JP2008223410A - 吸音パネル - Google Patents

Abstract

【課題】
高速道路の桁下や側壁の吸音パネルとして、吸音性能が変わらないで、特寸に対する対応力がよく、輸送コストも安く、施工性も良く、部材も少なく、トータルコストが大幅に安くできる吸音パネルを提供するところにある。
【解決手段】
吸音材を金属製網体および、またはパンチング板で挟み込んだ厚みが、２ミリメートルから２０ミリメートルに組付けてなる吸音パネルを構成するようにした。その吸音パネルの端辺の二辺および、または四辺をコの字型をした金属製枠材で掴んで、一体とし、その挟持したコの字型金属製枠材の少なくとも二辺および、または四辺が金属製網体および、またはパンチング板と共にＬ字型、Ｚ字型などに折り曲げ加工して、薄くて安価で施工性に優れた吸音パネルとした。
【選択図】図２

Description

本発明は、主として高速道路や一般道路の高架の桁下や、側壁に騒音防止のために設置される吸音パネルで、特に、軽量で薄く、色々な場所への対応力に優れた吸音パネルの構造に関するものである。

近年、多く使用されている吸音パネルは、厚みが８０ミリメートルから３００ミリメートルの金属製のケーシングの中に５０ミリメートル程度の厚みの吸音材を挿入し、更に、その前面に穴あきのアルミニウム製の板材を取付け、その両サイドに側板と呼ばれる金属製の成型物を取付けて、吸音パネルを構成している。

従って、そのようなものを高速道路や一般道路の高架の桁下や、側壁に騒音防止のために設置するには、あまりにも大掛かりなものとなっている。特に、桁下には色々な構造物があり、それらを考慮に入れて吸音パネルを取付けるとなると、多数の特殊な寸法の吸音パネルを用意する必要があることから、大幅なコストアップが避けられず、メーカー各社は、その受注を避ける動きさえ出てきている。

特許文献１には、接続作業を容易、確実に行なえて品質の保持に有効な化粧用吸音ルーバーの接続構造を提供する。とあり。その解決手段として化粧用孔あき吸音ルーバーの横断面形状における内側面内へ挿入可能な形状で、吸音ルーバー相互の突合せ接続に必要な長さを有し、前記吸音ルーバーの吸音孔の複数個を見通せる開口が設けられており、側壁または底壁に止着用の長孔を設けられたジョイントスリーブが使用されていること。一方の吸音ルーバーの端部開口へ、前記ジョイントスリーブの一端側が嵌め込まれ、吸音ルーバーの側壁又は底壁に形成された吸音孔と、前記ジョイントスリーブの止着用長孔とを一致させてリベット止め等が行われ、他方の吸音ルーバーの端部開口へ、前記ジョイントスリーブの他端側が嵌め込まれ突合せ接続が行われている。とある。

しかしながら、この製品を製作するためには、部材の形状から、特寸に対する対応力は殆んどなく、桁下の吸音パネルとしては致命的である。

特許文献２には、ルーバーを高架道路の桁下の地面側から着脱したり、交換修理することが可能な高架道路裏面のルーバーシステム及び補修方法を提供する。とあり。解決手段として、平面が矩形状の背面板と、その四辺に設けられた側壁板とにより下面を開放した箱状体が形成されている。前記箱状体の下面に複数のルーバーが略平行に配置されている。前記複数のルーバーは、その上面部を少なくとも２本の直交方向に配置した保持材と結合したルーバーユニットとして構成されている。前記保持材が、前記箱状体において保持材と平行な配置の側壁板へ取付けられている。前記背面板が、高架道路裏面の下地材へ吊り手段によって吊り支持される。とある。

しかしながら、多数のルーバーで構成されているので、構成部材が多いことと、この構造では、長さ、幅程度の特寸への対応は出来ても、台形等の変形パネルを構成するには相当な工数が必要であり、大幅なコストアップとなる。

特許文献３には、金網の周縁部に固着されたフレームと金網の結合を強固にして、金網が脱落することがないようにしたコンクリート等の剥落防止用ネットを提供することにあり、フレームと金属板で金網を挟持し、この挟持部を更に折り返して、折り返し部を形成するとあり、この考案を本発明の吸音パネルの一部に採用した。
特開２００１−３３６１１９ 特開２００４−１３７８０４ 実用新案第３０６８９７３号

従来技術は、桁下や側壁の吸音パネルとして、特寸に対する対応力が欠けている点が問題であり、吸音性能が変わらないで、輸送コストも安く、部材も少なく、施工性も良く、勿論、特寸に対する対応力にも優れ、トータルコストも大幅に安く提供できる、吸音パネルを提供するところにある。

