JP2014202063A - 津波対応浮上式小部屋（中央重り式） - Google Patents

Abstract

【課題】 大津波発生時において、高齢者や子供等であっても容易に短時間で避難する事ができ、簡単な構造で安価な浮上式小部屋を提供することを課題とする。【解決手段】 地盤に構築した基礎構造体の上部に、周囲を鋼板で囲い内部に発泡ポリスチレンフォームを嵌め込んだ浮力室を載せ、その浮力室の上部に浮力室と一体となるように平屋住宅を構築し、大津波が押し寄せた際に、浮力室と一体となるように構築した平屋住宅を、概ね水平状態を保った状態で浮上させ、平屋住宅の船外機用外開きドアの室内側に船外機を横向きに設置し、浮力室と一体となるように構築した平屋住宅が大津波の上に浮き上がった後、船外機用外開きドアを開けてドアを固定し、ドアに設置した船外機を下部の取付金具に移設して稼動させ水面を自走する浮上式小部屋を提供する。【選択図】図４

Description

この発明は、平常時には人が住居として活用し、大地震による大津波発生時には、大津波の水の勢いで浮上式小部屋が概ね水平状態を保った状態で水面に浮上し、浮上式小部屋に取付けた船外機を稼動させて安全に避難するための浮上式小部屋の構造に関するものである。

平成２３年３月１１日に発生した東日本大震災と、それに伴って発生した大津波により亡くなった死者と行方不明者の合計は２万人以上にも及び、今後も、東海トラフ地震等の大地震や大津波が発生するおそれのある事が指摘されており、災害時に自ら救命するための対策を準備しておく事が不可欠になっている。

大地震が発生した際、津波災害に遭遇しないためには、いち早く安全な高台等に避難することが必要であるが、震源地が近い時や、高台の無い沿岸部で生活している人にとっては高いビルや高台等へ避難する時間的余裕がなく、特に、高齢者など足腰が弱い人の場合には、大地震発生から大津波が到達するまでの短時間の間に、ビル等の長い階段を上って高い位置にある屋上へと避難するのは非常に大変な事であり、また、車で避難する場合には交通渋滞等により避難場所までの移動が困難な状況となり、避難途中に津波に巻き込まれて死亡する危険性が高かった。

さらに、昨年８月に示された南海トラフ巨大地震の被害想定では、死者は最大３２万人、建物全壊は２３８万棟と見込まれた事から、鉄骨構造で十数メートルの高さのタワー型避難台の建築も提案されている。しかし高齢者などが短時間の内に十数メートルの高さの階段を登ることが出来るかどうか疑問も残ると共に、津波の高さが十数メートル以内であるかどうかの保証も無いため、普及する段階まで至っていない。

このような実情に鑑みて、津波発生時において短時間で避難できる簡易なシェルターが、例えば特許文献１で提案されている。これは家屋に対して一体に付設されて該家屋からの出入が可能なシェルターであって、大津波来襲時において家屋からシェルターを分離させるための分離手段と、家屋から分離させたシェルターを密閉する密閉手段とを具備し、家屋から分離させた状態において水に浮くシェルターであった。

しかしながら、特許文献１は、家屋全体が高波に飲み込まれてしまうと、シェルターも家屋に押しつぶされて水面に浮上する事ができない恐れがあると共に、シェルター自体が水面に対して水平を保って上昇出来ない可能性があり、シェルターが大津波に飲み込まれて横転したり転覆したりして避難者が負傷する恐れがあるため、津波避難用のシェルターとしては問題が残った。

さらに、例えば特許文献２では、建物の屋根部が密閉空間を有するシェルターで形成され、該シェルターが居住部の上方に配置された構造で、上部を屋根形状に形成すると共に、下部を略船底形状に形成した密閉可能なシェルターで、居住部とシェルターとが取付手段を介して固定され一体化しているシェルターであった。

しかしながら、特許文献２は、密閉空間を有するシェルターのため、平常時に居住空間として使用するには、採光、通風の面で問題が残ると共に、大きな津波が押し寄せて来た際には、シェルターが大津波に巻き込まれ、シェルターが横転したり転覆してしまう危険性があった。

