JP2018059326A - 津波バリア - Google Patents

Abstract

【課題】漂流物等が支柱に衝突した場合に支柱の局部変形（凹み）が妨げられないようにする。【解決手段】基礎に所定の間隔を置いて立設された複数の支柱（２）と、複数の支柱（２）の間に架け渡されて波の力によって流されてきた物体を捕捉するワイヤロープ（３１）を備える津波バリア（１）であって、支柱（２）には、ワイヤロープ（３１）を案内する管材（２３，２７）が設けられており、複数の支柱（２）のうち少なくとも一部の支柱（２）は、支柱（２）に挿通されたワイヤロープ（３１）の端部が係止される係止支柱（２１）であり、係止支柱（２１）に設けられる管材（２３）は、その延在方向が係止支柱（２１）に対する物体の衝突方向に対して交差する。【選択図】図２

Description

本発明は、津波や高潮の発生時に漂流物等を捕捉する津波バリアに関する。

津波や洪水等に伴い流出する流木や瓦礫等の漂流物を捕捉することで、例えばタンクや工場、住宅等を初めとした保護対象物を漂流物の襲来から守る漂流物捕捉柵（津波バリア）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
津波バリアは、間隔を空けて立設される支柱と、支柱の下端に取り付けられる杭と、支柱間に複数段に亘り架設されたワイヤロープとを備えている。津波バリアで保護対象物を囲む場合、途中の支柱においてワイヤロープを架設する方向を変える必要がある。特に、載置スペースの形状に合わせて矩形状に津波バリアを設置する場合には、保護地と非保護地との境界において略垂直方向に折れ曲がるコーナ部分を形成する必要がある。
ワイヤロープは、コーナ部分に設置された支柱において所定の締結部材を介して締結されることがある。ワイヤロープは、支柱に形成されて対向する一対の孔に設けられた鞘管（管材）内を案内されて支柱内に挿通されている。

図９（ａ）、（ｂ）に示すように、従来の津波バリア１００においてコーナ部分Ｃに設置された支柱２００における管材２１０は、互いに重複しない高さに形成された一対の孔２２０の間にそれぞれ互いに直交するように設けられている。例えば海を臨むように設けられたコーナ部分Ｃの支柱２００において互いに直交して設けられた２つの管材２１０の少なくとも一方は、津波や高潮が発生した場合の漂流物の衝突方向Ｄに対して略平行（正対するように）になっている。

特開２０１６−１２５２１１号公報

ところで、津波バリアは、支柱に衝突した漂流物等の衝突エネルギーを支柱が局部変形する（凹む）ことで吸収するようになっている。しかしながら、互いに直交した管材２１０のうち一方の軸線が、漂流物の衝突方向Ｄに正対している場合、当該管材２１０が漂流物の衝突による支柱２００の局部変形（凹み）を阻害して衝突エネルギーの吸収の妨げとなるおそれがあった。さらに、支柱２００への漂流物の衝突により軸線が衝突方向Ｄに正対している管材２１０が座屈して、挿通されているワイヤロープ３００が損傷するおそれもある。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、漂流物等が支柱に衝突した場合に支柱の局部変形（凹み）が妨げられない津波バリアを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、基礎に所定の間隔を置いて立設された複数の支柱と、該複数の支柱の間に架け渡されて波の力によって流されてきた物体を捕捉するワイヤロープを備える津波バリアであって、前記支柱には、前記ワイヤロープを案内する管材が設けられており、前記複数の支柱のうち少なくとも一部の支柱は、当該支柱に挿通された前記ワイヤロープの端部が係止される係止支柱であり、前記係止支柱に設けられる前記管材は、その延在方向が当該係止支柱に対する前記物体の衝突方向に対して交差することを特徴とする。

