JP3210765U

JP3210765U - 構造物昇降装置

Info

Publication number: JP3210765U
Application number: JP2017001303U
Authority: JP
Inventors: 泰徳松中
Original assignee: 泰徳松中
Priority date: 2017-03-24
Filing date: 2017-03-24
Publication date: 2017-06-01
Anticipated expiration: 2027-03-24

Abstract

【課題】より安全に構造物を浸水から守ることのできる構造物昇降装置を提供する。【解決手段】浸水時において傾斜検知部１４０が、構造物の傾きを検知し、制御部１６０が、傾斜検知部１４０の検知信号に基づいて柱駆動部１１０を制御し、柱駆動部１１０は駆動柱１１３を昇降させるようにして、駆動柱１１３に支えられた構造物の傾きをより水平に近い状態に保つことができるようにし、より安全に構造物を浸水から守ることができる。【選択図】図３

Description

本考案は、例えばビルや家屋等の構造物に用いられる構造物昇降装置に関するものである。

従来から、河川の氾濫や津波等の自然災害により、ビルや家屋等の構造物が水に浸かってしまう浸水被害がある。このように浸水してしまった構造物は、耐久性が極端に劣ってしまったり、場合によっては利用できなくなってしまい、大きな損害に繋がってしまう場合があった。このような浸水被害の対策として、例えば、コンクリートスラブから基礎及び建物構造を持ち上げるための複数の加圧シリンダを備えるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特表２００２−５０４１９８号公報

しかしながら、このようなビルや家屋等の重量のある構造物を持ち上げる場合には、持ち上げられる構造物の重量バランスが不均衡であったり、構造物を持ち上げる各駆動柱の上昇力の差があったりすることから、上昇させる途中で構造物が傾いてしまったり、傾きのためにそれ以上の上昇ができなくなってしまう等の恐れがあった。また、地盤沈下等により一部の駆動柱の配置高さが違う位置になってしまっている場合もある。

本考案は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より安全に構造物を浸水から守ることのできる構造物昇降装置を提供することにある。

本考案は前記目的を達成するために、構造物の傾きを検知する傾斜検知手段と、前記構造物を支える複数の駆動柱と、前記複数の駆動柱をそれぞれ昇降させる柱駆動手段と、前記傾斜検知手段の信号に基づいて構造物が水平状態に近づくように前記柱駆動手段を制御する制御手段とを備えるように構成している。

これにより、洪水や津波等により構造物が浸水するような事態であっても、構造物を水平に近い状態に保ちながら、構造物を昇降させることができる。

本考案によれば、洪水や津波等の構造物が浸水するような事態であっても、構造物を水平に近い状態に保ちながら、構造物を昇降させることができるので、より安全に構造物を浸水から守ることができる。

本考案の第１の実施形態に係る構造物昇降装置を有する構造物の側面図図１の構造物昇降装置により上昇した構造物の側面図構造物昇降装置のシステム構成図駆動柱を含む地中杭の断面図図４の駆動柱が上昇した場合の地中杭の断面図油圧供給部の構成図傾斜検知部の構成図制御部の制御の一例を示すフローチャート本考案の第２の実施形態に係る構造物昇降装置を有する構造物の側面図図９の構造物の平面図隣接する柱に取り付けられた傾斜検知部を説明するための図受光部の正面図制御部の制御の一例を示すフローチャート

図１乃至図８は本考案の第１の実施形態を示すもので、例えばビルや家屋等の構造物６００を浸水から守るために作動する構造物昇降装置１００を示すものである。

本実施形態の構造物昇降装置１００は、構造物６００の傾きを検知する傾斜検知部１４０と、構造物６００を支える複数の柱である駆動柱１１３を有し、複数の駆動柱１１３のそれぞれを昇降させる柱駆動部１１０と、傾斜検知部１４０の信号に基づいて柱駆動部１１０を制御する制御部１６０とを有している。例えば、駆動柱１１３は構造物６００の基礎６０４を支えるように複数配置させることができる。ここで構造物６００はビルや家屋等の建物を含む。

ここで、柱駆動部１１０は、例えば油圧、水圧、ねじ又は歯車等のいわゆるジャッキを利用して、鉛直方向に延びる駆動柱１１３を昇降させる装置とすることができる。油圧を用いる場合には、駆動柱１１３は、油圧シャフトとすることができ、また油圧シャフトと一体で動く柱状部材としてもよい。駆動柱１１３は、例えばＲＣ（Reinforced Concrete）杭等の地中に埋められた地中杭１１１の内部に配置される。地中杭１１１は上部に開口した空洞である筒状部１１２を有し、筒状部１１２には油圧シリンダ１１７が配置される。油圧シリンダ１１７の内部には、油圧シャフトとしての駆動柱１１３が配置され、これらの間は油圧を伝達するための油圧作動油１１８で満たされている。

