JP2014181517A - 高架橋の騒音低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】床開口部の排雪機能を維持しつつ簡単な構造によってこの床開口部からの騒音を低減することができる高架橋の騒音低減装置を提供する。
【解決手段】（Ａ）に示す排雪時以外には、復元力作用部９の復元力によって床開口部４ｄを開閉部７が閉鎖し、床開口部４ｄから放射する騒音を開閉部７が低減する。（Ｂ）に示す排雪時には、開閉部７上の積雪量が比較的多くなると、復元力作用部９による復元力に抗して、開閉部７に作用する積雪荷重によって開閉部７が下方に回転し、開閉部７が床開口部４ｄを開放する。その結果、表面７ａ上の積雪Ｓがこの表面７ａ上から滑り、高架橋４の下方にこの積雪Ｓが落下する。開閉部７から積雪Ｓが落下してこの開閉部７に作用する積雪荷重が低下すると、復元力作用部９による復元力によって、開閉部７が上方に回転して、開閉部７が床開口部４ｄを閉鎖する。
【選択図】図４

Description

この発明は、排雪用の床開口部から放射する騒音を低減する高架橋の騒音低減装置に関する。

降雪地帯では、鉄道車両が走行する高架橋上の雪を排出するためにこの高架橋の床面に開口部を有する開床式高架橋が建設されている。このような開床式高架橋では、鉄道車両が走行する軌道の両側にこの軌道に沿って床開口部を設け、この床開口部から降雪を下方に落とすとともに、軌道上を走行する除雪車による排雪をこの床開口部から下方に落としている。しかし、開床式高架橋では、鉄道車両が軌道上を走行するときに発生する騒音が床開口部から外部に放射する。このため、従来の高架橋の高架橋低減装置は、高架橋の床開口部から外部に放射する騒音を低減する下側防音壁を備えている（例えば、非特許文献１参照）。このような従来の高架橋の騒音低減装置では、高架橋の床開口部から下方に向かって傾斜するように下側防音壁を設置して、床開口部から放射する騒音を低減するとともに、この床開口部から排出される雪を下方に誘導している。

近藤 正二、他１名、"開床式高架橋における雪害対策を考慮した下側防音壁に関する基礎研究"土木学会第59回年次学術講演会、平成16年９月、第297頁〜第298頁

従来の高架橋の騒音低減装置では、高架橋の床開口部に下側防音壁を構築するために、大規模な工事が必要になりコストが高くなってしまう問題点がある。また、従来の高架橋の騒音低減装置では、下側防音壁の傾斜角度が一定であるため、この下側防音壁の滑雪性能が低下するとこの下側防音壁の表面に雪が付着して床開口部を雪が塞ぎ、床開口部の排雪機能が低下してしまう問題点がある。

この発明の課題は、床開口部の排雪機能を維持しつつ簡単な構造によってこの床開口部からの騒音を低減することができる高架橋の騒音低減装置を提供することである。

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
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、図４〜図６に示すように、排雪用の床開口部（４ｄ）から放射する騒音を低減する高架橋の騒音低減装置であって、排雪時には前記床開口部が開放状態になり、排雪時以外にはこの床開口部が閉鎖状態になるように、この床開口部を開閉する開閉部（７）を備え、前記開閉部は、排雪時には積雪荷重によって前記床開口部を開放状態にし、排雪後には復元力によって前記床開口部を閉鎖状態にすることを特徴とする高架橋の騒音低減装置（６）である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の高架橋の騒音低減装置において、図４及び図５に示すように、前記床開口部が閉鎖状態になるように、前記開閉部に前記復元力を作用させる復元力作用部（９）を備え、前記開閉部は、排雪時には前記復元力作用部の復元力に抗して前記積雪荷重によって前記床開口部を開放することを特徴とする高架橋の騒音低減装置である。

請求項３の発明は、請求項２に記載の高架橋の騒音低減装置において、図４及び図５に示すように、前記復元力作用部は、前記床開口部が閉鎖状態になるように、前記開閉部に前記復元力として付勢力を作用させる弾性部材（９ａ）を備えることを特徴とする高架橋の騒音低減装置である。

請求項４の発明は、請求項１に記載の高架橋の騒音低減装置において、図６に示すように、前記開閉部は、排雪時には前記積雪荷重を受けて前記床開口部が閉鎖状態から開放状態になるように撓み、排雪後にはこの床開口部が開放状態から閉鎖状態になるように復元することを特徴とする高架橋の騒音低減装置である。

請求項５の発明は、図７及び図９に示すように、排雪用の床開口部（４ｄ）から放射する騒音を低減する高架橋の騒音低減装置であって、排雪時には前記床開口部が開放状態になり、排雪時以外にはこの床開口部が閉鎖状態になるように、この床開口部を開閉する開閉部（７）と、前記床開口部を前記開閉部が開閉するようにこの開閉部を駆動する駆動部（１１）と、積雪（Ｓ）を検出する積雪検出部（１２）の検出結果に基づいて前記駆動部を駆動制御する制御部（１４）とを備える高架橋の騒音低減装置（６）である。

請求項６の発明は、請求項５に記載の高架橋の騒音低減装置において、前記積雪検出部は、積雪深さ及び／又は積雪荷重を検出することを特徴とする高架橋の騒音低減装置である。

請求項７の発明は、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装置において、前記開閉部は、前記積雪荷重を受ける側の表面（７ａ）が撥水処理されていることを特徴とする高架橋の騒音低減装置である。