さらに、地中固定された支柱に連結した油圧シリンダーの駆動により避難タワーを昇降させる技術が、例えば特許文献３で提案されているが、昇降可能の高さを超えた大津波が押し寄せてきた場合の対策としては不十分であった。

特開２００７−２７７９９８ 特開２０１２−２３３３０６ 特開２００６−１１２０８８

本発明は、上記した従来技術の問題点を解決すべくなされたもので、大津波発生時において高齢者や子供等であっても容易に短時間で避難する事ができ、逃げ遅れて大津波に巻き込まれる危険性を解消する事ができ、簡単な構造で安価に構築する事ができる浮上式小部屋を提供することを課題とする。

さらに、本発明の浮上式小部屋を大津波の避難用として使用する事は極めて稀であり、そのため、平常時においては、一般的な住宅と同様に生活するための小部屋として活用する事を前提とし、大津波に遭遇した場合でも横転したり転覆すること無く、概ね水平状態を保った状態で浮上し、どのような高い大津波にも対応できる避難所を提供することを課題とする。

さらに、平成２３年３月１１日に発生した東日本大震災で問題となった、津波が海岸から沖合に向かって進行する引き波により、浮上式小部屋が沖合いまで流された場合も、自力で陸地まで戻ることを可能とする浮上式小部屋を提供することを課題とする。

かかる課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、地盤に構築した基礎構造体の上部に、周囲を鋼板で囲い床部を面格子状に鋼板で塞ぎ、内部に発泡ポリスチレンフォームを嵌め込んだ浮力室を載せ、その浮力室の上部に浮力室と一体となるように平屋住宅を構築し、大津波が押し寄せた際、浮力室と一体となるように構築した平屋住宅を、概ね水平状態を保った状態で水面に浮上させ、船外機用外開きドアを開けてドアを固定し、船外機用外開きドアの室内側に横向きに設置した船外機を下げて稼動させ、平屋住宅を自走させた事を特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構造に加え、地盤に構築した基礎構造体の中央に鋼鉄製の重りを配置し、重りに取付けた吊り金具に４本の鎖を取付け、浮上室の下部四隅に取付けた鎖固定金物と４本の鎖をそれぞれ結合した事を特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１と２に記載の構造に加え、船外機用外開きドアの室内側に、船外機をドアに対して横方向に設置するための取付金具を上下２ヵ所に設置し、上部の取付金具に船外機を設置し、浮力室と一体となるように構築した平屋住宅が大津波の上に浮き上がった後、ドアを９０度開口して固定すると共に、船外機を下部の取付金具に移設して駆動させ、船外機の操作レバーを操作し、浮力室と一体となるように構築した平屋住宅の進行方向を変えた事を特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、地盤に構築した基礎構造体の上部に、周囲を鋼板で囲い床部を面格子状に鋼板で塞ぎ、内部に発泡ポリスチレンフォームを嵌め込んだ浮力室を載せ、その浮力室の上部に浮力室と一体となるように平屋住宅を構築し、大津波が押し寄せた際、浮力室と一体となるように構築した平屋住宅を、概ね水平状態を保った状態で水面に浮上させ、船外機用外開きドアを開けてドアを固定し、船外機用外開きドアの室内側に横向きに設置した船外機を下げて稼動させ、平屋住宅を自走させた事により、平常時には平屋住宅を居室として活用し、大津波が押し寄せて来た際には安全に避難するための救命住宅としての役目を果たし、水中に長時間入れても表面に水が付着するだけで、吸水量が非常にわずかな発泡ポリスチレンフォームを鋼板で囲い、平屋住宅を水面上に浮かせるための浮力材として活用したため、簡単な構造と安価な費用で、安全性の高い津波対応浮上式小部屋を建築する事が可能となった。

