JP3702391B2 - 津波・洪水等の非常事態からの避難装置 - Google Patents

Description

この発明は、津波・洪水等の非常事態からの避難装置に関する。

古来から巨大地震が発生すると当然のように津波（非常事態の１つ）が発生し、この津波は海岸線から押し寄せて大勢の人や民家などを呑み込み甚大な被害を与えてきたことはよく知られている。

しかし、これまでは、大規模な堤防や水門を造って津波に対処するだけで、有効な津波対策は講じられていなかったのが現状である。

この発明は前記課題を解決するためになされたもので、請求項１記載の発明は、設置基盤から立ち上がるようにして固定して立設される支柱と、支柱の高い位置に設けられた避難ステージと、地上からの避難者を避難ステージに導くことのできる昇降手段とを備える津波・洪水等の非常事態からの避難装置であって、前記支柱は、３本以上の正多角形の頂点位置に対応して配置されるとともにそのうちの１本のみが津波の襲来してくる側に先行して位置するように向きが設定されるとともに、前記１本のみの支柱とそれに隣り合う後行する支柱間を相互に連結する横連結材は、津波の襲来してくる方向に対して斜め向きになっていることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、支柱のうち津波の襲来が想定される前側の支柱より前方には、津波襲来に伴う衝撃を前もって受ける予備緩衝手段が設けられていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の津波・洪水等の非常事態からの避難装置において、予備緩衝手段は、支柱より前方に離れて配置されている。
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の津波・洪水等の非常事態からの避難装置において、予備緩衝手段は、受け支柱とその外周の緩衝部材とでなる。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の津波・洪水等の非常事態からの避難装置において、緩衝部材は、弾性質からなる。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の津波・洪水等の非常事態からの避難装置において、弾性緩衝部材は、積層式廃タイヤである。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の津波・洪水等の非常事態からの避難装置において、積層式廃タイヤは、後傾姿勢になっている。
請求項８記載の発明は、請求項２から７までのいずれかに記載の津波・洪水等の非常事態からの避難装置において、予備緩衝手段は、津波を左右に切り開くようになっている。
請求項９記載の発明は、請求項８記載の津波・洪水等の非常事態からの避難装置において、予備緩衝部材は、津波を上方へも誘導するようになっている。

この発明の津波・洪水等の非常事態からの避難装置によれば、比較的安価に済み有効な避難場所として機能を発揮できる津波・洪水等の非常事態からの避難装置を提供することができる。

以下、図示した各実施形態を参照してこの発明を詳細に説明するが、各実施形態において個々に説明される案は、当該案を含む実施形態以外の他の実施形態にも適用され得るものとする。
図１および図２はその一実施形態を示すもので、３６２は設置基盤で、海岸に臨む場所や市街地の空き地などに人工的に造られたコンクリートやアスファルト基盤、公園や広場などの地盤の他、海岸の砂浜や海岸から離れた海底地盤のこともある。上記設置対象に限定されないことはいうまでもない。

図１および図２に示す実施形態は、支柱３５８が３本タイプの避難タワーに関するものである。このタワーの向きは、図１のように、津波Ｘが押し寄せてくる側に３本のうちの１本が先行して向くように配置する。

支柱３５８は、下部支柱ａが太径で上部支柱ｂがやや細径の２段階構成になっている。下部支柱ａには、その下端に下フランジ３５９が上端に上フランジ３６０が設けられるとともにパイプ中間２個所には受フランジ３６１がそれぞれ設けられている。下フランジ３５９は、コンクリートでなる設置基盤３６２にアンカー止めされているが、前記実施形態のように設置基盤３６２内に埋め込み固定するようにしてもよい。受フランジ３６１同士を介して下梁（横連結材）３６３が 連結固定され、これら下梁３６３は、上からみて正三角形でその中に三角形の吹き抜け空間が形成されるように配置されている。この正三角形の１つの内角部分には、脱着自在な階段３６４からの避難者が次の階段３６４に乗り移る際のステップ（図示省略）がそれぞれ設けられている。３６５は補助手摺り、３６６はブレースである。

