JP3046735B2 - 吸音効果を持たせた省力型軌道構造 - Google Patents
吸音効果を持たせた省力型軌道構造Info
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- JP3046735B2 JP3046735B2 JP6325057A JP32505794A JP3046735B2 JP 3046735 B2 JP3046735 B2 JP 3046735B2 JP 6325057 A JP6325057 A JP 6325057A JP 32505794 A JP32505794 A JP 32505794A JP 3046735 B2 JP3046735 B2 JP 3046735B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉄道における騒音低減対
策として粒形物を軌道内に敷き詰めて吸音効果を持たせ
るとともに、構造物への振動伝達を小さくするようにし
た保守作業省力型軌道構造に関するものである。
策として粒形物を軌道内に敷き詰めて吸音効果を持たせ
るとともに、構造物への振動伝達を小さくするようにし
た保守作業省力型軌道構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、コンクリート床版または路盤コン
クリート上に敷設する軌道には、マクラギ、バラストを
主要材料としたバラスト軌道、レールを支持するための
プレキャストコンクリートスラブと床コンクリートとの
間にセメントアスファルトモルタルを緩衝材として充填
したスラブ軌道、弾性マクラギ直結軌道等が採用されて
いる。
クリート上に敷設する軌道には、マクラギ、バラストを
主要材料としたバラスト軌道、レールを支持するための
プレキャストコンクリートスラブと床コンクリートとの
間にセメントアスファルトモルタルを緩衝材として充填
したスラブ軌道、弾性マクラギ直結軌道等が採用されて
いる。
【０００３】バラスト軌道は建設コストが低廉で敷設が
容易でさらに吸音効果もあり、軌道狂いの整正が容易で
あるが、列車荷重の繰り返しによって発生する変形を定
常的に修復しなければならず、特に高速鉄道においては
軌道の整備度を高水準に保持する必要があり、繰り返し
荷重による劣化に対しバラスト交換を要し、そのための
経費、労力が多くかかってしまう。
容易でさらに吸音効果もあり、軌道狂いの整正が容易で
あるが、列車荷重の繰り返しによって発生する変形を定
常的に修復しなければならず、特に高速鉄道においては
軌道の整備度を高水準に保持する必要があり、繰り返し
荷重による劣化に対しバラスト交換を要し、そのための
経費、労力が多くかかってしまう。
【０００４】このため、現在、高架橋上の省力化軌道と
しては、スラブ軌道、弾性マクラギ直結軌道が開発され
ている。これらの省力化軌道では、騒音値や構造物の振
動値が大きかったり、高価であったりしている。
しては、スラブ軌道、弾性マクラギ直結軌道が開発され
ている。これらの省力化軌道では、騒音値や構造物の振
動値が大きかったり、高価であったりしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の省力化軌道にお
いては、騒音値や構造物の振動値が大きかったり、ある
いは騒音値や構造物の振動値はバラスト軌道並である
が、建設コストが高いという問題があり、低コスト、
省力化軌道、低騒音と３つを同時に満足できる軌道
構造はなかった。
いては、騒音値や構造物の振動値が大きかったり、ある
いは騒音値や構造物の振動値はバラスト軌道並である
が、建設コストが高いという問題があり、低コスト、
省力化軌道、低騒音と３つを同時に満足できる軌道
構造はなかった。
【０００６】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、低コストであるとともに、騒音低減機能、構造物の
振動伝達を小さくする機能を持続することができる吸音
効果を持たせ、保守作業省力型軌道構造を提供すること
を目的とする。
で、低コストであるとともに、騒音低減機能、構造物の
振動伝達を小さくする機能を持続することができる吸音
効果を持たせ、保守作業省力型軌道構造を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、コンクリート床版上に直接、或いはコン
クリート床版上に設けられたズレ止め及び高さ調整コン
クリート上に、下面の一部に弾性材を取り付けたマクラ
ギを設置してレールを締結し、マクラギとコンクリート
床版間に直接コンクリートを打設、或いはマクラギとズ
レ止め及び高さ調整コンクリート間に流動性のある固結
材をてん充して軌框を固定し、コンクリート床版上に、
バラスト軌道と同程度の騒音低減効果が得られる各粒径
の粒形物に対する必要厚さをＤk （ｋ＝１〜ｎ）、全体
の散布厚をＤ、全体の散布厚Ｄに対する各粒径の粒形物
の散布厚の割合（成分割合）をａk としたとき、 となるように各粒径の粒形物を混合して敷き詰めたこと
を特徴とする。
に、本発明は、コンクリート床版上に直接、或いはコン
クリート床版上に設けられたズレ止め及び高さ調整コン
クリート上に、下面の一部に弾性材を取り付けたマクラ
ギを設置してレールを締結し、マクラギとコンクリート
