(57)【要約】  【課題】  振動を低減させることができるまくら木構造体であり、振動対策のための作業を大掛かりとすることが無いようにする。  【解決手段】  本発明のまくら木構造体１は、レール１０の下方に配置されるまくら木本体２１と、まくら木本体２１に固定される防振部材２２とが設けられている。防振部材２２は、設置状態で露出する部分に配置されるものであって、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されている。そして、まくら木構造体１では振動を低減することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールの下方に配置されるまくら木本体と、まくら木本体に固定される吸音部材とが設けられ、吸音部材は、設置状態で露出する部分に配置されるものであって、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されているものであることを特徴とするまくら木構造体。
【請求項２】
吸音部材は、板状であって上面に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のまくら木構造体。
【請求項３】
レールの下方に配置される複数のまくら木本体と、まくら木本体に固定される吸音部材とが設けられ、吸音部材は、複数のまくら木本体の上面に配置されるものであって、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されているものであることを特徴とするまくら木構造体。
【請求項４】
吸音部材は長尺板状であって、レールの間に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のまくら木構造体。
【請求項５】
まくら木本体は、長繊維で強化された樹脂成形体であり、吸音部材の成形に用いられる粉状体の繊維及び樹脂は、まくら木本体と同じものが用いられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のまくら木構造体。
【請求項６】
吸音部材の成形に用いられる粉状体の形状は、所定の方向の長さが他の方向の長さに比べて長いものであり、成形された吸音部材には、内部に空隙が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のまくら木構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸音性に優れるまくら木構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
列車などを走行させるための軌道には、レールが設けられている。そして、このレールを設置するためバラストなどの道床上にまくら木を設け、その上にレールを支える方法が用いられている。まくら木には、種々の素材が用いられており、例えば、木材、コンクリート、ガラス繊維強化した樹脂発泡体などである。
レール上を列車が通過する際には振動が発生するが、この振動がまくら木を介して伝達され、騒音の問題などが発生する。そのため、従来より、このような問題の対策が行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載されているまくら木では、内部または表面に粘性体が充填されており、まくら木が振動した場合にも、この振動を粘性体により減衰させることにより、振動や騒音を低減させることができる。
また、まくら木以外の手段を用いて振動を低減させる方法として、軌道を囲むように防音壁を設けたり、また、軌道が敷設されるバラストを従来のものに比べて吸音性に優れるバラストを用いたりしている。
【特許文献１】特開２００４−３３２５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているまくら木では、内部または表面に粘性体が充填させるための加工が必要であり、また、かかる部分が欠落して、まくら木の強度低下をおこすおそれがある。
また、まくら木以外の手段を用いて振動を低減させる方法である、防音壁を設けたり、、吸音性に優れるバラストを用いたりするのは、大掛かりな作業となってしまう。
【０００５】
一方で、繊維補強された樹脂を用いて製作されたまくら木の場合、表面研磨の工程、形状加工の工程、切断の工程など、製造過程などで切削粉や破砕片などが生じる。このようなものの処理は、廃棄物として処理することとなり、環境問題となるおそれがある。そのため、かかる材料を用いることができれば、このような問題も解決することができる。
【０００６】
そこで、本発明は、作業を大掛かりとすることなく、騒音を低減させることができる、まくら木構造体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するための請求項１に記載の発明は、レールの下方に配置されるまくら木本体と、まくら木本体に固定される吸音部材とが設けられ、吸音部材は、設置状態で露出する部分に配置されるものであって、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されているものであることを特徴とするまくら木構造体である。