JP4331055B2 - 高架道路の振動音吸音構造 - Google Patents

Description

この発明は、高架の道路や鉄道など（以下、高架道路と総称する。）に発生する振動騒音、主に高架道路を走行する車両による床版、主桁及び横桁の振動の合成された高架道路の振動音（以下、単に高架道路の振動音という場合がある。）が周辺の民家等に向かって放射されることを防止する機能と、吸音パネルを設置したことによって必要とされる桁点検用足場（歩廊）の機能を合わせ持つ、高架道路の振動音吸音構造の技術分野に属する。

従来、高架道路の桁下構造の美観の向上を図り、桁下方の一般道路を走行する自動車などが発する騒音が反響する問題の解決を図る手段として、下記の特許文献１に開示された吸音構造が公知である。この吸音構造は、高架道路の桁下に吊り下げて被覆する形式の被覆用ルーバーを平行な配置に敷き並べて設置し、更に各ルーバーの間に、グラスウール等をマット状に形成した吸音材を敷き並べた構成である。

特許文献２には、同様な桁下の吸音構造を構成する要素として、金属製箱状体の内部に吸音材を充填し、同箱状体の上面は上方からの騒音を反射させる無孔板とし、下面は下方からの騒音を吸収する吸音開口を設けた多孔板で構成された吸音パネル、及び同吸音パネルを多数敷き並べた吸音構造が開示されている。
特許文献３及び４には、同じく桁下の吸音構造の構築に使用される吸音パネルであって、無孔の上面板に桁下の小梁への取り付けを容易ならしめる連結具を具備させたものが開示されている。

特開平７−１８０１１８号公報 特開２００１−３１７０１１号公報 特開２００３−１３４１３号公報 特開２００３−１５５７１１号公報

上記特許文献１、２に開示された吸音構造は、高架道路の下方の道路を走行する自動車騒音の反響を防ぎ減音する効果は大きい。しかし、高架道路を走行する車両の騒音、例えば道路の継ぎ目の振動に伴う低周波振動が下方の民家等に向かって放射される騒音を減じる機能は十分でない。
一方、高架道路の桁下に吸音パネルを設置した場合、点検用足場としての歩廊設備が必要不可欠であることは、良く認識されるところである。

したがって、本発明の目的は、高架道路で発生する振動騒音、主に高架道路を走行する車両による床版、主桁及び横桁の振動の合成された高架道路の振動音が周辺の民家等に向かって放射されることを防止する機能と、吸音パネルを設置したことによって必要とされる桁点検用足場（歩廊）、通路として利用できる機能とを兼ね備えた高架道路の振動音吸音構造を提供することである。

上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１記載の発明に係る高架道路の振動音吸音構造は、
高架道路１の桁下部分に、同高架道路１の両側端の下部から桁下の下面部を桁行き方向に連続する溝形状に囲い閉塞した吸音構造体が構築されて成り、
前記溝形状に囲った吸音構造体は、主桁３又は横桁４に吊り下げた連結材５により桁下下面部の桁行き方向に配置された縦梁６およびこれと直角な横梁７が支持され、前記梁７の外側に下面の吸音パネル１０が振動音が漏れ出ない程度の密閉状態に敷き並べて取り付けられ、また、高架道路１の両側端の下部には前記主桁３又は横桁４から突き出されたブラケット１２により垂直な小梁９が桁行き方向に間隔を開けて支持され、同小梁９の外側に吸音パネル１０が振動音が漏れ出ない程度の密閉状態に敷き並べて取り付けられた構成であり、
前記吸音パネル１０は、内部に吸音材２０が充填された箱状体であり、前記吸音構造体のうち水平部の主桁３に対面する内側面が多数の吸音開口２２を設けられた孔明き金属板２１により歩廊としての強度を有する桁点検用足場兼用構造に構成され、吸音構造体の外に向く外側面は無開口の金属板２３で構成されていることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した高架道路の振動音吸音構造において、
吸音パネル１０は、吸音構造体の内側面となる孔明き金属板２１に内部の吸音材２０を押さえて吸音用空隙２５を形成するのに適切な深さの凹溝部２６が長手方向に複数条形成されており、前記凹溝部２６の中に小梁７、９と結合するボルト式連結具２４が同金属板２１の前記内側面以下の高さで設置され、このボルト式連結具２４によって吸音パネル１０が小梁７、９と結合され支持されていることを特徴とする。

