(57)【要約】  【課題】高い吸音率が得られるとともに、卓越している周波数が交通騒音の主要周波数帯の範囲であり、かつ取付作業が簡便に行えるコンクリート製吸音構造物を安価に提供する。  【解決手段】コンクリート製の壁体２０に取り付けられたポーラスコンクリートパネル３０であって、該ポーラスコンクリートパネル３０には複数の取付金具３１を埋め込んでそれぞれの先端部を背面へ突出させてあり、一方、前記壁体２０には、前記ポーラスコンクリートパネル３０に埋め込まれた複数の取付金具３１に対応する位置に、それぞれの取付金具３１を遊挿できる挿入穴２１を穿設するとともに、前記ポーラスコンクリートパネル３０を埋設できる凹部２２を形成し、かつ、ポーラスコンクリートパネル３０を接着剤にて前記壁体２０に接着したときにポーラスコンクリートパネル３０の表面と壁体２０の表面がほぼ同一面となるように形成した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート製の壁体に取り付けられたポーラスコンクリートパネルであって、該ポーラスコンクリートパネルには複数の取付金具を埋め込んでそれぞれの先端部を背面へ突出させてあり、
一方、前記壁体には、前記ポーラスコンクリートパネルに埋め込まれた複数の取付金具に対応する位置に、それぞれの取付金具を遊挿できる挿入穴を穿設するとともに、前記ポーラスコンクリートパネルを埋設できる凹部を形成し、かつ、ポーラスコンクリートパネルを接着剤にて前記壁体に接着したときにポーラスコンクリートパネルの表面と壁体の表面がほぼ同一面となるように形成したことを特徴とするコンクリート製吸音構造物。
【請求項２】
上記壁体の挿入穴には予め定着剤を充填しておき、該挿入穴へ上記ポーラスコンクリートパネルに埋め込まれた取付金具を遊挿して固定できるように形成したことを特徴とする請求項１記載のコンクリート製吸音構造物。
【請求項３】
上記壁体に設けられた凹部と上記ポーラスコンクリートパネルの下端部と間にライナーを介装し、さらに、壁体の凹部とポーラスコンクリートパネルの周縁部と隙間に弾性シーリング材を充填したことを特徴とする請求項１または２記載のコンクリート製吸音構造物。
【請求項４】
上記壁体の凹部に複数のポーラスコンクリートパネルを連続して取り付けたことを特徴とする請求項１，２または３記載のコンクリート製吸音構造物。
【請求項５】
上記ポーラスコンクリートパネルは、空隙率が24〜40％、厚さが30〜60mmであり、吸音率の卓越周波数が600〜3000Hzの範囲内、好ましくは1000Hz近傍としたことを特徴とする請求項１記載のコンクリート製吸音構造物。
【請求項６】
上記ポーラスコンクリートパネルは、砕石が1300〜1900 kg/m3、砂が0〜200 kg/m3、セメントが200〜400 kg/m3、シリカヒュームが0〜60 kg/m3、遅延剤が0〜0.5 kg/m3、増粘剤が0〜0.5 kg/m3、減水剤が0.3〜6.0 kg/m3、水が30〜120 kg/m3の配合比率で形成したことを特徴とする請求項１記載のコンクリート製吸音構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート製吸音構造物に関するものであり、特に、吸音版としてポーラスコンクリートを使用したコンクリート製吸音構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポーラスコンクリートは、透水性および保水性が良好であることから、河川などの法面を保護する植生ブロックに利用されている。例えば、外形がほぼ直方体状のポーラスコンクリートからなり、前壁、後壁、３以上の連結壁および上下に貫通する中空部を備え、上面には、階段状に積重する上側ブロックの前壁下縁に当接する横行突条と、横行突条より前面側を覆う天蓋とを備え、前壁前面に擬石状突起を形成した植生ブロックが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、道路や駐車場などに敷設される舗装に使用されることも多い。例えば、基層コンクリートと、該基層コンクリート表面に塗布された付着材と、該付着材の上に敷設されたポーラスコンクリートとからなる排水性コンクリート舗装が知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