床版間に直接コンクリートを打設、或いはマクラギとズ
レ止め及び高さ調整コンクリート間に流動性のある固結
材をてん充して軌框を固定し、コンクリート床版上に、
バラスト軌道と同程度の騒音低減効果が得られる各粒径
の粒形物に対する必要厚さをＤk （ｋ＝１〜ｎ）、全体
の散布厚をＤ、全体の散布厚Ｄに対する各粒径の粒形物
の散布厚の割合（成分割合）をａk としたとき、 となるように各粒径の粒形物を混合して敷き詰めたこと
を特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明の省力型軌道構造によれば、コンクリー
ト床版上に薄く、かつ幅広く粒形物の吸音材を敷き詰め
ることにより吸音効果を高めることができる。また、騒
音対策の上で他の方法より施工が容易で耐久性もある。
さらに、マクラギ下面の弾性材により振動の伝達を低減
することができる。また、コンクリート床版上に設けた
ズレ止め及び高さ調整コンクリートとマクラギの間に固
結材をてん充し、或いはマクラギとコンクリート床版間
に直接コンクリートを打設して軌框を固定することによ
り、軌道の変状がなくなり、軌道保守の省力化を図るこ
とができるとともに、ズレ止め及び高さ調整コンクリー
トをレール直下のみの施工とすることにより、コンクリ
ート使用量が少なくてすみ、かつマクラギに生ずる断面
力も小さくなるため、建設コストの低減化も図ることが
できる。
ト床版上に薄く、かつ幅広く粒形物の吸音材を敷き詰め
ることにより吸音効果を高めることができる。また、騒
音対策の上で他の方法より施工が容易で耐久性もある。
さらに、マクラギ下面の弾性材により振動の伝達を低減
することができる。また、コンクリート床版上に設けた
ズレ止め及び高さ調整コンクリートとマクラギの間に固
結材をてん充し、或いはマクラギとコンクリート床版間
に直接コンクリートを打設して軌框を固定することによ
り、軌道の変状がなくなり、軌道保守の省力化を図るこ
とができるとともに、ズレ止め及び高さ調整コンクリー
トをレール直下のみの施工とすることにより、コンクリ
ート使用量が少なくてすみ、かつマクラギに生ずる断面
力も小さくなるため、建設コストの低減化も図ることが
できる。
【０００９】
【実施例】図１は横型マクラギを用いた保守作業省力型
軌道の一実施例を示す図で、図１（ａ）は平面図、図１
（ｂ）は図１（ａ）のＡーＡ断面図である。なお、１は
コンクリート床版、２はズレ止め及び高さ調整コンクリ
ート、３は弾性材、３ａは縁切り材、４は固結材、５は
横型マクラギ、６は粒形物吸音材、７はレール締結装
置、８はレールである。本実施例は、横型マクラギを用
いた保守作業省力型軌道であり、コンクリート床版１の
上にマクラギ受台であるズレ止め及び高さ調整コンクリ
ート２を施工する。ズレ止め及び高さ調整コンクリート
２はレール８、８間には施工せず、レールの下側領域に
レールに沿って施工してレール８、８間に広い空間を形
成する。ズレ止め及び高さ調整コンクリート２の横型マ
クラギ５を受ける部分はマクラギの外形形状に合わせて
函型になっており、この函型部分が線路に直交方向に形
成されている。次いで、ズレ止め及び高さ調整コンクリ
ート２に横型マクラギ５を設置するが、このときマクラ
ギ下面に矩形状のウレタン樹脂、合成ゴム等の弾性材３
を取り付けてズレ止め及び高さ調整コンクリート２に対
して所定の高さに保持する。この弾性材３を介在させる
ことにより振動が低減され、防振機能が付与されること
になる。また、ズレ止め及び高さ調整コンクリート２と
マクラギが直接当たらないようにマクラギ周囲に縁切り
材３ａを取り付ける。この状態でマクラギ５とズレ止め
及び高さ調整コンクリート２の間にコンクリート、注入
モルタル等の流動性のある固結材４を注入して固定し、
レール締結装置７でレール８をマクラギ５に固定する。
こうしてレール、マクラギ、ズレ止め及び高さ調整コン
クリートを一体化することにより、軌道の変状がなくな
り、軌道保守の省力化を図る省力型軌道を構築する。次
に、ズレ止め及び高さ調整コンクリート施工部分を除
く、コンクリート床版上の広い領域全体に粒形物吸音材
６を敷き詰める。後述するように、粒形物吸音材６は所
定の要件を満たすように敷きつめることにより、顕著な
騒音低減効果が達成される。図２は縦型マクラギを用い
た省力型軌道の他の実施例を示す図で、図１と同一参照
数字は同一内容を示している。なお、図中、９はズレ止
め及び高さ調整コンクリート、１０は縦マクラギであ
る。本実施例においては、マクラギを受けるズレ止め及
び高さ調整コンクリート９が線路方向に形成されてい
て、この部分で縦マクラギ１０を受けるようにし、レー
ル８、８間に広い空間を形成して省力型軌道を構築する
のは図１の場合と同様である。本実施例においても図１
の場合と同様に、ズレ止め及び高さ調整コンクリート施
工部分を除く、コンクリート床版上の広い領域全体に、
後述する所定の要件を満たす成分ように粒形物６を敷き
つめて騒音低減を図るようにする。
軌道の一実施例を示す図で、図１（ａ）は平面図、図１
（ｂ）は図１（ａ）のＡーＡ断面図である。なお、１は
コンクリート床版、２はズレ止め及び高さ調整コンクリ
ート、３は弾性材、３ａは縁切り材、４は固結材、５は
横型マクラギ、６は粒形物吸音材、７はレール締結装
置、８はレールである。本実施例は、横型マクラギを用
