JP4933796B2

JP4933796B2 - 防潮施設

Info

Publication number: JP4933796B2
Application number: JP2006046959A
Authority: JP
Inventors: 長野正孝
Original assignee: Tokyu Construction Co Ltd
Current assignee: Tokyu Construction Co Ltd
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2026-02-23
Also published as: JP2007224598A

Description

本発明は、防潮施設に関するものである。

高潮は、台風や発達した低気圧などによって潮位が異常に上昇する現象をいう。
海面が異常に上昇する原因は、強い風が海水を海岸に吹き寄せて海面を上昇させ、低気圧によって海水を吸い上げることから生じる。
そのような現象が満潮時に重なるとさらに海面が上昇して、海や川に接近している民家などはきわめて危険な状態となる。
そのような危険を避けるために、従来から多数の防潮堤が開発されているが、実施には費用や技術上の制約から刑務所の壁のような擁壁を作ってエネルギーを跳ね返すような構想が一般的である。
特開平７−１１３２１９

上記したような従来の防潮施設には次のような問題がある。
＜１＞家屋の屋根よりも高い、刑務所の壁のような巨大な防潮堤を長距離にわたって構築すると、海岸線や河川に沿って長大な目隠しを設置したことになるから、水域と住民との生活が完全に切断されてしまい、水辺と人々がなじむことによって形成される水辺の文化が育たない。
＜２＞あるいは巨大なエアバッグを膨らませて止水する防潮堤の提案もあるが、特殊で高価な繊維を使用するものであるため、長い延長にわたって設置することは経済的に困難である。
＜３＞また膨張させたエアバッグは、その両端を支柱で支持する必要があるが、その支柱にすべての力がかかるために、大きな構造物を設置しなければならない。
＜４＞その他の防潮施設でも、すべて高潮のエネルギーを全面的に受け止める構造であるから、きわめて大きな支持力が必要となり、不経済なものであった。

上記のような課題を解決するために本発明の防潮施設は、高潮などによる災害を防止するための施設であって、陸上に設置した陸側支柱と、陸側支柱よりも海側に設置した海側支柱と、陸側支柱に支点を介して回転自在に取り付けた屋根兼止水面体と、海側支柱に支点を介して回転自在に取り付けた屋根兼エネルギー吸収面体と、支柱の支点を中心に屋根兼止水面体、あるいは屋根兼エネルギー吸収面体を回転させる回転力付与装置とで構成し、屋根兼止水面体を、陸側支柱の支点を中心に回転させて高潮の来る方向に向けて設置し得るように、かつ、屋根兼エネルギー吸収面体を、海側支柱の支点を中心に回転させて高潮の来る方向に向けて設置し得るように構成した、防潮施設である。
また、本発明の防潮施設は、屋根兼止水面体は、支点の一方を屋根兼止水面体として構成し、支点の他方に重量体を設け、支点の他方の重量体の重量を除去することによって、支点の一方の屋根兼止水面体が支点を中心に回転するように構成した防潮施設である。
また本発明の防潮施設は、屋根兼エネルギー吸収面体は、支点の一方を屋根兼エネルギー吸収面体として構成し、支点の他方に重量体を設け、支点の他方の重量体の重量を除去することによって、支点の一方の屋根兼止水面体が支点を中心に回転するように構成した防潮施設である。

本発明の防潮施設は以上説明したようになるから、次のような効果を期待することができる。
＜１＞この防潮施設を海岸線、河川などに沿って長い延長にわたって設置しても、災害の発生しない日常は目隠しとはならず、日差しや雨を避ける屋根として機能させることができる。
＜２＞刑務所の塀のように視線や人の通行をさえぎることがないから、人々が海岸や河川の水辺へおりて水と親しむ環境を作り出すことができる。
＜３＞そしていざ高潮や小規模の津波、河川の水位の異常上昇が発生した時には、きわめて簡単な操作によって水の浸入を阻止する壁を形成することができる。

以下図面を参照にしながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

＜１＞本発明の対象。
本件発明の対象は「高潮など」により発生する災害を防止するための施設である。
すなわち、台風による高潮に限らず、小規模な地震にともなう小規模な津波、豪雨による水位の上昇による堤防からの越水、あるいは地球規模の異常気象に伴う潮位、河川の水位の上昇などを対象とすることができる。
したがって本件明細書や請求項では「海側」とか「海側支柱」のように記載するが、これは河川の堤防においては「川側」とか「流水側に立てる柱」のような意味である。

＜２＞基本的な構成。
本発明の防潮施設は、基本的には支柱１と屋根と、屋根を回転させる回転力付与装置とによって構成する。
屋根としては、止水性を維持した屋根兼止水面体２と、通水性が維持されている屋根兼エネルギー吸収面体３とを採用することができる。
回転力付与装置としては、外から回転力を与える構成と、釣合い重りの重量を減少させる構成を採用することができる。

