JP4719287B2

JP4719287B2 - 膜式堤防

Info

Publication number: JP4719287B2
Application number: JP2009134756A
Authority: JP
Inventors: 弘清水; 恒関本; 厚志磯田; 雄兒田村; 勝小笠; 正明谷口; 伸介近藤; 敦史今井
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Bridge and Steel Structures Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; MM Bridge Co Ltd
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2025-03-24
Also published as: JP2009191609A

Description

本発明は、可搬式の膜構造体を用いた膜式堤防に関する。尚、ここでいう堤防とは、防潮・防波堤（陸閘）に限らず、地下鉄入口等雨水進入によって機能が妨げられる施設も含む。

津波，高潮，豪雨などのために、通常、陸上沿岸部には防潮・防波堤（陸閘）が整備されている。この防潮・防波堤の開口部には、従来、重厚な鉄扉などが設置されている場合が多い。

しかし、重厚な鉄扉の場合には、手動式であれ、機械式であれ、迅速に設置（開口部を閉鎖）させなくては、津波などの被害を拡大させる可能性がある。また、設置工事も大掛りとなって工事期間や工事費用も嵩むという問題点もあった。

そこで、近年では、軽量で持ち運びが可能なシート等の膜構造体を用いて開口部を締め切るものが種々考案されている。

例えば、特許文献１では、シャッターカーテンが降下するシャッターラインに沿って床面下に設けられた底板ケースとシャッターカーテンの座板との間に、シャッターカーテンの卷上げにより緊張状態で防水シートが張設される防潮装置が開示されている。

また、特許文献２では、複数の鋼製スラットを屈曲自在に連結して構成されて建物や地下道の開口部を閉鎖し得るスラット扉体の前面側に、該スラット扉体による開口部の閉鎖時に当該スラット扉体の下部から所定の高さまで防水性シートが添設される防潮装置付シャッターが開示されている。

実公平６−１６０９８号公報実公平８−２３９１号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示されたようなものにあっては、ともにシャッターに付設されるものであり、シート等の膜構造体のみでは成立しないので、装置が大掛りとなってコストアップを招来するという問題点があった。また、特許文献１では、緩みのない緊張状態で（鉛直方向にフラットな面で）防水シートが張設されることから、左，右両側の支柱等に水圧による大きな荷重が伝達されることから、取付強度の面でも難点があった。

そこで、本発明の目的は、迅速かつ簡易に開口部を閉鎖することができるとともに、取付強度的にも優位な膜式堤防を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明に係る膜式堤防は、下記のように構成される。

（１）膜と膜高さ方向に複数段に亙って配される複数本の補強用索条とからなる膜構造体を必要に応じて展張することで堤防の開口部を閉鎖し得るようにした膜式堤防において、
前記膜構造体による開口部閉鎖時の水圧作用下で膜構造体をアーチ状に展張・支持し得る展張手段を設けると共に、
前記展張手段として、膜構造体の膜端部を定着させる定着機構を堤防の開口縁部に設け、
前記定着機構は、膜構造体の膜端部を堤防の開口縁部側に押圧する押圧体と、該押圧体を昇降させるべく堤防の開口縁部側に支持部材を介して支持された昇降手段と、該昇降手段の下降の際に押圧体を堤防の開口縁部側に付勢すべく当該押圧体と堤防の開口縁部側に設けられた支持部材との間に設けられた楔機構と、を有することを特徴とする。

（２）前記昇降手段は、ハンドル操作で昇降するねじ機構を有し、該ねじ機構がリンク機構を介して押圧体に連結されていることを特徴とする。

（３）前記楔機構は、少なくとも上下方向の２箇所に設けられることを特徴とする。

（４）また、前記複数本の補強用索条の端部を定着する金具にターンバックルを用いることを特徴とする。

（５）また、前記複数本の補強用索条の端部を定着する金具に安全装置付きフックを用いることを特徴とする。

（６）また、前記膜構造体の膜下端部にスカートが付設され、該スカートが錘付きゴムマットで押えられることを特徴とする。

（７）また、前記膜構造体は、その上端部にフックを多数取り付け、該フックを端から順にプロペラ型台車に引っ掛けつつ当該プロペラを回転することにより収納されることを特徴とする。