請求項２に記載の発明によれば、地盤に構築した基礎構造体の中央に鋼鉄製の重りを配置し、重りに取付けた吊り金具に４本の鎖を取付け、浮上室の下部四隅に取付けた鎖固定金物と４本の鎖をそれぞれ結合した事により、大津波により平屋住宅の一端が、船が大波を乗り越える時のように、持ち上がるような状態になった場合においても、発泡ポリスチレンフォームを詰めた浮力室の浮力により、平屋住宅が大津波の水面に持ち上げられると同時に、地盤に構築した基礎構造体の中央に鋼鉄製の重りを配置し、重りに取付けた吊り金具に４本の鎖を取付け、浮上室の下部四隅に取付けた鎖固定金物と４本の鎖をそれぞれ結合した事により、大津波により平屋住宅の一端だけが持ち上げられるような状態になった場合でも、持ち上げよとする場所の近くの鎖が重りを強く引っ張る事により、平屋住宅の一端だけが持ち上げられる事なく、平屋住宅が、概ね水平状態を保った状態でスムーズに上昇するため、平屋住宅が横転したり転覆する危険性が無くなった。

請求項３に記載の発明によれば、船外機用外開きドアの室内側に、船外機をドアに対して横方向に設置するための取付金具を上下２ヵ所に設置し、上部の取付金具に船外機を設置し、浮力室と一体となるように構築した平屋住宅が大津波の上に浮き上がった後、ドアを９０度開口して固定すると共に、船外機を下部の取付金具に移設して駆動させ、船外機の操作レバーを操作し、浮力室と一体となるように構築した平屋住宅の進行方向を変えた事により、非常事で気持ちが動転しているような状態においても船外機を容易に操作する事が出来るようになり、安全に避難する事が可能となった。

以下、この発明の実施の形態について説明する。

図１乃至図６には、この発明の実施の形態を示す。

図１と図２は、本発明の津波対応浮上式小部屋の、基礎部２５と浮力室１１と平屋住宅１を立体図で示すと共に、図１では浮力室１１を部品の分解図で示し、図２では浮力室１１を組立図で示す。地盤に基礎部２５の基礎構造体１７、１８、１９、２１を構築し、基礎構造体１７、１８、１９、２１の中央部の地盤には、直方体に形成した鋼鉄製の重り２３を配置し、重り２３の上面中央部に、鎖２４を取付ける部分が丸形状でアンカーボルトの形状をした一本の吊り金具２２を取付け、上部には四隅に四角鋼材の支柱１０を配置し、支柱１０の下側角部には鎖固定金具１３（アイボルト）が取付けられ、鎖固定金具１３には同じ長さの鎖２４が取付けられ、支柱１０の、隣り合う側面の上下部分を、互いに角形鋼管で形成した上部梁１６と下部梁１５で溶接して接合し、底面は面格子状になるように下部梁１５に対して平鋼材を溶接して床梁１４を形成し、浮力室１１の周囲の骨格（上部梁１６、下部梁１５）の外側の側面に平板状の鋼板１２を溶接して取付け、このように構成した枡形状をした浮力室１１の内側に直方体の形状をした発泡ポリスチレンフォーム９（４枚の発泡ポリスチレンフォームを並べて一枚の発泡ポリスチレンフォーム９となるように構成した）を嵌め込み、浮力室１１の上部に浮力室１１と一体となるように平屋住宅１を構築し、平屋住宅１には出入口ドア６を取付け、室外から出入口ドア６を開けて入室出来るように、出入口ドア６の室外側には地盤に固定した階段２０を配置する。

浮力室１１に発泡ポリスチレンフォーム９を使う理由は、軽くて丈夫で、加工が簡単で、水中に長時間つけても表面に水が付着するだけで、吸水量は非常にわずかで、水中に侵漬しても膨潤したり、軟化、変形、変質したりすることが無く、硬質ウレタンフォームに比べ吸水量が概ね３分の１で、水を吸収しにくい性質を有するため、本発明の浮力材としては最適であり、建築する平屋住宅１の大きさ（述べ床面積）と重量に対して、浮力室１１の容積を変化させ、発泡ポリスチレンフォーム９の嵌め込み量を増減させる事により容易に対応する事が出来る。このように構成した事により、大津波が押し寄せて来た場合でも、浮力室１１の中に嵌め込んだ発泡ポリスチレンフォーム９の浮力により、平屋住宅１を大津波の水面に浮上させる事が可能となった。

