JP2001032222A - 掘割道路等の通気型遮音壁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低周波から高周波まで広く吸音性能を発揮す
ると共に、堅固な掘割道路等の通気型遮音壁構造を提供
する。 【解決手段】 パイプの側壁に長手方向に延在する帯状
溝部３５を形成したチャンネル形材３３ａ，３３ｂを一
単位とした遮音壁基材３３を複数個有し、帯状溝部３５
を対向させた形で両チャンネル形材３３ａ，３３ｂを離
間配置するト共に、異なる単位のチャンネル形材３３
ａ，３３ｂの側壁同士を離間して対向させ、チャンネル
形材３３ａ，３３ｂの両端開口部を板材３８閉塞して全
ての遮音壁基材３３を連結し、一単位のチャンネル形材
３３ａ，３３ｂ同士で短管部３５を形成し、遮音壁基材
３３同士で長管部３６を形成して、遮音壁３１を構成
し、高さ寸法を異ならせた遮音壁３１同士を互いに離間
させて２段に重ね合わせて遮音壁ユニット３０を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対のトンネルの
間、或いは掘割道路の上部空間において発生する騒音の
外部への漏洩を防止すべくなした掘割道路等の通気型遮
音壁構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、図７及び図８に示すような掘割道
路１等においては、道路上部が開口しており、自動車２
等が通行した場合には、前記開口部３から自動車２等が
発する騒音が外部である地上に漏洩してしまい、地上に
ある民家４に住んでいる住人等に音公害となってしま
う。この事情は、トンネルとトンネルとの間における開
口部においても、事情は同じである。

【０００３】そこで、一般に、開口部３には、掘割道路
１等の通気を考えると共に、掘割道路１内に発生する騒
音の外部への漏洩を防止すべく、通気型遮音壁５が設置
されていた。

【０００４】このような通気型遮音壁５は、従来、図９
及び図１０に示すものが知られていた。

【０００５】これによれば、鉄板等で構成する側壁６
に、断面くの字状の単体の遮音壁７を溶接或いはボルト
等の締着具を用いて多数取付けて、ユニット化した通気
型遮音壁５を形成して、開口部３に設置していた。

【０００６】そして、単体の遮音壁７は、中心部にグラ
スウール等のような多孔質の吸音材７ａを配し、この吸
音材７ａの飛散防止及び浸水或いは耐水性を持たせるた
めに、吸音材７ａの周りを薄膜から成る包装材７ｂにて
被覆し、パンチメタルを主体として形成された筐体７ｃ
内に、包装材７ｂと共に吸音材７ａを収容することによ
って構成して、掘割道路１内で発生した騒音を、筐体７
ｃの小孔から取り込んで、吸音材７ａによって吸音し、
外部への漏洩を防止しており、通気は、遮音壁７同士の
隙間から行っていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、掘割道
路１等の内部に発生する騒音には、低周波から高周波ま
での広い範囲の周波数帯の騒音が含まれている。上記の
ように構成する従来の遮音壁構造においては、グラスウ
ール等の多孔質の吸音材７ａを用いて、掘割道路１に発
生した騒音を吸収しようとしているために、高周波の騒
音に対する吸音性には優れているのであるが、低周波の
騒音を吸収できず、掘割道路１等から発生した騒音の漏
洩防止対策としては、未だ不充分であった。

【０００８】又、従来の遮音壁５にあっては、吸音材７
ａの保護とし、薄膜の包装材７ｂを用いており、この包
装材７ｂは、吸音材７ａの吸音性能を低下させないため
にでき得る限り薄い材料を使用しており、このために、
破れやすく、一旦破れると、吸音材７ａが水を吸い込ん
で、吸音性能を低下させてしまい、又破れた部分から吸
音材７ａが飛散してしまうこともあった。

