JP2006249915A

JP2006249915A - 浸水浮上建築物およびその施工方法。

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Publication number: JP2006249915A
Application number: JP2006010963A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hayashi; 武林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2006-09-21
Also published as: WO2006085592A1

Abstract

【課題】津波や台風高潮が発生しても建物が浮上して、浸水しない高潮水害浮上建築物及びその建造方法を提供する。
【解決手段】地中に埋設され上面が開口し側壁および底面を備えた容器構造プール型基礎を備え、その基礎底面上に上部に建家を建築した台船型浮体を乗せ置き、台船形浮体と一体で浮体底部から鉛直下方に伸びるアンカーポールを備え、基礎底面に基礎と一体に係止部材を備えてアンカーポールと係止部材が結合し一体となるように構成する。基礎内部に連通する高潮の流入口を備え、高潮浸水が流入口から浸水し浸水状態となった時浮体は鉛直上方に浮上するが、アンカーポールが係止部材との結合固定により、浮体の流水による流動を阻止するように構成した。
【選択図】図１６

Description

この発明は大地震による大津波や台風高潮又は集中豪雨による洪水等の高潮水害から、人身人命及び貴重な財産を守護し、人が安全に居住する高潮浸水浮上建築物の提供およびその施工方法に関する。

２００４年１２月２６日マレーシア沖に発生した海底大地震により、インド洋沿岸諸国海岸地域に大津波による大水害が発生し、情報の伝達が遅れたこともあり過去未曾有の十数万人の死者が出た。
在来海岸地域に津波被害に対する避難設備は無く、小山や高層建築物の上階部に避難する以外に方法は無かった。
津波被害に対して現在関係諸国政府や自治体は、大地震の発生予報と津波が発生した場合如何に速やかにそれを検知する検知手段の開発と、多くの国民に伝達する伝達方法等ソフト面の構築に傾注している。
如何に早く小山や高層建築物に逃避することが、被害を少なく食い止める方法ではある。
しかし小山や高層建築物が無い平野部の多い田園地帯や、又あっても時間距離が離れて速やかな避難の困難な臨海地帯は極めて多い。
津波発生の情報伝達通信手段の構築と共に、津波に遭遇した場合の避難する手段としての装置や設備等ハード面の開発完備も極めて重要な課題である。
また年間数度も来襲する台風高潮や集中豪雨による河川氾濫被害も、低地に居住する人達は高潮浸水や氾濫冠水により例年莫大な人的物的損害を蒙っている。

我が国においても今世紀初頭南海地震や東南海地震が発生する可能性が高いことから、鉄骨構造十数メートルのタワー型避難台の提案がなされている。
特開２００４−３３９９２０しかしながら老若男女多数の人たちが短時間の内に階段を使って、十数メートル高所の避難台に登ることが出来るかどうかの疑問もあり、又津波の高さがタワーの高さ十数メートル以内であるかどうかの保証も無いので未だ普及の段階には至っていない。また本発明者はこの問題に関し先願にて「浮体建築物」の名称で実用新案登録を出願し登録されている。実用新案登録第３１１０６１１号本発明は上記出願の改良に関するもので機能を損なうことなく、よりコストを引き下げると共に実用的な建造方法を提供するものである。

本発明は避難に際して十数メートもの高所に登ることなく、平地に設備した避難建築物に入るだけで難を逃れることが出来る浸水浮上建築物を提供することを課題とする。
また本発明の津波に対する建築物の使用頻度は極めてゼロに近く、津波避難建築物として使用することは極めて稀であるので、避難用以外に多目的に使用出来る浸水浮上建築物を提供することを課題とする。

また本発明津波対策として使用する建築物は、十数メートル以上たとえば百メートル以上の如何なる高水位の津波にも、人命救助に対応出来る浸水浮上建築物を提供することを課題とする。
また更に津波はおろかたびたび襲来する頻度の高い台風高潮水害や河川氾濫冠水にも、浸水冠水の危険が全くない一般建築物や居住用住宅を提供することを課題とする。
また更に本発明は、上記浸水浮上建築物の合理的な低コスト建造方法を開示提案することを課題とする。

津波や台風及び河川氾濫等の高潮水難に対し、人身人命及び動産を守る台船型構造の建築物で浮体上に人が居住するように構成し、以下１と２の構成を具備したことを特徴とする浸水浮上建築物。
１，浸水浮上建築物は、建家等の建築物を固定している浮体と、この浮体を上に載せる底面の外周部に側壁を設けている容器構造のプール型基礎と、浮体をプール型基礎に連結するアンカーポールを有するアンカー装置とを備える。
２，プール型基礎に水を侵入させない状態で、浮体を基礎の上に載せて基礎で重量を支え、プール型基礎に水を侵入させる状態では、プール型基礎に侵入する水の浮力で浮体を鉛直上方に浮上させ、該アンカー装置でもって、侵入する流水による水平方向の流動を阻止するように構成した。
本発明の浸水浮上建築物は、浮体と一体的に装備され浮体底部から鉛直下方に突出するアンカーポールと、浮体の空中重量を支えアンカーポールが係止される係止部材が設けれた基礎で構成することが出来る。この浸水浮上建築物は基礎の上へ浮体を載せ置くと共に係止部材とアンカーポールを連結する。浸水状態となった時浮体は浮上するが、アンカーポールと係止部材が連結固定され浮体の流水による水平方向流動を阻止するようにする。

前記プール型基礎底面が排水ピットに向かって下り排水勾配の排水溝を設けたことを特徴とする浸水浮上建築物。
前記浮体底面が錆びやすく溶接加工の後塗装等表面処理が必要な鋼板製で、プール型基礎底面上の仮設した架台上で建造し浮体底部の表面処理加工の後に、プール型基礎内部に水を給水して浮体を若干浮上させ水中作業により架台をプール外に搬出すると共に、前記給水を排水しプール型基礎底面上に正確確実に設置するように構成したことを特徴とする浸水浮上建築物施工方法。
前記プール型基礎を構築しその基礎底面上に浮体底面および側面の型枠を組み立て、その型枠内に少なくとも底面および側面がＦＲＰ素材にてなる浮体を加工成型し、少なくとも浮体底面の型枠を離形せず浮体と一体の状態で使用するように構成したことを特徴とする浸水浮上建築物施工方法。
前記プール型基礎を構築しその基礎底面上に浮体底面および側面の型枠を組み立て、その型枠内に軽量コンクリート素材にてなる浮体を加工成型し、少なくとも浮体底面の型枠を離形せず浮体と一体の状態で使用するように構成したことを特徴とする浸水浮上建築物施工方法。
前記浮体底面および側面を板材にて製作すると共に、その板材の接合を浮体内側からの加工作業により施工する様に構成したことを特徴とする浸水浮上建築物施工方法。