上部支柱ｂも同様に、前記上フランジ３６０に止着具で脱着自在に結合する下フランジ３６８を備えるとともに上端には上フランジ３６９を備えかつ中間に受フランジ３７０を備える。受フランジ３７０を介して上梁（横連結材）３７１を連結固定し三角形を形成するようにしてある。上端梁３７２は、図１のような変形的な三角形を形成し、その面内に、吹き抜け空間を形成するように避難ステージ３７３を張り渡して避難場所を構成してある。３７４は脱着自在な上階手摺りで、適宜にブレース３７５を張ってある。尚、これらのブレース３７５のあるものは、上部支柱ｂと下部支柱ａとの間に張られてこれら相互を引っ張り連結するようになっている。そして、避難ステージ３７３の三角形の開口内縁に階段３６４を掛け止めして避難場所に登れるようにしてある。３７６は電動（手動への切り換えも可能）ウインチで、階段３６４とともにあるいは単独で避難者を引き上げることに利用される。このウインチ３７６は、上部支柱ｂ上に設けた天フレーム３７７に備え付けてある。このフレーム３７７上にはソーラーパネル３７８をセットしてもよい。

尚、図１に仮想線で示すように、避難タワーに直接津波Ｘが当らないようにタワー前方位置に千鳥配置をして矢板（予備緩衝手段）３７９…を埋設して立設してもよい。この矢板３７９…は、垂直でもよいが、図示のように後反らし姿勢で固定しておけば波が左右に分かれるだけでなく上向きの成分をもって分散してゆくようになる。この矢板３７９は、凸側を前向きにしてあるがその逆向きにしてもよく、同矢板３７９の前面中央に縦向きに膨出形の弾性緩衝材を装着することもある。矢板３７９は、主にタワー前方に配列されているが、階段３６４に向う避難者が安全に辿り付けるようにその経路上に適宜に配列することもできる。また、設置基盤３６２が土砂質であると津波により削り取られるおそれがあるので、これらの凝結剤を付加するようにしてもよい。さらに、図２１のＪ箇所は梁３６３，３７１，３７２の連結個所で、これらは図示しない連結板により止着具にて脱着自在に連結される。尚、下部支柱ａ回りには、ゴム・樹脂などによる緩衝ブーツ３８０を装着することができる。先端の支柱ａ以外の後方の支柱ａまわりにも同ブーツ３８０を付してもよい。ブーツ３８０は他の実施形態でも同様に適用可能である。

図３（横断平面図）の実施形態は、避難タワーの前方にプレ津波制御設備として津波に対するように配備される装置で、４４５はその受支柱で、その外周には、ゴムチューブや発泡樹脂などの緩衝材４４６が配列され、これらを津波に対して後倒れ状や垂直に立設して構成する。

図４および図５の実施形態は、同じくプレ津波制御設備（予備緩衝手段）としてのもので、４４８は後倒れ式の受け支柱で、同支柱４４８周りには、上下に多段の廃タイヤ４４９…が後倒れ状をなして配備されている。後倒れにしたのは津波を左右だけでなく上方にも分流させるようにするためである。４５０は押さえ板で、多くの通孔を開けた支柱４４８に止め軸４５１を差し込むことで止めるようにしてある。この受け支柱４４８は仮想線のように角度を更に寝せてもよく、また、支柱４４８に代えて右欄図示のようなリンクチェーン４５２を使用してもよい。こうしたプレ津波制御設備を複数（多数を含む）千鳥配置などに配置してもよい。

図６の実施形態は予備緩衝手段で、受け支柱４５４に、種々サイズの廃タイヤを積層装備したものである。４５５は小サイズ、４５６は中サイズ、４５７は大サイズのそれぞれ廃タイヤである。受け支柱４５４が垂直あるいは少し斜めにするだけで大きな後傾斜を得ることができる。こうしたものはタワー後方にも配置できることはいうまでもない。

図７および図８の実施形態は、４本タイプの支柱４５９…を地盤埋め込みあるいはアンカー固定して立設した避難タワーの内部空間に、ユニット式部屋構成体４６０…を積層配備したものである。この部屋構成体４６０は、支柱４５９回りに装備した緩衝材４６１により外部に抜け出ないようにされている。支柱４５９は上下多段でそれぞれ順次差し込み式に連結するようにしてもよい。避難ステージ４６２についてはこの差し込み式が例示されている。こうすると運搬・組立が能率的になる。

