JP5092047B1 - 避難用フロート - Google Patents

Abstract

【課題】
津波発生時に浮上する浮体を有する避難用フロートにおいて、避難者５０を確実に保護し、浮体２の速やかな浮上を実現し、且つ普及させ多数設置できる避難用フロート１を提供することである。
【解決手段】
津波発生時に浮上する浮体を有する避難用フロートにおいて、避難用フロート１が、浮体２と、浮体２の海側であって地表面３から浮体２の上面に向けて形成した海側スロープ４を有しており、海側スロープ４が海水を通過させる貫通孔１１を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、津波発生時に浮上する浮体を有する避難用フロートに関するものである。

津波対策として、通常時は陸上部に設置されており、津波到達時には浮くように構成した避難用フロートがある（例えば特許文献１参照）。図８に、この避難用フロートの一例を示す。図８Ａに通常時の避難用フロート１Ｘを示し、図８Ｂに津波到達時の避難用フロート１Ｘを示す。この避難用フロート１Ｘは、地中深くに打ち込んだ複数の係留杭１３Ｘと、係留杭１３Ｘに沿って鉛直方向に移動可能なフロート２Ｘを有している。津波警報等が発せられた場合、避難者５０は階段５１を利用してフロート２Ｘ上に避難する。フロート２Ｘは、津波が到達すると浮力により地表面３を離れ浮き上がるように構成されている。

この構成により以下の作用効果を得ることができる。第１に、フロート２Ｘが津波到達時に浮く構成を有しているため、例えば地表面３から５ｍに達するような津波が発生した場合であっても、フロート２Ｘが５ｍ浮き上がり、避難者５０を保護することができる（図８Ｂ参照）。第２に、フロート２Ｘが地表面３上に設置されており、地表面３に近い位置にあるため、避難が容易となる（図８Ａ参照）。つまり、このフロート２Ｘに備え付けた階段５１さえ上れば、建築物の２、３階に達するような津波であっても、被害を免れることができる。

しかしながら、上記の避難用フロート１Ｘはいくつかの問題点を有している。第１に、津波到達時にフロート２Ｘが破壊されてしまい、避難者５０を十分に保護できないという問題を有している。これは、地表面３に設置されたフロート２Ｘが、その側面で津波の水平方向の力を受けてしまうためである。また、津波により運ばれた漂流物（漁船、自動車、家屋等）がフロート２Ｘに衝突し、フロート２Ｘを破壊してしまう可能性が高い。

第２に、避難者５０がフロート２Ｘ上に避難したとしても、津波に巻込まれる可能性があるという問題を有している。これは、津波発生時に、フロート２Ｘが十分に浮上する前に、フロート２Ｘの上方を津波が通過する可能性があるためである。ここで、例えば、洋上で津波に遭遇した漁船等は、潮位の変化に伴い鉛直方向に移動できるため被害が少ない。しかし、地表面３に設置されているフロート２Ｘに津波が到達した場合、フロート２Ｘは、浮上する間もなく津波をかぶる可能性がある。そのため、実際の避難場所としては不十分となる。

第３に、避難用フロート１Ｘを設置する場所を確保することが困難であるという問題を有している。これは、通常時の土地利用を考えた場合、避難用フロート１Ｘの設置よりも、優先順位の高いものが多くあるためである。

以上より、従来の避難用フロート１Ｘは、津波発生時に避難者５０を十分に守れない可能性と、普及の困難性を有している。

特開２００６−１１２０８９号公報

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、津波発生時に浮上する浮体を有する避難用フロートにおいて、避難者を確実に保護し、浮体の速やかな浮上を実現し、且つ普及させ多数設置できる避難用フロートを提供することである。

上記の目的を達成するための本発明に係る避難用フロートは、津波発生時に浮上する浮体を有する避難用フロートにおいて、前記避難用フロートが、浮体と、前記浮体の海側であって地表面から前記浮体の上面に向けて形成した海側スロープを有しており、前記海側スロープが海水を通過させる貫通孔を有していることを特徴とする。