また、前記係止支柱に設けられる前記管材は、その延在方向が当該係止支柱に対する前記衝突方向に対して直交することが好ましい。

また、前記係止支柱に設けられる管材は、その延在方向が前記ワイヤロープを架け渡す方向に沿っていることが好ましい。

また、前記係止支柱は、前記ワイヤロープを架け渡す方向を変える支柱であることが好ましい。

また、前記係止支柱の管材は、その両端部に当該管材の内面から外面に向けて湾曲する曲面を有することが好ましい。

また、前記管材は、当該管材の変形を促進する弾性部を少なくとも部分的に有することが好ましい。

また、前記係止支柱に少なくとも２つの前記管材が設けられており、当該少なくとも２つの前記管材は、その軸線が前記係止支柱の異なる高さにおいて互いに平行になるように設けられていることが好ましい。

本発明によれば、支柱への漂流物の衝突に伴う衝突エネルギーを効果的に吸収することができる。

荷物を囲む津波バリアが設けられた岸壁の斜視図である。 第１の実施の形態に係る津波バリアにおける支柱の配置を説明するための概略的な平面図である。 津波バリアのコーナ部を部分的に拡大して示す図である。 係止支柱へのワイヤロープの係止状態を説明するための図である。 管材の構成を説明するための断面図である。 変形した係止支柱を説明するための図である。 第２の実施の形態に係る津波バリアにおける支柱の配置を説明するための概略的な平面図である。 係止支柱へのワイヤロープの係止状態を説明するための図である。 従来の津波バリアにおけるワイヤロープの係止状態を説明するための図である。

本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は一つの例示であり、本発明の範囲において種々の形態をとりうる。

［第１の実施形態］
＜津波バリアの構成＞
図１は、荷物を囲む津波バリアが設けられた岸壁の斜視図である。図２は、第１の実施の形態に係る津波バリアにおける支柱の配置を説明するための概略的な平面図である。図３は、津波バリアのコーナ部を部分的に拡大して示す図である。図４は、係止支柱へのワイヤロープの係止状態を説明するための図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は衝突方向から見た正面図である。図５は、管材の構成を説明するための断面図である。図６は、変形した係止支柱を説明するための図である。

図１に示すように、津波バリア１は、港湾の岸壁近くに設けられていて、船舶に積み込む荷物Ｂ又は船舶から荷下ろしされた荷物Ｂを仮置きする荷置きスペースＳを矩形状に囲むように設けられている。津波バリア１は、津波と共に流される漂流物を捕捉し、漂流物の衝突・散乱により発生する災害を抑止ための柵構造物である。
なお、津波バリア１は、荷置きスペースＳを完全に囲むものではなく、仮置きされた荷物Ｂを搬出したり、荷置きスペースＳに荷物Ｂを搬入するために車両が通行するゲート（図示せず）が設けられていてもよい。
津波バリア１は、複数の支柱２と、複数のワイヤロープ３１を有するスクリーン３とを備えている。

（支柱）
各支柱２は、地面に埋設された基礎となる杭に立設されている。図２及び図３に示すように、支柱２は、直線上に並ぶように地面に立設されており、その途中で並び方向が変えられている。すなわち、並び方向が変わる箇所が津波バリア１のコーナ部Ｃとなる。津波バリア１は矩形状に形成されているため、４つのコーナ部Ｃを有するように支柱２の並び方向が４箇所で変えられている。
これらの複数の支柱２には、スクリーン３の端部が係止される係止支柱２１と、スクリーン３のワイヤロープ３１を支持する支持支柱２５とがある。係止支柱２１以外の支柱は全て支持支柱２５であり、所定の間隔をあけて設けられている。
津波バリア１の各コーナ部Ｃには支持支柱２５が設置されており、支持支柱２５の間に係止支柱２１が設置されている。より具体的には、係止支柱２１は、津波バリア１のうち海（岸壁）に沿って延在する部分において支持支柱２５の間に設置されている。