【０００９】そこで、本発明は、従来の上記のような点
に鑑み、低周波から高周波までの広い周波数帯におい
て、住民側への騒音低減を可能とすると共に、堅固な掘
割道路等の通気型遮音壁構造を提供することを目的とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明による掘割道路等の通気型遮音壁構は、先ず請
求項１に記載されているように、パイプの側壁に長手方
向に延在する帯状溝部をそれぞれ形成した一対のチャン
ネル形材を一単位とした遮音壁基材を複数個有し、各遮
音壁基材における前記両チャンネル形材の帯状溝部を対
向させた形で両チャンネル形材を離間配置すると共に、
互いに異なる単位の遮音壁基材における前記帯状溝部に
対向する各チャンネル形材の側壁同士を離間して対向さ
せ、これら遮音壁基材の両チャンネル形材の両端開口部
を閉塞部材にて閉塞して全ての遮音壁基材を連結し、前
記各遮音壁基材を構成する両チャンネル形材同士で短管
部を形成すると共に、遮音壁基材同士で長管部を形成し
て、遮音壁を構成し、該遮音壁を互いに離間させて多段
に重ね合わせて遮音壁ユニットを形成し、該遮音壁ユニ
ットを構成する遮音壁のうち、少なくとも１つの遮音壁
の高さ寸法を他の遮音壁の高さ寸法に対して異ならせる
ように形成したことを特徴とするものである。

【００１１】そして、請求項２に記載の本発明は、前記
遮音壁を一対用いて、これら遮音壁を２段重ね合わせて
遮音壁ユニットを構成し、一方の遮音壁の高さ寸法Ｌに
対して、他方の遮音壁の高さ寸法を長く設定したことを
特徴とするものであり、請求項３に記載の本発明は、前
記遮音壁を３体用いて、これら３体の遮音壁を３段に重
ね合わせて遮音壁ユニットを構成し、前記３体の遮音壁
のうち、２体の遮音壁の高さ寸法を略等しくすると共
に、これら２体の遮音壁に対して、残りの１体遮音壁の
高さ寸法を長く設定したことを特徴とするものである。

【００１２】本発明によれば、遮音壁の各遮音壁基材を
構成する両チャンネル形材同士で短管部を形成すると共
に、相隣り合う遮音壁基材同士で長管部を形成し、短管
部には帯状溝部が存在していることから、空気ばねが形
成される。この結果、長管部によって形成される空気質
量を通過する音と短管部に形成される空気質量と空気ば
ねとにより構成される音響的な振動系を通過する音との
相互作用により、遮音効果を発揮すると共に、通気性も
確保している。

【００１３】そして、本発明によれば、遮音壁を多段に
重ね合わせて遮音壁ユニットを形成したことから、各段
の遮音壁によって減音作用を行うことになる。この際
に、この遮音壁ユニットを構成する各遮音壁のうち、少
なくとも１つの遮音壁の高さ寸法Ｌを他の遮音壁の高さ
寸法に対して異ならせるように形成したことにより、振
動系の空気質量と空気ばねのばね力を変えることができ
て、遮音壁の高さ寸法Ｌを大きくすることで、低周波の
減退、遮音壁の高さ寸法Ｌを小さくすることで高周波の
減衰効果を発揮して、外部への高周波と共に低周波の漏
洩を防止することができる。

【００１４】又、本発明によれば、各遮音壁はパイプ形
状のチャンネル形材を組み合わすことによって構成して
いるために、外部からの衝撃に対して、非常に堅固な構
造であるといえる。

【００１５】

【発明の実施の形態】そこで、先ず、図１を用いて、本
発明の原理説明を行う。

【００１６】図１は、本発明による通気型遮音構造のメ
カニズムを示す説明図である。図１によれば、略断面矩
形状を呈するパイプの側壁に長手方向に延在する帯状溝
部１４を形成したチャンネル形材１１，１２，１３を用
い、チャンネル形材１１と１２とはこれを一単位とした
遮音壁基材１０を構成し、チャンネル形材１３は不図示
のチャンネル形材と共に、他の一単位の遮音壁基材１０
を構成している。そして、各単位の遮音壁基材１０を構
成する例えばチャンネル形材１１と１２とは、それぞれ
の帯状溝部１４同士を対向させる形で、離間配置して、
短管部１５を形成している。又、チャンネル形材１２
は、他の単位のチャンネル形材１３に対して、互いの側
壁同士が離間対向するように、配置されて、長管部１６
を形成している。

