JP2007170166A - 防音性能に優れた防音構造体 - Google Patents
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Abstract
【課題】防音構造体を大型化することなく、大きな騒音低減効果を持たせるとともに、構造は簡潔であり、防音構造体を構成する材料が軽量で、かつ保守性に優れた防音構造体を提供すること。
【解決手段】鉄道高架橋などの壁面として設置する防音構造体であって、防音構造体の連結方向と直交する断面の内側輪郭線上の任意の1点(O)において、前記点(O)と最も近い騒音発生位置(L)とを結ぶ直線(L)、前記点(O)における法線(M)、前記点(O)における水平線(N)としたとき、前記直線(L)と(M)のなす角度が、前記直線(L)と(N)がなす角度の1/2以下となるように傾斜した内側壁面を有することを特徴とする防音構造体。
【選択図】図2
【解決手段】鉄道高架橋などの壁面として設置する防音構造体であって、防音構造体の連結方向と直交する断面の内側輪郭線上の任意の1点(O)において、前記点(O)と最も近い騒音発生位置(L)とを結ぶ直線(L)、前記点(O)における法線(M)、前記点(O)における水平線(N)としたとき、前記直線(L)と(M)のなす角度が、前記直線(L)と(N)がなす角度の1/2以下となるように傾斜した内側壁面を有することを特徴とする防音構造体。
【選択図】図2
Description
本発明は、鉄道などで使用される、防音構造体に関するものである。
従来、鉄道、道路、工事現場などで発生する騒音の防止対策としては、騒音発生源より直接的に騒音が伝播するのを防止するため、防音壁などの防音構造体を設置することが広く採用されている。これは、各種騒音低減化対策の中で防音構造体は対策費用が比較的安く、しかも、種々の騒音発生源に対し効果的であるためである。
騒音低減効果をより大きくするためには、防音構造体の高さを高くすることが一般的である。しかしながら、防音構造体を高くすると、風に対する強度の観点から施工費、材料費などのコストアップに繋がり、また、日照、景観、眺望、通風が損なわれたり、圧迫感や電波障害を引き起こす恐れがあるなど、多くの問題点が生じる。
上記のような問題点があるにもかかわらず、防音構造体の高さを高くすることによる防音効果はさほど大きくないことが知られている。一般的には、例えば音源より20m離れた位置においては、防音構造体の高さを1m高くすることにより得られる騒音低減効果は約1dBであると言われている。
そこで、従来、例えば防音構造体の上端に、角形やT字形、また複数の分岐壁形状を持った騒音低減装置を設け、防音構造体上端での回折音を低減し、全体としての騒音低減性能を向上させる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、防音構造体の上端にこれらの形状の騒音低減装置を設けると、製造工程が複雑になり、また、防音構造体がある程度の幅を必要とするなどの問題が生じる。
特開平7−202824号公報
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、防音構造体を大型化することなく、大きな騒音低減効果を持たせるとともに、構造は簡潔であり、防音構造体を構成する材料が軽量で、かつ保守性に優れた防音構造体を提供することを目的とする。
上記課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用する。すなわち、
(1)鉄道高架橋などの壁面として設置する防音構造体であって、防音構造体の連結方向と直交する断面の内側輪郭線上の任意の1点(O)において、前記点(O)と最も近い騒音発生位置とを結ぶ直線(L)、前記点(O)における法線(M)、前記点(O)における水平線(N)としたとき、前記直線(L)と(M)のなす角度が、前記直線(L)と(N)がなす角度の1/2以下となるように傾斜した内側壁面を有することを特徴とする防音構造体。
(1)鉄道高架橋などの壁面として設置する防音構造体であって、防音構造体の連結方向と直交する断面の内側輪郭線上の任意の1点(O)において、前記点(O)と最も近い騒音発生位置とを結ぶ直線(L)、前記点(O)における法線(M)、前記点(O)における水平線(N)としたとき、前記直線(L)と(M)のなす角度が、前記直線(L)と(N)がなす角度の1/2以下となるように傾斜した内側壁面を有することを特徴とする防音構造体。
(2)前記点(O)と最も近い騒音発生位置が、レールの最下端位置であることを特徴とする前記(1)に記載の防音構造体。
(3)前記内側壁面が、一つの平面または複数の平面が連続した面であることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の防音構造体。
