(57)【要約】      （修正有）【課題】ＦＲＰ製防音壁のパネル部がコインシデンス周波数による音響透過損失の局所低下の影響を受けずに、最小限の単位面積当たり重量で必要な音響透過損失を満足し、さらに軽量性を最大限発揮できるＦＲＰ製防音壁を提供する。【解決手段】防音部２と、防音部２の下部に設けられた建築物躯体１４への取付部３を有するＦＲＰ製防音壁１であって、防音部２は少なくともパネル部４を有し、パネル部４の単位面積当たりの重量が５ｋｇ／ｍ２以上１０ｋｇ／ｍ２未満である。【選択図】図２
2013204234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
防音部と、該防音部の下部に設けられた建築物躯体への取付部を有するＦＲＰ製防音壁であって、前記防音部は少なくともパネル部を有し、前記パネル部の単位面積当たりの重量が５ｋｇ／ｍ２以上１０ｋｇ／ｍ２未満であることを特徴とする防音壁。
【請求項２】
前記防音部の少なくとも片面側に設けられたスティフナが少なくとも防音壁高さ方向に設けられ、前記スティフナの防音壁幅方向の間隔が２００〜５００ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の防音壁。
【請求項３】
防音壁高さ方向に設けられた前記スティフナが前記取付部から延設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の防音壁。
【請求項４】
前記パネル部が心材と、該心材の両面側に位置するＦＲＰ製スキン材で構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の防音壁。
【請求項５】
前記心材が比重０．１〜０．５の木質材料であることを特徴とする請求項４に記載の防音壁。
【請求項６】
前記心材が比重０．０１〜０．０５の発泡プラスチックで、かつ前記心材の両面側に位置する２枚のＦＲＰスキン材を連結するリブが少なくとも防音壁高さ方向に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の防音壁。
【請求項７】
前記パネル部が中実のＦＲＰ板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の防音壁。
【請求項８】
前記パネル部が間隔をおいて並行に配置された２枚のＦＲＰ板であることを特徴とする請求項１に記載の防音壁。
【請求項９】
前記２枚のＦＲＰ板を連結するリブが少なくとも防音壁高さ方向に設けられ、該リブの防音壁幅方向の間隔が２００〜５００ｍｍであることを特徴とする請求項８に記載の防音壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車や車両の走行に伴う騒音を遮音、吸音するために、鉄道沿線や道路の高架橋等に併設される防音壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道や道路の高架橋等に設置される防音壁は、安価な場所打ち鉄筋コンクリート製の防音壁が設置されてきた。場所打ち鉄筋コンクリートは、骨材である砂利や砂を均一に分散できず、強度のばらつきが大きくなるという問題がある。特に骨材に海砂を使用したものは塩化物イオン濃度が高くなり、中性化が促進され、鉄筋に錆びが発生して膨張してコンクリートに亀裂が入り、過去に多くの剥落事故が発生し、社会問題にもなった。
【０００３】
これに対し、例えば特許文献１に示されるように、工場で均質なコンクリート製防音壁（プレキャストコンクリート製防音壁）をあらかじめ製造し、施工現場に運び込んで直接設置することにより、現場での設置工事を短期間で行うことが可能となった。しかしながら、プレキャストコンクリート製防音壁は重量物であるが故に、運搬と取付けの際には、取付場所に重機類と専用の取付機械の搬入が必須である。また、施工現場まで製品を運送する際、重量物であるが故に、トラック等の荷台スペースには余裕があるものの、積載量はトラックの最大積載量により決まり、輸送効率が非常に悪いという問題点がある。
【０００４】
