JP2006193945A - 吸音構造体およびそれを用いた軌道構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、リサイクル材自体の優れた吸音機能を活かし、かつ全体としてリサイクル材が飛散することなく、透水機能を有し、難燃性で、安価に製造でき、施工が容易である吸音構造体を提供する。
【解決手段】音波入射口と排水口とが設けられたケース本体と、該ケース本体の内部空間に充填された吸音材とを有する吸音構造体であって、前記音波入射口と前記排水口のそれぞれに多孔質の蓋体が設けられ、前記ケース本体は、結合材で結合された平均粒径が０．０５ｍｍから２ｍｍ未満のクリンカアッシュから構成され、前記多孔質の蓋体は、それぞれ、結合材で結合された平均粒径が２ｍｍから２０ｍｍのクリンカアッシュから構成され、前記吸音材は、平均粒径が２ｍｍから２０ｍｍのクリンカアッシュから構成されている、吸音構造体。
【選択図】図１

Description

本発明は、リサイクル材自体の優れた吸音機能（音を吸収低減する機能）を活かし、かつ全体としてリサイクル材が飛散することがなく、透水機能を有し、難燃性で、安価に製造でき、施工が容易である吸音構造体、およびそれを用いた騒音を低減する軌道構造体に関する。

鉄道列車や自動車等から発生する騒音を低減する目的で、吸音材が鉄道軌道、高速道路の防音壁等に用いられる。例えば、列車走行時にスラブ軌道から発生する騒音の防止対策として、従来より、軌道スラブに凹部を設け、そこに道床バラスト等を散布する方法が用いられている。

図４は、従来の道床バラスト散布法の施された軌道を示す図である。（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面断面図、（Ｃ）は正面断面図である。軌道スラブ４１の表面には、列状に凹部４３（深さ１３ｃｍ、幅２０〜３０ｃｍ）が設けられており、凹部４３には、道床バラスト４２（粒径１．９〜６．４ｃｍ）が敷かれている。また、軌道スラブ４１の側部にも道床バラスト４２が積まれている。
上記道床バラスト敷設法は、道床バラスト４２の散布厚が薄いと騒音低減効果が低く、道床バラスト４２の散布厚を増加すると、レール位置が高くなり不経済となる。

また、軌道スラブの上面に、発泡軽量コンクリートやセラミック等により形成される吸音材料を設置する方法が採用されている。
図５は、従来の吸音材敷設法の施された軌道を示す断面図である。軌道スラブ３１の上面には、レール３２の周囲に、吸音材５１が敷設されている。
上記吸音材敷設法は、一定の騒音低減効果はあるが、一般に吸音材が高価（例えば、厚さ６０ｍｍの発泡コンクリート板が約１０，０００円／ｍ²）であるため、工事費が高い欠点がある。

一方、特許文献１には、施工費が安く、吸音層の厚さが薄くても（例えば１０ｃｍ以下でも）騒音低減効果の高い騒音低減型軌道構造を提供することを目的とした、一般廃棄物の焼却残渣を粉砕・分級することにより製造された実質的に無機質粒子よりなるリサイクル材の層を表面に有することを特徴とするリサイクル材を用いた騒音低減型軌道構造が記載されている。また、特許文献１には、敷き詰めたリサイクル材が飛散しないようにするため、樹脂等の連結材を散布してリサイクル材層の表面を固める方法、リサイクル材層の表面部をネットで覆う方法、または目の細かい袋等に詰めて軌道スラブ上面に並べる方法が記載されている。また、同文献には、リサイクル材層を予め工場内で所定の形状の成形品として製造する方法も記載されている。

ところで、近年、環境保護等の観点から資源の再利用が重要な課題になっているが、火力発電所で石炭を燃焼したときに生じる石炭灰の一種であるクリンカアッシュは、その半量程度は土地造成材として利用されているものの、残りは埋立処分されていた（非特許文献１参照）。

特開平８−０６８００１号公報 環境行動レポート２００４、廃棄物有効利用のための技術開発、［ｏｎｌｉｎｅ］、東北電力（株）、［平成１６年１１月２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｏｈｏｋｕ−ｅｐｃｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｅｎｖｉｒｏ／ｔｅａ２００４／０３／０３ｃ．ｈｔｍ＞