一方、交通騒音対策として、道路や鉄道の沿線には防音壁が設置されているが、従来は防音壁の素材として、合成樹脂、金属、セラミックス、グラスウールやロックウールなどが用いられていた。近年、コンクリート製の壁体に吸音版としてポーラスコンクリートパネルを取り付けた構成も利用されてきている。例えば、ポーラスコンクリート板の裏面に貯気空間（連続空隙）を内包する凹部を形成し、ポーラスコンクリート板の表面に貯気空間に連通する孔を形成し、ポーラスコンクリート板の裏面に鉄筋コンクリート板を、貯気空間を閉塞するように装着した吸音版が知られている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００１−３２２９８号公報
【特許文献２】特開２００２−３１７４０３号公報
【特許文献３】特開平８−１３６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ポーラスコンクリートは、特許文献１および特許文献２に記載されているように、現在は一般的なコンクリートとして広く用いられている。防音壁などの遮音や吸音を目的とする構造物に関しては、従来の合成樹脂、金属、セラミックスなどの素材を使用したものは、コストが高いという欠点がある。
【０００６】
その中で、金属製の吸音版は雨水などによって錆が発生し、美観が損なわれるという不具合がある。セラミックスの吸音版は、強度が大きいが耐衝撃性が低く、高価であるため、きわめてコスト高となる。また、グラスウールやロックウールの吸音版は、比較的安価であるが水に弱く、水分を含むと吸音率が変化する。
【０００７】
特許文献３記載の発明は、吸音版としてポーラスコンクリート板を取り付けたことにより、従来の素材を用いた構造物と比べて吸音効果の向上が期待できる。しかし、交通騒音の主要周波数帯に必ずしも一致しているわけではなく、より一層の吸音効果が望まれる。
【０００８】
そこで、高い吸音率が得られるとともに、卓越している周波数が交通騒音の主要周波数帯の範囲であり、かつ取付作業が簡便に行えるコンクリート製吸音構造物を安価に提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、コンクリート製の壁体に取り付けられたポーラスコンクリートパネルであって、該ポーラスコンクリートパネルには複数の取付金具を埋め込んでそれぞれの先端部を背面へ突出させてあり、一方、前記壁体には、前記ポーラスコンクリートパネルに埋め込まれた複数の取付金具に対応する位置に、それぞれの取付金具を遊挿できる挿入穴を穿設するとともに、前記ポーラスコンクリートパネルを埋設できる凹部を形成し、かつ、ポーラスコンクリートパネルを接着剤にて前記壁体に接着したときにポーラスコンクリートパネルの表面と壁体の表面がほぼ同一面となるように形成したことを特徴とするコンクリート製吸音構造物を提供する。
【００１０】
この構成によれば、ポーラスコンクリートパネルの背面に突出した取付金具を、コンクリート製の壁体に穿設された挿入穴に挿入し、壁体に形成された凹部にポーラスコンクリートパネルが埋設され、該ポーラスコンクリートパネルを接着剤にて壁体に接着する。この接着状態で、ポーラスコンクリートパネルの表面と壁体の表面がほぼ同一面となる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、上記壁体の挿入穴には予め定着剤を充填しておき、該挿入穴へ上記ポーラスコンクリートパネルに埋め込まれた取付金具を遊挿して固定できるように形成したことを特徴とする請求項１記載のコンクリート製吸音構造物を提供する。
【００１２】
この構成によれば、壁体の挿入穴に充填された定着剤により、ポーラスコンクリートパネルの背面に突出した取付金具が挿入穴内で安定的に保持される。
【００１３】
請求項３記載の発明は、上記壁体に設けられた凹部と上記ポーラスコンクリートパネルの下端部と間にライナーを介装し、さらに、壁体の凹部とポーラスコンクリートパネルの周縁部と隙間に弾性シーリング材を充填したことを特徴とする請求項１または２記載のコンクリート製吸音構造物を提供する。
【００１４】
この構成によれば、ライナーによりポーラスコンクリートパネルの下端部が支承され、壁体の凹部内でポーラスコンクリートパネルの高さが位置決めされる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、上記壁体の凹部に複数のポーラスコンクリートパネルを連続して取り付けたことを特徴とする請求項１，２または３記載のコンクリート製吸音構造物を提供する。
【００１６】
