JP5390040B1 - Shelter for evacuation in case of flood - Google Patents

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Abstract

【課題】水面近傍に浮遊し、外部からの衝撃を緩衝構造により効率よく緩和して浮体の安全性を高めることのできる水害時避難用シェルターを提供する。
【解決手段】剛体からなる水密な中空カプセル状の浮体2と、浮体2に周設される中空環状のチューブ体3aからなる緩衝構造3と、浮体2の底に配設される錘9と、を有し、浮体2は、その中空部2b内へ人の出入りを可能にするハッチ2aを備え、チューブ体3aは、剛体からなりその胴部に複数の孔4を備えて、浮体2が水に浮く際に完全に水没するとともに、チューブ体3aの中空部3b内も水で満たされることを特徴とする水害時避難用シェルター1Aによる。
【選択図】図2
The present invention provides a shelter for evacuation in the event of a flood that floats in the vicinity of a water surface and can effectively mitigate impacts from the outside by a buffer structure to enhance the safety of the floating body.
A watertight hollow capsule-like floating body 2 made of a rigid body, a buffer structure 3 made of a hollow annular tube body 3a provided around the floating body 2, a weight 9 disposed on the bottom of the floating body 2, The floating body 2 includes a hatch 2a that allows people to enter and exit from the hollow portion 2b. The tube body 3a is formed of a rigid body and includes a plurality of holes 4 in the trunk portion. The flood shelter 1A is characterized in that it is completely submerged when it floats and the hollow portion 3b of the tube body 3a is filled with water.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、水に浮遊するシェルターの周囲に緩衝構造を備えた水害時避難用シェルターに関する。   The present invention relates to a shelter for evacuation in the event of a flood with a buffer structure around a shelter floating in water.

従来、津波や河川の氾濫時に避難者の避難を助ける避難用シェルターとして様々な形態のものが発明されてきた。
その中でも、水に浮くカプセル状の避難用シェルターで、その周囲に中空状のチューブ体からなる浮き構造を備えたものとしては、例えば、特開昭50−114795号公報(特許文献1)の「救難用浮遊函」、特開昭51−146094号公報の「円盤形および楕円盤形密閉救命ボート」(特許文献2)、特開昭57−66092号公報の「救命ボート」(特許文献3)、特公昭43−2265号公報の「海難救命具」(特許文献4)、実開昭49−86597号公報の「救命装置」(特許文献5)、実開昭57−33593号公報の「救命艇」(特許文献6)、実開昭58−44299号公報の「水安定化救命いかだ」(特許文献7)、実開昭58−80398号公報の「カプセル式救命装置」(特許文献8)等が知られている。
一般に、津波や洪水等の水害時では、水中又は水中に大量の障害物が存在しており、このような水に浮くタイプのカプセル状の避難用シェルターの場合は、その胴部に周設される浮き構造が水中の障害物に衝突して破損した際に、避難用シェルターの浮力が不十分となり、避難具として十分に機能しなくなる恐れがあった。
このような事態に対処可能な他の発明としては、以下に示すような特許文献9が考えられる。
Conventionally, various forms of evacuation shelters have been invented as aids for evacuation of evacuees during a tsunami or river flooding.
Among them, a capsule-shaped evacuation shelter that floats on water and has a floating structure made of a hollow tube around the capsule shelter is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-114795 (Patent Document 1). "Floating Box for Rescue", "Disc and Elliptical Sealed Lifeboat" disclosed in JP-A-51-146094 (Patent Document 2), "Lifeboat" disclosed in JP-A-57-66092 (Patent Document 3) Japanese Patent Publication No. 43-2265 “Marine Lifesaving Device” (Patent Document 4), Japanese Utility Model Publication No. 49-86597 “Lifesaving Device” (Patent Document 5), Japanese Utility Model Publication No. 57-33593 “Lifeboat” (Patent Document 6), “Water Stabilized Life Raft” in Japanese Utility Model Publication No. 58-44299 (Patent Document 7), “Capsule Lifesaving Device” in Japanese Utility Model Publication No. 58-80398 (Patent Document 8), etc. It has been known.
In general, there are a lot of obstacles in the water or in the water at the time of flood damage such as tsunami or flood, and in the case of such a capsule-type evacuation shelter that floats on the water, it is placed around the trunk. When a floating structure that collides with an obstacle in the water breaks, the buoyancy of the shelter for evacuation becomes insufficient, and there is a possibility that it will not function sufficiently as an evacuation device.
As another invention capable of coping with such a situation, Patent Document 9 as shown below can be considered.

