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技術 橋梁の防音構造

出願人 株式会社三井E&S鉄構エンジニアリング株式会社十川ゴム阪神高速道路公団
発明者 連重俊氏原徹石井誠二渡伸吾豊田俊雄西川正一高田晴夫
出願日 1997年9月8日 (22年7ヶ月経過) 出願番号 1997-242284
公開日 1999年3月26日 (21年1ヶ月経過) 公開番号 1999-081233
状態 特許登録済
技術分野 橋または陸橋
主要キーワード 橋梁支 被輸送物 発生音圧 表裏貫通 硬質セラミックス 負荷質量 軟質エラストマー 輸送路
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この項目の情報は公開日時点(1999年3月26日)のものです。
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図面 (6)

課題

橋梁から発生する重低音を抑制する。

解決手段

輸送路構成部材の下方に、その輸送路構成部材の長手方向に沿った主桁3を、前記輸送路構成部材の幅方向に複数並設するとともに、前記主桁3間に前記輸送路構成部材の幅方向に沿って、板状体を立設して形成してある横桁4を前記輸送路構成部材の長手方向に複数並設し、前記輸送路構成部材を橋梁支持体に支持させてその橋梁支持体間に架設してある橋梁に発生する騒音を抑制するのに、軟質エラストマーからなる吸音層7aおよび硬質材からなる外面層7bを積層して形成した制振部材7を、前記吸音層7aが前記横桁4側表面に密接するように前記橋梁支持体近傍の横桁4に一体固定してある。

概要

背景

近年、輸送路構成部材から発生する騒音社会問題となりつつあり、その輸送路構成部材の側方に、防音壁等を設け、周辺地域発散される騒音を低減するような対策が講じられつつある。ところが、このような方法によっても輸送路構成部材の下方側に発生する低周波騒音については、対処しきれていないのが現状であり、また、特に、このような状況により発生する重低音の騒音については有効な防音方法が知られていない状態にある。

概要

橋梁から発生する重低音を抑制する。

輸送路構成部材の下方に、その輸送路構成部材の長手方向に沿った主桁3を、前記輸送路構成部材の幅方向に複数並設するとともに、前記主桁3間に前記輸送路構成部材の幅方向に沿って、板状体を立設して形成してある横桁4を前記輸送路構成部材の長手方向に複数並設し、前記輸送路構成部材を橋梁支持体に支持させてその橋梁支持体間に架設してある橋梁に発生する騒音を抑制するのに、軟質エラストマーからなる吸音層7aおよび硬質材からなる外面層7bを積層して形成した制振部材7を、前記吸音層7aが前記横桁4側表面に密接するように前記橋梁支持体近傍の横桁4に一体固定してある。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
4件

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請求項1

輸送路構成部材の下方に、その輸送路構成部材の長手方向に沿った主桁を、前記輸送路構成部材の幅方向に複数並設するとともに、前記主桁間に前記輸送路構成部材の幅方向に沿って、板状体を立設して形成してある横桁を前記輸送路構成部材の長手方向に複数並設し、前記輸送路構成部材を橋梁支持体に支持させてその橋梁支持体間に架設してある橋梁に発生する騒音を抑制する橋梁の防音方法であって、軟質材からなる吸音層および硬質材からなる外面層を積層して形成した制振部材を、前記吸音層が前記横桁側表面に密接するように前記橋梁支持体近傍の横桁に一体固定してある橋梁の防音構造

請求項2

前記軟質材が、軟質エラストマー鉛板から選ばれる少なくとも一種のものである請求項1に記載の橋梁の防音構造。

請求項3

前記軟質エラストマーがクロロプレンゴム主材とするものである請求項2に記載の橋梁の防音構造。

請求項4

前記吸音層が、硬度の異なる複数の軟質材を積層して形成したものである請求項1〜3のいずれか1項に記載の橋梁の防音構造。

請求項5

前記吸音層を、前記外面層と前記横桁との間に圧密状態に介在させる請求項1〜4のいずれか1項に記載の橋梁の防音構造。

請求項6

前記硬質材が鉄板である請求項1〜5のいずれか1項に記載の橋梁の防音構造。

技術分野

0001

本発明は、道路鉄道等の輸送路構成部材の下方に、その輸送路構成部材の長手方向に沿った主桁を、前記輸送路構成部材の幅方向に複数並設するとともに、前記主桁間に前記輸送路構成部材の幅方向に沿って、板状体を立設して形成してある横桁を設けて、その輸送路構成部材を橋梁支持体間に架設してある橋梁に発生する低周波騒音を抑制する橋梁の防音構造に関する。

背景技術

0002

近年、輸送路構成部材から発生する騒音社会問題となりつつあり、その輸送路構成部材の側方に、防音壁等を設け、周辺地域発散される騒音を低減するような対策が講じられつつある。ところが、このような方法によっても輸送路構成部材の下方側に発生する低周波騒音については、対処しきれていないのが現状であり、また、特に、このような状況により発生する重低音の騒音については有効な防音方法が知られていない状態にある。

