛性の高い硬質弾性層である。このため、制振層２よりも剛性が相当に高い拘束層３を制振層２の下面に積層し、拘束層３によって制振層２を拘束することによって、制振層２のせん断変形を増幅することができ、制振層２の振動減衰性能を増幅させることができる。また、沿線の受音点側の表面が拘束層３であるが、拘束層３が制振層２を介して高架橋Ｅの床版Ｅ1に固定されており、制振層２の振動遮断効果により拘束層３の振動は非常に小さなものとなる。その結果、拘束層３から放射される固体音を小さくすることができる。
【００３０】
(3) この第１実施形態では、高架橋Ｅの下方の音源からこの高架橋Ｅの床版下面Ｅ3に向かう騒音を拘束層３が吸収する。このため、拘束層３の下面から外部に放射する騒音を低減することができるとともに、この高架橋Ｅの下方から床版下面Ｅ3に向かって放射する騒音を拘束層３によって吸収しこの騒音を低減することができる。
【００３１】
（第２実施形態）
図３は、この発明の第２実施形態に係る高架橋の騒音低減構造を備える高架橋を概略的に示す断面図である。図４は、図３のIV-IV線で切断した状態を示す断面図である。以下では、図１及び図２に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図３及び図４に示す騒音低減構造１は、床版Ｅ1から伝わる騒音を低減する防音機能を有し、床版下面Ｅ3から外部に放射される構造物騒音を低減する。騒音低減構造１は、拘束層３と、接合層４と、固定部材５，６と、防音層７などを備えている。拘束層３は、防音層７を拘束する層であり、防音層７の防音性能を高める機能を有する。拘束層３は、防音層７の下面に密着しており、防音層７よりも剛性の高い硬質弾性材によって形成された硬質弾性層である。接合層４は、拘束層３と防音層７とを接合する層であり、固定部材５，６は、拘束層３及び防音層７を固定する部材である。
【００３２】
防音層７は、高架橋Ｅの床版下面Ｅ3からの振動の伝達を低減（吸収）する層である。防音層７は、床版下面Ｅ3から伝わる騒音を拘束層３に伝わり難くし、この騒音を伝播経路において吸収しこの騒音を閉じ込める機能を有する。防音層７は、図３に示すように、橋脚Ｅ2間の長さとほぼ同一長さであり、図４に示すように床版Ｅ1の幅とほぼ同一幅であり、床版Ｅ1からの騒音を低減するのに十分な厚さ及び重量で形成されている。防音層７は、床版下面Ｅ3と密着しており、防音層７の上面は床版下面Ｅ3と密着可能なように平坦に形成され、防音層７の下面も平坦に形成されている。防音層７は、例えば、拘束層３よりも剛性の低い軟質粘弾性材によって形成されている。
【００３３】
このような軟質粘弾性材は、剛体よりも相対的に軟質の弾性材であり、図１及び図２に示す制振層２の軟質粘弾性材よりも柔らかい材質である。このような軟質粘弾性材としては、例えば、常温でヤング率が1.0×102MPa以下、好ましくはヤング率が10MPa以下であり、厚さが３mm以上、好ましくは10mm以上である。軟質粘弾性材としては、例えば、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム、ウレタンゴムなどの加硫ゴム系発泡ゴム、ブチルゴム系などの非加硫ゴム、シリコーンなどのゲル、酢酸ビニル系、EVA系、アクリル樹脂系などのエマルジョン、ゴムラテックスなどの粘弾性材が好ましい。
【００３４】
次に、この発明の第２実施形態に係る高架橋の騒音低減構造の作用を説明する。
