JPWO2002038869A1 - 巻込型防音壁 - Google Patents

Abstract

既存の防音壁と比較してより騒音低減効果の高い巻込型の防音壁を提供すること、更に、耐久性、現場施工性等を改善し、しかも、周囲の眺望を十分に確保することのできる低コストの巻込型防音壁を提供することにある。複数個の曲折部２ａを有する曲折部材２で巻込み形状の巻込本体１を構成し、この巻込本体１を側壁１３に取付けて高速道路・軌条路用とし、一方、巻込本体１を透視可能な側壁１３に取付けて一般道路用とした巻込型防音壁である。

Description

技術分野
本発明は、高速道路等の道路や或は軌条路における車両又は電車或はその他の音源による騒音を低減化する巻込型防音壁に関し、特に、多重回折、音波の干渉および反射音の本線内への封じ込め等の原理を応用した巻込型防音壁の構造に関するものである。
背景技術
交通機関は社会的・経済的に重要であり、かつ、公共性や有用性が高いことは周知の事実であるが、その反面、急速な交通機関の発展に伴なって電車及び車両等から発生する騒音は大きな社会問題となりつつある。特に、都市部の住居地域における騒音問題は深刻化しており、騒音防止問題には高い関心が払われている。
騒音を防止するための対策としては、騒音発生源である各交通機関の騒音を低減したり、或は交通機関が通過する鉄道や道路などの騒音源を居住地域から離したりすることが考えられるが、いずれも一般的ではなく、比較的簡単に騒音の防止が実現できる手段としては、防音装置等の障害物を設けることによって音源から騒音を遮る手段があり、種々の防音装置が提供されている。
例えば、走行時の電車及び車両から発生する騒音を軽減するために、高速道路或は軌条路の両側の側壁の上部に防音性を有する装置を取付け、この装置によって防音する防音手段がある。この場合、防音効果を高めるために通常は装置全体を大型に形成したり、装置に貼着している吸音効果を有する吸音材の面積を大きくしたり、或は、装置を複雑な形状に成形する等の手段を採用して発生する騒音を吸音するようにしている。
一方において、防音装置を設置した鉄道・道路において、新幹線・高架鉄道、又は車両などから周囲の景観や視界を確保したり、風圧による影響を極力小さくするためには防音装置の高さを低くする必要があり、この場合、例えば、側壁の上端に沿って吸音材を固着して側壁の背面に回り込む回折音波を吸音したり、或は、側壁の上端に軌道側に向けて水平なひさし壁を突設し、このひさし壁の先端に垂直上向きに上方指向壁を突設し、軌道反対側に斜め上方向きに張出し壁を突設し、さらに、これらに吸音材を設けて、回折音波やパンタグラフから発生する騒音の下向きの音波を吸音する防音用の装置を設けるなどの手段が開示されている。これらの装置は、強度を高めるために、通常は鋼板などから形成するようにしている。
しかしながら、前述したとおり騒音には音の回折によって壁の後にまわり込む性質があるため、防音用の装置を電車或は車両の窓よりも低く設置した場合には、騒音が側壁の後側に容易にまわり込んでしまい、十分に防音することができないことがあった。
また、防音効果を高めるために防音装置の位置を高く設けると、装置が大型になるにつれて視界が悪くなるという悪循環を招くおそれがあり、電車或は車両などから周囲の景観を見ることができなくなるおそれがあった。
装置全体が大型になると、強度を高める必要が生じることになり、装置の構造が複雑になったり、重量が増加したりして取扱いが難しくなったり、或は材料費が増して無駄なコストがかかるという問題が生じていた。
本件出願人はこれらの従来の課題に鑑みて防音壁の試作・改良を重ねて開発したものであり、その目的とするところは、既存の防音壁と比較してより騒音低減効果の高い巻込型の防音壁を提供すること、更に、耐久性、現場施工性等を改善し、しかも、周囲の眺望を十分に確保することのできる低コストの巻込型防音壁を提供することにある。
発明の開示