部屋構成体４６０は積層されて日常はもとより津波到来時にも矢印のように上階へと避難することができる。そのため、底部および天部には開閉可能な蓋とそれに向う階段設備（昇降手段）４６３が設けられている。
尚、他の構成として、最も下段には、緩衝材４６１で保護された状態の車庫スペースを形成することができる。この場合、部屋構成体４６０を構成しないことがある。また、最も下段には、水保留タンクを設備して矢印のように避難ステージ４６２への避難者への給水を可能にし支柱４５９への連結あるいはウエイト付加によりタワーの安定性を向上させ得る。部屋構成体４６０を住居・カラオケ室・勉強室・事務所・倉庫などいずれに使用するかは自由である。構成体４６０外面には別途緩衝手段を装備してより完全な防護を図ることができる。また、避難タワーの向きは、図７のように、津波の到来する方向Ｘ（実線矢印）に対して１本の支柱４５９が先行して対抗するように設置したり、仮想線矢印Ｘのようにやや角度をずらせた向きになるように設置してもよい。水タンク内あるいは外部には水浄化岩石などを入れて重くしてもよい。

勿論、図９に示す実施形態のように、３本支柱４６５の内部空間に三角形をし た部屋構成体４６６を備えたタイプにすることもある。この場合、矢印の方向からの津波がくると向きを変えられるように部屋構成体４６６を支柱４６５に軸支しておくこともできる。部屋構成体４６６は四角などの多角形でもよい。

図１０の実施形態は、部屋構成体４６８の上部コーナーを横軸４６９で支持して津波の力により浮き上がり津波をかわしながら構成体４６８を保護可能にしたものである。構成体４６８は縦軸周りに逃げるようにしてもよい。

図１１および図１２の実施形態は、埋め込み支柱４７１を太い１本パイプとする一方、その上の支柱４７２を細い複数本のパイプとして座板４７３で結合したものである。支柱４７１内には、コンクリートや土砂・水などを入れて安定化させるようにしてもよい。尚、埋め込み支柱４７１を陸上に少し高く臨ませてもよい。逆に支柱４７２の方をその下端１部を埋設してもよい。

図１３の実施形態は、コンクリート製電柱（や基礎工事用のパイル）４７５…の複数本を離して立設してこれらを連結材４７６により相互結合したものである。

図１４の実施形態は、避難ステージ４７８の屋上に周方向に展開閉止可能なテント４７９を装備して非常時などに使用できるようにしたものである。

図１５の実施形態は、３本タイプ他の支柱４８１を備えた避難タワーの前支柱を利用してプレ津波制御設備を構成したもので、４８２は補助支柱で、設置基盤に埋め込み固定してもよいが、ここでは前後に移動可能にしてある。この補助支柱４８２と前支柱４８１との間にゴムやバネなどの緩衝手段４８３を介装するとともに両支柱４８１，４８２間にはＶ形をなす弾性変形材４８４を左右対向状に配備したものである。津波がくると矢印のように弾性変形材４８４で波が分流されるが、この際、緩衝手段４８３が効いて緩衝をする。こうした緩衝装置は他の支柱４８１にも装備してもよい。後方からの戻り流に対してもこの装置は機能する。

図１６および図１７に示す実施形態は、正三角形の頂点位置に対応して３本配置した支柱５０１を上下複数段の横連結材５０２により連結一体化（脱着可能でもよい）しその上部に避難ステージ５０３を備えたものを地中埋め込み型や地上設置固定式として配すようにしたものにおいて、特に、避難ステージ５０３の上側に更に頂上部５０４を設置してその中央からポール５０５を立設するとともにポール５０５上に発電ボディ５０６および横軸型ローター５０７を装備して風力発電装置を構成したものである。

前記避難ステージ５０３への昇降手段は、簡易エレベータ式で、３本支柱５０１の中央を下端から避難ステージ５０３上まで長く及ぶ角形断面をしたエレベータガイド５０８と、その内部で昇降するエレベータ本体５０９とを備える。エレ ベータガイド５０８は、下端と上端に出入り口５１０を有し、この出入り口５１０は、図示しない制御盤で開閉操作されるとともに、各出入り口５１０は、津波が直接当らない背側に開口されている。エレベータ本体５０９は、それ自体の背側に開閉式出入り口を有し、その動力は、風力発電装置５１１で蓄電されたものを利用できるし、手動ウインチへの切り替えも可能になっている。一方、同簡易エレベータは前記したような階段方式にしてもよいし、階段とエレベータ方式を併設してもよい。