また、油圧シリンダ１１７の底部近くには油圧作動油１１８を供給するための油圧パイプ１１４が配置され、油圧パイプ１１４は油圧供給部１３０に接続される。また、油圧シリンダ１１７には、油圧が低い場合の駆動柱１１３の下方位置を定めるシャフトストッパー１１５が設けられている。また、筒状部１１２の上部開口端には、水等の液体の侵入を防ぐための防水シール１１６が設けられている。駆動柱１１３は、油圧の上昇により約２０ｍ上昇させることができるものとすることができる。

油圧供給部１３０は、油圧を高める油圧ポンプ１３１と油圧ポンプ１３１からの油圧の伝達を調整する油圧弁１３２とを有している。油圧弁１３２は、油圧パイプ１１４上に取り付けられていてもよい。油圧弁１３２は、マグネット式の電磁弁とすることができる。また、油圧供給部１３０は、例えば、ディーゼル油等により動作する発電機１３８を有し、電源ケーブル１３９により油圧ポンプ１３１及び油圧弁１３２を動作させることとしてもよい。更に制御部１６０を動作させるものであってもよい。

油圧供給部１３０は、構造物６００内に配置されていてもよい。構造物６００に配置させることにより、構造物６００が建てられた領域に水が侵入している場合であっても、油圧供給部１３０は水の影響を受けることなく動作することができ、駆動柱１１３の昇降を行うことができる。

傾斜検知部１４０は、水位の上昇により浮き上がって上昇するフロート１４２と、フロート１４２の上昇位置を検知するフロートセンサ１４４とを有している。このフロートセンサ１４４は、所定の上昇位置を検知し、制御部１６０に通知する。この傾斜検知部１４０は水位の上昇を検知するため、構造物６００の階上よりも、基礎６０４近くに配置することが望ましい。これにより水位の上昇をより早く検知することができる。また、傾斜検知部１４０は、構造物６００の幅方向及び奥行き方向にそれぞれ複数ずつ配置することができ、好ましくは各駆動柱１１３の直上等、各駆動柱１１３に対応する位置に配置されていてもよい。水位が構造物６００周辺で水平であるとすると、複数配置された傾斜検知部１４０のうち一部のみが検知している状態は、構造物６００が傾いている、又は傾いて上昇されていると判断することができる。このため制御部１６０は、傾斜検知部１４０に対応する駆動柱１１３、又は検知していない傾斜検知部１４０から検知している傾斜検知部１４０の方向のベクトルの先端方向にある駆動柱１１３を上昇させる制御を行うことにより、構造物６００をより水平に近い状態に保つことができる。本実施形態においては、傾斜検知部１４０にフロート１４２及びフロートセンサ１４４を用いているため、浸水をより早い段階で検知することができる。またより早い段階の検知で駆動柱１１３を上昇させることにより、構造物６００をより早く浸水被害から守ることができる。

制御部１６０は、例えば、主に半導体装置とそれらを接続する配線とから構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性記憶部、ハードディスクやフラッシュメモリ等の不揮発性記憶部、通信ネットワークに接続されるネットワークインターフェース等を有する、いわゆる情報処理装置として構成されていてもよい。制御部１６０は、傾斜検知部１４０から検知された信号を受信し、油圧弁１３２を制御して、油圧シリンダ１１７に伝達される油圧を調整する。これにより、駆動柱１１３の昇降を制御することができる。ここで、制御部１６０は、油圧弁１３２だけでなく、油圧ポンプ１３１の動作も併せて制御することとしてもよい。

ここで、制御部１６０の制御手順の例について説明する。制御部１６０は、まず、傾斜検知部１４０において検知された信号を受信したかどうかを判定する（Ｓ１０１）。ここで、検知信号を受信していない場合には、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。検知信号を受信している場合には、検知信号を出力した傾斜検知部１４０に対応する駆動柱１１３を上昇させるため、その駆動柱１１３に対応する油圧弁１３２をより開いて駆動柱１１３を上昇させる（Ｓ１０２）。駆動柱１１３の上昇により傾斜検知部１４０が水面上に達してフロート１４２が下降し、傾斜検知部１４０から検知信号が送信されなくなると（Ｓ１０３）、駆動柱１１３の上昇を停止する（Ｓ１０４）。この場合に油圧弁１３２を開く時間を予め定められた所定時間としてもよい。これにより、検知信号を出力した傾斜検知部１４０に対応する駆動柱１１３を上昇させることができるため、構造物６００をより水平近くに保つことができる。したがって、構造物昇降装置１００は、より安全に構造物６００を浸水から守ることができる。ここで、傾斜検知部１４０と駆動柱１１３とが対応していない等の場合には、制御部１６０は、検知していない傾斜検知部１４０から検知している傾斜検知部１４０の方向のベクトルの先端方向にある駆動柱１１３を上昇させる制御を行うこととしてもよい。