上記特許文献１に記載の騒音低減型軌道構造において、リサイクル材が飛散しないようにするため、樹脂等の連結材を散布してリサイクル材層の表面を固める方法、リサイクル材層の表面部をネットで覆う方法、または目の細かい袋等に詰めて軌道スラブ上面に並べる方法を用いた場合、リサイクル材の粒子間に空気の入った部分を十分設けることができれば吸音効果が期待できるが、施工に人手が多くかかり、リサイクル材の粒径によって上記のような様々な方法を適切に選択しなければ吸音効果は期待できない。また、連結材で表面を固める方法では、上記連結剤は樹脂を主成分とするため燃え易くなるという問題もある。
また、特許文献１には、リサイクル材層を予め工場内で所定の形状の成形品として製造する方法が記載されているが、樹脂成形品としてしまうと空気部分を十分設けることができなくなり吸音効果が期待できない。

本発明は、リサイクル材自体の優れた吸音機能を活かし、かつ全体としてリサイクル材が飛散することなく、透水機能を有し、難燃性で、安価に製造でき、施工が容易である吸音構造体を提供することを目的とする。

本発明者は、鋭意検討した結果、音波入射口と排水口とが設けられたケース本体と、該ケース本体の内部空間に充填された吸音材とを有する吸音構造体であって、前記音波入射口と前記排水口のそれぞれに多孔質の蓋体が設けられ、前記ケース本体は、結合材で結合された平均粒径が０．０５ｍｍから２ｍｍ未満のクリンカアッシュから構成され、前記多孔質の蓋体は、それぞれ、結合材で結合された平均粒径が２ｍｍから２０ｍｍのクリンカアッシュから構成され、前記吸音材は、平均粒径が２ｍｍから２０ｍｍのクリンカアッシュから構成されている、吸音構造体とすると、優れた吸音機能および透水機能を有し、難燃性で、安価に製造でき、かつ、施工が容易であることを知見し、本発明を完成させた。

即ち、本発明は、下記の（１）〜（８）を提供する。

（１）音波入射口と排水口とが設けられたケース本体と、該ケース本体の内部空間に充填された吸音材とを有する吸音構造体であって、
前記音波入射口と前記排水口のそれぞれに多孔質の蓋体が設けられ、
前記ケース本体は、結合材で結合された平均粒径が０．０５ｍｍから２ｍｍ未満のクリンカアッシュから構成され、
前記多孔質の蓋体は、それぞれ、結合材で結合された平均粒径が２ｍｍから２０ｍｍのクリンカアッシュから構成され、
前記吸音材は、平均粒径が２ｍｍから２０ｍｍのクリンカアッシュから構成されている、吸音構造体。

（２）前記吸音構造体の合計質量の７０〜８０％がクリンカアッシュである、上記（１）に記載の吸音構造体。

（３）前記ケース本体の質量の３５〜５０％がクリンカアッシュである、上記（１）または（２）に記載の吸音構造体。

（４）前記ケース本体が、クリンカアッシュと結合材との混合物を成形して得られた非透水性の成形物からなる、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の吸音構造体。

（５）前記蓋体の質量の８０〜９０％がクリンカアッシュである、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の吸音構造体。

（６）前記蓋体が、それぞれ、クリンカアッシュと結合材との混合物を成形して得られた多孔質の成形物からなる、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の吸音構造体。

（７）前記クリンカアッシュの見かけ比重が０．６〜１．１ｇ／ｃｍ³である、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の吸音構造体。

（８）列車が走行するレールと、該レールの間に設置された、上記（１）〜（７）のいずれかに記載の吸音構造体とを有する、軌道構造体。

本発明の吸音構造体は、クリンカアッシュ自体の優れた吸音機能を活かし、かつ全体としてクリンカアッシュが飛散することなく、透水機能を有し、難燃性で、安価に製造でき、施工が容易である。
本発明の軌道構造体は、従来の軌道構造体に比べて、列車から発生する騒音を大幅に低減できる。また、降雨等により冠水した場合でも、優れた透水機能を有するため、安定して騒音を低減できる。更に、本発明の軌道構造体は、従来の道床バラスト敷設法等に比べて施工が容易である。