いた保守作業省力型軌道であり、コンクリート床版１の
上にマクラギ受台であるズレ止め及び高さ調整コンクリ
ート２を施工する。ズレ止め及び高さ調整コンクリート
２はレール８、８間には施工せず、レールの下側領域に
レールに沿って施工してレール８、８間に広い空間を形
成する。ズレ止め及び高さ調整コンクリート２の横型マ
クラギ５を受ける部分はマクラギの外形形状に合わせて
函型になっており、この函型部分が線路に直交方向に形
成されている。次いで、ズレ止め及び高さ調整コンクリ
ート２に横型マクラギ５を設置するが、このときマクラ
ギ下面に矩形状のウレタン樹脂、合成ゴム等の弾性材３
を取り付けてズレ止め及び高さ調整コンクリート２に対
して所定の高さに保持する。この弾性材３を介在させる
ことにより振動が低減され、防振機能が付与されること
になる。また、ズレ止め及び高さ調整コンクリート２と
マクラギが直接当たらないようにマクラギ周囲に縁切り
材３ａを取り付ける。この状態でマクラギ５とズレ止め
及び高さ調整コンクリート２の間にコンクリート、注入
モルタル等の流動性のある固結材４を注入して固定し、
レール締結装置７でレール８をマクラギ５に固定する。
こうしてレール、マクラギ、ズレ止め及び高さ調整コン
クリートを一体化することにより、軌道の変状がなくな
り、軌道保守の省力化を図る省力型軌道を構築する。次
に、ズレ止め及び高さ調整コンクリート施工部分を除
く、コンクリート床版上の広い領域全体に粒形物吸音材
６を敷き詰める。後述するように、粒形物吸音材６は所
定の要件を満たすように敷きつめることにより、顕著な
騒音低減効果が達成される。図２は縦型マクラギを用い
た省力型軌道の他の実施例を示す図で、図１と同一参照
数字は同一内容を示している。なお、図中、９はズレ止
め及び高さ調整コンクリート、１０は縦マクラギであ
る。本実施例においては、マクラギを受けるズレ止め及
び高さ調整コンクリート９が線路方向に形成されてい
て、この部分で縦マクラギ１０を受けるようにし、レー
ル８、８間に広い空間を形成して省力型軌道を構築する
のは図１の場合と同様である。本実施例においても図１
の場合と同様に、ズレ止め及び高さ調整コンクリート施
工部分を除く、コンクリート床版上の広い領域全体に、
後述する所定の要件を満たす成分ように粒形物６を敷き
つめて騒音低減を図るようにする。
【００１０】図３は側モルタル支持方式の省力型軌道の
他の実施例を示す図である。図中、図１と同一番号は同
一内容を示している。なお、２０は路盤コンクリート、
２１は調整モルタル、２２は側モルタル、２３は側壁コ
ンクリート、２４は注入袋である。
他の実施例を示す図である。図中、図１と同一番号は同
一内容を示している。なお、２０は路盤コンクリート、
２１は調整モルタル、２２は側モルタル、２３は側壁コ
ンクリート、２４は注入袋である。
【００１１】本実施例においては、路盤コンクリート２
０の上に注入した調整モルタル２１の上に、弾性材３を
取付けられた横型マクラギ５を並べてマクラギを固定す
るようにしたものであり、調整モルタルの注入はレール
方向に、所定長さ、例えば２．５ｍ程度（マクラギ３本
分程）の長さの注入袋２４をマクラギの両側支点部に設
けて行い、そのため図示するようにマクラギ中央部下側
は空間となる。マクラギ５は支点部が調整モルタル２１
で固定されて軌道狂いは生じず、さらにマクラギ５と側
壁コンクリート２３の間の側モルタル２２によりマクラ
ギ端部を固定して横移動が防止される。
０の上に注入した調整モルタル２１の上に、弾性材３を
取付けられた横型マクラギ５を並べてマクラギを固定す
るようにしたものであり、調整モルタルの注入はレール
方向に、所定長さ、例えば２．５ｍ程度（マクラギ３本
分程）の長さの注入袋２４をマクラギの両側支点部に設
けて行い、そのため図示するようにマクラギ中央部下側
は空間となる。マクラギ５は支点部が調整モルタル２１
で固定されて軌道狂いは生じず、さらにマクラギ５と側
壁コンクリート２３の間の側モルタル２２によりマクラ
ギ端部を固定して横移動が防止される。
【００１２】また、側壁コンクリート２３は、図示する
ように型枠によって内面が波形に形成されており、調整
モルタルの場合と同様の注入袋を用いて側モルタル２２
を注入すると、側モルタル２２の側壁コンクリート側は
波形となり、また、マクラギ側はマクラギの部分は凹、
マクラギ間は凸の面となる。この側壁コンクリート面の
波形、側モルタルの凹凸のために、側モルタルは接着し
ないものの、マクラギのレール方向の動きを拘束する。
次いで、粒形物吸音材６をマクラギ５の下側の空間、マ
クラギ５上面、側モルタル２２、調整モルタル２１、側
壁コンクリート２３の広い領域全体に敷きつめることに
より、騒音を吸収するようにする。粒形物吸音材６の散
布厚、成分は図１、図２の場合と同様である。なお、本
実施例では路盤コンクリート２０をレール間にも設ける
ようにしているが、調整モルタル２１の厚みの分だけレ
ール間には空間が形成され、この部分に粒形物吸音材６
を敷きつめることにより充分に騒音を吸収できる。
ように型枠によって内面が波形に形成されており、調整
モルタルの場合と同様の注入袋を用いて側モルタル２２
を注入すると、側モルタル２２の側壁コンクリート側は
波形となり、また、マクラギ側はマクラギの部分は凹、