（８）また、前記膜構造体は、その膜高さ方向に折り畳まれた状態で台車搬送可能な樽形ドラムに巻き付けられることにより収納されることを特徴とする。

（１）の構成によれば、膜を用いて軽量化することによって迅速かつ簡易に開口部を閉鎖することができると共に、展張時の膜の形状は平面視でアーチ状となっており、開口部の左，右両側縁部の支持部に対し引張力のみで水圧による荷重を伝達できるサスペンション構造であるので取付強度的にも優位であるという本来的な作用効果に加えて、定着機構により、膜端部に作用する張力を保持すると共に膜端部からの漏水を防ぐことができる。

（２）の構成によれば、押圧体を容易に昇降させられる。

（３）の構成によれば、側面方向と底面方向の２方向を同時に止水することができる。

（４）の構成によれば、索条の垂れ下がりを容易に調整することができる。

（５）の構成によれば、索条が抜けることがなくなり、安全性・施工性が向上する。

（６）の構成によれば、膜下端部が設置される底面に不陸があっても、当該底面に安定して密着され、膜下端からの漏水を妨げることができる。
安定して展張される。

（７）の構成によれば、膜構造体を簡易に収納することができると共に、トグロ状に膜構造体表面が触れることなく巻くことによって濡れた膜構造体を乾かすことができる。

（８）の構成によれば、膜構造体を簡易に収納することができると共に、ドラムの大きさに依存した収納が可能になるので、小型ドラムを採用でき、収納の省スペース化が図れる。

本発明の実施例１を示す膜構造体の展開斜視図である。同じく膜構造体の保管状態を示す斜視図である。同じく膜構造体の展張状態の斜視図である。本発明の実施例２を示す伸縮装置の説明図である。本発明の実施例３を示す膜構造体の展張時の要部斜視図である。安全装置付きフックの説明図である。ターンバックルの説明図である。本発明の実施例４を示す膜端部の定着機構の正面図である。同じく平面図である。同じく側面図である。本発明の実施例５を示す膜端部の定着機構の正面図である。同じく平面図である。本発明の実施例６を示す膜構造体展張時の断面図である。ゴムマットの変形例である。本発明の実施例７を示す膜構造体収納時の説明図である。本発明の実施例８を示す膜構造体収納時の説明図である。

以下、本発明に係る膜式堤防を実施例により図面を用いて詳細に説明する。

図１−ａは本発明の実施例１を示す膜構造体の展開斜視図、図１−ｂは同じく膜構造体の保管状態を示す斜視図、図１−ｃは同じく膜構造体の展張状態の斜視図である。

図１−ａに示すように、合成樹脂や布等からなる軽量の防水膜（シート）１と、上下方向に所定間隔離間して配置された複数本（図示例では５本）の補強用繊維ロープ（索条）２、複数本の補強用繊維ロープ２のうち少なくとも最上段（図示例では最上段のみ）の補強用繊維ロープ２に沿って設けられた当該補強用繊維ロープ２より長さが短い形状保持用繊維ロープ（索条，展張手段）３と、該形状保持用繊維ロープ３の端部に連結された引張りばね（伸縮装置，展張手段）４と、から膜構造体５が構成される。

補強用繊維ロープ２は、その中間部が防水膜１の袋状部６に通されると共に、左右両端部は防水膜１（膜構造体５）の左，右両側縁部から導出されてリング状の係止部（アイスプライス等展張手段）７に形成されている。形状保持用繊維ロープ３は、その中間部が少なくとも最上段（図示例では最上段のみ）の補強用繊維ロープ２が通る袋状部６に一緒に通されると共に、左右両端部は防水膜１の左，右両側縁部から導出されてリング状の係止部（アイスプライス等展張手段）８に形成され、該係止部８に引張りばね４の一端が引っ掛けられている。

