(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下枠部材と左右枠部材とによって四角形状に枠組みされた、アルミ又はアルミ合金のフレームと、前記フレームの表面側に装着された吸音板と裏面側に空間部を有し、前記フレームの裏面側をトンネル壁面に取付けて裏面側の空間部を背面空気層とするトンネル内装用吸音パネルであって、前記フレームの表面側に装着される吸音板が、アルミ又はアルミ合金繊維にアルミのチップを絡ませウェブ状にして押圧・加熱し焼結（融着）した、アルミのチップ及び、アルミ又はアルミ合金繊維を含む空隙率が５０〜９０％の焼結不織布であることを特徴とするトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルに係り、特に上下枠部材と左右枠部材とによって四角形状に枠組みされたフレームとその表面側に装着された吸音板と裏面側に空間部を有するトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、トンネルの施工においてトンネル内を走行する車両が発生する騒音レベルを低減させるための騒音対策としてコンクリー卜等のトンネル壁面に吸音材パネルを内装している。従来よりこのような吸音材パネルは鋼製の枠体にグラスウールを入れて表面をパンチングパネルやエキスバンドメタルで覆った構造のものが広く用いられている。
また、吸音材パネルを取り付ける際には、コンクリー卜等のトンネル壁面との間を空間とし、吸音材パネルの背後に空気層を形成して取り付けを行い、騒音を低周波側にシフトさせてより一層の騒音レベルの低減を行っている（特開平１１−５０７９５号公報）。
【０００３】
吸音材パネルの背後に空気層を有するトンネル壁面への取り付け方は、図６に示すように、トンネルの壁面２にアンカーボルト３１で下向き片３３ａと上向き片３３ｂを有するフックを固定する。このフックは吸音材パネル３の背後空気層３５を形成するのに必要な高さにトンネルの壁面に固定されている。また吸音内装パネル３には係合片３４が取り付けられている。吸音材パネル３は係合片３４をフックの上向き片３３ｂに引っ掛け、下向き片３３ａにボルト３２で固着してコンクリー卜等のトンネル壁面２に取り付けるもので、吸音材パネル３とトンネル壁面２の間には背後空気層３５が形成され、吸音材パネル３により吸音効果と背後空気層３５により騒音レベルの低減が図られているものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の図６に示す鋼製の枠体に吸音材としてグラスウールを入れ表面をパンチングパネルで覆った吸音材パネル３を、トンネル壁面２に背後空気層３５を設けて取り付けたものは、吸音材パネル３の厚さｔ（５ｃｍ）に加えて、背後空気層３５の間隔ｓ（５ｃｍ）を設けているので、トンネルの有効空間がｔ（５ｃｍ）とｓ（５ｃｍ）の分だけ狭くなるという問題があった。
本発明は、吸音材により吸音効果及び背後空気層により騒音を低周波側にシフトさせる吸音構造のもので、トンネルの有効空間を狭くすることのない、薄くて軽いトンネル内装用吸音パネルを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためのもので、上下枠部材と左右枠部材とによって四角形状に枠組みされた、アルミ又はアルミ合金のフレームと、前記フレームの表面側に装着された吸音板と裏面側に空間部を有し、前記フレームの裏面側をトンネル壁面に取付けて裏面側の空間部を背面空気層とするトンネル内装用吸音パネルであって、前記フレームの表面側に装着される吸音板が、アルミ又はアルミ合金繊維にアルミのチップを絡ませウェブ状にして押圧・加熱し焼結（融着）した、アルミのチップ及び、アルミ又はアルミ合金繊維を含む空隙率が５０〜９０％の焼結不織布であることを特徴とするトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルである。
【０００６】
また、本発明のトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルは、フレームを構成する部材の接合部をアルミ又はアルミ合金の固定具で接合したものであり、フレームの表面側に吸音板をアルミ又はアルミ合金の固定具で装着したものである。
【０００７】
【作用】
本発明のトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルは、フレームの表面側に装着される吸音板がアルミ又はアルミ合金繊維にアルミのチップを絡ませウェブ状にして押圧・加熱し焼結（融着）した、アルミのチップ及び、アルミ又はアルミ合金繊維を含む空隙率が５０〜９０％の焼結不織布であることにより吸音材の厚さを薄くすることができる。従来のグラスウールの吸音材パネルでは吸音材厚さが５ｃｍ程度必要であったが、本発明のアルミ又はアルミ合金繊維を含む焼結不織布の吸音板では約２ｍｍで十分な吸音効果を有する。
