JP4715649B2 - 橋梁遊間部の防音装置 - Google Patents

Description

本発明は、橋梁遊間部の防音装置に関し、さらに詳しくは、橋梁遊間部の上部を車両が通過する際に発生する騒音を低減すると共に、地震発生時に緩衝機能を有する橋梁遊間部の防音装置に関する。

道路橋の支持構造は、図９のように、橋梁の主桁１３を、橋台１１の上に支承１２を介して支持することにより、橋台１１の上端部壁面１１ａと主桁１３の端部壁面１３ａとの間に橋梁遊間部１５を形成するようになっている。この橋梁遊間部１５は、気温変化による主桁の伸縮や、コンクリートのクリープ及び乾燥収縮、地震時の変位などを吸収するためのもので、上部には、車両等が支障なく走行できるように伸縮装置１４が、跨ぐように設置されている。

しかし、上記のように橋梁遊間部１５が設けられていることにより、伸縮装置１４上を車両が通過すると、衝撃音が発生し、その騒音は橋梁遊間部１５を通って下方及び側方の開口部１６から放出されるため、付近の住民に騒音公害を及ぼすことになる。

従来、この騒音公害の対策として、橋梁遊間部１５にウレタンフォームを充填したり、橋梁遊間部１５の開口部１６を防音カバーで覆うなどの防音装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、これらの防音装置は、遊間部の変動や経年劣化等により落下したり、地震時の変位によって破壊されやすい等の問題があった。
特開２００５−２４０４４８号公報

本発明の目的は、橋梁遊間部上を車両が通過する際に発生する騒音を効果的に低減すると共に、橋梁変動時の緩衝性能に優れた橋梁遊間部の防音装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の橋梁遊間部の防音装置は、橋梁の桁端・橋台間又は桁端同士間の遊間部で互いに対向し合う壁面に、それぞれ複数の弾性体が配列する防音構造体を取り付けると共に、両壁面の防音構造体の弾性体が対向側の防音構造体の弾性体間に入り込んで相互の弾性体間に隙間を形成し、かつ前記複数の弾性体が互いに平行に配列する板状の弾性体であり、前記対向する防音構造体の相互の弾性体間にジグザグ状の隙間を形成したことを特徴とする。

本発明の橋梁遊間部の防音装置は、橋梁遊間部で互いに対向し合う壁面にそれぞれ複数の弾性体が配列する防音構造体を取付け、その防音構造体の弾性体が、対向側の防音構造体の弾性体間に入り込んで相互間に隙間を形成するようにしたので、橋梁遊間部上方で発生した騒音を、上記の隙間を反射を繰り返しながら通過させる間に減衰し消音することができる。また、この防音構造体が、弾性体を互いに弾性体間に入り込むようにしているので、橋梁変動時に弾性体同士が噛み合い、優れた緩衝作用を行うことができる。

図１は、本発明の防音装置を装備した橋梁の支持構造を示す。
橋台１１の上にゴム製の支承１２を介して橋梁の主桁１３が支持され、その主桁１３の端部壁面１３ａと橋台１１の上端部壁面１１ａとの間に橋梁遊間部１５が形成されている。橋梁遊間部１５は、前述したように温度変化等による主桁１３の寸法変化や、地震時の主桁の変位を吸収するために設けられる。橋梁遊間部１５の上端の空隙には伸縮装置１４が跨ぐように設けられると共に、その下方の壁面１１ａ、１３ａ間に防音装置１が設けられている。防音装置１は、橋台１１の上端部壁面１１ａに対して、図２に例示するような多数の防音構造体１Ａが多列多段に配列して取り付けられ、また主桁１３の端部壁面１３ａに対して、図３に例示するような多数の防音構造体１Ｂが同じく多列多段に配列して取り付けられることにより構成されている。

