JP5053923B2

JP5053923B2 - 高潮を阻止する構造物

Info

Publication number: JP5053923B2
Application number: JP2008118529A
Authority: JP
Inventors: 長野正孝; 正城孝幸; 村上祐一; 田代元司; 村田優
Original assignee: Taiyo Kogyo Co Ltd; Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd; Tokyu Construction Co Ltd
Current assignee: Taiyo Kogyo Co Ltd; Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd; Tokyu Construction Co Ltd
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2028-04-30
Also published as: JP2009264083A

Description

本発明は、高潮を阻止する構造物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に高く隙間のない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０７−１１３２１７

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＞刑務所の壁のように高く隙間のない防潮堤を構築すると、長い延長にわたって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、海岸線に沿って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。
＜５＞従来の水門や樋門の開閉は、電動モータによって作動させる構成が採用されている。しかし地震、台風などの非常時には電線が切断してモータが作動せず、水門などの開閉が不可能となる場合が想定される。

上記のような問題を改善するものとして、発明者らは平成１８年３月２９日に「防潮施設」として出願を行っている。
特開２００７−２６２７９１号公報。

しかし、前記の特許文献２に示す発明にあっては次のような問題点が存在することが分かった。
＜１＞上記の発明者らに基づく発明を図６に示すと、この発明は従来の施設に比較して画期的な特徴がある。しかし実際には空中にある屋根を地上に下ろす作業を考慮すると、海岸線に沿った長手方向への連続性に限りがある。
＜２＞すなわち、人手が十分に確保できるとは考えられない緊急時に数百メートルから数キロにわたって、空中の屋根を同時に地上に下ろす作業は容易でないから、そのために空中の屋根は、長手方向に沿って短い距離ごとに分割しておかなければならない。そのために、分割部分ごとに厳重な水密性対策が必要となる、という問題が生じる。
＜３＞もし、長手方向に連続した屋根を、同時に下ろさないで下降状態が前後すると、屋根を構成する膜体や、梁にゆがみが生じ、やがて破損してしまうことになる。

上記のような課題を解決するために、本発明の高潮を阻止する構造物は、海や河川の水際に沿って延長して設置する構造物であって、海側に向けて起倒する海側屋根によって構成し、海側屋根は不動点に設置した支点と、支点に一端を起倒自在に取り付けた起倒柱と、各起倒柱に固定し、各起倒柱と一体となった海側に向けた梁と、梁の海側の間を連結する軒材とで構成し、上記の構成の起倒柱を複数本、平行に配置し、隣接する梁と梁との間に連続状態で屋根幕を敷設し、屋根幕は、伸縮が可能で、かつ、止水性の高い素材で構成した面部材であり、梁あるいは軒材は、それぞれの軸方向に沿った伸縮、あるいは梁と軒材の連結部の変形が可能であるように構成し、複数本の起倒柱が同時に起倒しない場合に梁あるいは軒材が伸縮、変形して破損を避けることができるように構成したことを特徴とする。
さらに本発明の高潮を阻止する構造物は、海や河川の水際に沿って延長して設置する構造物であって、陸側屋根と海側屋根とより構成し、陸側屋根は複数本の支柱と、その支柱群の上に架設した屋根幕とより構成し、海側屋根は不動点に設けた支点と、支点に一端を起倒自在に取り付けた起倒柱と、各起倒柱に固定し、各起倒柱と一体となった海側に向けた梁と、梁の海側の間を連結する軒材とで構成し、上記の構成の起倒柱を複数本、平行に配置し、隣接する梁と梁との間に連続状態で屋根幕を敷設し、海側屋根の屋根幕は、伸縮が可能で、かつ、止水性の高い素材で構成した面部材であり、梁あるいは軒材は、それぞれの軸方向に沿った伸縮、あるいは梁と軒材の連結部の変形が可能であるように構成し、複数本の起倒柱が同時に起倒しない場合に梁あるいは軒材が伸縮、変形して破損を避けることができるように構成したことを特徴とする。

