JP3209260U

JP3209260U - 道路橋用吸音材

Info

Publication number: JP3209260U
Application number: JP2016006074U
Authority: JP
Inventors: 泰己大石
Original assignee: 中井商工株式会社
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2017-03-09
Anticipated expiration: 2026-12-20

Abstract

【課題】吸音性を向上して主桁間又は主桁及び橋台間の接続箇所で発生する騒音が遊間から拡散するのを効果的に防止する道路橋用吸音材を提供する。【解決手段】道路橋の主桁間又は主桁及び橋台間の遊間に配設されて用いられる道路橋用吸音材１であり、密度が１１５〜１６５ｋｇ／ｍ３の連続発泡型のウレタンフォームからなる吸音層１０を有する。吸音層１０の下部に吸音層より低密度のウレタンフォームからなる挙動補正層１１を有する。【選択図】図３

Description

本考案は、道路橋の主桁間又は主桁及び橋台間の遊間に配設されて用いられる道路橋用吸音材に関する。

従来、高架の道路や橋梁等の道路橋においては、主桁間や主桁及び橋台間の接続箇所における遊間に道路橋用の伸縮継手装置が配設されており、かかる伸縮継手装置にて温度変化などによる床版の伸縮や変形を吸収するように構成されている。道路橋上を走行する車両が上記の接続箇所を通過する際に騒音が発生するため、この騒音が上記遊間から下方へ伝播して拡散しないように遊間には道路橋用遮音部材が設けられている（特許文献１）。

従来の道路橋用遮音部材としては、例えば、特許文献１に開示されるように、互いに間隔をおいて配置されたゴムシートからなる一対の遮音層と、一対の遮音層の間に配置されたウレタンフォームからなる吸音層とを備えてなる道路橋用遮音部材が提案されている。

しかしながら、上述した従来の道路橋用遮音部材の構成では、吸音層を構成する素材として密度（比重）が低〜中程度（２０〜３５ｋｇ／ｍ^３）のウレタンフォーム（特許文献１の段落００１１）が用いられるため、道路橋用として要求される吸音性能（騒音の減衰能）に劣り、上述した騒音拡散の防止という課題を十分に改善するものではなかった。また、一対の遮音層がゴムシートからなるものであり、このゴムシート材の遮音層から固体伝播音が発して全体として防音効果が不十分なものであった。

特開２０１４−１１４６７７号公報

本考案は、前記従来の課題を解決するものであり、吸音性を向上して主桁間又は主桁及び橋台間の遊間からの騒音の拡散を効果的に防止する道路橋用吸音材を提供することを目的とする。

本考案に係る道路橋用吸音材は、道路橋の主桁間又は主桁及び橋台間の遊間に配設されて用いられる道路橋用吸音材であって、密度が１１５〜１６５ｋｇ／ｍ^３の連続発泡型のウレタンフォームからなる吸音層を有するものである。

本考案の道路橋用吸音材によれば、吸音層が高い吸音性能を有するので、主桁間又は主桁及び橋台間の遊間へ伝播する音が吸音層によって効果的に吸音される。従って、車両の走行時に主桁間又は主桁と橋台間の接続箇所で発生する騒音が遊間から拡散するのを効果的に防止できる。

本考案の道路橋用吸音材を設置した道路橋の断面図である。第一実施形態の道路橋用吸音材の斜視図である。第一実施形態の道路橋用吸音材の断面図である。第二実施形態の道路橋用吸音材の断面図である。第三実施形態の道路橋用吸音材の断面図である。第四実施形態の道路橋用吸音材の断面図である。

次に、考案を実施するための形態を説明する。なお、本考案にかかる道路橋用吸音材の構成としては、以下に説明する実施形態に限定されず、本考案の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