津波や台風及び河川氾濫等の水難に対し人身人命及び動産を守る避難用浮体の装備であって、水難情報により上記浮体上に避難者が乗船して避難する様に構成する。
また台風高潮や河川氾濫等で冠水する頻度の高い水難に対応し、浸水することがない安全な一般建築物や居住用住宅空間を提供する浸水浮上建築物を提供する。
本発明は必要な建設場所にコンクリートにより強固な基礎を構築し、その上へ台船構造の浮体である建築物を単に載せ置いたものである。
その浮体には浮体の底部から突出するアンカーポールを設け、基礎にはそのアンカーポールが基礎と一体に固定される係止部材が設けられている。
津波や台風高潮又は集中豪雨による河川堤防氾濫等の高水位が発生し、浸水の流入口からプール型基礎内部に流入し水位が浮体の喫水線以上になれば、浮体は基礎底面から離脱して浮上する。
水面の上昇と共に浮体は鉛直上方に浮上するが、浮体から下方に突出したアンカーポールと、係止部材の固定作用により浮体は浸水流水に流されない。

津波は第一波が到来して水位が上昇し、次に急激な引き潮となり陸上部の破壊した器物等を海へ引き去り、また次に第二第三の高潮が到来することが多い。
高潮の高さがアンカーポールの長さ以内であれば、浮体は流されることなく水位と共に上下動するのみで、水位が下がればまた元の位置に浮体は安置される。
水位が更に上昇し浮体が浮上しアンカーポールと係止部材の固定が外れると、アンカー装置がアンカー作用しなくなり、浮体は潮流や氾濫水に流される状態となる。

浮体はフリーとなり流れのままに翻弄されるが浮体は平面寸法が深さよりもきわめて広く、転覆沈没することはなく浮体上の人命は救われる可能性が高い。
また次に本発明の浸水浮上建築物は陸上建築物であり、造船所の様な大型設備を使えない市街地での現地工事で大型の浮体を建造しなければならない宿命がある。
そのため簡単に移動可能な小型設備で、巨大な浮体や建築物を建造する為に特別な施工手段や方法の開発が必要であった。
本発明は移動可能な組み立て式クレーンの台車をプール側壁上面をレールとして利用し、効率的に板材建築資材等をプール内必要場所に運び浮体を組み立て加工する施工方法を開発した。

最近提案されている前述の津波の避難装置は、高さ十数メートルの鉄骨構造のタワーで頂上部に十メートル四方程度の手摺り付きの避難台と昇降用階段を設けたものである。
津波情報を受けて速やかに１００人以上の多数の人たちが、十数メートルもの階段を上ることは、非常に困難を伴うものであり相当な時間を要する。
本発明の浸水浮上建築物は浮体が浮上するための条件即ちアルキメデスの定理により、水面上に浮上した船体は船体底部の喫水線以下の容積の水の重さに等しい浮力を受ける。
（陸上に建設する建築物であるが浸水時は水上に浮かぶ船舶となり、説明が理解しやすいように以下甲板等の船舶用語も使用する。）

本発明浸水浮上建築物に使用する台船型浮体は、構造上の特徴で甲板とほぼ等しい船底部面積があり、必要な浮力を得るために喫水が浅く極めて高さの低い平板状船体構造で充足する。
従って浮体上に避難する場合浮体の高さが極めて低く、浮体の前後側面にも昇降通路が配置可能で、階段昇降する場合に多数の人が並列して同時に乗り込むことが可能である。
更に本発明は基礎を側壁と底面を備える容器構造とし、容器形状基礎の大部分を地面より下に埋設しその底面の高さを地面より下に下げたので、その底面の上へ浮体を載せ置く構造であり、浮体の甲板の高さが地面ＧＬと同一及び自由に設定出来るので階段などで高所へ登る必要がない。
従って前述のタワー型避難台に比べて短時間の内に多数の人員の避難が可能である。

更にこの避難用浮体の使用頻度は数十年ないし数百年に一度あるかないかの程度であり、このためには津波や台風高潮の避難のためだけでなく、常時は避難以外の用途に使用出来る多目的設備であることが望ましく土地と設備の有効利用が計られる。
その台船型浮体の上へ殆どの建築物例えば、集会場・ホテル・レストラン・幼稚園・学校・居住用住宅等まで建築装備可能で安全極まりない一般家庭用住居も提供出来る。

津波避難に使用する場合、急激な海水水位が上昇すると共に海から陸上方向に早い流速での潮流が発生しても、鉄筋コンクリートによる基礎に基礎と一体に設けられた係止部材とアンカーポールによるアンカー装置によって、浮体は固定され潮流に流されることはない。
水位が上昇することにより、浮体は浸水からの浮力を受けて浮上するがアンカー装置のアンカー作用により流されること無く鉛直上方に上昇する。
津波等の高潮水害では海から陸上部へ流れ込んだ水は、次に急激な引き潮となって陸上部から海へ流下する。この場合も浮体は上記アンカー装置によって水平方向への移動が阻止されて、水面の降下と共に浮体自体が鉛直下方へ降下して洋上に流されることなく元の位置に元の状態で復帰され甲板上の人身が守られる。

津波等浸水高潮の水面が極めて高く浮体底部から伸長するアンカーポールの高さ以上になれば、アンカーポールと係止部材によるアンカー作用が失われ浮体はフリーとなって流水の移動と共に翻弄される。
しかしこの場合も陸上の大型構築物等に衝突破損しない限り浮体は沈没することはなく、高潮水位が下がればその位置で地面に降下しその限り乗船している人身人命は守られる。

