JP5802477B2 - 騒音対策覆工板 - Google Patents

Description

本発明は、騒音対策覆工板に関するものである。

覆工板とは地下掘削に際して、道路面を維持するために、水平に設置した梁の上に搭載する板である。
この覆工板については、従来から多数の騒音対策、消音対策、防音対策を施すための改良がなされている。

特開２００２−１６７７０５号公報。 特開平９−３２８７０４号公報。

前記したような従来の騒音対策、消音対策を施した覆工板にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞ 従来の発明ではその前提に誤解がある。
＜２＞ なぜなら図１４に示すように、覆工板が断面、平面ともに正確な矩形の板であり、かつ覆工板を設置する梁が正確な水平面を維持していることが前提となっているからである。
＜３＞ しかし覆工板は、製作時のゆがみ、運搬、保管時のゆがみがあり、かつ使用中の自動車の荷重や衝撃の影響、温度変化の影響などから必ず変形が生じるから、現実には定規で描いたような正確な矩形の断面、平面を備えた覆工板は存在しないのである。
＜４＞ その上に、覆工板を搭載する梁であるＨ型鋼も、支柱間では下向きに湾曲しているから、これも定規で描いたような正確な水平面を維持している梁は存在しない。
＜５＞ したがって実際に道路に敷設してある覆工板は、梁の上で３点支持の状態で載置していることになる。しかしこの３点支持の実態に誰も気づくことがなく、正確な平面を維持した梁の上に、正確な矩形の断面を備えた覆工板が搭載している状態、すなわち「４点支持」を前提として改良を進めているのが現状である。
＜６＞ なぜ誰も「３点支持」に着目していなかった、と断言できるかといえば、特許電子図書館の「公報テキスト検索」において「検索項目」を「要約＋請求の範囲」と選択し、検索キーワードに「覆工板」と「３点支持」を入力して検索を行っても「ヒット件数０件」の結果しか出てこないからである。
＜７＞ その点で本発明は、はじめて実際に敷設された覆工板の実態、すなわち３点支持の実態を前提として発明したものということができる。

上記のような課題を解決するために、本発明の騒音対策覆工板は、４周の端面板と、上面板と下面板によって形成した概略直方体の覆工板であって、敷設した場合の車両の進行方向を前後とすると、車両の乗り込みで覆工板が下降して隣接する覆工板を打撃する前端面板の下角、および後端面板の上角に衝撃吸収体を取り付け、あるいは車両の乗り込みで覆工板が下降して隣接する覆工板を打撃する前端面板の上角、および後端面板の下角に衝撃吸収体を取り付け、さらに、下面板の四隅部に高さの異なる２種類の緩衝体を取り付けて形成したことを特徴とするものである。
あるいは４周の端面板と、上面板と下面板によって形成した概略直方体の覆工板であって、敷設した場合の車両の進行方向を前後とすると、車両の乗り込みで覆工板が下降して隣接する覆工板を打撃する前端面板の下角、および後端面板の上角に衝撃吸収体を取り付け、あるいは車両の乗り込みで覆工板が下降して隣接する覆工板を打撃する前端面板の上角、および後端面板の下角に衝撃吸収体を取り付け、さらに、下面板の四隅部に硬度の異なる２種類の緩衝体を取り付けて形成したことを特徴とするものである。
あるいは４周の端面板と、上面板と下面板によって形成した概略直方体の覆工板であって、敷設した場合の車両の進行方向を前後とすると、車両の乗り込みで覆工板が下降して隣接する覆工板を打撃する右側面板の下角、および左側面板の上角に衝撃吸収体を取り付け、あるいは車両の乗り込みで覆工板が下降して隣接する覆工板を打撃する右側面板の上角、および左側面板の下角に衝撃吸収体を取り付け、かつ下面板の四隅部に高さの異なる２種類の緩衝体を取り付けて形成したことを特徴とするものである。
あるいは４周の端面板と、上面板と下面板によって形成した概略直方体の覆工板であって、敷設した場合の車両の進行方向を前後とすると、車両の乗り込みで覆工板が下降して隣接する覆工板を打撃する右側面板の下角、および左側面板の上角に衝撃吸収体を取り付け、あるいは車両の乗り込みで覆工板が下降して隣接する覆工板を打撃する右側面板の上角、および左側面板の下角に衝撃吸収体を取り付け、かつ下面板の四隅部に硬度の異なる２種類の緩衝体を取り付けて形成したことを特徴とするものである。