これに対し、最近では特許文献２、３に記載されるような、より軽量な素材、例えば繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を用いた軽量の防音壁が採用される例が増えてきている。このような軽量の防音壁は、軽量性故の取付工事の容易さに加え、上述の場所打ち鉄筋コンクリートのような経年劣化の問題もなく、保守の簡素化が図れるという利点もあり、今後も採用例が増加するものと思われる。
【０００５】
繊維強化プラスチックはコンクリート材料に対して比強度（重量当たりの強度）が高いため、防音壁に必要な風荷重に対する強度をコンクリートよりはるかに少ない重量で確保することができる。一方、防音壁に必要な遮音性能、すなわち音響透過損失（一般的に４００Ｈｚで２５ｄＢ以上、１，０００Ｈｚで３０ｄＢ以上）を確保するためには、一般的には質量則に基づいて、ある程度の面密度（単位面積当たりの重量）を保有していなければならない。
【０００６】
繊維強化プラスチックを用いた防音壁の場合、強度を確保するために必要な重量よりも、遮音性能すなわち音響透過損失を確保するために必要な、質量則に基づき設計した重量の方が大きくなり、結果として材料比強度の高さを最大限生かした軽量化は困難という問題があった。
【０００７】
さらに、音響透過損失は単純な平板構造では質量則に基づき予測可能であるが、実際にはある周波数（コインシデンス周波数）において局所的に音響透過損失が低下するコインシデンス効果と呼ばれる現象が起こる。コインシデンス周波数は単純な平板では予測することが可能であるが、補強リブなどを含む複雑な形状では厳密に予測することが困難である。そのため、補強リブを含む平板などの複雑な形状の音響透過損失は、まず平板部分の面密度を質量則に基づき概略設計した後、補強リブなどの剛性アップによるコインシデンス周波数の低周波数側への遷移を予測し、再度、平板部分の面密度を安全をみて見直すことが必要であった。また、さらには実験で検証するという手間の掛かる作業であった。
【０００８】
このように従来、コインシデンス周波数の厳密な予測が困難なことから、面密度設計は安全を考慮して質量則に基づき行うことが多く、防音パネル部の面密度は、特許文献２においては１０〜６０ｋｇ／ｍ２、特許文献３においては１７ｋｇ／ｍ２以上と非常に大きな値が必要となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−０４０６２０号公報
【特許文献２】特開２００７−２３９３１９号公報
【特許文献３】特開２０１０−０７１０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、ＦＲＰ製防音壁の一般的な構造である防音パネル部に補強リブやスティフナが設けられた構造において、防音パネル部の単位面積当たりの重量と、剛性が音響透過損失におけるコインシデンス限界周波数に与える影響を実験で確認することにより、必要な音響透過損失を満足する最小限の単位面積当たり重量となる、ＦＲＰ製防音壁を提供することにある。すなわち、必要最小限の遮音性能を維持しながら、軽量性を最大限に発揮できるＦＲＰ製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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に関わる防音壁用は以下の構成からなる。すなわち、
（１）防音部と、該防音部の下部に設けられた建築物躯体への取付部を有するＦＲＰ製防音壁であって、前記防音部は少なくともパネル部を有し、前記パネル部の単位面積当たりの重量が５ｋｇ／ｍ２以上１０ｋｇ／ｍ２未満であることを特徴とする防音壁。
（２）前記防音部の少なくとも片面側に設けられたスティフナが少なくとも防音壁高さ方向に設けられ、前記スティフナの防音壁幅方向の間隔が２００〜５００ｍｍであることを特徴とする（１）に記載の防音壁。
（３）防音壁高さ方向に設けられた前記スティフナが前記取付部から延設されていることを特徴とする（１）または（２）に記載の防音壁。