【００１７】このように構成した結果、短管部１５は、
帯状溝部１４によって、空気質量１７とこれに対向する
空気ばね１８とにより構成される音響的な２自由度の振
動系を介し通過する音と、長管部１６の空気質量１６を
通過する音との相互作用により遮音効果と通気性の両方
を両立させることになる。

【００１８】すなわち、遮音壁１０の下側より、入射波
ｘが到達すると、一部は遮音壁１０の下壁に反射されて
反射波ｘ′となるが、残りは短管部１５および長管部１
６を通過して、それぞれ透過波ＡおよびＢとなり、合成
されて透過波Ａ＋透過波Ｂが入射波ｘ側に対して反対側
に達する。

【００１９】又、長管部１６を通過した透過波Ａは、透
過波Ｂとの間で干渉を起こし、減音することになる。

【００２０】このような現象は、短管部１５の振動系で
は共振周波数を越える所で、位相が逆位相となることか
ら、長管部１６における位相との間でずれが生じて、透
過波Ａ及びＢとの間で干渉し合うことにより、透過損失
が起こって、減音効果を発揮することから起こる。

【００２１】このような現象を実験結果から表すと、図
２に示すようになる。すなわち、横軸に入射波ｘの周波
数（Ｈｚ）をとり、縦軸にこの周波数に対する透過損失
（ｄＢ）をとった場合、計算値に比較して実験値におい
ては、短管部に形成される空気質量１７と帯状溝部１４
との間に形成される空気ばね１８とによる音響的な２自
由度の振動系の共振周波数Ｆ０と長間部１６の一次気柱
共鳴の周波数Ｆ１との間の周波数領域を遮音壁として機
能する領域にすることができる。

【００２２】そして、掘割道路等における遮音壁構造
は、高周波音から低周波音までを減音する必要があるこ
とから、本発明者たちは、図３（１）に示すような複数
個の遮音壁１０Ａ、１０Ｂを重ね合わせて遮音壁ユニッ
ト２０を構成し、遮音壁１０Ａの高さ寸法Ｌ（３０ｍ
ｍ）に対して、遮音壁１０Ｂの高さ寸法Ｌ（１００ｍ
ｍ）を長く形成し、遮音壁１０Ａと１０Ｂとの間に、所
定の間隙（３０ｍｍ）とったモデルを作成した。

【００２３】これは、各遮音壁１０Ａと１０Ｂとで減音
効果を狙う共振周波数を異ならせることによって、遮音
壁１０Ａで高周波音、遮音壁１０Ｂで低周波音を減音
し、広範囲の騒音を減音すべく意図したものである。

【００２４】これによれば、図３（２）に示すように、
横軸にとった入射波周波数（Ｈｚ）に対して、縦軸にと
った透過損失（ｄＢ）のピーク点が、２つ存在すること
になり、効果領域を低周波音から高周波音まで広げてい
ることがわかる。

【００２５】更に、本発明者たちは図４に示す構成の場
合にも着眼した。すなわち、３段に順次重ねた遮音壁１
０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅを用いており、そのうち、遮音壁
１０Ｃと１０Ｅの高さ寸法Ｌは、共に３０ｍｍとして、
遮音壁１０Ｄの高さ寸法Ｌを１００ｍｍとして設定し、
各遮音壁１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅの間を、それぞれ、高
さ方向に３０ｍｍ、幅方向に１５ｍｍ離間させて配置し
てみた。

【００２６】これによれば、図４（２）に示すように、
遮音壁１０Ｃと遮音壁１０Ｅが二重の効果となり、高周
波域において、特に、大きな透過損失が発生しているこ
とがわかった。

【００２７】そこで、本発明者たちは、上記の結果を踏
まえて、これを堀割り道路等の通気型遮音壁構造に採用
すべく、図５及び図６に示すような遮音壁構造を好まし
い実施の形態として、案出した。

【００２８】先ず、図５に示す実施の形態においては、
前記図３の実験例に対応しており、遮音壁３１と遮音壁
３２とを高さ方向に重ね合わせて、遮音壁ユニット３０
を構成している。