(4)前記防音構造体の連結方向と直交する断面の内側輪郭線が、最も近い騒音発生位置またはそれよりも壁面に近い位置に焦点を持つ放物線の一部であることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の防音構造体。
(5)鉄道高架橋などの壁面として設置する防音構造体であって、内側壁面が、複数の傾斜した面を鉛直方向に積み重ねた形状であり、防音構造体の連結方向と直交する断面の内側輪郭線上の任意の1点(O)において、前記点(O)と最も近い騒音発生位置とを結ぶ直線(L)、前記点(O)における法線(M)、前記点(O)における水平線(N)としたとき、前記直線(L)と(M)がなす角度が、前記直線(L)と(N)がなす角度の1/2以下となるように傾斜した面の集合体であることを特徴とする防音構造体。
(6)前記点(O)と最も近い騒音発生位置が、レールの最下端位置であることを特徴とする前記(5)に記載の防音構造体。
(7)前記内側壁面を有する構造体を第1構造体としたときに、該第1構造体と、該第1構造体の内側壁面から突出しこれを支える第2構造体とを少なくとも備えることを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載の防音構造体。
(8)前記内側壁面を有する構造体を第1構造体としたときに、該第1構造体と、該第1構造体の側方からこれを支える側柱とを少なくとも備えることを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載の防音構造体。
(9)前記内側壁面を有する構造体を第1構造体としたときに、該第1構造体と、該第1構造体の外側または下部から突出しこれを支える柱とを少なくとも備えることを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載の防音構造体。
(10)前記内側壁面を有する構造体を第1構造体としたときに、該第1構造体が既設の壁面または柱状の構造物への取付部を有し、直接鉄道高架橋などの壁面または柱状の構造物に設置されることを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載の防音構造体。
(11)前記内側壁面を有する構造体を第1構造体としたときに、該第1構造体の厚さが、10〜350mmの範囲内にあることを特徴とする前記(1)〜(10)のいずれかに記載の防音構造体。
(12)前記内側壁面を有する構造体を第1構造体としたときに、該第1構造体を高さ方向に上部領域50%、中部領域25%、下部領域25%となる比率で3分割した時に、前記第2構造体が下部領域以上の高さを有するものであることを特徴とする前記(1)〜(11)のいずれかに記載の防音構造体。
(13)前記3分割した第1構造体の各領域における厚さは、下部領域が10〜100mm、中部領域が10〜70mm、上部領域が10〜50mmの範囲内にあり、第2構造体の厚さは100〜350mmの範囲内にあることを特徴とする前記(12)に記載の防音構造体。
(14)前記防音構造体がスキン材と心材からなるサンドイッチ構造を有することを特徴とする前記(1)〜(13)のいずれかに記載の防音構造体。
(15)前記内側壁面を有する構造体を第1構造体としたときに、該第一構造体が板材であることを特徴とする前記(1)〜(13)のいずれかに記載の防音構造体。
(16)前記内側壁面を有する構造体を第1構造体としたときに、該第一構造体が複数枚の板材からなる中空構造を有することを特徴とする前記(1)〜(13)のいずれかに記載の防音構造体。
(17)前記防音構造体がスキン材を有し、該スキン材に繊維強化プラスチックが使用されていることを特徴とする前記(1)〜(14)のいずれかに記載の防音構造体。
(18)前記第一構造体の板材に繊維強化プラスチックが使用されていることを特徴とする前記(15)〜(16)のいずれかに記載の防音構造体。
(19)前記防音構造体が建築物躯体への取付部を有し、直接鉄道高架橋などの建築物躯体に設置されることを特徴とする前記(1)〜(18)のいずれかに記載の防音構造体。
(20)前記防音構造体の内側壁面の少なくとも1部分に吸音材が貼着されていることを特徴とする前記(1)〜(19)のいずれかに記載の防音構造体。
(21)前記第1構造体の内側壁面と最も近い騒音位置までの最短距離を0.5m〜4mの範囲となるように設計されていることを特徴とする前記(1)〜(20)のいずれかに記載の防音構造体。
(22)軌道面にバラストなどの吸音効果がある構造を有し、かつ前記(1)〜(21)のいずれかに記載の防音構造体が設置されていることを特徴とする鉄道軌道。