係止支柱２１は、ワイヤロープ３１に作用する張力等に耐えられるよう、ワイヤロープ３１の途中を支持する支持支柱２５よりも強固に構成されている。具体的には、係止支柱２１は、支持支柱２５よりも大径かつ肉厚であり、地面に深く埋設された杭の上端に連結されている。
ここで、係止支柱２１は、当該係止支柱２１に衝突した漂流物等の衝突エネルギーを支柱が局部変形する（凹む）ことによって吸収するように設計されている。つまり、係止支柱２１は、津波や高潮によって流されてきた漂流物が、係止支柱２１に衝突した場合であっても局部変形しつつも破壊されることなく漂流物を捕捉する。係止支柱２１は、漂流物の衝突エネルギーを衝突による局部変形（凹み）及び曲げ変形によって吸収するように設計されている。さらに、係止支柱２１は、スクリーン３の張力を保持する性能を有している。
図４に示すように、係止支柱２１は、鋼等の金属製の円筒部材により形成されており、係止支柱２１の軸線を中心にして対向する貫通孔２２を有する。貫通孔２２は、係止支柱２１の周壁部に高さ方向に沿って複数設けられている。つまり、各貫通孔２２は、異なる高さ位置において複数段にわたって形成されている。異なる高さ位置に形成された各貫通孔２２にはワイヤロープ３１が挿通される。

貫通孔２２には、ワイヤロープ３１を案内して係止支柱２１を挿通させる管材２３が設けられている。管材２３は、鋼等の金属製の管状部材によって、その軸線が一直線に延びるように形成されている。具体的には、管材２３は、係止支柱２１の高さ方向において同じ高さに位置する一対の貫通孔２２の一方の孔と他方の孔との間に嵌挿されている。係止支柱２１の貫通孔２２から僅かに突出した管材２３の端部は、係止支柱２１の外周面に溶接により連結されている。

管材２３は、その延在方向の途中に、例えば、ポリエチレン等の樹脂やスポンジ、ゴム、シリコーン樹脂、シリコーンゴム等の弾性部材によって形成された弾性部を有していてもよい。また、弾性部は、ベローズ（蛇腹）等の伸縮自在な部材により形成されていてもよい。つまり、管材２３は、漂流物の衝突による係止支柱２１の変形に追従するような構成を有していることが好ましい。

支持支柱２５は、当該支持支柱２５に衝突した漂流物等の衝突エネルギーを支柱が局部変形する（凹む）ことによって吸収するように設計されているが、スクリーン３の伸びによる衝突エネルギーの吸収によって軽減される。支持支柱２５の許容変形量は、例えば、軸線の傾斜角が１５°である。支持支柱２５は、係止支柱２１よりも小径かつ肉薄であり、地面に深く埋設された杭の上端に連結されている。
支持支柱２５は、円筒状の鋼管により形成されており、軸線を中心にして対向する貫通孔２６を有する。貫通孔２６は、支持支柱２５の周壁部に高さ方向に沿って複数設けられている。つまり、各貫通孔２６は、異なる高さ位置において複数段にわたって形成されている。異なる高さ位置に形成された各貫通孔２６には、ワイヤロープ３１が挿通される。

貫通孔２６には、ワイヤロープ３１を案内して支持支柱２５を挿通させる管材２７が設けられている。具体的には、管材２７は、支持支柱２５の高さ方向において同じ高さに位置する一対の貫通孔２６の一方の孔と他方の孔との間に嵌挿されている。支持支柱２５の貫通孔２６から僅かに突出した管材２７の端部は、支持支柱２５の周壁部に外周面に溶接により連結されている。

図５に示すように、管材２７は、その軸線が一直線に延びる円筒状に形成されている。管材２７の両端部には、管材２７の内面から外面に向けて湾曲するような滑らかな曲面を有する受け部２８が設けられている。受け部２８の存在により、挿通されるワイヤロープ３１が管材２７の両端部の角に接触することによる損傷を防止するためである。なお、受け部２８を管材２７と別体に形成し、管材２７の両端部に溶接等により接合してもよい。

（スクリーン）
スクリーン３は、津波や高潮の発生時に、海から陸に押し寄せる押し波による船舶や漂流物の陸への流入、引き波による荷置きスペースＳの荷物の海への流出を防止するため、波によって流される物の捕捉体となるものである。
図３及び図４に示すように、スクリーン３は、例えば、並べられた各支柱２１，２５に通される複数のワイヤロープ３１を備えている。各ワイヤロープ３１は、各支柱２１，２５の軸線方向に直交する水平方向に沿うように各支柱２１，２５内に設けられた管材２３，２７に挿通されている。各ワイヤロープ３１は、その延在方向が互いに平行となるように架設されており、津波バリア１のコーナ部Ｃに設置された支持支柱２５においてその架設方向が変えられる。図１及び図２に示すように、津波バリア１が矩形状に設けられる場合には、ワイヤロープ３１がコーナ部Ｃにおいてほぼ９０°屈曲されることになる。

