JP2010013802A - 防音構造体および鋼製桁橋防音構造 - Google Patents

Abstract

【課題】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。また、幅広い周波数の騒音に対応可能であり、鋼製桁橋の下方にある騒音源の防音にも効果が期待できる。
【解決手段】平行に並列して鋼製桁橋を構成する鋼製桁間に配置され得る防音構造体１であって、金属板などからなる遮音板２の上下に、多孔質板、繊維質マットなど吸音材からなる吸音層（上吸音層３１、下吸音層３２）を積層した構造を基本構造としている。
そして、その特徴的構造は、その遮音板２には、一端から他端にわたり上方に開口した排水溝２１、２２を設け、この防音構造体１の上面で受けた雨水を外部に排水可能とするとともに、遮音板２と下吸音層３２との間にその排水溝２１、２２と並列して吸音空気層４を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鋼製桁橋に用いられる防音構造体および鋼製桁橋防音構造の改良に関するものである。

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。

この防音構造では、遮音シートの曲げ剛性値を選択することにより、特定の周波数域を効果的に遮音することが提案されている。ところが、このような鋼製桁橋の防音施設の場合、その上面は通常、露天に開放されているため、降雨時には、降り注いだ雨水が下方の遮音板に滞留し、金属製枠体や支持フレームを腐食するおそれがあることから、別途排水構造を付設する必要があった。また、特許文献１のような遮音板のみの防音構造では、幅広い周波数の騒音に対応が困難であったり、また、鋼製桁橋の下方に他の交通機関の騒音源がある場合には、その騒音を周辺に反射、拡散させるなど不具合があった。

特開２００３−３４２９１２号公報：特許請求の範囲、図２、３、４、５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配置される防音構造体に関するものであり、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。また、幅広い周波数の騒音に対応可能であり、鋼製桁橋の下方にある騒音源の防音にも効果が期待できる防音構造体および製綱桁橋防音構造を提供する。

上記の問題は、遮音板の上下に吸音層を積層してなり、平行に並列して鋼製桁橋を構成する鋼製桁間に配置され得る防音構造体であって、当該遮音板には、一端から他端にわたり上方に開口した排水溝を設け、この防音構造体の上面で受けた雨水を外部に排水可能とすることによって解決できる。
さらに、遮音板と下吸音層との間にその排水溝と並列して吸音空気層を設けることにより、鋼製桁橋の下方にある騒音源の防音にも効果が期待できる。

また、この本発明は、前記排水溝を平面外形が矩形からなる遮音板の一方の側縁部に設けるとともに、その排水溝の外側壁板上端部分に屈曲部を設け、当該防音構造体を複数、列設配置したとき、隣り合う防音構造体の遮音板の他方の側縁部の先端部分を、その屈曲部により被覆可能とした形態、または、他方の側縁部の先端部分に屈曲部を設け、当該防音構造体を複数、列設配置したとき、隣り合う防音構造体の排水溝の外側壁板上端部を、その屈曲部により被覆可能とした形態に具体化される。

さらに、これら本発明は、金属製の前記遮音板の相対する側縁部の両方に前記排水溝を設けるとともに、一方の排水溝の外側壁板上端部に屈曲部を設け、当該防音構造体を複数、列設配置したとき、隣り合う防音構造体に設けられた他方の排水溝の外側壁板上端部を、その屈曲部により被覆可能とした形態に好ましく具体化される。

また、本発明では、前記吸音層のうち、少なくとも前記上吸音層を、撥水性フィルムで被覆した吸音材によって構成し、前記の上吸音層の上面、下吸音層の下面には孔明き板を添着して、吸音層、遮音板、排水溝、空気層、孔明き板を一体化して防音板ユニットを形成した形態の防音構造体とするのが好ましい。

また、上記の問題は以下の本発明の鋼製桁橋防音構造によって解決される。すなわち、鋼製桁橋を構成する対向する鋼製桁間において、前記各形態の防音構造体を架け渡して配置したことを特徴とする鋼製桁橋防音構造である。
さらに、その鋼製桁に支承材を固定し、その支承材間に前記防音構造体を架け渡したことを特徴とする鋼製桁橋防音構造である。
特に、前記鋼製桁がＩ形鋼製桁であり、Ｉ形鋼製桁に断面Ｌ形の支承材を桁行き方向に固定し、その支承材間に前記防音構造体を架け渡したことを特徴とする鋼製桁橋防音構造とするのが好ましい。