請求項１では、高速道路や一般道路の高架の桁下や、側壁に取付けられる吸音パネルの構造において、金属製網体および、またはパンチング板で吸音材を挟み込んだ面状物の端辺を、コの字型をした金属製枠材で二辺および、または四辺が挟持されていることを特徴とする吸音パネル。とした。

高速道路や一般道路の高架の桁下や側壁に、金属製網体および、またはパンチング板で挟み込んだ状態で、厚みが２ミリメートルから２０ミリメートルの吸音材を組付けてなるパネルを構成するようにしたのである。更に、このパネルの２辺および、または４辺をコの字型をした金属製枠材で掴んで一体とするのである。

請求項２では、請求項１の吸音パネルの構造において、挟持したコの字型金属製枠材の少なくとも二辺および、または四辺が金属製網体および、またはパンチング板と共にＬ字型、Ｚ字型などに折り曲げ加工されてなることを特徴とする吸音パネル。とした。

このことは、１メートル角程度までの比較的小さいパネルでは、その必要性はないが、例えば、縦１メートル横２メートルぐらいの大きさになると、パネルとして枠材の強度を充分なものにするには、Ｌ字型、Ｚ字型、コの字型などにすることで、軽量でしかも高強度のパネルになるのである。

このことは、吸音材を金属製網体および、またはパンチング板で挟み込んだ状態での厚みが２ミリメートルから２０ミリメートルと、従来では考えられない程の薄くしたもので、しかも、１立方メートル当たり５０キログラムから３００キログラムと高密度のグラスウールやポリエステルウールで構成することで、全体としても薄い吸音パネルとしたのである。

この時、使用される金属製網体の材料は、ステンレス板やメッキ鋼板などを使用すると良いが、網体がエキスパンドメタルであれば、板材の厚みは０．５ミリメートルから３．２ミリメートル程度で、網目の大きさは、ストランドを１ミリメートルから５ミリメートルぐらい、短目方向の中心間距離は、１０ミリメートルから１００ミリメートルぐらい、長目方向の中心間距離は、２０ミリメートルから２００ミリメートルぐらいが良い。これらはパネルの大きさと、金属製網体として要求される強度によって決められる。その他、適度に強度のある、開口率２０パーセント以上のパンチングメタルがあればそれでも良い。

また、コの字型の金属製枠材は、ステンレス板やメッキ鋼板などを使用し、２枚の金属製網体および、またはパンチングメタルとその中に積層される吸音材とを同時に挟み込んでカシメると、パネルとして一体となり強度が出るので都合が良い。また、吸音材はコの字型金属製枠体の小口までとし、金属製網体および、またはパンチングメタルだけをコの字型金属製枠材に挟み込んでカシメても良い。

コの字型金属製枠材として使用される金属板の厚みは、０．８ミリメートルから３．２ミリメートル程度で、パネルの大きさと、要求される強度によって決められる。

請求項３では、請求項１、請求項２の吸音パネルの構造において、その内側に、更に吸音材を構成させたことを特徴とする吸音パネル。とした。

薄い吸音材を使った吸音パネルであることから、中空層の取り方で吸音率が高い音域が、高音域に偏ったり、低音域に偏ったりするので、そのような時、この吸音パネルの桁下側に、５０ミリメートルから１００ミリメートル厚のグラスウールや、ポリエステルウール吸音材を構成すると、広い範囲の音域で高い吸音率の吸音パネルとなる。

また、この吸音パネルと桁下との間を点検通路として利用するときには、この吸音パネルの裏側から荷重がかかることになるので、吸音パネルがこのような荷重に対して充分な強度にしておくことは勿論であるが、このような場所には、木片セメント板系の高性能な吸音材があるので、死荷重は増えるが、適度な平滑性と強度があり、桁下から漏れる道路騒音に対しても１０デシベル程度の透過損失があるので好都合である。

請求項４では、請求項１、請求項２、請求項３の吸音パネルの構造において、その内側に金属板を構成させたことを特徴とする吸音パネル。とした。

このように、吸音パネルの桁下側に金属板を構成したのは、近年、桁下に吸音処理を施しても、桁下から漏れる道路騒音の影響で思ったほど騒音が低下しないことがあり、桁下から漏れる道路騒音の影響がないように、対策を講じるようになってきたのである。

このとき使用される金属板の材質は、ステンレス板やメッキ鋼板が使用されるが、吸音パネルの内側に入って、外から見えないことから、値段の安いメッキ鋼板が適当である。その肉厚は、０．５ミリメートルから３．２ミリメートル程度でよいが、風荷重や自重、音の透過損失、点検通路として使用する時などの必要条件との関係で決められる。