本発明者は本発明と同目的で同種の発明を先願にて出願している。
本発明は上記発明の改良に関するもので、より具体的実用的にメインテナンスを考慮して創作したものである。
本発明者は上記先願である特願２００５−３４０７５「浮体建築物」（以下特定先願と言う。）の発明について問題点を発見し、改善改良を加えその製作方法に適した構成に改良して本発明浸水浮上建築物とその施工方法を提供するものであり、特定先願を国内優先にて本発明を出願するものである。

発明にとって最も重要なことは、その発明が目的を現実的に達成出来るかの機能である。次に重要なことは目的を達成する手段は数多くあっても、最も構造が簡単で資材材料が少なくて加工がしやすく総合コストが安価に製作できることであり、目的を達成する方法手段は無数にある。
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための一態様を例示するものであって、本発明は実施例のものだけに特定しない。

図１は本発明浸水浮上建築物の基本的構造と作用を説明するもので、（ａ）および（ｃ）は側断面図で（ｂ）はその平面図である。
図１（ａ）において側壁（１５）および底面を備えた容器型プール形状の基礎は、その上に載置する浮体および浮体と一体の建家の重量に耐える鉄筋コンクリートベタ基礎構造に構築される。
その基礎底面上にアンカー装置が内蔵された台船型浮体が載置され、浮体上に浮体と一体の建家が建築されている。また基礎底面上に係止部材としてのポール穴が穿孔され、アンカーポール下端部が挿入されている。
プール型基礎（以下プールと略称する）右端部に高潮浸水が流入する開口部（１２）は
プール内に連通し、図では白矢印の如く浸水が流入している状況を示す。
平面的には（ｂ）に示すように浸水は浮体側面とプール側壁の間を通過し、浮体底面と基礎底面の間に先ず浸透する。
（ａ）に示すように水面線（１４）が浮体とその上の建家の荷重による重力と、浮体の浮力とのバランスによる喫水線以上となれば浮体の浮上が始まる。
（ｃ）は高潮浸水の水位が上昇しその浸水流が浮体に押圧している状況を示し、浮体が更に浮上し多段のアンカーポールが伸長している。

浸水流は浮体にかかり右から左方向に浮体を押圧し、浮体と一体のアンカーポールにかかりアンカーポール下端部が係止部材である基礎底面のポール穴にかかり、そのアンカー作用で浮体は浸水流に流されない。
図２は本発明浸水浮上建築物の浮体を建造する方法についての説明図で、（ａ）はプール型基礎工事が終了し浮体底板（１７）と側板（３１）および上面の板を組み立て中の状態を示す側断面図である。
アンカーポール（２）は基礎底面に穿孔された係止部材であるポール穴（３）に下端部が挿入され、浮体底板と共に一体に溶接加工されている。
（ｂ）は（ａ）の浮体底板部分水平断面図でクレーンによって板材を供給移動し、浮体底面上に並べて溶接加工中である。
（ｃ）は（ｂ）の右側から見た側断面図で、プール型基礎の側壁（１５）上面をレールとして利用しゴム車輪を使用したトロリー台車（３３）と門型クレーンを建設現場で組み立てて使用し板材（１９）を搬入する状況を示す。

浮体底板および浮体側板の製作方法は図２（ａ）ないし（ｃ）および図９ないし図１０において詳述する。
浮体底板（１７）の製作方法は（ｂ）に示すように先ず基礎底面上に帯鉄を台板（３２）として定寸の板材（１９）寸法にあわせて井形形状に並べ、更に浮体四方隅部およびそれを連結する前後左右端部と更に上方から荷重のかかる部分に台板を同一平面に敷設する。
次に定寸の板材をその上に突き合わせて並べ、（ａ）及び（ｃ）に示すようにその突き合わせ部分に上から溶接することにより、その下の台板と共にあわせて溶接加工する。
図９において台板（３２）の敷設状態を鳥瞰図にて描き、その上に板材（１９）を矢印のごとく台板の上に重ね合わす状況をしめす。
図１０（ａ）および（ｂ）は溶接方法の説明図で、定寸板材（１９）の突き合わせ部は下の台板（３２）と共に上から溶接する。浮体側板（３１）と浮体底板（１７）との突き合わせ隅部内側を溶接部（３７）として接合する。溶接加工はすべて浮体の内側から施工するので加工終了後塗装等の表面処理作業が内側から実施できる。
また溶接された表面の肉盛り部分は浮体外側に発生しない溶接方法である。

鋼板は亜鉛引き鉄板かまたは耐熱表面処理されたものを使用するので、表裏および四方側面に塗幕があり溶接面はその塗幕が剥がれるが、裏面は耐熱作用である程度残り防錆効果がある。
海上で使用する浮き桟橋や作業用台船の場合は、常時海面上に浮上しており上記のように浮体内側からの溶接のみでは危険であり船舶としての法定検査には合格しない。
しかし本発明浸水浮上建築物は常時陸上に設置され、高潮浸水があった場合のみ短
時間浸水するものであり船舶ではないので充分目的使用に耐えるものと思量する。
図３（ａ）は本発明浸水浮上建築物の完成図で浮体より下部は側断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡＡ断面での平面図である。
浮体内に直方体形状を保持しねじれを防止するため、クロス形に隔壁（３９）が設けられており、更に建家の重量を支える荷重台（１１）が形成されている。

荷重台は建家の柱の真下に上からの荷重を受けて、浮体底面および基礎底面上に支承するものである。
図１５（ａ）ないし（ｄ）に荷重台の鳥瞰図を例示してありＨ型鋼・角パイプ・丸パイプ・Ｈ型鋼組み合わせで、何れも長尺鋼材をその長さ方向に圧縮するよう形成してある。
また図３の浮体内に水タンク（４１）が設置してありこの水タンクは浮体を浮かせてその傾きをテストする時給水して傾きを補正するためのバラストタンク錘として使用する。
本図で水タンクは浮体右側に偏して左右２個設置してあるが、建家は左側が２階建てで重量が重くなっており、水タンクはバランスをとるため右側に寄せたものである。
プール形基礎内部（以下プール内と称す。）に給水して浮体を浮かせ、浮体の傾きのバランスをとるため左右２個の水タンクに適当量給水する。
浸水浮上建築物完成時に出来れば浮上時のテストのため、一度浮上させ上記傾きテストやアンカーポールの伸縮テストを実行するのがよい。また数年ないし数十年に一度は浮体とプール形基礎のコンクリートの状況を点検する必要がある。