以下、本発明の吸音構造体について、添付の図面に示される好適な実施形態を基に詳細に説明するが、本発明はこれらの好適な実施形態に限定されない。

図１は、本発明の吸音構造体の一実施形態の略断面図である。
本発明の吸音構造体１０は、対向する２つの面にそれぞれ音波入射口１１および排水口１２を有するケース本体１３の内側に、下部蓋体１４が排水口１２を覆うように設置され、ケース本体１３の内部空間に吸音材１５が充填され、音波入射口１１にケース本体１３の内側から蓋をするように上部蓋体１６が設置されている。
通常、本発明の吸音構造体１０は、音波入射口１１が上側（騒音源側）、排水口１２が下側になるように水平に設置される。本明細書においては、便宜上、音波入射口１１側を上、排水口１２側を下として説明する。なお、本発明の吸音構造体１０は水平に設置されることに限定されるものではなく、壁材等として垂直や斜めに設置されてもよい。

ケース本体１３は、音波入射口１１および排水口１２を有し、内部空間を有し、結合材で結合された平均粒径が０．０５ｍｍから２ｍｍ未満のクリンカアッシュから構成されている。
ケース本体１３の形状は、特に限定されず、例えば、直方体や円柱状等が挙げられる。

ケース本体１３は、比較的粒径の小さいクリンカアッシュが細密充填されて、その隙間を結合材が埋めるため、非透水性であり、外部応力に対する機械的強度にも優れる。
また、細密充填の効果により、結合材の使用量を抑えることができ相対的に不燃物であるクリンカアッシュが増量されるので、難燃剤を添加しなくても限界酸素指数４５程度の優れた難燃性が得られる。
ここで、平均粒径が２ｍｍ以上のクリンカアッシュを用いて同様に作成したケース本体の限界酸素指数は約３０であることから、３０％以上の難燃性の向上を期待できる。
これらの特性により優れる点から、ケース本体１３に使用するクリンカアッシュの平均粒径は、０．０５ｍｍから２ｍｍ未満が好ましく、０．５〜１．０ｍｍがより好ましい。

ケース本体１３に用いるクリンカアッシュの見かけ比重は０．６〜１．１ｇ／ｃｍ³が好ましく、０．８〜１．０ｇ／ｃｍ³がより好ましい。見かけ比重がこの範囲であると、本発明の吸音構造体が比較的軽量になり、施工が容易になる。
なお、本明細書において、見かけ比重とは、クリンカアッシュの質量／クリンカアッシュの容積を意味する。ここで、クリンカアッシュの容積は、加圧・圧縮されていない状態におけるクリンカアッシュの空隙を含む全容積をいう。
を意味する。

ケース本体１３の質量の３５〜５０％がクリンカアッシュであることが好ましい。この範囲であると、ケース本体１３の強度と難燃性を高いバランスで保持できる。特にクリンカアッシュの平均粒径が０．５〜１ｍｍである場合、これらの特性により優れる点から、ケース本体１３の質量の４０〜５０％がクリンカアッシュであることが特に好ましい。

本明細書において、クリンカアッシュとは、火力発電所のボイラ内で燃焼によって生じた石炭灰が凝集して生成する、多孔質な塊を粉砕機等で粉砕したシリカ（ＳｉＯ₂）とアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）が主成分の多孔質体である。クリンカアッシュは、粒度分布および透水係数が砂と同程度であり、優れた透水性を有する。更に、クリンカアッシュは優れた吸音機能を有する。

ケース本体１３は、粒度分布のあるクリンカアッシュを篩等を用いて分級した、結合材で結合された、平均半径の比較的小さいクリンカアッシュにより形成される。また、平均粒径の比較的大きなものは、蓋体１４および１６ならびに吸音材１５に用いられる。即ち、本発明の吸音構造体１０は、部材ごとに異なる粒径のクリンカアッシュを用いることで要求特性を満たす。そのためクリンカアッシュのあらゆる粒径を使用するため、二次産業廃棄物がほとんど発生しない利点を有する。

上記結合材は、クリンカアッシュに結合できる樹脂または接着剤であれば限定されない。具体的には、例えば、エポキシアクリレート系樹脂等のビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂等の樹脂およびエポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ビニル系接着剤、炭水化物系糊等の接着剤が挙げられる。
これらの中でも、ビニルエステル樹脂が耐候性、機械的強度、耐薬品性の観点から好ましい。

ケース本体１３の音波入射口１１は、吸音構造体内部への騒音の入口になる。また、本発明の吸音構造体１０が屋外に設置されたときに雨水等が音波入射口１１より吸音構造体内に浸入した場合、排水口１２より排水が可能となる。
ケース本体１３の開口部として、図１に示すように、ケース本体１３の上表面に音波入射口１１を有し、ケース本体１３の底面に排水口１２を有する。音波入射口１１は排水口１２よりも大きいことが好ましい。ただし、音波入射口１１と排水口１２が、それぞれ二つ以上の場合には、形状、大きさおよび位置は特に限定されない。開口部の形状としては、四角形や円形等が挙げられる。また、ケース本体１３の底面全体に多数の小さい開口部（例えば、直径１ｃｍ程度）を有していてもよい。