この構成によれば、複数のポーラスコンクリートパネルを連続して壁体の凹部に取り付けることにより、壁体の上下方向および左右方向を任意の寸法に拡張可能となる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、上記ポーラスコンクリートパネルは、空隙率が24〜40％、厚さが30〜60mmであり、吸音率の卓越周波数が600〜3000Hzの範囲内、好ましくは1000Hz近傍としたことを特徴とする請求項１記載のコンクリート製吸音構造物を提供する。
【００１８】
この構成によれば、ポーラスコンクリートパネルの空隙率と厚さと吸音率の卓越周波数を上記のように設定したことにより、主要周波数帯域が1000Hz〜1250Hzである交通騒音が効果的に吸収される。
【００１９】
請求項６記載の発明は、上記ポーラスコンクリートパネルは、砕石が1300〜1900 kg/m3、砂が0〜200 kg/m3、セメントが200〜400 kg/m3、シリカヒュームが0〜60 kg/m3、遅延剤が0〜0.5 kg/m3、増粘剤が0〜0.5 kg/m3、減水剤が0.3〜6.0 kg/m3、水が30〜120 kg/m3の配合比率で形成したことを特徴とする請求項１記載のコンクリート製吸音構造物を提供する。
【００２０】
この構成によれば、ポーラスコンクリートパネルの配合比率を上記のようにしたことにより、吸音率の卓越周波数が750〜1500Hzの範囲内に設定される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のコンクリート製吸音構造物は、上述したように、コンクリート製の壁体に凹部を設けてポーラスコンクリートパネルを埋設し、壁体に穿設した挿入穴へポーラスコンクリートパネルの取付金具を遊挿して固定するので、ポーラスコンクリートパネルを確実に壁体へ取り付けることができる。
【００２２】
また、ポーラスコンクリートパネルは、従来の金属、セラミックスなどの素材に較べて安価であり、かつ、重量も比較的軽量であるため取付作業が簡便であり、吸音構造物のコストダウンに寄与できる。さらに、金属性の吸音版のように錆が発生することがなく、取付金具が表面に露出しないので、美観を損ねることがない。そして、ライナーの介装や弾性シーリングの充填などにより、複数のポーラスコンクリートパネルを取り付けた場合に、各パネルの表面に凹凸あるいは段差が生じることなく、平滑に取付施工ができる。
【００２３】
また、吸音率が卓越している周波数が交通騒音の主要周波数帯である750〜1500Hzの範囲内となるように、ポーラスコンクリートパネルの形状および配合比率を設定したことにより、交通騒音をきわめて効果的に吸音することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係るコンクリート製吸音構造物について、好適な実施例をあげて説明する。高い吸音率が得られるとともに、卓越している周波数が交通騒音の主要周波数帯の範囲であり、かつ取付作業が簡便に行えるコンクリート製吸音構造物を安価に提供するという目的を、コンクリート製の壁体に取り付けられたポーラスコンクリートパネルであって、該ポーラスコンクリートパネルには複数の取付金具を埋め込んでそれぞれの先端部を背面へ突出させてあり、一方、前記壁体には、前記ポーラスコンクリートパネルに埋め込まれた複数の取付金具に対応する位置に、それぞれの取付金具を遊挿できる挿入穴を穿設するとともに、前記ポーラスコンクリートパネルを埋設できる凹部を形成し、かつ、ポーラスコンクリートパネルを接着剤にて前記壁体に接着したときにポーラスコンクリートパネルの表面と壁体の表面がほぼ同一面となるように形成することにより実現した。
【実施例１】
【００２５】
図１〜図４はコンクリート製吸音構造物１０を示し、本実施例では、左右方向（横方向）に長いコンクリート製の壁体２０に、同一形状にユニット化された複数枚のポーラスコンクリートパネル３０を取り付けてコンクリート製吸音構造物１０が構成されている。
【００２６】
前記ポーラスコンクリートパネル３０には複数の取付金具３１を埋め込んである。該取付金具３１はアンカーバーと３１ａと、該アンカーバー３１ａの基端部に取り付けられたインサート３１ｂと、インサート３１ｂに固着された円形のプレート３１ｃとからなり、該プレート３１ｃの円周縁部は外側へ折り返されている。この取付金具３１のインサート３１ｂとプレート３１ｃの部分は前記ポーラスコンクリートパネル３０の中に埋め込まれ、アンカーバー３１ａの先端部がポーラスコンクリートパネル３０の背面から後方へ突出するように取り付けられている。
