JP2009215725A

JP2009215725A - 鋼製桁用防音板およびそれを用いた防音構造体

Info

Publication number: JP2009215725A
Application number: JP2008057875A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Nakano; 秀和中野; Koichi Inatome; 康一稲留; Akihiro Tsuda; 晃宏津田; Rora Kodama; 朗蘭兒玉; Toshihiro Yamazaki; 敏宏山崎; Masanori Anase; 勝之穴瀬; Eiji Fukuda; 栄次福田; Masayuki Matsumoto; 賢之松本
Original assignee: KURIMOTO TECHNOS KK; Kurimoto Ltd; Okumura Corp
Current assignee: KURIMOTO TECHNOS KK; Kurimoto Ltd; Okumura Corp
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2009-09-24

Abstract

【課題】鋼製桁を平行に列設されてなる鋼製橋の鋼製桁間に架設される防音構造体であって、格別の排水構造を付設することなく、降雨時に排水可能であり、防音板の劣化、発錆が生じることなく、重量増加の影響も回避できる。
【解決手段】平行に列設されている一組の鋼製桁１、１の間に、防音板３を架設して、通過車両（図示せず）に起因する騒音が鋼製桁１、１の下方領域に伝播するのを抑止するようにしたもので、この防音板３として、ポリエステル系ポリマ繊維などを集合させて透水性と吸音性を備えた透水性繊維体４の下面に、多数の通水孔を設けた有孔板５を積層したものを用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄道橋や道路橋などに供される鋼製桁間に用いられる防音構造体に関する。

従来、鋼製桁橋は、鋼製桁を平行に列設して構築される。これら鋼製桁橋は、特に鉄道橋では一般のコンクリート橋に比較して車両走行時の騒音が大きいため、側面や下面に遮音板を設置して騒音の拡散を防止することが行われている。例えば、特許文献１には、鉄道橋に供される鋼製桁の下方領域に対する防音構造体として、鋼製桁の下面にゴムまたは軟質プラスチックなどの曲げ剛性を持った遮音シートを取り付けた構造が開示されている。

このような遮音構造は、鋼製桁の上面は通常、露天に開放されていることから降雨時に、降り注いだ雨水が下方の遮音板に溜まるので、腐食等の防止のために排水構造が特に必要であった。この事例では、金属性遮音板を用いるに較べ発錆のおそれはないものの、雨水による遮音材の劣化や重量増加が懸念された。

また、特許文献２には、道路や線路の側方に配置する吸音ユニットとして、表面に透水性のあるセラミック吸音材を設けたものが開示されている。しかし、ここで示された吸音ユニットは、表面の透水性セラミック吸音材と非透水性のコンクリート基板を組み合せるものであって、降雨時の排水機能を別途考慮しないかぎり、鋼製桁の下面に水平に設置するには不適切なものであった。

特開２００３−３４２９１２号公報：特許請求の範囲、図３など特開平０８−００３９４３号公報：特許請求の範囲、段落０００１、００２９など

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、鋼製桁橋に供される鋼製桁間に架設される防音構造体であって、格別の排水構造を付設することなく、降雨時に排水可能であり、防音板の劣化、発錆が生じることなく、重量増加の影響も回避できる鋼製桁用防音構造体を提供する。

上記の問題は、鋼製桁橋に供される鋼製桁間に、透水性繊維体からなる防音板を架設したことを特徴とする本発明の鋼製桁用防音構造体によって、解決することができる。特に、本発明は、前記防音板が前記透水性繊維体の下面に有孔板を積層した防音板であることが好ましい。また、本発明は、前記透水性繊維体が、ポリエステル系ポリマ繊維を相互に熱融着して、繊維間に通水経路が形成されたマット状繊維体である形態に具体化でき、さらに、防音性能の観点から前記透水性繊維体が、密度の異なる２種以上の繊維体を積層した複層構造体からなるのが好ましい。

また、本発明では、鋼製桁橋に供される対向する鋼製桁間において、鋼製桁の対向する側面に支承材を直接、又は間接的に固定し、密度の異なる少なくとも２種の前記透水性繊維体を積層した複層構造体の下面に前記有孔板を積層してなる防音板ユニットを、前記支承材間に架け渡したことを特徴とする前記形態の鋼製桁用防音構造体として好ましく具体化される。
特に、前記鋼製桁がＩ形鋼製桁である場合は、Ｉ形鋼製桁に垂直に取り付けられた補剛材に断面Ｌ形の前記支承材を桁行き方向に固定し、前記防音板ユニットを対向する前記支承材間に掛け渡したことを特徴とする前記形態の鋼製桁用防音構造体として更に好ましく具体化される。