ケース本体１３の対向する２つの面に、それぞれ音波入射口１１と排水口１２とが位置すると、例えば屋外で水平に設置した場合に、音波入射口１１から浸入した雨水は効率よく排水口１２から排水される。そのため、吸音材１５の細孔が雨水で塞がれることに起因する吸音機能の低下を防止できる。

また、本発明の吸音構造体１０においては、ケース本体１３の内部空間に充填される吸音材１５が特に優れた吸音機能を有しているため、外部からの騒音を可能な限りケース本体１３の内部に取り込むのが好ましい。そのため、音波入射口１１は可能な限り大きい方が好ましい。一方、排水口１２は、ある程度の排水性を維持できる範囲で可能な限り小さい方が吸音機能に優れる点から好ましい。

上述したケース本体１３は、本発明の特性を損なわない範囲で、クリンカアッシュと結合材以外の他の材料を含んでいてもよい。他の材料としては、例えば、難燃剤、フィラーおよびガラス、カーボン、アラミド、バサルト、ビニロン等の繊維基材等が挙げられる。

上部蓋体１６および下部蓋体１４は、それぞれ音波入射口１１および排水口１２を覆うように設置される蓋体であり、結合材で結合された、平均粒径の比較的大きなクリンカアッシュから構成されている。そのため、蓋体１４および１６は、クリンカアッシュの粒子間の隙間（孔）が適度な大きさになり、吸音材１５がケース本体１３から出ないようにブロックする機能、通音機能、透水機能および吸音機能を本発明の吸音構造体１０に付与する。これらの特性のバランスにより優れる点から、蓋体１４および１６を構成するクリンカアッシュの平均粒径は、５〜１８ｍｍが好ましく、１０〜１５ｍｍがより好ましい。

蓋体１４および１６の質量の８０〜９０％がクリンカアッシュであることが好ましい。この範囲であると、適度に孔を有することになり、吸音材１５がケース本体から出ないようにブロックする機能、通音機能、透水機能および吸音機能のバランスに優れる。また、本発明の吸音構造体を列車の軌道構造体に用いた場合に、保守点検のために作業員が上に乗って歩いても破損しない程度の機械的強度を保持できる。これらの特性により優れる点から、蓋体１４および１６の質量の８０〜８５％がクリンカアッシュであることが特に好ましい。

蓋体１４および１６に用いるクリンカアッシュの見かけ比重は０．６〜１．１ｇ／ｃｍ³であることが好ましい。見かけ比重がこの範囲であると、本発明の吸音構造体１０が比較的軽量になり、施工が容易になる。特に、クリンカアッシュの平均粒径が５〜１８ｍｍであり、見かけ比重が０．６〜０．８ｇ／ｃｍ³である場合、上記特性により優れる。

蓋体１４および１６を構成する結合材は、上述したケース本体１３に用いられる結合材と同じものを用いることができる。

蓋体１４および１６の空孔率は、４０〜８０％であることが好ましく、５０〜７０％であることがより好ましい。この範囲であると、適度に孔を有することになり、吸音材１５がケース本体から出ないようにブロックする機能、通音機能、透水機能および吸音機能のバランスに優れ、更に、機械的強度を保持できる。

蓋体１４および１６の形状および大きさは、ケース本体１３の音波入射口１１および排水口１２を覆うことができればよく、特に限定されない。形状としては、例えば、四角形や円形等が挙げられる。
蓋体１４および１６の厚さは、特に限定されないが、５〜２０ｍｍが好ましく、６〜１５ｍｍがより好ましい。これらの範囲であると、機械的強度、通音機能、透水機能および吸音機能のバランスに優れる。

本発明の吸音構造体１０においては、蓋体１４および１６はケース本体１３の内側に設置されるが、外側から音波入射口１１および排水口１２を覆うように設置されてもよい。

上述の蓋体１４および１６は、本発明の特性を損なわない範囲で、クリンカアッシュと結合材以外の他の材料を含んでいてもよい。他の材料としては、例えば、難燃剤、フィラーおよびガラス、カーボン、アラミド、バサルト、ビニロン等の繊維基材等が挙げられる。