またひとたび高潮浸水に逢いプール型基礎内に冠水すると、浮体防錆のため表面処理加工整備する必要がある。
図４はプール内に大型の給排水タンク（４３）から給水し浮体と建家を浮上させた状態であり、浮体が浮上すると正常ならばアンカーポールは図のように浮体底部から下方に伸長する。
図４は作業員がアクアラングをつけてプール内に入り、浮体底面の下に荷重台（１１）に対応した位置に架台（４４）を設置したものである。
図５に示すように架台設置後排水ポンプ（４５）によりプール内の水を給排水タンク（４３）に排水すれば、アンカーポールにガイドされて浮体は鉛直下方に降下し架台上に浮体は設置される。
その状態で浮体底部を乾燥すると共に塗装等の表面処理作業する。
浮体側面の塗装作業が基礎側壁との間隙が少なく出来ない場合は、油圧水圧等のジャッキリフト（８）を浮体底面下に多数台導入し、架台に隣接した位置で同期して運転し浮体を上昇させる。

図６はその状況を示し、浮体側面を基礎側壁の高さ以上に上昇させ浮体側面を整備する。この状態で浮体外側からの溶接や塗装等の表面処理作業を施行可能である。浮体をＦＲＰ樹脂にて製作した場合は、パッチシートによる内側からの貼り合わせに加えて外側からの貼り合わせ作業が出来て構造強度的に補強される。
上記作業が終了すれば図７にに示すように再び架台を設置し、ジャッキリフトを降下して架台上に浮体を乗せて、ジャッキリフトを搬出後再びプール内に給水して浮体を浮上させる。
図８に示すように水中作業で架台を搬出して再び排水すれば、元の図３の状態に浮体と建家は基礎底面上に正確に設置され、浮体外側からの表面処理作業とプール内コンクリートの点検補修等が完了する。

浮体と建家の新規建設の場合は、図６の如く浮体をプール内にて仮設置した上面を同一平面とした多数の上下二段の架台上で建造し、次ぎにリフトジャッキを架台に隣接位置に導入して同期運転することにより浮体を若干上昇させ、浮体底部の架台と接触していた部分の表面処理加工を施工する。
次ぎに上記施工完成後ジャッキリフトにより浮体を降下し、図７に示すように単段の架台上に浮体を仮設置すると共にプール内に給水し浮体を若干浮上させる。
最後に図８に示すようにプール内の給水を排水することにより、浮体はアンカーポールに案内され正確に鉛直下方に降下して図３の状態に浮体はプール底面上に設置される。
浮体上の建家建築工事は図６の状態で施工しても、また浮体のみを完成させ浮体をプール底面上に設置してから施工しても良い。

図１１ないし図１２にＦＲＰ樹脂素材による浮体製作方法について詳述する。
ＦＲＰは鋼板の様に錆びることはなく経年変化の極めて少ない素材であり、当浸水浮上建築物の浮体として使用すれば浮体外側の表面処理も不要であり、価格は鋼板より若干高価であるが最も適した素材である。
図１１は浮体コーナー部の内側からの鳥瞰図で、浮体底板（１７）および浮体側板（５３）とアンカーポールの鞘部材（２３）が描かれている。
ＦＲＰ成型は一般的にガラス繊維のロールマットと樹脂液および硬化剤とで現場にて型枠を使って成型するのが一般的であるが、本実施例は生産工場内で鋼板のようにトラックに積載できる寸法の板材に成型してその板材を使用して、ガラス繊維のパッチシート（４７）で貼り合わせ連結加工する。
浮体底板および側板と鞘部材はすべてＦＲＰ樹脂製で、その連結部表面をサンダーやサンドペーパー等で荒らしＦＲＰシートに樹脂駅を含浸させたパッチシート（４７）で貼り付け硬化させることにより連結する。

図１２は上記の側断面図で樹脂製のアンカーポール鞘部材（２３）の中に金属製パイプの中鞘（４８）が挿入され、更に中鞘の中に金属製先端ポール（４９）が挿入されている。
中鞘及び先端ポール等の部品材料は図のようにホイストクレーンにより吊り下げて、鞘部材（２３）の中へ挿入され最後に上方から点線にて示す水密の蓋（５０）にて密閉される。
図１２浮体内部の板材の補強はウレタン芯材（５６）をガラス繊維のバッチシート（４７）で覆いＦＲＰ板材と接着してある。
図１３は新たな構造のアンカーポールとその作用を説明するための図で、（ｂ）は平常時アンカーポール収納状態を示し（ａ）は浸水時浮体が浮上している状況を示す。
（ａ）において高潮浸水時浮体が浮上し始めると、先ず鞘部材（２３）下端部の内径が細くなっている部分と中鞘（４８）上端部の外径が太くなっている部分が当接し中鞘が上昇する。

更に浮上が進めば次に中鞘下端部の内径が細くなっている部分と先端ポール（４９）上端部の外径が太くなっている部分が当接して先端ポールが上昇する。
本実施例のアンカー装置は鋼鉄製の係止部材の大部分がプール形基礎底面下に埋設されており、上部鋼管部（５１）が鉛直上方に伸長しアンカーポール先端ポール（４９）内側に挿入されている。従って上部鋼管部は係止部材の一部であるが、基礎底面より上方に突出している部分はアンカーポールとしての機能も果たすものである。
浮体が更に浮上し先端ポール（４９）下端部と係止部材鋼管部（５１）上端が外れると、アンカー作用しなくなりアンカーポールを吊り下げた状態で浮体は浸水流水に流されることとなる。