請求項１及び２に記載した発明に係る高架道路の振動音吸音構造は、高架道路１の桁下部分を桁行き方向に連続して溝形状に囲い閉塞した吸音構造体を構築して成るから、高架道路１で発生した、車輌による床版２、主桁３、横桁４の振動の合成された振動音は吸音構造体内に閉じ込められ外部に漏らさないので、防音効果に優れる。

その上、吸音構造体における主桁３の下方及び両側部分は、桁行き方向に連続する溝形状に吸音パネル１０を閉塞状態に敷き並べた構成であり、吸音パネル１０は、内部に吸音材２０が充填された箱状体で、吸音構造体のうち主桁３に対面する内側面は複数の吸音開口２２を設けた孔明き金属板２１で吸音構造に構成し、吸音構造体の外に向く外側面は無開口の金属板２３で構成したから、前記のように吸音構造体内に閉じ込められた振動音はそのまま効率良く吸音される（騒音エネルギを低減する）のであり、この意味でも高架道路の振動音を外部に漏らさない防音効果に優れる。

吸音パネル１０は、吸音構造体の中に向く内側面を歩廊としての強度を有する孔明き金属板２１で構成する上に、更に孔明き金属板２１自体に前記吸音材２０を押さえて吸音用空隙２５を形成する凹溝部２６が長手方向に複数条形成されており、この凹溝部２６が孔明き金属板２１を補強リブに等しく補強、補剛するので、この吸音パネル１０を小梁７、９と共に桁下部分の点検や補修などに必要な歩廊として利用することに好都合である。そして、この歩廊を利用する人々にとっては、上記したように吸音パネル１０が高架道路１で発生した振動音を効率よく吸音するので騒音環境の改善を期待できる。

完成した吸音構造体の外観は、水平及び垂直方向へ平面状に敷き並べた吸音パネル１０が幾何学的に整理された形状、模様を形成するので、意匠的美感に優れ、周辺環境の改善や保全に寄与する。

高架道路１の桁下部分に、同桁下部分を桁行き方向に連続する溝形状に囲い閉塞した吸音構造体を構築する。前記吸音構造体は、主桁３又は横桁４に連結材５、ブラケット１２を介して支持された吸音パネル１０が主桁下方の水平部と両側部に閉塞状態に敷き並べられた構成である。
前記吸音パネル１０は、内部に吸音材２０が充填された箱状体とし、前記吸音構造体のうち、水平部の主桁３に対面する内側面を、多数の吸音開口２２を設けられた孔明き金属板２１により歩廊としての強度を有する桁点検用足場兼用構造に構成し、吸音構造体の外に向く外側面は無開口の金属板２３で構成して実施する。

次に、請求項１及び２に記載した発明の実施例を説明する。
図１は、本発明に係る高架道路の振動音吸音構造の実施例を垂直断面図として示す。これは高架道路１の桁下部分に、同桁下部分を桁行き方向に連続する溝形状に囲い閉塞した吸音構造体を構築して成る。図中の符号１が高架道路を指し、２は前記高架道路１の床版である。この床版２の下面側に床版２を支持する複数の主桁３が桁行き方向（道路延長方向）に設けられ、該主桁３と直交する配置で桁行き方向に間隔をあけた横桁４が取付けられている。符号５は前記の各主桁３から吊り下げた連結材である。

前記複数の連結材５…によって、桁行き方向（図１の紙面と垂直方向）の縦梁６が支持され、この縦梁６と直角な配置で、桁行き方向に一定の間隔を開けた横梁７…（以下、小梁という。）が水平に支持されている。また、吸音構造体の両側部分には、主桁３から突き出された形のブラケット１２に支持された垂直な小梁９…が、やはり桁行き方向に一定の間隔を開けて設置されている。そして、前記水平な小梁７、及び垂直な小梁９…に対してその外側に、吸音パネル１０…が、後述する連結具で結合され振動音が漏れ出ない程度の閉塞状態に敷き並べて吸音構造体が構築されている。

