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コンクリート高架橋の騒音低減構造

国内特許コード P07A010862
整理番号 /NO31199
掲載日 2007年10月26日
出願番号 特願2005-219423
公開番号 特開2007-032165
登録番号 特許第4407950号
出願日 平成17年7月28日(2005.7.28)
公開日 平成19年2月8日(2007.2.8)
登録日 平成21年11月20日(2009.11.20)
発明者
  • 半坂 征則
  • 間々田 祥吾
  • 鈴木 実
出願人
  • (財)鉄道総合技術研究所
発明の名称 コンクリート高架橋の騒音低減構造
発明の概要 【課題】 高架橋からの構造物騒音を低減することができる高架橋の騒音低減構造を提供する。
【解決手段】 制振層2の上面が床版下面E3に密着しているため、制振層2が床版下面E3を押さえ込み床版E1の振動エネルギーを減衰させる。このとき、制振層2の軟質粘弾性材が床版E1の振動に伴ってせん断変形するが、軟質粘弾性材の粘性抵抗による内部損失によって振動エネルギーの一部が熱エネルギーに変換されて床版下面E3の振動が減衰する。また、制振層2に拘束層3が積層されているため、拘束層3によって制振層2の変形が拘束される。このため、制振層2のせん断変形が増幅されて制振層2の内部損失が増幅され、制振層2の振動減衰能が大きく高められる。また、剛性の低い制振層2を拘束層3と積層することにより、物理系としてばね-ダッシュポット-マス構造が形成され振動も遮断される。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要 【背景技術】構造物では、列車の通行に伴い振動が励起され固体音が発生する。このような固体音は、発生後速やかに構造物内に放射、あるいは、一部構造物内を伝播後構造物外に放射される。このような構造物騒音は、鉄桁では主として主桁や縦桁などの桁部材や張り板などの曲げ振動に起因し、コンクリート高架橋では床版の曲げ振動に起因する要素が大きいことが明らかになりつつある。従来、コンクリート高架橋は自重が大きく、部材の板厚が一般に鉄桁よりも厚いため剛性が高いうえにコンクリート材料自体が振動減衰能力をある程度備えているなどの理由から、鉄桁橋より構造物騒音は顕著な大きさとはいえなかった。しかし、コンクリート高架橋においても、鉄桁に比べて小さいながらも構造物騒音の発生原因を抱えており、新幹線を中心とした近年の列車の高速化に伴い、構造物騒音の問題は顕在化する傾向にある。レール/車輪間騒音や車体空力騒音などの橋上で発生する騒音に関しては、構造物上に防音壁を設置するなどの対策により、沿線の受音点に対して騒音レベル値を減じることができる。しかし、構造物騒音に関しては音源-受音点間の伝搬経路において有効な対策を講じることができず、受音点に対してダイレクトに騒音が伝搬される。音源パワーとしては、レール/車輪間騒音など橋上の騒音の方が大きいにも関わらず、沿線受音点における騒音においては一概に橋上騒音の寄与が卓越するとは限らず、構造物騒音が軽視できない寄与をしめる場合も多い。近年、防音壁の嵩上げなど橋上騒音の対策は補強されているが、構造物騒音の対策には決め手を欠き、構造物騒音の問題がクローズアップされつつある。このように、近年、構造物騒音の対策の必要性が高まっており、高架橋の騒音低減対策が提案されている。従来の高架橋の騒音低減構造は、高架橋の床版下面と間隔をあけてこの床版下面と平行に遮音天井を配置している(例えば、特許文献1参照)。このような従来の高架橋の騒音低減構造では、防振ゴムと遮音板とを組み合わせた遮音天井によって、高架橋の床版下面から放射される構造物騒音を遮断している。
【特許文献1】特開平11-269993号公報
産業上の利用分野 この発明は、高架橋から発生する騒音を低減する高架橋の騒音低減構造に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 コンクリート高架橋から発生する騒音を低減するコンクリート高架橋の騒音低減構造であって、 前記コンクリート高架橋の下面の振動を減衰させる制振層と、 前記制振層を拘束する拘束層とを備え、 前記制振層は、前記コンクリート高架橋の下面にこの制振層の上面が密着し、前記拘束層よりも剛性が低くヤング率が10~100MPaの粘弾性材であるEPDMの加硫ゴムによって形成されており、 前記拘束層は、前記制振層よりも剛性が高い弾性材であり、無機質小粒子をエポキシ樹脂で結合した無機質粒子結合材によって形成されており、前記コンクリート高架橋の下方の音源からこの拘束層の下面に向かう騒音を吸収すること、 を特徴とするコンクリート高架橋の騒音低減構造。
【請求項2】 コンクリート高架橋から発生する騒音を低減するコンクリート高架橋の騒音低減構造であって、 前記コンクリート高架橋の下面の振動を減衰させる制振層と、 前記制振層からの振動の伝達を低減する防音層と、 前記防音層を拘束する拘束層とを備え、 前記制振層は、前記コンクリート高架橋の下面に密着し、前記防音層よりも弾性率の高いヤング率が10~100MPaの粘弾性材であるEPDMの加硫ゴムによって形成されており、 前記防音層は、前記制振層よりも弾性率が低くヤング率が10MPa以下の粘弾性材であるEPDMの加硫ゴム系発泡ゴムによって形成されており、 前記拘束層は、前記制振層及び前記防音層よりも剛性が高くヤング率が3.0×103MPa以上の弾性材である金属鋼板によって形成されていること、 を特徴とするコンクリート高架橋の騒音低減構造。
【請求項3】 請求項2に記載のコンクリート高架橋の騒音低減構造において、 前記拘束層の下面と密着し、前記コンクリート高架橋の下方の音源からこの高架橋の下面に向かう騒音を吸収する吸音層を備えること、 を特徴とするコンクリート高架橋の騒音低減構造。
【請求項4】 コンクリート高架橋から発生する騒音を低減するコンクリート高架橋の騒音低減構造であって、 前記コンクリート高架橋の下面の振動を減衰させる制振層と、 前記制振層からの振動の伝達を低減する防音層と、 前記防音層を拘束する拘束層とを備え、 前記制振層は、前記コンクリート高架橋の下面に密着し、前記防音層よりも弾性率が高くヤング率が10~100MPaの粘弾性材であるEPDMの加硫ゴムによって形成されており、 前記防音層は、前記制振層よりも弾性率が低くヤング率が10MPa以下の粘弾性材であるEPDMの加硫ゴム系発泡ゴムによって形成されており、 前記拘束層は、前記制振層及び前記防音層よりも剛性が高い弾性材であり、無機質小粒子をエポキシ樹脂で結合した無機質粒子結合材によって形成されており、前記コンクリート高架橋の下方の音源からこの拘束層の下面に向かう騒音を吸収すること、 を特徴とするコンクリート高架橋の騒音低減構造。
産業区分
  • その他建築
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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