（４）前記パネル部が心材と、該心材の両面側に位置するＦＲＰ製スキン材で構成されることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の防音壁。
（５）前記心材が比重０．１〜０．５の木質材料であることを特徴とする（４）に記載の防音壁。
（６）前記心材が比重０．０１〜０．０５の発泡プラスチックで、かつ前記心材の両面側に位置する２枚のＦＲＰスキン材を連結するリブが少なくとも防音壁高さ方向に設けられていることを特徴とする（４）に記載の防音壁。
（７）前記パネル部が中実のＦＲＰ板であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の防音壁。
（８）前記パネル部が間隔をおいて並行に配置された２枚のＦＲＰ板であることを特徴とする（１）に記載の防音壁。
（９）前記２枚のＦＲＰ板を連結するリブが少なくとも防音壁高さ方向に設けられ、該リブの防音壁幅方向の間隔が２００〜５００ｍｍであることを特徴とする（８）に記載の防音壁。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、必要な遮音性能を確保しながら軽量性を最大限発揮できるＦＲＰ製防音壁を提供することができる。さらに、使用材料を最小化することができるため、製造コストの安いＦＲＰ製防音壁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施態様に関わる防音壁の斜視図である。
【図２】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３】図２の防音壁のＡ−Ａ矢視の横断面図である。
【図４】図２の防音壁のＢ−Ｂ矢視の縦断面図である。
【図５】図４の防音壁の取付部近傍の部分拡大図である。
【図６】本発明の他の実施態様に関わる防音壁の横断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施態様に関わる防音壁の横断面図である。
【図８】本発明のさらに他の実施態様に関わる防音壁の斜視図である。
【図９】図８の防音壁のＡ−Ａ矢視の横断面図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施態様に関わる防音壁の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の望ましい実施形態の例を、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施態様に関わる防音壁の斜視図であり、図２は図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３は図２の防音壁のＡ−Ａ矢視の横断面図である。図４は図２の防音壁のＢ−Ｂ矢視の縦断面図である。図５は図４の防音壁の取付部近傍の部分拡大図である。
【００１６】
図１において、本発明の防音壁１は、防音部２と、防音部２の下部に設けられた建築物躯体１４への取付部３とからなる。防音部２はパネル部４を有し、防音部２の片面側にはスティフナ５が設けられ、該スティフナ５は取付部３から延設され、防音壁高さ方向に延びている。パネル部４は心材９と、心材９の両面側に位置するＦＲＰ製スキン材８ａ、８ｂとから構成されている。
【００１７】
防音部２は、列車や車両の走行に伴う騒音を遮音、吸音するために、少なくとも４００Ｈｚで２５ｄＢ以上、かつ１，０００Ｈｚで３０ｄＢ以上の音響透過損失を持つ必要がある。音響透過損失は音の周波数をｆ（Ｈｚ）、材料の面密度をｍ（ｋｇ／ｍ２）として、（イ）式で表される音場入射の質量則と呼ばれる式で近似的に求めることができる。
【００１８】
【数１】
2013204234.tif 000003
【００１９】