上記、解決手段による発明の効果を説明すると、請求項１では、高速道路や一般道路の高架の桁下や、側壁に取付けられる吸音パネルの構造において、金属製網体および、またはパンチング板で吸音材を挟み込んだ面状物の端辺を、コの字型をした金属製枠材で二辺および、または四辺が挟持されていることを特徴とする吸音パネル。とした。

従って、この吸音パネルを桁下などの吸音処理したい壁面に中空層を設ける形で取付けするのである。中空層の取り方で吸音性能が簡単に変えられるので非常に好都合である。 一般的には、吸音パネルの背後の中空層を５０ミリメートルから３００ミリメートルと大きく取っていくと、吸音率の特性は、ますます低音域が良くなるほうに移行して行く。

このような吸音パネルを使用することで、使用する部材が少なく、特寸に対する対応力もあり、薄いので輸送費が安くつくなど、極端に安価な吸音パネルが構成できるので、その効果は顕著である。このことが本発明の最大の特徴である。

また、請求項２のように、挟持したコの字型金属製枠材の少なくとも二辺および、または四辺が金属製網体および、またはパンチング板と共にＬ字型、Ｚ字型などに折り曲げ加工すると、薄くて強度のある吸音パネルとなるのである。

吸音パネルとして、施工現場の必要条件に合わせて、コの字型の金属製枠材を、使用する鋼板の肉厚を厚くしたり、薄くしたりできるし、挟持した端辺をＬ字型、Ｚ字型などの形に折り曲げする場合でも、折り曲げの形状寸法で強度を変えるのが容易である。

金属製網体の強度についても、網体がエキスパンドメタルの例でいうと、使用する鋼板の厚みで強度の選定ができるし、エキスパンドの網目の送りであるストランドの幅、短目方向および長目方向の中心間距離の作り方で、価格や用途に合わせて幅広く対応できるのである。

吸音パネルを製作するのに大きな設備投資を必要としないで、しかも簡単な加工で製作できることもあって、安価に製造できる。しかも、構造が簡単であることから、施工現場の必要条件に合わせて自由に対応できる。取付けも金属製枠材の一部を使ってボルト止めすることなどで、簡単に施工できるのである。これらのことも本発明の大きな特徴である。

また、請求項３のように吸音材を追加させて構成すると、ほとんどの周波数で、より高いレベルの吸音性能にすることができ、その対応力は大きく、この面からも優れた吸音パネルといえる。

また、請求項４のように、桁下から漏れる道路騒音の影響で、桁下に吸音処理を施しても思ったほど騒音が低下しないことがあり、桁下から漏れる道路騒音の影響を考慮に入れるようになってきたのである。このとき透過損失を上げるために使用される金属板は吸音パネルの内側に構成する。外部から見えないことから、値段の安いメッキ鋼板が使用できるし、透過損失や吸音率の要求に合わせて、鉄板の厚みや空気層の取り方を変えるなどで簡単に対応できる。このことについても、安い素材で対応できて好都合である。

図１は、高架道路上に設置された遮音壁１である。この高架道路の下、裏側の桁下２の壁面に本発明の吸音パネル３を取付けするのである。この取付けに際して、桁下２と吸音パネル３との間に２００ミリメートルの空気層を設けると、道路騒音でよく議論される４００ヘルツから１０００ヘルツあたりの周波数の吸音率が７０パーセント以上の性能となる。

図２は、コの字型金属製枠材４はメッキ鋼板製で、その厚みは１．６ミリメートルのものが使用され、幅１００ミリメートルの帯状で製作する。コの字型金属製枠材４に挟まれるエキスパンドメタル５は、メッキ鋼板製で、厚みは１．６ミリメートル、網目の大きさは、ストランドを１．５ミリメートル、短目方向の中心間距離を２５ミリメートル、長目方向の中心間距離を５０ミリメートルとした。このとき２枚のエキスパンドメタル５の中に挟まれる吸音材８は、３ミリメートルの厚みで１立方メートル当たり１６５キログラムのポリエステルウールが使用される。ポリエステルウールはリサイクルできる面からも好都合である。このとき３ミリメートル厚の吸音材８をコの字型金属製枠体４の奥まで入れないで３分の１ぐらいの位置に止めておくと、コの字型金属製枠体４とエキスパンドメタル５の端辺をプレスすることで、金属同士が強くカシメられ、確実に挟持できる。