この構成により、浮体が津波や漂流物により破壊されてしまう事故を防止することができる。これは、貫通孔を有する海側スロープが、波の力を弱め且つ漂流物の通過を防止するためである。また、避難用フロートを設置する場所を容易に確保することができる。これは、海側スロープの設置により、車両等が浮体上を走行できるためである。

上記の避難用フロートにおいて、前記避難用フロートが、周囲の地表面よりも低い位置に形成した槽と、前記槽内に配置した前記浮体と、前記避難用フロートの海側の地表面から前記槽に向かって海水を導く水路を有していることを特徴とする。

この構成により、浮体に十分な浮力が発生する時期が早くなるため、避難者をより安全に保護することができる。また、浮体上面の高さが低くなるため、避難用フロートを道路や駐車場等へ容易に設置することができる。

上記の目的を達成するための本発明に係る避難用フロートは、津波発生時に浮上する浮体を有する避難用フロートにおいて、前記避難用フロートが、周囲の地表面よりも低い位置に形成した槽と、前記槽内に配置した前記浮体と、前記避難用フロートの海側であって周囲の地表面よりも低い位置に形成した取水部と、前記槽と前記取水部を連結する水路を有していることを特徴とする。この構成により、津波発生の早い段階で浮力を得ることができるため、避難者をより安全に保護することができる。また、避難用フロートを設置する場所を容易に確保することができる。

上記の避難用フロートにおいて、前記浮体が、連結金物で互いに連結したコンテナであることを特徴とする。この構成により、工期の大幅な短縮及び工費の大幅な抑制を実現することができる。

本発明に係る避難用フロートによれば、浮体の速やかな浮上を実現し、避難者を確実に保護し、且つ普及させ多数設置できる避難用フロートを提供することができる。

本発明に係る実施の形態の避難用フロートの側面を示した概略図である。 本発明に係る実施の形態の避難用フロートの概略図である。 本発明に係る実施の形態の避難用フロートの概略図である。 本発明に係る異なる実施の形態の避難用フロートの側面を示した概略図である。 本発明に係る実施の形態の避難用フロートの概略図である。 本発明に係る実施の形態の避難用フロートの概略図である。 本発明に係る実施の形態の避難用フロートの浮体を示した概略図である。 従来の避難用フロートの側面を示した概略図である。

以下、本発明に係る実施の形態の避難用フロートについて、図面を参照しながら説明する。図１に本発明の実施の形態の避難用フロート１の側面を示す。図１Ａ（上段）に通常時の避難用フロート１を示し、図１Ｂ（下段）に津波発生時の避難用フロート１を示す。この避難用フロート１は、浮体２と、地表面３から浮体２の上面に延びる傾斜した海側スロープ４と、浮体２の下部に設置した脚１２を有している。また、浮体２の陸側にスロープ５を設置してもよい。

この海側スロープ４は、津波Ｗの海水を通過させる貫通孔１１を有している。また、海側スロープ４は、津波Ｗにより流されてくる漂流物等の通過を防止できるように構成している。具体的には、パンチングメタル、グレーチング（鉄格子）等を使用することができる。

この浮体２は、鋼板やコンクリート等、従来浮桟橋を構成する材質と同様に構成することができる。また、浮体２の大きさは、例えば、平面視における縦の長さが３００００ｍｍ〜６００００ｍｍ程度、横の長さが６００００ｍｍ〜９００００ｍｍ程度、高さ（厚み）が２０００ｍｍ〜５０００ｍｍ程度を想定している。また、平面視において海側スロープ４の海方向への長さが２００００ｍｍ〜５００００ｍｍ程度を想定している。更に、脚１２は、５００〜８００ｍｍ程度の高さを想定している。