本発明は、複数個の曲折部を有する曲折部材で巻込み形状の巻込本体を構成し、この巻込本体を側壁に取付けて高速道路・軌条路用とし、一方、巻込本体を透視可能な側壁に取付けて一般道路用とした巻込型防音壁である。
上記の巻込型防音壁の巻込本体の背面側上部には、傾斜状に配設した吸音部を設け、更に、曲折部材の先端部位の外周面側に吸音材を固着している。
この巻込型防音壁は、曲折部材の曲折の角度をそれぞれ１４２°、１４２°、１４２°、１４２°に形成し、更に、曲部の角度を１７３°に曲折した先端部材に一体に固着して巻込型形状を形成するのが望ましい。
また、曲折部を上下２段、或はそれ以上に積み重ねるようにするか、一方、曲折部材、支持部材、及び先端部材をアルミ合金を材料として押出成形等の加工手段で板状に成形するようにしてもよい。
一方、巻込部位を側壁に対して高速道路又は軌条路の拡幅方向に変位させて取付けるようにするのが望ましく、また、上記の巻込型防音壁において、側壁部位をポリカーボネートプラスチックの樹脂材料で成形して一般道路に用いるようにしてもよい。
発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明における巻込型防音壁の具体例を図面に基づいて詳述する。第１図乃至第２図において、１は、巻込形状を呈する巻込本体であり、この巻込本体１は、複数個の曲折部２ａを有する曲折部材２で巻込み形状を構成し、この巻込本体１を高速道路又は軌条路の両側又は片側に沿って適宜の間隔で立設したＨ型鋼である鋼材１２に取付けた側壁１３に対して設置している。
更に、この巻込本体１は、防音壁の長さ方向において各々の端部同志を連結して鉄道等に沿って連設可能に設けている。ここで、側壁１３は、多数の孔１８ａをパンチング加工等によって穿孔して設けた薄板状の防音パネル１８と、厚さ約９５ｍｍに設けたグラスウール、或はテックス、ガラス繊維、フェルト等を素材として成形した吸音材１７と、側壁１３の背面側を被覆するための背板１９とからなり、軌条側から順に防音パネル１８、吸音材１７、背板１９の順序で重合して壁面部位を設け、更に、この壁面部位の両端を鋼材１２の凹状部位に挟持させるように嵌め込んでいる。
この壁面部位は、水平方向に長尺状であり、鋼材１２への取付時には、断面略コ字形状の補強材２３で各壁面部位の上面を補強した後に別の壁面部位を積層するように取付け、鋼材１２の上端側を一部突設させるようにして側壁１３を構成している。
巻込本体１は、薄状鋼板（本例では厚さ３ｍｍ）を曲折して設けた曲折部材２、曲折部材２の端部に設けた支持部材４、曲折部材２の外周面に沿うように形成した保持部材３、及び曲折部材２の先端側に固着した断面略コ字形状の先端部材６によって巻込部位を形成し、この巻込部位を突設した鋼材１２の上面部位に載置するようにしている。曲折部材２、支持部材４、及び先端部材６は、いずれもアルミ合金等を材料として用い、押出成形等の加工手段によって板状に成形したものをプレス加工等によって折り曲げており、特に曲折部材２の押出加工時には、長さ方向に適宜の長さに成形することができ、例えば、本実施例における曲折部材２は、長手方向は、約２０００ｍｍである。
また、プレス加工時には、曲折部材２の４つの曲折部２ａにおいて、角度をそれぞれ約１４２°、約１４２°、約１４２°、約１４２°の角度になるように曲折し、また、支持部材４においては、曲部４ａを約１７３°に曲折し、この支持部材４を曲折部材２の端部部位に一体に固着して巻込型形状を形成するようにしている。支持部材４の他端側には、曲部４ｂを設けており、この曲部４ｂを側壁１３の上面に係止させた状態で側壁１３に固定している。巻込部位の設置時には、曲部４ｂを側壁１３に係止させながら巻込部位を側壁１３に設置すると、曲折部材２の内周面の頂部付近において鋼材１２の上面部位に当接することができ、巻込部位の略中央部位を鋼材１２で支持することによって側壁１３に対して高速道路又は軌条路の拡幅方向に巻込部位を変位させて巻込部位を道路又は軌条路側に殆ど張り出させることなく設置することができる。