発明が解決しようとする課題

0003

そのため、近年特に問題視されている重低音の騒音は、因果関係の特定もままならぬ状態で、橋梁本体から発生しているものもあり、橋梁から重低音が発生するのを抑制する技術が望まれている。

0004

従って、本発明の目的は、上記現状に鑑み、橋梁から発生する重低音を抑制する点にある。

課題を解決するための手段

0005

この目的を達成するための本発明の橋梁の防音構造の特徴構成は、輸送路構成部材の下方に、その輸送路構成部材の長手方向に沿った主桁を、前記輸送路構成部材の幅方向に複数並設するとともに、前記主桁間に前記輸送路構成部材の幅方向に沿って、板状体を立設して形成してある横桁を前記輸送路構成部材の長手方向に複数並設し、前記輸送路構成部材を橋梁支持体に支持させてその橋梁支持体間に架設してある橋梁に発生する騒音を抑制するに、軟質材からなる吸音層および硬質材からなる外面層を積層して形成した制振部材を、前記吸音層が前記横桁側表面に密接するように前記橋梁支持体近傍の横桁に一体固定してある点にある。前記軟質材が、軟質エラストマー鉛板から選ばれる少なくとも一種のものであることが望ましく、前記軟質エラストマーがクロロプレンゴム主材とするものであることが好ましい。また、前記吸音層が、硬度の異なる複数の軟質材を積層して形成したものであることが望ましい。さらに、前記吸音層を、前記外面層と前記横桁との間に圧密状態に介在させることが望ましく、前記硬質材が鉄板であることが望ましい。

0006

作用効果〕本発明者らは上述の現状に即して、橋梁の下面側で騒音源となている部分を探索したところ、振動調査の結果、前記輸送路構成部材に被輸送物輸送され、前記橋梁支持部材上を通過するときに、前記橋梁支持体近傍の横桁が前記被輸送物の振動を受け、約50Hz〜1000Hz程度の低い周波数振動音を発生させているという知見を得た。また、同時に、主桁側面や箱桁底面側といえども、橋梁支持体のごく近傍以外はほとんど振動の影響を受けず、騒音の原因とはなりにくいという知見を得ている。本発明は、これらの新知見によるものである。つまり、通常、騒音源を橋梁の下面側と特定した場合には、橋梁全体としての振動等により、長周期の振動が発生しているものと考えるところが、意外にも、単に橋梁支持体近傍のみが騒音源となっているものと予想されるのである。具体的事例を挙げれば自動車道において自動車橋脚の上を通過する際に発生した振動を、前記橋脚上あるいは、その橋脚に極めて近い位置の横桁が吸収して共振するために騒音源となっていたわけである。

0007

そのため、通常の防振対策としては、橋梁下面側全体を被覆して音を遮蔽することに想到するのに対して、最低限騒音源として特定された前記横桁のみに防振対策を施せば良いことを見いだすに至ったのである。

0008

そこで、横桁に対して防振対策を施すに当たっては、まず、制振技術として前記横桁に対して重量物一体化させる方法に想到する訳であるが、既設の橋梁に対して他物を取り付けるためには、その他物を前記横桁の位置まで持ち上げる必要があり、前記制振技術に必要な重量物を持ち上げるには多大な労力を必要としてしまうことから、現実的でなく、また、コンクリートのような硬化性材料を前記横桁と一体硬化させることも考えられるが、重量的には先の方法よりも条件が緩和されているとはいえ、流動性のある硬化性材料を硬化するまで保持しておく技術に問題を生じてしまう。

0009

それに対して、軟質材からなる吸音層を前記横桁に一体に張設しておけば、その吸音層が前記横桁の振動を大幅に減衰して、騒音の発生を抑制することが期待できる。また、硬質材からなる外面層を前記吸音層に積層して、前記吸音層が前記横桁側表面に密接するように一体固定してあれば、前記吸音層に伝播した振動は、まず吸音層に伝達され、その吸音層で振動エネルギーが、変形、発熱等に変換されることにより減衰しつつ前記硬質材に達する。硬質材に達した振動は、振動源との材質相違により反射されて再び吸音層内に戻る。さらに同様の理由で、吸音層内に反射した振動は前記横桁と硬質材との間を往復し、前記吸音層内で消費され、消失するものと考えられる。そのため、前記横桁に伝達された振動は、前記横桁あるいは硬質部材から、前記吸音層に放出されることなく空気層に伝達された分量まで減衰させられることになり、有効に防音させられることになる。

0010

前記軟質材としては、軟質エラストマー、鉛板であれば、十分な吸音効果を発揮し、その軟質材の特性に応じた周波数の騒音を有効に吸収することが出来る。また、前記吸音層が、硬度の異なる複数の軟質材を積層して形成したものであると広範囲周波数帯の騒音を吸収することが出来、あるいは、各部分で発生する振動の周波数特性に適した吸音層を選択使用することが出来て、より適切に騒音を吸収することが出来るようになる。