【００２７】
一方、前記壁体２０には、前記ポーラスコンクリートパネル３０に埋め込まれた複数の取付金具３１に対応する位置に、それぞれの取付金具３１を遊挿できる挿入穴２１を穿設するとともに、前記ポーラスコンクリートパネル３０を埋設できる凹部２２を形成してある。この凹部２２の深さは、前記ポーラスコンクリートパネル３０を接着剤２３にて壁体２０に接着したときに、ポーラスコンクリートパネル３０の表面と壁体２０の表面がほぼ同一面となるように形成されている。
【００２８】
上記壁体２０にポーラスコンクリートパネル３０を取り付ける手順について説明すれば、先ず、前記壁体２０の挿入穴２１に予め定着剤２４を充填しておく。該定着剤２４は、前記ポーラスコンクリートパネル３０に埋め込まれた取付金具３１を固定するためのものである。また、前記壁体２０の凹部２２の底面に適宜間隔でライナー２５を敷設する。該ライナー２５は１つのポーラスコンクリートパネル３０に対して少なくとも２つ敷設し、前記壁体２０の凹部２２とポーラスコンクリートパネル３０の下端部との間に介装されて、ポーラスコンクリートパネル３０と凹部２２間の上下隙間を調整する。該ライナー２５の表面にはバックアップ材２６を装着する。
【００２９】
次に、前記壁体２０の凹部２２の表面または前記ポーラスコンクリートパネル３０の背面に接着剤２３を塗布し、前記取付金具３１のアンカーバー３１ａを前記定着剤２４が充填されている挿入穴２１へ遊挿しつつ、前記壁体２０の凹部２２へポーラスコンクリートパネル３０を接着する。そして、前記凹部２２とポーラスコンクリートパネル３０との隙間に弾性シーリング材２７を充填する。
【００３０】
斯くして、前記壁体２０の凹部２２に前記ポーラスコンクリートパネル３０が埋設された状態に固定され、前述したように、ポーラスコンクリートパネル３０の表面と壁体２０の表面がほぼ同一面となる。同様の手順にて、複数枚のポーラスコンクリートパネル３０を順次凹部２２へ接着固定すれば、コンクリート吸音構造物１０が構築される。
【００３１】
ここで、各部材の形状寸法について説明すれば、本実施例におけるポーラスコンクリートパネル３０は、縦820mm横500mm厚さ40mmのものを使用し、複数枚のポーラスコンクリートパネル３０が左右方向（横方向）に密着して連続的に取り付けられている。また、コンクリート製の壁体２０に設けられている凹部２２は、接着剤２３の塗布厚みを3mmとすれば凹部の深さを43mmにすることにより、ポーラスコンクリートパネル３０の表面と壁体２０の表面がほぼ同一面となる。
【００３２】
前記取付金具３１は、直径13mm長さ120mmで基端部にM12の雄ねじを長さ約30mm設けたアンカーバー３１ａと、該アンカーバー３１ａの雄ねじに螺合するM12の雌ねじを有する長さ30mmのインサート３１ｂと、該インサート３１ｂに固着された直径65mmの縁付きプレート３１ｃとで構成される。該取付金具３１は前記ポーラスコンクリートパネル３０の表面から10mmの位置にプレート３１ｃが埋め込まれ、ポーラスコンクリートパネル３０の背面からアンカーバー３１ａの先端部が約100mm程度の長さで突出している。前記壁体２０に穿設された挿入穴２１は直径40mm深さ110mm程度の丸穴で、該挿入穴２１に前記アンカーバー３１ａの先端部が遊挿されて定着剤２４にて固定される。
【００３３】
また、前記ライナー２５はバックアップ材２６を含めて奥行き33mm高さ15mmであり、その前面に弾性シーリング材２７を充填する。前記凹部２２とポーラスコンクリートパネル３０との隙間で、ライナー２５のない場所は隙間全体に弾性シーリング材２７を充填する。
【００３４】
なお、上記各部材の形状寸法は一例であり、特にこれらの数値に限定されるものではなく、また、前記ポーラスコンクリートパネル３０を左右方向ではなく、上下方向および上下左右方向に連続して設けることもできる。
【００３５】
ここで、上記ポーラスコンクリートパネル３０の吸音効果について説明する。ポーラスコンクリートパネルを使った吸音構造物は、合成樹脂、金属、セラミックスなどを素材とした吸音・防音構造物と較べて、軽量かつ安価で吸音効率もよいことは従来技術の項でも述べたが、吸音率が卓越している周波数が交通騒音の主要周波数帯に一致することが、より一層、吸音効果の向上となる。
【００３６】
