JP2007032165A - 高架橋の騒音低減構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 制振層2の上面が床版下面E3に密着しているため、制振層2が床版下面E3を押さえ込み床版E1の振動エネルギーを減衰させる。このとき、制振層2の軟質粘弾性材が床版E1の振動に伴ってせん断変形するが、軟質粘弾性材の粘性抵抗による内部損失によって振動エネルギーの一部が熱エネルギーに変換されて床版下面E3の振動が減衰する。また、制振層2に拘束層3が積層されているため、拘束層3によって制振層2の変形が拘束される。このため、制振層2のせん断変形が増幅されて制振層2の内部損失が増幅され、制振層2の振動減衰能が大きく高められる。また、剛性の低い制振層2を拘束層3と積層することにより、物理系としてばね−ダッシュポット−マス構造が形成され振動も遮断される。
【選択図】 図1
Description
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項1の発明は、高架橋(E)から発生する騒音を低減する高架橋の騒音低減構造であって、前記高架橋の下面(E3)の振動を減衰させる制振層(2)と、前記制振層を拘束する拘束層(3)とを備える高架橋の騒音低減構造(1)である。
以下、図面を参照して、この発明の第1実施形態について詳しく説明する。
図1は、この発明の第1実施形態に係る高架橋の騒音低減構造を備える高架橋を概略的に示す断面図である。図2は、図1のII-II線で切断した状態を示す断面図である。
図1及び図2に示す車両V1,V2は、軌道R1,R2に沿って走行する移動体である。車両V1,V2は、例えば、電車又は気動車などの鉄道車両であり、車両V1は高架橋E上の軌道R1を走行し、車両V2は高架橋E下の軌道R2を走行する。軌道R1,R2は、車両V1,V2が走行する通路(線路)である。軌道R1,R2は、車両V1,V2の車輪を支持し案内してこの車両V1,V2を走行させるレールR3と、このレールR3を支持するスラブ版R4などから構成されている。軌道R1,R2は、例えば、道床とまくらぎとが一体化したスラブ軌道である。
例えば、拘束層3と同等の硬質弾性材を制振層2と積層させずに、直接振動体として高架橋Eの床版E1に貼付した場合には、制振層2の振動減衰性能がないため、硬質弾性材には床版E1の振動が直接伝えられ、硬質弾性材も大きく振動してしまう。このため、硬質弾性層からも相当な固体音が放射されることになる。これに対し、図1及び図2に示すように、この第1実施形態では、拘束層3は制振層2を介して床版下面E3と接合されており、かつ、制振層2の上面が床版下面E3に密着しているため、制振層2が床版下面E3を押さえ込み床版E1の振動エネルギーを減衰させる。このとき、制振層2の軟質粘弾性材が床版E1の振動に伴ってせん断変形するが、軟質粘弾性材の粘性抵抗による内部損失によって振動エネルギーの一部が熱エネルギーに変換されて床版下面E3の振動が減衰する。また、制振層2に拘束層3が積層されているため、拘束層3によって制振層2の変形が拘束される。このため、制振層2のせん断変形が増幅されて、制振層2の内部損失が増幅され、制振層2の振動減衰能が大きく高められる。また、振動減衰能だけではなく、剛性の低い制振層2を拘束層3と積層することにより、高架橋Eの床版下面E3に物理系としてばね−ダッシュポット−マス構造が形成され振動も遮断される。このため、拘束層3には振動が伝わらず、拘束層3の振動が非常に小さくなる。その結果、拘束層3から放射される固体音も小さくなる。
(1) この第1実施形態では、高架橋Eの床版下面E3の振動を制振層2が減衰させ、制振層2を拘束層3が拘束する。このため、制振層2が振動体として高架橋Eの床版下面E3に密着して貼付されると、制振層2が振動時にせん断変形して、制振層2の粘性抵抗によって振動エネルギーの一部が熱エネルギーに変換され床版E1の振動を減衰させることができる。
図3は、この発明の第2実施形態に係る高架橋の騒音低減構造を備える高架橋を概略的に示す断面図である。図4は、図3のIV-IV線で切断した状態を示す断面図である。以下では、図1及び図2に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図3及び図4に示す騒音低減構造1は、床版E1から伝わる騒音を低減する防音機能を有し、床版下面E3から外部に放射される構造物騒音を低減する。騒音低減構造1は、拘束層3と、接合層4と、固定部材5,6と、防音層7などを備えている。拘束層3は、防音層7を拘束する層であり、防音層7の防音性能を高める機能を有する。拘束層3は、防音層7の下面に密着しており、防音層7よりも剛性の高い硬質弾性材によって形成された硬質弾性層である。接合層4は、拘束層3と防音層7とを接合する層であり、固定部材5,6は、拘束層3及び防音層7を固定する部材である。