アンカーポールを吊り下げることにより浮体は僅かながら重心が下がり、転覆が防止され水位が降下すればその位置でアンカーポールが短縮し地上に安置される。
図１４は他の新たな構造のアンカーポール（２）とその作用を説明するための図で、（ｂ）および（ｄ）は平常時状態を示し（ａ）および（ｃ）は浸水時浮体が浮上している状況を示す。
係止部材（２４）はプール形基礎底面に埋設固定されており、その中に鋼管素材のアンカーポールが挿入されているが、アンカーポールには浮力はなく係止部材底部に突き当たり実質的に係止部材と一体となっている。
高潮浸水が来襲し水位が上昇すると（ａ）（ｃ）に示すように浮体のみが浮上し、（ａ）では浮体底部とアンカーポール上端部が外れると浮体は浸水流に翻弄される。

（ｄ）のアンカーポールは上端に鍔形のストッパ（２６）が設けられており、水位上昇により（ｃ）に示すようにストッパと鞘部材（２３）上端部が当接し浮体の浮力により、アンカーポールを係止部材から引き抜き浮体はアンカーポールを吊り下げた状態で流水に流される。
図３および図１６において本発明浸水浮上建築物の作用について詳述する。
図３において右端部の開口（２７）には開閉扉（２１）が設けられており、平常時は閉止しているが高潮浸水情報を受けて駆動装置（２２）により回動開口しておく。
高潮浸水が襲来すると浸水は開口に流入し浮体側面と基礎側壁の間を通過し、浮体四方側面からプール形基礎底面と浮体底面の僅かな間隙を、中央部に向けて浸水は浸透し始める。

プール内の水位が低い間は圧力がなく、水位上昇と共に徐々に浸透が進み浮体の喫水線より水位が上がれば浮体は浮上が始まる。
この場合浮体底面と基礎底面の間が経年変化のため錆びやコンクリートの劣化粉で水が浸透しにくい状態となっていると、浮体底面に水が回らずそのため浮体に浮力が発生せず、プール内水位が上昇して建家まで浸水が及ぶ危険はある。
しかし浸水水位の上昇速度は急激な速度ではなく、浮体およびプール形基礎底面の整備が出来ておれば上記トラブルは発生せず速やかに浮体底部に浸水が浸透し浮体は浮上する。
図１６は図３の浮体浮上が始まりある程度浸水水位が上昇した状況を示し、アンカーポール（２）の中鞘（４８）が伸長した状態である。
浸水の流速により浮体は右から左方向に大きな力が作用するが、アンカーポール（２）と係止部材（２４）によるアンカー装置が働いて、そのアンカー作用で浮体は流速に流されず鉛直上方にのみ浮上する。
水位の上下により浮体は浮上および降下を繰り返すが、アンカー装置により流されることなく高潮浸水終了と共にまた元の位置に安置される。

図１７は基礎底面に流水勾配を設けた実施例であり、プール内に給水し浮体が浮上している状況を示す。基礎底面が水平ではプール内に給水した水は容易に排水できず、プール内が乾燥するまでに極めて長時間を要する。
図１７（ａ）はプール形基礎の側断面図であり、（ｂ）はその平面図、（ｃ）は（ａ）の正面から見た側断面図である。
プール底面は（ｂ）および（ｃ）の矢印に示すように中央の排水溝（７７）に向かって流水勾配をつけてあり、排水溝は（ａ）の点線に示すように底面が右に向かって下り勾配で右端部の排水ピット（７８）に水が集合されるよう流水勾配をつけてある。
プール内の水を排水する場合は図示しないが排水ピット内に排水水中ポンプを投入して排水運転する。
また上記のようにプール内に排水ピットおよび排水溝を設けたプールは、排水溝が導水路となり高潮浸水時に浸水が浮体底部中央から浸水するので極めて短時間の内に浮体底面全体に浸透し浮体浮上が早くなる。

図１７のプール底面は排水溝に向かって流水勾配がついており、その上に浮体が置かれるので浮体底面はプール底面と添うように（ｃ）に示すように中央が深い形状となっている。
この浮体形状は製作時手間が掛かり浮体は完全な直方体が製作加工には望ましい。
図１８ないし図１９は基礎底面に流水勾配を設けると共に浮体底面を水平面とし浮体を完全な直方体とした実施例で、プール内に給水し浮体が浮上している状況を示す。
図１８および図１９何れも（ａ）はプール形基礎の側断面図であり、（ｂ）はその平面図、（ｃ）は（ａ）の正面から見た側断面図である。
図１８は直方形状浮体底面（１８）に鋼板製の（ｄ）に示す台座（５）を一体的に連結したものであり、図はプール内に浮上しているが排水されると台座の底面がプール底面に添って均一な加重で置かれる。

図１９ではプール底面上に鋼板製またはコンクリートによる台座（５）をプールと一体に設けたもので、排水されると浮体底面が台座の上面に添って均一な加重で置かれる。
図１８および図１９何れも浮体底面とプール底面の間に台座が介在し、隣接する台座と
台座の間に空隙が形成される。
従って浸水流入時に速やかに浸水が浮体底部全体に流動し浮体浮上が早くなり、またプールから排水時には速やかに排水される。

図２０ないし図２３において浮体底面および側面をＦＲＰ合成樹脂にて製作する実施例を詳述する。
ＦＲＰ製浮体の製作方法は前述したが、特に大型の浮体を効率的に組み立て製作する新たな施工方法を以下説明する。
図２０はプール形基礎コーナー部の（ａ）は側断面図であり（ｂ）は同上平面図である。
プール形基礎側壁（１５）内側に図のように木製の間隙ブロック（５７）を配してその内側に型枠（５８）を立設する。
その型枠の内側に先ず剥離剤を塗布すると共に、ＦＲＰ積層板素材であるガラス繊維のロービングクロス（以下クロスと言う）とチョップストランドマット（以下マットと言う）を必要強度のプライ数交互に重ね、樹脂液に硬化剤を混入して張り合わせるＦＲＰ樹脂積層加工を施工する。