図４に示すように、ワイヤロープ３１の両端部は、係止支柱２１に取り付けられている。ワイヤロープ３１の端部は、ねじ山が形成されたボルト部３２として形成されている。係止支柱２１の一対の貫通孔２２を通じて係止支柱２１の外側に突出したワイヤロープ３１のボルト部３２を、ワッシャ３３とナット３４で締結することにより、ワイヤロープ３１を係止支柱２１に係止して取り付けることができる。
ここで、スクリーン３においては、一端が係止支柱２１に取り付けられた１本のワイヤロープ３１を、支持支柱２５を介して矩形状に架設することもできるが、係止支柱２１と支持支柱２５との間、又は隣接する支持支柱２５，２５間の距離が長い場合には、ワイヤロープ３１の弛みを防止するために、所定の長さの複数のワイヤロープ３１同士を連結してもよい。

＜津波バリアの設置方法＞
次に、津波バリア１の設置方法について説明する。図１及び図２に概略的に示すように、荷置きスペースＳを津波バリア１で囲む際には、津波バリア１を矩形状に形成することが好ましい。
荷置きスペースＳの境界に沿って支柱２１，２５を所定の間隔で設置していく。このとき、ワイヤロープ３１の端部が係止される支柱２として係止支柱２１を設置し、それ以外の支柱２として支持支柱２５を設置する。
係止支柱２１は、津波や高潮等が発生した場合に流されて係止支柱２１に衝突する漂流物の衝突方向Ｄを予測して、係止支柱２１に嵌挿されている管材２３の軸線が当該衝突方向Ｄに対して平行にならないように交差するように設置する。管材２３の軸線が漂流物の衝突方向Ｄに対して直交するように設けられていると特に好ましい。
ここで、衝突方向Ｄは、例えば、津波バリア１に対する海の方向・位置や、沖から岸への波の流れに基づいて予測する。

津波バリア１のコーナ部Ｃには支持支柱２５のみが設置され、係止支柱２１は支持支柱２５の間に設置される。このように係止支柱２１を設置すれば、管材２３の軸線は、衝突方向Ｄに対して交差しているようになり、係止支柱２１の管材２３の軸線と平行な方向にはワイヤロープ３１が必ず延在していることになる。つまり、漂流物が、係止支柱２１の管材２３の軸線に対して平行な方向から接近してきた場合、係止支柱２１に衝突する前にワイヤロープ３１は、当該漂流物を捕捉又は当該漂流物に必ず接触する。

かくして、図６に示すように、漂流物が係止支柱２１に衝突した場合であっても管材２３が係止支柱２１の変形を妨げることはなく、係止支柱２１は漂流物の衝突により局部変形して（凹んで）衝突エネルギーを効果的に吸収することができる。

さらに、津波バリア１のコーナ部Ｃに小径の支持支柱２５を設置することができるので、材料及び施工のコストを削減することができる。
また、図２に示すように、係止支柱２１以外で、津波バリア１のコーナ部Ｃの間に設置されている支持支柱２５も、支持支柱２５に嵌挿されている管材２７の軸線が当該衝突方向Ｄに対して平行にならないように交差するように設置する。
係止支柱２１及び支持支柱２５の設置後、ワイヤロープ３１の一方の端部を係止支柱２１の最上段にある貫通孔２２及び管材２３に挿通して係止支柱２１に取り付けて係止し、他方の端部を複数の支持支柱２５に順に通していく。全ての支持支柱２５にワイヤロープ３１を通した後、ワイヤロープ３１の他方の端部を、当該ワイヤロープ３１の一方の端部が係止されている係止支柱２１に取り付けて係止する。この場合、ワイヤロープ３１の他方の端部は、係止支柱２１の最上段より一段下にある貫通孔２２及び管材２３に挿通される。
上記作業を、係止支柱２１の高さ方向において全ての貫通孔２２及び管材２３にワイヤロープ３１を挿通させて係止することで、漂流物や荷物を捕捉するスクリーン３が完成する。

