JPH0699886B2 - 交通騒音低減用防音壁 - Google Patents

交通騒音低減用防音壁

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JPH0699886B2
JPH0699886B2 JP34009189A JP34009189A JPH0699886B2 JP H0699886 B2 JPH0699886 B2 JP H0699886B2 JP 34009189 A JP34009189 A JP 34009189A JP 34009189 A JP34009189 A JP 34009189A JP H0699886 B2 JPH0699886 B2 JP H0699886B2
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俊光 田中
佶 蕗田
克敏 磯浦
守 大久保
幸宏 増田
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Kobe Steel Ltd
Central Japan Railway Co
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01FADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F8/00Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic
    • E01F8/0005Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic used in a wall type arrangement
    • E01F8/0047Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic used in a wall type arrangement with open cavities, e.g. for covering sunken roads

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鉄道、高速道路等において車両走行によって発
生する騒音を低減するための交通騒音低減用防音壁に関
するものである。
〔従来の技術〕
従来、この種の防音壁においては、その高さによって防
音効果が左右されるが、車窓からの視界確保や、とくに
高架軌道の場合の耐風荷重の点等で高さに制限を受ける
ため、十分な効果が発揮されていないのが実情である。
一方、従来、第14図に示すように直立壁W1の上端に軌道
側に向けて水平なひさし壁W2を設け、このひさし壁W1
より車両Tの転動騒音を下向きに反射させて軌道床面R
に吸収させるようにした逆L字型の防音壁が提案された
(たとえば特開昭51−12502号公報参照)。なお、第14
図は新幹線等の高架鉄道に用いられる防音壁を例示して
いる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、この逆L字型防音壁によってもなお、ひさし壁
W1と車両Tとの間の隙間から抜けていく音が多いため
(この点の作用は本発明との比較として後に説明す
る)、防音効果としては満足のいく結果が得らず、この
ことがとくに高速鉄道において現行以上の高速走行を阻
む一因となっていた。
また、鉄道車両の場合、パンタグラフT1と架線T2による
集電系の騒音があるが、上記逆L字型のものを含めて従
来の防音壁では、このような上方からの騒音に対して殆
ど無防備となっていた。
そこで本発明は、鉄道、高速道路等における車両走行騒
音に対して高い防音効果を発揮しうる交通騒音低減用防
音壁を提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕
請求項1の発明は、軌道床面に対して垂直に設けられる
直立壁の上端に、軌道側に向けてひさし壁が突設される
とともに、このひさし壁の先端に上方指向壁が上向きに
突設され、この上方指向壁には、軌道側の面に吸音構造
が設けられてなるものである。
また請求項2の発明は、請求項1の構成を前提として、
上方指向壁における軌道側と反対側の面に吸音構造が設
けられてなるものである。
さらに、請求項3の発明は、上記請求項1または2の構
成に加えて、直立壁の上端に、上方からの下向き音およ
び下方からの上向き音を遮る張出し壁が設けられてなる
ものである。
〔作用〕
請求項1の構成によると、低い位置で発生する騒音(転
動騒音)を、その出口部分の上方指向壁によって効果的
に減衰させることができる(この点の作用は後に詳述す