この発明によると、床開口部の排雪機能を維持しつつ簡単な構造によってこの床開口部からの騒音を低減することができる。

この発明の第１実施形態に係る高架橋の騒音低減装置を備える高架橋の一部を破断して示す平面図である。 図１のII-II線で切断した状態を概略的に示す断面図である。 図１のIII-III線で切断した状態を概略的に示す断面図である。 この発明の第１実施形態に係る高架橋の騒音低減装置を概略的に示す正面図であり、（Ａ）は床開口部を開閉部が閉鎖した状態を示す正面図であり、（Ｂ）は床開口部を開閉部が開放した状態を示す正面図である。 この発明の第１実施形態に係る高架橋の騒音低減装置を概略的に示す側面図であり、（Ａ）は床開口部を開閉部が閉鎖した状態を示す側面図であり、（Ｂ）は床開口部を開閉部が開放した状態を示す側面図である。 この発明の第２実施形態に係る高架橋の騒音低減装置を概略的に示す正面図であり、（Ａ）は床開口部を開閉部が閉鎖した状態を示す正面図であり、（Ｂ）は床開口部を開閉部が開放した状態を示す正面図である。 この発明の第３実施形態に係る高架橋の騒音低減装置を概略的に示す正面図である。 この発明の第３実施形態に係る高架橋の騒音低減装置の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の第４実施形態に係る高架橋の騒音低減装置を概略的に示す正面図である。 この発明の第４実施形態に係る高架橋の騒音低減装置の動作を説明するためのフローチャートである。

（第１実施形態）
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〜図３に示す軌道１は、車両２が走行する通路（線路）である。軌道１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。軌道１は、車両２の車輪を支持して案内する左右一対のレール１ａと、これらのレール１ａを支持する矩形平板状のプレキャストのコンクリート版からなる軌道スラブ（スラブ版）１ｂなどを備えている。軌道１は、図１及び図２に示すように、二本の本線で構成された複線であり、上り線１Ａと下り線１Ｂとから構成されている。

図１〜図３に示す車両２は、軌道１に沿って走行する移動体である。車両２は、電車、機関車、客車又は貨車などの鉄道車両であり、高架橋４上を走行している。図１〜図３に示す車両２は、例えば、高速で走行する新幹線（登録商標）又は在来線の鉄道車両である。車両２は、乗客又は貨物を積載し輸送するための構造物である車体２ａと、この車体２ａを搭載してレール１ａ上を転動する台車の車輪２ｂなどを備えている。

図１〜図３に示す防音壁３は、音源から伝搬する音の強さを減衰させる固定構造物である。防音壁３は、音源（軌道１側）と受音点（沿線側）との間に設置されており、音源側の表面を吸音処理することより、この音源から伝搬する音の減衰効果を向上させている。図２に示す防音壁３は、例えば、断面が略Ｌ字状の逆Ｌ形防音壁である。防音壁３は、図２に示すように、軌道１に対して垂直な壁部３ａと、この壁部３ａの上縁部を音源側（車両２側）に水平に屈曲した上端部３ｂなどを備えている。防音壁３は、上端部３ｂを音源側に屈曲させることによって、二重回折による効果と音響エネルギーを音源側に閉じ込めて遮音効果を高める効果とを付与し、遮音効果を向上させている。

図１〜図３に示す高架橋４は、軌道１を連続的に高架にするための固定構造物である。高架橋４は、例えば、コンクリートが主要材料であり、鉄筋コンクリート構造(RC構造)を主体とするラーメン高架橋などのコンクリート橋（コンクリート高架橋）である。高架橋４は、軌道１の下部に空間を確保するととともに、軌道１を支持する路盤（基盤）としても機能する。高架橋４は、例えば、都市部などで路面交通などと立体化を図るために、鉄道の一定区間を橋梁構造にした構造物であり、都市鉄道又は新幹線などで多用されている。高架橋４は、図１〜図５に示す床版（桁）４ａと、図２及び図３に示す橋脚（柱(ピア))４ｂと、図２に示すフーチング４ｃと、図２〜図５に示す床開口部（開床部）４ｄと、図１〜図５に示す溝蓋４ｅなどを備えている。図１〜図５に示す高架橋４は、例えば、降雪地帯における雪害対策が施されており、図２〜図５に示すように床版４ａ上の積雪Ｓを防止するための床開口部４ｄを有する開床式高架橋である。

図１〜図５に示す床版４ａは、高架橋４の床を形成する部分である。床版４ａは、図２及び図３に示すように、高架橋４上を通過する車両２を直接支持するための平面状の構造物であり、場所打ちコンクリートによって施工されて水平方向に配置されるPC桁などである。床版４ａは、図１〜図５に示す軌道１の軌道スラブ１ｂを支持する床版上面（床版表面）４ｆと、図２〜図５に示す騒音低減装置６を支持する床版下面（床版裏面）４ｇなどを備えている。図２及び図３に示す橋脚４ｂは、この床版４ａを支持する部分である。橋脚４ｂは、図３に示すように、床版４ａの長さ方向に所定の間隔をあけて場所打ちコンクリートによって施工されており、鉛直方向に配置される鉄筋コンクリート柱などである。図２に示すフーチング４ｃは、橋脚４ｂから荷重を受ける部分である。フーチング４ｃは、場所打ちコンクリートによって施工された版状の構造物である。フーチング４ｃは、杭基礎５の杭頭部に連結されており橋脚４ｂからの荷重を杭基礎５に伝達する。

図２〜図５に示す床開口部４ｄは、床版４ａ上の積雪Ｓを防ぐために、この床版４ａ上に降る雪を排出するための排雪用の貫通孔である。床開口部４ｄは、左右の防音壁３の内側に配置されており、上り線１Ａ側の軌道１と下り線１Ａ側の軌道１との間と、上り線１Ａ側の軌道１と防音壁３との間と、下り線１Ｂ側の軌道１と防音壁３との間とに、それぞれ床版４ａを貫通して形成されている。床開口部４ｄは、平面形状が略四角形に形成されており、軌道１に沿って所定の間隔をあけて連続して形成されている。床開口部４ｄは、高架橋４上に降る雪をこの床開口部４ｄを通じて自然に落下させる機能を有するとともに、軌道１上の積雪Ｓを排除する車両２のスノープラウ又は除雪車（ラッセル車）の除雪装置によって排除された積雪Ｓをこの床開口部４ｄから下方に落下させる機能とを有する。