＜その他＞
なお、係止支柱２１の管材２３を、支持支柱２５の管材２７と同様に、両端部に管材２３の内面から外面に向けて湾曲するような滑らかな曲面を有する受け部が設けられているようにしてもよい。
また、衝突方向Ｄは、図示の実施の形態においては海側からのものを想定しているが、衝突方向Ｄは図示の方向とは反対方向を向く、例えば陸地に押し寄せた後に引いていく波の方向等、その他あらゆる方向も想定される。

［第２の実施の形態］
次に、図７及び図８を用いて第２の実施の形態に係る津波バリア１Ａについて説明する。以下では、第１の実施の形態に係る津波バリア１と異なる部分についてのみ説明し、第１の実施の形態と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。

津波バリア１Ａにおいて係止支柱２１は、津波バリア１Ａの１つのコーナ部Ｃに設置されている。この場合、係止支柱２１の管材２３には受け部（図示せず）が設けられている。
係止支柱２１は、管材２３の軸線が漂流物の衝突方向Ｄに交差するように設置されている。つまり、係止支柱２１におけるワイヤロープ３１の向きは、支持支柱２５から係止支柱２１へのワイヤロープ３１の延在方向に対して角度を持って変更されている。このように係止支柱２１をコーナ部Ｃに設置することにより、漂流物が係止支柱２１に衝突した場合であっても管材２３が係止支柱２１の局部変形（凹み）を妨げることはなく、係止支柱２１は漂流物の衝突により局部変形して（凹んで）衝突エネルギーを効果的に吸収することができる。
また、ワイヤロープ３１の延在方向が変えられたとしても、ワイヤロープ３１は、管材２３の受け部に接触するので、管材２３との接触によりワイヤロープ３１が損傷することを防ぐことができる。
なお、支持支柱２５の管材２７には受け部が設けられていなくてもよい。

１，１Ａ 津波バリア
２ 支柱
２１ 係止支柱
２２ 貫通孔
２３ 管材
２５ 支持支柱
２６ 貫通孔
２７ 管材
２８ 受け部
３ スクリーン
３１ ワイヤロープ
Ｄ 衝突方向

Claims (7)

1. 基礎に所定の間隔を置いて立設された複数の支柱と、該複数の支柱の間に架け渡されて波の力によって流されてきた物体を捕捉するワイヤロープを備える津波バリアであって、
   前記支柱には、前記ワイヤロープを案内する管材が設けられており、
   前記複数の支柱のうち少なくとも一部の支柱は、当該支柱に挿通された前記ワイヤロープの端部が係止される係止支柱であり、
   前記係止支柱に設けられる前記管材は、その延在方向が当該係止支柱に対する前記物体の衝突方向に対して交差することを特徴とする津波バリア。
2. 前記係止支柱に設けられる前記管材は、その延在方向が当該係止支柱に対する前記衝突方向に対して直交することを特徴とする請求項１に記載の津波バリア。
3. 前記係止支柱に設けられる管材は、その延在方向が前記ワイヤロープを架け渡す方向に沿っていることを特徴とする請求項１又は２に記載の津波バリア。
4. 前記係止支柱は、前記ワイヤロープを架け渡す方向を変える支柱であることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の津波バリア。
5. 前記係止支柱の管材は、その両端部に当該管材の内面から外面に向けて湾曲する曲面を有することを特徴とする請求項４に記載の津波バリア。
6. 前記管材は、当該管材の変形を促進する弾性部を少なくとも部分的に有することを特徴とする請求項１から５までのいずれか一項に記載の津波バリア。
7. 前記係止支柱に少なくとも２つの前記管材が設けられており、当該少なくとも２つの前記管材は、その軸線が前記係止支柱の異なる高さにおいて互いに平行になるように設けられていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載の津波バリア。

Images