本発明の騒音対策覆工板は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞ 覆工板の設置状態が３点支持である現実を前提にして開発した騒音対策である。したがって従来の騒音対策、消音対策とは開発の出発点が大きく異なっている。
＜２＞ 端部の１点が浮き上がっている状態の覆工板に車輪が乗り上げれば、その点が下降して隣接する覆工板の端面を打撃する、という問題に着目して開発した発明であり、そのような問題に気が付いていない従来の騒音対策、消音対策の覆工板では達成できなかった消音効果が可能となった。
＜３＞ 隣接する覆工板との衝突音だけでなく、浮き上がっていた１点が覆工板を支持している梁を打撃する打撃音も、２段階のクッション効果で吸収することができる。
＜４＞ このように本発明の覆工板では、隣接する覆工板との間の衝突音と、梁と覆工板との間の衝突音を同時に抑制、低減することができ、総合的にきわめて良好な騒音対策が可能となったものである。

現実の覆工板の設置状態の説明図。 車両が通過する際の覆工板の作動の説明図。 車両が通過する際の覆工板の作動の説明図。 車両が通過する際の覆工板の作動の説明図。 車両が通過する際の覆工板の作動の説明図。 本発明の騒音対策覆工板の実施例の説明図。 本発明の覆工板の配置状態の説明図。 本発明の覆工板の作動の説明図。 本発明の覆工板の作動の説明図。 本発明の覆工板の作動の説明図。 他の実施例の説明図。 緩衝体の実施例の説明図。 緩衝体の他の実施例の説明図。 従来の発明の前提条件の説明図。

以下図面を参照にしながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

＜１＞覆工板の構造。
覆工板１は、４周の端面板、すなわち前端面板１１、後端面板１２、左端面板１４、右端面板１５と、その上面と下面を塞ぐ上面板と下面板１３によって形成した概略直方体の中空の函体であって、その基本形状はすでに市販されて公知である。

＜２＞覆工板の作動。
前記したように、実際の現場で梁の上に載置してある覆工板１は４点で正確に支持しているものは想像しがたく、梁のたわみ、覆工板１のゆがみや変形を原因として、３点支持の状態であるといえる。（図１）
すなわち４か所の隅部の内で１か所は常に浮いている状態にあり、車両の通過ごとに繰り返し上下動することになる。
そのような３点支持の覆工板１の上を車両が走行する状況を分析すると、その作動は以下のようになる。
なお覆工板１自体は単なる立方体の板であるから「前」も「後」もないが、説明のために実際に敷設した状態で車両の進行方向にしたがって「前」「後」と称する。
さらに説明の簡便上、３点支持の覆工板１の前後の覆工板１は水平で不動であるとする。
また「３点支持の覆工板１」の名称を繰り返すのは煩雑なので「当該覆工板１」などと称する。
なお、図の当該覆工板１の移動状態は、説明の理解のために描いたものであり、実際よりも強調してある。

＜２−１＞車両の乗り込み。（図２）
車両が当該覆工板１に乗り込むと、車両ｗの重量によって当該覆工板１は後方が下がる。
すると当該覆工板１の後端面板１２の上角が後方覆工板１の前端面板１１に衝突し、衝撃音が発生する。

＜２−２＞車両による押出しと衝突。
車両ｗの前進に従って当該覆工板１が前方へ押し出される。（図３）
その状態で当該覆工板１の前端面板１１の下角が前方覆工板１の後端面板１２に衝突し、衝撃音が発生する。（図４）

＜２−３＞車両の乗り越え。（図５）
さらに車両が前進して３点支持の軸線を乗り越える。
すると当該覆工板１の前方が下がる。
そのために当該覆工板１の前端面板１１の上角が、前方の覆工板１の後端面板１２に衝突し、衝撃音が発生する。

＜３＞本発明の覆工板。
本発明の覆工板１は、上記のような３点支持の状態を分析した結果から得られてものであり、その実施例の裏から見た形状を図６に示す。
すなわち少なくとも前端面板１１の下角、および後端面板１２の上角に衝撃吸収体２を取り付ける。
あるいは図６の構成とは対称に、前端面板１１の上角、および後端面板１２の下角に衝撃吸収体２を取り付ける。
なおここで「上角」「下角」とは、稜線で形成した純粋な「角」の範囲や、上面板と端面板の交わる稜線をまたいだＬ字状の範囲を意味するのではなく、稜線以下の端面板の一定の範囲を意味するものである。
衝撃吸収体２は、弾性ゴムの板、袋、板バネ、コイルバネ体、など公知の弾性材のブロックを採用することができる。
なお図６において下面板の四隅部に設けた、高さの異なる２種類の緩衝体３１、３２については後述する。