図１〜図５に示す溝蓋４ｅは、床開口部４ｄを覆う部材である。溝蓋４ｅは、例えば、鉄又はステンレスなどの金属製の板状部材を溶接又は圧接することによって格子状に形成されており、図１、図４及び図５に示すように格子状の隙間からなる複数の長方形状の排出孔を備えるグレーチングなどである。溝蓋４ｅは、図１及び図３に示すように、床開口部４ｄの長さ方向に沿って、この床開口部４ｄを塞ぐようにこの床開口部４ｄに着脱自在に複数並べて設置されている。

図２に示す杭基礎５は、高架橋４を支持するための基礎部分である。杭基礎５は、高架橋４の基礎を支える地盤にフーチング４ｃからの荷重を伝達する。杭基礎５は、例えば、掘削機械によって掘削された所定の深さの穴の中に、鉄筋かごを挿入しコンクリートを打ち込んで構築された場所打ちコンクリート杭である。

図２〜図５に示す騒音低減装置６は、排雪用の床開口部４ｄから放射する騒音を低減する装置である。騒音低減装置６は、排雪時には、床開口部４ｄを開放してこの床開口部４ｄから積雪Ｓを高架橋４の下方に落とし、排雪時以外には床開口部４ｄを閉鎖してこの床開口部４ｄから放射する騒音を低減する。騒音低減装置６は、図２〜図５に示す開閉部７と、図４及び図５に示す回転支持部８と、復元力作用部９などを備えている。

図２〜図５に示す開閉部７は、排雪時には床開口部４ｄが開放状態になり、排雪時以外にはこの床開口部４ｄが閉鎖状態になるように、この床開口部４ｄを開閉する手段である。開閉部７は、図３及び図５に示すように、床開口部４ｄの長さ方向に沿って、この床開口部４ｄを塞ぐように床版下面４ｇ側に配置されている。開閉部７は、図４及び図５に示すように、平面形状が略四角形に形成されており、剛性を有する金属製又は合成樹脂製の板状部材である。開閉部７は、図４に示すように、この開閉部７の一方の縁部が床開口部４ｄの一方の縁部側に回転自在に支持されており、この開閉部７の他方の縁部がこの床開口部４ｄの他方の縁部側を開閉する片開き戸に近似した構造である。開閉部７は、図５に示すように、床開口部４ｄを長さ方向に複数の領域に分割して各領域をそれぞれ開閉する。開閉部７は、図４（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すように、排雪時には積雪荷重によって床開口部４ｄを開放状態にし、図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように排雪後には復元力によって床開口部４ｄを閉鎖状態にする。開閉部７は、図４（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すように、排雪時には復元力作用部９の復元力に抗して積雪荷重によって床開口部４ｄを開放する。開閉部７は、図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように、溝蓋４ｅの排出孔を通過する雪が積もる表面（上面）７ａなどを備えており、排雪時に雪が滑り易いように、積雪荷重を受ける側の表面７ａが撥水処理されている。表面７ａは、例えば、平滑に処理又は撥水性塗料などを塗布して撥水処理されている。

図４及び図５に示す回転支持部８は、開閉部７を回転自在に支持する手段である。回転支持部８は、図４に示すように、床開口部４ｄの一方の縁部寄りの床版下面４ｇ上に配置されており、開閉部７を上下方向に回転自在に支持している。回転支持部８は、開閉部７の一方の縁部を床開口部４ｄの一方の縁部に回転自在にピン結合（ヒンジ結合）している。回転支持部８は、床版側軸受部８ａと、開閉部側軸受部８ｂと、ピン部８ｃなどを備えている。

床版側軸受部８ａは、床版下面４ｇ側に取り付けられた軸受であり、開閉部側軸受部８ｂは開閉部７側に取り付けられた軸受である。ピン部８ｃは、床版側軸受部８ａと開閉部側軸受部８ｂとに着脱自在に挿入される部材である。回転支持部８は、開閉部７を床版下面４ｇから取り外すときには、床版側軸受部８ａと開閉部側軸受部８ｂとからピン部８ｃが抜き取られ、開閉部７を床版下面４ｇに取り付けるときには、床版側軸受部８ａと開閉部側軸受部８ｂとにピン部８ｃが挿入される。

図４及び図５に示す復元力作用部９は、床開口部４ｄが閉鎖状態になるように、開閉部７に復元力を作用させる手段である。復元力作用部９は、図５に示すように、開閉部７の長さ方向の一方の端部と他方の端部とにそれぞれ１つ配置されており、床開口部４ｄ及び開閉部７の長さ方向に沿って所定の間隔をあけて配置されている。復元力作用部９は、弾性部材９ａと連結部９ｂ，９ｃなどを備えている。復元力作用部９は、開閉部７が上下方向に回転可能なように、この開閉部７を床版４ａに弾性支持している。復元力作用部９は、床版上面４ｆ側から溝蓋４ｅを通じて点検可能であり、かつ、開閉部７の開閉動作時にこの開閉部７と干渉しないように、床開口部４ｄ内の空間に収容されている。

弾性部材９ａは、床開口部４ｄが閉鎖状態になるように、開閉部７に復元力として付勢力を作用させる部材である。弾性部材９ａは、例えば、図４及び図５に示すように、コイルばねのような引張ばねである。弾性部材９ａは、一方の端部（上端部）が床開口部４ｄ側に固定されており、他方の端部（下端部）が開閉部７に固定されている。弾性部材９ａは、図４（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すように、排雪時には伸長状態になって開閉部７が開放動作するのを許容する。一方、弾性部材９ａは、図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように、排雪後には伸長状態から縮小状態に変化して弾性力（ばね力）によって開閉部７を閉鎖動作させ、非排雪時（通常時）には縮小状態を維持して開閉部７を閉鎖状態に維持する。連結部９ｂは、弾性部材９ａの上端部を床版４ａに連結する部分であり、床開口部４ｄの内側側面に固定されている。連結部９ｃは、弾性部材９ａの下端部を開閉部７に連結する部分であり、開閉部７の上面に固定されている。

