JP2000234315A - 遮音壁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 道路交通騒音や鉄道騒音などの騒音防止など
に使用される防音壁に関し、特にその高さを低く抑えつ
つ、かつ高い遮音性能を示す遮音壁を供給する。 【構成】 地面上に立てられた従来型遮音壁本体上縁部
に設けられた遮音壁上方に向かって分岐した複数の分岐
遮音壁のエッジそれぞれに吸音性筒状物体を取り付けて
いるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明は、高速道路や高速鉄道
などの側面に設けられる遮音壁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】 高速道路や高速鉄道に沿って、交通騒
音を制御するために遮音壁が設けられている。近年、走
行車両の増加や走行スピードの上昇による騒音レベルの
上昇により、この遮音壁の高さは次第に高くなり、現
在、高さ９ｍ、全断面長１４ｍのものが存在するように
なっている。一方、これらの道路や鉄道沿線の住民にと
っては日照の妨げ、電波障害が生じ、また運転者や乗客
にとっては視界が遮られ、快適な走行が疎外されてい
る。また道路、鉄道建設者側にとっては遮音壁の高さが
高くなれば、風圧や重量の問題から建設コストの上昇と
いう問題を抱えている。

【０００３】これに対して、遮音壁の高さは一定に保ち
つつ、その遮音性能を向上させる試みがなされてきた。
初期の段階では、遮音壁の表面を吸音性にし、遮音性能
向上が計られた。次ぎには遮音壁エッジ部分を音源側に
折曲げ、等価的に遮音壁の高さを高くすることも試みら
れた。これは遮音壁に厚さをもたせ、その厚さの効果を
期待したものである。更に遮音壁エッジ部分に吸音性の
円筒状物体を取り付け、エッジの音圧を下げることで遮
音性能を向上させる試みもなされ、現在実用もされてい
る。また複数の薄いエッジを持つ遮音壁も実用化され、
利用され始めている。

【０００４】遮音壁の表面を吸音性にする方法は既に利
用されてはいるが、その吸音性の効果だけでは騒音低減
量が少なく、前述のように断面長１４ｍにもなる遮音壁
が建設されるようになっている。遮音壁エッジ部分を音
源側に折曲げ、等価的に遮音壁の高さを高くする方法は
現在も利用はされているが、この場合もその折曲げの効
果が小さいため、結果的に全体としての遮音壁の高さは
高いものが必要となる。遮音壁エッジ部分に吸音性の円
筒状物体を取り付け、エッジの音圧を下げることで遮音
性能を向上させる方法では、現在、一つの円筒状物体の
みが用いられており、その物体のみによる騒音低減量は
高々３ｄＢ程度であるとされている。また複数の薄いエ
ッジを持つ遮音壁も実要されているが、エッジの全幅が
１ｍのものに関してはその効果は従来の薄い遮音壁に比
べ遮音壁から１０ｍ離れた観測点で約５．５ｄＢであ
る。これらの結果にもかかわらず、現実には８ｍ以上も
ある遮音壁が建設され続けているのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】 本発明は、この様な
問題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は各種
実用されている遮音壁に比べ、飛躍的に大きな騒音低減
量が得られる遮音壁を開発することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 本発明者は上記課題を
解決すべく鋭意検討の結果、遮音壁本体上縁部に設けら
れた遮音壁上方に向かって分岐した複数の分岐遮音壁の
エッジそれぞれに吸音性筒状物体を取り付けることで本
発明を完成した。

【０００７】ここで本発明を実例を示しながら説明す
る。まず図１には本発明の一例である二つの分岐遮音壁
の上縁に沿って、それぞれに吸音性筒状物体（この場合
は円筒）を取り付けたものの断面を示す（ここではＤｏ
ｕｂｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒと呼ぶ）。図中の寸法は数
値計算に用いたものである。それを透視的に見たものが
図２である。また従来の遮音壁の遮音性能との比較を行
うため、単純な従来型遮音壁（ここではＰｌａｉｎ型と
呼ぶ）に加え、図３に示すような一つの吸音性円筒を持
つもの（ここではＳｉｎｇｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒと呼
ぶ）、また二つの分岐型遮音壁を上縁に持つもの（ここ
ではＤｏｕｂｌｅ Ｅｄｇｅと呼ぶ）、を解析対象とし
た。それぞれの寸法も数値計算に用いたものであり、Ｓ
ｉｎｇｌｅＣｙｌｉｎｄｅｒの場合の円筒半径はＤｏｕ
ｂｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒの場合の２倍、すなわち両者
で使用する吸音材料の量を同一にした。またＤｏｕｂｌ
ｅＥｄｇｅの場合の幅はＤｏｕｂｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅ
ｒの場合の全幅と同じとした。これらの遮音壁を透視し
たものが図４である。数値計算対象となる４種類の遮音
壁の断面を図５に示す。遮音壁の高さとしては全て３ｍ
に固定した。地面の性質は音響的に剛なものとした。