＜４＞本発明の覆工板の作動。
上記したような本発明の覆工板１を、図７に示すようにＨ型鋼の梁４の上に連続して敷設する。
したがって隣接する覆工板１の間には、相対する端面には衝撃吸収体２が、少なくともその端面の上下の角に位置していることになる。
その場合に、覆工板１全体のねじれ変形、端面板の凹凸変形、つり込み作業の実際などが原因で、３点支持となっているだけでなく、隣接する覆工板１との間には数ｍｍから数十ｍｍの隙間が生じており、設計図で描くような、水平の梁４の上に長方形を隙間なく整然と並べた状態はありえないことは上記した通りである。

＜４−１＞車両の乗り込み。（図８）
車両が当該覆工板１に乗り込むと、車両の重量によって当該覆工板１は後方が下がる。
すると当該覆工板１の後端面板１２の上角が後方覆工板１の前端面板１１に衝突する。
しかし後端面板１２の上角には、衝撃吸収体２が取り付けてある。
この衝撃吸収体２が、当該覆工板１と後方覆工板１の間に介在することにより衝撃音を吸収することができる。

＜４−２＞車両による押出しと衝突。
車両の前進に従って当該覆工板１が前方へ押し出される。（図９）
すると、当該覆工板１の前端面板１１の下角が前方覆工板１の後端面板１２に衝突する。
しかし当該覆工板１の前端面板１１の下角には、衝撃吸収体２が取り付けてある。
この衝撃吸収体２が、当該覆工板１と前方覆工板１の間に介在することにより衝撃音を吸収することができる。

＜４−３＞車両の乗り越え。（図１０）
さらに車両が前進して３点支持の軸線を乗り越える。
すると当該覆工板１の前方が下がる。
そのために当該覆工板１の前端面板１１の上角が、前方覆工板１の後端面板１２に衝突する。
しかし、前方の覆工板１にも、その後端面板１２の上角には衝撃音が取り付けてある。
この衝撃吸収体２が、前方覆工板１と当該覆工板１の間に介在することにより衝撃音を吸収することができる。

＜５＞梁との衝突。
以上の説明は覆工板１と覆工板１の衝突による衝突音の吸収であった。
しかし実際には車両の重量で下方への力を与えられた覆工板１は、それを支持する梁４の上面に叩きつけられ、その際の衝突音も大きく発生する。

＜５−１＞緩衝体。（図６）
その覆工板１と梁４との衝突音を緩衝するために、覆工板１の下面板の四隅部には高さの異なる２種類の緩衝体３を取り付ける。
緩衝体３とは弾性部材のブロック、柱体、あるいは厚板、袋、バネなどのである。
その緩衝体３を、高さの高い高緩衝体３１と、高さの低い低緩衝体３２で構成する。
この２個の緩衝体３を１組として、覆工板１の下面板１３の四隅近傍に取り付ける。

＜５−２＞緩衝体の機能。
もし覆工板１が絵に描いたように梁４の上で正確に４点支持の状態で搭載してあるのとすれば、高さの異なる緩衝体３を取り付けても意味がない。
すべての緩衝体３が同一の状態で変形してしまうからである。
しかし前記したように、実際には覆工板１は３点支持の状態で梁４の上に搭載してあり、車両の通過ごとに、浮いている隅部が頻繁に上下して底面が梁４を打撃する。
そのような、梁４から離れている隅部では、車両の通過で梁４を打撃する際にまず高緩衝体３１が梁４と衝突してその打撃エネルギーの一部を吸収する。
その直後に低緩衝体３２が梁４と衝突して打撃エネルギーを吸収する。
このように３点支持の覆工板１の残りの１点である隅部の上下動の打撃による騒音は、二段階の吸収作用を経て大きく減縮されることになる。

＜５−３＞一体型の緩衝体。（図１２）
図６の実施例では、高さの異なる二種類の緩衝体３を設置した状態を説明した。
しかし両者を一体に成形した緩衝体３を採用することも可能である。
例えば図１２に示すように、低緩衝体３２で１体のブロックを形成し、そのブロックの一部から、高緩衝体３１を突設させた構成を採用することができる。

＜５−４＞二層型の緩衝体（図１３）
緩衝体３は、硬度の異なる弾性材を二重に重ねて構成することもできる。
例えば覆工板１の底面側に硬質部材３４として硬質ゴムを張り付ける。
その外側に軟質部材３３として軟質ゴムを張り付ける。
こうして、硬質部材と軟質部材を二重に重ねて構成するものである。
すると、緩衝体３の外側に位置する軟質部材３３がまず梁４と衝突し、その段階でエネルギーの一部を吸収する。
その後に硬質部材３４で最終的に衝撃のエネルギーを吸収する、という二段階の機能を果たすことができる。