本発明の防音構造体は、鉄道高架橋などの壁面として設置することにより、騒音発生位置からどこの反射も介さず伝播し、前記壁面に入射してくる音波の反射方向が、水平方向またはそれよりも下方となる。このため、防音構造体の上端を越えて民地側に回折する音を減少させることができ、その結果、民地側において大きな騒音低減効果を得ることができる。
さらに、鉄道軌道や道路といった騒音発生領域に、鉄道軌道のバラストや、道路の吸音舗装といった吸音効果のある床面を存在させることにより、防音構造体によって水平方向よりも下方に反射した音波を効率よく吸音させることが可能となり、騒音低減効果をより高めることが可能となる。
また、防音構造体の素材として繊維強化プラスチックを用いることにより、近年問題になっているコンクリートの経年劣化、また、鉄系金属の錆による劣化の問題が発生せず、軽量で保守性に優れた防音構造体を提供することができる。
以下、本発明の最良の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施態様に係る防音構造体の設置例を示す全体斜視図である。本実施形態では鉄道軌道への設置を行う場合を示している。実際の設置に際しては、図1に示すように、防音構造体Aを線路1の方向に複数個連結して、連続した防音構造体を形成する。ここで、本発明において、防音構造体を境界として、線路1が存在する側を内側、もう一方の側を外側(もしくは民地側)と定義する。この時、防音構造体の内側壁面と最も近い騒音発生位置となり得るのは、車体表面の風切り音、ドア・サッシの振動音、車体下部機器の作動音、モーター回転音、駆動ギア音、車輪転動音、ブレーキ作動音などであるが、最も下部となるのは、レールから発せられる車両振動伝搬音である。
図2は本発明の防音構造体における防音構造体の連結方向と直交する断面による構造図の一例である。図2に示すように、防音構造体の内側壁面(断面図における内側輪郭線)上の任意の1点(O)と前記壁面と最も近い騒音発生位置2を結ぶ直線(L)、前記点における法線(M)とがなす角度(角(L)(M))が、直線(L)と水平線(N)とがなす角度(角(L)(N))の1/2以下であることにより、防音構造体の内側壁面と最も近い騒音発生位置から直接(どこの反射も介さず)防音構造体の内側壁面に入射してくる音波の反射方向が、水平方向よりも下方となる。このため、防音構造体の上端を越えて民地側に回折する音を減少させることができ、その結果、民地側において大きな騒音低減効果を得ることができる。
図2は本発明の防音構造体における防音構造体の連結方向と直交する断面による構造図の一例である。図2に示すように、防音構造体の内側壁面(断面図における内側輪郭線)上の任意の1点(O)と前記壁面と最も近い騒音発生位置2を結ぶ直線(L)、前記点における法線(M)とがなす角度(角(L)(M))が、直線(L)と水平線(N)とがなす角度(角(L)(N))の1/2以下であることにより、防音構造体の内側壁面と最も近い騒音発生位置から直接(どこの反射も介さず)防音構造体の内側壁面に入射してくる音波の反射方向が、水平方向よりも下方となる。このため、防音構造体の上端を越えて民地側に回折する音を減少させることができ、その結果、民地側において大きな騒音低減効果を得ることができる。
鉄道における沿線への防音対策としては、高さ1.5〜2m程度の防音構造体を、図1に示すように、線路1と並行に連続的に設置することが一般的である。このとき、防音構造体の内側壁面と最も近い騒音発生位置となるのは内側壁面に最も近いレールの最下端14(図2参照)となるが、騒音の民地側への主たる伝達経路は、騒音発生位置から直接防音構造体の上端に達して回折する経路と、騒音発生位置から防音構造体へ入射した後、防音構造体と走行中の鉄道車輌車体との間で何回か反射しながら防音構造体の上端に達し、回折する経路の2通りが存在する。本発明の防音構造体は、防音構造体の内側壁面に入射してくる音波の反射方向が、水平方向よりも下方となるため、後者の騒音伝達経路の形成を防止し、民地側における騒音を低減するものである。
一般的に鉄道軌道では、図3に示すように、線路を設置する路盤に、バラスト3と呼ばれる砕石を盛ることが多い。バラスト3には表面から内部に渡って空隙が存在することにより、吸音効果があることが知られており、コンクリート製の路盤上に線路を設置するスラブ軌道においても、あえて路盤表面にバラストを散布して吸音効果を付加させることもある。本発明の防音構造体をバラスト3を用いた鉄道軌道に採用すると、防音構造体に入射した音波はバラスト3の存在する路盤に向かって反射されるため、バラスト3の持つ吸音効果を最大限に生かすことができ、より優れた騒音低減効果を発揮することができる。一般的な騒音低減対策として、垂直壁状の防音構造体の内側に吸音材を設置し、防音構造体と走行中の鉄道車輌車体との間で何回か反射しながら防音構造体の上端に達する騒音伝達経路の形成を防止する方法が採られることがあるが、本発明の防音構造体を用いることにより、吸音材を設置することなく同様の効果を得ることができる。