＜第一実施形態＞
図１に示すように、道路橋用吸音材１は、道路橋２の主桁３，３間の遊間５０に配設されて用いられる。道路橋２は、図示せぬ橋脚にて複数の主桁３，３，・・が橋軸方向に並設され、主桁３の上部には路面を構成する床版４が配設されるとともに、対向する主桁３，３の端面の間の遊間５０には、伸縮継手装置５が配設されている。伸縮継手装置５は、床版４，４の伸縮を吸収する公知の構成が採用され、例えば、主桁３，３間の遊間５０を隔てて対向する一対の鋸歯状のフェイスプレート（図略）等で構成されている。

図２及び図３に示すように、本実施形態の道路橋用吸音材１は、断面矩形の長板状に形成され、連続発泡型のウレタンフォームからなる母材としての吸音層１０と、吸音層１０より低密度のウレタンフォームからなる挙動補正層１１とで構成されている。本実施形態の道路橋用吸音材１は、主桁３，３間の遊間５０に支持金具６にて支持された状態で配設され、橋軸方向と直交する方向に遊間５０の全長に渡って敷設される。

吸音層１０は、素材として連続発泡型のウレタンフォームより形成され、中でも軟質ポリウレタンフォームが好適に用いられる。軟質ポリウレタンフォームは、少なくともポリオール成分、ポリイソシアネート成分及び発泡剤、必要により整泡剤、触媒、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤及着色剤等の添加剤を含有するウレタンフォーム原料組成物を、ワンショット法やモールド法などの公知の製造方法によって反応及び発泡させて得ることができる。

軟質ポリウレタンフォームとしては、例えば、主原料であるポリオール成分の種類により、ポリエステル系ウレタンフォーム、ポリエーテル系ウレタンフォーム及びポリエステル−エーテル系ウレタンフォームに大別される。本実施形態の道路橋用吸音材１としては、いずれの系のポリウレタンフォームであってもよいが、主に耐加水分解性が要求されることに鑑みてポリエステル−エーテル系ウレタンフォーム又はポリエーテル系ポリウレタンフォームが好ましく用いられ、吸音性能の観点からポリエーテル系ウレタンフォームがより好ましく用いられる。

また、吸音層１０の素材としては、ＦＭＶＳＳ３０２やＵＬ９４ＨＢＦ相当の燃焼試験基準に対し、その基準を満たすレベルの難燃性材料が好適に用いられる。

吸音層１０は、ウレタンフォームのＪＩＳＫ６４００の基準に従う密度が１１５〜１６５ｋｇ／ｍ^３（１４０±２５ｋｇ／ｍ^３）のものが用いられる。このように本実施形態の道路橋用吸音材１は、密度が低〜中程度（１５〜３５ｋｇ／ｍ^３）の通常の吸音素材と比べて高密度のウレタンフォームが用いられることで、吸音性と制振性の機能を発現して空気伝播音（吸音性）だけでなく固体伝播音（制振性）を効果的に吸収することができる。吸音層１０の密度が１１５ｋｇ／ｍ^３未満であると固体伝播音の吸収が劣るとともに、１６５ｋｇ／ｍ^３より大きいと弾性変形しにくく重量が増加するため、道路橋２への施工が困難になるからである。

吸音層１０は、厚さが５０〜３００ｍｍのものが用いられ、より好ましくは１００〜２００ｍｍのものが用いられる。吸音層１０としては、厚さが厚いほど吸音性が良くなるが、経済性、扱い易さ及び設置スペースの制限等の観点からかかる範囲の厚さのものが好ましく、吸音層１０が薄すぎると道路橋用として要求される吸音性能（騒音の減衰能）が低下し、厚すぎると吸音性能が向上するがその使用用途が制限されるからである。

挙動補正層１１は、道路橋用吸音材１が道路橋２に取り付けられた状態で、道路橋用吸音材１の伸縮時に支持金具６にて吸音層１０が損傷等しないように吸音層１０（の下部）を保護するための部材であり、本実施形態では吸音層１０の下面を覆うようにして配設されている。挙動補正層１１の素材としては、吸音層１０と同種又は異種のウレタンフォームが用いられ、そのウレタンフォームは密度が吸音層１０よりも低密度で弾性変形可能なものが好ましく用いられる。