マクラギ間は凸の面となる。この側壁コンクリート面の
波形、側モルタルの凹凸のために、側モルタルは接着し
ないものの、マクラギのレール方向の動きを拘束する。
次いで、粒形物吸音材６をマクラギ５の下側の空間、マ
クラギ５上面、側モルタル２２、調整モルタル２１、側
壁コンクリート２３の広い領域全体に敷きつめることに
より、騒音を吸収するようにする。粒形物吸音材６の散
布厚、成分は図１、図２の場合と同様である。なお、本
実施例では路盤コンクリート２０をレール間にも設ける
ようにしているが、調整モルタル２１の厚みの分だけレ
ール間には空間が形成され、この部分に粒形物吸音材６
を敷きつめることにより充分に騒音を吸収できる。
【００１３】図４は２ブロックマクラギ方式の省力型軌
道の他の実施例を示す図である。図中、図１と同一番号
は同一内容を示している。なお、３０は台座コンクリー
トである。本実施例においては、横型マクラギ５は２つ
のブロックを鋼製のロッド５ａで接続した構造になって
いる。台座コンクリート３０は線路に直交する方向に形
成された函型部分でマクラギのブロック部分を受けるよ
うになっており、レール８、８間には施工せず、レール
下側領域にのみ施工してレール間に広い空間を形成す
る。台座コンクリートの下面は床版に固定され、また、
マクラギ５は、弾性材３を介在させて注入モルタル等の
流動性のある固結材４を注入して固定し、マクラギ５に
レール締結装置７でレールを固定してレール、マクラ
ギ、函型台座コンクリートを一体化することにより省力
型軌道を構築する。次いで、函型台座コンクリート部分
を除いた広い領域全体に、図１〜図３の場合と同様に粒
形物吸音材６を敷きつめて騒音を吸収するようにする。
道の他の実施例を示す図である。図中、図１と同一番号
は同一内容を示している。なお、３０は台座コンクリー
トである。本実施例においては、横型マクラギ５は２つ
のブロックを鋼製のロッド５ａで接続した構造になって
いる。台座コンクリート３０は線路に直交する方向に形
成された函型部分でマクラギのブロック部分を受けるよ
うになっており、レール８、８間には施工せず、レール
下側領域にのみ施工してレール間に広い空間を形成す
る。台座コンクリートの下面は床版に固定され、また、
マクラギ５は、弾性材３を介在させて注入モルタル等の
流動性のある固結材４を注入して固定し、マクラギ５に
レール締結装置７でレールを固定してレール、マクラ
ギ、函型台座コンクリートを一体化することにより省力
型軌道を構築する。次いで、函型台座コンクリート部分
を除いた広い領域全体に、図１〜図３の場合と同様に粒
形物吸音材６を敷きつめて騒音を吸収するようにする。
【００１４】なお、上記説明ではコンクリート床版上に
ズレ止め及び高さ調整コンクリートを設けてマクラギを
設置し、マクラギとズレ止め及び高さ調整コンクリート
間に固結材をてん充して軌框を固定するようにしたが、
本発明はこれに限定されるものではなく、コンクリート
床版上に直接マクラギを設置し、マクラギとコンクリー
ト床版間に直接コンクリートを打設して軌框を固定する
ようにしてもよい。
ズレ止め及び高さ調整コンクリートを設けてマクラギを
設置し、マクラギとズレ止め及び高さ調整コンクリート
間に固結材をてん充して軌框を固定するようにしたが、
本発明はこれに限定されるものではなく、コンクリート
床版上に直接マクラギを設置し、マクラギとコンクリー
ト床版間に直接コンクリートを打設して軌框を固定する
ようにしてもよい。
【００１５】次に、本発明において使用する粒形物吸音
材について説明する。図５は各種粒形物吸音材の吸音率
（試料単位面積当たりの値で、完全に音を吸収する場合
を１とする）の測定結果を示す図である。吸音率は残響
室法で求めたものであり、次式により求めた。 α＝（５５．３Ｖ／ｃＳ）（１／Ｔ1 −１／Ｔ2 ） ……（１） ここで、α ：残響室法吸音率（／ｍ2 ） Ｔ1 ：試料を入れた状態における残響時間（ｓ） Ｔ2 ：試料を入れない状態における残響時間（ｓ） Ｖ ：残響室容積（＝７５ｍ3 ） Ｓ ：試料面積（＝６ｍ2 （３ｍ×２ｍ）） ｃ ：空気中の音速（＝３３１．５＋０．６１ｔ） ｔ ：空気の温度 図５に記載の散布厚は、粒形物吸音材を敷きつめたとき
の底面からの高さ（単位ｍｍ）を示しており、騒音とし
ては列車走行に伴って発生する１６０〜４０００Ｈｚに
ついて実験し、その中の５００Ｈｚ、１０００Ｈｚにつ
いて示した。また、粒形物としては、バラスト（２５〜
５０ｍｍ径）、単粒度砕石７号（２．５〜５ｍｍ径）、
単粒度砕石６号（５〜１３ｍｍ径）、単粒度砕石５号
（１３〜２０ｍｍ径）、単粒度砕石４号（２０〜３０ｍ
ｍ径）、洗い砂（荒目１〜２ｍｍ径）、鉄鋼スラグ（Ｍ
Ｓー２５）、再生砕石（０〜４０ｍｍ径）、溶岩（２０
〜４０ｍｍ径）を対象とした。図５から分かるように、
砂等の粒径の小さいもの程吸音率が高く、例えば、洗い
砂では５０ｍｍ厚に敷きつめるだけで、バラスト３００
ｍｍ厚よりも吸音率が高い。図の再生砕石は、ビル、舗
装道路、古いコンクリートマクラギ等を壊した細かい砕
片であり、極めて吸音率が高い。
材について説明する。図５は各種粒形物吸音材の吸音率
（試料単位面積当たりの値で、完全に音を吸収する場合
を１とする）の測定結果を示す図である。吸音率は残響