吸音パネル１０の構成は、図３〜図５に示したように、内部にポリエステル繊維などによる吸音材２０が充填された金属板製の箱状体である。この吸音パネル１０の大きさの一例を挙げると、縦×横×高さが７００×２０００×１１０ｍｍ程度である。
この吸音パネル１０は、上記高架道路１の桁下部分を囲い閉塞した吸音構造体のうち、特に水平部の主桁３に対面する吸音パネル１０の内側面は、歩廊としての強度、剛性を有する程度にやや厚板で、且つ多数の吸音開口２２を設けられた孔明き鋼板２１で構成されている。また、両側部の吸音パネル１０の内側面も、多数の吸音開口２２を設けられた孔明き鋼板２１で構成されている。吸音構造体の外に向く外側面は、それぞれ無開口の鋼板２３で構成されている。したがって、高架道路１に発生し吸音構造体内に閉じ込められた振動音は、吸音パネル１０の吸音材２０が吸収して外部に漏らさない吸音構造に構成されている。前記孔明き鋼板２１は、具体的には厚さが１．２ｍｍ程度のフッ素樹脂フィルムラミネート鋼板が使用されている。また、無開口の鋼板２３にも、具体的にはフッ素樹脂フィルムラミネート鋼板が使用されている。

図２に示した実施例は、高架道路１の桁下部分に、同桁下部分を桁行き方向に連続する溝形状に囲い閉塞した吸音構造体を構築して成る点までは、上記実施例１と共通する。しかし、吸音構造体のうち、水平部の主桁３に対面する内側面を歩廊として形成する部分の縦梁６を支持する連結材５が、横桁４から吊り下げられた構成を特徴とする。また、高架道路１上の両サイドには、床板２上を走行する車輌によって発生する騒音が周辺外方へ散乱することを防ぐ遮音壁８が設置されている。

ところで、上記の吸音パネル１０は、高架道路１の主桁３又は横桁４に連結材５で支持された水平な小梁７…、又は横桁４のブラケットに支持された垂直な小梁９…に対する取り付け作業を容易、確実にするボルト式連結具２４を具備している。
具体的には図４と図５に示したように、上記吸音構造体の内側面となる孔明き鋼板２１に、内部に充填した吸音材２０の上面を押さえて所定大きさｍの吸音用空隙２５を形成するのに適切な深さ（下向きの張り出し寸法）の台形状に屈曲成形された凹溝部２６が、吸音パネル１０の長手方向の全長にわたり、短手方向には適度な間隔を開けて図示例の場合には３本形成されている。そして、図示例の場合には両側２本の凹溝部２６の中の両端部に１個ずつ合計４個のボルト式連結具２４が設置されている。

このボルト式連結具２４は、凹溝部２６の深さと同じ高さ、言い換えれば、孔明き鋼板２１の内側面以下の高さの取付けレール２７を主体として設置されている。取付けレール２７には、その下半部の長手方向に、ナット２８の呼び外径と等しい幅及び高さの矩形断面をなす孔が貫通され、この孔の中へ押し込まれたナット２８に向かって、凹溝部２６の底面下方から取付け用ボルト２９をねじ込み締結することにより、取付けレール２７は凹溝部２６の底に強固に取り付けられている。取付けレール２７の上半部の長手方向には、ボルト２４ａの頭およびネジ軸部を通すことが可能な大きさと断面形状で上向きのＣ字形溝が貫通されており、このＣ字形溝内に、倒立させたボルト２４ａの頭が回転不能状態に嵌め込まれ、軸部が上向きに突き出されている。

したがって、吸音パネル１０の上記小梁７及び９に対する取り付けは、上記構成のボルト式連結具２４を使用して、図４及び図５に示すように行われる。
吸音パネル１０は、吸音開口２２を設けた孔明き鋼板２１が吸音構造体で形成する密閉空間１５の中に向く配置とし、小梁７又は９に対しては直交する配置とし、小梁７又は９のフランジ外側面へ孔明き鋼板２１が密着するように当てがう。そして、孔明き鋼板２１の凹溝部２６内に上記構成で設備された上記ボルト式連結具２４のボルト２４ａを、予め小梁７又は９に加工しておいたボルト孔の位置と位置合わせを行い、ボルト２４ａのネジ軸部を各ボルト孔へ通し、内方からナット２４ｂをねじ込み強く締結して結合を行う。