エレベータガイド５０８の上端には、頂上部５０４への昇降階段５１２が設けられ、風力発電装置５１１のメンテナンス等を可能とする他、頂上部５０４を非常時避難部として利用可能にしてある。図１７の矢印Ｘは津波が襲来してくる方向を示しており、支柱５０１のうちの１本がその襲来してくる側に先行するようにタワーを方向付けて設置してある。

図１７の５１３は連通口で、昇降階段５１２から避難ステージ５０４への登り口となっている。
尚、前記実施形態の他、風力発電装置５１１は向き調節可能にしたりピッチ変更可能にしてもよい。また、図１７に仮想線で示すように、支柱５０１の１本を利用してそれをポールに利用して風力発電装置５１１を設置してもよい。この場合、ボディを前向きにしたり後向きにしてもよい。風力発電装置５１１は、他の支柱を利用して複数配備してもよい。また、この風力発電装置付き避難タワーには、適宜の場所にソーラーパネルを付属装備することができる。例えば、頂上部５０４や支柱５０１回りなどである。支柱５０１は、２本や４本タイプであってもよい。さらに、タワーはワイヤーロープなどで引っ張り固定してもよい。

図１８の実施形態は、エレベータガイド５１５を横断面三角形にするとともにエレベータ本体５１６も同様に三角形にしたものである。エレベータ本体５１６およびエレベータガイド５１５の出入り口は扉５１７を備えるが、その開閉方向は、図示の左右方向以外に上下方向のこともある。このことは図３９その他の実施形態でも同様にいえる。

図１９の実施形態は、エレベータガイド５１９およびエレベータ本体５２０がともに丸筒形である。

図２０の実施形態は、３本支柱５２２に避難ステージ５２３と簡易エレベータ５２４を備えるとともに頂上部５２５に風力発電装置５２６を備えたもので、風力発電装置５２６を垂直軸タイプのシロッコ式にしたものである。

図２１の実施形態は、タワーの横断面図で、特に津波をタワー自体の構造的特徴により左右に分流させるようにしたものである。すなわち、３本支柱５２８の１本は津波が到来する方向に配置し、同支柱５２８と他の支柱５２８間の特にタ ワーの低い部分に対応して受け板５２９を閉止状に連結したものである。同受け板５２９は、外方へ凸状のへの字形をしてＳ流がＶ流を切るように機能するが、逆向きの凹み状あるいは平坦なものでもよい。また、受け板５２９は湾曲状をなすものでもよい。その場合、湾曲の凸面が外方あるいは内方を向くようにする。

尚、支柱５２８は、図のように四角なものでもよい。同支柱５２８の四角な角稜線を図示のように津波の襲来してくる方向に向けることで津波とともに漂流してくる大木などを折損させてタワー前にこれらが滞留してタワーに大きな負荷を掛けるのを防止する。また、受け板５２９のタワーの高い部分に対応して、ソーラーパネル５３０を張り付けてもよい。さらに、仮想線のように、支柱５２８およびガイドレール５３１により受け板５２９の内空間側に隠れて昇降するようにエレベータ５３２を装備してもよい。

図２２および図２３は、他の津波タワーの実施形態を示す。図２２は図２３のＰ−Ｐ線に対応する断面図である。同タワーは、その中央に太い径の主支柱１２００を備え、その回りに、３本の副支柱１２０１を配備する。これら支柱１２００、１２０１は丸パイプや各パイプ、アングル材などが使用される。主支柱１２００の下部背面側には、登り口１２０２が開けられ、同口１２０２を通じて主支柱１２００内のフロート１２０３付きリフター１２０４上に乗り掛かることができ、津波によりフロート１２０３が浮力作用することでリフター１２０４が自動的に上昇し避難することができる。リフター１２０４は、図２２のように複数周配置の案内ローラー１２０５…で主支柱１２００内面を転動することができ、円滑かつ確実に上昇することができる。ガイドレールを備えてもよい。このリフター１２０４に代え簡易エレベータを装備してもよい。また、登り口１２０２には扉を備えておいて、同扉に絞りを備えて徐々に主支柱１２００内に海水が流れ込むようにしてもよい。
図２３の１２０６は避難口で、主支柱１２００の上部背面に開けられている。１２０７は避難ステージ、１２０８はソーラーパネルである。タワーの内部には、主支柱１２００回りを螺旋状に添うように階段１２０９が一体に設けられ、この階段１２０９には、図２２のように数個所に休憩のための踊り場１２１０が設けられている。尚、階段１２０９の外周には、縦桟１２１１が設けられている。１２１２は主連結材で、主支柱１２００と副支柱１２０１との間を連結する部材である。１２１３は副連結材で、副支柱１２０１相互間を連結する部材である。副連結材１２１３は省略することができる。