なお、５は補強部材であり、鋼材１２と支持部材４との間に挟着させることによって巻込部位を補強するようにしている。
保持部材３は、第３図に示すように薄板を断面略コ字形状に適宜の長さに成形した異なる形状のチャンネル３ａに薄板を略扇状に設けた接続部材３ｂをボルト３ｃ等によって固着して一体化している。更に、先端側のチャンネル３ａにおいては、延設して設けた延設部位に対して、先端部材６を固着している。
保持部材３は、曲折部材２の外周形状に沿って長さ方向に適宜の間隔で取付けられている。
巻込部位の背面側には角パイプ１０を取付け、この角パイプ１０には支持部材４及び保持部材３を固定している。従って、この角パイプ１０によって曲折部材２と保持部材３を補強しているので、高速道路或は軌条路に設置した場合、車両走行や横風による突風などの強風にも耐えることができ、強固に形成することができる。なお、一点鎖線で示した１１はサイドカバーであり、巻込本体１の両側縁に必要に応じて取付けることによって一層強固に補強でき、グラツキを防ぐことができる。
９は、吸音部であり、この吸音部９は、厚さ約５０ｍｍのグラスウール、或はテックス、ガラス繊維、フェルト等を素材として成形した側壁１３の吸音材１７と同様の吸音材７を薄鋼板によって形成した取付具１４に収納している。なお、吸音材７及び１７は、上記以外にも、例えば、ブリヂストン社製のフィブライト（商標）を用いることによって優れた吸音効果を得ることができる。
なお、吸音材７の表面部位は、防水又は撥水処理等を行うことが望ましく、更には、吸音材７を図示しない網状部材等で被覆して表面を保護するようにしてもよい。
吸音部９は、巻込本体１の背面側上端に傾斜状に配設し、この吸音部９は、約４５°の傾斜角度になるように取付け、騒音が発生した際には曲折部材２を回折して巻込部位の外周に沿って進んだ音が、吸音材７によって吸音され、効率的に騒音の吸収が行われる。更に、曲折部材２の先端部位の外周面側に図示しない吸音材を固着するようにしてもよい。
なお、本実施例においては、騒音の巻込部位である曲折部材２を１段としているが、曲折部材２を上下２段、或はそれ以上に積み重ねるように設けるようにしてもよい。
次に本発明における他の実施例を説明する。
第５図は、本発明の巻込型防音壁の他の実施例を示した縦断面図であり、本実施例においては、支持部材２４及び角パイプ２０を鉛直方向に延設して巻込本体２１の巻込部位をより大きくしている。
このように巻込部位の高さを側壁１３の高さ等に応じて適宜大型化することによって騒音発生時にはより多くの騒音を巻込むことができ、より一層の防音効果を発揮できる。
また、第６図は、本発明の巻込型防音壁の更に他の実施例を示した縦断面図であり、本実施例における巻込本体３１は、透視可能な側壁に取付けて一般道路用としている。
２８は支柱であり、この支柱２８は、図示しない一般道路の地面を掘削した状態で立設させておき、コンクリート等の固着部材を掘削した地面に流入することによって固定している。
巻込本体３１の巻込部位等は、この支柱２８に対して固着して取付け、さらに、透明或は半透明のポリカーボネートプラスチックの樹脂材料によって側壁部位である支持部材３４を成形している。曲折部材２２は端部付近において支持部材３４と接続して巻込本体３１を構成している。
なお、３２は、鋼板等によって成形した上下に長尺の挟持部材であり、この挟持部材３２で支持部材３４の端部同志を挟持した状態でボルト・ナット等で固定して支持部材３４を長手方向に連設している。
従って、本例においては、設置時に側壁１３を必要とせず、例えば、一般道路の歩道・車道などに容易に取付けることができる。
２９は、吸音材２７を有する吸音部であり、この吸音部２９は、約４５°の角度に傾斜した状態になるように補強板３３によって固定している。本例における巻込本体３１は、上記の例と同様の構造で同一の材料で形成する。