さらに、平屋住宅１は、一般的な在来工法住宅、ツーバイフォー住宅、軽量鉄骨住宅で作られ、浮力室１１と平屋住宅１は、浮力室１１の支柱１０と上部梁１６に溶接されたボルト（図示せず）を平屋住宅１の土台（図示せず）にナット（図示せず）で固定する事により、浮力室１１と平屋住宅１が一体となり、壁の内部には断熱材を使用し、床にはフローリングを施工し、日常生活を快適に過ごす事が出来るように平屋住宅１は建築される。さらに、平屋住宅１の内部には、冬季に避難する際に必要な人体を寒さから守るため、少なくとも「４人分の保温シート」「懐中電灯付手回しラジオ」「笛」と、平屋住宅１の内部に侵入した水を汲み出したり、大小便にも利用する事ができる「排水具」と、平屋住宅１を安全な場所に避難させるための「鉤付オール」と、平屋住宅１を係留させるための「ロープ」が装備される。

図３は、図１と図２で説明した重り２３の吊り金具２２に、支柱１０の下側角部の鎖固定金具１３に取付けた４本の鎖２４を取付けると共に、基礎構造体１７、１８、１９、２１の上部に浮力室１１を載せ、その浮力室１１の上部に浮力室１１と一体となるように平屋住宅１を構築した状態を立体図で示す。

図４は、図３で説明した、浮力室１１の上部に浮力室１１と一体となるように構築した平屋住宅１が大津波により持ち上げられた事により、浮力室１１が水面３０の下に沈み込み、平屋住宅１が大津波の水面３０に浮き上がった状態を立体図で示す。

大地震に遭遇した際には、いち早く、本発明の津波対応浮上式小部屋に避難し出入口ドア６を閉めれば、万一、最初の大津波が押し寄せて来た際、平屋住宅１の一端が、船が大波を乗り越える時のように、持ち上がるような状態になった場合においても、発泡ポリスチレンフォーム９を嵌め込んだ浮力室１１の浮力により、平屋住宅１が大津波の上に持ち上げられると同時に、地盤に構築した基礎構造体の中央に鋼鉄製の重り２３を配置し、重り２３に取付けた吊り金具２２に、同じ長さの４本の鎖２４を取付け、浮上室１１の下部四隅に取付けた鎖固定金物１３と４本の鎖２４をそれぞれ結合した事により、大波により平屋住宅１が持ち上げられるような事態に陥った場合、重り２３が平屋住宅１の床中央の真下に位置するため、平屋住宅１が大津波の水面に浮かび上がろうとする場合、重り２３も鎖２４に引っ張られ、平屋住宅１の重心が床中央の真下に移り、平屋住宅１の重心が低くなるため、平屋住宅１の揺れが減少すると共に、最初の大波で、平屋住宅１の一端だけが持ち上げられる様な事態に陥っても、大波が持ち上げようとする浮力室１１の場所の近くに取付けた鎖２４が重り２３を強く引っ張る事により、平屋住宅１の一端だけが持ち上がる様な事が無くなり、平屋住宅１が、概ね水平状態を保った状態でスムーズに上昇する事により、平屋住宅１が横転したり転覆する危険性が無くなる。なお、重り２３に取付ける鎖２４の長さは、平屋住宅１が水面３０に浮かんだ状態において、重り２３が浮力室１１の下部１〜２メートルの位置に沈むような長さとする。

このように平屋住宅１の下部に発泡ポリスチレンフォーム９を嵌め込んだ浮力室１１を配置し浮力室１１を鋼板１２で囲った事により、平屋住宅１が大津波の水面を流されている最中に、平屋住宅１が自動車や電柱や建物等に接触した場合においても、周囲を平板状の鋼板で囲われた浮力室１１や平屋住宅１が一部損傷する事はあっても、発泡ポリスチレンフォーム９は水をほとんど吸収しないため、平屋住宅１が水中に沈む事なく安全に避難する事が可能となった。