次に、この発明の第１実施形態に係る高架橋の騒音低減装置の作用を説明する。
図４（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すように、降雪時期以外の通常時又は降雪時期で積雪量が比較的少ないときには、復元力作用部９の弾性部材９ａが縮小しており、この弾性部材９ａの付勢力によって開閉部７の表面７ａが床版下面４ｇと接触し、この開閉部７が水平姿勢になって床開口部４ｄを閉鎖状態に維持している。このため、軌道１上を車両２が走行したときに発生する騒音が床開口部４ｄを通じて高架橋４の下方に放射するのを開閉部７が阻止し、床開口部４ｄから放射する騒音を開閉部７が低減する。

降雪時期になっても降雪量が比較的少ない間は、床開口部４ｄを開閉部７が閉鎖している。降雪量が徐々に多くなると、溝蓋４ｅの排出孔を通過して開閉部７の表面７ａ上に雪が降り積もるとともに、軌道１上を走行する車両２のスノープラウや除雪車の除雪装置によってこの軌道１上から排除された雪が溝蓋４ｅの排出孔を通過して開閉部７の表面７ａ上に落下して積もる。開閉部７上の積雪量が比較的少ないときには、開閉部７に作用する復元力作用部９による復元力よりもこの開閉部７に作用する積雪荷重のほうが小さい。このため、図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように、開閉部７によって床開口部４ｄが閉鎖状態に維持される

一方、図４（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すように、開閉部７上の積雪量が比較的多いときには、開閉部７に作用する復元力作用部９による復元力よりもこの開閉部７に作用する積雪荷重のほうが大きくなる。このため、開閉部７に作用する積雪荷重によって弾性部材９ａが伸長し、復元力作用部９による復元力に抗して、回転支持部８のピン部８ｃを回転中心として開閉部７が下方に回転する。その結果、開閉部７が水平傾斜から傾斜姿勢に変化して床開口部４ｄが閉鎖状態から開放状態に切り替わり、積雪荷重の大きさに応じて開閉部７の傾斜角度が変化する。図５（Ｂ）に示すように、床開口部４ｄの長さ方向に沿って複数の開閉部７が配列されているため、積雪量が多い個所の開閉部７については傾斜角度が大きくなり、積雪量が少ない個所の開閉部７については傾斜角度が小さくなる。開閉部７が積雪量に応じて傾斜すると、図４（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すように表面７ａ上の積雪Ｓがこの表面７ａ上から滑り、高架橋４の下方にこの積雪Ｓが落下する。

開閉部７から積雪Ｓが落下してこの開閉部７に作用する積雪荷重が低下すると弾性部材９ａが縮小し、開閉部７に作用する復元力作用部９による復元力によって、回転支持部８のピン部８ｃを回転中心として開閉部７が上方に回転する。その結果、図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように、弾性部材９ａの付勢力によって開閉部７の表面７ａが床版下面４ｇと接触し、この開閉部７が傾斜姿勢から水平姿勢に変化して床開口部４ｄが開放状態から閉鎖状態に切り替わる。以上の動作を繰り返すことによって、開閉部７上の積雪Ｓが床開口部４ｄから排出されるとともに、この床開口部４ｄから放射する騒音が開閉部７によって低減される。

この発明の第１実施形態に係る高架橋の騒音低減装置には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、排雪時には床開口部４ｄが開放状態になり、排雪時以外にはこの床開口部４ｄが閉鎖状態になるように、この床開口部４ｄを開閉部７が開閉し、排雪時には積雪荷重によって床開口部４ｄを開閉部７が開放状態にし、排雪後には復元力によって床開口部４ｄを開閉部７が閉鎖状態にする。このため、排雪時以外には床開口部４ｄが開閉部７によって閉鎖状態になって、この床開口部４ｄから放射する騒音をこの開閉部７によって低減することができる。また、排雪時には床開口部４ｄが開閉部７によって開放状態になって、この床開口部４ｄから積雪Ｓを排出させることができる。

(2) この第１実施形態では、床開口部４ｄが閉鎖状態になるように、復元力作用部９が開閉部７に復元力を作用させ、排雪時にはこの復元力作用部９の復元力に抗して積雪荷重によって床開口部４ｄを開閉部７が開放する。このため、排雪時には特別な駆動源を必要とせずに、積雪荷重を利用して床開口部４ｄを開閉部７によって簡単に開放することができる。

(3) この第１実施形態では、床開口部４ｄが閉鎖状態になるように、開閉部７に復元力として付勢力を作用させる弾性部材９ａを復元力作用部９が備えている。このため、簡単な構造で安価な弾性部材９ａによって開閉部７に付勢力を作用させることができる。また、積雪量が所定量に達して弾性部材９ａの付勢力よりも積雪荷重が大きくなったときに、床開口部４ｄを開閉部７によって開放することができる。このため、弾性部材９ａのばね定数を設定することによって、床開口部４ｄを開閉部７が開放するタイミングを調整することができる。

(4) この第１実施形態では、積雪荷重を受ける側の開閉部７の表面７ａが撥水処理されている。このため、開閉部７の表面７ａに雪が付着し難くなり、排雪時にはこの表面７ａ上の積雪Ｓを下方に滑らせて落下させることができる。

（第２実施形態）
以下では、図１〜図５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６に示す騒音低減装置６は、図４及び図５に示す回転支持部８と復元力作用部９とを備えておらず、図６に示す固定部１０などをを備えている。開閉部７は、図１〜図４に示す開閉部７とは異なり、可撓性を有する金属製又は合成樹脂製の板状部材である。開閉部７は、図６（Ｂ）に示すように、排雪時には積雪荷重を受けて床開口部４ｄが閉鎖状態から開放状態になるように撓み、図６（Ａ）に示すように排雪後にはこの床開口部４ｄが開放状態から閉鎖状態になるように復元する。開閉部７は、この開閉部７の一方の縁部が床開口部４ｄの一方の縁部側に固定される固定端（基部）であり、この開閉部７の他方の縁部がこの床開口部４ｄの他方の縁部側を開閉する自由端である。開閉部７は、図６（Ｂ）に示すように、排雪時には積雪荷重によって弾性変形して床開口部４ｄを開放状態にし、図６（Ａ）に示すように排雪後には復元して床開口部４ｄを閉鎖状態にする。

