JP2014136939A - フロート式建築物 - Google Patents

Abstract

【課題】 地震による津波発生時にフロートの浮上に関する作業を行うことなく、浮力により上方へと浮上させることができるフロート式建築物を提供する。
【解決手段】地表面上に少なくとも上端面が露呈するよう構築される床版と、前記床版上に基台を設置して間隙を形成するとともに、前記基台に対して分離可能であって、水面上に浮遊することが可能なフロート機能を備える建築物と、前記建築物を包囲するようにして前記床版に立設され、最高想定津波高さの略半分以上の高さ寸法を有するとともに、開口孔が形成される外周壁とを備えてなることを特徴とするフロート式建築物、又は前記床版と前記建築物との間隙の寸法は、前記外周壁に形成される前記開口孔の内形寸法と少なくとも略同等とされるフロート式建築物。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地震に伴う津波発生時に浮力を利用して浮上するフロート式建築物に関するものである。

我が国は、世界でも有数の地震国である上、島国であることから、地震に伴って発生する津波による被害も少なくなく、２０１１年３月、我が国は東北地方太平洋沖地震及びこれに伴って発生した津波等（東日本大震災）により甚大な被害がもたらされた。従来より、これらを回避する方策は重要視されているが、東日本大震災以降、特に津波に対する方策が重要視されるようになっている。

例えば、地中に設置されて上方を開口するように側壁および底面を備え、津波浸水の流入口を開口している容器構造のプール型基礎の内部に、上方側に建築物が建築される台船型のフロートを収容するとともに、フロートとプール型基礎の間に、フロートが上下方向のみに可動自在で水平方向に移動しないアンカー装置を設けるフロート式建築物が公知である（特許文献１参照）。

上記構造におけるフロート式建築物において、地震が発生すると、その揺れは、まずプール型基礎に伝わりフロートへと順に伝達される。そして、地震に伴い津波が発生した場合には、プール型基礎内に連通した流入口から津波が流入し、プール型基礎内に浸水してフロートが浮上する。このとき、アンカー装置によりフロートにおける水平方向の流動が阻止され、鉛直方向に浮上するものである。そして、津波が過ぎ去った後にプール型基礎内の水を排水すれば、フロートはプール型基礎の側壁に沿って鉛直下方に降下し、元の位置に安置されるものである。

特開２００７−１９２００７号

しかしながら、上記構造においては、プール型基礎を地中に設置する為に掘削作業が必要となり、その作業にコストを要してしまうものである。すなわち、プール型基礎内に収容されるフロートは、当該プール型基礎上に単に載置されるものである為、その施工においては、架台及びジャッキ等を用いた上でフロートを建設しなければならない。また、フロートの完成後の架台及びジャッキ等の撤去においては、フロートを水上に浮上させた状態で行う必要がある為、これらの作業にコスト及び時間を要してしまうものである。

また、プール型基礎内に連通した流入口の開閉扉は、津波警報等の後に手動又は電動で作動させる為、メンテナンスが極めて重要であるものの、地震の発生時期については予測が極めて困難であり、数十年又は数百年に一度起こるか否かの大災害に対して、当該メンテナンスが煩雑なものとなる虞がある。

更に、津波警報等の後におけるプール型基礎の開閉扉の作動においては、避難する者等がパニックになることも想定され、作業者が迅速に作業を行うことができない虞もある。

そこで、本発明はこのような問題点を解決するものであって、地震による津波発生時にフロートの浮上に関する作業を行うことなく、浮力により上方へと浮上させることができるフロート式建築物を提供することを課題とする。

前記問題点を解決するために、本発明の請求項１に記載のフロート式建築物は、地表面上に少なくとも上端面が露呈するよう構築される床版と、前記床版上に基台を設置して間隙を形成するとともに、前記基台に対して分離可能であって、水面上に浮遊することが可能なフロート機能を備える建築物と、前記建築物を包囲するようにして前記床版に立設され、最高想定津波高さの略半分以上の高さ寸法を有するとともに、開口孔が形成される外周壁とを備えてなることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載のフロート式建築物は、請求項１に記載のフロート式建築物において、前記床版と前記建築物との間隙の寸法は、前記外周壁に形成される前記開口孔の内形寸法と少なくとも略同等とされるものである。

また、本発明の請求項３に記載のフロート式建築物は、請求項１又は請求項２に記載のフロート式建築物において、前記外周壁は、環状に立設されるものである。

また、本発明の請求項４に記載のフロート式建築物は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフロート式建築物において、前記建築物は下方側にフロートを備えてなり、前記外周壁の高さは、前記フロートの高さと略同等に設定されるものである。

また、本発明の請求項５に記載のフロート式建築物は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のフロート式建築物において、前記基台は、免震構造体からなるものである。