【００２９】遮音壁３１及び遮音壁３２は、共に、一対
のチャンネル形材３３ａ，３３ｂを一単位として構成す
る遮音壁基材３３を複数個組み合わせることによって構
成している。

【００３０】チャンネル形材３３ａ，３３ｂは、共に、
断面略矩形状の長尺な角形パイプを基本形としており、
その一側壁部には、長手方向に延在する帯状溝部３４が
それぞれ形成されている。

【００３１】これらチャンネル形材３３ａ，３３ｂは、
帯状溝部３４同士を互いに対向させた形で、離間配置さ
せて短管部３５を形成して、一単位の遮音壁基材３３を
構成している。

【００３２】又、これらチャンネル形材３３ａ，３３ｂ
は、鉄、アルミニウム或いは樹脂材料等を用いて、押出
し成形やロール成形することにより形成されている。

【００３３】そして、遮音壁３１及び３２は、この実施
の形態においては、それぞれ４単位の遮音壁基材３３
ａ，３３ｂを用いて構成し、一単位の遮音壁基材３３に
おける帯状溝部３４に対向する一方のチャンネル形材３
３ａの側壁と他の単位の遮音壁基材３３における帯状溝
部３４に対向するチャンネル形材３３ｂの側壁とが、離
間して対向し、側壁同士で、長管部３６を形成してい
る。

【００３４】遮音壁３１の高さ寸法Ｌ1 と遮音壁３２の
高さ寸法Ｌ2 とは、後者の方が長く形成されており、両
者は、その両端開口部３７側が閉塞部材としての板材３
８をアーク溶接等により装着して、これら両端開口部３
７を閉塞し、遮音壁基材３３同士を連結して、遮音壁ユ
ニット３０に構成しており、遮音壁３１及び遮音壁３２
の短管部３５同士、及び長管部３６同士は互いに連通し
ている。

【００３５】そして、このように構成する遮音壁ユニッ
ト３０は、複数個用いて、掘割道路１等の開口部３に適
宜な梁材等を用いて閉塞することになる。

【００３６】このように構成する結果、掘割道路１等に
おいて、短管部３５の振動系では共振周波数を越える所
で、位相が逆位相となって、長管部３６における位相と
の間でずれが生じ、それぞれの透過波同士が干渉し合う
ことにより、透過損失が起こって、減音効果を発揮する
ことになる。

【００３７】図６に示す実施の形態においては、図５に
示す遮音壁３２の下部側にさらに高さ寸法Ｌ3 が遮音壁
３１の高さ寸法Ｌ1 と同じにした遮音壁４１を離間させ
て更に重ね合わせて構成したもので、上記図４に示す実
験例に対応するものである。

【００３８】このように、遮音壁４１を離間させて更に
重ね合わすことによって、高周波域において、更に大き
な透過損失が発生することになる。

【００３９】本発明は、上記の実施の形態に限定される
ものでなく、更に異なる実施の形態が考えられ、例え
ば、実施地域の騒音の周波数分布の特性に合わせ、図６
に示す実施の形態における遮音壁３１と遮音壁４１との
高さ寸法Ｌ1 ，Ｌ3 を異なるものとしたり、又、遮音壁
４１の下部に、更に遮音壁３２と同一寸法に形成した遮
音壁を互いに離間させて重ね合わせるとか、この重ね合
わせた遮音壁の高さ寸法を、遮音壁３２の高さ寸法と異
ならせたりする等のその実施地域の騒音特性に合わせた
場合が考えられる。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明による掘割道路等の
通気型遮音壁構造は、遮音壁の各遮音壁基材を構成する
両チャンネル形材同士で短管部を形成すると共に、相隣
り合う遮音壁基材同士で長管部を形成し、短管部には帯
状溝部が存在していることから、空気ばねが形成され
る。この結果、長管部によって形成される空気質量を通
過する音と短管部に形成される空気質量と空気ばねとに
より構成される音響的な振動系を通過する音との相互作
用により、遮音効果を発揮すると共に、通気性も確保し
ている。