室法で求めたものであり、次式により求めた。 α＝（５５．３Ｖ／ｃＳ）（１／Ｔ1 −１／Ｔ2 ） ……（１） ここで、α ：残響室法吸音率（／ｍ2 ） Ｔ1 ：試料を入れた状態における残響時間（ｓ） Ｔ2 ：試料を入れない状態における残響時間（ｓ） Ｖ ：残響室容積（＝７５ｍ3 ） Ｓ ：試料面積（＝６ｍ2 （３ｍ×２ｍ）） ｃ ：空気中の音速（＝３３１．５＋０．６１ｔ） ｔ ：空気の温度 図５に記載の散布厚は、粒形物吸音材を敷きつめたとき
の底面からの高さ（単位ｍｍ）を示しており、騒音とし
ては列車走行に伴って発生する１６０〜４０００Ｈｚに
ついて実験し、その中の５００Ｈｚ、１０００Ｈｚにつ
いて示した。また、粒形物としては、バラスト（２５〜
５０ｍｍ径）、単粒度砕石７号（２．５〜５ｍｍ径）、
単粒度砕石６号（５〜１３ｍｍ径）、単粒度砕石５号
（１３〜２０ｍｍ径）、単粒度砕石４号（２０〜３０ｍ
ｍ径）、洗い砂（荒目１〜２ｍｍ径）、鉄鋼スラグ（Ｍ
Ｓー２５）、再生砕石（０〜４０ｍｍ径）、溶岩（２０
〜４０ｍｍ径）を対象とした。図５から分かるように、
砂等の粒径の小さいもの程吸音率が高く、例えば、洗い
砂では５０ｍｍ厚に敷きつめるだけで、バラスト３００
ｍｍ厚よりも吸音率が高い。図の再生砕石は、ビル、舗
装道路、古いコンクリートマクラギ等を壊した細かい砕
片であり、極めて吸音率が高い。
【００１６】ところで、吸音材による吸音率は周波数特
性をもっているため、騒音低減効果は対象となる音のス
ペクトルに依存する。一般にレール近傍での騒音のスペ
クトルは５００〜２０００Ｈｚになだらかなピークをも
っているので、例えば、０〜４０００Ｈｚにおいて、騒
音レベルをＬとしたとき、図６に示すような騒音スペク
トルＬ（ｆn ）を仮定し、このスペクトルをもつ音に対
する吸音率（平均吸音率αm ）を求めて騒音低減効果を
評価する。
性をもっているため、騒音低減効果は対象となる音のス
ペクトルに依存する。一般にレール近傍での騒音のスペ
クトルは５００〜２０００Ｈｚになだらかなピークをも
っているので、例えば、０〜４０００Ｈｚにおいて、騒
音レベルをＬとしたとき、図６に示すような騒音スペク
トルＬ（ｆn ）を仮定し、このスペクトルをもつ音に対
する吸音率（平均吸音率αm ）を求めて騒音低減効果を
評価する。
【００１７】平均吸音率αm は次式のように定義され
る。 αm ＝Σαn Ｗn ／ΣＷn ……（２） ここで、αn ：周波数ｆn の音に対する吸音率 Ｗn ：１０A （Ａ＝Ｌ（ｆn ）／１０） 次に、レール近傍を拡散音場とすると、吸音材の騒音低
減効果は、 ΔＬ＝１０・ｌｏｇ｛（αm Ｓ＋Ｘ）／Ｘ｝ ……（３） で表される。但し、Ｓは吸音材の散布面積（軌道全面に
敷いてある場合を１とする）で、αm Ｓは試料による吸
音力、Ｘは吸音材を散布しない状態でのレール近傍場の
吸音力を表しており、αm Ｓ＋Ｘは試料を散布したとき
のレール近傍場の吸音力である。Ｘは、例えばスラブ面
の平均吸音率を０、スラブ面とバラスト軌道の吸音率の
差を５ｄＢ（Ａ）となるように定めると、Ｘ＝０．２３
となる。
る。 αm ＝Σαn Ｗn ／ΣＷn ……（２） ここで、αn ：周波数ｆn の音に対する吸音率 Ｗn ：１０A （Ａ＝Ｌ（ｆn ）／１０） 次に、レール近傍を拡散音場とすると、吸音材の騒音低
減効果は、 ΔＬ＝１０・ｌｏｇ｛（αm Ｓ＋Ｘ）／Ｘ｝ ……（３） で表される。但し、Ｓは吸音材の散布面積（軌道全面に
敷いてある場合を１とする）で、αm Ｓは試料による吸
音力、Ｘは吸音材を散布しない状態でのレール近傍場の
吸音力を表しており、αm Ｓ＋Ｘは試料を散布したとき
のレール近傍場の吸音力である。Ｘは、例えばスラブ面
の平均吸音率を０、スラブ面とバラスト軌道の吸音率の
差を５ｄＢ（Ａ）となるように定めると、Ｘ＝０．２３
となる。
【００１８】図７は、図５に示す各試料を直置きし、図
６に示すような騒音スペクトルに基づいて求めた騒音低
減効果（単位ｄＢ（Ａ）値）を示すものである。図７よ
り、バラスト軌道と同等の騒音低減効果５ｄＢ（Ａ）が
ほぼ達成できる散布厚は、おおよそ、 単粒度砕石４号：２００ｍｍ 単粒度砕石５号：２００ｍｍ 単粒度砕石６号：１００ｍｍ 単粒度砕石７号：５０ｍｍ 洗い砂（荒目）：５０ｍｍ以下 鉄鋼スラグ ：１００ｍｍ 溶岩 ：１００ｍｍ 再生砕石 ：５０ｍｍ以下 であることが分かる。また、乾燥した鹿島砂について１
〜４ｃｍで同様に試験したところ２ｃｍ以上でほぼ達成
できることが分かった。この結果は、各試料単独で使用
したものについてであるが、これらのものを組み合わせ
ることによっても、同様な騒音低減効果が達成できる。
６に示すような騒音スペクトルに基づいて求めた騒音低
減効果（単位ｄＢ（Ａ）値）を示すものである。図７よ
り、バラスト軌道と同等の騒音低減効果５ｄＢ（Ａ）が
ほぼ達成できる散布厚は、おおよそ、 単粒度砕石４号：２００ｍｍ 単粒度砕石５号：２００ｍｍ 単粒度砕石６号：１００ｍｍ 単粒度砕石７号：５０ｍｍ 洗い砂（荒目）：５０ｍｍ以下 鉄鋼スラグ ：１００ｍｍ 溶岩 ：１００ｍｍ 再生砕石 ：５０ｍｍ以下 であることが分かる。また、乾燥した鹿島砂について１
〜４ｃｍで同様に試験したところ２ｃｍ以上でほぼ達成
できることが分かった。この結果は、各試料単独で使用
したものについてであるが、これらのものを組み合わせ
ることによっても、同様な騒音低減効果が達成できる。