本発明のフロート式建築物では、津波によりフロート機能を備える建築物がその浮力で浮上する構造としたことから、フロートの浮上に関する作業を行う必要がなくなる。これにより、浮上に関する特別な駆動機構等を設ける必要がなく、設備コストやメンテナンスコストを低減することができる。

本発明の実施例におけるフロート式建築物の部分断面斜視図である。 本発明の実施例におけるフロート式建築物の外周壁を環状とした斜視図である。 本発明の実施例におけるフロート式建築物の建築物が上昇した状態の部分断面斜視図である。

以下、本発明の実施の形態におけるフロート式建築物を図面に基づいて説明する。

本発明に係るフロート式建築物は、図１に示すように、地表面Ｇ上から床版１を介して上方に設置されるものである。図１は、本発明に係るフロート式建築物の部分断面斜視図である。

フロート式建築物は、主に、地表面Ｇ上に少なくとも上端面が露呈するよう構築される床版１と、床版１上に間隙を有して設置され、水面Ｗ上に浮遊することが可能なフロート機能を備える建築物２と、建築物２を包囲するようにして床版１に立設され、最高想定津波高さの略半分以上の高さ寸法を有するとともに、開口孔４が形成される外周壁３とを備えるものである。

床版１は、フロート式建築物を建造する所定の地表面Ｇに構築される。この際、地表面Ｇより上方に床版１の少なくとも上端面が露呈するよう構築されていれば、下端面が地中Ｇ１に構築されていてもよいものである。当該床版１の上端面は、雨水等の水はけ、後述の階段、スロープ等の長さを考慮して、例えば地表面Ｇより１０ｃｍから５０ｃｍ程度の上方位置に設けられる。図１に示すようにして、例えば略四角形状に構築される。

また、床版１は、鉄筋コンクリート等で形成され、床版１の上端面には排水の為の勾配を設けることが望ましい。当該勾配は、床版１の略中央部から両端部にかけて設けてもよいし、一端部から他端部にかけて設けてもよく、これに限られるものではない。

更に、床版１が構築される箇所の地中Ｇ１には、その土地の地盤状況に適した基礎構造が構築される。例えば、地中Ｇ１には、床版１を支持する為の複数の杭（図示しない）が設けられる。当該杭は、例えば鋼管杭等から構成され、その本数は特に限定されることなく、床版１、建築物２及び外周壁３の面積、重量等の構造計算に応じて適宜の本数が設けられる。また、床版１が構築される箇所が安定した地盤である場合には、杭を設けなくてもよい。

建築物２は、台船構造からなるフロート機能を備えて建造されるものである。当該建築物２は、戸建て、マンション等の住居を主とするものに限られず、宿泊施設、公的施設等のようなものであってもよいし、避難所等の一時的に避難するものであってもよく、特に限定されるものではない。建築物２のフロート機能は、水面Ｗ上に上昇させることができるだけの浮力が得られるものであればよく、その構成は特に限定されるものではない。

例えば、３階建ての建築物２において、通常時には各階を住居スペースとして使用し、地震による津波発生時には１階部分又は１階、２階部分の開口扉等を密閉して、１階部分又は１階、２階部分をフロートとして機能させる。その他、フロート内部を倉庫機能、駐車場等として使用することもできる。また、地表面Ｇから建築物２へと繋がる階段、スロープ等を別途設けることもできる。更には、建築物２の下方側にフロートを設ける等して、建築物２とフロートとを分離させてもよいものである。

外周壁３は、建築物２の浮上の際、建築物２の浮流を抑制するものである。本実施例においては、外周壁３は、建築物２を包囲するものである。当該外周壁３は、床版１上の例えば周縁部に設けられ、その地域における津波の最高想定高さの略半分の高さ以上の寸法を有してなり、津波が流入するように適宜箇所に開口孔４が設けられる。

例えば、内閣府における資料「南海トラフの巨大地震モデル検討会」においては、高知県土佐清水市、同県黒潮町の津波の最高想定高さが３４ｍとされているので、外周壁３の高さを少なくとも１７ｍ程度とする。

より具体的には、建築物２におけるフロートの浮力及び当該フロートの高さ、フロートの重量等の数値から、浮上時におけるフロートの高さに対する水面高さを算出する。当該算出値がフロートの沈み深さとなる。そして、フロートの沈み代をある程度考慮したとき、外周壁３の高さは、（その地域における津波の最高想定高さ）−（フロートの沈み深さ）＋（フロートの沈み代）より大きくなるよう設定される。また、フロートの高さと外周壁３の高さを略同等とすることで、外観上の美観を奏するとともに、必要以上の高さを設けることがないのでコストの削減につながる。外周壁３を設けることにより、津波時に流される船や建築物等による衝撃によって、建築物２が損傷するのを防止することができる。