ただし、本発明は防音構造体に吸音材を設置することを否定するものではない。バラスト3による吸音効果を補い、より高い騒音低減効果を求める場合は、図3に示すように、吸音材4を貼着してもよく、また、前記内側壁面を有する構造体を第1構造体Bとしたときに、該第1構造体Bの内側壁面から突出しながら第1構造体Bを支える第2構造体Cの内側壁面にも同様に吸音材(図示せず)を貼着してもよい。第1構造体Bにおける貼着場所は内側壁面全体であっても一部分であっても騒音低減効果は得られる。吸音材4として用いられるのは、ロックウール、ガラスウール、フェルト、樹脂またはコンクリートの発泡体、金属繊維にバインダーを介して結合させたもの、金属粉末や粒子、セラミック粉末や粒子、あるいは金属短繊維などを焼結した焼結材からなるもの、多孔質セラミックス、ポリエステル系繊維などの集合体からなるものなどが挙げられる。
また、本発明の防音構造体を道路に用いる場合は、路面に吸音舗装を施すことにより、上記鉄道軌道の場合と同様の効果が期待できる。
なお、本発明の防音構造体内側壁面の形状は、一つの平面または複数の平面が連続した面であること、また、前記防音構造体の連結方向と直交する断面の内側輪郭線が、最も近い騒音発生位置またはそれよりも壁面に近い位置に焦点を持つ放物線の一部である形状とすることが好ましい。しかしながら、図2や図3に示す放物線形状に限定されるものではない。例えば図4に示すように内側に傾斜した直線状であるなど、防音構造体の連結方向と直交する断面の内側輪郭線上の任意の1点(O)において、前記点(O)と最も近い騒音発生位置とを結ぶ直線(L)、前記点(O)における法線(M)、該内側輪郭線上の任意の点における水平線(N)としたとき、前記直線(L)と(M)のなす角度が、前記直線(L)と(N)がなす角度の1/2以下となるように傾斜した内側壁面を有することを特徴とする防音構造体は、本発明の効果を有するものである。また、上記角度条件を満たす範囲内において直線形状を複数に分割して設けることで、上記構成を満たしても良い。
さらに、図5に示すように、防音構造体内側壁面をいくつかの曲面から構成し、各面がそれぞれ同一焦点となるような傾きを持たせて鉛直上方に向かうに従って民地側へスライドした形状とすれば、上記の条件を満たしつつ、かつ防音構造体の厚さを薄くすることが可能となり好ましい。
また、図6に示すように、幾つかに分割し鉛直上方に積み上げた各曲面は、それぞれの焦点が同一にならずとも良い。
図7は、本発明の一実施態様に係る防音構造体の断面構造図である。防音構造体Aは、主に第1構造体Bと第2構造体Cと取付部Dという3つの部分から構成されており、本実施態様ではこれらが一体的に形成されている。このような構造を採用することにより、本発明の内側に向いた傾斜を有する防音構造体であっても柱などの他の部材を用いることなく防音構造体単体での設置が可能となり、施工費のコストダウンが可能となる。
また、図8に示すように、防音構造体Aから下方に延びる柱C1により構造物躯体10へ取り付けても良い。
また、防音構造体Aは、図9に示すように、単独の構造体としても良く、この場合、軌道躯体から延びる側柱C2に取り付ける構造や、図10に示すように、既設の構造物C3へ直接取り付ける構造とすることができる。このような構造を採用することにより、既設の構造物がある場合にこれらを撤去することなく設置が可能となり、施工費のコストダウンが可能となる。
また、本実施態様においては、複数の第1構造体Bが連設できるよう、民地側から見た防音構造体の形状が矩形となるように形成されていることが好ましい。このような形状を取ることで隣り合う構造体の合わせ目に隙間が発生せず、隙間からの音漏れや落下を防止することが可能となる。
図7に例を示すように、防音構造体Aの第1構造体Bは内部に心材5を有し、内側、外側の両表面にはスキン材6が積層されてサンドイッチ構造に構成されており、これらは一体的に成形されていることが好ましい。
また、防音構造体Aは、図11〜図15に示すように、内部に心材を有しない中空構造や単板構造としても良い。
スキン材6は本発明の防音構造体の表面を構成するもので、高い強度と剛性を兼ね備えた繊維強化樹脂により形成されることが好ましい。その強化繊維としては、例えばガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などが挙げられる。要求される曲げ特性、強度を発現させるためには強化繊維単体の引張弾性率が50GPa〜700GPaのものが好ましく、さらに比剛性の特性も考慮すると200GPa〜700GPaがより好ましく、コストパフォーマンスをも考慮すると200GPa〜450GPaが最も好ましい。
また、強化繊維の密度は、1.60〜3.00g/cm3のものが好ましく、軽量化を実現させるためには1.70〜2.00g/cm3のものがより好ましく、コストパフォーマンスの面をも考慮すれば1.70〜1.90g/cm3のものが最も好ましい。