固定部１０は、開閉部７を高架橋４に固定する手段である。固定部１０は、例えば、床版下面４ｇに埋め込まれたボルト１０ａと、開閉部７の基部側の貫通孔にボルト１０ａを挿入した状態でこのボルト１０ａに装着されるナット１０ｂなどを備えている。

次に、この発明の第２実施形態に係る高架橋の騒音低減装置の作用を説明する。
降雪時期以外の通常時又は降雪時期で積雪量が比較的少ないときには、図６（Ａ）に示すように開閉部７の上面が床版下面４ｇと接触し、この開閉部７が水平姿勢になって床開口部４ｄを閉鎖状態に維持している。このため、軌道１上を車両２が走行したときに発生する騒音が床開口部４ｄを通じて高架橋４の下方に放射するのを開閉部７が阻止し、床開口部４ｄから放射する騒音を開閉部７が低減する。降雪時期になっても降雪量が比較的少ない間は、床開口部４ｄを開閉部７が閉鎖しているため、降雪量が徐々に多くなると開閉部７の表面７ａ上に雪が積もる。開閉部７上の積雪量が比較的少ないときには、開閉部７に作用する積雪荷重が小さいため、床開口部４ｄの閉鎖状態が開閉部７によって維持される。

一方、図６（Ｂ）に示すように、開閉部７の積雪量が比較的多いときには、開閉部７に作用する積雪荷重が大きくなって、開閉部７が弾性変形して下方に撓む。その結果、床開口部４ｄが閉鎖状態から開放状態に切り替わり、表面７ａ上の積雪Ｓがこの表面７ａ上から滑り、高架橋４の下方にこの積雪Ｓが落下する。開閉部７から積雪Ｓが落下してこの開閉部７に作用する積雪荷重が低下するとこの開閉部７が復元して、この開閉部７の表面７ａが床版下面４ｇと接触し、床開口部４ｄが開放状態から閉鎖状態に切り替わる。以上の動作を繰り返すことによって、開閉部７上の積雪Ｓが高架橋４から排出されるとともに、床開口部４ｄから放射する騒音が開閉部７によって低減される。

この発明の第２実施形態に係る高架橋の騒音低減装置には、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第２実施形態では、排雪時には積雪荷重を受けて床開口部４ｄが閉鎖状態から開放状態になるように開閉部７が撓み、排雪後にはこの床開口部４ｄが開放状態から閉鎖状態になるようにこの開閉部７が復元する。このため、開閉部７の弾性力を利用して床開口部４ｄを簡単に開閉することができる。

（第３実施形態）
図７に示す騒音低減装置６は、開閉部７と、駆動部１１と、積雪検出部１２と、開閉状態検出部１３と、制御部１４などを備えている。開閉部７は、降雪時期で積雪量が比較的多いときには、図中二点鎖線で示すように床開口部４ｄが開放状態になり、降雪時期以外の通常時又は降雪時期で積雪量が比較的少ないときには、図中実線で示すようにこの床開口部４ｄが閉鎖状態になるように、この床開口部４ｄを開閉する。

駆動部１１は、床開口部４ｄを開閉部７が開閉するようにこの開閉部７を駆動する手段である。駆動部１１は、駆動力発生部１１ａと流体圧回路部１１ｄなどを備えている。駆動力発生部１１ａは、開閉部７を開閉するための駆動力を発生する部分である。駆動力発生部１１ａは、油圧又は空気圧などの作動流体の流体圧によって駆動力を発生する油圧シリンダ又は空気圧シリンダなどの流体圧シリンダである。駆動力発生部１１ａは、作動流体が流入及び流出することによって内部の流体圧が変化するシリンダ部１１ｂと、このシリンダ部１１ｂ内の流体圧の変化に応じて進退動作するピストンロッド部１１ｃなどを備えている。駆動力発生部１１ａは、図４に示す復元力作用部９と同様に、床開口部４ｄ内の空間に収容されており、シリンダ部１１ｂ側が連結部９ｂに回転自在に連結されており、ピストンロッド部１１ｃ側が連結部９ｃに回転自在に連結されている。流体圧回路部１１ｄは、ピストンロッド部１１ｃを作動流体の流体圧によって駆動するための回路である。流体圧回路部１１ｄは、シリンダ部１１ｂに作動流体を送出するポンプ１１ｅと、シリンダ部１１ｂから排出される作動流体を回収するタンク１１ｆと、ピストンロッド部１１ｃの前進、後退及び停止を切り替える方向切替弁１１ｇなどを備えている。流体圧回路部１１ｄは、ピストンロッド部１１ｃを前進させるときには、方向切替弁１１ｇのソレノイドSOL-Aが通電状態（前進切替動作）になって、シリンダ部１１ｂ内のヘッド側室Ｓ₁に作動流体を流入させロッド側室Ｓ₂から作動流体を流出させる。流体圧回路部１１ｄは、ピストンロッド部１１ｃを後退させるときには、方向切替弁１１ｇのソレノイドSOL-Bが通電状態（後退切替動作）になって、シリンダ部１１ｂ内のロッド側室Ｓ₂に作動流体を流入させヘッド側室Ｓ₁から作動流体を流出させる。流体圧回路部１１ｄは、ピストンロッド部１１ｃを停止させるときには、方向切替弁１１ｇのソレノイドSOL-A，SOL-Bが非通電状態（停止切替動作）になって、シリンダ部１１ｂ内のヘッド側室Ｓ₁及びロッド側室Ｓ₂への作動流体の流入及び流出を停止させる。