防水膜１（膜構造体５）の左，右両端部には、膜端部の定着手段として防水膜側ファスナー９Ａが取り付けられる。尚、膜端部の定着手段としては後述する他の実施例における定着機構を用いても良い。

このように構成された膜構造体５は、通常は、図１−ｂに示すように、保管用ケース１０内に保管され、津波，高潮，豪雨などの災害時には、図１−ｃに示すように、保管用ケース１０から取り出されて既存の防潮・防波堤（堤防）１１の開口部１２を水密に閉塞すべく展張される。

即ち、開口部１２の左，右両端縁部には前記係止部７及び引張りばね４が係合するフック（展張手段）１３が上下方向に複数箇（図示例では５箇）取着されると共に、開口部１２の左，右両側縁部（海水等が侵入する側）には前記防水膜側ファスナー９Ａと係合する開口部側ファスナー９Ｂ（展張手段）が取着されているのである。

そして、開口部閉鎖時の水圧作用下では、膜構造体５は平面視でアーチ状に陸側に膨らんで展張・支持されるようになっている（図１−ｃの鎖線参照）。

このようにして、本実施例では、膜構造体５を用いて軽量化することによって、迅速かつ簡易に防潮・防波堤１１の開口部１２を閉鎖することができる。

即ち、膜構造体５を保管用ケース１０から取り出した後、各補強用繊維ロープ２の係止部５及び形状保持用繊維ロープ３の引張りばね４をフック１３に引っ掛けると共に防水膜側ファスナー９Ａと開口部側ファスナー９Ｂとを係合させるという簡単な動作で済むのである。

この際、本実施例では、形状保持用繊維ロープ３及び引張りばね４により、無水時にロープサグによって垂れ下がる膜形状を垂れ下がらないように保持することによって、膜構造体５の垂れ下がり（初期形状）を設計水位より上部に位置づけることが可能になると共に、高潮等到来時（水圧作用下）には荷重負担を、引張りばね４のばね荷重（定数）の設定により、形状保持用繊維ロープ３から補強用繊維ロープ２に円滑に移行させられる。

また、前記水圧作用下では、膜構造体５は平面視でアーチ状に展張・支持されるので、フック１３に対する引張力を軽減でき、取付強度も高められる。さらに、膜構造体５は軽量なため、動力を一切使わずに少数の人力で迅速に持ち運べ、かつ構造が簡単なため、開口縁部への取り付けも容易である。

図２は本発明の実施例２を示す伸縮装置の説明図である。

これは、実施例１における引張りばね４に代えて、ゴム被覆チェーン式の伸縮装置１４を使用する例であり、これによるも実施例１と同様の作用効果が得られる。

図３は本発明の実施例３を示す膜構造体の展張時の要部斜視図、図４は安全装置付きフックの説明図、図５はターンバックルの説明図である。

これは、実施例１における複数本の補強用繊維ロープ２のうち少なくとも最上段（図示例では最上段のみ）の補強用繊維ロープ２の端部を定着（固定・取付）するのに先立って、当該補強用繊維ロープ２の端部を防潮・防波堤１１の開口縁部側に引き込むための手動式のウインチ１５（索条牽引装置）を、防潮・防波堤１１における開口部の左，右両縁部（膜端固定部）のいずれか一方に立設した支柱１６上に取着した例である。

即ち、ウインチ１５に最上段の補強用繊維ロープ２の端部（後述するターンバックル１８）を連結した後、ウインチ１５を使って当該補強用繊維ロープ２を所定の位置まで巻き上げ、その後当該補強用繊維ロープ２の端部をフック（後述する安全装置１７ａ付きのフック）に引っ掛けて定着するのである。この定着後、ウインチ１５は用済みとなる。