本発明の防音構造体は、鋼製桁橋を通行する車両などの騒音の拡散を防止できるうえ、露天に配置されても雨水を排水できる排水溝をその内部に備えているから、降雨時に排水可能であり、吸音材の材質劣化、金属部材の発錆が生じることなく、浸水による吸音材の重量増加の影響も回避できる。さらに、内部に吸音空間をも備えているので幅広い周波数の騒音に対応可能である。下側に吸音層があるので鋼製桁橋の下方にある騒音源の防音にも効果がある。またユニット化することで容易に鋼製桁橋防音構造を提供できるなどの、すぐれた効果がある。よって本発明は、従来の問題点を解消した防音構造体および鋼製桁橋防音構造として、実用的価値はきわめて大なるものがある。

次に、本発明の実施形態について、防音構造体に続いて鋼製桁橋防音構造の順に、図１〜５を参照しながら説明する。
（防音構造体）
本発明の防音構造体１は、平行に並列して鋼製桁橋を構成する鋼製桁間に配置され得る防音構造体１であって、金属板などからなる遮音板２の上下に、多孔質板、繊維質マットなど吸音材からなる吸音層（上吸音層３１、下吸音層３２）を積層した構造を基本構造としている。

（第１実施形態）
そして、その特徴的構造は、図１に示すように、その遮音板２には、一端から他端にわたり上方に開口した断面略コ字状の排水溝２１、２２を設け、この防音構造体１の上面で受けた雨水を外部に排水可能とするとともに、遮音板２と下吸音層３２との間にその排水溝２１、２２と並列して吸音空気層４を設けたことを特徴とする。排水溝２１，２２は断面略コ字状に限定されず、吸音空気層４を構成する一定の深さがあれば、断面略Ｕ字状等の形状が採用できる。

図１、図２、図３（Ａ）に図示の構造は、金属製の遮音板２、例えば、厚さ１．６ｍｍ亜鉛めっき鋼板からなる遮音板２の長手方向側縁部の一方において、下方に屈曲加工し、内側壁板２１ａ、底板２１ｂ、外側壁板２１ｃからなる上方に開口した断面略コ字状の排水溝２１を設け、同様に他方の長手方向側縁部にも同様にして、排水溝２２（内側壁板２２ａ、底板２２ｂ、外側壁板２２ｃ）を設ける。

かくして、この排水溝２１、２２で挟まれる遮音板の平板部分２３は、排水溝２１、２２より高く位置するので、防音構造体１の上面で受けた雨水は、この排水溝２１、２２に誘導、集水され、外部に排水可能となる。同時に、浸水に基づく上吸音層３１を構成の吸音材の劣化、その他の金属部材の発錆などが防止でき、吸音材の重量増加の影響も回避できることになる。

さらに、この排水溝２１、２２で挟まれる遮音板の平板部分２３は、上吸音層３１と密接して積層されるが、両端を底板２１ｂ、２２ｂに裏面に接して配置した下吸音層３２との間には、排水溝２１、２２の深さに相当する間隔を持った空間４が配置されることになり、この空間が下吸音層３２の存在とあいまって、特に、低い周波数に対する吸音性能を向上させる作用がある。
なお、下方からの騒音の周波数に対して当該吸音空間が有効では無い場合には、当該吸音空間に吸音材を充填し、吸音層とすることもできる。

この図３（Ａの）実施形態では、上吸音板３１の端面と排水溝２１、２２の外側壁板２１ｃ、２２ｃとの間に隙間ｔ１、ｔ２が設けられているが、この隙間は、雨水の集水にはある程度空けるのがよいが、過大に空けると防音性能が低下する恐れもあるので、雨水の流入に差支えない程度とすればよいものである。

さらに、この第１実施形態では、一方の排水溝２１の外側壁板２１ｃの上端部に外側横方向に折り曲げた屈曲部２１ｄを設けて、これら防音構造体１を複数、列設配置し鋼製桁橋防音構造を構成した場合、隣り合って配置される他の防音構造体に設けられた他方の排水溝２２の外側壁板２２ｃの上端部をその屈曲部２１ｄにより被覆できるようにするのが適当である。このとき、上吸音板３１の上面が外側壁板２２ｃの上端よりも低い位置であり、上吸音板と屈曲部２１ｄの間に隙間を設けるようにすれば、雨水が排水溝２１、２２へ集水されやすく、好ましい。