図３及び図４に示すように、車両Ｖ1が高架橋Ｅ上を走行すると、高架橋Ｅ全体の振動が励起される。特に、床版下面Ｅ3の振動による構造物騒音が沿線騒音において大きく寄与する。図３及び図４に示す騒音低減構造１は、高架橋Ｅの床版下面Ｅ3の下部（軌道Ｒ2側）に、剛性の小さな防音層２とこの防音層２よりも相当に剛性の大きな拘束層３とが積層する構造である。このため、高架橋Ｅの床版下面Ｅ3に物理系としてばね−マス構造が形成され、ばね要素である防音層４の剛性が相当に小さい場合には、系の振動伝達率が小さくなり、マス要素である拘束層３に伝えられる振動が大幅に減少する。その結果、防音層４の振動振幅が小さくなって、この防音層４から発生する固体音が小さくなる。このように、防音層２が振動の伝達を吸収して、拘束層３の振動を抑制するため、拘束層３からの固体音が小さくなって高架橋Ｅから沿線に伝わる構造物騒音が著しく減少する。
【００３５】
この発明の第２実施形態に係る高架橋の騒音低減構造には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第２実施形態では、高架橋Ｅの床版下面Ｅ3からの振動の伝達を防音層７が低減し、防音層７を拘束層３が拘束する。このため、振動体である高架橋Ｅの床版下面Ｅ3の下面（軌道Ｒ2側）に防音層２と拘束層３とを積層して、ばね−マス系構造を形成することができる。その結果、低ばね要素であり剛性の小さな防音層２によって振動を吸収して、軌道Ｒ2側の表面層である拘束層３の振動振幅を小さくし、この拘束層３からの放射音を減少させることができる。
【００３６】
(2) この第２実施形態では、防音層７が拘束層３よりも剛性の低い軟質粘弾性層であり、拘束層３が防音層７よりも剛性の高い硬質弾性層である。このため、高架橋Ｅの床版下面Ｅ3に、一定の厚さの軟質粘弾性材からなる防音層７を密着させることによって、高架橋Ｅの床版下面Ｅ3の凹凸（不陸）を吸収し、防音効果を向上させることができる。
【００３７】
（第３実施形態）
図５は、この発明の第３実施形態に係る高架橋の騒音低減構造を備える高架橋を概略的に示す断面図である。図６は、図５のVI-VI線で切断した状態を示す断面図である。
図５及び図６に示す騒音低減構造１は、床版Ｅ1の振動を減衰させる制振機能と、床版Ｅ1から伝わる騒音を低減する防音機能とを有し、床版下面Ｅ3から外部に放射される構造物騒音を低減する。騒音低減構造１は、制振層２と、拘束層３と、接合層４と、固定部材５，６と、防音層７などを備えている。
【００３８】
制振層２は、防音層７よりも弾性率の低い軟質粘弾性材によって形成されている。拘束層３は、制振層２及び防音層７よりも剛性の高い硬質弾性材によって形成された硬質弾性層である。接合層４は、制振層２と防音層７とを接合するとともに、拘束層３と防音層７とを接合し、固定部材５，６は制振層２、拘束層３及び防音層７を固定する。防音層７は、制振層２からの振動の伝達を低減し、制振層２よりも弾性率の低い軟質粘弾性材によって形成されている。
【００３９】
次に、この発明の第３実施形態に係る高架橋の騒音低減構造の作用を説明する。
図５及び図６に示すように、車両Ｖ1が高架橋Ｅ上を走行して高架橋Ｅが振動すると、床版下面Ｅ3から外部に構造物騒音が放射しようとする。制振層２が床版下面Ｅ3に密着して貼付されているため、制振層２が床版Ｅ1の振動エネルギーを減衰させる。その結果、床版Ｅ1の振動が減衰されて制振層２の下面の振動が小さくなる。また、防音層７の上面が制振層２の下面に押し付けられて接合層４を介して制振層２の下面と密着しているため、制振層２から伝わる騒音が伝播経路において防音層７に吸収される。また、拘束層３の上面が防音層７の下面と接合層４を介して密着しており、拘束層３が防音層７を拘束している。このため、防音層７からの騒音が低減して拘束層３の下面の振動の振幅が小さくなり、拘束層３の下面から外部に放射される構造物騒音が低減する。
【００４０】
この発明の第３実施形態に係る高架橋の騒音低減構造には、以下に記載するような効果がある。
この第３実施形態では、高架橋Ｅの床版下面Ｅ3の振動を制振層２が減衰させ、この制振層２からの振動の伝達を防音層７が低減し、この防音層７を拘束層３が拘束する。このため、高架橋Ｅの床版Ｅ1の振動エネルギーを制振層２が減衰させるとともに、防音層７により制振層２から拘束層３に伝わる振動を低減することにより、拘束層３の振動振幅が小さくなりこの拘束層３から外部に放射される構造物騒音を低減することができる。