本実施形態の道路橋用吸音材１は、吸音層１０と挙動補正層１１のそれぞれの層の一方又は両方に接着剤あるいは粘着剤を塗布し、貼り合わせて接着することで一体化されている。吸音層１０と挙動補正層１１の接着に使用される接着剤としては、ウレタン系接着剤、スチレンブタジエン系接着剤及びアクリル系接着剤等が挙げられる。

本考案の道路橋用吸音材１の吸音性能（騒音の減衰能）を確認するために、簡易音測定を行った。測定方法は、音源側の防音ボックスと受音側の防音ボックスとの間に、道路橋用吸音材１を設置し、音源側の防音ボックス内に設置したスピーカーからピンクノイズの音を発生させ、受音側の防音ボックスに設置したマイクロホンを通して騒音計（小野測器社製、ＬＡ−５５７０）にて簡易音測定して、ピンクノイズの等価騒音レベルを比較する吸音試験を行った。本考案の一例としての道路橋用吸音材１は、吸音層１０として密度が１４０ｋｇ／ｍ^３の連続発泡型ウレタンフォーム（厚さ１００ｍｍのものと、厚さ１９０ｍｍのもの）を用い、この吸音層１０の下部に動補正層１１として密度が２０ｋｇ／ｍ^３のウレタンフォーム（厚さ１０ｍｍ）を接着して一体化したものを用いた。比較例の吸音材として、厚さ１００ｍｍのチップウレタンフォーム（ミクセル）を用いた。上記簡易音測定の結果、吸音材を設置しないブランクの状態のときの騒音（約１００ｄＢ）に対して、比較例では約２０％の減衰であったが、本考案の道路橋用吸音材では吸音層１０の厚さ１００ｍｍのものの減衰が約３１％であり、吸音層１０の厚さ１９０ｍｍのものの減衰が約４１％であり、優れた吸音性能を有することが確認できた。

以上のように、本実施形態の道路橋用吸音材１は、密度が１１５〜１６５ｋｇ／ｍ^３の連続発泡型のウレタンフォームからなる吸音層１０を備えてなるため、吸音性を向上して主桁３，３間の接続箇所で発生する騒音が遊間５０を伝播して拡散することを効果的に防止することができる。すなわち、本実施形態の道路橋用吸音材１は、吸音層１０が高密度（１１５〜１６５ｋｇ／ｍ^３）の連続発泡型のウレタンフォームより形成されるため、道路橋用として優れた吸音性能を発揮できるとともに、吸音性と制振性の機能を発現することで、道路橋２上を車両が走行する際に、主桁３，３間の接続箇所にて発生する空気伝播音や固体伝播音を含む騒音を吸収して、遊間５０から周囲への拡散を効果的に防止することができる。

特に、本実施形態の道路橋用吸音材１は、吸音層１０の下部に吸音層１０より低密度のウレタンフォームからなる挙動補正層１１を有するため、主桁３，３の遊間５０に道路橋用吸音材１を配設する際に、道路橋用吸音材１を支持するための部材（支持金具６）により吸音層１０が損傷するのを防止することができる。

＜第二実施形態＞
図４に示すように、本実施形態の道路橋用吸音材１０１は、上述した第一実施形態で示した構成とは異なり、吸音層１１０の上部に止水層１１２及び防塵層１１３を有してなるものである。なお、吸音層１１０及び挙動補正層１１１の構成は、第一実施形態と共通するため、詳細な説明は省略する。

止水層１１２は、道路橋用吸音材１０１が道路橋２に取り付けられた状態で、主桁３，３等の遊間５０からの漏水を防止するための部材であり、本実施形態では、吸音層１１０の上面と、吸音層１１０及び挙動補正層１１１の両側面とを覆うようにして配設されている。止水層１１２は、素材として厚さが０．１〜０．３ｍｍのシート状のウレタンフォーム（ウレタンシート）より形成される。