さらにまた、繊維径は、一本当たり5〜30μmのものが好ましく、取り扱い性を考慮すると5〜20μmのものがより好ましく、さらに軽量化を実現させるためには、5〜10μmのものが最も好ましい。
なお、強化繊維単体の引張弾性率および密度は、JIS R7601「炭素繊維試験方法」に準拠して測定する。
本発明の防音構造体は、これらの強化繊維を単体で用いてもよいし、数種類の強化繊維を組み合わせて用いてもよい。その場合、軽量化や比強度、比弾性率の必要性能を満足させるために、少なくとも組合わせの内の1つが炭素繊維であることが好ましい。また、強化繊維とマトリックス樹脂の割合を繊維強化樹脂層材料中の強化繊維の体積分率Vfで規定すると、剛性を発現させるためにVfは20%〜90%が好ましく、生産性や要求剛性を考慮するとVfが30%〜80%であることが好ましい。
なお、Vfは、JIS K7075「炭素繊維強化プラスチックの繊維含有率及び空洞率試験方法」に準拠して測定する。
本発明に適用できるマトリックス樹脂としては、熱硬化性樹脂であっても熱可塑性樹脂であってもよい。熱硬化性樹脂の場合、その主材は、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂などを例示することができ、1種類だけであっても、あるいは2種類以上を混合して使用してもよい。
これら熱硬化性樹脂をマトリックス樹脂に採用する場合、前記熱硬化性樹脂に適切な硬化剤や反応促進剤を添加することが可能である。熱可塑性樹脂の場合、その主材は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ABS樹脂、ポリスチレン樹脂、AS樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、PPS樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂など例示でき、1種類だけであっても、あるいは2種類以上を混合して使用してもよい。これら熱可塑性樹脂は単独でも、混合物でも、また共重合体であってもよい。混合物の場合には相溶化剤を併用してもよい。さらに、難燃剤として臭素系難燃剤、シリコン系難燃剤、赤燐などを加えてもよい。
図7において、第1構造体Bの外形寸法は、用途にもよるが、鉄道高架橋における防音構造体として使用する場合は、縦寸法(高さ:Y軸方向長さ)が0.5m〜3m、横寸法(幅:X軸方向長さ)は1体で最大25m位まで実現可能であるが、それ以上になると、寸法的に運搬が難しくなり好ましくない。このため一般的な運搬手段を用いることを考慮すれば横寸法は2m〜10mの範囲が好ましい。比較的小型のものを連接する場合は、横寸法が0.5m〜2m、縦寸法が0.5m〜3mの各範囲内であることが、騒音の拡散防止と保線作業員の転落防止、また取付工事の施工性の観点上好ましい。また、防音構造体が風荷重を受けた際に求められる要求強度を考慮すると、縦寸法において上部領域50%、中部領域25%、下部領域25%となる比率で3分割した領域において、上部領域の厚さ(Z軸方向長さ)が10mm〜50mm、中部領域が10mm〜70mm、下部領域が10mm〜50mmの格範囲となることが好ましい。ただし、要求強度を満たすならば上記した3領域全てにおいて最小厚さ10mm一様となっても問題はない。
本発明の防音構造体の第2構造体Cは、第1構造体Bを支えるためのもので、その構成は第1構造体と同様、内部に心材5を有し、これを包囲する繊維強化樹脂からなるスキン材6とのサンドイッチ構造で構成されている。本実施例では第2構造体Cは、その外形形状が第1構造体Bの上方側方向に沿って厚さが漸次小さくなるように傾斜して形成されており、第1構造体Bと一体的に成形されている。
第2構造体Cの外径寸法は用途にもよるが、鉄道高架橋における防音構造体として使用する場合は、一体的に成形されている第1構造体を前記分割率で3分割した時にBの縦寸法、要求強度の観点から少なくとも下部領域以上は必要であり、景観やコスト、重量を考慮すると、上限範囲は第1構造体と同一高さまでであることが好ましい。横寸法は50mm〜250mm、厚さが100mm〜350mmの各範囲内であることが強度上の観点から好ましい。