る)。このため、このような作用が働かない逆L字型の
ものを含む従来の防音壁と比較して高い防音効果を得る
ことができる。
また、請求項2の構成によると、回折現象によって上方
指向壁の上端部から斜め下方に転じる音波のうち、同指
向壁の外面に回り込む音波を吸音構造によって吸収する
ことができる。
さらに、請求項3の構成によると、上記回折音波を張出
し壁の先端で二次回折させて音波エネルギーを弱めるこ
とができる。このため、上記出口から出た音が張出し壁
によりさらに減衰されて防音効果が一層高められる。
また、この張出し壁は、上方から下方に向かう騒音全般
に対しても防音壁として働くため、集電系騒音に対して
も効果を発揮する。
〔実施例〕
本発明の実施例を第1図乃至第13図によって説明する。
第1実施例(第1図〜第6図参照) この実施例では、高架鉄道に使用される防音壁を例にと
っている。
第1図において、1は軌道床面Rに対して垂直に設けら
れた直立壁で、この直立壁1の上端に軌道(車両T)側
に向けて水平なひさし壁2が突設され、さらにこのひさ
し壁2の先端に上向き垂直に上方指向壁3が突設されて
防音壁が構成されている。
これら直立壁1、ひさし壁2、上方指向壁3は、コンク
リート、スレート、プラスチック、鋼板、アルミニウム
板等の遮音性能を有する材料にて本体壁11,21,31が形成
され、直立壁1には本体壁11の軌道側の面に、またひさ
し壁2および上方指向壁3には本体壁21の内外両面に、
それぞれロックウール、グラスウール、発泡金属、セラ
ミックス、発泡コンクリート等の吸音材12,22,23,32,33
が設けられている。
なお、これら吸音材12,22,23,32,33は、その材質等に応
じて図示しないボルト、ピン、接着剤、多孔板または金
網等によって本体壁面に取付けられる。また、この防音
壁の全高は、従来の防音壁同様、車窓からの視界確保、
耐風荷重の点等から制限される高さとされる。
この防音壁の作用を、従来の逆L字型防音壁と比較しな
がら説明する。
ホイヘンスの原理でよく知られているように、ひとつの
音源から発生する音波は、次々と新しい音源・波面をつ
くりながら拡散・進行していく性質を有する。
第2図には従来の学L字型防音壁における音波の前進の
様子を、第3図には本実施例防音壁における音波の前進
の様子をそれぞれ示している。
両図において、円弧a−a′は任意の位置にある音源P
からの波頭面位置を、また円弧b−b′は波頭面a−
a′からΔt時間経過した時点における波頭面位置をそ
れぞれ示している。また、波頭面b−b′上の黒点は、
この波頭面上を始点として音波が伝播する微小音源の位
置を例示的に示している。さらに、これら各微小音源を
始点として広がる音波のある時間経過した後の波頭面位
置を破線円弧で示している。
両者を比較すると、開口面o−o′から外部に放射され
る音波の元となる微小音源群の量が、第3図の本実施例
防音壁の方が第2図の逆L字型防音壁の場合よりも少な
く(たとえばQ1,Q2,Q3のような線分o−aよりも図左側
領域の微小音源から放射される音波からの影響が無
い)、その分、外部放射音が小さくなる。
また、本実施例防音壁は逆L字型防音壁と比較して、防
音効果上、次の点でもすぐれている。
(I)第2図において音源Pから円弧a−a′まで広が
った音波は、同図二点鎖線で示すように出口o−o′に
おいて、出口よりも広い円弧d−o′まで広がるため、
ひさし壁W2の内面が完全吸音であれば(o−o′距離/d
−o′距離)倍だけ減じて放射される。
一方、第3図に示す本実施例防音壁の場合には、a−
a′まで広がった音波は、出口o−o′に到達するまで
の間(a−o間)に、上方指向壁3の内側吸音材32に吸
音されて残りが放射される。ここで吸音される音のエネ
ルギーxは、車両側壁までの距離が一定であるとする
と、およそ x∝α・(o−a距離) で表される(αは吸音率)ため、逆L字型防音壁の場合
の(o−o′距離/d−o′距離)以上の減音を図ること
ができるようになる。
(II)第3図の一点鎖線で示す指向壁3に近接した経路
Aを伝播する音波の強さと、第2図に示す経路Aと同じ
経路Bを伝播する音波の強さとを比較すると、経路Aを
伝播する音波の方が、吸音材32によってより大きく減衰
するため、出口o−o′から上方に抜け出る音の指向性
を考えると、本実施例防音壁の場合の方が上向きの指向
性が強められる。その分、出口から外部下方へ回り込む
音波の勢力を小さくすることができる。
このような従来および本実施例双方の防音壁による防音
効果を相違を実証し、あわせて上方指向壁3の高さによ
る防音効果の変化状況を把握するために本発明者が行な
ったコンピュータ音場シミュレーションの計算結果を第