【００４１】そして、本発明によれば、遮音壁を互いに
離間させて多段に重ね合わせて遮音壁ユニットを形成し
たことから、各段の遮音壁によって減音作用を行うこと
になる。この際に、この遮音壁ユニットを構成する各遮
音壁のうち、少なくとも１つの遮音壁の高さ寸法Ｌを他
の遮音壁の高さ寸法Ｌに対して異ならせるように形成し
たことにより、振動系の空気質量と空気ばねのばね力を
変えることができ、低周波側へも高周波側へも減衰効果
を発揮して、外部への高周波と共に低周波の漏洩を防止
することができる。

【００４２】又、本発明によれば、各遮音壁はパイプ形
状のチャンネル形材を組み合わすことによって構成して
いるために、外部からの衝撃に対して、非常に堅固な構
造であるといえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による通気型遮音構造のメカニズムを示
す説明図である。

【図２】本発明による通気型遮音構造の遮音効果を説明
する線図である。

【図３】（１）は本発明における一実験例の遮音壁構造
の縦断面図、（２）はこれによる遮音効果を示す線図で
ある。

【図４】（１）は本発明における他の実験例の遮音壁構
造の縦断面図、（２）はこれによる遮音効果を示す線図
である。

【図５】本発明における一実施の形態を示す一部断面斜
視図である。

【図６】本発明における他の実施の形態を示す一部断面
斜視図である。

【図７】一般的な掘割道路の断面図である。

【図８】掘割道路を内部から描画した斜視図である。

【図９】従来の通気型遮音壁構造の一部を示す斜視図で
ある。

【図１０】図９におけるＩＸ−ＩＸ断面図である。

【符号の説明】

３０ 遮音壁ユニット １０，２０，３１，３２，４１ 遮音壁 １１，１２，１３，３３ａ，３３ｂ チャンネル形材 １４，３４ 帯状溝部 １５，３５ 短管部 １６，３６ 長管部 ３７ 両端開口部 Ｌ，Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 遮音壁の高さ寸法

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 薩川 勲 静岡県富士市五味島19−１ ユニプレス株 式会社内 (72)発明者 小間 憲彦 東京都中央区日本橋堀留町１−10−15 日 本鋼管ライトスチール株式会社内 (72)発明者 田尻 英樹 東京都中央区日本橋堀留町１−10−15 日 本鋼管ライトスチール株式会社内 Ｆターム(参考） 2D001 AA01 CA02 CB01 CC01 CD06 DA07

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイプの側壁に長手方向に延在する帯状
   溝部をそれぞれ形成した一対のチャンネル形材を一単位
   とした遮音壁基材を複数個有し、各遮音壁基材における
   前記両チャンネル形材の帯状溝部を対向させた形で両チ
   ャンネル形材を離間配置すると共に、互いに異なる単位
   の遮音壁基材における前記帯状溝部に対向する各チャン
   ネル形材の側壁同士を離間して対向させ、これら遮音壁
   基材の両チャンネル形材の両端開口部を閉塞部材にて閉
   塞して全ての遮音壁基材を連結し、前記各遮音壁基材を
   構成する両チャンネル形材同士で短管部を形成すると共
   に、遮音壁基材同士で長管部を形成して、遮音壁を構成
   し、該遮音壁を対峙離間させて多段に重ね合わせて遮音
   壁ユニットを形成し、該遮音壁ユニットを構成する遮音
   壁のうち、少なくとも１つの遮音壁の高さ寸法を他の遮
   音壁の高さ寸法に対して異ならせるように形成したこと
   を特徴とする掘割道路等の通気型遮音壁構造。
2. 【請求項２】 前記遮音壁を一対用いて、これら遮音壁
   を２段重ね合わせて遮音壁ユニットを構成し、一方の遮
   音壁の高さ寸法に対して、他方の遮音壁の高さ寸法を長
   く設定したことを特徴とする請求項１記載の掘割道路等
   の通気型遮音壁構造。
3. 【請求項３】 前記遮音壁を３体用いて、これら３体の
   遮音壁を３段に重ね合わせて遮音壁ユニットを構成し、
   前記３体の遮音壁のうち、２体の遮音壁の高さ寸法Ｌを
   長く設定したことを特徴とする請求項１記載の掘割道路
   等の通気型遮音壁構造。