図９乃至図１３は本考案の第２の実施形態を示すもので、例えばビルや家屋等の構造物を浸水から守るために作動する構造物昇降装置１００の変形例を示すものである。この変形例では、第１の実施形態で用いられていた傾斜検知部１４０に代えて、光により傾斜を検知する傾斜検知部１５０を用いている点で異なるのみであるため、傾斜検知部１５０以外の重複する説明を省略する。

傾斜検知部１５０は、水平方向に光を発する発光部１５１と、発光部１５１により発せられた光を受光する受光部１５２とを有している。発光部１５１は、水準器を有し、常に水平な方向に光を発するものとすることができる。また、受光部１５２は、受光部１５２における垂直方向の受光位置を検知し、制御部１６０に通知することができる。傾斜検知部１５０は、構造物６００に水が押し寄せた場合であっても、水の影響を受けない２階以上に設けられるのが望ましい。発光部１５１から発せられる光は、赤外線であっても可視光線であってもよく、所謂レーザー光のような直進性の高い光であることが望ましい。受光部１５２は、受光領域１５３を有し、受講領域１５３内に発光部１５１の光を受光した場合に、略水平であると判定される基準領域１５４を有していてもよい。

発光部１５１及び受光部１５２は、それぞれ構造物６００内の互いに対向する一組の柱に設置されることとしてもよい。これにより柱間の傾きを検出することができる。発光部１５１及び受光部１５２は、それぞれ構造物６００の外柱６０２の外側に設けられていてもよい。また、傾斜検知部１５０は、構造物６００の幅方向及び奥行き方向にそれぞれ複数ずつ設置され、平面視で少なくとも異なる２方向について検知することとしてもよい。これにより、異なる２方向の水平について検知するため、制御部１６０は、対応する２方向の水平について、駆動柱１１３の昇降を制御し、構造物６００を水平に近い状態に保つことができる。制御部１６０は、人の操作により動作させるものであってもよい。これにより、人が傾きを感じた際に傾斜検知部１５０を作動させ、構造物６００を水平に近い状態に保たせることができる。

ここで、制御部１６０の制御手順について説明する。制御部１６０は、まず、受光部１５２から検知された信号を受信したかどうかを判定する（Ｓ２０１）。ここで発光部１５１による発光は、制御部１６０による指示でもよいし、人の操作によるものであってもよいし、その他からの指示によるものであってもよい。ステップＳ２０１で、検知信号を受信していない場合には、ステップＳ２０１の処理を繰り返す。検知信号を受信している場合には、検知位置が基準領域１５４内であるか、基準領域１５４より下であるか、基準領域１５４より上であるかどうかを判定する（Ｓ２０２）。ここで基準領域１５４内である場合には、処理を終了する。

基準領域１５４より下である場合には、受光部１５２より発光部１５１が低い位置にあるため、発光部１５１側にある駆動柱１１３、より詳しくは平面視で受光部１５２から発光部１５１に向かうベクトルの、より先端方向にある駆動柱１１３を上昇させる。つまりその駆動柱１１３に対応する油圧弁１３２をより開く指示を行う（Ｓ２０３）。また基準領域１５４より上である場合には、発光部１５１より受光部１５２が低い位置にあるため、受光部１５２側にある駆動柱１１３、より詳しくは平面視で発光部１５１から受光部１５２に向かうベクトルの、より先端方向にある駆動柱１１３を上昇させる。つまりその駆動柱１１３に対応する油圧弁１３２をより開く指示を行う（Ｓ２０４）。

ステップＳ２０３又はＳ２０４の後、ステップＳ２０１に戻り、検知位置が基準領域１５４に入るまで処理を繰り返してもよい。また処理を繰り返さずに終了することとしてもよい。本実施形態の制御では、駆動柱１１３を上昇させる制御としたが、反対方向にある駆動柱１１３を下降させる制御としてもよい。