【００１９】図８は３種類の試料を３層（下層、中層、
上層で各層の厚み５cm、総散布厚１５cm）にした場合
（試料１〜５）、２種類の試料を２層にした場合（７号
砕石５cm、６号砕石１０cm：試料６）、試料５の混合型
（試料５における３種類の試料を混合した場合で総散布
厚１５cm：試料７）についての騒音低減効果を示したも
のである。図８から分かるように、異なる試料を組み合
わせて多層にしても、混合させても同じ効果が得られる
ことが分かる。
上層で各層の厚み５cm、総散布厚１５cm）にした場合
（試料１〜５）、２種類の試料を２層にした場合（７号
砕石５cm、６号砕石１０cm：試料６）、試料５の混合型
（試料５における３種類の試料を混合した場合で総散布
厚１５cm：試料７）についての騒音低減効果を示したも
のである。図８から分かるように、異なる試料を組み合
わせて多層にしても、混合させても同じ効果が得られる
ことが分かる。
【００２０】図５で説明したように、騒音低減効果は粒
径に応じて異なり、バラスト軌道と同じ程度の騒音低減
効果５ｄＢ（Ａ）が得られる粒径毎の必要厚さ（最小の
厚さ）について求めたところ、図９に示すような結果が
得られた。すなわち、 粒径３０〜５０mm：４０cm 粒径２５〜３０mm：３０cm 粒径２０〜２５mm：２５cm 粒径１５〜２０mm：２０cm 粒径１０〜１５mm：１５cm 粒径 ５〜１０mm：１０cm 粒径 2.5〜１０mm： ５cm 粒径 1.2〜 2.5mm： 2.5cm 粒径 1.2mm以下 ： 2.0cm 前述したように、異なる粒径のものを層状あるいは混合
させても、同一粒径のものを単独使用した場合と同様な
効果が得られる。いま、異なる粒径ｎ種類の試料Ｓ
k （ｋ＝１〜ｎ）を層状、或いは混合する場合を考え
る。各試料Ｓk 単独使用により５ｄＢ（Ａ）騒音低減効
果が得られる必要厚さをＤk 、ｎ種類の試料全体の散布
厚をＤ、試料Ｓk の全体の散布厚Ｄに対する割合をａk
とすると、ａkＤ／Ｄk は試料Ｓk の必要厚さＤk に対
する割合を意味し、この値が１以上であれば試料Ｓk 単
独で５ｄＢ（Ａ）以上の騒音低減効果が得られる。ま
た、ΣａkＤ／Ｄk が１以上であればｎ種類の試料全体
で５ｄＢ（Ａ）以上の騒音低減効果が得られることが分
かる。
径に応じて異なり、バラスト軌道と同じ程度の騒音低減
効果５ｄＢ（Ａ）が得られる粒径毎の必要厚さ（最小の
厚さ）について求めたところ、図９に示すような結果が
得られた。すなわち、 粒径３０〜５０mm：４０cm 粒径２５〜３０mm：３０cm 粒径２０〜２５mm：２５cm 粒径１５〜２０mm：２０cm 粒径１０〜１５mm：１５cm 粒径 ５〜１０mm：１０cm 粒径 2.5〜１０mm： ５cm 粒径 1.2〜 2.5mm： 2.5cm 粒径 1.2mm以下 ： 2.0cm 前述したように、異なる粒径のものを層状あるいは混合
させても、同一粒径のものを単独使用した場合と同様な
効果が得られる。いま、異なる粒径ｎ種類の試料Ｓ
k （ｋ＝１〜ｎ）を層状、或いは混合する場合を考え
る。各試料Ｓk 単独使用により５ｄＢ（Ａ）騒音低減効
果が得られる必要厚さをＤk 、ｎ種類の試料全体の散布
厚をＤ、試料Ｓk の全体の散布厚Ｄに対する割合をａk
とすると、ａkＤ／Ｄk は試料Ｓk の必要厚さＤk に対
する割合を意味し、この値が１以上であれば試料Ｓk 単
独で５ｄＢ（Ａ）以上の騒音低減効果が得られる。ま
た、ΣａkＤ／Ｄk が１以上であればｎ種類の試料全体
で５ｄＢ（Ａ）以上の騒音低減効果が得られることが分
かる。
【００２１】つまり、 が満たされれば５ｄＢ（Ａ）以上の騒音低減効果が得ら
れることになる。なお、（４）式を満たすように吸音材
を敷きつめれば５ｄＢ（Ａ）以上の騒音低減効果が得ら
れるが、効果的な騒音低減を図り、かつ吸音材の使用量
を節約するために、吸音材の最大径は５０ｍｍ以下、総
散布厚は２ｃｍ〜４０ｃｍであることが望ましい。
れることになる。なお、（４）式を満たすように吸音材
を敷きつめれば５ｄＢ（Ａ）以上の騒音低減効果が得ら
れるが、効果的な騒音低減を図り、かつ吸音材の使用量
を節約するために、吸音材の最大径は５０ｍｍ以下、総
散布厚は２ｃｍ〜４０ｃｍであることが望ましい。
【００２２】図１０は粒度分布・散布厚と吸音効果を説
明する図である。図の横軸は粒径、縦軸は粒度分布と散
布厚を示し、階段状の折れ線Ａは各粒径に対する必要厚
さ、曲線Ｂは粒度分布の一例を示し、この例では、総散
布厚を１５ｃｍとしたときの各粒径の成分割合は、 粒径１．２ｍｍ以下 ７％ 粒径１．２〜２．５ｍｍ １７％ 粒径２．５〜５ｍｍ ２６％ 粒径５〜１０ｍｍ ２０％ 粒径１０〜１５ｍｍ １４％ 粒径１５〜２０ｍｍ ９％ 粒径２０〜２５ｍｍ ５％ 粒径２５〜３０ｍｍ ２％ である。ある粒径以下の粒形物の散布量の総散布量に対
して占める割合を縦軸の数値として示されており、例え
ば、粒径５ｍｍ以下の割合は０．５であることが分か
る。各粒径の粒形物の総散布厚に対する比率と総散布厚
との積が折れ線Ｃであり、折れ線Ｃで示される各粒径の
粒形物の各値と、各粒径の粒形物の必要厚さに対する比
率の総和が前述した（４）式であり、この値が１以上で
あれば、５ｄＢ（Ａ）以上の騒音低減を図ることができ
る。粒度分布曲線Ｂは任意にひくことができ、このとき
（４）式を満足するように各成分を散布すればよい。