【０００８】
また、フレームの裏面側をトンネル壁面に取付け、フレームの表面側に装着された吸音板と裏面の空間部により背面空気層を形成するように取付けることにより、吸音パネルの背面空気層を形成するような取付けが容易である。背面空気層としては本発明のトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルでも従来のグラスウールの吸音材のパネルと同様に約５ｃｍの空間部が必要である。従来のグラスウールの吸音材パネルでは吸音材の厚さ５ｃｍと背面空気層５ｃｍの全体で約１０ｃｍの有効空間を確保する必要があったが、本発明のトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルでは、アルミのチップ及び、アルミ又はアルミ合金繊維を含む焼結不織布の吸音板ではその厚さ約２ｍｍと背面空気層約５ｃｍの全体で約５ｃｍの有効空間でよく、薄型化が図られる。なお、従来のグラスウールの吸音材パネルの全体で約１０ｃｍに対して、本発明のトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルでは全体で約５ｃｍと、その差異は約５ｃｍにすぎないように見えるが、トンネルの全長でこのような空間を有効にすることは、経済的に、また作業工期の短縮に極めて効果がある。
【０００９】
また、本発明のトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルは、フレームの枠材がアルミ又はアルミ合金、吸音板が、アルミのチップ及び、アルミ又はアルミ合金繊維を含む焼結不織布であり、また接合部や固定部のリベット、ビスも同様にアルミ又はアルミ合金であることにより軽量化が図られ、全体が同じアルミであることにより分解することなく破棄でき、さらにリサイクルしやすいアルミ又はアルミ合金であることにより再利用し易いものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図１〜図５を参照して説明する。
図１は本発明実施形態のトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルの斜視図であり、図２（ａ）は図１の表面側の平面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＣ部の拡大図、図３（ｄ）は裏面側の平面図、図４（ｅ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図、図４（ｆ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ側面図である。図５（ａ）は本発明実施形態のトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルの取付けを示した図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ断面図とその一部の拡大図である。
【００１１】
図１、図２（ａ）〜（ｃ）、図３（ｄ）及び図４（ｅ）（ｆ）に示すように、トンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネル１は、そのフレームがアルミ又はアルミ合金（以下「アルミ」という）の上枠部材１１及びアルミの下枠部材１２、並びにアルミの左枠部材１３及びアルミの右枠部材１４によって四角形状に枠組みされている。
フレームを構成する部材の接合部は、図２（ａ）（ｃ）、図３（ｄ）及び図４（ｅ）（ｆ）に示すように、アルミの左枠部材１３を曲げた端部１３ｂとアルミの上枠部材１１及び下枠部材１２とをアルミの固定具であるネジあるいはリベット１３ｃで接合する。またアルミの右枠部材１４を曲げた端部１４ｂとアルミの上枠部材１１及び下枠部材１２とをアルミの固定具であるネジあるいはリベット１４ｃで接合されている。
【００１２】
四角形状に枠組みされたフレームには、図１、図２（ａ）（ｂ）、図３（ｄ）及び図４（ｅ）に示すように、フレームの表面側とほぼ同一面となるように中央補強部材１５が設けられている。四角形状に枠組みされたフレームが長方形の場合には中央部の強度を補強するためにアルミの中央補強部材１５を設けることが好ましい。中央補強部材１５は、その曲げた端部１５ｂに孔１５ｂを穿設しアルミの上枠部材１１及び下枠部材１２にアルミの固定具であるネジあるいはリベット１５ｄで接合する。また中央補強部材１５には孔１５ｃを穿設して装着する吸音板１０をアルミの固定具で固定するようにすることが好ましい。
【００１３】
枠組みされたフレームの表面側に，図１、図２（ａ）〜（ｃ）及び図４（ｅ）（ｆ）に示すように、吸音板１０を装着する。