避難するとき、背面の入口から図２２の矢印のようにタワー内に入り、階段１２０９により避難ステージ１２０７上に次々に避難することができる。それとは別にリフター１２０４を使っても避難することができる。尚、副支柱１２０１回りにも津波で上昇するリフターを配備してもよい。１２１４は牽張部材で、好適な方向に複数のワイヤーロープを張ることで構成する。このタワーにもその前方などにガード手段を配備してもよい。

この発明の一実施形態である３本支柱タイプの避難装置の平面図。 図１の正面図。 プレ津波制御装置の例を示す横断面図。 プレ津波制御装置の他の実施形態を示す平面図。 図４の左側面図。 他の実施形態を示す左側面図。 他の実施形態を示す避難タワーの平面図。 図７の左側面図。 他の実施形態を示す横断面図。 他の実施形態を示す左側面図。 他の実施形態を示す図１２の横断面図。 図１１の正面図。 他の実施形態を示す横断面図。 他の実施形態を示す正面図。 他の実施形態を示す横断面図。 風力発電装置付き津波タワーを示す正面図。 図１６の平面図。 エレベータの他の例を示す横断面図。 エレベータの他の例を示す横断面図。 津波タワーにシロッコファンタイプの風力発電装置を設置した例を示す正面図。 他の実施形態を示すタワー横断面図。 他の実施形態を示す図２３のＰ−Ｐ線断面図。 図２２の避難タワーの正面図。

符号の説明

３６２…設置基盤 ３５８…支柱 ３６４…昇降手段（階段） ３７３…避難ステージ ３７１…横連結材。

Claims (9)

1. 設置基盤から立ち上がるようにして固定して立設される支柱と、支柱の高い位置に設けられた避難ステージと、地上からの避難者を避難ステージに導くことのできる昇降手段とを備える津波・洪水等の非常事態からの避難装置であって、前記支柱は、３本以上の正多角形の頂点位置に対応して配置されるとともにそのうちの１本のみが津波の襲来してくる側に先行して位置するように向きが設定されるとともに、前記１本のみの支柱とそれに隣り合う後行する支柱間を相互に連結する横連結材は、津波の襲来してくる方向に対して斜め向きになっていることを特徴とする津波・洪水等の非常事態からの避難装置。
2. 請求項１記載のものにおいて、支柱のうち津波の襲来が想定される前側の支柱より前方には、津波襲来に伴う衝撃を前もって受ける予備緩衝手段が設けられていることを特徴とする津波・洪水等の非常事態からの避難装置。
3. 請求項２記載の津波・洪水等の非常事態からの避難装置において、予備緩衝手段は、支柱より前方に離れて配置されている津波・洪水等の非常事態からの避難装置。
4. 請求項２または３記載の津波・洪水等の非常事態からの避難装置において、予備緩衝手段は、受け支柱とその外周の緩衝部材とでなる津波・洪水等の非常事態からの避難装置。
5. 請求項４記載の津波・洪水等の非常事態からの避難装置において、緩衝部材は、弾性質からなる津波・洪水等の非常事態からの避難装置。
6. 請求項５記載の津波・洪水等の非常事態からの避難装置において、弾性緩衝部材は、積層式廃タイヤである津波・洪水等の非常事態からの避難装置。
7. 請求項６記載の津波・洪水等の非常事態からの避難装置において、積層式廃タイヤは、後傾姿勢になっている津波・洪水等の非常事態からの避難装置。
8. 請求項２から７までのいずれかに記載の津波・洪水等の非常事態からの避難装置において、予備緩衝手段は、津波を左右に切り開くようになっている津波・洪水等の非常事態からの避難装置。
9. 請求項８記載の津波・洪水等の非常事態からの避難装置において、予備緩衝部材は、津波を上方へも誘導するようになっている津波・洪水等の非常事態からの避難装置。

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