＜３＞屋根兼止水面体２。
高潮、津波の発生する可能性の高い海岸に、海岸線に沿って多数本の支柱１を設置する。
そしてこの陸上に設置した支柱１に、屋根兼止水面体２を取り付ける。
屋根兼止水面体２とは、貫通孔の存在しない無孔体で構成した面体のことである。
たとえば、周囲を枠で囲い、その内部に不透水性のシートや鋼製、合成樹脂製、木製の板を取り付けた構成を採用することができる。
なお、この明細書で「面体」とは、柔軟性に富んだ膜体や、柔軟性に乏しい剛体の面をも含む意味で使用している。
屋根兼止水面体２を海側へ向けて傾斜させ、その先端を地表面に接触させて陸上側への止水を図るが、完全な止水機能を維持することが必要である。
そのために屋根兼止水面体２の先端の設置線にゴム袋などのパッキン材を取り付けて水密性を図ることができる。

＜４＞支柱１との取り付け。
屋根兼止水面体２は、支柱１に設けた支点１１を介して回転自在に取り付ける。
図の実施例では、支点１１を支柱１の頭部に設けてあるが、その位置に限定されるものではない。
屋根兼止水面体２は支点１１を中心に回転自在であるから、通常は屋根兼止水面体２を水平に位置させておき、日除けや雨除けとして機能させることができる。
非常時には支点１１を中心に回転させて高潮の来る方向に向けた面体として機能させることができる。

＜５＞エネルギー吸収面体の設置。
屋根兼止水面体２とは別に、屋根兼エネルギー吸収面体３を設置する構成について説明する。（図４、５、６）
まず、支柱１は、陸側支柱１Ａと海側支柱１Ｂとを海岸線にそってほぼ平行に２列に設置する。
陸側支柱１Ａとは陸側に設置した支柱である。
海側支柱１Ｂとは陸側支柱１Ａよりも海側に設置した支柱である。
そして陸側支柱１Ａには前記した屋根兼止水面体２を、支点１１を介して回転自在に取り付ける。
この陸側支柱１Ａの位置において、高潮などの陸側への流入を阻止する。
一方、海側支柱１Ｂには支点１１を介して回転自在に屋根兼エネルギー吸収面体３を取り付ける。
この海側支柱１Ｂの位置において、高潮などのエネルギーを吸収する。

＜６＞屋根兼エネルギー吸収面体３の構造。
屋根兼エネルギー吸収面体３とは、分散した貫通孔を開設した有孔体で構成した面体のことである。
たとえば、周囲を枠で囲い、その内部に網や穴あきのシート、穴あきの鋼板、厚さの厚い不織布マット、などのエネルギー吸収材料を取り付けた構成を採用することができる。
枠体は窓枠のような剛直な鋼材で構成するだけでなく、ガレージや商店の巻き取り式のシャッターのように折り曲げて巻き取ったり、曲面を通過させ得る構成を採用できる。
エネルギー吸収材料としては、前記のような合成樹脂製の網や打ち抜き鋼板、不織布のマット以外に、合成樹脂の板やコンクリートの板に穴を開けた有孔体、擁壁の裏に敷設するドレーン材や地盤改良の排水材に使用されているような合成樹脂繊維の厚いマットやシート、あるいはそれらの複合体などを利用できる。
エネルギー吸収材料としては、水が通過する際に一定の時間を要し、抵抗を受けるような材料が好ましく、多数の貫通孔や連続孔、細孔の周囲や絡まった繊維が水の通過の抵抗となりエネルギーを吸収することになる。
とくに繊維を絡ませて形成した面体を使用すれば、繊維の隙間を透過する際に、高潮などの衝撃のエネルギーは大きく吸収されて位置のエネルギーに変換される。
同時に屋根兼エネルギー吸収面体３の全体がたわむことによっても衝撃のエネルギーの吸収に貢献する。
ここでエネルギーの吸収とは、衝撃力の吸収、波力の減衰などのことを意味する。

＜７＞海側支柱１Ｂとの取り付け。
このような構成の屋根兼エネルギー吸収面体３を、海側支柱１Ｂの支点１１に回転自在に取り付ける。
図の実施例では、支点１１を支柱１の頭部に設けてあるが、その位置に限定されるものではない。
屋根兼エネルギー吸収面体３も支点１１を中心に回転自在であるから、通常は屋根兼エネルギー吸収面体３を水平に位置させておき、日除けや雨除けとして機能させることができる。
非常時には支点１１を中心に回転させて高潮の来る方向に向けたエネルギーを給する面体として機能させることができる。