図５ａ、図６は、平屋住宅１に取付けられた船外機用外開きドア３５の取付け位置と、船外機用外開きドア３５に、船外機３６を取付けた状態を示す。さらに図６では浮力室１１と連結した平屋住宅１が大津波の水面に浮き上がった後、船外機用外開きドア３５の開閉ドア３７を開けて固定し、開閉ドア３７に設置した船外機３６を下部の取付金具に移設して稼動させた状態を立体図で示す。この場合に使用する船外機３６は、一般に小型ボート用として市販されている２馬力程度の２ストロークエンジンを使用した船外機を使用する事により、燃料（混合ガソリン）の保管も容易で、軽くて操作も簡単で移設も容易に行う事を可能とする。

図５ｂは、船外機用外開きドア３５の開閉ドア３７を閉めた状態において開閉ドア３７に取付けた船外機上部取付金具４１の位置と、船外機下部取付金具４３の上下の位置関係を示す。図５ｃは、図５ｂで説明した船外機上部取付金具４１に船外機３６を開閉ドア３７の内側に横向きに取付けた状態を示す。図５ｄは、図５ｃで説明した開閉ドア３７を９０度外側に開放し、開閉ドア３７に取付けられ鉤形をしたドア固定用フック４４をドア枠３８に取付けられ半円形をしたフック固定金物４５に引っ掛けて固定した状態を示す。このように開閉ドア３７を固定する事により、船外機３６が平屋住宅１に対して進行方向を向くように配置される。船外機上部取付金具４１と船外機下部取付金具４３の形状については、設置する船外機３６の種類と大きさ（馬力）によっても異なると共に、船外機上部取付金具４１を取付ける位置は本発明の津波対応浮上式小部屋が大津波で流され、開閉ドア３７を９０度外側に開口する際、船外機３６がドア枠３８に接触しない位置に取付ける。さらに船外機下部取付金具４３を取付ける位置は、船外機用外開きドア３５の開閉ドア３７を９０度外側に開口し、ドア固定用フック４４とフック固定金物４５で開閉ドア３７を固定し、船外機３６を船外機上部取付金具４１から取外し船外機下部取付金具４３に移設した際、船外機３６のスクリュウが水中に十分水没する位置に取付ける。

このように船外機用外開きドア３５を構成する事により、室内で平常時においても妨げとならないように船外機３６を配置する事が可能となると共に、非常時で気持ちが動転しているような状態においても、単に開閉ドア３７を開けて船外機３６を下部の船外機下部取付金具４３に移設するという簡単な操作で、船外機３６を平屋住宅１の外に固定し稼動させる事が可能となるため、津波が海岸から沖合いに向かって進行する引き波により平屋住宅１が沖合いまで流された場合でも、自力で安全に陸地まで戻る事が可能となった。

図６は、図５で説明した浮力室１１の上部に浮力室１１と一体となるように構築した平屋住宅１が大津波の水面に浮き上がった状態を立体図で示す。図５ｄで説明したように、船外機用外開きドア３５の開閉ドア３７を９０度外側に開口し、ドア固定用フック４４とフック固定金物４５で開閉ドア３７を固定し、船外機３６を船外機上部取付金具４１から取外して船外機下部取付金具４３に移設し、平屋住宅１が水面４６に浮かんで自走出来るようになった状態を示す。

以上、実施の形態に基づいて、本発明に係る津波対応浮上式小部屋（中央重り式）について詳細に説明してきたが、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において各種の改変をなしても、本発明の技術的範囲に属するのはもちろんである。

図１、図２において、支柱１０と基礎構造体との契合方法について記載していないが、古い神社の柱と置石のように、基礎構造体の一部に角穴を開け、支柱１０の下部に逆凸部を形成し、基礎構造体の角穴と逆凸部を契合させる事により、地震等で平屋住宅が揺れた場合にも、住宅が基礎から外れて倒壊するのを防ぐと共に、大津波で平屋住宅が持ち上げられた場合には、自動的に角穴と逆凸部の契合が外れるように構成する事も、もちろん可能である。