防塵層１１３は、道路橋用吸音材１０１が道路橋２に取り付けられた状態で、道路橋用吸音材１０１の伸縮時に伸縮継手装置５のフェイスプレートにて止水層１１２が損傷等しないように吸音層１１０（の上部）を保護するとともに、主桁３，３等の遊間５０からの土砂等の浸入や紫外線による吸音層１１０や止水層１１２の劣化を防止するための部材であり、本実施形態では止水層１１２の上面を覆うようにして配設されている。防塵層１１３は、素材として厚さが５〜２０ｍｍのシート状の発泡樹脂より形成され、好ましくは耐候性の観点から、公知のポリエチレンフォームやポリプロピレンフォーム等のポリオレフィンフォームが用いられる。

以上のように、本実施形態の道路橋用吸音材１０１は、吸音層１０１の上部にウレタンシートからなる止水層１１２を有してなるため、道路橋用吸音材１０１の止水性を向上して、主桁３，３の遊間５０に道路橋用吸音材１を配設した状態で主桁３，３の遊間５０からの漏水を効果的に防止することができる。

＜第三実施形態＞
図５に示すように、本実施形態の道路橋用吸音材２０１は、上述した第一実施形態及び第二実施形態で示した構成とは異なり、主に、小遊間５０や目地用の遮音部材として構成され、具体的には、吸音層２１０、吸音層２１０の上部及び対向する側部に配設される止水層２１２、吸音層２１０の上部に配設される防塵層２１３、及び吸音層２１０の対向する側部で止水層２１２との間に配設される支柱層２１４，２１４等をそれぞれ有してなるものである。なお、吸音層２１０、止水層２１２及び防塵層２１３の構成は、第一実施形態及び第二実施形態と共通するため、詳細な説明は省略する。

本実施形態の道路橋用吸音材２０１は、断面略矩形の角柱状に形成されており、吸音層２１０の対向する側面を覆うようにして一対の支柱層２１４，２１４が接着されて一体化され、かかる状態で、吸音層２１０の上部及び対向する側部に接着された支柱層２１４，２１４の側面を覆うようにしてシート状の止水層２１２が巻き付けて配設されている。この場合、止水層２１２は、吸音層２１０の下面の一部又は全部に回り込ませてもよい。そして、吸音層２１０の上部に配設された止水層２１２の上面を覆うようにして防塵層１１３が配設されている。

支柱層２１４は、道路橋用吸音材２０１を道路橋２の主桁３，３の遊間５０に圧縮挿入する際に、道路橋用吸音材２０１の対向する側面全体に均等に圧縮力を伝えて施工性を向上させるための部材であり、素材としては、厚さが０．５〜５ｍｍのシート状のゴム（ゴムシート）が用いられ、好ましくは耐候性の観点から、公知のクロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、クロルスルホン化ポリエチレン、ブタジエンゴム及び天然ゴム等より好適なものを選定して用いることができる。

＜第四実施形態＞
図６に示すように、本実施形態の道路橋用吸音材３０１は、上述した第一実施形態乃至第三実施形態とは異なり、吸音層３１０の上部に２種のウレタンフォーム（第一吸収層３１５、第二吸収層３１６）で構成する挙動吸収層３１７を有してなるものである。なお、吸音層３１０、挙動補正層３１１、止水層３１２、防塵層３１３及び支柱層３１４の構成は、第一実施形態乃至第三実施形態と共通するため、詳細な説明は省略する。

本実施形態の道路橋用吸音材３０１は、断面矩形の長板状に形成されており、吸音層３１０の上面及び下面を覆うようにして挙動補正層３１１，３１１が接着されて一体化され、かかる状態で、吸音層３１０の上部に接着された挙動補正層３１１を覆うようにして支柱層３１４を中心にして一組の挙動吸収層３１７，３１７が左右対称位置に配設され、吸音層３１０及び挙動吸収層３１７，３１７の対向する側面を覆うようにして一対の支柱層３１４，３１４が接着されて一体化されている。そして、挙動吸収層３１７及び左右の支柱層３１４の上面と、左右の支柱層３１４の両側面とを覆うようにしてシート状の止水層３１２が配設されるとともに、この止水層３１２の上面を覆うようにして防塵層３１３が配設されている。