吸音材１５は、ケース本体１３の内部空間に充填され、蓋体１４および１６により音波入射口１１および排水口１２から飛散しないように収納されている。
吸音材１５は、平均粒径が２ｍｍから２０ｍｍのクリンカアッシュである。上述したように、雨水等によりクリンカアッシュ表面に存在する細孔が塞がれると吸音機能が十分に発揮されないという問題があるが、平均粒径が上記範囲であれば、優れた透水機能を有するため、このような吸音機能の低下を抑制でき、安定した吸音機能を発揮できる。これらの特性により優れる点から、吸音材１５のクリンカアッシュの平均粒径は、３〜１５ｍｍが好ましい。

また、吸音材１５は、結合材で結合されていないため、優れた吸音機能および透水機能を発揮できる。更に、クリンカアッシュ自体は不燃性であるため、本発明の吸音構造体に難燃性を付与できる。

吸音材１５のクリンカアッシュの見かけ比重は０．６〜１．１ｇ／ｃｍ³であることが好ましい。見かけ比重がこの範囲であると、本発明の吸音構造体が比較的軽量になり、施工が容易になる。特に、クリンカアッシュの平均粒径が３〜１５ｍｍであり、見かけ比重が０．７〜０．９ｇ／ｃｍ³である場合、上記特性により優れる。

吸音材１５は、本発明の特性を損なわない範囲で、クリンカアッシュ以外の他の材料を含んでいてもよいが、クリンカアッシュのみからなることが好ましい。他の材料としては、例えば、グラスウール、ウレタンフォーム等の吸音特性を有する材料等が挙げられる。

本発明の吸音構造体１０の合計質量の７０〜８０％がクリンカアッシュであることが好ましい。クリンカアッシュをこの範囲で含有すると、必要とされる機械的強度を保持しつつ、優れた難燃性を得ることができる。また、産業廃棄物であるクリンカアッシュの有効利用を実質的に達成でき、エコマーク製品の対象となり得る。これらの点により優れることから７５〜８０％がクリンカアッシュであることがより好ましい。

上述した本発明の吸音構造体１０は、音波入射口１１から排水口１２へ透水機能を有するため、吸音機能を安定して発揮でき、また、本発明の吸音構造体１０が冠水した場合にも水上に浮き上がらないので、水が溜まりやすい箇所にも設置できる。

本発明の吸音構造体１０は、主に吸音材１５が吸音材として機能し吸音機能を発揮する。また、蓋体１４および１６自体も吸音機能を有する。更に、本発明の吸音構造体１０は、吸音材１５が結合材で固められないことから、吸音材１５の吸音機能が低下しない構造である。更に、蓋体１４および１６がクリンカアッシュを上記割合で含む場合、結合材の量が比較的少量であるので、クリンカアッシュの細孔が塞がれることに起因する蓋体の吸音機能の低下を抑制できる。

本発明の吸音構造体１０の製造方法は、特に限定されないが、例えば、所定の粒径のクリンカアッシュと結合材とを混合したものを、それぞれの金型に流し込んで成形し、ケース本体１３、上部蓋体１６および下部蓋体１４を成形する。次に、ケース本体１３の内側に、下部蓋体１４を排水口１２を覆うように接着剤等により固定し、ケース本体１３の内部空間に吸音材１５を充填する。次に、音波入射口１１にケース本体１３の内側から蓋をするように上部蓋体１６を接着剤等で固定し、本発明の吸音構造体１０が得られる。

図２は、本発明の吸音構造体の他の実施形態の略断面図である。
図２において、ケース本体２１は、上部ケース本体２１１と下部ケース本体２１２の組み合わせで構成され、音波入射口２２および排水口２３を有し、ケース本体２１の内部空間に吸音材２４を収納する。上部蓋体２５および下部蓋体２６は、それぞれ音波入射口２２または排水口２３を覆うように設置される。本発明の吸音構造体２０は、下部ケース本体２１２の内側に、下部蓋体２６が排水口２３を覆うように設置され、下部ケース本体２１２の内部に、吸音材２４が充填され、音波入射口２２に内側から蓋をするように上部蓋体２５が設置された上部ケース本体２１１が、下部ケース本体２１２と組み合わされて構成されている。