積雪検出部１２は、積雪Ｓを検出する手段である。積雪検出部１２は、例えば、開閉部７上の積雪Ｓの深さ（積雪深）を検出する積雪深計などである。積雪検出部１２は、照射部１２ａと、受光部１２ｂと、演算部１２ｃなどを備えている。照射部１２ａは、積雪Ｓの表面にレーザ光Ｌを照射する部分である。照射部１２ａは、開閉部７が床開口部４ｄを閉鎖した状態であるときの開閉部７の表面７ａを基準として所定の高さで配置されている。受光部１２ｂは、積雪Ｓの表面で反射するレーザ光Ｌを受光する部分である。受光部１２ｂは、照射部１２ａと同様に、開閉部７が床開口部４ｄを閉鎖した状態であるときの開閉部７の表面７ａを基準として所定の高さで配置されている。演算部１２ｃは、積雪深さを演算する部分である。演算部１２ｃは、照射部１２ａから照射するレーザ光Ｌと受光部１２ｂが受光するレーザ光Ｌとの位相差に基づいて、照射部１２ａから受光部１２ｂまでの距離（光路長）を演算する。演算部１２ｃは、非積雪時の光路長から積雪時の光路長を減算して、開閉部７の表面７ａと積雪Ｓの表面との間の垂直距離である積雪深さを演算する。演算部１２ｃは、積雪深さを演算しこの演算結果を積雪深信号（積雪深情報）として制御部１４に出力する。

開閉状態検出部１３は、開閉部７の開閉状態を検出する手段である。開閉状態検出部１３は、例えば、開閉部７の中心軸回りの回転角度を検出するロータエンコーダなどの回転角度検出器である。開閉状態検出部１３は、図中実線で示すように、開閉部７が床開口部４ｄを閉鎖する閉鎖状態と、図中二点鎖線で示すように開閉部７が閉鎖状態から所定角度だけ回転して床開口部４ｄを開放する開放状態とを検出し、開閉状態検出信号（開閉状態検出情報）を制御部１４に出力する。

制御部１４は、駆動部１１を駆動制御する手段である。制御部１４は、図８に示すように、積雪検出部１２の検出結果に基づいて駆動部１１を駆動制御する。制御部１４は、積雪検出部１２が出力する積雪深情報に基づいて開閉部７によって床開口部４ｄを開放するか否かを判断する。制御部１４は、積雪深さが所定値を超えるときには、床開口部７ｄを開閉部７が開放するように駆動部１１を駆動制御し、積雪深さが所定値以下であるときには、床開口部４ｄを開閉部７が閉鎖するように駆動部１１を駆動制御する。制御部１４は、開閉部７によって床開口部４ｄを開放状態にするときには、駆動部１１のポンプ１１ｅに送出動作開始を指令するとともに方向切替弁１１ｇに前進切替動作を指令する。制御部１４は、開閉部７によって床開口部４ｄを閉鎖状態にするときには、駆動部１１のポンプ１１ｅに送出動作開始を指令するとともに方向切替弁１１ｇに後退切替動作を指令する。制御部１４は、開閉部７によって床開口部４ｄを開放状態及び閉鎖状態に維持するときには、駆動部１１のポンプ１１ｅに送出動作停止を指令するとともに方向切替弁１１ｇに停止切替動作を指令する。制御部１４には、ポンプ１１ｅ、方向切替弁１１ｇ、積雪検出部１２及び開閉状態検出部１３が接続されている。

次に、この発明の第３実施形態に係る高架橋の騒音低減装置の作用を説明する。
以下では、制御部１４の動作を中心として説明する。
図８に示すステップ（以下、Ｓという）１００において、積雪深さの検出を積雪検出部１２に制御部１４が指令する。積雪検出部１２の照射部１２ａがレーザ光Ｌを積雪Ｓの表面に照射し、この積雪Ｓの表面から反射するレーザ光Ｌを受光部１２ｂが受光すると、積雪深さを演算部１２ｃが演算して積雪深情報を制御部１４に出力する。

Ｓ１１０において、積雪深さが所定値を超えるか否かを制御部１４が判断する。積雪検出部１２の演算部１２ｃから積雪深情報が制御部１４に入力すると、この積雪深情報に基づいて積雪深さが所定値を超えるか否かを制御部１４が判断する。積雪深さが所定値を超えていると制御部１４が判断したときにはＳ１２０に進み、積雪深さが所定値以下であると制御部１４が判断したときには一連の処理を終了する。

Ｓ１２０において、開閉部７の開閉状態の検出を開閉状態検出部１３に制御部１４が指令する。その結果、開閉部７の開閉状態を開閉状態検出部１３が検出して、開閉状態検出情報を制御部１４に出力する。

Ｓ１３０において、開閉部７の開放を駆動部１１に制御部１４が指令する。駆動部１１のポンプ１１ｅに送出動作開始を制御部１４が指令するとともに、方向切替弁１１ｇに前進切替動作を指令する。このため、方向切替弁１１ｇのソレノイドSOL-Aが通電状態になって、シリンダ部１１ｂ内のヘッド側室Ｓ₁にタンク１１ｆからポンプ１１ｅが作動流体を送出して、ロッド側室Ｓ₂から作動流体がタンク１１ｆに流出する。その結果、駆動力発生部１１ａのピストンロッド部１１ｃが前進するため、ピン部８ｃを回転中心として開閉部７が下方に回転し、開閉部７が床開口部４ｄを開放して開閉部７の表面７ａ上の積雪Ｓが下方に落下する。

Ｓ１４０において、開閉部７が開放状態であるか否かを制御部１４が判断する。開閉状態検出部１３が開閉部７の開放状態を検出すると、この開閉状態検出部１３が開閉状態検出情報を制御部１４に出力する。開閉部７が開放状態であると制御部１４が判断したときにはＳ１５０に進み、開閉部７が開放状態ではないと制御部１４が判断したときにはＳ１３０に戻り、開閉部７の開放の指令を駆動部１１に制御部１４が継続する。