浮体側面の上端部は図のように内側フランジとなっており、浮体側面と底面が一体で前周に亘り施工することにより大きな浮体は一体的に形成される。
浮体底面に穿孔されるアンカーポールの鞘部材が挿入される穴の加工は、図のようにポール穴（３）にあらかじめ円柱木型（８２）を挿入しておき樹脂積層加工し、硬化後ハンドルを上げて円柱木型を引き抜くことにより形成される。
浮体底面と基礎底面の間に敷設配置された浸透防止シート（６０）は、樹脂液が下方に浸透し浮体底面と基礎底面が一体に接着されないようにするもので、浮体完成後プール内に給水して浮体を浮上させて水中作業により剥離撤去する。
浸透防止シートの代わりにゲルコート等の接着防止用塗料を塗布してもおいても良く、その場合は上記剥離作業が省略できる。
型枠内側に積層したＦＲＰ樹脂積層が硬化すれば、図２１の鳥瞰図にて図説の通り先ず間隙ブロック（５７）をハンマー等でたたいて上に引き抜くと共に型枠（５８）を外側にたたき出し硬化した樹脂層と剥離して上方へ撤去する。

図２２は浮体の強度を保時するための内部構造について図説する鳥瞰図で、浮体は基本的には平らな板材による直方形状六面体であり、（ｂ）は前述のようにＦＲＰ素材により底面および側面の五面を一体的に製作してあり、その上に（ａ）に示す鉄板素材の浮体甲板（２８）を乗せボールトナットにより締結する。
浮体全体のねじれを防止し外形形状を保持するために、浮体内側に相対する浮体側面（５３）と底面を連結する壁面型補強材（６２）を十字方向に立設した船舶用語隔壁（６３）を設けてある。
また平らな浮体側面等板材の平面を保つため、その表面に板材と垂直面に多数のフレーム（５２）を一体的に設けてある。
上記隔壁等壁面型補強材およびフレームは浮体が鋼板製の場合は鋼板板材を溶接加工して連結するが、浮体がＦＲＰの場合は隔壁はＦＲＰまたは鋼板何れでも良く、フレームはＦＲＰが接着加工が簡単で施工しやすい。

図２２（ｂ）の荷重台（１１）は鋼板製で、設計図書に従って上に建造される建家の重量を受ける位置に配設される。
アンカーポールの鞘部材（２３）は、鋼板製またはＦＲＰ製で図示しないが浮体底面に連通する穿孔されたポール穴の上に配置されている。
荷重台下端の角フランジおよび鞘部材のフランジは、ＦＲＰ製浮体底面との接合にはＦＲＰ素材のマットおよびクロスと樹脂液を使用して上部から積層加工して覆い硬化して一体化する。
（ａ）の甲板となる鉄板製の板材は、前述のプール形基礎側壁上面をレールとして使用した門形クレーンにより吊り上げ搬入し、浮体上に敷設して浮体上端の内フランジ部（７１）および荷重台および鞘部材上端のフランジ部とボルトナットにより接合する。

図２３はＦＲＰ浮体の平面図であり図２４はその鳥瞰図であるが、前述の図２２では単独に設置した荷重台（１１）をすべて壁面型補強材（６２）によって連結した実施例である。
本図は浮体の相対する側面（７４）が隔壁（６３）等の壁面型補強材（６２）によって円形断面パイプの荷重台（１１）を介して連結されている。
従って前実施例の単独荷重台よりも上からの荷重耐力が増加すると共に、浮体の形状を保持する効果も備えより頑丈なものとなる。
荷重台（１１）および隔壁（６３）等壁面型補強材（６２）はすべて鋼板製で、一体的に溶接または図示しないがボルトナット接続により連結されているが、壁面型補強材と浮体側面とは樹脂接合部（６６）に示すように樹脂加工により連結されている。
また浮体側面内側のＦＲＰフレーム（７２）は、強度の無いウレタン芯材（５６）にガラス繊維マットとクロス等パッチシートを巻き付け、浮体側面と連結したものでＦＲＰ素材による強度で浮体側板（３１）の平面形状を補強する。

上面の甲板にはマンホール（７３）が設けられており、その下の区画からすべての区画へ通路穴を通って入ることが出来るので、荷重台や壁面型補強材と浮体底面のＦＲＰ樹脂接着作業が出来る。
しかしこの作業は密閉された区画空間であり、ＦＲＰ樹脂液硬化時の有毒ガスや発熱に留意し十分なブロアによる換気をしなければならない。
図２３ないし図２４に記載の荷重台や壁面型補強材およびアンカーポールの鞘部材等は、浮体上面の鉄板製甲板と溶接構造で連結する効率的な組み立て方法について図２５において詳述する。
図２０ないし図２１において説明した方法によりプール内に上面が開口し、底面および側面が一体に成型されたＦＲＰ浮体が形成される。

先ず上記浮体底面上にプール側壁上に組み立てられた門型クレーンを使って、次の溶接作業のためＦＲＰ底板を溶接加熱損傷させないため定尺の鉄板を敷き詰める。
その鉄板の上で図２５に示すように浮体上面の鉄製甲板と、荷重台壁面型補強材等を溶接加工して連結する。
図２５では互いに隣接する３枚の甲板鉄板板材の上に荷重台と隔壁等壁面型補強材を溶接連結している状況を示す。
完成した甲板は門型クレーンにより１枚ずつ１８０度回転し、底にある甲板板材が上になり浮体上面に敷き詰められ、甲板と甲板の突き合わせ部は水密のため上面から突き合わせ連結溶接される。
ＦＲＰ浮体上端端部のフランジ部（７５）は図２６に示すように鉄板甲板とボルトナット接続される。

壁面型補強材端部の連結片（６７）は一端が溶接され他端部は隣接素材とボルトナット連結される。
図２５は溶接部（７０）の記載のない部分もすべて溶接連結されているものとする。
図２６は完成状態の側断面図で図を拡大して説明するため（ａ）は左側を示し（ｂ）は右側を示す。
浮体底面および側面は浸水した場合のみその浸水深さの水圧が掛かるので、平面板材が歪まないようにフレームは必要ではあるが通常吃水深度は数十センチメートルで、極めて浅く圧力は微小なのでそれに応じたもので充足する。
荷重台と隔壁および多数のフレームが溶接された甲板はＦＲＰ浮体内に挿入され、浮体底面と各部材は樹脂接着部（６６）に示すようにＦＲＰ素材にて接着連結される。
甲板両端部上面は図のようにアングルを介してＳＵＳ板（６９）を取り付け、上面にモルタルを充填して建家土台（４２）の周囲に犬走り（６８）を形成してある。