上部ケース本体２１１および下部ケース本体２１２は、それぞれ音波入射口２２、排水口２３を有し、平均粒径が０．０５ｍｍから２ｍｍ未満のクリンカアッシュと結合材とから構成されている。
ケース本体２１の形状（本発明の吸音構造体２０の形状）は、特に限定されず、例えば、直方体や円柱状等が挙げられる。
上部ケース本体２１１の上表面には音波入射口２２が設けられ、側面２１１ａは、下方に下がるにつれて薄くなり、全体として側面２１１ａの断面形状がくさび形となるように設けられるのが好ましい。下部ケース本体２１２の底面には排水口２３が設けられ、側面２１２ａは、上方に上がるにつれて薄くなり、全体として側面２１２ａの断面形状がくさび形となるように設けられるのが好ましい。また、側面２１１ａおよび側面２１２ａの先端部は、組立作業性の観点から丸くなっていることが好ましい。
このような構造とすれば、上部ケース本体２１１および下部ケース本体２１２を製造する際に金型から抜けやすくなる。また、上部ケース本体２１１と下部ケース本体２１２とを組み合わせた際に、上部ケース本体の側面２１１ａと下部ケース本体の側面２１２ａが密着し、上部ケース本体２１１と下部ケース本体２１２がはずれ難くなる。また、上部ケース本体の側面２１１ａに凸部を設け、下部ケース本体の側面２１２ａに上記凸部が嵌る凹部を設ける等の固定手段を設けてもよい。

ケース本体２１を構成している材料は、図１で説明したケース本体１３の材料と同様である。また、音波入射口２２および排水口２３は、図１で説明した音波入射口１１および排水口１２と同様の大きさ、形状である。
蓋体２５および２６は、図１で説明した蓋体１４および１６と同様である。なお、本発明の吸音構造体２０において、下部蓋体２６はケース本体２１の内側に設置されているが、外側から排水口２３を覆うように設置されてもよい。
また、吸音材２４は、図１で説明した吸音材１５と同様である。

上述したように、本発明の吸音構造体は、吸音機能、透水機能に優れ、高い難燃性を有する点から、屋外や、タバコのポイ捨て等による火気の存在が懸念される場所でも使用できる。具体的には、例えば、屋外または屋内を走行する鉄道のレールの間に設置される吸音材、壁面材等の外装用吸音材、高速道路の遮音壁等に使用できる。

次に、本発明の軌道構造体について、添付の図面に示される好適な実施形態を基に詳細に説明するが、本発明はこれらの好適な実施形態に限定されない。
図３は、本発明の軌道構造体の一実施形態の斜視図である。
図３において、３１は軌道スラブ、３２はレールであり、レール間の軌道スラブ上に吸音材として上述した本発明の吸音構造体３３が並べて設置されている。本発明の吸音構造体３３の上表面には、ロープ状部材３４が本発明の吸音構造体表面に掛け渡され、ロープ状部材３４の両端は軌道スラブ側のアンカーボルト３５に結着されている。
本発明の吸音構造体３３の並べ方は、図示の例では、レール間に２個ずつ配置しているが、１個であってもよく、３個以上であってもよい。

本発明の吸音構造体３３を固定するための固定手段は特に限定されず、図３に示す、アンカーボルト３５にロープ状部材３４の先端を係止する手段が挙げられる。上記ロープ状部材３４としては、例えば、ロープ、バンド等が挙げられる。図３に示す実施形態ではロープを用いている。
他の固定手段としては、例えば、本発明の吸音構造体３３を軌道スラブ３１にアンカーボルトを用いて直接固定する手段；本発明の吸音構造体３３を軌道スラブ３１に接着剤を用いて接着する手段；本発明の吸音構造体３３をネットで覆って固定する手段等を挙げることができ、これらの固定手段を併用することもできる。

上述したように、本発明の吸音構造体は優れた吸音機能を有するため、本発明の軌道構造体は、従来の軌道構造体に比べて、列車から発生する騒音を低減できる。また、降雨等により冠水した場合でも、本発明の吸音構造体が優れた透水機能を有するため、安定して騒音を低減できる。更に、本発明の吸音構造体は比較的軽量であるうえ、本発明の軌道構造体は、軌道レール間に本発明の吸音構造体を並べて固定するだけなので、従来の道床バラスト敷設法等に比べて施工が容易である。

以下、実施例を示して、本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜垂直入射吸音率測定試験＞
図６は、垂直入射吸音率測定試験に用いた試験体の断面図である。
図６に示すような、下部蓋体６２、吸音材層６４、上部蓋体６６を積層した２種の試験体（インピーダンス管Ａ（低周波用）およびインピーダンス管Ｂ（高周波用））を用いて垂直入射吸音率を測定した。
以下、垂直入射吸音率測定試験の方法を詳細に説明する。