【００４１】
（第４実施形態）
図７は、この発明の第４実施形態に係る高架橋の騒音低減構造の断面図である。図８は、図７のVIII-VIII線で切断した状態を示す断面図である。
図７及び図８に示す騒音低減構造１は、床版Ｅ1の振動を減衰させる制振機能と、騒音を吸収する吸音機能とを有し、床版下面Ｅ3から外部に放射される構造物騒音を低減するとともに高架橋Ｅの下方の騒音を低減する。騒音低減構造１は、例えば、図７及び図８に示すように、高架橋Ｅの床版下面Ｅ3から外部に放射する騒音を低減するとともに、高架橋Ｅの下方の軌道Ｒ2を走行する車両Ｖ2から発生し、高架橋Ｅの床版下面Ｅ3に向かって放射する騒音を低減する。騒音低減構造１は、制振層２と、拘束層３と、接合層４と、固定部材５，６と、吸音層８などを備えており、接合層４は制振層２と拘束層３とを接合するとともに拘束層３と吸音層８とを接合し、固定部材５，６は制振層２、拘束層３及び吸音層８を固定する。
【００４２】
吸音層８は、高架橋Ｅの下方の音源から床版下面Ｅ3に向かう騒音を吸収する層である。吸音層８は、高架橋Ｅの下方を走行する車両Ｖ2から発生する騒音を吸収する機能を有する。吸音層８は、橋脚Ｅ2間の長さとほぼ同一長さであり、床版Ｅ1の幅とほぼ同一幅である。吸音層８は、拘束層３の下面と密着しており、吸音層８の上面は拘束層３の下面と密着可能なように平坦に形成されている。吸音層８は、例えば、グラスウール、ロックウール、アルミニウムなどの金属や、ポリエチレンなどの樹脂による繊維、セラミックス、無機質の小粒子をエポキシ樹脂などによって結合した無機質粒子結合材、発泡コンクリート、ポリプレン、ポリウレタン、エポキシ、フェノールなどの発泡樹脂、石膏ボードなである。吸音層８は、例えば、多数の貫通孔が形成されたパンチングメタルなどのアルミニウム製の金属板によって下面が保護されている。
【００４３】
この発明の第４実施形態に係る高架橋の騒音低減構造には、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第４実施形態では、高架橋Ｅの下方の音源からこの高架橋Ｅの床版下面Ｅ3に向かう騒音を吸音層８が吸収する。このため、拘束層３の下面から外部に放射する騒音を低減することができるとともに、この高架橋Ｅの下方から床版下面Ｅ3に向かって放射する騒音を吸音層８によって吸収しこの騒音を低減することができる。
【００４４】
（第５実施形態）
図９は、この発明の第５実施形態に係る高架橋の騒音低減構造の断面図である。図１０は、図９のX-X線で切断した状態を示す断面図である。
図９及び図１０に示す騒音低減構造１は、拘束層３と、接合層４と、固定部材５，６と、防音層７と、吸音層８などを備えており、接合層４は、拘束層３と防音層７とを接合するとともに拘束層３と吸音層８とを接合し、固定部材５，６は拘束層３、防音層７及び吸音層８を固定する。この第５実施形態には、第２実施形態の効果に加えて、高架橋Ｅの下方から床版下面Ｅ3に向かって放射する騒音を吸音層８によって吸収しこの騒音を低減することができる。
【００４５】
（第６実施形態）
図１１は、この発明の第６実施形態に係る高架橋の騒音低減構造の断面図である。図１２は、図１１のXII-XII線で切断した状態を示す断面図である。
図１１及び図１２に示す騒音低減構造１は、制振層２と、拘束層３と、接合層４と、固定部材５，６と、防音層７と、吸音層８などを備えており、接合層４は、拘束層３と防音層７とを接合するとともに拘束層３と吸音層８とを接合し、固定部材５，６は制振層２、拘束層３、防音層７及び吸音層８を固定する。この第６実施形態には、第３実施形態の効果に加えて、高架橋Ｅの下方から床版下面Ｅ3に向かって放射する騒音を吸音層８によって吸収しこの騒音を低減することができる。