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されている吸音部材を、設置状態で露出する部分にまくら木本体に固定するので、まくら木本体の騒音を低減することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、吸音部材は、板状であって上面に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のまくら木構造体である。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、吸音部材は、板状であって上面に配置されているので、まくら木の吸音を効率的に行うことができる。しかし、上面以外に側面に配置されていても構わない。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、レールの下方に配置される複数のまくら木本体と、まくら木本体に固定される吸音部材とが設けられ、吸音部材は、複数のまくら木本体の上面に配置されるものであって、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されているものであることを特徴とするまくら木構造体である。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されている吸音部材を、複数のまくら木本体の上面に配置されているので、まくら木本体の振動により発生する騒音を低減することができ、吸音部材を歩行板などとして使用することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、吸音部材は長尺板状であって、レールの間に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のまくら木構造体である。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、吸音部材は長尺板状であって、レールの間に配置されているので、防振部材を歩行板として使用しやすい。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、まくら木本体は、長繊維で強化された樹脂成形体であり、吸音部材の成形に用いられる粉状体の繊維及び樹脂は、まくら木本体と同じものが用いられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のまくら木構造体である。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、まくら木本体は、長繊維で強化された樹脂成形体であり、吸音部材の成形に用いられる粉状体の繊維及び樹脂は、まくら木本体と同じものが用いられているので、まくら木本体と吸音部材との接着が行いやすく、また、まくら木本体の製作時に発生する材料を用いて粉状体とすることができ、リサイクル性に優れる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、吸音部材の成形に用いられる粉状体の形状は、所定の方向の長さが他の方向の長さに比べて長いものであり、成形された吸音部材には、内部に空隙が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のまくら木構造体である。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、吸音部材の成形に用いられる粉状体の形状は、所定の方向の長さが他の方向の長さに比べて長いものであり、成形された吸音部材には、内部に空隙が形成されているものであるので、吸音部材の吸音性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のまくら木構造によれば、作業を大掛かりとすることなく、騒音を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態におけるまくら木構造体の敷設された状態で示した斜視図である。図２は、図１のまくら木構造体のバラストを取り除いた状態で示した斜視図である。図３は、本発明の第２の実施形態におけるまくら木構造体を示した斜視図である。図４は、本発明の第３の実施形態におけるまくら木構造体を示した斜視図である。図５は、本発明の第４の実施形態におけるまくら木構造体を示した斜視図である。
【００２１】
本発明の第１の実施形態におけるまくら木構造体１は、図１、図２に示されており、まくら木本体２１と吸音部材２２からなるものである。そして、まくら木構造体１は、バラスト部１３上に設置され、また、まくら木構造体１上に、２本のレール１０が固定されている。
【００２２】
レール１０やバラスト部１３は、通常のものと同様のものが用いられている。そして、まくら木構造体１のまくら木本体２１は、レール１０の下方に配置して、レール１０を支えており、まくら木本体２１の上面２１ａ側でレール１０と固定されている。なお、レール１０とまくら木本体２１との間には、図示しない締結部材（タイプレート）が設けられており、この締結部材によってレール１０とまくら木本体２１とが固定されている。
【００２３】
また、まくら木構造体１は上面２１ａ付近以外がバラスト部１３に埋まる状態で埋設されており、側面２１ｂ、底面２１ｃ、木口面２１ｄはバラスト部１３と接触している。まくら木本体２１は、複数用いられており、通常のものと同様に、レール１０方向に配列している。
【００２４】
まくら木本体２１は長尺状の角柱状であり、通常まくら木として用いられるものが使用されている。まくら木本体２１の材質は、ガラス長繊維で強化されたポリウレタン樹脂製の発泡成形体が用いられており、密度（立方ｃｍ当たりｇ数）が０．７４程度のものを用いることができる。なお、この材質は、特に限定されるものでなく、他の材料を使用することができる。