図3及び図4に示すように、車両V1が高架橋E上を走行すると、高架橋E全体の振動が励起される。特に、床版下面E3の振動による構造物騒音が沿線騒音において大きく寄与する。図3及び図4に示す騒音低減構造1は、高架橋Eの床版下面E3の下部(軌道R2側)に、剛性の小さな防音層2とこの防音層2よりも相当に剛性の大きな拘束層3とが積層する構造である。このため、高架橋Eの床版下面E3に物理系としてばね−マス構造が形成され、ばね要素である防音層4の剛性が相当に小さい場合には、系の振動伝達率が小さくなり、マス要素である拘束層3に伝えられる振動が大幅に減少する。その結果、防音層4の振動振幅が小さくなって、この防音層4から発生する固体音が小さくなる。このように、防音層2が振動の伝達を吸収して、拘束層3の振動を抑制するため、拘束層3からの固体音が小さくなって高架橋Eから沿線に伝わる構造物騒音が著しく減少する。
(1) この第2実施形態では、高架橋Eの床版下面E3からの振動の伝達を防音層7が低減し、防音層7を拘束層3が拘束する。このため、振動体である高架橋Eの床版下面E3の下面(軌道R2側)に防音層2と拘束層3とを積層して、ばね−マス系構造を形成することができる。その結果、低ばね要素であり剛性の小さな防音層2によって振動を吸収して、軌道R2側の表面層である拘束層3の振動振幅を小さくし、この拘束層3からの放射音を減少させることができる。
図5は、この発明の第3実施形態に係る高架橋の騒音低減構造を備える高架橋を概略的に示す断面図である。図6は、図5のVI-VI線で切断した状態を示す断面図である。
図5及び図6に示す騒音低減構造1は、床版E1の振動を減衰させる制振機能と、床版E1から伝わる騒音を低減する防音機能とを有し、床版下面E3から外部に放射される構造物騒音を低減する。騒音低減構造1は、制振層2と、拘束層3と、接合層4と、固定部材5,6と、防音層7などを備えている。
図5及び図6に示すように、車両V1が高架橋E上を走行して高架橋Eが振動すると、床版下面E3から外部に構造物騒音が放射しようとする。制振層2が床版下面E3に密着して貼付されているため、制振層2が床版E1の振動エネルギーを減衰させる。その結果、床版E1の振動が減衰されて制振層2の下面の振動が小さくなる。また、防音層7の上面が制振層2の下面に押し付けられて接合層4を介して制振層2の下面と密着しているため、制振層2から伝わる騒音が伝播経路において防音層7に吸収される。また、拘束層3の上面が防音層7の下面と接合層4を介して密着しており、拘束層3が防音層7を拘束している。このため、防音層7からの騒音が低減して拘束層3の下面の振動の振幅が小さくなり、拘束層3の下面から外部に放射される構造物騒音が低減する。
この第3実施形態では、高架橋Eの床版下面E3の振動を制振層2が減衰させ、この制振層2からの振動の伝達を防音層7が低減し、この防音層7を拘束層3が拘束する。このため、高架橋Eの床版E1の振動エネルギーを制振層2が減衰させるとともに、防音層7により制振層2から拘束層3に伝わる振動を低減することにより、拘束層3の振動振幅が小さくなりこの拘束層3から外部に放射される構造物騒音を低減することができる。
図7は、この発明の第4実施形態に係る高架橋の騒音低減構造の断面図である。図8は、図7のVIII-VIII線で切断した状態を示す断面図である。
図7及び図8に示す騒音低減構造1は、床版E1の振動を減衰させる制振機能と、騒音を吸収する吸音機能とを有し、床版下面E3から外部に放射される構造物騒音を低減するとともに高架橋Eの下方の騒音を低減する。騒音低減構造1は、例えば、図7及び図8に示すように、高架橋Eの床版下面E3から外部に放射する騒音を低減するとともに、高架橋Eの下方の軌道R2を走行する車両V2から発生し、高架橋Eの床版下面E3に向かって放射する騒音を低減する。騒音低減構造1は、制振層2と、拘束層3と、接合層4と、固定部材5,6と、吸音層8などを備えており、接合層4は制振層2と拘束層3とを接合するとともに拘束層3と吸音層8とを接合し、固定部材5,6は制振層2、拘束層3及び吸音層8を固定する。
この第4実施形態では、高架橋Eの下方の音源からこの高架橋Eの床版下面E3に向かう騒音を吸音層8が吸収する。このため、拘束層3の下面から外部に放射する騒音を低減することができるとともに、この高架橋Eの下方から床版下面E3に向かって放射する騒音を吸音層8によって吸収しこの騒音を低減することができる。
図9は、この発明の第5実施形態に係る高架橋の騒音低減構造の断面図である。図10は、図9のX-X線で切断した状態を示す断面図である。
図9及び図10に示す騒音低減構造1は、拘束層3と、接合層4と、固定部材5,6と、防音層7と、吸音層8などを備えており、接合層4は、拘束層3と防音層7とを接合するとともに拘束層3と吸音層8とを接合し、固定部材5,6は拘束層3、防音層7及び吸音層8を固定する。この第5実施形態には、第2実施形態の効果に加えて、高架橋Eの下方から床版下面E3に向かって放射する騒音を吸音層8によって吸収しこの騒音を低減することができる。