また、外周壁３は、床版１及び建築物２を包囲するものであればよい趣旨で、例えば、図２に示すように四角形状に立設して設けてもよいし、環状に立設して設けてもよく、これに限られるものではない。また、建築物２と外周壁３との間隙は、後述する基台５のメンテナンスを行う際、作業者が移動することができる程度の間隙を有していればよいものである。例えば、当該間隙は５０ｃｍから１００ｃｍ程度とされる。更に、外周壁３は、津波時に流される船や建築物等による衝撃に耐え得る構造であって、開口孔４の開口率もこれに準ずるものであれば、特に限定されるものではない。

また、建築物２は、床版１との間に複数の基台５を設けて間隙を有した状態で設置される。当該間隙は、外周壁３における開口孔４の内形寸法と少なくとも略同等の寸法とされる。これにより、津波によって開口孔４から浮遊物が侵入した場合であっても、津波が過ぎ去った後に、床版１上に残存される浮遊物によって建築物２が元の位置に安置されるのを妨げないようにすることができる。

当該基台５は、例えば、所定形状の土台や地震による建築物２への揺動を低減する免震構造体等が設置される。当該免震構造体には、例えば積層ゴム、すべり支承、転がり支承等のアイソレータ、鋼材、鉛等のダンパー等を採用することができる。

そして、基台５は一端が床版１に設置され、他端が建築物２を支持する。すなわち、建築物２は基台５の上に載置された状態となる。これにより、建築物２は、基台５に対して分離可能となる。また、床版１と建築物２との間隙は、作業者が例えば免震構造体のメンテナンスを行うことができる程度の間隙を有していればよいものである。例えば、当該間隙は５０ｃｍから１００ｃｍ程度とされる。更に、基台５の設置数は特に限定されることなく、建築物２の面積、重量等に応じて適宜の個数が設けられる。

このようにして構成されるフロート式建築物は、通常時においては、建築物２を住居等の夫々の主とした目的のもとで使用することができる。また、地震発生に伴い津波が押し寄せてきた場合であっても、避難所として使用することができる。その際、建築物２が床版１を介して地表面Ｇに近い位置に設置されるので、高齢者や子供等であっても迅速に避難することができる。これにより、従来問題であった高所に到達するまでに津波にのまれてしまうという危険性を回避することができる。

そして、避難者が避難した状態で津波が押し寄せてくると、図３に示すように、建築物２におけるフロート機能の浮力によって、水面Ｗ上に浮上する。当該浮上状態において、建築物２は外周壁３内にて津波により揺動しながら上昇することになるが、外周壁３がガイドとして作用するので、水面Ｗ上を浮流することなく安定した状態で浮上することができる。

このようにして、建築物２がフロート機能にて浮上することで、建築物２は津波による被害を受けることがない上、避難者が津波にさらわれることもなく安全である。また、外周壁３に開口孔４を設け、当該開口孔４から流入する津波によって浮上する構造としたことから、特別な駆動機構等を設ける必要がなく、設備コストやメンテナンスコストを低減することができる。

そして、津波が過ぎ去った後には、水面Ｗの低下に伴い、建築物２が降下する。このとき、外周壁３がガイドとして作用するので、安定した状態で降下することができる。また、本発明に係るフロート式建築物は、地表面Ｇ上に設置されることから、従来法のように排水作業を行うことなく、津波が過ぎ去った水面Ｗの低下と同時に降下させることができる。

以上、説明した本発明に係るフロート式建築物によれば、地震発生時に津波により建築物２がフロートの浮力で浮上する構造としたことから、当該浮上に関する作業を行う必要がなくなる。

また、床版１、外周壁３、開口孔４、基台５の形状、寸法、材質等を適宜変更して実施することが可能である。また、一部構成を省略することができるし、一部抽出した構成とすることができるのは勿論である。

１ 床版
２ 建築物
３ 外周壁
４ 開口孔
５ 基台
Ｇ 地表面
Ｇ１ 地中
Ｗ 水面

Claims (5)

1. 地表面上に少なくとも上端面が露呈するよう構築される床版と、
   前記床版上に基台を設置して間隙を形成するとともに、前記基台に対して分離可能であって、水面上に浮遊することが可能なフロート機能を備える建築物と、
   前記建築物を包囲するようにして前記床版に立設され、最高想定津波高さの略半分以上の高さ寸法を有するとともに、開口孔が形成される外周壁と、
   を備えてなることを特徴とするフロート式建築物。
2. 前記床版と前記建築物との間隙の寸法は、前記外周壁に形成される前記開口孔の内形寸法と少なくとも略同等とされる請求項１に記載のフロート式建築物。
3. 前記外周壁は、環状に立設される請求項１又は請求項２項に記載のフロート式建築物。
4. 前記建築物は下方側にフロートを備えてなり、前記外周壁の高さは、前記フロートの高さと略同等に設定される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフロート式建築物。
5. 前記基台は、免震構造体からなる請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のフロート式建築物。

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