本発明の高潮を阻止する構造物は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜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空中に収納してあるから視線をさえぎることがなく、日除けや雨除けとなり、住民や旅行者は水辺の景色を楽しむことができる。
＜２＞刑務所の塀のように、陸上と水上との間に人の通行をさえぎる構造が存在しないから、人々がどこかでも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陸上への浸入を阻止する壁を形成することができる。
＜４＞通常の水門、樋門では電動モータなどの動力によって開閉する構造であるため、地震などの非常時には作動しない可能性もある。しかし本発明の防潮設備は基本的に電力を使用せず、自然のエネルギーを利用するから、非常時においても確実な作動を保障することができる。
＜５＞河川などに沿って長い延長にわたって設置した場合に、全延長にわたって屋根を同時に下ろさない限り、屋根材のシートや、梁に無理な変形が生じて破損する可能性がある。しかし本発明の構造では軒材あるいは梁は、それぞれの軸方向に伸縮が可能であるように構成してあるから、無理な変形を生じることがなく、下降に時間差があっても破損を避けることができる。

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、地震にともなう津波、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や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」のように記載するが、これは河川の堤防においては「川側」「流水側」の意味である。

＜２＞全体の構成。
本発明の構造物は、海や河川の水際に沿って延長して設置する構造物であって、水面近くに設置する海側屋根１によって構成する。
なお、図１の実施例のように海側屋根１の後方、すなわち海側屋根１よりも陸側に陸屋根２を設置することも可能である。
本発明の構造物を設置する延長は、ある一定地域が高潮の影響を受ける範囲をカバーする必要があるから、地形によっては相当の長さとなる。

＜３＞陸側屋根２。
図の実施例の場合、陸側屋根２は複数本の支柱２２と、その支柱２２群の上に架設した陸側屋根幕２１とより構成する。
支柱２２は、図の実施例のように直接、地表面に設置する場合もあり、あるいは別に設けた基礎の上に設置する場合もある。
そして支柱２２の上部にはほぼ水平に天井梁２３を取り付け、Ｔ字型、Ｌ字型の構造材を構成する。
この支柱２２と梁とを組み合わせたＴ字型、Ｌ字型の構造材を、平行に多数本を並べて設置し、平行に位置する梁の上に陸側屋根幕２１を取り付ける。
この陸側屋根２は、海側屋根１のように移動することなく、その状態は固定しているから、陸側屋根幕２１は可撓性の高いシートに限らず、それより可撓性の低い合成樹脂板、金属板、木製板などを採用することができる。

＜４＞海側屋根。
海側屋根１は複数個所の支点１１と、起倒柱１２と、梁１３と、軒材１４と、屋根幕１５とより構成する。

＜４−１＞支点。
支点１１は、地表面、あるいは基礎柱のような不動点に設けた、水平方向のピンを備えた部材である。

＜４−２＞起倒柱。
起倒柱１２は、この支点１１に一端を起倒自在に取り付けた長手部材である。
この起倒柱１２の上端には、海側に向けて張り出す梁１３を固定する。
このように起倒柱１２と梁１３によって、Ｔ字型、あるいはＬ字型の部材を、梁１３が海側に向く状態で、複数本を平行に設置する。
そして、梁１３の海側の先端を軒材１４で連結する。
したがって軒材１４は、海岸線にほぼ並行状態で配置されることになる。
さらに梁１３と梁１３との間にはワイヤなどを配置する。
その結果、並行する梁１３と、梁１３間を連結した軒材１４、およびワイヤによって、平面視でほぼ矩形の枠組みを形成することができる。