＜８＞回転力付与装置４。
屋根兼止水面体２、あるいは屋根兼エネルギー吸収面体３に、支点１１を中心とした回転を与えるために、回転力付与装置４が必要である。
そのために屋根兼止水面体２や屋根兼エネルギー吸収面体３の支点１１を回転軸として、この回転軸にモーターで回転を与えたり、面体の一部に油圧ジャッキ、人力などによる推進力を与える。
この動力の付与によって、回転軸を中心に屋根兼止水面体２、屋根兼エネルギー吸収面体３を回転させて、水平姿勢、傾斜姿勢、あるいは鉛直の姿勢を維持させることができる。
支点１１の回転軸を回転させるだけでなく、屋根兼止水面体２や屋根兼エネルギー吸収面体３の先端など、他の一部に引張力、押し出し力を与えて回転させることも可能である。

＜９＞重量体。
回転力付与装置４の特殊な構造として、重量体を使用した構造を図７、８において説明する。
上記したように、屋根兼止水面体２や屋根兼エネルギー吸収面体３は支点１１を中心に回転自在に支柱１に取り付けてある。
その場合に屋根兼止水面体２や屋根兼エネルギー吸収面体３を支点１１の一方に張り出す状態で取り付ける。
一方、支点１１の他方には重量体５を取り付ける。
重量体５とはエレベータの釣合い重りと同様の機能を果たし、その重量によって支点１１の他方に張り出した屋根の姿勢を維持する。
したがって、支点１１の他方の重量体５の重要を除去すれば、屋根兼止水面体２、屋根兼エネルギー吸収面体３は姿勢を維持することができず、自らの重量によって支点１１を中心に回転し、姿勢は傾斜してゆく。

＜１０＞重量の調整。
重量体５の重量を減らせば、容易に屋根兼止水面体２、屋根兼エネルギー吸収面体３を回転させることができる。
そのために、重量体５を複数個の重量物を重ねたもので構成した場合には順次、重りを取り外してゆくことで重量を軽減させることができる。
複数個の重量物として、例えばコンクリートブロック、鉄塊、砂袋、土嚢、水を入れた箱のような簡単な部材を利用できる。
あるいは重量体５として、容器５１に収納した流動体５２によって構成する。
流動体５２とは例えば水や砂、粒状体などを採用できる。
容器５１にはバルブ５３を取り付けておき、高潮などの襲来の予報を知ったら、担当者がバルブ５３を開口して容器５１から流動体５２を短時間で排出する。
すると容器５１内の重量が短時間で軽減して屋根兼止水面体２、屋根兼エネルギー吸収面体３を傾斜させることができる。

＜１１＞屋根側の重量の増加。
支点１１の一方の重量体５の重量の軽減だけでなく、支点１１の他方の屋根兼止水面体２、屋根兼エネルギー吸収面体３の重量を増加させる構造を採用することもできる。
その場合には屋根兼止水面体２、屋根兼エネルギー吸収面体３の内部に、その先端付近まで流路５４を設置する。
この流路５４と、重量体５としての容器５１の排出口とを連結し、バルブ５３を介在させておく。
すると、バルブ５３を開いて重量体５の容器５１内の流動体５２を流出させれば、流動体５２は流路５４に流れ込み、屋根兼止水面体２や屋根兼エネルギー吸収面体３の側の重量が増加してゆく。
このように支点１１の一方の重量体５の重量が減少し、それに反比例して支点１１の他方の屋根兼止水面体２、屋根兼エネルギー吸収面体３の重量が増加するから、より迅速な回転を促すことができる。
屋根兼止水面体２の先端、すなわち回転時に地表面に接する位置にゴム袋のようなパッキン材５５を設置した場合には、このパッキン材５５の中空部と流路５４を連結しておく。
すると重量体５の内部の流動体５２が、パッキン材５５の中空部に流入して膨張させるから、より水密性を向上させることができる。

＜１２＞高潮の襲来時の作動。
上記した屋根兼止水面体２、屋根兼エネルギー吸収面体３の作動をまとめて説明する。

＜１３＞屋根兼止水面体２のみの構造。
海岸線や河川に沿って屋根兼止水面体２のみを配置した場合について説明する。
通常は、屋根兼止水面体２は支柱１の上部にほぼ水平の姿勢を保って支持されているから、日差しや雨をさえぎる屋根として利用でき、海岸線や河川に沿って憩いの場所を提供することができる。
高潮、津波、河川の水位の異常な上昇が発生する可能性が高くなった場合には、回転力付与装置４を作動して、支点１１を介して支柱１に回転自在に取り付けた屋根兼止水面体２を回転させ、高潮などの来る海側へ向けて対面させる。
回転力付与装置４として、容器５１内に流動体５２を収納した構造を採用した場合には、バルブ５３を開放してその流動体５２を容器５１外に排出して重量体５の重量を軽減する。
すると支点１１の他方に位置している屋根兼止水面体２は、その先端が地表面に設置するまで回転する。
屋根兼止水面体２は、貫通孔の存在しない無孔体で構成してあるから、高潮、あるいは小規模の津波、河川の水位の上昇を、その位置で阻止することができ、陸側への水の侵入、損害の発生を阻止することができる。