本発明の鋼製桁用防音構造体は、このように、透水性繊維体からなる防音板を架設したものであり、透水性繊維体は吸音材も兼ねているから、鉄道橋の騒音の吸音効果を発揮するうえ、格別の排水構造を付設することなく、降雨時に雨水の排水が可能であり、防音板の劣化、あるいは発錆、重量増加の影響なども回避できるという優れた効果がある。また、前記繊維体の下面に有孔板を積層したことから、防音板全体に剛性を付し、上部に積層される繊維体の脱落などを防止し、鋼製桁間に安定して配設することができる。

また、密度の異なる少なくとも２種の前記繊維体を積層した複層構造体を用いることから、鉄道車両の走行音と鋼製桁の振動音の両方を吸音できる効果も得られる。よって本発明は、従来の問題点を解消した鋼製桁用防音構造体として、工業的価値はきわめて大なるものがある。

次に、本発明の鋼製桁用防音構造体に係る実施形態について、図１〜４を参照しながら説明する。
本発明は、枕木２を支承して鉄道橋を構成している一組の鋼製桁１、１の間に、防音板３を架設して、通過車両（図示せず）に起因する騒音が鋼製桁１、１の下方領域に伝播するのを抑止するようにしたもので、この防音板３として、ポリエステル系ポリマ繊維などを集合させて透水性と吸音性を備えた透水性繊維体４の下面に、多数の通水孔を設けた有孔板５を積層したものを用いる点に特徴がある。

本発明の鋼製桁用防音構造体は、屋根が設けられていない屋外の鉄道橋を対象とするから、防音性能と雨水対策が重要となっている。そこで本発明に供される透水性繊維体４は、吸音・遮音を兼ねるものであるが、同時に適度に雨水を通過させる透水性が必要であり、かつ、雨水が内部に付着しても材質が劣化しない材質、構造であるのが望ましい。

この目的には、ポリエステル系ポリマ繊維を相互に熱融着して、立体的網目状に結合するとともに、繊維間に網目状の通水経路が形成され、全体としてマット状に形成された繊維体が好ましい。特に、構成繊維の配列として、マットの上下方向に配列した繊維の量を、長手方向に配列した繊維より比較的多くなるよう配列させた場合には、透水性に優れるので、雨天であっても内部に雨水が貯留しない、結果重量が増加するおそれもないという利点があり、さらに繊維相互をそれ自体で結合させる熱融着構造なので、劣化し易い接着剤を含まないから耐久性に優れ、騒音振動により繊維体が割れるような恐れも少ない利点が得られる。

また、ポリエステル系ポリマ繊維による透水性繊維体は、密度の異なる２種以上のマット状繊維体を積層した複層構造体、例えば、鋼製桁の下方が自動車道路である場合には、図３に示すような、上部層４２、中間層４１、下部層４３からなる構造とするのがより好ましい。そして、上部層４２、下部層４３を低密度層とし、中間層４１を高密度層とすれば、高密度層（中間層４１）は遮音層として機能し、上下の低密度層（上部層４２、下部層４３）は鋼製桁の上方および下方からの騒音の吸音層として寄与するものである。

下方からの騒音の吸音をあまり考慮する必要がない場合は、上部層４２の低密度層と中間層４１の高密度層とを積層した２層構造体でもよく、この場合には、鉄道車両の走行音と、鋼製桁からの振動音の２種類の騒音を吸音可能となるのである。ポリエステル系ポリマ繊維の低密度層のマット状繊維体としては、厚さ２０ｍｍ以上、密度３９ｋｇ／ｍ^３程度、高密度層のマット状繊維体としては、厚さ９ｍｍ以上、密度２６４ｋｇ／ｍ^３以上が好ましく利用される。

本発明の防音板３の下面を構成する有孔板５は、適宜厚さのステンレス製金網、同エキスパンドメタル、パンチングメタル、グレーティングなどのように上下に多数の通水孔が設けられている板材が利用可能である。

次に、本発明の防音板３の鋼製桁への取り付け構造を説明する。
鋼製桁がI形鋼製桁であり、鋼製桁の剛性を補強するために一定間隔で垂直補剛材１３が設置されている場合は、先ず、対象となるI形鋼製桁（１、１）の対向面において、I形鋼製桁のフランジ１２およびウエブ１１に設置されているライナー状の垂直補剛材１３に、横断面Ｔ字状の取付け金具１５を配置し、この取付け金具１５に縦断面Ｌ形の支承材１６を桁方向（横方向）に取付け固定する。