以上の如くプール内に組み立てられたＦＲＰ製の浮体は、経年変化が極めて少なく耐用年数が百年以上と言われている。
海水による高潮浸水に浸漬されても鉄製鋼板のように、防錆のためメンテナンス表面処理加工を必ずしも必要としない。
従ってプール内で建造されてその上に建築物を建築施工し、そのまま本発明浸水浮上建築物として使用することが可能である。
但し図２０ないし図２１で説明した間隙ブロック（５７）及び型枠（５８）は、高潮浸水の流動に邪魔になりまた簡単に撤去ができるので取り外した方がよい。浸透防止シート（６０）の裏面とプール底面の間および浮体底面と浸透防止シートの間の何れかが、完全接着されていなければ浮体底面に浸水は浸透し浮体は浮上する。
従って浸透防止シートは撤去する必要はなく、そのままの状態で浸水浮上建築物として半永久使用出来て浮体施工が極めて簡単となる。

門型クレーン（５４）を使用して機材の搬入搬出をする実施例は前述したが、上記浮体の加工作業に極めて至便重要であり再度鳥瞰図にて以下詳述する。
図２５においてプール側壁上面（８０）をレールとして利用し、トロリー台車（３３）に柔軟なゴム製車輪を使用した門型クレーン（５４）は工事現場にてプールサイズに合わせてその都度組み立てられる。
Ｉビーム（３５）の一端部は突出し、プール外側に駐車した車両から直接機材をリフトアップ可能に組み立てられている。
門型クレーン（５４）は浮体の資材および治工具類の搬入搬出に使用すると共に、加工作業において加工物の吊り上げ転回突き合わせおよび溶接接着等の加工物のすべてのプール内の移動に極めて多用途に使用可能である。

図２８（ａ）ないし（ｃ）にコンクリート製浮体の建造方法について詳述する。
コンクリートもＦＲＰと同様に経年変化の極めて少ない素材であり、メンテナンスは殆ど不要である。
図２８（ａ）は側断面図でプール型基礎内にアンカーポールをポール穴に挿入し、浮体の四方側面に型枠（５８）を立接すると共に、発泡スチロールまたは中空木箱による浮力体（８４）を組み込み鉄筋（８８）により固定したものである。
コンクリートの中に浮力体を内蔵することにより、コンクリートの見かけ比重を下げ浮体を大きな浮力を備えた軽量コンクリートとするためである。
（ａ）では図示しないがコンクリートポンプ車からホース（８５）を介して生コンクリートを型枠内に充填中である。
（ｂ）は鉄筋を省略したプール型基礎のコーナー部側断面図であり、（ｃ）はその平面図である。

型枠（５８）は垂直壁のみを立接しあて板（８６）と間隙ブロック（５７）を介してプール側壁（１５）に当接固定されている。
浮体底部に設ける型枠は省略しその代替として浸透防止シートを敷設してありプール底面とコンクリート製浮体の接着を防止してある。
充填された生コンクリートがやがて硬化すると、間隙ブロックを矢印の如くハンマー等で叩き上げて取り外し次ぎにあて板および型枠を剥離してプール外に搬出する。
浮体底面の浸透防止シートはそのままで浮体と共に半永久使用するが、浮体底面と固着することはなく高潮浸水来襲時に浸水が浮体底面に浸透しプール内水位が上昇すれば浮体は遅滞なく浮上する。
浸透防止シートは必ずしも可撓性シートでなくても板材でも良く、要は生コンクリートが下のプール底面と接着せず側面の型枠方向に流れ出さないものであれば良い。
この軽量コンクリート製浮体は上部建家の耐用年数以上の半永久的耐久力があり、浮体底部の型枠が安価な素材で充足し建造方法も極めて簡単でコスト的にも有利である。

本発明は津波災害に対する避難設備であり、近い将来南海地震や東南海地震が発生することが予測されており極めて関心の高いテーマである。
また台風による高潮水害は殆ど毎年各地で発生しており、この高潮水害に対応する手段として本発明は極めて有効である。
技術的に完成した装備を提供することにより建設業界及び造船業界にも産業上大きな利用の可能性がある。
２００４年１２月末のインド洋沿岸地域を襲った大津波は、数時間の内に十数万人の尊い人命を奪い海洋性リゾートを楽しむ人達に大打撃を与えた。

大津波に対する何らかの絶対信頼出来る救難施設が完成するまでは、多くの観光客は海岸リゾートに足を向けなくなるであろう。
本発明はその安全性に対する効果が証明され衆知されることにより、この海洋性リゾート産業と臨海地域に居住する多くの人達に安全な生活を保証する大きな糧となる可能性がある。
また本発明は一般の居住用建築物や大型のホテルに適用し、高潮被害の発生しやすい海岸低地に建築することにより、その効果が証明されれば建設産業及び住宅産業界に膨大な利用の可能性がある。