防音構造体１Ａ、１Ｂは、図２及び図３に示すように、それぞれ壁面１１ａ、１３ａに対する取付け用の基板２ｂに複数枚の弾性体２ａを直立させ、かつ間隔をあけて平行に配列するように一体に構成されている。なお、図２及び図３は、弾性体２ａの形態である板状の弾性体を示す。本発明が参照する弾性体２ａの形態として、図４に示すような角錐、図５に示すような円柱が例示される。

図２及び図３において、一枚の基板２ｂに立設する板状の弾性体２ａの数は、防音構造体１Ａ、１Ｂのいずれの場合も、それぞれ２枚のものと３枚のものとの２種類が存在する。これら２種類ずつの態様をもつ防音構造体１Ａ、１Ｂが、壁面１１ａ、１３ａとに対し、弾性体２ａの配列方向を縦方向にした防音構造体と、弾性体２ａの配列方向を横方向にした防音構造体とが、交互に縦方向と横方向とに多列多段に配列して取付けられている。

また、上端部壁面１１ａ側に取り付けられた防音構造体１Ａと端部壁面１３ａ側に取り付けられた防音構造体１Ｂとは、壁面１１ａ、１３ａで互いに対向し合う相手側は、一方が２枚の板状の弾性体の防音構造体の場合、他方は３枚の板状の弾性体であると共に、板状の弾性体の配列方向が同一方向の防音構造体であるように取付けられている。例えば、図２の壁面１１ａ側の位置Ｐ、Ｑ、Ｒの防音構造体１Ａが、図３の壁面１３ａ側の位置Ｐ′、Ｑ′、Ｒ′の防音構造体１Ｂに対向している関係において、位置Ｐ、Ｑ、Ｒの防音構造体１Ａが、それぞれ板状弾性体３枚／横方向、板状弾性体３枚／縦方向、板状弾性体２枚／横方向の態様であるとき、位置Ｐ′、Ｑ′、Ｒ′の防音構造体１Ｂは、それぞれ板状弾性体２枚／横方向、板状弾性体２枚／縦方向、板状弾性体３枚／横方向の態様になっている。

上述のように橋台１１の上端部壁面１１ａ側に取り付けられた防音構造体１Ａと、主桁１３の端部壁面１３ａ側に取り付けられた防音構造体１Ｂとは、図６に示すように、一方の板状の弾性体２ａが対向側の板状の弾性体２ａの間に相互に入り込んで噛み合った状態になる。この相互噛み合いにより、隣接する板状の弾性体２ａの間にジグザグ状の隙間が形成され、このジグザグ状の隙間は橋梁遊間部１５の縦方向（上下方向）に延長するだけでなく、横方向（幅方向）にも延長するように形成されている。したがって、車両の通過時に遊間部上方で発生した騒音は、ジグザグ状の隙間で反射を繰り返し、また板状の弾性体を振動させながら通過する間に減衰されて消音される。

また、弾性体２ａの形態が板状の場合に限らず、角錐、角柱、円柱又は円錐の形態の場合にも、防音構造体１Ａに立設した弾性体を、対向側の防音構造体１Ｂの弾性体間に入り込ませて相互間に隙間を形成するようにしたので、橋梁遊間部上方で発生した騒音を、この隙間を反射を繰り返しながら通過させる間に減衰し消音することができる。

さらに、上述した防音装置は、対向する複数の弾性体が互いに噛み合っているため、図８に示すように、地震等により橋梁の主桁１３が大きな外力を受けて変位したとき板状の弾性体同士が噛み合い、橋台１１と主桁１３の間又は橋桁と橋桁の間の変位を緩衝する機能を果たし、主桁１３及び橋台１１の破損を防ぐことができる。

防音構造体の壁面に対する固定方法は、防音構造体が上述した構造であるため、接着剤及び／又はビス留め等の周知の手段で容易に行うことができ、取付け作業性に優れている。

本発明において防音構造体の製作は、基板に別の独立の弾性体を接着剤又は連結材により連結してもよく、基板と弾性体とを一体構造体として成形してもよい。また、複数の弾性体は、図７に例示するように、複数の板状の弾性体を一体構造体として成形してもよく、また一体成形において、複数の板状の弾性体の高さや板状の弾性体間の深さを互いに異ならせるように変化させてもよい。