＜１４＞屋根兼エネルギー吸収面体３を設置した構造。
陸側に屋根兼止水面体２を、海側に屋根兼エネルギー吸収面体３を配置した場合について説明する。
通常は、屋根兼止水面体２と屋根兼エネルギー吸収面体３は支柱１の上部にほぼ水平の姿勢を保って支持されているから、日差しや雨をさえぎる屋根として利用でき、海岸線や河川に沿って憩いの場所を提供することができる。
高潮、津波、河川の水位の異常な上昇が発生する可能性が高くなった場合には、回転力付与装置４を作動して、支点１１を介して支柱１に回転自在に取り付けた屋根兼止水面体２と屋根兼エネルギー吸収面体３を回転させ、高潮などの来る海側へ向けて対面させる。
回転力付与装置４として、容器５１内に流動体５２を収納した構造を採用した場合には、バルブ５３を開放してその流動体５２を容器５１外に排出して重量体５の重量を軽減する。
すると支点１１の他方に位置している屋根兼止水面体２や屋根兼エネルギー吸収面体３は、その先端が地表面に設置するまで回転する。
海側において海水の上昇に対向して設置された屋根兼エネルギー吸収面体３は、分散した貫通孔を開設した有孔体で構成した面体であるから、上昇した海水の通過を阻止することはできない。
しかし上昇した海水が屋根兼エネルギー吸収面体３の貫通孔を通過することによって、海水のエネルギーが大幅に吸収される。
エネルギーの吸収された海水は、陸側に設置した屋根兼止水面体２の表面に到達する。
屋根兼止水面体２は、貫通孔の存在しない無孔体で構成してあるから、エネルギーがすでに低下した水位の上昇を、その位置で阻止することができ、陸側への水の侵入、損害の発生を阻止することができる。

防潮施設を屋根兼止水面体によって構成した実施例の説明図。図１の実施例の側面からの説明図。図１の実施例の屋根兼止水面体が海水を阻止している状態の説明図。防潮施設を、屋根兼止水面体と屋根兼エネルギー吸収面体によって構成した実施例の説明図。図４の実施例の側面からの説明図。図４の実施例の防潮施設で海水を阻止している状態の説明図。重量体として流動体を使用した実施例の断面図。図７の流動体を容器から流出させた状態の説明図。

符号の説明

１：支柱
１Ａ：陸側支柱
１Ｂ：海側支柱
２：屋根兼止水面体
３：屋根兼エネルギー吸収体
４：回転力付与装置
５：重量体
５１：容器
５２：流動体

Claims

高潮などによる災害を防止するための施設であって、
陸上に設置した陸側支柱と、
陸側支柱よりも海側に設置した海側支柱と、
陸側支柱に支点を介して回転自在に取り付けた屋根兼止水面体と、
海側支柱に支点を介して回転自在に取り付けた屋根兼エネルギー吸収面体と、
支柱の支点を中心に屋根兼止水面体、あるいは屋根兼エネルギー吸収面体を回転させる回転力付与装置とで構成し、
屋根兼止水面体を、陸側支柱の支点を中心に回転させて高潮の来る方向に向けて設置し得るように、かつ、
屋根兼エネルギー吸収面体を、海側支柱の支点を中心に回転させて高潮の来る方向に向けて設置し得るように構成した、
防潮施設。
エネルギー吸収面体は、分散した貫通孔を開設した有孔体で構成した、
請求項１記載の防潮施設。
屋根兼止水面体は、
支点の一方を屋根兼止水面体として構成し、
支点の他方に重量体を設け、
支点の他方の重量体の重量を除去することによって、
支点の一方の屋根兼止水面体が支点を中心に回転するように構成した、
請求項１記載の防潮施設。
屋根兼エネルギー吸収面体は、
支点の一方を屋根兼エネルギー吸収面体として構成し、
支点の他方に重量体を設け、
支点の他方の重量体の重量を除去することによって、
支点の一方の屋根兼止水面体が支点を中心に回転するように構成した、
請求項１、２記載の防潮施設。
重量体は、
複数個の重量物によって構成し、
重量体を除去することによって、重量を軽減しうるように構成した、
請求項３、４記載の防潮施設。
重量体は、
容器に収納した流動体によって構成し、
容器から流動体を排出することによって、重量を軽減しうるように構成した、
請求項３、４記載の防潮施設。
屋根兼止水面体、あるいは屋根兼エネルギー吸収体の先端付近まで流路を設置し、
この流路と重量体としての容器の排出口を連結し、
容器内の流動体を流路へ供給できるように構成した、
請求項６記載の防潮施設。