また、本実施例では、複数本（図示例では最上段を除く）の補強用繊維ロープ２の端部を定着する金具に安全装置（抜け止め）１７ａ付きのフック（アイフック）１７（図４参照）を用いると共に、最上段の補強用繊維ロープ２の端部を定着する金具にターンバックル１８（図５参照）を用いている。尚、図示例では、実施例１の形状保持用繊維ロープ３を特に用いていないが用いてもよい。また、上から二段の補強用繊維ロープ２の端部は安全装置１７ａ付きのフック１７を介して前記支柱１６に定着されているが、実施例１と同様に防潮・防波堤１１の開口縁部側に定着してもよい。

本実施例によれば、ウインチ１５を用いることで膜構造体５を容易に取り付けることができ、設置時間の短縮が図れる。即ち、最初にウインチ１５を用いて最上段の補強用繊維ロープ２を定着すれば、それ以下の補強用繊維ロープ２は容易に定着することができるのである。また、安全装置１７ａ付きのフック１７を用いるので、補強用繊維ロープ２が抜けることがなくなり、安全性・施工性が向上する。また、ターンバックル１８を用いるので、補強用繊維ロープ２の垂れ下がりを容易に調整することができる。

図６は本発明の実施例４を示す膜端部の定着機構の正面図、図７は同じく平面図、図８は同じく側面図である。

図６乃至図８に示すように、膜構造体５の膜端部を定着させる定着機構（展張手段）２０が防潮・防波堤１１の開口縁部に設けられる。定着機構２０は、膜構造体５の膜端部を防潮・防波堤１１の開口縁部側に押圧する押圧体２１と、該押圧体２１を昇降させるべく防潮・防波堤１１の開口縁部側にブラケット２２（支持部材）を介して支持された昇降機構（昇降手段）２３と、該昇降機構の下降の際に押圧体２１を防潮・防波堤１１の開口縁部側に付勢すべく当該押圧体２１と防潮・防波堤１１の開口縁部側に設けられた上下二つのＬ字ブラケット（支持部材）２４との間に設けられた楔（楔機構）２５ａ，２５ｂと、を有する。

前記昇降機構２３は、ハンドル２６の操作でブラケット２２の雌ねじ部２２ａを昇降するねじ棒（ねじ機構）２７を有し、該ねじ棒２７の下端がリンク機構２８を介して押圧体２１に連結されている。押圧体２１は、リンク機構２８が連結された角パイプ２１ａとこの角パイプ２１ａの一端面に付設されたＪ字状の押圧板２１ｂと該押圧板２１ｂに貼設されたゴムパッド２１ｃとからなる。上述した楔２５ａは角パイプ２１ａの両側面に取着される。

前記ブラケット２２は、防潮・防波堤１１の開口縁部の側面に付設された支持ブロック３０の上面に取着され、上下二つのＬ字ブラケット２４は支持ブロック３０の端面に取着される。また、支持ブロック３０の端面には前記押圧板２１ｂを介してゴムパッド２１ｃが圧着される圧接板３１がボルトで取り付けられている。圧接板３１は押圧板２１ｂと同様にＪ字状に形成される。

尚、本実施例では、前記支持ブロック３０に、実施例３におけるウインチ１５等が取り付けられた支柱１６が立設されると共に各補強用繊維ロープ２の定着部が設けられる。また、上述した定着機構２０は、前記支柱１６等と共に防潮・防波堤１１の開口縁部に直に設けても良い。また、定着機構２０は、防潮・防波堤１１における開口部の左右両縁部に設けられる。

このように構成されるため、膜構造体５の展張時には、膜端部を圧接板３１と押圧板２１ｂ及びゴムパッド２１ｃとの間に位置させた状態で、ハンドル２６を下方方向へ回すと、楔２５ａ，２５ｂが接触しながら押圧体２１が支持ブロック３０の端面側に押圧移動され、やがて膜端部の左方（側縁部）と下方（下縁部の一部分）が圧接板３１と押圧板２１ｂ及びゴムパッド２１ｃに挾持されて定着される。