＜６＞総合的機能。
本発明の覆工板１は上記したように、前後の端面板１１、１２には少なくともその上角、下角に衝撃吸収体２を取り付け、かつ下面板の四隅には高さの異なる緩衝体３を取り付けたものである。
そのために、１点が常に浮き上がっている３点支持の覆工板１を車両が通過する場合に、前後方向に隣接する覆工板１間での衝撃音、および梁４に衝突する際の衝撃音を有効に減縮することができる。

＜７＞他の実施例。（図１１）
上記の実施例は吸収体２を、覆工板１の前端面板１１の下角と、後端面板１２の上角に、あるいはその逆の組み合わせで取り付ける構成であった。
それは、覆工板１と覆工板１とが、車両の進行方向の前後方向に、正確な水平面を維持して平行に並んでいないことからくる、覆工板１間の衝突による衝撃音を減縮するためであった。
それと同様の問題は、覆工板１の前後ではなく、その両側においても発生する。
すなわち、車両の進行方向を「前」「後」と称すると、その「左」「右」の面板において、同様にその下角と上角に同様に衝撃吸収体２を取り付けて構成するものである。
すなわち、少なくとも右側面板１５の下角、および左側面板１４の上角に衝撃吸収体２を取り付けるか、あるいは少なくとも右側面板１５の上角、および左側面板１４の下角に衝撃吸収体２を取り付ける構成である。
そのように構成する結果、左右方向に隣接する覆工板１間に衝撃音の発生を低減することができる。
なお図１１は説明のために、覆工板１の左右側面板１４、１５だけに衝撃吸収体２を取り付けた状態を示しているが、同時に前記の実施例のように、覆工板１の前後の端面板１１、１２に衝撃吸収体２を取り付けることも当然可能である。

１：覆工板
２：衝撃吸収体
３：緩衝体
４：梁

Claims (4)

1. ４周の端面板と、上面板と下面板によって形成した概略直方体の覆工板であって、
   敷設した場合の車両の進行方向を前後とすると、
   車両の乗り込みで覆工板が下降して隣接する覆工板を打撃する前端面板の下角、および後端面板の上角に衝撃吸収体を取り付け、
   あるいは車両の乗り込みで覆工板が下降して隣接する覆工板を打撃する前端面板の上角、および後端面板の下角に衝撃吸収体を取り付け、
   さらに、下面板の四隅部に高さの異なる２種類の緩衝体を取り付けて形成したことを特徴とする、
   騒音対策覆工板。
2. ４周の端面板と、上面板と下面板によって形成した概略直方体の覆工板であって、
   敷設した場合の車両の進行方向を前後とすると、
   車両の乗り込みで覆工板が下降して隣接する覆工板を打撃する前端面板の下角、および後端面板の上角に衝撃吸収体を取り付け、
   あるいは車両の乗り込みで覆工板が下降して隣接する覆工板を打撃する前端面板の上角、および後端面板の下角に衝撃吸収体を取り付け、
   さらに、下面板の四隅部に硬度の異なる２種類の緩衝体を取り付けて形成したことを特徴とする、
   騒音対策覆工板。
3. ４周の端面板と、上面板と下面板によって形成した概略直方体の覆工板であって、
   敷設した場合の車両の進行方向を前後とすると、
   車両の乗り込みで覆工板が下降して隣接する覆工板を打撃する右側面板の下角、および左側面板の上角に衝撃吸収体を取り付け、
   あるいは車両の乗り込みで覆工板が下降して隣接する覆工板を打撃する右側面板の上角、および左側面板の下角に衝撃吸収体を取り付け、
   かつ下面板の四隅部に高さの異なる２種類の緩衝体を取り付けて形成したことを特徴とする、
   騒音対策覆工板。
4. ４周の端面板と、上面板と下面板によって形成した概略直方体の覆工板であって、
   敷設した場合の車両の進行方向を前後とすると、
   車両の乗り込みで覆工板が下降して隣接する覆工板を打撃する右側面板の下角、および左側面板の上角に衝撃吸収体を取り付け、
   あるいは車両の乗り込みで覆工板が下降して隣接する覆工板を打撃する右側面板の上角、および左側面板の下角に衝撃吸収体を取り付け、
   かつ下面板の四隅部に硬度の異なる２種類の緩衝体を取り付けて形成したことを特徴とする、
   騒音対策覆工板。

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