（インピーダンス管Ａの作成）
図６に示すように、長さ７０ｍｍ、直径９０ｍｍ、管壁厚さ３ｍｍのアルミパイプ６０内に、粒径５〜１５ｍｍのクリンカアッシュ（東北発電工業（株）製、以下同じ）と、ビニルエステル樹脂（日本ユピカ（株）製、以下同じ）とを質量比（クリンカアッシュ／ビニルエステル樹脂）５／１で混合し、高さ１０ｍｍとなるように充填し２５℃で２時間硬化させ、空孔率６７％の下部蓋体６２を形成した。次に、粒径５〜１０ｍｍのクリンカアッシュを下部蓋体６２の上に高さが５０ｍｍとなるように敷き詰め、吸音材層６４を形成した。次に、下部蓋体６２に用いたものと同様の材料を吸音材層６４の上に高さ１０ｍｍとなるように充填し、２５℃で２時間硬化させ、空孔率６７％の上部蓋体６６を形成して、インピーダンス管Ａを作成した。同様にインピーダンス管Ａを作成し、合計３つの試験体を用意した。
なお、蓋体の空孔率は、蓋体に水をオーバーフローする直前まで注入し、その水の容積を蓋体の体積で除して算出した。

（インピーダンス管Ｂの作成）
同様に、図６に示すように、長さ７０ｍｍ、直径３８ｍｍ、管壁厚さ２ｍｍのアルミパイプ６８内に、粒径５〜１５ｍｍのクリンカアッシュと、ビニルエステル樹脂とを質量比（クリンカアッシュ／ビニルエステル樹脂）５／１で混合し、高さ１０ｍｍとなるように充填し２５℃で２時間硬化させ、空孔率６７％の下部蓋体６２を形成した。次に、粒径５〜１０ｍｍのクリンカアッシュを下部蓋体６２の上に高さが５０ｍｍとなるように敷き詰め、吸音材層６４を形成した。次に、下部蓋体６２に用いたものと同様の材料を吸音材層６４の上に高さ１０ｍｍとなるように充填し、２５℃で２時間硬化させ、空孔率６７％の上部蓋体６６を形成して、インピーダンス管Ｂを作成した。同様にインピーダンス管Ｂを作成し、合計３つの試験体を用意した。
なお、蓋体の空孔率は、上記と同様の方法で測定した。

上述のように作成した３つのインピーダンス管Ａを用いて、２３℃、１０２１ｈＰａ、背後空気層０ｍｍの条件下、ＪＩＳ Ａ１４０５−１９９８に準拠し、１／３オクターブバンド中心周波数１００〜２０００Ｈｚの範囲で、各垂直入射吸音率を測定した。その結果および３つの試験体の平均値を図７に示す。
同様に、上述のように作成した３つのインピーダンス管Ｂを用いて、１／３オクターブバンド中心周波数８００〜５０００Ｈｚの範囲で、各垂直入射吸音率を測定した。その結果および３つの試験体の平均値を図８に示す。

図７および図８に示す結果から明らかなように、インピーダンス管Ａは中心周波数が５００Ｈｚ〜２０００Ｈｚでは垂直入射吸音率が０．４４〜０．８８であり、インピーダンス管Ｂは中心周波数が８００〜５０００Ｈｚで垂直入射吸音率が０．４０〜０．９１であり、十分な吸音効果を有していた。したがって、蓋体を用いた場合でも、クリンカアッシュ自体と遜色のない垂直入射吸音率を有していた。

＜ケース本体の曲げ強度試験＞
粒径０．５〜１ｍｍのクリンカアッシュと、ビニルエステル樹脂とを質量比（クリンカアッシュ／ビニルエステル樹脂）１／１で混合し、この混合物を金型に充填し、２５℃で２時間硬化させ、ケース本体である直方体状の試験体を作成した。得られた各試験体は、下記第１表に示す厚さおよび幅を有していた。
得られた各試験体を用いて、ＪＩＳ Ｋ６９１１−１９９５に準じて、曲げ強度および曲げ弾性率を測定した。
結果を第１表に示す。