フレームを枠組みする部材には、図１、図２（ｃ）及び図４（ｅ）（ｆ）に符号を記入したように、アルミの上枠部材１１は表面側に平坦部１１ａ、下枠部材１２は表面側に平坦部１２ａを設け、アルミの左枠部材１３は表面側に平坦部１３ｄを、またアルミの右枠部材１４も表面側に平坦部を設ける。このようなアルミの上枠部材１１、下枠部材１２、左枠部材１３及び右枠部材１４で枠組みされたフレームの表面側に吸音板１０をアルミの固定具である保持部材１６、リベット、ビスあるいは釘１６ａで固定して装着する。
【００１４】
吸音板１０は、アルミ又はアルミ合金繊維を含む焼結不織布で、アルミの繊維を綿状に加工したウェブを押圧・加熱して、微細なアルミ繊維を焼結（融着）したもの、あるいはアルミ繊維にアルミのチップを絡ませウエブ状にして押圧・加熱し焼結（融着）したもので、空隙率は５０〜９０％程度で吸音性に優れている。上述した従来の鋼製の枠体に吸音材としてグラスウールを入れたトンネル用の吸音材パネルでは、騒音対策としてグラスウール吸音材は通常５ｃｍの厚さが必要であったが、本発明のアルミ又はアルミ合金繊維を含む焼結不織布の吸音板を四角形状に枠組みされたフレームの表面側に装着させたトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネル１では、アルミ又はアルミ合金繊維を含む焼結不織布の吸音板の厚さｌ０が２ｍｍで、従来の５ｃｍの厚さのグラスウールを入れたトンネル用吸音材パネルと等しい吸音特性を有するものであり、薄型化が図られるものである。
【００１５】
また、本発明のアルミ又はアルミ合金繊維を含む焼結不織布の吸音板１０は、全体がアルミ又はアルミ合金であるので、水滴、熱風に影響されず、水により吸音等の性能が低下することがなく、電磁波、電波のシールド効果も有しているものである。さらに切断、ロー付等の加工性に優れ、トンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルの制作時の作業性、フレームの表面側への打釘にも優れているものである。
【００１６】
四角形状に枠組みされたフレームの裏面側は、トンネル壁面に取付けられるところである。図１、図２（ｂ）（ｃ）、図３（ｄ）及び図４（ｅ）（ｆ）に示すように、アルミの上枠部材１１は裏面側に平坦部１１ｂ、下枠部材１２は裏面側に平坦部１２ｂを設け、アルミの左枠部材１３は裏面側に平坦部１３ｅを、またアルミの右枠部材１４も裏面側の平坦部を設ける。このようにフレームを構成するアルミの上枠部材１１、下枠部材１２、左枠部材１３及び右枠部材１４に裏面側に平坦部を設けることにより、トンネル壁面に安定して取付けられる。
また、フレームを構成するアルミの上枠部材１１、下枠部材１２、左枠部材１３及び右枠部材１４の裏面側平坦部１１ｂ、１２ｂ、１３ｅ、１４ｅの適宜の位置にトンネル壁面と接するパッキン１７を設ける。
また、図３（ｄ）に示すように、アルミの桟部材１９を斜めに架け、アルミの上枠部材１１及び下枠部材１２に、アルミのリベットあるいはビス１９ａで接合して捩じれ等に対して補強することが好ましい。
【００１７】
このように、本発明のトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネル１は、アルミの上枠部材１１と下枠部材１２及び左枠部材１３と右枠部材１４によって四角形状に枠組みされたフレームの表面側に、アルミのチップ及び、アルミ又はアルミ合金繊維を含む焼結不織布の吸音板１０を装着し、吸音板１０（厚さ約２ｍｍ）で裏面側には空間部３５（間隔ｌが約５ｃｍ）が形成される。トンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネル１の裏面側をトンネル壁面に取付けたとき裏面側の空間部３５は背面空気層となり、吸音板１０による騒音の吸音と、空間部３５の背面空気層での騒音の低周波側へのシフトにより一層の騒音レベルの低減が図られる。
【００１８】
本発明のアルミ又はアルミ合金繊維を含む焼結不織布の吸音板を四角形状に枠組みされたフレームの表面側に装着させたトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネル１は、端部で互いの隣接側に取付けネジのＵカットが設けられている。
図１、図２（ｂ）及び図３（ｄ）に示すように、トンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネル１のＵカットは、フレーム表面側の吸音板１０にＵカット１０ａ、アルミの左枠部材１３表面側の平坦部１３ｄにＵカット１３ａを形成する。またアルミの右枠部材１４表面側の平坦部１４ｄにも同様にＵカット１４ａを形成する。
【００１９】
また、トンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネル１のＵカットに対応するフレームの裏面側には、吸音パネル１を端部で隣接させたときに、取付けネジを挿入できる間隙が形成されるようなっている。具体的にはアルミの左枠部材１３の裏面側平坦部１３ｅの端部１３ｇを、表面側の平坦部１３ｄより短くして、またアルミの右枠部材１４の裏面側平坦部１４ｅの端部１４ｇを表面側の平坦部１４ｄより短くして、吸音パネル１の端部を隣接させたときに間隙ができるようにしている。