【００２５】
吸音部材２２は、まくら木本体２１に比べて、騒音を減衰させることが可能なものである。そして、吸音部材２２の形状は長方形状の板状のものが用いられている。
吸音部材２２が固定される位置は、まくら木構造体１の設置状態で露出する部分であり、本実施形態では、まくら木本体２１の上面２１ａである。また、吸音部材２２はまくら木本体２１と固定されている。
そして、各まくら木本体２１は、２本のレール１０と固定されているが、この固定されている部分以外の部分、すなわち、レール１０の軌間の内側の１ヵ所と、軌間の外側の２ヵ所の、合計３ヵ所に吸音部材２２が配置している。
【００２６】
吸音部材２２は、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されるものである。本実施形態で用いられるものは、ガラス繊維を含むポリウレタン樹脂の粉状体であり、まくら木本体２１に用いられる繊維及び樹脂と同じものが用いられている。したがって、まくら木本体２１の製造の際などに発生する不要となる部分を用いて粉状体とすることができる。
【００２７】
吸音部材２２の成形に用いる粉状体は、形状が針状乃至棒状であり、所定の方向の長さが他の方向の長さに比べて長いものである。そして、本実施形態に用いられる粉状体は、長さが約４０ｍｍ、径が約１ｍｍであり、アスペクト比が１０以上である。また、この粉状体は、ガラス長繊維で強化されたポリウレタン樹脂製の発泡成形体を粉砕したものが用いられている。まくら木本体２１の製造工程で発生するものが用いられている。
そして、粉状体のアスペクト比が１０以上のものを用いて吸音部材２２を形成した場合、成形された吸音部材２２に空隙を形成させながら全体の強度を維持することができ、また、吸音性を向上させることができる。
【００２８】
また、吸音部材２２の成形は、上記粉状体にバインダーなどの添加材を添加して、これを金型などの型に充填して、圧縮して行われる。また、この圧縮の際に、金型を加熱して成形を促進させることができる。本実施形態の場合には、添加剤として、ポリオールやＭＤＩ（Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｄｉｐｈｅｎｙｌ Ｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）などのイソシアネートが用いられており、これにより粉状体のポリウレタン樹脂同士を結着させることができる。
吸音部材２２はこのように形成されるので内部に空隙が形成された状態で固定化され、防振性と強度を両立することができる。そして、吸音部材２２の密度（立方ｃｍ当たりｇ数）は０．３〜０．７、好ましくは０．３５〜０．５５とすることにより、吸音性と強度を両立させることができる。
【００２９】
まくら木本体２１と吸音部材２２との固定は、接着剤などが用いられる。本実施形態のまくら木構造体１の場合、防振部材２２の樹脂とまくら木本体２１の樹脂とは同じ材質であるポリウレタン樹脂であるので、接着強度を高強度とすることができる。
まくら木本体２１と吸音部材２２との固定に用いられる接着剤は、特に限定されるものでないが、ウレタン接着剤を用いることができる。そして、この接着剤の粘度は高粘度のものを用いることができ、例えば、１２０００ｍＰａ・ｓ（２０℃）程度のものを用いることができる。なお、まくら木本体２１の吸音部材２２が設けられる部分以外の表面は、アクリルウレタン塗装が行わている。
吸音部材２２は、まくら木本体２１の表面を覆うように配置されているが、吸音部材２２が覆う面積を、上面２１ａの面積に対して２０％以上とすることが望ましい。すなわち、まくら木構造体１を上側から見た場合に、全体の面積に対して２０％以上を占めるように設けられている状態であり、かかる場合には防振性を向上させることができる。
【００３０】
まくら木構造体１では、まくら木本体２１はバラスト部１３に埋設されるが、上面２１ａ側は露出しているので、まくら木本体２１に固定された吸音部材２２はバラスト部１３に接触することが無く、吸音部材２２が摩耗することはない。
【００３１】
まくら木構造体１が使用される場合には、レール１０上を列車などが通過するが、かかる際に振動が発生する。この振動は、列車の車輪からレール１０を介してまくら木本体２１に伝達されるものや、列車の下側から空気を介してまくら木本体２１側へと伝達されるものなどがある。
本実施形態のまくら木構造体１では、レール１０を介してまくら木本体２１に伝達される振動は、まくら木本体２１に固定されている吸音部材２２により騒音が低減し、また、列車の下側から空気を介してまくら木本体２１側へと伝達される騒音は、上面２１ａに配置される吸音部材２２によって遮断されて騒音が低減する。
【００３２】
本発明の第２の実施形態におけるまくら木構造体２は、図３に示されている。そして、まくら木構造体２では、吸音部材３２が、複数のまくら木本体２１の上面２１ａに配置されて固定されているものである。
【００３３】
吸音部材３２は長尺板状であって、その長尺方向をレール１０方向に合わせて配置されており、まくら木本体２１の上に載せられている。そして、まくら木構造体２を用いてレール１０を設置した場合には、上記したまくら木構造体１と同様に、騒音を低減させることができる。また、まくら木構造体２ではレール１０などの点検の際に、吸音部材３２上を歩行することができ、歩行板として使用することができる。