図３は、図２で構成したコの字型金属製枠体４とエキスパンドメタル５の端辺をカシメ、その幅が１００ミリメートルの帯状の部分を、Ｌ字型に折り曲げ、２つの辺の幅が５０ミリメートルのＬ字型金属製枠材６を構成した時の、端辺の部分断面図である。このようにすることで、桁下の点検用の通路としても充分使用できる吸音パネル３となるのである。

図４は、Ｚ字型に折り曲げた金属製枠材９の部分断面図である。Ｌ字型金属製枠材６の構成と同様に、図２で構成するコの字型金属製枠材４の帯状幅を１２０ミリメートルとし、Ｚ字型の各辺の寸法を４０ミリメートルとなるようにＺ字型に折り曲げて金属製枠材９を構成する。吸音材８はＺ字型の開放断面の近傍でエキスパンドメタル５と共にカシメられている。
Ｚ字型にするのは、Ｌ字型とは違って、コの字型金属製枠材４とエキスパンドメタル５とがより強固に挟持できる。また、桁下との取付けに際して、Ｚ字の頂部の面１５が桁と平行面になるので、吸音パネル３の取付けに際して、ボルトナット１１の頭が見えにくくなるし、目地もきれいに出るので、美観的にも優れたものになる。

図５は、縦１メートル横１．９６メートルの吸音パネル３の正面図である。Ｌ字型金属製枠体６で四端辺が挟持され、Ｌ字型金属製枠体６に複数の取付け穴７を配し構成している。

図６は、吸音パネル３を桁下２に構成したときの、取付け部の部分断面図である。直径が１２ミリメートルで、長さが２００ミリメートルのボルトナット１１で、Ｌ字型に折り曲げた金属製枠体６の下の道路を向いた面にあけた、直径１８ミリメートルの取付け用穴７で固定する。

図７は、図３で構成したＬ字型の金属製枠材６を使って吸音パネル３を構成した、そのパネルの内側に１立方メートル当たり３２キログラムの面密度で、厚さ５０ミリメートルのポリエステルウール製の追加の吸音材１０を構成し、更に、内側に１ミリメートル厚のメッキ鋼板製遮音板１２を構成した断面図である。メッキ鋼板１２が桁下２から漏れてくる道路騒音を遮断するのである。

図８は、図５で構成した吸音パネル３を高架道路の桁下１３の下にＨ形鋼１４を取付け、そのＨ形鋼１４の懐に、木片セメント系吸音材１６を構成した吸音パネル３を取付けた部分断面図である。このときＨ形鋼１４とＨ形鋼１４のスパンを２メートルにして、１メートル幅で長さが１．９６メートルの吸音パネル３を順次取付ける。

は、高架道路の断面図で、その桁下に吸音パネルが取付けられる。 は、上下２枚のエキスパンドメタルの間に吸音材を挟み、コの字型金属製枠材で挟持した部分の斜視図である。 は、Ｌ字型に折り曲げた金属製枠材部の部分断面図である。 は、Ｚ字型に折り曲げた金属製枠材部の部分断面図である。 は、本発明吸音パネルの正面図である。 は、桁下に吸音パネルを取付けた断面図である。 は、吸音パネルの背面側に追加の吸音材を挿入し、更に、その背面に鋼板製遮音板を配した断面図である。 は、吸音パネルの背面側に木片セメント系吸音材を配し、Ｈ形鋼に取付けた断面図である。

符号の説明

１ 遮音壁
２ 桁下
３ 吸音パネル
４ コの字型金属製枠材
５ エキスパンドメタル
６ Ｌ字型金属製枠材
７ 取付け用穴
８ 吸音材
９ Ｚ字型金属製枠材
１０ 追加の吸音材
１１ ボルトナット
１２ 遮音板
１３ 桁
１４ Ｈ形鋼
１５ 頂部の面
１６ 木片セメント系吸音材

Claims (4)

1. 高速道路や一般道路の高架の桁下や、側壁に取付けられる吸音パネルの構造において、金属製網体および、またはパンチング板で吸音材を挟み込んだ面状物の端辺を、コの字型をした金属製枠材で二辺および、または四辺が挟持されていることを特徴とする吸音パネル。
2. 請求項１の吸音パネルの構造において、挟持したコの字型金属製枠材の少なくとも二辺および、または四辺が金属製網体および、またはパンチング板と共にＬ字型、Ｚ字型などに折り曲げ加工されてなることを特徴とする吸音パネル。
3. 請求項１、請求項２の吸音パネルの構造において、その内側に、更に吸音材を構成させたことを特徴とする吸音パネル。
4. 請求項１、請求項２、請求項３の吸音パネルの構造において、その内側に遮音板となる板を構成させたことを特徴とする吸音パネル。

Images