【００４６】
（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、車両Ｖ1，Ｖ2が鉄道車両である場合を例に挙げて説明したが、自動車などの他の車両についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、高架橋Ｅがコンクリート高架橋である場合を例に挙げて説明したが、鋼材を主材料とする鉄桁橋などの鋼橋や、鋼桁と鉄筋コンクリート床版とを結合した合成桁橋などの高架橋についても、この発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、制振層２又は防音層７を固定部材５，６によって床版下面Ｅ3に固定しているが、制振層２又は防音層７を接着剤又は粘着剤などによって床版下面Ｅ3に固定することもできる。
【００４７】
(2) この実施形態では、制振層２が制振機能のみを有し、防音層７が防音機能のみを有する場合を例に挙げて説明したが、防音機能も有する軟質粘弾性材によって制振層２を形成したり、制振機能も有する軟質粘弾性材によって防音層７を形成したりすることもできる。また、この実施形態では、拘束層３と防音層７とを接合層４によって接合する場合を例に挙げて説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、防音層７が非加硫ブチルゴムである場合には接合層４を省略して、非加硫ブチルゴム自体の粘着性を利用して拘束層３と防音層７とを直接接合することもできる。また、防音層７がゲル、エマルジョン、ラテックスなどの場合には接合層４を省略し、液状態から硬化反応する性質を利用して拘束層３と防音層７とを直接粘着させることもできる。さらに、この実施形態では、制振層２、拘束層３、防音層７及び吸音層８などを積層構造にした場合を例に挙げて説明したが、これらの層を任意に組み合わせて多段構造にすることもできる。例えば、制振層２と吸音層８との間に、拘束層３及び防音層７を複数互い違いに積層することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の第１実施形態に係る高架橋の騒音低減構造を備える高架橋を概略的に示す断面図である。
【図２】図１のII-II線で切断した状態を示す断面図である。
【図３】この発明の第２実施形態に係る高架橋の騒音低減構造を備える高架橋を概略的に示す断面図である。
【図４】図３のIV-IV線で切断した状態を示す断面図である。
【図５】この発明の第３実施形態に係る高架橋の騒音低減構造を備える高架橋を概略的に示す断面図である。
【図６】図５のVI-VI線で切断した状態を示す断面図である。
【図７】この発明の第４実施形態に係る高架橋の騒音低減構造の断面図である。
【図８】図７のVIII-VIII線で切断した状態を示す断面図である。
【図９】この発明の第５実施形態に係る高架橋の騒音低減構造の断面図である。
【図１０】図９のX-X線で切断した状態を示す断面図である。
【図１１】この発明の第５実施形態に係る高架橋の騒音低減構造の断面図である。
【図１２】図１１のXII-XII線で切断した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  騒音低減構造
２  制振層
３  拘束層
４  接合層
５，６  固定部材
７  防音層
８  吸音層
Ｖ1，Ｖ2  車両
Ｒ1，Ｒ2  軌道
Ｅ  高架橋
Ｅ1  床版
Ｅ2  橋脚
Ｅ3  床版下面（下面）
【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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