Ｓ１５０において、開閉部７の閉鎖を駆動部１１に制御部１４が指令する。駆動部１１のポンプ１１ｅに送出動作開始を制御部１４が指令するとともに、方向切替弁１１ｇに後退切替動作を指令する。このため、方向切替弁１１ｇのソレノイドSOL-Bが通電状態になって、シリンダ部１１ｂ内のロッド側室Ｓ₂にタンク１１ｆからポンプ１１ｅが作動流体を送出して、ヘッド側室Ｓ₁から作動流体がタンク１１ｆに流出する。その結果、駆動力発生部１１ａのピストンロッド部１１ｃが後退するため、ピン部８ｃを回転中心として開閉部７が上方に回転し、開閉部７が床開口部４ｄを閉鎖する。

Ｓ１６０において、開閉部７が閉鎖状態であるか否かを制御部１４が判断する。開閉状態検出部１３が開閉部７の閉鎖状態を検出すると、この開閉状態検出部１３が開閉状態検出情報を制御部１４に出力する。開閉部７が閉鎖状態であると制御部１４が判断したときにはＳ１７０に進み、開閉部７が閉鎖状態ではないと制御部１４が判断したときにはＳ１５０に戻り、開閉部７の閉鎖の指令を駆動部１１に制御部１４が継続する。

Ｓ１７０において、開閉部７の停止を駆動部１１に制御部１４が指令する。駆動部１１のポンプ１１ｅに送出動作停止を制御部１４が指令するとともに、方向切替弁１１ｇに停止切替動作を指令する。このため、方向切替弁１１ｇのソレノイドSOL-A，SOL-Bが非通電状態になって、シリンダ部１１ｂ内のヘッド側室Ｓ₁及びロッド側室Ｓ₂への作動流体の送出をポンプ１１ｅが停止する。その結果、駆動力発生部１１ａのピストンロッド部１１ｃが停止するため、ピン部８ｃを回転中心とする開閉部７の回転が停止し、開閉部７によって床開口部４ｄが閉鎖状態に維持される。制御部１４は、Ｓ１００からＳ１７０までの処理を所定時間間隔で繰り返す。

この発明の第３実施形態に係る高架橋の騒音低減装置には、第１実施形態及び第２実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第３実施形態では、排雪時には床開口部４ｄが開放状態になり、排雪時以外にはこの床開口部４ｄが閉鎖状態になるように、この床開口部４ｄを開閉部７が開閉する。また、この第３実施形態では、床開口部４ｄを開閉部７が開閉するようにこの開閉部７を駆動部１１が駆動し、積雪Ｓを検出する積雪検出部１２の検出結果に基づいてこの駆動部１１を制御部１４が駆動制御する。このため、積雪Ｓの状態に応じて床開口部４ｄを開閉部７が自動的に開閉する。その結果、降雪時期以外の通常時又は降雪時期で積雪量が比較的少ないときには床開口部４ｄが開閉部７によって閉鎖状態になって、この床開口部４ｄから放射する騒音をこの開閉部７によって低減することができる。また、降雪時期で積雪量が比較的多いときには床開口部４ｄが開閉部７によって開放状態になって、この床開口部４ｄから積雪Ｓを排出させることができる。

(2) この第３実施形態では、積雪検出部１２が積雪深さを検出する。このため、このため、積雪Ｓの深さを検出するだけで開閉部７を自動的に開閉して、積雪Ｓを簡単に排出させることができる。

（第４実施形態）
図９に示す積雪検出部１２は、積雪荷重を検出する。積雪検出部１２は、例えば、開閉部７上の積雪Ｓの重量（積雪荷重）を検出する荷重計などである。積雪検出部１２は、歪み検出部１２ｄと演算部１２ｅなどを備えている。歪み検出部１２ｄは、開閉部７の歪みを検出する部分である。歪み検出部１２ｄは、開閉部７の表面７ａ及び裏面（下面）７ｂに取り付けられており、開閉部７の歪みを電気信号に変換して歪み検出信号（歪み検出情報）として出力する歪みゲージなどである。演算部１２ｅは、積雪荷重を演算する部分である。演算部１２ｅは、歪み検出部１２ｄが出力する歪み検出情報に基づいて、開閉部７に作用する荷重値を演算する。演算部１２ｅは、積雪時の荷重値から非積雪時の荷重値を減算して積雪荷重を演算する。演算部１２ｅは、積雪荷重を演算しこの演算結果を積雪荷重信号（積雪荷重情報）として制御部１４に出力する。

制御部１４は、積雪検出部１２が出力する積雪荷重情報に基づいて開閉部７によって床開口部４ｄを開放するか否かを判断する。制御部１４は、積雪Ｓの重量が所定値を超えるときには、床開口部７ｄを開閉部７が開放するように駆動部１１を駆動制御し、積雪Ｓの重量が所定値以下であるときには、床開口部４ｄを開閉部７が閉鎖するように駆動部１１を駆動制御する。

次に、この発明の第４実施形態に係る高架橋の騒音低減装置の作用を説明する。
以下では、図８に示すステップと対応するステップについては、対応する番号を付して詳細な説明を省略する。
図１０に示すＳ２００において、積雪荷重の検出を積雪検出部１２に制御部１４が指令する。積雪検出部１２の歪み検出部１２ｄが開閉部７の歪みを検出すると、積雪荷重を演算部１２ｅが演算して積雪荷重情報を制御部１４に出力する。

Ｓ２１０において、積雪荷重が所定値を超えるか否かを制御部１４が判断する。積雪検出部１２の演算部１２ｅから積雪荷重情報が制御部１４に入力すると、この積雪荷重情報に基づいて積雪荷重が所定値を超えるか否かを制御部１４が判断する。積雪荷重が所定値を超えていると制御部１４が判断したときにはＳ２２０に進み、積雪荷重が所定値以下であると制御部１４が判断したときには一連の処理を終了する。

この発明の第４実施形態に係る高架橋の騒音低減装置には、第１実施形態〜第３実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第４実施形態では、積雪検出部１２が積雪荷重を検出する。このため、積雪Ｓの重量を検出するだけで開閉部７を自動的に開閉して、積雪Ｓを簡単に排出させることができる。