従って、本実施例では、実施例１で述べた本来的な作用効果に加えて、定着機構２０により膜端部に作用する張力を保持することができると共に膜端部からの漏水を防ぐことができる。また、上述した昇降機構２３により押圧体２１を容易に昇降させられる。また、楔２５ａ，２５ｂを上下方向に２箇所設けたので、防潮・防波堤１１の開口縁部における側面方向と底面方向の２方向を同時に止水することができる。

図９は本発明の実施例５を示す膜端部の定着機構の正面図、図１０は同じく平面図である。

図９及び図１０に示すように、防潮・防波堤１１の開口縁部の側面に支持ブロック４０が付設され、この支持ブロック４０の側面に膜端部の定着機構（展張手段）４１が設けられる。

前記定着機構４１は、膜構造体５の膜端部を貫通支持して支持ブロック４０から水平に突出する雄ねじ部材４２と、該雄ねじ部材４２に螺合する雌ねじ部材４３を回転自在に嵌合し当該雌ねじ部材４３をねじ込み方向に螺回転させることで膜端部を支持ブロック４０の側面側に押圧するゴムパッド４４付きの押圧板４５と、短筒部４７ａにおいてねじ機構４６により雌ねじ部材４３を螺回転可能に支持すべく支持ブロック４０の側面に突設されたＬ字ブラケット（支持部材）４７と、雌ねじ部材４３を螺回転させる取外し及び折畳み可能なハンドル（回転駆動手段）４８と、を有する。

前記押圧板４５に対し雌ねじ部材４３は上下方向に複数箇所（図示例では３箇所）設けられ、これに対応して雄ねじ部材４２も支持ブロック４０に対し上下方向に複数箇所（図示例では３箇所）設けられる。また、定着機構４１は、防潮・防波堤１１における開口部の左右両縁部に設けられる。

尚、図中４９は雌ねじ部材４３の進入を許容するための溝で、５０は雄ねじ部材４２が抜け出すのを防止する抜止め部材である。

このように構成されるため、膜構造体５の展張時には、膜端部を当該膜端部に形成した図示しない貫通孔を介して雄ねじ部材４２に貫通させた状態で、雌ねじ部材４３に取り付けたハンドル４８をねじ込み方向へ螺回転させると、雄ねじ部材４２と雌ねじ部材４３とが螺合し、その後雌ねじ部材４３の螺回転が進行することによって押圧板４５が支持ブロック４０の側面側に押圧移動され、やがて膜端部の左方（側縁部）が押圧板４５により支持ブロック４０側面に圧着され、定着される。

従って、本実施例では、実施例１で述べた本来的な作用効果に加えて、定着機構４１により膜端部に作用する張力を保持することができると共に膜端部からの漏水を防ぐことができる。また、ハンドル４８は取外し及び折畳み可能であるので、ハンドルの保管が容易であると共に不用意に定着機構４１が動作されることが無い。

図１１は本発明の実施例６を示す膜構造体展張時の断面図、図１２はゴムマットの変形例である。

これは、上述した各実施例における膜構造体５の膜下端（縁）部にスカート５ａを付設し、該スカート５ａを多数の錘５２付きのゴムマット５３で押えるようにした例である。

これによれば、膜下端部が設置される底面に不陸があっても、当該底面に安定して密着され、膜下端からの漏水を妨げることができる。

また、錘５２付きのゴムマット５３に代えて、図１２に示すように、厚板からなる複数枚（図示例では３枚）のゴムマット５３ａ，５３ｂ，５３ｃを柔らかい板状ゴム（又は布）５４ａ，５４ｂで連結した折畳み可能なものを用いても良い。これを一組として複数組連結する際は、丸カン５５とカラビナ５６等の連結具を用いると好適である。