＜ケース本体のせん断強度試験＞
粒径０．５〜１ｍｍのクリンカアッシュと、ビニルエステル樹脂とを質量比（クリンカアッシュ／ビニルエステル樹脂）１／１で混合し、この混合物を金型に充填し、２５℃で２時間硬化させ、ケース本体である直方体状の試験体を作成した。得られた各試験体は、下記第２表に示す厚さおよび幅を有していた。
得られた各試験体を用いて、ＪＩＳ Ｋ６９１１−１９９５に準じて、せん断強度を測定した。
結果を第２表に示す。

＜ケース本体の圧縮強度試験＞
粒径０．５〜１ｍｍのクリンカアッシュと、ビニルエステル樹脂とを質量比（クリンカアッシュ／ビニルエステル樹脂）１／１で混合し、この混合物を金型に充填し、２５℃で２時間硬化させ、ケース本体である平板状の試験体を作成した。得られた各試験体は、下記第３表に示す幅、長さおよび断面積を有していた。
得られた各試験体を用いて、ＪＩＳ Ｋ６９１１−１９９５に準じて、圧縮強度を測定した。
結果を第３表に示す。

第１表、第２表および第３表に示す結果から明らかなように、各試験体は優れた強度を有していた。本発明の吸音構造体に用いられるケース本体は、上述の各強度試験で用いた試験体と、基本的に同様の材料、組成および厚さで作成される。そのため、本発明の吸音構造体を列車の軌道構造体に用いた場合に、保守点検のために作業員が上に乗って歩いても破損することがない程度の機械的強度を保持できる。

図１は、本発明の吸音構造体の一実施形態の略断面図である。 図２は、本発明の吸音構造体の他の実施形態の略断面図である。 図３は、本発明の軌道構造体の一実施形態の斜視図である。 図４は、従来の道床バラスト敷設法の施された軌道を示す図である。 図５は、従来の吸音材敷設法の施された軌道を示す断面図である。 図６は、垂直入射吸音率測定試験に用いた試験体の断面図である。 図７は、インピーダンス管Ａを用いた垂直入射吸音率測定試験の結果を示すグラフである。 図８は、インピーダンス管Ｂを用いた垂直入射吸音率測定試験の結果を示すグラフである。

符号の説明

１０、２０、３３ 本発明の吸音構造体
１１、２２ 音波入射口
１２、２３ 排水口
１３、２１ ケース本体
１４、２６、６２ 下部蓋体
１５、２４ 吸音材
１６、２５、６６ 上部蓋体
２１１ 上部ケース本体
２１１ａ 上部ケース本体の側面
２１２ 下部ケース本体
２１２ａ 下部ケース本体の側面
３１、４１ 軌道スラブ
３２ レール
３４ ロープ状部材
３５ アンカーボルト
４２ 道床バラスト
４３ 凹部
５１ 吸音材
６０、６８ アルミパイプ
６４ 吸音材層

Claims (8)

1. 音波入射口と排水口とが設けられたケース本体と、該ケース本体の内部空間に充填された吸音材とを有する吸音構造体であって、
   前記音波入射口と前記排水口のそれぞれに多孔質の蓋体が設けられ、
   前記ケース本体は、結合材で結合された平均粒径が０．０５ｍｍから２ｍｍ未満のクリンカアッシュから構成され、
   前記蓋体は、それぞれ、結合材で結合された平均粒径が２ｍｍから２０ｍｍのクリンカアッシュから構成され、
   前記吸音材は、平均粒径が２ｍｍから２０ｍｍのクリンカアッシュから構成されている、吸音構造体。
2. 前記吸音構造体の合計質量の７０〜８０％がクリンカアッシュである、請求項１に記載の吸音構造体。
3. 前記ケース本体の質量の３５〜５０％がクリンカアッシュである、請求項１または２に記載の吸音構造体。
4. 前記ケース本体が、クリンカアッシュと結合材との混合物を成形して得られた非透水性の成形物からなる、請求項１〜３のいずれかに記載の吸音構造体。
5. 前記蓋体の質量の８０〜９０％がクリンカアッシュである、請求項１〜４のいずれかに記載の吸音構造体。
6. 前記蓋体が、それぞれ、クリンカアッシュと結合材との混合物を成形して得られた多孔質の成形物からなる、請求項１〜５のいずれかに記載の吸音構造体。
7. 前記クリンカアッシュの見かけ比重が０．６〜１．１ｇ／ｃｍ³である、請求項１〜６のいずれかに記載の吸音構造体。
8. 列車が走行するレールと、該レールの間に設置された、請求項１〜７のいずれかに記載の吸音構造体とを有する、軌道構造体。

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