（イ）式によれば、４００Ｈｚで２５ｄＢ以上かつ１，０００Ｈｚで３０ｄＢ以上の音響透過損失を得るには最低でも面密度１２ｋｇ／ｍ２以上が必要となる。しかし、実際にはある周波数において局所的に音響透過損失が低下するコインシデンス効果と呼ばれる現象が起こる。コインシデンス効果はある板に入射角θで平面波が入射したとき、板上に発生した屈曲波の伝播速度と空気中の音の伝播速度が一致すると、入射音が効率よく反対側に伝播する現象である。したがって、面密度１２ｋｇ／ｍ２が確保されていたとしても、コインシデンス周波数が４００Ｈｚ、１，０００Ｈｚ近傍にある場合、前述の要求される音響透過損失を満足できないことになる。ここで、コインシデンス効果が生じる最も低い周波数をコインシデンス限界周波数ｆｃ（Ｈｚ）といい、（ロ）式で求められる。
【００２０】
【数２】
2013204234.tif 000004
【００２１】
ここで、Ｃは音速（ｍ／ｓ）、ｔは板の厚さ（ｍ）、ρは板の密度（ｋｇ／ｍ３）、Ｅは板の縦弾性係数（Ｎ／ｍ２）である。
【００２２】
特許文献３に記載の面密度１０〜６０ｋｇ／ｍ２に含まれる、パネル部が心材と該心材の両面側に位置するＦＲＰスキン材で構成される面密度１５．７ｋｇ／ｍ２のサンドイッチ構造の音響透過損失を計算することとする。例えば、心材が厚み３１ｍｍ、密度３００ｋｇ／ｍ３、縦弾性係数２．７×１０６Ｎ／ｍ２の木材で、ＦＲＰスキン材が厚み２ｍｍ、密度１，６００ｋｇ／ｍ３、縦弾性係数１．１×１０１０Ｎ／ｍ２とすると、サンドイッチ構造としての厚み３５ｍｍ、見かけ密度４４８ｋｇ／ｍ３、見かけ縦弾性係数４．２３×１０９Ｎ／ｍ２となる。このサンドイッチ構造の面密度１５．７ｋｇ／ｍ２でコインシデンス限界周波数ｆｃは（ロ）式から、ｆｃ  ＝  ６０９Ｈｚとなる。本構成において、式（イ）の質量則から求めた音響透過損失は３００Ｈｚで２８ｄＢ、１，０００Ｈｚで３５．９ｄＢとなるものの、コインシデンス限界周波数ｆｃ＝６０９Ｈｚ周辺の周波数帯において局所的に音響透過過失の低下が起こるため、１，０００Ｈｚにおいては必要音響透過損失値ぎりぎりの３０ｄＢまで低下することとなる。
【００２３】
このように音響透過損失はコインシデンス周波数周辺の周波数帯において局所低下するため、必要音響透過損失を満足するのに必要な面密度は、質量則で求めた面密度よりも大きな値となる。
【００２４】
（イ）式によると、パネル部の面密度（単位面積当たりの重量）が大きいほど音響透過損失は大きくなる。一方、（ロ）式によると、厚さ、ヤング率が大きいほどコインシデンス周波数が小さくなる。一般的に同一材料では面密度が大きくなると、厚さも大きくなることから、面密度を大きくして、質量則に基づく音響透過損失を大きくしても、コインシデンス周波数が低周波数側に遷移するため、必要な音響透過損失を満足できないことになる。
【００２５】
上述の問題を解決するため、本発明においては、パネル部４の面密度を５ｋｇ／ｍ２以上１０ｋｇ／ｍ２未満とした。これによりコインシデンス限界周波数を１，０００Ｈｚ以上とすることができ、必要な音響透過損失を得るのに最小限の面密度とすることができる。面密度が５ｋｇ／ｍ２未満では、パネル部４の厚さが小さくなりすぎ、曲げ剛性が小さくなり、防音壁１に必要な風荷重に耐えうる強度を確保できなくなる。面密度が１０ｋｇ／ｍ２以上ではパネル部４の厚さが大きくなり、コインシデンス周波数が低くなり、必要な音響透過損失を確保できなくなる。
【００２６】
また、防音壁１は風荷重に対する強度を確保するため、防音部２の少なくとも片面側にはパネル部４を補強するスティフナ５が少なくとも防音壁１の高さ方向に設けられている。前述の通り、パネル部４の面密度を５ｋｇ／ｍ２以上１０ｋｇ／ｍ２未満とし、かつ風荷重に対する十分な強度を確保するためには、スティフナ５の防音壁１幅方向の間隔Ｐ１は２００〜５００ｍｍであることが好ましい。スティフナ５の防音壁１の幅方向の間隔が２００ｍｍ未満では防音壁１の製造コストが高くなるという問題がある。５００ｍｍを越えると、パネル部４の厚さが十分大きくないために、曲げ剛性が小さくなり、風荷重に対する耐力を確保できなくなる。
【００２７】
また、スティフナ５の幅Ｗ１は１０〜１００ｍｍであることが好ましい。スティフナ５の幅Ｗ１が１０ｍｍ未満では防音部２が風荷重を受けた際にスティフナ５が座屈を起こしやすくなり、パネル部４を補強する役割を持たなくなるという問題がある。１００ｍｍを越えると、スティフナ５を構成する材料使用量が増え、コストが高くなり、さらには本発明の課題である軽量化を最大限に発揮できなくなるという問題がある。