上記したように、取付けレール２７は、凹溝部２６の深さと同じ高さ、言い換えれば、孔明き鋼板２１の内側面以下の高さであるから、吸音パネル１０はその内側面を形成する孔明き鋼板２１の表面が直接小梁７又は９のフランジ外側面へ密着する状態となり、無用な隙間を形成することなく、しっかりと強固な取り付けを行うことができる。しかも、凹溝部２６の位置を小梁７又は９へ取り付けるので、ほぼ台形状をなす凹溝部２６の形状効果として孔明き鋼板２１を補強、補剛する補強リブとしての作用効果を期待できるので、当該孔明き鋼板２１の上を歩廊として歩く人々の体重等に対する耐力性と安定感に優れるのである。

上記したように、吸音パネル１０の取り付け作業は、作業者が予め小梁７の上に乗って吸音構造体の内側位置から吸音パネル１０の取り付け作業を行うことができる。

上記のようにして構築された高架道路の振動音吸音構造は、これを外部から見ると、小梁７及び９をはじめとする吸音構造体の骨組みなどは全て吸音パネル１０によって目隠しされ、吸音パネル１０の外側面の無開口鋼板２３が見えるだけである。吸音パネル１０が幾何学的にきちんと整理された配列の形状、模様が見えるだけであるから、吸音構造体の外観は意匠的美感に優れたものとなる。勿論、高架道路１を走行する車輌によって発生した振動騒音、特に高架道路を走行する車両による床版２、主桁３及び横桁４などの振動の合成された振動音は、全て吸音構造体の密閉空間１５内に閉じ込められ、その内側面を形成する孔明き鋼板２１を備えた吸音パネル１０に逐次吸収され減衰されるので、優れた防音効果を期待できる。

なお、吸音パネル１０の内側面（孔明き鋼板２１）に予め用意されたヒンジ式の孔明き板３０へ落下防止ワイヤーを通して吸音パネル１０の落下防止に備えることは、既往技術と同じである。

本発明に係る高架道路の振動音吸音構造の実施例１を示した垂直断面図である。 本発明の実施例２を示した垂直断面図である。 吸音パネルの平面図である。 吸音パネルを小梁へ取り付ける構成を示した縦方向の断面図である。 吸音パネルを小梁へ取り付ける構成を示した横方向の断面図を要部について示したものである。

符号の説明

１ 高架道路
２ 床版
３ 主桁
４ 横桁
５ 連結材
７ 小梁（横梁）
９ 小梁（縦梁）
２４ ボルト式連結具
１０ 吸音パネル
２０ 吸音材
２２ 吸音開口
２１ 孔明き金属板
２３ 無開口の金属板
１５ 密閉空間
２５ 吸音用空隙
２６ 凹溝部

Claims (2)

1. 高架道路の桁下部分に、同高架道路の両側端の下部から桁下の下面部を桁行き方向に連続する溝形状に囲い閉塞した吸音構造体が構築されて成り、
   前記溝形状に囲った吸音構造体は、主桁又は横桁に吊り下げた連結材により桁下下面部の桁行き方向に配置された縦梁およびこれと直角な横梁が支持され、前記梁の外側に下面の吸音パネルが振動音が漏れ出ない程度の密閉状態に敷き並べて取り付けられ、また、高架道路の両側端の下部には前記主桁又は横桁から突き出されたブラケットにより垂直な小梁が桁行き方向に間隔を開けて支持され、同小梁の外側に吸音パネルが振動音が漏れ出ない程度の密閉状態に敷き並べて取り付けられた構成であり、
   前記吸音パネルは、内部に吸音材が充填された箱状体であり、前記吸音構造体のうち水平部の主桁に対面する内側面が多数の吸音開口を設けられた孔明き金属板により歩廊としての強度を有する桁点検用足場兼用構造に構成され、吸音構造体の外に向く外側面は無開口の金属板で構成されていることを特徴とする、高架道路の振動音吸音構造。
2. 吸音パネルは、吸音構造体の内側面となる孔明き金属板に内部の吸音材を押さえて吸音用空隙を形成するのに適切な深さの凹溝部が長手方向に複数条形成されており、前記凹溝部の中に小梁と結合するボルト式連結具が同金属板の前記内側面以下の高さで設置され、このボルト式連結具によって吸音パネルが小梁と結合され支持されていることを特徴とする、請求項１に記載した高架道路の振動音吸音構造。

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