なお、白抜き矢印は津波Ｗの方向を示しており、矢印は海水の流れのイメージを示している。また、図１において、右方を海側、左方を陸側としている。

次に、避難用フロート１の動作について説明する。まず、津波発生の警報等が発せられた後、避難者は徒歩又は車両４０等でスロープ４、５を上り、浮体２上に移動する。津波Ｗが到達すると、海水は海側スロープ４の貫通孔１１を通過して浮体２下方に流れていく（図１Ａ参照）。水位の上昇（水面６）とともに、浮体２は浮力を得て浮き上がる（図１Ｂ参照）。ここで、脚１２は、浮体２側に固定することを想定しているが、脚１２を地表面３側に固定する構成とすることもできる。

上記の構成により、以下の作用効果を得ることができる。第１に、津波Ｗによる浮体２の破壊を防止することができ、避難者を安全に保護することができる。これは、貫通孔１１を有する海側スロープ４が、津波Ｗの水平方向の衝撃を和らげる消波ブロックと同様の効果をもたらすためである。また、この海側スロープ４は、浮体２に瓦礫、自動車、家屋等の漂流物が衝突する事故を防止することができるためである。

第２に、浮体２は津波Ｗの到達とともに、速やかに浮上して避難者を安全に保護することができる。これは、浮体２下面に設置した脚１２により、海水が浮体２下方に移動しやすくなっているためである。

第３に、避難用フロート１を設置する場所を容易に確保することができる。これは、避難用フロート１が、上面を車両４０等が走行することのできる浮体２を有しているためである。つまり、避難用フロート１上を車両４０が移動できるため、避難用フロート１は、道路の途中に設置したり、商業施設の駐車場として設置したりすることができる。また、橋梁の一部や高架の一部として、避難用フロート１を設置することもできる。

なお、この浮体２は、直方体のポンツーン形式とすることが望ましい。この構成により、製造が容易となり、工期短縮が可能となる。また、浮体２は、一体として建造してもよいが、望ましくは、複数のブロックを建造し、避難用フロート１の設置場所で組立てるブロック建造とする。この構成により、工期短縮及び工作費削減を実現することができる。

図２に、避難用フロート１の１例を示す。避難用フロート１は、浮体２と、複数の貫通孔１１を有する海側スロープ４と、陸側のスロープ５と、浮体２を係留するための係留杭１３及び係留ローラ１４を有している。また、浮体２は下面に脚１２を有している。

図２に示す様に、浮体２は、浮桟橋等を係留する構成と同様に、地表面３に対してチェーン又は係留杭により係留し、津波Ｗにより水平方向に流されないように構成することが望ましい。特に、係留杭１３により係留した場合には、浮体２の水平方向の移動がほとんど発生しないため、浮体２は海水が引いた後は元の位置に戻ることができる。つまり、津波後の復旧作業が容易、又は不要となる。なお、水位が想定以上の高さとなった場合、浮体２の係留杭１３又はチェーンによる係留を解除する解除機構を設置してもよい。具体的には、例えば浮体２が、係留杭１３の高さを超えて浮上した場合、係留杭１３から外れるように構成することができる。また、係留のためのチェーンに一定以上の力が加わった場合、せん断ピン等で構成した解除機構が開放され、浮体２の係留が解除されるように構成することができる。

また、脚１２にジャッキアップ及びジャッキダウン機能を設置してもよい。この構成により、地盤の沈下等により浮体２に傾斜が発生するような場合であっても、浮体２の傾きを調整することができる。

更に、海側スロープ４又は浮体２の下面や、貫通孔１１の内部に、海水を整流するフィンを設置する構成としてもよい。例えば、海側から浮体２に向かい方向が長手方向となるように、海側スロープ４又は浮体２下面から垂直に吊り下げるようにフィンを設置することができる。この構成により、海水が海側スロープ４及び浮体２の下面で渦を巻き、浮体２が速やかに浮力を得られない事態を防止することができる。

加えて、浮体２の下方側面に浮体２を囲むようにスカート１６を設置してもよい（図３参照）。このスカート１６は、浮体２と地表面３の間に瓦礫等を侵入させないために設置している。スカート１６は、例えば金属製、樹脂製、又はゴム製の網状物を使用し、蛇腹状に形成することが望ましい。また、スカート１６は、浮体２が浮上した際（図３Ｂ参照）に下端が地表面３から離れないように構成している。