＜４−３＞屋根幕
そして、軒材１４と、梁１３と梁１３との間には、屋根幕１５を敷設する。
この屋根幕１５は、伸縮が可能で、かつ、止水性の高い素材で構成した面部材である。
屋根幕１５は、ひとつの梁１３と、隣接する梁１３を乗り越えた、連続した状態で屋根幕１５を敷設する。
そのために屋根幕１５は、接着、溶着などにより実質的に１枚の幕として構成し、これを本発明の構造物の全延長にわたって連続して敷設する。
前記したように、本発明の構造物を設置する延長は、地形によって相当の長さになるが、その全範囲にわたって実質的に１枚の幕を構成してあるから、複数のブロックに分けて構成する場合のように、境界部分の水密性を考慮するための特別な構造を設ける必要がない。
屋根幕１５は、梁１３の海側の先端まで敷設してあり、その位置に軒材１４が配置してある。
そのために海側屋根１を海側へ傾倒して、梁１３の先端を地表面まで降下させた場合に、屋根幕１５によって海側へ向けた延長の長い壁を構成することができ、高潮を阻止することができる。
屋根幕１５は、テフロン（登録商標）幕、アラミド繊維、ゴム幕、超高分子ポリエチレン、ポリアリレート、ポリエステルなどで製造することができる。
あるいは、塩ビ樹脂被覆ポリエステル繊維織物、塩ビ樹脂被覆ガラス繊維織物、防汚タイプの酸化チタン光触媒をコーティングしたもの、夜間発光タイプの蓄光顔料を塩ビ樹脂に練りこんだもの、高強力ポリエチレン繊維織物、ポリアリレート繊維織物、アラミド繊維織物、炭素繊維織物、異種材複合ポリステル繊維織物などを採用することもできる。

＜５＞伸縮構造。
海側屋根１の軒材１４あるいは梁１３は、鋼製のパイプやＨ鋼、あるいはアングルなどの長手部材である。
しかし本発明の構成では、特にこれを１本の材料ではなく、軸方向に伸縮が可能であるように構成する。
そのために、軒材１４、あるいは梁１３を中間で切断し、その切断端を太い直径の大径パイプ１５に挿入する。
そして切断端の間にバネ１６を介在させることにより、切断端部が接近し、あるいは離れて相互にスライド自在に構成した構成を採用することができる。

＜６＞連結部の変形。
あるいは図４に示すように、梁１３の海側の先端を二股に分割し、二股の先端の間をワイヤーロープ１７で連結する。
そして二股の先端と軒材１４との間をピン結合して、梁１３と軒材１４とが相互に変形を柔軟に吸収できる構成を採用する。
本発明の海側屋根１の軒材１４、あるいは梁１３を上記のように伸縮可能、変形可能な構造にすることによって、後述するように、複数本の起倒柱１２が同時に起倒しない場合に軒材１４あるいは梁１３が変形を吸収して、屋根幕１５の破損を阻止するができる。

＜７＞起倒させる構造。
海側屋根１を起倒するための構造としては公知の多くの方法を採用することができる。
たとえば起倒柱１２に牽引索の一端を取り付け、この牽引索の他端にウエイトを取り付け、中間に滑車を配置して昇降自在とした構成を採用することができる。
このウエイトの重量と、海側屋根１の重量とを均衡させておけば、わずかな外力を与えることによって軽快に海側屋根１を起倒させることができる。
あるいはウエイトとして水を充填した容器を使用すれば、容器内の水を抜くだけで重量を低減させて、海側屋根１を海側へ倒すことができる。
その他、公知の動力源を広く採用することができる。

＜８＞止水機能。
高潮の来襲が想定できたら、海側屋根１を海側に傾け、その先端を地表面まで下降させる。
すると、海に向けて海側屋根１の屋根幕１５を立設させた状態で設置することができる。
屋根幕１５は止水性の高い素材で構成してあるから、海水が陸に上陸することを阻止することができる。
その場合に、本発明の構成では海側屋根１の延長が長くても、屋根幕１５がすべて連続して構成してあるから、屋根幕１５と屋根幕１５の境界からの漏水対策が不要である。
海側屋根１の海側の端部、すなわち軒材１４が地上に接する位置には、海岸線に沿って溝を構築しておく。
すると海側屋根１を倒した場合にその海側の端部のすべては溝の内部に収納され、止水性を確保することができる。
あるいは海岸線に沿ってゴムチューブのような柔軟な袋体を配置しておき、その袋体の海側に海側屋根１の端部が位置するように海側屋根１を倒して、止水性を確保することもできる。