【００８】音源は遮音壁から７．５ｍ離れた地面上にあ
り、観測点は遮音壁を挟んで音源と反対側、２５ｍ地点
の地面上にあるものとする。音源が自由音場にある場合
の１ｍ地点での音圧レベルを基準として、遮音壁の観測
点における音圧レベルの周波数特性を示したのが図６、
７である。図６はｐｌａｉｎ（菱形）、Ｄｏｕｂｌｅ
Ｃｙｌｉｎｄｅｒ（＋印）、Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｙｌｉｎ
ｄｅｒ（白四角）の各場合の比較を示す。どの周波数に
おいてもＤｏｕｂｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒの場合は非常
に大きな減衰を示しており、使用する吸音材料の量が同
じＳｉｎｇｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒより３〜４ｄＢ小さ
くなっている。図７はＰｌａｉｎ（菱形）、Ｄｏｕｂｌ
ｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ（＋印）、Ｄｏｕｂｌｅ Ｅｄｇ
ｅ（白四角）の各場合の比較を示す。この場合もどの周
波数においてもＤｏｕｂｌｅＣｙｌｉｎｄｅｒが非常に
大きな減衰を示している。またＤｏｕｂｌｅ Ｅｄｇｅ
の場合には周波数により減衰量が大きく変化しており、
周波数によってはＰｌａｉｎの場合よりも音圧レベルが
高い場合も存在する。

【００９】図６、７のＰｌａｉｎの場合の音圧レベルを
基準として、他の２つの場合の音圧レベルの相対値、す
なわちエッジ条件の効果を図示したのが図８、９であ
る。図８にはＤｏｕｂｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ（菱
形）、Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ（＋印）の各場
合を示す。Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒの場合、自
動車騒音スペクトルで主要な成分をなす５００Ｈｚ以上
の周波数では６ｄＢ以上の効果である。図９にはＤｏｕ
ｂｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ（菱形）、Ｄｏｕｂｌｅ Ｅ
ｄｇｅ（＋印）の各場合を示す。Ｄｏｕｂｌｅ Ｅｄｇ
ｅの場合の効果は周波数の変化と共に激しく変動してい
ることが分かる。

【００１０】次に本発明による遮音壁が道路交通騒音に
対してどの程度の効果があるかを示す。通常の高速道路
に建設されている高さ３ｍの遮音壁背後２５ｍ地点で実
測された騒音の平均的なスペクトルは図１０に示すよう
なものである。その地点での全周波数帯域に対する騒音
の大きさ、すなわち騒音レベルは図２の右端のオーバー
オール値を見れば７７．６ｄＢである。このスペクトル
に対してここで検討している各種遮音壁の効果のスペク
トルを重畳させると、各種遮音壁背後２５ｍ地点での音
圧レベルのスペクトルが求められる。それを示したのが
図１１である。自動車騒音のスペクトルが１／３オクタ
ーブバンドで測定されているため、各種遮音壁のエッジ
条件の効果も１／３オクターブバンド幅に対して平均化
されたものを用いた。図１１では菱形がＰｌａｉｎな場
合、＋印がＤｏｕｂｌｅ Ｅｄｇｅの場合、×印がＳｉ
ｎｇｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒの場合、そして白四角がＤ
ｏｕｂｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒの場合を示す。自然なこ
とではあるが、ここでもＤｏｕｂｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅ
ｒの場合が最も音圧レベルが低く、このエッジ条件が有
効であることを示している。図１１の右端上部に示され
ている全周波数帯域に対する音圧レベル、すなわち騒音
レベルはＰｌａｉｎな場合が７７．６ｄＢであるのに対
して、Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒの場合は７０．
６ｄＢであり、７ｄＢの効果となっている。これは遮音
壁背後の２５ｍ地点での値であり、

【００８】で述べた複数エッジを持つ遮音壁の場合の値
と比較するために求めた遮音壁背後１０ｍ地点では、そ
の効果は約９ｄＢになる。図１１に示す全周波数帯域に
対する音圧レベルをＰｌａｉｎな場合を基準としての
差、すなわちエッジ条件の効果を示したのが表１であ
る。Ｄｏｕｂｌｅ Ｅｄｇｅの場合はＰｌａｉｎな場合
よりも４．２ｄＢ、Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒの
場合は４．５ｄＢ、そしてＤｏｕｂｌｅ Ｃｙｌｉｎｄ
ｅｒの場合は７ｄＢより小さい騒音レベルが観測される
ことになる。これらの数値計算は境界要素法を用いて２
次元音場において行われたものであるが、観測される音
圧レベルの差としての各種効果は３次元音場において観
測されるものとほとんど同じであることは多くの研究者
により指摘されていることである。

【００１１】 表 １ エッジ条件 エッジ条件の効果 Ｐｌａｉｎ 基準値（０ｄＢ） Ｄｏｕｂｌｅ Ｅｄｇｅ ４．２ｄＢ Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ ４．５ｄＢ Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ ７ ｄＢ