なお、アルミの左枠部材１３の裏面側平坦部１３ｅ及び右枠部材１４の裏面側平坦部１４ｅに取付けネジのＵカットを設けるようにしてもよい。
【００２０】
図５（ａ）（ｂ）でトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネル１の取付けについて説明する。なお、アルミ又はアルミ合金製吸音パネル１の構造は上述したものである。
図５（ａ）に示すように、トンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネル１は、その裏面側をトンネル壁面２に接触させ、吸音パネル１の四角形の各端部を互いに隣接させて取付ける。また吸音パネル１のＵカットは合わされて円形になり、ネジ２０を挿入して締め付けてトンネル壁面２にアルミ又はアルミ合金製吸音パネル１を固定する。
図５（ｂ）の断面図に示すように、トンネル壁面２にアルミ又はアルミ合金製吸音パネル１は、吸音板１０の厚さｌ１が約２ｍｍで空間部３５の間隔ｌが約５ｃｍであり、裏面側であるアルミの上枠部材１１と下枠部材１２の裏面側平坦部１１ｂ、１２ｂ及び右枠部材１４と左枠部材１３の裏面側平坦部１３ｅ、１４ｅがパッキン１７を介し、吸音パネル１の端部を互いの隣接させて取付ける。吸音パネル１の表面側に装着されている吸音板１０とトンネル壁面２との間には、吸音パネル１の空間３５によって背面空気層が形成される。
【００２１】
端部が隣接しているアルミ又はアルミ合金製吸音パネル１の取付けについて、図５（ｂ）の拡大図に示す。
アルミ又はアルミ合金製吸音パネル１が、表面側に吸音板１０を装着しているアルミの右枠部材１４とアルミの左枠部材１３を隣接させている。
吸音パネル１の表面側は、隣接している吸音板１０のＵカット１０ａが合わされ、またアルミの右枠部材１４表面側のＵカット１４ａとアルミの左枠部材１３のＵカット１３ａが合わせられてネジ２０が挿入できるようになっている。
【００２２】
吸音パネル１の裏面側は、アルミの上枠部材１１と下枠部材１２の裏面側平坦部１１ｂ、１２ｂ及び右枠部材１４の裏面側平坦部１４ｅと左枠部材１３の裏面側平坦部１３ｅがパッキン１７を介して取付けられている。
右枠部材１４の裏面側平坦部１４ｅの端部１４ｇと、対向している左枠部材１３の裏面側平坦部１３ｅの端部１３ｇとの間には、ネジ２０を挿入する間隙が形成されている。
２つの吸音パネル１の対向している右枠部材１４の裏面側平坦部１４ｅと、左枠部材１３の裏面側平坦部１３ｅの上に、支持部材２０ｂを掛け渡してネジ２０を挿入し、その頭部２０ａで締め付けことにより２つの吸音パネル１は一体にトンネル壁面２に固定される。
このようにして、トンネル壁面２に吸音パネル１を取付け固定することにより内装を行うものであり、吸音パネル１の吸音板１０とトンネル壁面２との間には吸音パネル１の空間３５によって背面空気層が形成され、吸音板１０による騒音の吸音と背面空気層での騒音の低周波側へのシフトによってトンネル内のより一層の騒音レベルの低減が図られる。
【００２３】
以上説明したように、本発明のトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルによれば、吸音板がアルミのチップ及び、アルミ又はアルミ合金繊維を含む焼結不織布であることにより薄型にすることができ、トンネルの空間を有効にすることができ、作業期間の短縮等経済的に極めて優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明実施形態のトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルの斜視図
【図２】  本発明実施形態のトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルを示した図
【図３】  本発明実施形態のトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルを示した図
【図４】  本発明実施形態のトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルを示した図
【図５】  本発明実施形態のトンネル内装用アルミ又はアルミ合金製吸音パネルの取付けを示した図
【図６】  従来技術を説明する図
【符号の説明】
１  吸音パネル
２  トンネル壁面
３  吸音材パネル
１０  吸音板
１１  上枠部材
１２  下枠部材
１３  左枠部材
１４  右枠部材
１５  中央補強部材
１６  保持部材
１７  パッキン
１９  桟部材
２０  ネジ
３５  空間
【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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