この構成により、上記のフィンと同様、浮体２下面の海流の流れを整流することができる。また、浮体２の下方へ瓦礫等が侵入することを防止できるため、復旧作業が容易となる。特に、図２に示す様にスロープ４、５を設置していない浮体２の側面に、スカート１６を設置することが望ましい。なお、スロープ４、５を設置した浮体２の側面であっても、スカート１６を設置することはできる。

図４に本発明の異なる実施の形態の避難用フロート１ａの側面図を示す。図４Ａ（上段）に通常時の避難用フロート１ａを示し、図４Ｂ（下段）に津波発生時の避難用フロート１ａを示す。この避難用フロート１ａは、周囲の地表面３よりも低い位置まで掘り下げた地表面３ａで形成する槽２０と、この槽２０内に設置した浮体２と、海側の地表面３から槽２０に向かって海水を導く傾斜した水路２１を有している。

次に、この避難用フロート１ａの動作について説明する。まず、津波Ｗが避難用フロート１ａに到達すると、海水は優先的に水路２１に導かれ槽２０内に移動する（図４Ａ参照）。同時に、海側スロープ４の貫通孔１１（図示しない）を通過した海水も槽２０内に流れ込む。周囲の地表面３に比べると、槽２０内の地表面３ａからの水位がいち早く上昇し、浮体２が浮上する（図４Ｂ参照）。

上記の構成により以下の作用効果を得ることができる。第１に、浮体２に十分な浮力が発生する時期が早くなるため、避難者をより安全に保護することができる。

第２に、地表面３に対する浮体２上面の高さが低くなるため、スロープ４、５を短く構成することができ、またスロープ４、５の斜度を緩やかに形成することができる。そのため、避難用フロート１ａを、道路や駐車場等へ容易に設置することができる。

なお、浮体２上面は、周囲の地表面３よりも高い位置であっても、地表面３と同じ高さであってもよい。浮体２の上面を周囲の地表面３と同じ高さにすると、避難用フロート１ａを設置する場所の自由度が飛躍的に向上する。

図５に、避難用フロート１ａの１例を示す。避難用フロート１ａは、浮体２と、海側スロープ４と、浮体２の海側以外の位置に設置した複数のスロープ５と、地表面から槽２０内（図示しない）に海水を導く水路２１を有している。

ここで、海側スロープ４のみを貫通孔１１を有するスロープとし、他の方向は、コンクリート等の透水性のない部材で構成している。この構成により、海水を浮体２下面に積極的に滞留させ、浮体２が浮上する時期を早めることができる。なお、避難用フロート１ａに２つ以上の海側スロープ４を設置する構成としてもよい。海水が２方向以上から流れ込む可能性がある場合には、浮体２が浮上する時期を早めることができる。

図６に、本発明の異なる実施の形態の避難用フロート１ｂの概略図を示す。この避難用フロート１ｂは、地表面３よりも低い位置になるように形成した槽２０と、槽２０内に配置した浮体２と、浮体２よりも海側で且つ地表面３よりも低い位置に形成した取水部２２と、この取水部２２と槽２０を連結する水路２１ｂを有している。この取水部２２は、上面にグレーチング等で形成した取水板２３を有している。取水板２３は、前述の海側スロープ４と同様に海水を通過させるが、漂流物等は通過させない構成を有していればよい。

また、浮体２は、建築物４１、貯蔵庫４２及び駐車場４３等の上部構造物を有している。更に、浮体２は、浮体２と地表面３の間の溝をカバーし、車両等の通行を容易に行うためのフラップ１５を有している。

次に、避難用フロート１ｂの動作について説明する。まず、津波が取水部２２に到達すると、取水部２２内に海水が流れ込む。この海水は、水路２１ｂで移動速度を上げながら槽２０に到達する。浮体２は、槽２０内に充填された海水により浮力を得て浮上を開始する。