【００２８】
図５に示すように、防音壁１は、取付部３に設けられた取付孔７を建築物躯体１４に予め埋設されたアンカーボルト１５に通し、座金プレート１８、平座金１９、緩み止めナット２０で固定する。防音壁１は防音部２が受けた風荷重を取付部３を介して建築物躯体１４に伝達する必要があり、防音壁１の高さ方向に設けられたスティフナ５は取付部３から延設されていることが防音部２から取付部３に荷重を効率的に伝達できるため、好ましい。
【００２９】
パネル部４は、図３に示すように心材９と、心材９の両面側に位置するＦＲＰ製スキン材８ａ、８ｂで構成されるサンドイッチ構造とすることが好ましい。サンドイッチ構造とは、薄肉で縦弾性係数の高い２枚の表面板と、それに挟まれた軽量な心材からなる積層構造体であり、軽量で曲げ剛性の高い構造体を得ることができる。また、表面板を構成する材料コストが高い場合は、表面板を薄肉化できるため、材料コストを小さくできるメリットもある。このように、パネル部４をサンドイッチ構造とすることにより、軽量でかつ、風荷重に対する十分な強度を保持することができる。
【００３０】
サンドイッチ構造における心材９は、曲げ変形に対し、心材９の両面側に位置する２枚のＦＲＰスキン材８ａ、８ｂが相対的にずれないように保持する働きがあり、軽量でかつ、横弾性係数の高い材料であることが好ましく、比重０．１〜０．５の木質材料であることが好ましい。比重０．５を越えると、横弾性係数は十分に大きな値を確保することができるが、本来のサンドイッチ構造のメリットである軽量性が失われる。比重０．１未満の木質材料は軽量性は確保できるが、入手が困難であり、コストが高いというデメリットがある。
【００３１】
ＦＲＰスキン材８ａ、８ｂ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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
前記ＦＲＰスキン材８ａ、８ｂ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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
図６は本発明の他の実施態様に関わる防音壁の横断面図である。本実施態様においても、防音部２は少なくともパネル部４を有し、防音部２の少なくとも片面側には少なくとも防音壁１の高さ方向に延びるスティフナ５が設けられ、スティフナ５は取付部３から延設されている。パネル部４は心材９と、心材９の両面側に位置するＦＲＰ製スキン材８ａ、８ｂとから構成され、心材９には、比重０．０１〜０．０５の発泡プラスチックを用いることができる。本実施態様においても、パネル部４の面密度を５ｋｇ／ｍ２以上１０ｋｇ／ｍ２未満とすることが重要である。さらに、風荷重に対する十分な強度を確保するため、スティフナ５の防音壁１幅方向の間隔Ｐ２は２００〜５００ｍｍであることが好ましい。本実施態様においても、スティフナ５の幅Ｗ２は１０〜１００ｍｍであることが好ましい。スティフナ５の幅Ｗ２が１０ｍｍ未満では防音部２が風荷重を受けた際にスティフナ５が座屈を起こしやすくなり、パネル部４を補強する役割を持たなくなるという問題がある。１００ｍｍを越えると、スティフナ５を構成する材料使用量が増え、コストが高くなるり、さらには本発明の課題である軽量化を最大限に発揮できなくなるという問題がある。
【００３８】
心材９に用いる発泡プラスチックは横弾性係数が小さく、心材９の両面側に位置する２枚のＦＲＰスキン材８ａ、８ｂが相対的にずれないように保持する働きが小さいため、２枚のＦＲＰスキン材８ａ、８ｂを連結する補助リブ１０が設けられている。
【００３９】
発泡プラスチックの材質としては、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。また、補助リブ１０はパネル部４のせん断変形を防止するものであるから、ＦＲＰスキン材８ａ、８ｂと一体化されていることが好ましい。