なお、吸音部材３２はレール１０の間以外にも、レール１０の外側に配置することができる。
【００３４】
このように、本実施形態のまくら木構造体２では、吸音性と強度を兼ね備えた吸音部材３２を用いることにより、通常の歩行板を設置する方法と同じ方法で、防振対策を行うことができるので、低コストで、防振対策を行うことができる。
なお、防振部材３２だけでは、歩行の際の強度が低すぎる場合、吸音部材３２の下側などに、補強板を設置することもできる。なお、この補強板は特に限定されることはないが、まくら木本体２１と同様な材質のガラス長繊維で補強したウレタン発泡体やＦＲＰなどの素材を用いることができる。また、通常用いられる歩行板の上に吸音部材３２を配置することもできる。
【００３５】
上記した実施形態のまくら木構造体１、２では、吸音部材２２、３２は上面２１ａのみに設置したが、上面２１ａ以外に露出する部分がある場合には、かかる部分に吸音部材２２を配置することもできる。
例えば、まくら木本体２１がバラスト部１３に埋設されず、鉄橋やコンクリート上に設置される場合、まくら木本体２１は鉄桁やコンクリート上に載せられた状態となり、側面２１ｂや木口面２１ｄは露出する。そのため、図４に示される第３の実施形態におけるまくら木構造体３のように、上面２１ａだけでなく、側面２１ｂや木口面２１ｄにも吸音部材２２を覆うように配置することができる。
【００３６】
上記した実施形態におけるまくら木構造体１、２、３では、吸音部材２２、３２を、後から設置する方法であったが、図５に示されるような第５の実施形態におけるまくら木構造体５を用いることもできる。すなわち、まくら木構造体５は、まくら木本体５１と吸音部材２２とを有しており、まくら木本体５１の上面２１ａ側に吸音部材２２が配置されるようにあらかじめ固定されている。
【００３７】
また、吸音部材２２は、レール１０との締結部分を外した３ヵ所に配置されており、まくら木本体５１と吸音部材２２とは上下方向に積層した状態となっている。
まくら木構造体５のまくら木本体５１の場合には、吸音部材２２が設けられる位置に、凹部５１ａが形成され、この凹部５１ａに吸音部材２２が配置されて固定されている。したがって、まくら木構造体５の全体の形状は、角柱状であり、通常のまくら木と同様な形状である。そして、まくら木構造体５では、通常のまくら木を敷設する方法と同じように作業することができるので作業しやすく、また、使用時には吸音性を高めることができる。
【実施例】
【００３８】
以下の通り、粉状体を用いて吸音部材２２を形成して、吸音性などについて評価した。
径が約１ｍｍ、長さが約４０ｍｍの粉状体を用い、この粉状体と、水酸基価５００ｍｇＫＯＨ／ｇのポリオールと、イソシアネート含有量が３１％のＭＤＩとの比を、それぞれ７０：１３：１７としたものを混合した。そして、全体の厚さが５０ｍｍとなるようにして圧縮成形して吸音部材２２を成形した。この成形された吸音部材２２の密度（立方ｃｍ当たりｇ数）は、約０．４及び０．５となるように、圧縮時の圧力などを調整して成形した。
【００３９】
この２種類の吸音部材２２と、ガラス長繊維で補強したウレタン発泡体（積水化学工業株式会社製ＦＦＵ−７４）、ケンパス木材について、吸音率を測定した。また、２種類の防振部材２２については、曲げ強度、曲げ弾性率、圧縮荷重（比例限界時の荷重及び座屈時の荷重）について測定した。
吸音率の測定は、ＩＳＯ  １０５３４−２に準拠して行った。そして、吸音率は大きいほど振動を吸収するものである。なお、各試料の音の入射方向に、アクリルウレタン塗料を施したものを使用した。
曲げ強度、曲げ弾性率、圧縮荷重の測定は、木材の試験方法であるＪＩＳ  Ｚ  ２１０１に準拠して行った。
【００４０】
図６は吸音率の結果を示したグラフである。また、本発明の防振部材２２の曲げ強度、曲げ弾性率、圧縮荷重の結果については表１に示す。
【００４１】
【表１】
2007063931.tif 000003
【００４２】
図６に示されるように、２種類の防振部材２２は、他の素材に比べて、吸音性が優れている。また、表１に示されるように、曲げ強度、曲げ弾性率、圧縮荷重が優れており、歩行板などに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるまくら木構造体の敷設された状態で示した斜視図である。
【図２】図１のまくら木構造体のバラストを取り除いた状態で示した斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態におけるまくら木構造体を示した斜視図である。
【図４】本発明の第３の実施形態におけるまくら木構造体を示した斜視図である。
【図５】本発明の第４の実施形態におけるまくら木構造体を示した斜視図である。
【図６】吸音率の結果を示したグラフである。
【符号の説明】
【００４４】
１、２、３、５  まくら木構造体
１０  レール
２１、５１  まくら木本体
２１ａ  上面
２２、３２  吸音部材
【図１】
2007063931.tif 000004
【図２】
2007063931.tif 000005
【図３】
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【図４】
2007063931.tif 000007
【図５】
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【図６】
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