明する図である。図の横軸は粒径、縦軸は粒度分布と散
布厚を示し、階段状の折れ線Ａは各粒径に対する必要厚
さ、曲線Ｂは粒度分布の一例を示し、この例では、総散
布厚を１５ｃｍとしたときの各粒径の成分割合は、 粒径１．２ｍｍ以下 ７％ 粒径１．２〜２．５ｍｍ １７％ 粒径２．５〜５ｍｍ ２６％ 粒径５〜１０ｍｍ ２０％ 粒径１０〜１５ｍｍ １４％ 粒径１５〜２０ｍｍ ９％ 粒径２０〜２５ｍｍ ５％ 粒径２５〜３０ｍｍ ２％ である。ある粒径以下の粒形物の散布量の総散布量に対
して占める割合を縦軸の数値として示されており、例え
ば、粒径５ｍｍ以下の割合は０．５であることが分か
る。各粒径の粒形物の総散布厚に対する比率と総散布厚
との積が折れ線Ｃであり、折れ線Ｃで示される各粒径の
粒形物の各値と、各粒径の粒形物の必要厚さに対する比
率の総和が前述した（４）式であり、この値が１以上で
あれば、５ｄＢ（Ａ）以上の騒音低減を図ることができ
る。粒度分布曲線Ｂは任意にひくことができ、このとき
（４）式を満足するように各成分を散布すればよい。
【００２３】なお、前述したように、粒径の小さいもの
程吸音率がよいが、直径や固体重量が小さい粒形物を使
用する場合、そのまま敷き詰めると降雨で流出したり、
列車高速運転時の風圧で飛散してしまう。そこで、粒径
の異なるものを敷きつめる場合、細かい粒径のものは下
層に、粒径の大きいものは上層になるようにすればこれ
を防止することができる。なお、混合して散布すれば、
自然と細かいものは下層にいくので流出や飛散防止を図
ることができる。
程吸音率がよいが、直径や固体重量が小さい粒形物を使
用する場合、そのまま敷き詰めると降雨で流出したり、
列車高速運転時の風圧で飛散してしまう。そこで、粒径
の異なるものを敷きつめる場合、細かい粒径のものは下
層に、粒径の大きいものは上層になるようにすればこれ
を防止することができる。なお、混合して散布すれば、
自然と細かいものは下層にいくので流出や飛散防止を図
ることができる。
【００２４】また、粒形物の流出や飛散防止を図るため
に、図１１に示すように、透水性と強度のある袋４０に
詰めて吸音材として敷き並べたり、図１２に示すよう
に、袋４０の代わりに透水性と強度のある箱４１に詰め
て吸音材として敷き並べるようにすれば、降雨や高速列
車走行に伴う粒形物の流出や飛散を防止することが可能
である。
に、図１１に示すように、透水性と強度のある袋４０に
詰めて吸音材として敷き並べたり、図１２に示すよう
に、袋４０の代わりに透水性と強度のある箱４１に詰め
て吸音材として敷き並べるようにすれば、降雨や高速列
車走行に伴う粒形物の流出や飛散を防止することが可能
である。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、省力型軌
道において列車が走行することにより発生する騒音低減
対策として、コンクリート床版上に、各粒径の必要厚さ
に対する各粒径の散布厚の比の総和が１以上となるよう
に粒形物を敷きつめることにより、効果的に騒音を吸収
することができる。また、粒形物は、径が小さい程吸音
効果があり、砂や砕石を使用することで、材料単価が安
く、敷き詰め厚さもせいぜい１０ｃｍ程度、厚くても３
０ｃｍ以下ですむため使用量も少なくてすみ、施工も軌
道の表面に吸音材を張る方式に比して容易であり、また
粒形物は耐久性があるため、極めて高い経済的効果が得
られる。また、マクラギとズレ止め及び高さ調整コンク
リートとの間に防振機能を有する弾性材を設置すること
により、列車が走行することにより発生する構造物振動
を低減することができる。
道において列車が走行することにより発生する騒音低減
対策として、コンクリート床版上に、各粒径の必要厚さ
に対する各粒径の散布厚の比の総和が１以上となるよう
に粒形物を敷きつめることにより、効果的に騒音を吸収
することができる。また、粒形物は、径が小さい程吸音
効果があり、砂や砕石を使用することで、材料単価が安
く、敷き詰め厚さもせいぜい１０ｃｍ程度、厚くても３
０ｃｍ以下ですむため使用量も少なくてすみ、施工も軌
道の表面に吸音材を張る方式に比して容易であり、また
粒形物は耐久性があるため、極めて高い経済的効果が得
られる。また、マクラギとズレ止め及び高さ調整コンク
リートとの間に防振機能を有する弾性材を設置すること
により、列車が走行することにより発生する構造物振動
を低減することができる。
【図１】 横型マクラギを用いた省力型軌道の実施例を
示す図である。
示す図である。
【図２】 縦型マクラギを用いた省力型軌道の実施例を
示す図である。
示す図である。
【図３】 側モルタル支持方式の省力型軌道の実施例を
示す図である。
示す図である。
【図４】 ２ブロックマクラギ方式省力型軌道の実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図５】 各種粒形物の吸音率測定結果を示す図であ
る。
る。
【図６】 騒音スペクトルを示す図である。
【図７】 騒音低減効果を説明する図である。
【図８】 異なる粒径のものを敷きつめたときの騒音低
減効果を説明する図である。
減効果を説明する図である。
【図９】 粒径ごとの必要厚さを示す図である。
【図１０】 粒度分布・散布厚と吸音効果を説明する図
である。
である。