図１、図２において、重り２３の形状を直方体と説明したが、水中での重り２３の安定性や揺れを考慮した場合、立方体、又は円柱形状の形をした重りを使用する事も、もちろん可能である。

図５、図６において、船外機３６を取付けた壁の反対側の壁に出入口ドア６だけを取付けているが、一人で平屋住宅１に避難し、一人で平屋住宅１を自走させるような場合を想定すれば、その出入口ドア６の両側に前方を見渡す事が出来る透明な窓等を取付ける事により、より一層安全に平屋住宅１を自走させる事が可能となる。

この発明の実施の形態に係る、津波対応浮上式小部屋の基礎部と浮力室と平屋住宅を立体図で示すと共に、浮力室を部品の分解図で示す。 同実施の形態に係る、津波対応浮上式小部屋の基礎部と浮力室と平屋住宅を立体図で示す。 同実施の形態に係る、浮力室の上部に浮力室と一体となるように構築した平屋住宅を立体図で示す。 同実施の形態に係る、図３で説明した平屋住宅が、大津波の上に浮き上がった状態を立体図で示す。 同実施の形態に係る、船外機用ドアの取付け位置と、船外機用ドアに、船外機を取付けた状態を示す。さらに、浮力室と連結した平屋住宅が大津波の上に浮き上がった後、船外機用外開きドアを開けてドアを固定し、ドアに設置した船外機を下げて稼動させた状態を立体図で示す。 同実施の形態に係る、図５で説明した浮力室の上部に浮力室と一体となるように構築した平屋住宅が大津波の上に浮き上がった状態を立体図で示す。

１ 平屋住宅
２ 屋根
３ 窓
４ 壁面
５ ドア枠
６ 出入口ドア
７ ドアハンドル
８ 出入口
９ 発泡ポリウレタンフォーム
１０ 支柱
１１ 浮力室
１２ 鋼板
１３ 鎖固定金具
１４ 床梁
１５ 下部梁
１６ 上部梁
１７ 基礎構造体
１８ 基礎構造体
１９ 基礎構造体
２０ 階段
２１ 基礎構造体
２２ 吊り金具
２３ 重り
２４ 鎖
２５ 基礎部
３０ 水面
３５ 船外機用外開きドア
３６ 船外機
３７ 開閉ドア
３８ ドア枠
３９ ドアハンドル
４０ 丁番
４１ 船外機上部取付金具
４２ 丁番
４３ 船外機下部取付金具
４４ ドア固定用フック
４５ フック固定金物
４６ 水面

Claims (3)

1. 地盤に構築した基礎構造体の上部に、周囲を鋼板で囲い床部を面格子状に鋼板で塞ぎ、内部に発泡ポリスチレンフォームを嵌め込んだ浮力室を載せ、その浮力室の上部に浮力室と一体となるように平屋住宅を構築し、大津波が押し寄せた際、浮力室と一体となるように構築した平屋住宅を、概ね水平状態を保った状態で水面に浮上させ、船外機用外開きドアを開けてドアを固定し、船外機用外開きドアの室内側に横向きに設置した船外機を下げて稼動させ、平屋住宅を自走させた事を特徴とする津波対応浮上式小部屋（中央重り式）。
2. 地盤に構築した基礎構造体の中央に鋼鉄製の重りを配置し、重りに取付けた吊り金具に４本の鎖を取付け、浮上室の下部四隅に取付けた鎖固定金物と４本の鎖をそれぞれ結合した事を特徴とする請求項１に記載の津波対応浮上式小部屋（中央重り式）。
3. 船外機用外開きドアの室内側に、船外機をドアに対して横方向に設置するための取付金具を上下２ヵ所に設置し、上部の取付金具に船外機を設置し、浮力室と一体となるように構築した平屋住宅が大津波の上に浮き上がった後、ドアを９０度開口して固定すると共に、船外機を下部の取付金具に移設して駆動させ、船外機の操作レバーを操作し、浮力室と一体となるように構築した平屋住宅の進行方向を変えた事を特徴とする請求項１と２に記載の津波対応浮上式小部屋（中央重り式）。

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