第2構造体Cは、第1構造体Bの要求強度に応じて設けるものであるが、例えば台風シーズン時のように相当の風圧に耐えるためには第1構造体Bのスキン材6の内部に炭素繊維などの強化繊維とマトリクス樹脂からなる繊維強化樹脂層を少なくともスキン材に対する厚さ比で5%以上含むことが望ましい。すなわち、スキン材厚さを20mmとした場合、炭素繊維などの強化繊維とマトリクス樹脂からなる繊維強化樹脂層の厚さは0.1mm以上となる。また、さらに強化するためには第2構造体Cのスキン材6も同様に炭素繊維などの強化繊維とマトリクス樹脂からなる繊維強化樹脂層を少なくともスキン材に対する厚さ比で5%以上含むことが望ましい。要求強度、軽量化を追求した場合、第1構造体B、第2構造体Cともスキン材の繊維強化樹脂層の割合は100%となることが好ましいが、コストや損失係数を考慮すると繊維強化樹脂層が少なくとも5%以上あればスキン材に繊維強化樹脂層がまったく無い場合と比べても十分効果が得られる。また、風圧に対する防音構造体のたわみや共振を防ぐ必要があるが、その場合には第1構造体Bや第2構造体Cにおけるスキン材6の強化繊維の種類や量、マトリクス樹脂の種類を適宜設計することで2つの構造体の曲げ剛性を高くすることができ、その結果、防音構造体の曲げ剛性を高くすることができる。
防音構造体の外側表面は、図7、図16、図17に示すように、曲面7でも平面8でも、途中に歪な形状9を有していてもよいが、景観性の観点から図7に示すような曲面7、もしくは図16に示すような平面8であることが好ましく、成形性の観点から図7に示すような曲面7であることが最も好ましい。
第1構造体Bと第2構造体Cに使用されている心材5は騒音低減とともに、曲げ剛性確保のためのスペーサの役割をするものであり、その材質としては、例えば硬質ウレタン発泡体などの軽量の材料を用いることが好ましいが、その他、木材、ハニカム材としてもよい。また、騒音低減効果を高めるために振動減衰効果の高い材料を選択するなど、特殊な機能を負荷するための材料を用いてもよい。なお、一つの防音構造体に使用される心材5は全て同じ材質でも良いし、異なった材質を併用してもよい。
本実施態様の防音構造体には、図7に示すように、その下部に構造物躯体10に取り付けるための取付部Dを有している。取付部Dは、本実施態様では、貫通ボルトにより締結するための貫通穴を有して形成されており、アンカーボルト11をナットや座金などで締め付けることにより構造物躯体10に締結されているが、要はコンクリートや金属からなる構造物躯体や支柱にボルト、ナットなどの適当な締結手段で固定されていればよいので、その固定手段、固定部形状、固定部材質、固定部寸法は特に限定されるものではない。
本発明の防音構造体を構成する第1構造体Bの内側壁面と最も近い騒音発生位置との最短距離は、常に0.5m〜5mとなるように設置されることが好ましく、騒音低減効果、空間スペースの観点から0.5m〜4mとなることがより好ましい。
本発明の防音構造体を構成する第1構造体B、第2構造体C、および取付部Dの各部は、全て一体的に成形されていることが望ましい。一体的に成形することにより、組立接合のための手数と時間を省くことが可能となるだけでなく、強度を安定して発現させることが難しい接合部を極力無くすことによって、防音構造体全体として安定した強度を発揮させることが可能となり、さらには無駄な部分のない軽量な防音構造体とすることができる。
本発明の防音構造体の製造方法としては、例えばハンドレイアップ法、オートクレーブ法など、一般的な繊維強化樹脂の成形方法のいずれでも成形することができる。また、プルトルージョン法などの連続成形法により成形した各部材を、適当な寸法に切断の後、組立接合により成形することもできる。しかし、好ましくは前述の一体的な成形が容易で、かつ繊維含有率を高めて軽量化を達成し易い、いわゆるRTM法やRIM法、また、成形部位を減圧すると同時に注入樹脂の拡散材を配置する一体成形法(SCRIMP法)など、強化繊維を配置したキャビティー内に液体状の樹脂を注入する成形法の採用が望ましい。
上述のような形態となるように防音構造体の設計、成形、取付を行えば、図18に示すように、騒音発生位置2からどこの反射も介さずに伝播し、第1構造体Bに入射してくる音波12の反射方向が、水平方向よりも下方となるため、防音構造体を越えて、民地側へ放射や回折する音が減少し、その結果、民地側での大きな騒音低減効果を得ることが可能となる。
A:防音構造体
B:第1構造体
C:第2構造体
C1:柱
C2:側柱
C3:既設構造物
D:取付部
(L):防音構造体内側壁面と防音構造体内側壁面に最も近い騒音発生位置とを結ぶ直線
(M):防音構造体内側壁面上の点における法線
(N):水平線
1:線路
2:騒音発生位置
3:バラスト
4:吸音材
5:心材
6:スキン材
7:防音構造体の外側表面
8:防音構造体の外側表面
9:防音構造体の外側表面
10:構造物躯体
11:アンカーボルト
12:騒音発生位置からの音波
13:レール
14:レール最下端
15:内側壁面
B:第1構造体
C:第2構造体
C1:柱
C2:側柱
C3:既設構造物
D:取付部
(L):防音構造体内側壁面と防音構造体内側壁面に最も近い騒音発生位置とを結ぶ直線
(M):防音構造体内側壁面上の点における法線
(N):水平線
1:線路
2:騒音発生位置
3:バラスト
4:吸音材