かくして、対向、固定された１組の支承材１６は、水平支承部１６ａを内側に突出し向き合わせて配置されるので、必要枚数の防音板３を並列させ、その両端部分をこの支承材１６の水平支承部１６ａに架け渡し、固定ボルト１７で固定することによって、本発明の鋼製桁用防音構造体が得られる。
なお、この防音板３は、密度の異なる複数の透水性繊維体を積層した複層構造体の下面に前記した有孔板をあらかじめ積層してユニット化しておくのが好ましい。

また、前記支承材は縦断面Ｌ形に限らず、H形、T形等の水平支承部１６ａを有する形状であればよい。また、対向した１組の支承材に代えて、１体の支承材を鋼製桁間に掛け渡してもよい。
また、防音板３は、支承材１６の水平支承部１６ａの下面に取り付け、固定ボルトで固定してもよい。

その他、垂直補剛材１３が無いＩ形鋼製桁の場合は、支承材１６をＩ形鋼製桁のウエブ１１に直接取り付け固定してもよい。また、鋼製桁がI形鋼ではない場合であっても、対向する側面に直接縦断面Ｌ形の支承材１６を直接的、または側面に一定間隔で取り付けられた垂直部材を介して間接的に取付け固定することにより、鋼製桁用防音構造体が得られる。

さらに、複層構造体の表面を保護するため、上面にも前記有孔板を積層してもよい。
また、本発明に係る防音構造は、鋼製桁橋に限らず屋外で雨ざらしになる場所で、雨水滞留のため通常の防音構造が採用できない箇所でも使用できる。

次に、本発明の防音板について行った、挿入損失の比較測定結果について説明する。
残響室内スピーカからピンクノイズを発生させ、そのときの半無響室側試料より５０ｃｍ離れた音響インテンシティレベルＬｐ（Ａ）、Ｌｐ（Ｂ）を測定して、その差から挿入損失ｄＢを求めた。次の各試料Ａ、Ｂ、Ｃについての挿入損失の測定結果を図３のグラフに示す。
Ａ：ポリエステル系ポリマ繊維体：密度３９ｋｇ／ｍ³、３４ｍｍｔ＋同３４ｍｍｔ
Ｂ：ポリエステル系ポリマ繊維体：密度３９ｋｇ／ｍ³、３４ｍｍｔ＋密度２６４ｋｇ／ｍ³、９ｍｍｔ
Ｃ：鉄板１．６ｍｍｔ＋グラスウール５０ｍｍｔ

この結果によれば、比較的密度の高い２６４ｋｇ／ｍ³、９ｍｍｔの繊維体を組み合せた防音板は、５００〜１６００Ｈｚ帯域での挿入損失が１０〜１５ｄＢ程度であった。高密度繊維体を用いないと挿入損失は半減することが分かった。なお、これらのポリエステル系ポリマ繊維体に代表される繊維体は、密度が高いほど遮音効果も高く、上記試料より密度が高いものを用いれば、より挿入損失が向上すると予測される。

本発明の鋼製桁用防音構造体を説明するための桁行方向の要部全体断面図（Ａ）、ａ−ａ要部断面図（Ｂ）。本発明の防音板取付け個所の要部側面図。本発明の防音板の上面斜視図（Ａ）、下面斜視図（Ｂ）。本発明の挿入損失の周波数特性を示すグラフ。

符号の説明

１：鋼製桁、１１：ウエブ、１２：フランジ、１３：垂直補剛材、１４：１５：取付け金具、１６：支承材、１７：ボルト
２：枕木
３：防音板
４：透水性繊維体、４１：中間層、４２：上部層、４３：下部層
５：有孔板

Claims

鋼製桁を平行に列設されてなる鋼製桁橋の鋼製桁間に、透水性繊維体を架設したことを特徴とする鋼製桁用防音構造体。
前記透水性繊維体の下面に有孔板を積層して架設したことを特徴とする請求項１に記載の鋼製桁用防音構造体。
前記透水性繊維体が、ポリエステル系ポリマ繊維を相互に熱融着して、繊維間に通水経路が形成されたマット状繊維体である請求項１または２に記載の鋼製桁用防音構造体。
前記透水性繊維体が、密度の異なる２種以上のマット状繊維体を積層した複層構造体からなる請求項３に記載の鋼製桁用防音構造体。
鋼製桁橋に供される対向する鋼製桁間において、鋼製桁の対向する側面に支承材を固定し、密度の異なる少なくとも２種の前記透水性繊維体を積層した複層構造体の下面に前記有孔板を積層してなる防音板ユニットを、前記支承材間に架け渡したことを特徴とする請求項３または４に記載の鋼製桁用防音構造体。
前記鋼製桁がＩ形鋼製桁であり、Ｉ形鋼製桁に垂直に取り付けられた補剛材に断面Ｌ形の前記支承材を桁行き方向に固定したことを特徴とする請求項５に記載の鋼製桁用防音構造体。