弾性体２ａを構成する材料は、弾性材であれば特に制限されるものではないが、好ましくはゴム又は弾性樹脂がよい。基板２ｂを構成する材料は、弾性体２ａと同じ弾性材であっても、金属や樹脂などの剛性材であっても、或いは弾性材と剛性材との複合材であってもよい。基板２ｂの形及び大きさは、特に制限を受けるものではないが、一辺が１００〜１０００ｍｍ程度の矩形が好ましい。このような形及び大きさにすることにより、橋梁遊間部の壁面の面積に応じて縦方向及び横方向に配列数を調整して防音装置を構成することができる。

本発明において、一つの基板２ｂに固定する弾性体２ａの数は、２以上であればよく、対向する防音構造体の間で一枚差の偶数と奇数の関係又は同数にすればよい。弾性体２ａの高さは、同じであっても異なっていても特に制限されるものではないが、好ましくはランダムに異ならせるのがよい。ジグザグ状の隙間が騒音の通過する屈曲長さを遊間部の音響特性等に応じて最適化することで、消音効果を向上することができるからである。弾性体の高さは、橋梁遊間部の一般的な幅である５０〜８００ｍｍにするとよい。

本発明の防音装置を装備した橋梁の支持構造の一例を模式的に示す断面図である。 本発明の防音装置を構成する防音構造体を配置した一例を示す説明図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。 図２の防音構造体に対向して取付けられる防音構造体の一例を示す説明図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。 本発明が参照する防音装置に使用する弾性体の形態の例を示す図２（Ａ）に相当する説明図である。 本発明が参照する防音装置に使用する弾性体の他の形態の例を示す図２（Ａ）に相当する説明図である。 本発明の防音装置を橋梁遊間部に装着した形態の一例を模式的に示す断面図である。 本発明の防音装置を橋梁遊間部に装着した他の形態の一例を模式的に示す断面図である。 本発明の防音装置が、橋梁に大きな変位を受けたときの形態の一例を模式的に示す説明図である。 橋梁遊間部の伸縮装置から騒音が発生する様子を模式的に示す説明図である。

符号の説明

１ 防音装置
１Ａ、１Ｂ 防音構造体
２ａ 弾性体
２ｂ 基板
１１ 橋台
１１ａ 橋台の上端部壁面
１２ 支承
１３ 主桁
１３ａ 主桁の端部壁面
１４ 伸縮装置
１５ 橋梁遊間部
１６ 開口部

Claims (6)

1. 橋梁の桁端・橋台間又は桁端同士間の遊間部で互いに対向し合う壁面に、それぞれ複数の弾性体が配列する防音構造体を取り付けると共に、両壁面の防音構造体の弾性体が対向側の防音構造体の弾性体間に入り込んで相互の弾性体間に隙間を形成し、かつ前記複数の弾性体が互いに平行に配列する板状の弾性体であり、前記対向する防音構造体の相互の弾性体間にジグザグ状の隙間を形成した橋梁遊間部の防音装置。
2. 前記弾性体の配列が異なる防音構造体を複数種類設け、該複数種類の防音構造体を多列多段に取付けた請求項１に記載の橋梁遊間部の防音装置。
3. 前記弾性体の配列が横方向の防音構造体と前記弾性体の配列が縦方向の防音構造体との２種類を設け、該２種類の防音構造体を交互に縦方向と横方向とに配列した請求項２に記載の橋梁遊間部の防音装置。
4. 前記防音構造体を前記複数の弾性体が基板に直立するように一体に構成した請求項１〜３のいずれかに記載の橋梁遊間部の防音装置。
5. 前記複数の弾性体の前記基板からの高さがランダムに異なる請求項４に記載の橋梁遊間部の防音装置。
6. 前記弾性体がゴム又は弾性樹脂からなる請求項１〜５のいずれかに記載の橋梁遊間部の防音装置。

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