0011

前記吸音層を前記外面層と前記横桁との間に圧密状態に介在させてあると、前記吸音層内に伝達された振動は、空気層に伝達されにくくなり特に防音効果を高くできる。

0012

また、前記軟質エラストマーがクロロプレンゴムを主材とするものであれば、吸音特性に優れ、かつ、前記硬質材が鉄板であれば、軟質エラストマーから伝達される振動を反射しやすく、かつ、負荷質量として、制振材料としての機能も果たすことになるとともに、前記吸音層を前記横桁に圧密状態に介在させるにボルトナットにより締め付けたとしても十分耐える強度を有するので好ましい。

発明を実施するための最良の形態

0013

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1,2に示す橋梁においては、輸送路構成部材としての道路1を形成する床版2の下方に、その道路1の長手方向に沿ってI型鋼を立設して形成してあるIゲタ3aを設けるとともに、その一部を鋼板によって覆い箱状に形成してある箱桁3bを設けて、主桁3を形成し、前記道路1の幅方向に複数並設するとともに、前記主桁3間に前記道路1の幅方向に沿って、I型鋼を立設して形成してある横桁4を前記道路1の長手方向に複数並設し、前記道路1を、橋梁支持体としての橋脚5に支持させてその橋脚5間に架設してある。本発明の橋梁の防音構造は、前記横桁4の内、前記橋脚5の真上に立設してある横桁4の平面視における中央部両面に、図3に示すように、ボルトナット6により制振部材7を一体固定して形成してある。前記制振部材7は、図3に示すように、軟質エラストマーからなる吸音層7aおよび硬質材からなる外面層7bを積層し、前記吸音層7aは、軟質エラストマーからなる第一吸音層7Aに、鉛板からなる第二吸音層7Bを、前記横桁4側から、第二吸音層7B、第一吸音層7Aの順に積層してある。また、平面視で数カ所に表裏貫通する貫通孔7cを設けてあって、前記横桁4の両面に対して、前記吸音層7aが前記横桁4側表面に密接するようにボルトナット6を用いて固定自在に形成してある。

0014

〔別実施の形態〕前記輸送路構成部材は、自動車道路1を形成するものに替えて、鉄道を形成するものであっても良く、要するに上側に被輸送物が輸送されることによって、振動の発生しうる橋梁に対応するものであればよい。また、上述の実施の形態においては主桁に箱桁を設けたが、Iゲタのみの形態の橋梁であっても良く、横桁が橋梁支持部材近傍に設けてある形態の橋梁に適用できる。また、ボルトナットで制振部材を横桁に固定するのに替えて、接着することもできる。しかしながら、ボルトナット等を用いて前記吸音層を、前記外面層と前記横桁との間に圧密状態に介在させると、吸音特性が向上させられるという点から好ましい。また、外面層は、鉄板、鉛板等の金属板硬質セラミックス硬質樹脂等を用いることが出来るが、ボルトナットで固定するような場合などに、前記吸音層を厚密状態に固定する上でも前記金属板が有効に利用できる。また、制振部材7は、横桁4の片面にのみ配設しても良いし、両面に配設しても良い。さらに、軟質エラストマーからなる一層のみで、吸音層7aを形成しても良いし、さらに多層に形成してあっても良い。(図4参照)

0015

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。前記橋梁の橋脚5近傍において図1中A,B,C各地点において騒音の発生状況を調べたところ、図5のようになった。騒音の発生状況は前記橋脚5の上の道路1に10台の乗用車を通過させて、発生音圧算術平均として求めた。その結果、横桁4の平面視での中央部において測定した低音域の音圧レベルが特に高く、低周波数の騒音の発生源として特に問題であることがわかる。そこで、前記A地点に、各種形状の前記制振部材7を固定した状態で、前記横桁4のみの場合に発生する騒音と比較した発生音減衰量を調べたところ表1のようになった。

0016

ID=000003HE=065 WI=098 LX=0560 LY=0550
CR:クロロプレンゴム
U:発泡ポリウレタン

0017

その結果、吸音層7aと外面層7bとを組み合わせた形態の制振部材7は、高い吸音特性を発揮し、高い防音効果を期待できることがわかる。

図面の簡単な説明

0018

図1橋梁の全体斜視図
図2橋梁の要部縦断側面図
図3制振部材の取付状態における縦断側面図
図4別実施の形態における制振部材の取付状態の一例における縦断側面図
図5振動試験の結果を示すグラフ

--

0019

1道路
2床版
3主桁
3a Iゲタ
3箱桁
4横桁
5橋脚
6ボルトナット
7制振部材
7a吸音層
7b外面層
7c 貫通孔

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