5:心材
6:スキン材
7:防音構造体の外側表面
8:防音構造体の外側表面
9:防音構造体の外側表面
10:構造物躯体
11:アンカーボルト
12:騒音発生位置からの音波
13:レール
14:レール最下端
15:内側壁面
Claims (22)
- 鉄道高架橋などの壁面として設置する防音構造体であって、防音構造体の連結方向と直交する断面の内側輪郭線上の任意の1点(O)において、前記点(O)と最も近い騒音発生位置とを結ぶ直線(L)、前記点(O)における法線(M)、前記点(O)における水平線(N)としたとき、前記直線(L)と(M)のなす角度が、前記直線(L)と(N)がなす角度の1/2以下となるように傾斜した内側壁面を有することを特徴とする防音構造体。
- 前記点(O)と最も近い騒音発生位置が、レールの最下端位置であることを特徴とする請求項1に記載の防音構造体。
- 前記内側壁面が、一つの平面または複数の平面が連続した面であることを特徴とする請求項1または2に記載の防音構造体。
- 前記防音構造体の連結方向と直交する断面の内側輪郭線が、最も近い騒音発生位置またはそれよりも壁面に近い位置に焦点を持つ放物線の一部であることを特徴とする請求項1または2に記載の防音構造体。
- 鉄道高架橋などの壁面として設置する防音構造体であって、内側壁面が、複数の傾斜した面を鉛直方向に積み重ねた形状であり、防音構造体の連結方向と直交する断面の内側輪郭線上の任意の1点(O)において、前記点(O)と最も近い騒音発生位置とを結ぶ直線(L)、前記点(O)における法線(M)、前記点(O)における水平線(N)としたとき、前記直線(L)と(M)がなす角度が、前記直線(L)と(N)がなす角度の1/2以下となるように傾斜した面の集合体であることを特徴とする防音構造体。
- 前記点(O)と最も近い騒音発生位置が、レールの最下端位置であることを特徴とする請求項5に記載の防音構造体。
- 前記内側壁面を有する構造体を第1構造体としたときに、該第1構造体と、該第1構造体の内側壁面から突出しこれを支える第2構造体とを少なくとも備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の防音構造体。
- 前記内側壁面を有する構造体を第1構造体としたときに、該第1構造体と、該第1構造体の側方からこれを支える側柱とを少なくとも備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の防音構造体。
- 前記内側壁面を有する構造体を第1構造体としたときに、該第1構造体と、該第1構造体の外側または下部から突出しこれを支える柱とを少なくとも備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の防音構造体。
- 前記内側壁面を有する構造体を第1構造体としたときに、該第1構造体が既設の壁面または柱状の構造物への取付部を有し、直接鉄道高架橋などの壁面または柱状の構造物に設置されることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の防音構造体。
- 前記内側壁面を有する構造体を第1構造体としたときに、該第1構造体の厚さが、10〜350mmの範囲内にあることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の防音構造体。
- 前記内側壁面を有する構造体を第1構造体としたときに、該第1構造体を高さ方向に上部領域50%、中部領域25%、下部領域25%となる比率で3分割した時に、前記第2構造体が下部領域以上の高さを有するものであることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の防音構造体。
- 前記3分割した第1構造体の各領域における厚さは、下部領域が10〜100mm、中部領域が10〜70mm、上部領域が10〜50mmの範囲内にあり、第2構造体の厚さは100〜350mmの範囲内にあることを特徴とする請求項12に記載の防音構造体。
- 前記防音構造体がスキン材と心材からなるサンドイッチ構造を有することを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の防音構造体。
- 前記内側壁面を有する構造体を第1構造体としたときに、該第一構造体が板材であることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の防音構造体。
- 前記内側壁面を有する構造体を第1構造体としたときに、該第一構造体が複数枚の板材からなる中空構造を有することを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の防音構造体。