挙動吸収層３１７は、道路橋用吸音材３０１が道路橋２に取り付けられた状態で、伸縮継手装置５の挙動に追従することで止水層３１２や防塵層３１３の落ち込みを抑え、主桁３，３等の遊間５０からの土砂等の浸入や漏水を防止するための部材であり、厚さが５０〜１００ｍｍとなるように一体に組み付けることで形成される。この挙動吸収層３１７は、主体となる第一吸収層３１５中にクサビ状の第二吸収層３１６を遊間５０の幅方向（すなわち、主桁３，３の端面の対向方向、伸縮継手装置５の伸縮方向）に沿ってクシ状に交互に配置した構成とする。挙動吸収層３１７は、吸音層１０と同種又は異種のウレタンフォームが用いられ、挙動吸収層３１７の素材としてのウレタンフォームの密度は、吸音層１０よりも低密度のものが用いられる。第二吸収層３１６の素材としてのウレタンフォームは、密度が第一吸収層３１５よりも低密度のものが使用され、また、反発弾性が第一吸収層３１５よりも大きいものが使用される。

以上のように、本実施形態の道路橋用吸音材３０１は、吸音層３１０の上部に２種のウレタンフォームからなる挙動吸収層３１７を有してなるため、伸縮継手装置５の伸縮時に挙動吸収層３１７が容易に追従して、吸音層３１０による吸音性とともに、優れた止水性を発揮して主桁３，３の遊間５０からの漏水を効果的に防止することができる。

なお、上述した第四実施形態では、吸音層３１０の上部に支柱層３１４を中心にして一組の挙動吸収層３１７，３１７が左右対称位置に配設される構成について説明したが、例えば、小遊間５０や目地用として、吸音層３１０の幅方向長さを短くして、吸音層３１０の上部中央に支柱層３１４を設けずに一つの挙動吸収層３１７のみが配設されるように構成してもよい。

また、上述した第一実施形態乃至第四実施形態では、道路橋用吸音材が道路橋２の主桁３，３間の遊間５０に配設されて用いられる場合について説明したが、その他、主桁３及び図示せぬ橋台との遊間５０に配設されてもよい。

１，１０１，２０１，３０１道路橋用吸音材
２道路橋
３主桁
４床版
５伸縮継手装置
１０，１１０，２１０，３１０吸音層
１１，１１１，３１１挙動補正層
５０遊間
１１２，２１２，３１２止水層
１１３，２１３，３１３防塵層
２１４，３１４支柱層
３１５第一吸収層
３１６第二吸収層
３１７挙動吸収層

Claims

道路橋の主桁間又は主桁及び橋台間の遊間に配設されて用いられる道路橋用吸音材であって、
密度が１１５〜１６５ｋｇ／ｍ^３の連続発泡型のウレタンフォームからなる吸音層を有する道路橋用吸音材。
前記吸音層の下部に前記吸音層より低密度のウレタンフォームからなる挙動補正層を配設する請求項１に記載の道路橋用吸音材。
前記吸音層の上部又は前記吸音層の上部及び対向する側部にウレタンシートからなる止水層を配設する請求項１又は２に記載の道路橋用吸音材。
前記吸音層の上部に前記吸音層より低密度のウレタンフォームからなる挙動吸収層を配設し、
前記挙動吸収層は、主体となるウレタンフォームの第一吸収層中に、この第一吸収層より低密度のウレタンフォームからなるクサビ状の第二吸収層を前記遊間の幅方向に沿ってクシ状に交互に配置する構成とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の道路橋用吸音材。