【００１２】さてここで本発明により得られる騒音レベ
ルの低減量７ｄＢのもつ意味について検討してみる。音
源、遮音壁、観測点位置はこれまでに行った数値計算と
同じ条件で検討する。高さ３ｍのＰｌａｉｎな遮音壁が
ある場合のその挿入損失は５００Ｈｚにおいて約１７．
８ｄＢである。この挿入損失に７ｄＢを加えた挿入損失
２４．８ｄＢを得るためには、Ｐｌａｉｎな遮音壁を建
設すれば高さ約９ｍのものになり、現在建設されている
もので最も高い遮音壁と同じになる。本発明の遮音壁で
あれば３ｍの高さで良く、この構造は非常に大きな効果
を与えると言える。Ｄｏｕｂｌｅ Ｅｄｇｅの場合の
４．２ｄＢでは高さ５．５ｍのものと等価であり、Ｓｉ
ｎｇｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒの場合では高さ約６ｍのも
のと等価である。この値からも分かることであるが、同
じ吸音材料の量を用いても、等価差遮音壁の高さでは３
ｍもの差が生じることになる。この付加分３ｍの建設費
は膨大なものであり、Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ
型の遮音壁の有用性は明らかである。

【００１３】

【作用】 以上、遮音壁本体上縁部に設けられた遮音壁
上方に向かって分岐した複数の分岐遮音壁のエッジそれ
ぞれに吸音性筒状物体を取り付けることで、従来の遮音
壁に比べ非常に大きな騒音低減量が得られることが明ら
かとなった。この吸音性筒状物体の断面形は円形に限ら
ず、図１２に示すように逆三角形、三角形、四角形、六
角形など形を問わず、吸音性を示すものであればよい。
吸音材料としては材料的にグラスウールやロックウール
のような鉱物性のものから発泡コンクリート、陶磁器、
またアルミ繊維のような金属製のものでも良く、効率的
に音を吸収できるものであればよい。また遮音壁本体の
上部に設けられる分岐遮音壁の数も２つとは限らず、図
１３左に示すように３つ、また同図右に示すように４
つ、及びそれ以上の多くの数であっても良い。その取り
付け形態も図１３左に示すように断面が矩形でも良い
し、同図右のように斜め型になってもよく、形態を問わ
ない。

【００１４】

【発明の効果】 以上に説明したように、本発明による
遮音壁は遮音壁本体上縁部に設けられた遮音壁上方に向
かって分岐した複数の分岐遮音壁のエッジそれぞれに吸
音性筒状物体を取り付けることで、従来の遮音壁に比べ
被寿に大きな騒音低減量が得られることが明らかとなっ
た。またこの場合利用する吸音材料の量は従来のものと
同じにもかかわらず、Ｐｌａｉｎな遮音壁に換算した等
価高さでは、３ｍもの余分の等価高さを得られることが
明らかとなった。これは遮音壁の高さが高くなることに
よる総重量の増加や風加重の増加を小さくすることが出
来、経済的に非常に大きな軽減となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による遮音壁断面の一例の図

【図２】本発明による遮音壁例の透視図

【図３】本発明の遮音壁に対する遮音性能比較対象であ
るＳｉｎｇｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ型遮音壁、及びＤｏ
ｕｂｌｅ Ｅｄｇｅ型遮音壁の断面図

【図４】本発明の遮音壁に対する遮音性能比較対象であ
るＰｌａｉｎ型遮音壁、Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅ
ｒ型遮音壁、及びＤｏｕｂｌｅ Ｅｄｇｅ型遮音壁の透
視図

【図５】Ｐｌａｉｎ型遮音壁、Ｄｏｕｂｌｅ Ｅｄｇｅ
型遮音壁、Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ型遮音壁、
及びＤｏｕｂｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ型遮音壁が地面上
に立てられた場合のの断面図

【図６】Ｐｌａｉｎ型遮音壁、Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｙｌｉ
ｎｄｅｒ型遮音壁、及びＤｏｕｂｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｃ
ｒ型遮音壁背後２５ｍ地点での相対音圧レベルの周波数
特性

【図７】Ｐｌａｉｎ型遮音壁、Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｙｌｉ
ｎｄｅｒ型遮音壁、及びＤｏｕｂｌｅ Ｅｄｇｅ型遮音
壁背後２５ｍ地点での相対音圧レベルの周波数特性

【図８】Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ型遮音壁、及
びＤｏｕｂｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ型遮音壁背後２５ｍ
地点でのエッジ条件の効果の周波数特性

【図９】Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ型遮音壁、及
びＤｏｕｂｌｅ Ｅｄｇｅ型遮音壁背後２５ｍ地点での
エッジ条件の効果の周波数特性

【図１０】実際に建設されている高さ３ｍの遮音壁背後
２５ｍ地点において測定された平均的な自動車交通騒音
のスペクトル図

【図１１】平均的な自動車交通騒音のスペクトルに対し
て各種遮音壁のエッジ条件の効果を加味した後、観測さ
れる騒音のスペクトル図

【図１２】分岐遮音壁エッジに取り付け可能な吸音性筒
状物体の断面形の例示の図

【図１３】遮音壁本体の上縁部に設けられる分岐遮音壁
の数及び分岐形態の例示図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遮音壁本体の上縁部から上方へ分岐した
   少なくとも２つ以上の分岐遮音壁の上縁に沿って、吸音
   性筒状物体を持つことを特徴とする、遮音壁。