（他の実施形態）
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、高架橋４上を鉄道車両が走行する場合を例に挙げて説明したが、自動車などの他の車両が走行する高架橋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４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。

(2) この実施形態では、左右の防音壁３の内側に床開口部４ｄを有する高架橋４を例に挙げて説明したが、このような構造の高架橋４に限定するものではない。例えば、除雪車によって投雪された雪が衝突する投雪板を左右の防音壁の外側に配置し、この防音壁と投雪板との間に床開口部を有する高架橋についてもこの発明を適用することができる。この場合には、防音壁と投雪板との間の床開口部を開閉する開閉部を設置することができる。また、この実施形態では、開閉部７が片開き戸に近似した構造である場合を例に挙げて説明したが、開閉部７を両開き戸に近似した構造にすることもできる。

(3) この実施形態では、弾性部材９ａがコイルばねである場合を例に挙げて説明したが、弾性部材９ａがねじりばねなどの他の構造のばねである場合についても、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、積雪荷重を受けて開閉部７が床開口部４ｄを開放する場合を例に挙げて説明したが、モータ又は流体圧シリンダなどの駆動力発生装置によって開閉部７を自動で開閉したり、作業員が開閉部を手動で開閉したりすることもできる。

(4) この第３実施形態では、積雪検出部１２がレーザ光Ｌを使用する光学式の積雪深計である場合を例に挙げて説明したが、積雪深さの検出方法を限定するものではない。例えば、赤外線などを使用する他の光学式の積雪深計や超音波を使用する超音波式の積雪深計についてもこの発明を適用することができる。また、この第３実施形態では、開閉状態検出部１３によって開閉部７の開閉状態を検出しているが、このような検出方法に限定するものではない。例えば、開閉状態検出部１３を省略して、積雪検出部１２の照射部１２ａが開閉部７の表面７ａにレーザ光Ｌを照射し、この表面７ａから反射するレーザ光Ｌを受光部１２ｂが受光することによって、開閉部７の開閉状態を検出することもできる。同様に、開閉状態検出部１３を省略して、駆動部１１のピストンロッド部１１ｃの進退量（ストローク）を一定又は任意に設定して、開閉部７の回転角度を一定又は任意に設定することもできる。

(5) この第３実施形態及び第４実施形態では、駆動部１１が流体圧シリンダである場合を例に挙げて説明したが、流体圧モータや電動モータなどの他の駆動部を使用することもできる。また、この第３実施形態及び第４実施形態では、積雪検出部１２が積雪深計又は荷重計である場合を例に挙げて説明したが、このような積雪Ｓの検出方法に限定するものではない。例えば、開閉部７の表面７ａを積雪時と非積雪時とに撮影し、両者を比較することによって積雪Ｓを検出する積雪検出部についてもこの発明を適用することができる。さらに、この第３実施形態及び第４実施形態では、積雪深計又は荷重計のいずれか一方によって積雪Ｓを検出する場合を例に挙げて説明したが、積雪深計及び荷重計の双方によって積雪Ｓを検出することもできる。

１ 軌道
２ 車両
３ 防音壁
４ 高架橋
４ａ 床版
４ｄ 床開口部
４ｅ 溝蓋
４ｆ 床版上面
４ｇ 床版下面
６ 騒音低減装置
７ 開閉部
７ａ 上面
８ 回転支持部
９ 復元力作用部
９ａ 弾性部材
１０ 固定部
１０ａ ボルト
１０ｂ ナット
１１ 駆動部
１２ 積雪検出部
１３ 開閉状態検出部
１４ 制御部
Ｓ 積雪

Claims (7)

1. 排雪用の床開口部から放射する騒音を低減する高架橋の騒音低減装置であって、
   排雪時には前記床開口部が開放状態になり、排雪時以外にはこの床開口部が閉鎖状態になるように、この床開口部を開閉する開閉部を備え、
   前記開閉部は、排雪時には積雪荷重によって前記床開口部を開放状態にし、排雪後には復元力によって前記床開口部を閉鎖状態にすること、
   を特徴とする高架橋の騒音低減装置。
2. 請求項１に記載の高架橋の騒音低減装置において、
   前記床開口部が閉鎖状態になるように、前記開閉部に前記復元力を作用させる復元力作用部を備え、
   前記開閉部は、排雪時には前記復元力作用部の復元力に抗して前記積雪荷重によって前記床開口部を開放すること、
   を特徴とする高架橋の騒音低減装置。
3. 請求項２に記載の高架橋の騒音低減装置において、
   前記復元力作用部は、前記床開口部が閉鎖状態になるように、前記開閉部に前記復元力として付勢力を作用させる弾性部材を備えること、
   を特徴とする高架橋の騒音低減装置。
4. 請求項１に記載の高架橋の騒音低減装置において、
   前記開閉部は、排雪時には前記積雪荷重を受けて前記床開口部が閉鎖状態から開放状態になるように撓み、排雪後にはこの床開口部が開放状態から閉鎖状態になるように復元すること、
   を特徴とする高架橋の騒音低減装置。
5. 排雪用の床開口部から放射する騒音を低減する高架橋の騒音低減装置であって、
   排雪時には前記床開口部が開放状態になり、排雪時以外にはこの床開口部が閉鎖状態になるように、この床開口部を開閉する開閉部と、
   前記床開口部を前記開閉部が開閉するようにこの開閉部を駆動する駆動部と、
   積雪を検出する積雪検出部の検出結果に基づいて前記駆動部を駆動制御する制御部と、
   を備える高架橋の騒音低減装置。
6. 請求項５に記載の高架橋の騒音低減装置において、
   前記積雪検出部は、積雪深さ及び／又は積雪荷重を検出すること、
   を特徴とする高架橋の騒音低減装置。
7. 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装置において、
   前記開閉部は、前記積雪荷重を受ける側の表面が撥水処理されていること、
   を特徴とする高架橋の騒音低減装置。

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