上記の構成により以下の作用効果を得ることができる。第１に、浮体２は津波発生の早い段階で浮力を得ることができるため、避難者をより安全に保護することができる。これは、地表面３を移動する津波よりも、水路２１ｂを移動する海水の方が、速度が速くなるためである。そのため、取水部２２は、海に近い場所に形成することが望ましい。

第２に、避難用フロート１ｂを設置する場所を容易に確保することができる。これは、避難用フロート１ｂの建築物４１を通常時に利用することができるためである。具体的には、例えばこの建築物４１を、市役所、図書館、及び児童館等の公共機関とすることができる。貯蔵庫４２は、プレハブ等で形成し、非常食や毛布等の物品を貯蔵することが望ましい。

なお、水路２１ｂは、下水路等を利用すると新たに必要となる工事等を抑制しながら、
避難用フロート１ｂを設置することができる。また、槽２０に予め海水や粘度の高い流体（飽和塩化ナトリウム溶液等）を充填しておくように構成してもよい。この構成により、浮体２は津波発生時の更に早い時期に浮力を得ることができる。加えて、粘度の高い流体を充填する構成により、地震の影響等で槽２０にヒビ等が発生した場合であっても、流体の槽２０外への流出を防止し、浮体２を安定的に浮上させることができる。

図７に、本発明の異なる実施の形態の浮体２ｃの概略図を示す。図７Ａに建造途中の浮体２ｃを示し、図７Ｂに建造が完了した浮体２ｃを示す。この浮体２ｃは、予め水密加工を施したコンテナ３０と、コンテナ３０を連結する連結金物３１（例えばツイストロック、又はスタッキングコーンと呼ばれる連結金物）と、連結板３２を有している。このコンテナ３０は、海上輸送用コンテナであり、例えば２０ｆｔコンテナや４０ｆｔコンテナと呼ばれるものである。

次に、浮体２ｃの建造方法について説明する。まず、コンテナ３０の開閉扉を閉じ、水密加工を施す。このコンテナ３０を鉛直方向に積重ねながら、互いにツイストロック３１で固定していく。ここで、ツイストロック３１とは、コンテナ３０に形成された貫通孔に挿入し固定する金物であり、コンテナ３０を鉛直方向に互いに連結するものである。また、水平方向に並ぶコンテナ３０の間に連結板３２を設置し、ツイストロック３１で固定していく。この連結板３２は、鋼板等で形成することができ、水平方向に並んだコンテナ３０同士を連結するために使用している。その後、陸上で運搬が可能な大きさに連結したブロックを、避難用フロート１の設置場所に運搬する。この設置場所では、複数のブロックをツイストロック３１及び連結板３２で連結する。以上の工程で、コンテナ３０で構成した浮体２ｃを建造する（図７Ｂ参照）。

この構成により、コンテナ３０という規格品を使用して浮体２ｃを建造できるため、工期の大幅な短縮及び工費の大幅な抑制を実現することができる。

１ 避難用フロート
２ 浮体
３ 地表面
４ 海側スロープ
１１ 貫通孔
１２ 脚
２０ 槽
２１、２１ｂ 水路
２２ 取水部
３０ コンテナ
３１ 連結金物（ツイストロック）

Claims (2)

1. 津波発生時に浮上する浮体を有する避難用フロートにおいて、
   前記避難用フロートが、浮体と、前記浮体の海側であって地表面から前記浮体の上面に向けて形成した海側スロープを有しており、
   前記海側スロープが海水を通過させる貫通孔を有しており、
   前記避難用フロートが、周囲の地表面よりも低い位置に形成した槽と、前記槽内に配置した前記浮体と、前記避難用フロートの海側の地表面から前記槽に向かって海水を導く水路を有していることを特徴とする避難用フロート。
2. 前記浮体が、連結金物で互いに連結したコンテナであることを特徴とする請求項１に記載の避難用フロート。

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