図11は、この発明の第6実施形態に係る高架橋の騒音低減構造の断面図である。図12は、図11のXII-XII線で切断した状態を示す断面図である。
図11及び図12に示す騒音低減構造1は、制振層2と、拘束層3と、接合層4と、固定部材5,6と、防音層7と、吸音層8などを備えており、接合層4は、拘束層3と防音層7とを接合するとともに拘束層3と吸音層8とを接合し、固定部材5,6は制振層2、拘束層3、防音層7及び吸音層8を固定する。この第6実施形態には、第3実施形態の効果に加えて、高架橋Eの下方から床版下面E3に向かって放射する騒音を吸音層8によって吸収しこの騒音を低減することができる。
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、車両V1,V2が鉄道車両である場合を例に挙げて説明したが、自動車などの他の車両についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、高架橋Eがコンクリート高架橋である場合を例に挙げて説明したが、鋼材を主材料とする鉄桁橋などの鋼橋や、鋼桁と鉄筋コンクリート床版とを結合した合成桁橋などの高架橋についても、この発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、制振層2又は防音層7を固定部材5,6によって床版下面E3に固定しているが、制振層2又は防音層7を接着剤又は粘着剤などによって床版下面E3に固定することもできる。
2 制振層
3 拘束層
4 接合層
5,6 固定部材
7 防音層
8 吸音層
V1,V2 車両
R1,R2 軌道
E 高架橋
E1 床版
E2 橋脚
E3 床版下面(下面)
Claims (9)
- 高架橋から発生する騒音を低減する高架橋の騒音低減構造であって、
前記高架橋の下面の振動を減衰させる制振層と、
前記制振層を拘束する拘束層と、
を備える高架橋の騒音低減構造。 - 請求項1に記載の高架橋の騒音低減構造において、
前記制振層は、前記拘束層よりも剛性の低い軟質粘弾性材によって形成され、
前記拘束層は、前記制振層よりも剛性の高い硬質弾性材によって形成されていること、
を特徴とする高架橋の騒音低減構造。 - 高架橋から発生する騒音を低減する高架橋の騒音低減構造であって、
前記高架橋の下面からの振動の伝達を低減する防音層と、
前記防音層を拘束する拘束層と、
を備える高架橋の騒音低減構造。 - 請求項3に記載の高架橋の騒音低減構造において、
前記防音層は、前記拘束層よりも剛性の低い軟質粘弾性材によって形成され、
前記拘束層は、前記防音層よりも剛性の高い硬質弾性材によって形成されていること、
を特徴とする高架橋の騒音低減構造。 - 高架橋から発生する騒音を低減する高架橋の騒音低減構造であって、
前記高架橋の下面の振動を減衰させる制振層と、
前記制振層からの振動の伝達を低減する防音層と、
前記防音層を拘束する拘束層と、
を備える高架橋の騒音低減構造。 - 請求項5に記載の高架橋の騒音低減構造において、
前記制振層は、前記防音層よりも弾性率の低い軟質粘弾性材によって形成され、
前記防音層は、前記制振層よりも弾性率の高い軟質粘弾性材によって形成され、
前記拘束層は、前記制振層及び前記防音層よりも剛性の高い硬質弾性材によって形成されていること、
を特徴とする高架橋の騒音低減構造。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の高架橋の騒音低減構造において、
前記高架橋の下方の音源からこの高架橋の下面に向かう騒音を吸収する吸音層を備えること、
を特徴とする高架橋の騒音低減構造。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の高架橋の騒音低減構造において、
前記拘束層は、前記高架橋の下方の音源からこの拘束層の下面に向かう騒音を吸収すること、
を特徴とする高架橋の騒音低減構造。 - 請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の高架橋の騒音低減構造において、
前記高架橋は、コンクリート高架橋であること、
を特徴とする高架橋の騒音低減構造。
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KR100883845B1 (ko) * | 2007-05-28 | 2009-02-16 | 대우조선해양 주식회사 | 기름 탱크의 진동 저감장치 |
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