【００４０】
補助リブ１０の材質は、ＦＲＰスキン材８ａ、８ｂとの接着性が良好なＦＲＰ製であることが好ましい。この補助リブ１０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、ＦＲＰスキン材８ａ、８ｂ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り、特に、マトリクス樹脂は、ＦＲＰスキン材８ａ、８ｂとの接着性が良好なものとするため、ＦＲＰスキン材８ａ、８ｂと同一マトリクス樹脂であることが好ましい。
【００４１】
補助リブ１０とＦＲＰスキン材８ａ、８ｂを一体化する方法としては、補助リブ１０およびＦＲＰスキン材８ａ、８ｂ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、補助リブ１０およびＦＲＰスキン材８ａ、８ｂ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。
【００４２】
図７は、本発明のさらに他の実施態様に係る防音壁の横断面図である。図７において、パネル部４は中実ＦＲＰ板１２で構成されている。中実ＦＲＰ板１２は前記ＦＲＰスキン材８ａ、８ｂと同一の材料を使用することができる。本実施態様においても、パネル部４の面密度を５ｋｇ／ｍ２以上１０ｋｇ／ｍ２未満とすることが重要である。さらに、風荷重に対する十分な強度を確保するため、スティフナ５の防音壁１幅方向の間隔Ｐ３は２００〜５００ｍｍであることが好ましい。
【００４３】
本実施態様においても、スティフナ５の幅Ｗ３は１０〜１００ｍｍであることが好ましい。スティフナ５の幅Ｗ３が１０ｍｍ未満では防音部２が風荷重を受けた際にスティフナ５が座屈を起こしやすくなり、パネル部４を補強する役割を持たなくなるという問題がある。１００ｍｍを越えると、スティフナ５を構成する材料使用量が増え、コストが高くなるという問題がある。
【００４４】
図８は、本発明のさらに他の実施態様に係る防音壁の斜視図である。図９は図８の防音壁のＡ−Ａ矢視の横断面図である。図８のパネル部４は、図９のように間隔をおいて並行に配置された２枚のＦＲＰ板１３ａ、１３ｂとから構成され、２枚のＦＲＰ板１３ａ、１３ｂを連結するリブ１１が少なくとも防音壁高さ方向に設けられている。２枚のＦＲＰ板１３ａ、１３ｂおよびリブ１１で囲まれた部分は空洞となっている。
【００４５】
本実施態様においては、２枚のＦＲＰ板１３ａ、１３ｂを５０ｍｍ〜２５０ｍｍの範囲で十分離して配置することで、風荷重に対する十分な曲げ剛性を確保しており、本実施態様においては、防音部２を補強するスティフナは不要である。リブ１１は２枚のＦＲＰ板１３ａ、１３ｂが相対的にずれないように保持する働きを有している。本実施態様においても、パネル部４の面密度を５ｋｇ／ｍ２以上１０ｋｇ／ｍ２未満とすることが重要である。ここでパネル部４の面密度は、パネル部４を垂直な方向に貫通する２枚のＦＲＰ板１３ａ、１３ｂのそれぞれの面密度の合計である。さらに、風荷重に対する十分な強度を確保するため、リブ１１の防音壁１幅方向の間隔Ｐ４は２００〜５００ｍｍであることが好ましい。
【００４６】
本実施態様は、２枚の板を二重にした二重壁と呼ばれる構造で、壁の厚さを単純に２倍にするよりも優れた透過損失を得ることができる。二重壁構造においては、２枚の板それぞれのコインシデンス周波数ｆｃが同じ周波数に集中すると、音響透過損失が大きく低下する傾向がある。これを防止するために、（ロ）式に基づき、本実施態様において、２枚のＦＲＰ板１３ａ、１３ｂの厚みｔａ、ｔｂ（ｍｍ）、密度ρａ、ρｂ（ｋｇ／ｍ３）、縦弾性係数Ｅａ、Ｅｂ（Ｎ／ｍ２）としたとき、（ハ）式を満足するようにすることで、２枚のＦＲＰ板１３ａ、１３ｂのコインシデンス周波数が集中しないようにすることができる。
【００４７】
【数３】
2013204234.tif 000005
【００４８】