＜９＞下降の不一致。
海岸線に沿って長い延長の海側屋根１を設置してあり、かつ海側屋根１の屋根幕１５が一体に形成してある場合に、すべての起倒柱１２を同時刻に同じ角度だけ傾斜させてゆけば、梁１３や軒材１４、あるいは屋根幕１５が変形することはない。
そしてそのような作業は全起倒柱１２にモーターを配置しておけば一箇所からの操作で、海側屋根１の全延長を同時に倒して行くことができる。
しかし実際には緊急時に電動機器に頼ることはできない可能性が高く、結局は人の作業によって海側屋根１を倒して行くことになる。
その場合に、すべての起倒柱１２を同時に傾斜させ得るほどの人員を確保することはほとんど不可能であり、少数の作業者が、移動しながら次々と操作してゆくことになる。
するとある起倒柱１２と隣接する起倒柱１２との間で傾斜角度が相違してしまい、梁１３と梁１３、その間を連結する軒材１４による矩形に変形が生じる。
さらに全延長について連続している屋根幕１５も変形してしまい、いずれかの部分で破損が生じる。
しかし、本発明の構成によれば、梁１３あるいは軒材１４は、その軸方向自体の変形、あるいは接続部の変形が自在である。
その結果、梁１３と軒材１４で構成した矩形の枠体の破損を避けることができる。
このように枠体の変形が吸収されるから、全延長にわたって連続させた屋根幕１５の破損も避けることができる。

本発明の高潮を阻止する構造物の実施例の説明図。時間差を設けて起倒柱を倒し、屋根幕が徐々に変形している状態の説明図。海側屋根を完全に倒して高潮を阻止する状態に至った説明図。梁や軒材の変形を吸収する構造の実施例の説明図。梁や軒材の変形を吸収する構造の他の実施例の説明図。特許文献２記載の発明の説明図。

符号の説明

１：海側屋根
１１：支点
１２：起倒柱
１３：梁
１４：軒材
１５：屋根幕
２：陸側屋根

Claims

海や河川の水際に沿って延長して設置する構造物であって、
海側に向けて起倒する海側屋根によって構成し、
海側屋根は不動点に設置した支点と、
支点に一端を起倒自在に取り付けた起倒柱と、
各起倒柱に固定し、各起倒柱と一体となった海側に向けた梁と、
梁の海側の間を連結する軒材とで構成し、
上記の構成の起倒柱を複数本、平行に配置し、
隣接する梁と梁との間に連続状態で屋根幕を敷設し、
屋根幕は、伸縮が可能で、かつ、止水性の高い素材で構成した面部材であり、
梁あるいは軒材は、それぞれの軸方向に沿った伸縮、あるいは梁と軒材の連結部の変形が可能であるように構成し、
複数本の起倒柱が同時に起倒しない場合に梁あるいは軒材が伸縮、変形して破損を避けることができるように構成した、
高潮を阻止する構造物。
海や河川の水際に沿って延長して設置する構造物であって、
陸側屋根と海側屋根とより構成し、
陸側屋根は複数本の支柱と、
その支柱群の上に架設した屋根幕とより構成し、
海側屋根は不動点に設けた支点と、
支点に一端を起倒自在に取り付けた起倒柱と、
各起倒柱に固定し、各起倒柱と一体となった海側に向けた梁と、
梁の海側の間を連結する軒材とで構成し、
上記の構成の起倒柱を複数本、平行に配置し、
隣接する梁と梁との間に連続状態で屋根幕を敷設し、
海側屋根の屋根幕は、伸縮が可能で、かつ、止水性の高い素材で構成した面部材であり、
梁あるいは軒材は、それぞれの軸方向に沿った伸縮、あるいは梁と軒材の連結部の変形が可能であるように構成し、
複数本の起倒柱が同時に起倒しない場合に梁あるいは軒材が伸縮、変形して破損を避けることができるように構成した、
高潮を阻止する構造物。
海側屋根の起倒柱には、
牽引索の一端を取り付け、
この牽引索の他端には昇降可能な状態でウエイトに取り付けて構成した、
請求項１、２のいずれか１項に記載の高潮を阻止する構造物。