ここで、本実施例の巻込型防音壁について既存の防音壁と比較した場合の騒音低減試験の結果を示す。試験条件としては、壁面に約２００ｍｍのグラスウールを貼着した無響音室内にて行い、本実例と同様の防音壁に加えて、比較対象として厚さ約１００ｍｍのウレタンフォームを吸音部材として、この吸音部材を厚さ約１２ｍｍの合板である壁面材に貼着して高さ約２５００ｍｍに形成した直壁型防音壁と、同じ高さのノイズデリューサ型防音壁を用いて騒音低減効果の計測を行った。
防音壁本体には、吸音材として厚さ５０ｍｍのグラスウールを用い、また、直壁型防音壁と同条件にて試験を行うために側壁には、厚さ約１００ｍｍのウレタンフォームを吸音材として使用している。
音源用のスピーカーは床面から約５００ｍｍ離した位置に下向きに設置して無指向性とし、このスピーカーからアンプで増幅した雑音発生器のホワイトノイズを発生させる。マイクはノイズを集音するためにスピーカーから水平方向に５００ｍｍ離して設置し、このマイクで音源近くの音圧レベルをモニターして常に一定の音場を形成して同一の条件で減音効果を測定した。
一方、各試験体の防音効果を測定するためのマイクは、各試験体の上端より音源と逆方向に２５００ｍｍ水平方向に離して設置し、各試験体を通過した音をこのマイクで集音して各試験体によって減音された音圧レベルを周波数分析器によって周波数分析した。周波数分析は１／１オクターブ、周波数範囲は６３Ｈｚ〜４ｋＨｚによって行い、分析時間は１分間とした。また、周波数分析は、音源側のマイクと試験体通過側のマイクの音について同時に測定・分析した。
ここで各試験体における測定データの一覧及び減音効果を表１、特に、騒音減音効果を抽出したものを表２に示す。また、高さ２．０ｍＨの防音壁の騒音低減効果を比較したものを表３に示す。なお、表中の巻込型は本実施形態の防音壁であり、表中の効果欄には、直壁型防音壁試験体を基準として本実施形態における巻込本体１と従来例の防音壁であるノイズデリューザ型防音壁試験体の減音効果を記載した。

各騒音低減効果を比較すると、本実施例における防音壁は、直壁型防音壁に比べて全周波数域で減音効果があり、特に５００Ｈｚ〜２ｋＨｚの周波数域での減音効果が大きい。自動車の定常走行騒音で問題となる５００Ｈｚ，１ｋＨｚの周波数域では６〜７ｄＢの減音効果があった。また、従来例の試験体は、直壁型防音壁に比較して若干減音効果がある程度であり、本発明の巻込型防音壁と比べた場合、減音効果は小さい。
従って、試験体の中で本発明の防音壁が最も高い防音効果を得ることができた。
次に本発明における作用を具体的に説明する。本発明の巻込本体１は、曲折部材２によって巻込み形状の巻込本体１を構成し、この巻込本体１を側壁１３に取付けているので、多重回折、音波の干渉、及び反射音の本線への封じ込め等の原理を応用した構造にでき、巻込部位である曲折部材２で防音し、しかも、巻込部位で防音できない騒音は巻込部位の外側を迂回するように進み、傾斜状に配設した吸音部９の吸音材７によって吸音することができ、さらには、曲折部材２の外周面側に吸音材２を固着するようにすれば、従来の側壁及び防音装置と比較して騒音を大きく低減することができ、しかも、広範な周波数帯域で防音効果を発揮できる。
具体的には、巻込本体１は、路面から約２ｍ上昇した所から各内寸法の長さ約２００ｃｍで約１７３°、約１４２°、約１４２°、約１４２°、約１４２°の角度で曲げ、高さ約５００ｍｍ、内面直径約６００ｍｍの寸法で仕上げ、先端上部に吸音材７を取付け、更には、背面には後部に約４５°の角度に傾けた吸音部９を設けているので、小型であるにもかかわらず最大の干渉が得られ、より高い騒音低減効果を得ることができる。
このように、防音壁の天端側に吸音部９を設けているという特殊形状にすることによって騒音問題が深刻な場所で特に優れた防音効果を発揮でき、例えば、吸音効果を得るために直壁型防音壁では８ｍを越える設置高さが必要である場合においても、この特殊形状で防音効果が得られ、更に騒音が大きい場合には、曲折部材２を積み重ねることができるので、設置箇所に応じて最適な状態に設置することができる。