4図に示す。ここでは代表的な騒音周波数である500Hz
について計算を実行した。なお、第4図の縦軸には、同
一高さの逆L字型防音壁に対する防音改善量(dB)をと
っている。
この計算の結果、同図に示すように、上方指向壁3の高
さとして200mm以上あれば十分な防音効果が得られるこ
とが確認された。
一方、防音壁周辺の音圧分布のコンピュータシミュレー
ション結果を第5図(逆L字型防音壁の場合)および第
6図(本実施例防音壁の場合)に示している。
両図から、本実施例防音壁の方が音波の指向性が上方へ
強く、横方向には弱まっていること、および外部放射音
の大きさが小さくなっていることがわかる。
第2実施例(第7図〜第11図参照) 第1実施例との相違点のみを説明する。
この第2実施例の防音壁においては、第1実施例防音壁
に加えて、直立壁1の上端に、軌道側と反対側に斜め上
向きに突出する張出し壁4が設けられている。この張出
し壁4は、他の各壁1,2,3同様、遮音性を有する本体壁4
1の上面に吸音材42が設けられて成っている。
この防音壁の作用を第8図によって説明する。
張出し壁4のない第1実施例防音壁の場合、たとえば第
8図(イ)のX−X′のように上方指向壁3の上端Dを
かすめて斜め上方向に向かう音波を考えると、大部分は
X′方向に直進するが、一部の音波は回折現象によって
斜め下向きに転じ、D点と直立壁上端Eとを結ぶ線D−
Eより外側を通る音波は二点鎖線で示すように無規制の
まま斜め下方向に直進する。
また、このような回折音波だけでなく、集電系騒音のう
ち斜め下向きの音波も、その多くが無規制のまま軌道周
辺に放出される。
これに対し、第2実施例防音壁によると、第8図(ロ)
の破線Iで示すようにD点での回折音波のうちの多くの
部分が張出し壁4に入射し、一部が吸音材42により吸収
され、残りが斜め上向きに放出される。
また、二点鎖線で示すようにD点から張出し壁4の先端
Fをかすめて外部に抜ける音波も、F点で一点鎖線で示
すようにもう一度回折(二次回折)することによりエネ
ルギーを弱められて斜め下向きに転じる。
このことは、張出し壁4により、第8図(ロ)の太線二
点鎖線で示すように車窓からの視界を遮断するほどの高
い直立壁1′を設けたのと同じ効果をもたらすこととな
る。
なお、一次回折音波のうちには、第8図(ロ)の破線II
で示すようにひさし壁2の上面側で反射してF点に到達
するものがあるが、このひさし壁2に入射する音波の多
くは吸音材23によって吸収されるため、F点に到達する
音波の絶対量は小さく抑えられる。
さらに、破線IIIで示すようにD点から指向壁3の外側
面に回り込む一次回折音波は、吸音材33によって吸収さ
れる。この点は第1実施例の場合も同様である。また、
この吸音材33は、図示しないが張出し壁4で反射して指
向壁3に入射する音波に対しても吸音作用を発揮する。
一方、張出し壁4は、集電系騒音のうちの斜め下向き成
分に対しても、反射、吸音、回折の各作用によって従来
にない防音効果を発揮する。
以上の張出し壁4による防音効果を実証し、あわせて張
出し壁4の長さによる防音効果の変化状況を把握するた
めに本発明者が行なった音場シミュレーションの計算結
果を第9図に示す。ここでは500Hzの下方音源の場合
〔第9図(イ)〕と、500Hzの上方音源〔第9図
(ロ)〕の場合とで、張出し壁4がない第1実施例防音
壁に対する防音改善量(dB)を計算した。
両図から明らかなように、下方音源および上方音源のい
ずれの場合も、張出し壁4が400mm以上であれば実質的
に十分な防音改善効果が得られた。
一方、防音壁周辺の音圧分布のコンピュータシミュレー
ション結果を第10図(逆L字型防音壁の場合)および第
11図(本実施例防音壁の場合)に示している。なお、本
実施例防音壁において、張出し壁4と直立壁1とのなす
角度θは45°、長さが900mmであった。
この結果、本実施例防音壁による防音効果として、下方
領域での音圧が約4dB小さくなった。
ところで、張出し壁4の直立壁1に対する角度θはとく
に限定されず、90°〜180°の範囲であれば、転動騒音
および集電系騒音に対して顕著な効果が発揮されること
が実験により確認された。また、張出し壁4の長さは、
耐風荷重等の強度および車窓からの視界確保の点等で許
容される範囲で長ければ長いほど有効となるが、通常、
300mm以上で十分な効果が得られることが実験で確認さ
れた。
他の実施例 第12図には第1実施例の構成を前提として、また第13図
には第2実施例の構成を前提として、それぞれ上方指向
壁3を軌道床面R側に延長させた場合を示している。こ
うすれば、前記した上方指向壁3による吸音効果がより
一層高いものとなる。