図１３は本発明の実施例７を示す膜構造体収納時の説明図である。

これは、膜構造体５の上端（縁）部にフック６０を所定間隔離間して多数取り付け、該フック６０を端から順に、台車６１上に回転自在に支持されたプロペラ６２のリング状係止部６２ａに引っ掛けつつ当該プロペラ６２を回転させて膜構造体５を収納するようにした例である。

これによれば、膜構造体５を簡易に収納することができると共に、トグロ状に膜構造体表面が触れることなく巻くことによって濡れた膜構造体５を乾かすことができる。勿論、持ち運びも容易である。

図１４は本発明の実施例８を示す膜構造体収納時の説明図である。

これは、膜構造体５をその膜高さ方向に折り畳んだ状態で台車搬送可能な樽形ドラム７０に巻き付けることにより収納するようにした例である。

これによれば、膜構造体３を簡易に収納することができると共に、樽形ドラム７０の大きさに依存した収納が可能になるので、小型ドラムを採用でき、省スペース化が図れる。

尚、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることはいうまでもない。例えば、各実施例を適宜組み合わせて実施しても良い。

本発明は、地下鉄入口等雨水進入によって機能が妨げられる施設にも利用することができる。

１防水膜（シート）
２補強用繊維ロープ
３形状保持用繊維ロープ
４引張りばね
５膜構造体
５ａスカート
６袋状部
７，８リング状の係止部
９Ａ防水膜側ファスナー
９Ｂ開口部側ファスナー
１０保管用ケース
１１防潮・防波堤
１２開口部
１３フック
１４ゴム被覆チェーン式の伸縮装置
１５ウインチ
１６支柱
１７安全装置付きフック
１７ａ安全装置（抜け止め）
１８ターンバックル
２０定着機構
２１押圧体
２１ａ角パイプ
２１ｂ押圧板
２１ｃゴムパッド
２２ブラケット
２２ａ雌ねじ部
２３昇降機構
２４ブラケット
２５ａ，２５ｂ楔
２６ハンドル
２７ねじ棒
２８リンク
３０支持ブロック
３１圧接板
４０支持ブロック
４１定着機構
４２雄ねじ部材
４３雌ねじ部材
４４ゴムパッド
４５押圧板
４６ねじ機構
４７Ｌ字ブラケット
４７ａ短筒部
４８ハンドル
４９溝
５０抜止め部材
５２錘
５３，５３ａ，５３ｂ，５３ｃゴムマット
５４ａ，５４ｂ板状ゴム
５５丸カン
５６カラビナ
６０フック
６１台車
６２プロペラ
６２ａリング状係止部
７０樽形ドラム

Claims

膜と膜高さ方向に複数段に亙って配される複数本の補強用索条とからなる膜構造体を必要に応じて展張することで堤防の開口部を閉鎖し得るようにした膜式堤防において、
前記膜構造体による開口部閉鎖時の水圧作用下で膜構造体をアーチ状に展張・支持し得る展張手段を設けると共に、
前記展張手段として、膜構造体の膜端部を定着させる定着機構を堤防の開口縁部に設け、
前記定着機構は、膜構造体の膜端部を堤防の開口縁部側に押圧する押圧体と、該押圧体を昇降させるべく堤防の開口縁部側に支持部材を介して支持された昇降手段と、該昇降手段の下降の際に押圧体を堤防の開口縁部側に付勢すべく当該押圧体と堤防の開口縁部側に設けられた支持部材との間に設けられた楔機構と、を有することを特徴とする膜式堤防。
前記昇降手段は、ハンドル操作で昇降するねじ機構を有し、該ねじ機構がリンク機構を介して押圧体に連結されていることを特徴とする請求項１記載の膜式堤防。
前記楔機構は、少なくとも上下方向の２箇所に設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の膜式堤防。