かくして、複数の防音構造体１、１を列設配置したとき、防音構造体１の上面で受けた雨水が、両防音構造体の隙間から漏れることなく、排水溝２１、２２に集水できる利点が得られる。この目的には、前記屈曲部２１ｄを折り返した略逆Ｕ字状に形成して、他方の排水溝２２の外側壁板２２ｃの上端部を挟み込むようにするのも好ましい。

（第２実施形態）
図３（Ｂ）に例示する第２実施形態では、排水溝２１を平面外形が矩形からなる遮音板２の長手方向に沿った一方の側縁部に設けるとともに、その排水溝２１の外側壁板２１ｃ上端部分に、外側横方向に折り曲げた屈曲部２１ｄを設けている。この構造は、先の図３（Ａ）と同様である。
そして、これら防音構造体を複数、列設配置したとき、隣り合う防音構造体の遮音板２の他方の側縁部（先の図３（Ａ）とは異なり排水溝は設けられていない）の上方に屈曲させた屈曲壁板２４の先端部分を、その屈曲部２１ｄが被覆できるように形成されている。

この場合、かくして、この実施形態では、排水溝２１が遮音板２の片側にだけ設けられているのであるが、防音構造体１、１の上面で受けた雨水が、両防音構造体１、１の隙間から漏れることなく、最終的には排水溝２１に集水できるのである。
なお、この場合でも、排水溝が設けられていない遮音板２の他方の側縁部にはスペーサ２５が遮音板２と下吸音層３２との間に装着され、吸音空間４が第１実施形態と同様な間隔をもって形成されている。
また、平板２３に排水溝２１に向けて傾斜を設けると、集水しやすくなり好ましい。

（第３実施形態）
図３（Ｃ）に例示する第３実施形態では、排水溝２１を平面外形が矩形からなる遮音板２の長手方向に沿った一方の側縁部に設けるとともに、他方の側縁部（先の図３（Ａ）とは異なり排水溝は設けられていない）の上方に屈曲させた屈曲壁板２４の先端部分に横方向の屈曲部２４ｄを設けて、それら防音構造体１、１を複数、列設配置したとき、隣り合う防音構造体における排水溝２１の外側壁板２１ｃの上端部を、その屈曲部２４ｄにより被覆できるよう構成されている。
すなわち、第２実施形態とは、図３（Ｂ）の屈曲部２１ｄが省略された代わりに、図３（Ｃ）ように反対側に屈曲部２４ｄが設けられ、実質的に同様な作用効果が得られるよう配置されているのである。したがって、その他の構造は、第２実施形態の場合と同様であるので説明を省く。

以上説明した各実施形態において、前記吸音層３１としては、撥水性フッ素樹脂フィルムで被覆したポリエステル繊維からなる吸音材によって厚さ２５ｍｍ程度に構成すると、好ましい吸音性能、耐水性能が得られるので好適である。前記下吸音層３２としても同様の構成を採用できるが、厚さ２５ｍｍ程度のポリエステル繊維からなる吸音材のみで構成してもよい。なお、これらの撥水性フィルム、吸音材としては、この他公知のものが使用できる。
また、前記上吸音層３１の上面、および下吸音層３２の下面には孔明き板５１、５２を添着して、吸音層３１、３２の保護に役立たせるとともに、この吸音層３１、３２、遮音板２、排水溝２１（２２）、空気層４、孔明き板５１、５２を一体化して防音板ユニットを形成するのが、吸音構造体のハンドリング上より好ましいものとなる。この場合、穴明き板５１、５２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気孔が設けられている板材が利用可能である。

（鋼製桁橋防音構造）
本発明の鋼製桁橋防音構造を図４、５を参照して説明する。
枕木７を支承して鉄道橋を構成している一組の鋼製桁６、６の間に、先に述べた本発明の防音構造体１、１を架け渡して配置したもので、そのＩ形鋼製桁６、６に断面Ｌ形の支承材６６を桁行き方向に固定し、その支承材間６６に前記防音構造体１、１を架け渡したことを特徴とするものである。

鋼製桁６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６３が設置されている場合は、先ず、対象となるI形鋼製桁（６、６）の対向面において、I形鋼製桁のフランジ６２およびウエブ６１に設置されているライナー状の垂直補剛材６３に、横断面Ｔ字状の取付け金具６５を配置し、この取付け金具６５に縦断面Ｌ形の支承材６６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６６は、水平支承部６６ａを内側に突出し向き合わせて配置されるので、必要枚数の防音構造体１を並列させ、その両端部分をこの支承材６６の水平支承部６６ａに架け渡し、固定ボルト１７で固定することによって、本発明の鋼製桁橋防音構造が得られる。