また、上記実施例では、防音壁を構成する各壁のすべて
に吸音構造を設けたが、上方指向壁3と車両Tとの間で
反射する音波の吸収作用を主要な作用する請求項1の発
明においては、少なくともこの指向壁3の軌道側面に吸
音構造を設ければよい(とくにひさし壁2の上面側吸音
材23は省略してもよい場合がある。) さらに、この吸音構造としては、上記実施例のように本
体壁に吸音材を設ける構造に限らず、発泡コンクリート
のように壁材と吸音材を兼ねるものを用いてもよい。
〔発明の効果〕
上記のように請求項1の発明によるときは、直立壁の上
端に軌道側に向けてひさし壁を突設するとともに、この
ひさし壁の先端に、軌道側面に吸音構造を備えた上方指
向壁を上向きに突設したから、低い位置で発生する騒音
を、その出口部分の上方指向壁によって効果的に減衰さ
せることができる。このため、このような作用が働かな
い逆L字型のものを含む従来の防音壁と比較して高い防
音効果を得ることができる。
また、請求項2の発明は、上記請求項1の構成に加え
て、上方指向壁の外側(軌道側と反対側)の面にも吸音
構造を設けたから、同指向壁の上端から指向壁外面側に
回り込む回折音波をこの吸音構造によって吸収すること
ができる。
さらに、請求項3の発明によると、請求項1または2の
構成を前提として、直立壁の上端に、上方からの下向き
音および下方からの上向き音を遮る張出し壁を設けたか
ら、上記回折音波を張出し壁の先端で二次回折させて音
波エネルギーを弱めることができる。このため、上記出
口から出た音が張出し壁によりさらに減衰されて防音効
果が一層高められる。
また、この張出し壁は、上方から下方に向かう騒音全般
に対しても防音壁として働くため、集電系騒音に対して
も効果を発揮する。
以上により、従来の防音壁と比較して、各種の交通騒音
を低減させ、騒音公害を抑制することができるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示す断面図、第2図は従
来の逆L字型防音壁による防音作用とその問題点、第3
図は第1実施例の防音壁の防音作用とその利点をそれぞ
れを説明するための図、第4図は第1実施例の防音壁に
よる防音効果の改善状態を説明するためのグラフ、第5
図は従来の逆L字形防音壁の場合、第6図は第1実施例
防音壁の場合の各コンピュータ音場シミュレーションに
よる音圧分布を示す図、第7図は本発明の第2実施例を
示す断面図、第8図(イ)(ロ)は同実施例防音壁によ
る防音作用を第1実施例防音壁と比較しながら説明する
ための図、第9図(イ)(ロ)は第2実施例防音壁によ
る防音改善状態を説明するためのグラフ、第10図は従来
の逆L字型防音壁の場合、第11図は第2実施例防音壁の
場合の各コンピュータ音場シミュレーションによる音圧
分布を示す図、第12図は本発明の別の実施例、第13図は
さらに別の実施例をそれぞれ示す断面図、第14図は従来
の逆L字型防音壁の断面図である。 1…直立壁、2…ひさし壁、3…上方指向壁、32,33…
同壁の吸音材、4…張出し壁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大久保 守 愛知県春日井市穴橋町1552―23 (72)発明者 増田 幸宏 千葉県習志野市谷津6―19―1―301

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軌道床面に対して垂直に設けられる直立壁
    の上端に、軌道側に向けてひさし壁が突設されるととも
    に、このひさし壁の先端に上方指向壁が上向きに突設さ
    れ、この上方指向壁には、軌道側の面に吸音構造が設け
    られてなることを特徴とする交通騒音低減用防音壁。
  2. 【請求項2】上方指向壁における軌道側と反対側の面に
    吸音構造が設けられてなることを特徴とする請求項1記
    載の交通騒音低減用防音壁。
  3. 【請求項3】直立壁の上端に、上方からの下向き音およ
    び下方からの上向き音を遮る張出し壁が設けられてなる
    ことを特徴とする請求項1または2記載の交通騒音低減
    用防音壁。
JP34009189A 1989-12-28 1989-12-28 交通騒音低減用防音壁 Expired - Fee Related JPH0699886B2 (ja)

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JPH09151427A (ja) * 1995-09-29 1997-06-10 Bridgestone Corp 防音壁
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