（ａ）は本発明側断面図。（ｂ）は同上平面図。（ｃ）は高潮浸水来襲時の本発明側断面図。（ａ）は組み立て中の本発明側断面図。（ｂ）は同上平面図。（ｃ）は（ｂ）の右側から見た側断面図。（ａ）は完成時の本発明側断面図。（ｂ）は同上平面図浮体（１）浮上テスト中の側断面図。プール形基礎（７）から排水後浮体底面塗装作業前の側断面図。浮体（１）をジャッキリフト（８）により上昇させる側断面図。上記作業後架台（４４）を取り外すため給水する側断面図。上記作業後プール形基礎（７）から排水する側断面図。台板（３２）を井形形状に基礎底面に敷き、その上に板材（１９）を並べる鳥瞰図。（ａ）は浮体隅部の溶接部（３７）を示す鳥瞰図。（ｂ）は浮体底部の板材（１９）の溶接部（３７）を示す側断面図。。浮体隅部のＦＲＰ板（４６）を使用してパッチシート（４７）によって接合する鳥瞰図。ＦＲＰ板を使用してパッチシート（４７）によりアンカーポール（２）を取り付ける側断面図。（ａ）は新たな構造のアンカーポール（２）の伸長中側断面図。（ｂ）は同上平常時の側断面図。（ａ）および（ｃ）は新たな構造のアンカーポール（２）の伸長中側断面図。（ｂ）および（ｄ）は同上平常時の側断面図。（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）はすべて荷重台（１１）と架台（４４）の例示鳥瞰図。高潮浸水時の浮体浮上状態の側断面図。（ａ）および（ｃ）はプール底面（６１）に流水勾配を設けた実施例の側断面図。（ｂ）は同上平面図。浮体底面に一体的に台座（５）を設けたもので、（ａ）および（ｃ）は側断面図。（ｂ）は同上平面図で（ｄ）は台座の鳥瞰図。プール底面に一体的に台座（５）を設けたもので、（ａ）および（ｃ）は側断面図。（ｂ）は同上平面図。（ａ）はプール内で型枠（５８）を使用してＦＲＰ製浮体を製作するコーナー部側断面図。（ｂ）は同上平面図。同上鳥瞰図。（ｂ）はＦＲＰ製浮体内に鞘部材（２３）および荷重台（１１）を配置し、壁面型補強材（６２）を内設する鳥瞰図。（ａ）は上記浮体の上部に配置する鉄板製甲板の鳥瞰図。ＦＲＰ製浮体内に配置する荷重台（１１）隔壁（６３）と浮体側面を連結する構造を示す平面図。同上鳥瞰図。甲板（２８）と壁面型構造材（６２）および荷重台（１１）を溶接により連結する鳥瞰図。（ａ）（ｂ）共に同上甲板を浮体内に組み立てて完成した浸水浮上建築物（１０）の側断面図。プール側壁上面（８０）をレールとして使用した門型クレーンの鳥瞰図。軽量コンクリート製浮体の実施例で（ａ）は型枠内に生コンクリートを充填中の側断面図。（ｂ）はプール型基礎コーナー部の側断面図であり、（ｃ）はその平面図。

符号の説明

１…浮体
２…アンカーポール
３…ポール穴
４…基礎
５…台座
６…メンテ通路
７…プール型基礎
８…ジャッキリフト
９…地面
１０…浸水浮上建築物
１１…荷重台
１２…開口部
１３…雨水カバ
１４…水面線
１５…側壁
１６…導水路
１７…浮体底板
１８…底面
１９…板材
２０…建家
２１…開閉扉
２２…駆動装置
２３…鞘部材
２４…係止部材
２５…帯鉄
２６…ストッパ
２７…開口
２８…甲板
２９…突条
３０…喫水線
３１…浮体側板
３２…台板
３３…トロリー台車
３４…門形
３５…Ｉビーム
３６…帯鉄
３７…溶接部
３８…フレーム
３９…隔壁
４０…通路穴
４１…水タンク
４２…土台
４３…給排水タンク
４４…架台
４５…排水ポンプ
４６…ＦＲＰ板
４７…パッチシート
４８…中鞘
４９…先端ポール
５０…蓋
５１…鋼管部
５２…フレーム
５３…浮体側板
５４…クレーン
５５…ホイスト
５６…ウレタン芯材
５７…間隙ブロック
５８…型枠
５９…ＦＲＰ積層板
６０…浸透防止シート
６１…プール底面
６２…壁面型補強材
６３…隔壁
６４…通路穴
６５…鉄板
６６…樹脂接合部
６７…連結片
６８…犬走り
６９…ＳＵＳ板
７０…溶接部
７１…内フランジ部
７２…ＦＲＰフレーム
７３…マンホール
７４…側面
７５…フランジ部
７６…突き合わせ部
７７…排水溝
７８…排水ピット
７９…水面
８０…側壁上面
８１…突出部
８２…円柱木型
８３…ハンドル
８４…浮力体
８５…ホース
８６…あて板
８７…生コンクリート
８８…鉄筋

Claims

建築物を上に固定している浮体と、この浮体を上に載せる底面の外周部に側壁と設けている容器構造のプール型基礎と、該浮体をプール型基礎に連結するアンカーポールを有するアンカー装置とを備え、
該プール型基礎に水を侵入させない状態で、該浮体を基礎の上に載せて基礎で重量を支えると共に、該プール型基礎に水を侵入させる状態では、プール型基礎に侵入する水の浮力で浮体を鉛直上方に浮上させ、該アンカー装置でもって、侵入する流水による水平方向の流動を阻止するように構成したことを特徴とする浸水浮上建築物。
前記プール型基礎底面が排水ピットに向かって下り排水勾配の排水溝を設けたことを特徴とする請求項１記載の浸水浮上建築物。
アンカー装置が、浮体に連結してなるアンカーポールと、このアンカーポールを連結するプール型基礎に設けている係止部材とを備え、係止部材によりアンカーポールを浮体とプール型基礎に連結していることを特徴とする請求項１記載の浸水浮上建築物。
浮体がアンカーポールを挿入する鞘部材を備え、この鞘部材にアンカーポールを挿入して、アンカーポールが鉛直方向に鞘部材の中を摺動スライドするように構成したことを特徴とする請求項１記載の浸水浮上建築物。
前記プール型基礎を構築しその基礎底面上に浮体底面および側面の型枠を組み立て、その型枠内に少なくとも底面および側面がＦＲＰ素材にてなる浮体を加工成型し、少なくとも浮体底面の型枠を離形せず浮体と一体の状態で使用するように構成したことを特徴とする請求項１記載の浸水浮上建築物の施工方法。
前記プール型基礎を構築しその基礎底面上に浮体底面および側面の型枠を組み立て、その型枠内に軽量コンクリート素材にてなる浮体を加工成型し、少なくとも浮体底面の型枠を離形せず浮体と一体の状態で使用するように構成したことを特徴とする請求項１記載の浸水浮上建築物の施工方法。
前記浮体底面および側面を板材にて製作すると共に、その板材の接合を浮体内側からの加工作業により施工する様に構成したことを特徴とする請求項１記載の浸水浮上建築物の施工方法。