交通騒音の周波数スペクトラムは、1000Hz〜1250Hzが卓越しており、400Hz〜4000Hzの音響エネルギーが全音響エネルギーの93％以上を占めていると言われている。本発明のコンクリート製吸音構造物１０に使用するポーラスコンクリートパネル３０は、吸音率の卓越周波数が750〜1500Hzの範囲内に収まるように形成されている。
【００３７】
具体的には、前記ポーラスコンクリートパネル３０は、空隙率が24〜30％、厚さが30〜55mmに形成されている。該ポーラスコンクリートパネル３０を形成する際の配合比率を次表にしめす。
【００３８】
【表１】
2007120200.tif 000003
【００３９】
本実施例では、砕石が1450 kg/m3、砂が0 kg/m3、セメントが240 kg/m3、シリカヒュームが40 kg/m3、エマルジョンが0 kg/m3、レオビルド減水剤が3.8 kg/m3、水が80 kg/m3の配合比率にすることにより、空隙率が24〜30％、厚さが30〜55mmのポーラスコンクリートパネル３０を形成することができる。なお、該ポーラスコンクリートパネルの配合比率は下記の範囲内、すなわち、砕石が1300〜1900 kg/m3、砂が0〜200 kg/m3、セメントが200〜400 kg/m3、シリカヒュームが0〜60 kg/m3、遅延剤が0〜0.5 kg/m3、増粘剤が0〜0.5 kg/m3、減水剤が0.3〜6.0 kg/m3、水が30〜120 kg/m3の配合比率であればよい。そして、種々の空隙率と厚さの異なるポーラスコンクリートパネル３０について、実験室にて吸音率試験を行った。
【００４０】
図５は空隙率24％、図６は空隙率27％、図７は空隙率30％のポーラスコンクリートパネル３０における吸音率グラフである。実験室における結果と実際の路上における結果は必ずしも同一とはならないが、750Hz〜1500Hzの周波数内で空隙率24％〜30％、厚さ40mm〜50mmであれば80％以上の吸音率が得られる結果となった。また、全周波数帯域における騒音低減効果も最良値で約-3db、平均して-1db〜-3dbという結果になった。
【００４１】
このように、本実施例では、吸音率が卓越している周波数が交通騒音の主要周波数帯である750〜1500Hzの範囲内となるように、ポーラスコンクリートパネル３０の形状および配合比率を設定したことにより、交通騒音をきわめて効果的に吸音することができる。また、従来の金属、セラミックスなどの素材に較べて安価であり、かつ、重量も比較的軽量であるため取付作業が簡便であり、吸音構造物のコストダウンに寄与できる。さらに、金属性の吸音版のように錆が発生することがなく、取付金具３１がポーラスコンクリートパネル３０の表面に露出しない。
【００４２】
そして、ライナーの介装や弾性シーリングの充填などにより、複数のポーラスコンクリートパネルを取り付けた場合に、各パネルの表面に凹凸あるいは段差が生じることなく、平滑に取付施工ができるので、例えば既存の壁体に、後付け施工する場合であっても、きわめて容易に施工することができ、しかも、美観を損なうことがない。
【００４３】
なお本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るコンクリート製吸音構造物の正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】図２のＡ部拡大図。
【図４】図２のＢ部拡大図。
【図５】空隙率24%のポーラスコンクリートパネルの吸音特性グラフ。
【図６】空隙率27%のポーラスコンクリートパネルの吸音特性グラフ。
【図７】空隙率30%のポーラスコンクリートパネルの吸音特性グラフ。
【符号の説明】
【００４５】
１０    コンクリート製吸音構造物
２０    壁体
２１    挿入穴
２２    凹部
２３    接着剤
２４    定着剤
２５    ライナー
２６    バックアップ材
２７    弾性シーリング材
３０    ポーラスコンクリートパネル
３１    取付金具
３１ａ  アンカーバー
３１ｂ  インサート
３１ｃ  プレート
【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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【図６】
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【図７】
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