また発光部１５１及び受光部１５２は、それぞれ対応する駆動柱１１３を有していてもよい。対応する駆動柱１１３とは、例えば発光部１５１又は受光部１５２が、その駆動柱１１３の直上付近にあることにより、その傾斜検知部１５０の検知結果に基づいて昇降を制御する駆動柱１１３を意味する。この場合には、制御部１６０は、検知信号を出力した傾斜検知部１５０に対応する駆動柱１１３を上昇させるため、その駆動柱１１３に対応する油圧弁１３２をより開く指示を行う。油圧弁１３２への指示は、予め定められた所定時間開く指示としてもよい。これにより、検知信号を出力した傾斜検知部１５０に対応する駆動柱１１３を上昇させることができるため、構造物６００をより水平に近い状態に保つことができる。したがって、より安全に構造物６００を浸水から守ることができる。

以上のように構成された構造物昇降装置１００は、傾斜検知部１５０が、構造物６００の傾きを検知する。制御部１６０は、傾斜検知部１５０の信号に基づいて柱駆動部１１０を制御し、柱駆動部１１０は駆動柱１１３を昇降させる。このように、本実施形態の構造物昇降装置によれば、構造物６００をより水平に近い状態に保つことができるため、構造物６００をより安全に浸水から守ることができる。

本実施形態では、傾斜検知部１５０によって構造物６００を水平に近い状態に保つ動作のみを説明したが、第１の実施形態の傾斜検知部１４０を併せて備えることにより、水の到来と水位の上昇を傾斜検知部１４０で検知して構造物６００を上昇させた後、傾斜検知部１５０によって構造物６００を水平に近い状態に保つ動作を行うことができる。また、構造物６００を手動で上昇させるスイッチを設け、水害が発生した際にスイッチを人為的に操作すると、各駆動柱１１３が所定高さ（例えば２０ｍ）まで上昇した後、傾斜検知部１５０によって構造物６００を水平に近い状態に保つ動作を行うようにしてもよい。

１００…構造物昇降装置、１１０…柱駆動部、１１１…地中杭、１１２…筒状部、１１３…駆動柱、１１４…油圧パイプ、１１５…シャフトストッパー、１１６…防水シール、１１７…油圧シリンダ、１１８…油圧作動油、１３０…油圧供給部、１３１…油圧ポンプ、１３２…油圧弁、１３８…発電機、１３９…電源ケーブル、１４０…傾斜検知部、１４２…フロート、１４４…フロートセンサ、１５０…傾斜検知部、１５１…発光部、１５２…受光部、１５３…受光領域、１５４…基準領域、１６０…制御部、６００…構造物、６０２…外柱、６０４…基礎。

Claims

構造物の傾きを検知する傾斜検知手段と、
前記構造物を支える複数の駆動柱と、
前記複数の駆動柱をそれぞれ昇降させる柱駆動手段と、
前記傾斜検知手段の信号に基づいて構造物が水平状態に近づくように前記柱駆動手段を制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする構造物昇降装置。
前記傾斜検知手段は、
水平方向複数箇所に配置され、水位の上昇により上昇する複数のフロートと、
前記各フロートの上昇位置をそれぞれ検知する複数のフロートセンサとを有し、
前記制御手段は、フロートセンサがフロートの所定の上昇位置を検知すると、そのフロートに対応する位置の駆動柱を上昇させるように前記柱駆動手段を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の構造物昇降装置。
前記傾斜検知手段は、
水平方向に光を発する発光手段と、
前記発光手段により発せられた光を受光する受光手段とを有し、
前記制御手段は、前記受光手段における垂直方向の受光位置に基づいて前記柱駆動手段を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の構造物昇降装置。
前記傾斜検知手段は、前記発光手段及び前記受光手段がそれぞれ前記構造物内の互いに対向する一組の柱に設置される
ことを特徴とする請求項３記載の構造物昇降装置。
前記傾斜検知手段は、前記構造物内に複数設置され、
平面視で少なくとも異なる２方向について検知する
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の構造物昇降装置。
前記傾斜検知手段は、前記各駆動柱のうち複数の駆動柱に対応して複数設置され、
前記制御手段は各傾斜検知手段に対応する前記駆動柱が昇降されるように制御する
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の構造物昇降装置。
前記柱駆動手段は、
前記構造物を上昇させるために上昇する、前記駆動柱と一体化されたシャフトと、
前記シャフトを収める油圧シリンダと、
前記油圧シリンダに油圧を供給する油圧ポンプと、
前記供給される油圧を前記制御手段からの信号に基づいて調整する油圧弁とを有し、
前記油圧ポンプ及び前記油圧弁は、前記構造物内に設置される
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の構造物昇降装置。
前記傾斜検知手段、前記柱駆動手段及び前記制御手段は、前記構造物内に設置された発電機により駆動する
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載の構造物昇降装置。