- 前記防音構造体がスキン材を有し、該スキン材に繊維強化プラスチックが使用されていることを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載の防音構造体。
- 前記第一構造体の板材に繊維強化プラスチックが使用されていることを特徴とする請求項15〜16のいずれかに記載の防音構造体。
- 前記防音構造体が建築物躯体への取付部を有し、直接鉄道高架橋などの建築物躯体に設置されることを特徴とする請求項1〜18のいずれかに記載の防音構造体。
- 前記防音構造体の内側壁面の少なくとも1部分に吸音材が貼着されていることを特徴とする請求項1〜19のいずれかに記載の防音構造体。
- 前記第1構造体の内側壁面と最も近い騒音位置までの最短距離を0.5m〜4mの範囲となるように設計されていることを特徴とする請求項1〜20のいずれかに記載の防音構造体。
- 軌道面にバラストなどの吸音効果がある構造を有し、かつ請求項1〜21のいずれかに記載の防音構造体が設置されていることを特徴とする鉄道軌道。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006266723A JP2007170166A (ja) | 2005-11-28 | 2006-09-29 | 防音性能に優れた防音構造体 |
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JP2005341599 | 2005-11-28 | ||
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Publications (1)
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100972966B1 (ko) * | 2009-11-03 | 2010-07-29 | 주식회사 서현기술단 | 콘크리트 슬래브 궤도용 방음 구조물 |
CN102134836A (zh) * | 2010-01-23 | 2011-07-27 | 德栎有限公司 | 噪声防护装置 |
JP2012172358A (ja) * | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Toray Ind Inc | 防音壁 |
CN104169500A (zh) * | 2011-11-22 | 2014-11-26 | Art阿萨玛橡胶技术有限公司 | 噪音防护装置 |
CN105220627A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-01-06 | 王秋华 | 高速公路声障 |
KR20190070054A (ko) | 2017-12-12 | 2019-06-20 | 한국철도기술연구원 | 철도 궤도에 근접하여 설치하는 일체형 저상 방음벽 |
KR102307141B1 (ko) * | 2021-05-14 | 2021-09-30 | (주)화정엔지니어링 | 철도용 방음벽 지지장치 |
RU2787507C1 (ru) * | 2021-10-01 | 2023-01-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью Информационные Технологии (Ооо "Инфотех") | Конструкция ограждения, используемого в качестве шумопоглощающего экрана для железных дорог, и верхнее строение железнодорожного пути с таким ограждением |
-
2006
- 2006-09-29 JP JP2006266723A patent/JP2007170166A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100972966B1 (ko) * | 2009-11-03 | 2010-07-29 | 주식회사 서현기술단 | 콘크리트 슬래브 궤도용 방음 구조물 |
CN102134836A (zh) * | 2010-01-23 | 2011-07-27 | 德栎有限公司 | 噪声防护装置 |
CN102134836B (zh) * | 2010-01-23 | 2016-05-04 | 德栎有限公司 | 噪声防护装置 |
JP2012172358A (ja) * | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Toray Ind Inc | 防音壁 |
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