図１０は、本発明のさらに他の実施態様に関わる防音壁の斜視図である。本実施態様においては、防音部２の片方に、パネル部４を補強するスティフナ５が防音壁１の高さ方向に設けられ、さらに防音壁１の幅方向に延びるスティフナ６が設けられている。本実施態様においても、スティフナ５の防音壁１の幅方向の間隔Ｐ５は２００〜５００ｍｍであることが好ましい。パネル部４の面密度は５ｋｇ／ｍ２以上１０ｋｇ／ｍ２未満であることが重要である。
【実施例】
【００４９】
本発明の実施例について説明する。
【００５０】
［実施例１］
（１）最初に防音壁１のパネル部４として、以下に示す心材９とＦＲＰスキン材８ａ、８ｂとからなるサンドイッチ構造の板状部材を製作した。なお、ＦＲＰスキン材８ａ、８ｂの補強繊維にはガラス・チョップド・ストランド・マット基材（目付２２５ｇ／ｍ２）、ガラス・クロス基材（目付６００ｇ／ｍ２）を、マトリクス樹脂には不飽和ポリエステル樹脂を使用した。
・心材９            ：厚み６ｍｍ、密度３００ｋｇ／ｍ３、縦弾性係数２．７×１０６Ｎ／ｍ２
・ＦＲＰスキン材８ａ：厚み２ｍｍ、密度１，５６４ｋｇ／ｍ３、縦弾性係数１．０×１０１０Ｎ／ｍ２
・ＦＲＰスキン材８ｂ：厚み１．５ｍｍ、密度１，５８８ｋｇ／ｍ３、縦弾性係数１．０×１０１０Ｎ／ｍ２
・サンドイッチ構造板状部材：厚み９．５ｍｍ、見かけ密度７６５ｋｇ／ｍ３、見かけ縦弾性係数９．４４×１０９Ｎ／ｍ２、面密度７．２ｋｇ／ｍ２
（２）上記（１）のサンドイッチ構造板状部材について、（ロ）式よりコインシデンス限界周波数ｆｃ（Ｈｚ）を計算すると、ｆｃ＝１，９７４Ｈｚであった。ここで、音速Ｃ（ｍ／ｓ）は気温２０℃の音速３４３．４ｍ／ｓとした。
（３）上記（１）で製作したサンドイッチ構造板状部材からなるパネル部４に、ＦＲＰからなるスティフナ５を防音壁１の高さ方向に延びるように２次成形により一体化し、防音部２を形成した。さらにＦＲＰからなる取付部３を、同様に２次成形により防音部２の下部に一体化し、本発明の防音壁１を得た。
【００５１】
上記のようにして得られた本発明の防音壁１は高さ２ｍ、幅２ｍ、スティフナ５の防音壁１の幅方向の間隔Ｐ１＝３５０ｍｍ、スティフナ幅Ｗ１＝５０ｍｍであった。また、パネル部４の面密度は７．２ｋｇ／ｍ２であった。
【００５２】
防音壁１の取付部３を堅牢な架台に取り付け、周囲をコンクリート製の枠体で覆い、音響透過損失を測定した。防音壁に要求される音響透過損失３００Ｈｚで２５ｄＢ以上、１，０００Ｈｚで３０ｄＢ以上に対し、測定結果は、３００Ｈｚで２５ｄＢ、１，０００Ｈｚで３０ｄＢであり、要求される音響透過損失を満足することができた。また、コインシデンス限界周波数ｆｃは計算値に非常に近い２，０００Ｈｚであった。
【００５３】
このように、パネル部４の面密度７．２ｋｇ／ｍ２は、特許文献２に記載の１０〜６０ｋｇ／ｍ２、特許文献３に記載の１７ｋｇ／ｍ２以上に対し、大きく削減することができた。また、パネル部４の使用材料削減が可能となり、パネル部４の面密度１５．７ｋｇ／ｍ２の防音壁に対し、製造コストは５〜１０％削減が、重量は１０〜２０％軽量化が可能となった。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、列車や車両の走行に伴う騒音を遮音、吸音するために、鉄道沿線や道路の高架橋等に併設される防音壁に適用できる。
【符号の説明】
【００５５】
１：防音壁
２：防音部
３：取付部
４：パネル部
５、６：スティフナ
７：取付孔
８ａ、８ｂ：ＦＲＰスキン材
９：心材
１０：補助リブ
１１：リブ
１２：中実ＦＲＰ板
１３ａ、１３ｂ：ＦＲＰ板
１４：建築物躯体
１５：アンカーボルト
１６：せき止め材
１７：充填材
１８：座金プレート
１９：平座金
２０：緩み止めナット
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５：スティフナの防音壁幅方向の間隔
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３：スティフナの幅
【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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