【図１１】 粒形物を透水性の袋に入れて敷き並べる実
施例を説明する図である。
施例を説明する図である。
【図１２】 粒形物を透水性の函に入れて敷き並べる実
施例を説明する図である。
施例を説明する図である。
１…コンクリート床版、２…ズレ止め及び高さ調整コン
クリート、３…弾性材、３ａ…縁切り材、４…固結材、
５…横型マクラギ、６…粒形物吸音材、７…レール締結
装置、８…レール、９…ズレ止め及び高さ調整コンクリ
ート、１０…縦マクラギ、２０…路盤コンクリート、２
１…調整モルタル、２２…側モルタル、２３…側壁コン
クリート、２４…注入袋、３０…台座コンクリート、３
１…敷きモルタル、４０…透水性の袋、４１…透水性の
箱。
クリート、３…弾性材、３ａ…縁切り材、４…固結材、
５…横型マクラギ、６…粒形物吸音材、７…レール締結
装置、８…レール、９…ズレ止め及び高さ調整コンクリ
ート、１０…縦マクラギ、２０…路盤コンクリート、２
１…調整モルタル、２２…側モルタル、２３…側壁コン
クリート、２４…注入袋、３０…台座コンクリート、３
１…敷きモルタル、４０…透水性の袋、４１…透水性の
箱。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−280208（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−109702（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−68001（ＪＰ，Ａ) 特公 平６−57339（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E01B 1/00 E01B 19/00
Claims (1)
- 【請求項１】 コンクリート床版上に直接、或いはコン
クリート床版上に設けられたズレ止め及び高さ調整コン
クリート上に、下面の一部に弾性材を取り付けたマクラ
ギを設置してレールを締結し、マクラギとコンクリート
床版間に直接コンクリートを打設、或いはマクラギとズ
レ止め及び高さ調整コンクリート間に流動性のある固結
材をてん充して軌框を固定し、コンクリート床版上に、
バラスト軌道と同程度の騒音低減効果が得られる各粒径
の粒形物に対する必要厚さをＤk （ｋ＝１〜ｎ）、全体
の散布厚をＤ、全体の散布厚Ｄに対する各粒径の粒形物
の散布厚の割合（成分割合）をａk としたとき、 となるように各粒径の粒形物を混合して敷き詰めたこと
を特徴とする吸音効果を持たせた省力型軌道構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6325057A JP3046735B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 吸音効果を持たせた省力型軌道構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6325057A JP3046735B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 吸音効果を持たせた省力型軌道構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08177002A JPH08177002A (ja) | 1996-07-09 |
| JP3046735B2 true JP3046735B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=18172675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6325057A Expired - Lifetime JP3046735B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 吸音効果を持たせた省力型軌道構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3046735B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111254756A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-06-09 | 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 | 一种固化道床轨道***的维护及检测方法 |
| CN113756139A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-12-07 | 重庆科技学院 | 一种适用于铁路隧道减震降噪的组合预制道床 |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP6325057A patent/JP3046735B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08177002A (ja) | 1996-07-09 |
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