また、防音部位を構成する各部材は、容易に成形加工できるので、低コストで設けることができる共に、軽量であるので、簡単に取付作業を行うことができる。
巻込部位は、道路等に対して拡幅方向に変位させることができるので、車両及び鉄道の通路側への突出を少なくすることができ、車両及び鉄道の通過時に邪魔になることがなく、省スペースで設けることができる。
第６図において、巻込本体３１の支持部材３４を透明或は半透明のポリカーボネートプラスチック、或はその他の樹脂材料で成形して一般道路に用いるようにすれば、道路の状況、或は周囲の景観を巻込本体３１を透過して視認することができるので、安全であると共に十分な視界を確保することができる。
産業上の利用可能性
以上のことから明らかなように、本発明によると、既存の直壁型防音壁及びノイズデリューサ型防音壁等に比較して広い周波数域で高い騒音低減効果があり、しかも、周囲の眺望を十分に確保することができ、更には、建設コストの削減が期待できる防音壁を提供できる。
また、耐久性及び設置現場での施工性に優れ、実用性に優れた巻込型防音壁である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の巻込型防音壁の一実施例を示す縦断面図である。
第２図は、防音壁の構造を示す斜視図である。
第３図は、保持部材の斜視図である。
第４図は、曲折部材の側面図である。
第５図は、本発明の巻込型防音壁の他の実施例を示した縦断面図である。
第６図は、本発明の巻込型防音壁の更に他の実施例を示した縦断面図である。

Claims (8)

1. 複数個の曲折部を有する曲折部材で巻込み形状の巻込本体を構成し、この巻込本体を側壁に取付けて高速道路・軌条路用とし、一方、巻込本体を透視可能な側壁に取付けて一般道路用としたことを特徴とする巻込型防音壁。
2. 巻込本体の背面側上部に傾斜状に配設した吸音部を設けた請求の範囲第１項記載の巻込型防音壁。
3. 曲折部材の先端部位の外周面側に吸音材を固着したことを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の巻込型防音壁。
4. 上記の巻込型防音壁において、曲折部材の曲折の角度をそれぞれ１４２°、１４２°、１４２°、１４２°に形成し、更に、曲部の角度を１７３°に曲折した先端部材に一体に固着して巻込型形状を形成したことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項の何れか一項に記載の巻込型防音壁。
5. 曲折部材を上下２段、或はそれ以上に積み重ねたことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第４項の何れか一項に記載の巻込型防音壁。
6. 曲折部材、支持部材、及び先端部材をアルミ合金を材料とした押出成形等の加工手段で板状に成形したことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第５項の何れか一項に記載の巻込型防音壁。
7. 巻込部位を側壁に対して高速道路又は軌条路の拡幅方向に変位させて取付けたことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項の何れか一項に記載の巻込型防音壁。
8. 上記の巻込型防音壁において、側壁部位をポリカーボネートプラスチックの樹脂材料で成形して一般道路に用いたことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第７項の何れか一項に記載の巻込型防音壁。

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