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６６ａ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、防音構造体１は、支承材６６の水平支承部６６ａの下面に取り付け、固定ボルトで固定するようにしてもよい。

さらに、垂直補剛材６３を備えていないＩ形鋼製桁の場合は、支承材６６をＩ形鋼製桁のウエブ６１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６６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などを介して間接的に取付けることにより、防音構造体１を固定することができ、本発明の鋼製桁橋防音構造が得られる。

本発明の鋼製桁橋防音構造によれば、如上の本発明の防音構造体の利点を鋼製桁橋として発揮できる。すなわち、鋼製桁橋を通行する車両などの騒音を吸音できるうえ、上面に受けた雨水を排水できる排水溝をその内部に備えているから、降雨時に排水可能となるとともに、浸水による吸音材の材質劣化、金属部材の発錆や、吸音材の重量増加も回避できる。さらに、内部に吸音空間を持つので幅広い周波数の騒音に対応できるうえ、鋼製桁橋の下方の道路の走行騒音など防音にも有効な利点が得られるのである。

本発明の防音構造体を説明するための要部断面展開図。 実施形態の要部平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）。 実施形態の変形例を示す断面図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）。 本発明の防音構造体の鋼製桁橋への配置状態を示す側面図（Ａ）、ａ‐ａ平面図（Ｂ）。 同上取付け個所の拡大側面図。

符号の説明

１：防音構造体
２：遮音板、２１、２２：排水溝、２１ａ、２２ａ：内側壁板、２１ｂ、２２ｂ：底板、２１ｃ、２２ｃ：外側壁板、２１ｄ：屈曲部、２３：平板部分
３１：上吸音層、３２：下吸音層
４：吸音空気層

Claims (8)

1. 遮音板の上下に吸音層を積層してなり、平行に並列して鋼製桁橋を構成する鋼製桁間に配置され得る防音構造体であって、当該遮音板には、一端から他端にわたり上方に開口した排水溝を設けたことを特徴とする防音構造体。
2. 請求項１の防音構造体において、前記遮音板と前記下吸音層との間にその排水溝と並列して吸音空気層を設けたことを特徴とする防音構造体。
3. 前記排水溝を平面外形が矩形からなる遮音板の一方の側縁部に設けるとともに、その排水溝の外側壁板上端部分に屈曲部を設け、当該防音構造体を複数、列設配置したとき、隣り合う防音構造体の遮音板の他方の側縁部の先端部分を、その屈曲部により被覆可能とした、または、他方の側縁部の先端部分に屈曲部を設け、当該防音構造体を複数、列設配置したとき、隣り合う防音構造体の排水溝の外側壁板上端部を、その屈曲部により被覆可能とした請求項１または２に記載の防音構造体。
4. 金属製の前記遮音板の相対する側縁部の両方に前記排水溝を設けるとともに、一方の排水溝の外側壁板上端部に屈曲部を設け、当該防音構造体を複数、列設配置したとき、隣り合う防音構造体に設けられた他方の排水溝の外側壁板上端部を、その屈曲部により被覆可能とした請求項１または２に記載の防音構造体。
5. 前記吸音層のうち、少なくとも前記上吸音層を、撥水性フィルムで被覆した吸音材によって構成し、前記上吸音層の上面、下吸音層の下面には孔明き板を添着して、吸音層、遮音板、排水溝、空気層、孔明き板を一体化して防音板ユニットを形成した請求項１〜４のいずれかに記載の防音構造体。
6. 鋼製桁橋を構成する対向する鋼製桁間において、請求項１〜５のいずれかに記載の防音構造体を架け渡して配置したことを特徴とする鋼製桁橋防音構造。
7. 前記鋼製桁に支承材を固定し、その支承材間に前記防音構造体を架け渡したことを特徴とする請求項６に記載の鋼製桁橋防音構造。
8. 前記鋼製桁がＩ形鋼製桁であり、Ｉ形鋼製桁に断面Ｌ形の支承材を桁行き方向に固定し、その支承材間に前記防音構造体を架け渡したことを特徴とする請求項７に記載の鋼製桁橋防音構造。
   
   

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