特許文献9には「海難用救命器」という名称で、海洋における船舶の転覆及び沈没の際に使用する海難救命器に関する発明が開示されている。
特許文献9に開示される海難用救命器は、文献中に記載される符号をそのまま用いて説明すると、バルブにて空気吸入孔28,30をそれぞれ開閉自在に調整される主空気吸入筒26および補助空気吸入筒29を設けたハッチ25をハンドル32にて開閉自在に操作できるように本体1に装着し、該本体1には吊り上げ金具5、窓6と水平板2で結合された緩衝材3と、手摺24および重錘4を装着し、該本体1の内面2ヶ所に支持環7の上部対向位置に設けられた回転指示軸8を回動自在に装着し、該支持環7の内面2ヶ所に、飲料水タンク14を設けた内筒の上部対向位置に設けられた回転支持軸8を回動自在に装着し、該支持環7の内面2ヶ所に、飲料水タンク14を設けた内筒10の上部対向位置に保持し、該内筒10の内側に緩衝材11を内張し、海水排出孔15と飲料水注入孔16を穿孔し、安全帯13およびおりたたみ椅子12、酸素ボンベ22、緊急用各種小物入箱23を装着し、飲料水タンク14および本体1の底部には手動ポンプ21および18を設けた飲料用パイプ20および海水排出用パイプ17をそれぞれ装入したことを特徴とするものである。
上記構成の特許文献9に開示される発明は、船舶等における救命ボートの代用品である。このような特許文献9に開示される発明によれば、船舶に何らかの不具合が生じ、特許文献9に開示される海難用救命器で船員や乗客を避難させるために海難用救命器を船舶から投下する際に、海難用救命器が船舶に衝突しても本体1の周側面に設けられる緩衝材3によりその衝撃を緩衝して本体1の破損を防止できる。
Patent Document 9 discloses an invention relating to a marine life preserver used under the name “marine life preserver” and used when a ship is capsized and submerged in the ocean.
The lifesaving device for marine accidents disclosed in Patent Document 9 will be described using the reference numerals described in the document as they are. A hatch 25 provided with an auxiliary air suction cylinder 29 is attached to the main body 1 so that it can be opened and closed by a handle 32, and the buffer 1 is connected to the main body 1 by a lifting bracket 5, a window 6 and a horizontal plate 2. The handrail 24 and the weight 4 are mounted, and the rotation instruction shaft 8 provided at the upper facing position of the support ring 7 is rotatably mounted at two positions on the inner surface of the main body 1, and the inner surface 2 of the support ring 7 is mounted. A rotating support shaft 8 provided at a position facing the upper portion of the inner cylinder provided with the drinking water tank 14 is rotatably mounted at two locations, and the drinking water tank 14 is provided at two locations on the inner surface of the supporting ring 7. The cylinder 10 is held at the upper facing position and is buffered inside the inner cylinder 10. 11, seawater discharge hole 15 and drinking water injection hole 16 are perforated, safety belt 13, tatami chair 12, oxygen cylinder 22, emergency accessory box 23 are installed, drinking water tank 14 and main body 1 Beverage pipes 20 provided with manual pumps 21 and 18 and seawater discharge pipes 17 are respectively inserted into the bottom of each.
The invention disclosed in Patent Document 9 having the above configuration is a substitute for a lifeboat in a ship or the like. According to such an invention disclosed in Patent Document 9, some trouble occurs in the ship, and the marine lifesaving device is dropped from the ship in order to evacuate sailors and passengers with the lifesaving apparatus disclosed in Patent Document 9. When the marine lifesaving device collides with the ship, the shock can be buffered by the cushioning material 3 provided on the peripheral side surface of the main body 1 to prevent the main body 1 from being damaged.

特開昭50−114795号公報JP-A-50-114795 特開昭51−146094号公報Japanese Patent Laid-Open No. 51-146094 特開昭57−66092号公報JP 57-66092 A 特公昭43−2265号公報Japanese Patent Publication No.43-2265 実開昭49−86597号公報Japanese Utility Model Publication No. 49-86597 実開昭57−33593号公報Japanese Utility Model Publication No. 57-33593 実開昭58−44299号公報Japanese Utility Model Publication No. 58-44299 実開昭58−80398号公報Japanese Utility Model Publication No. 58-80398 特開昭49−15194号公報Japanese Patent Laid-Open No. 49-15194

特許文献9では緩衝材8の材質については何ら開示がないが、図3を参照すると緩衝材3は中実な材質であると考えられる。
このような緩衝材3としては合成樹脂製のものやゴム製のものが想定されるが、津波や洪水等の災害時は水中に様々な障害物(例えば、破損した建物等)が存在し、それらとの衝突が繰り返されることが予想される。この場合、弾性やクッション性を利用した緩衝材3を用いた場合はそれらの障害物との衝撃が起こった場合に緩衝材自体が破損して十分な緩衝効果が期待できない恐れがあった。
また、特許文献9に開示される発明において、仮に本体1を鋼鉄製とし緩衝材8が合成樹脂製のものやゴム製であると想定した場合は、建築物の残骸や剛体との衝突時に、緩衝材8による緩衝効果が不十分となる恐れや、本体1よりも緩衝材8が劣化しやすいという懸念があった。
In Patent Document 9, there is no disclosure about the material of the cushioning material 8, but with reference to FIG. 3, the cushioning material 3 is considered to be a solid material.
Such a cushioning material 3 is assumed to be made of synthetic resin or rubber, but during a disaster such as a tsunami or flood, various obstacles (such as damaged buildings) exist in the water, It is expected that the collision with them will be repeated. In this case, when the cushioning material 3 using elasticity or cushioning is used, there is a possibility that the cushioning material itself is damaged when an impact with the obstacle occurs and a sufficient cushioning effect cannot be expected.
Further, in the invention disclosed in Patent Document 9, if it is assumed that the main body 1 is made of steel and the cushioning material 8 is made of synthetic resin or rubber, at the time of collision with the remnant or rigid body of the building, There were fears that the cushioning effect of the cushioning material 8 would be insufficient, and that the cushioning material 8 was more likely to deteriorate than the main body 1.

本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、剛性の高い物体との衝突した際に、衝撃の一部を水圧に変換して外部に排出しつつそれ自体が変形することで衝撃を緩和してシェルター本体の破損を防止する緩衝構造を備えた水害時避難用シェルターを供給することにある。   The present invention has been made in response to such a conventional situation, and when it collides with a rigid object, it transforms itself while converting a part of the impact into water pressure and discharging it to the outside. An object of the present invention is to provide a shelter for evacuation in the event of a flood that has a shock absorbing structure that alleviates impact and prevents damage to the shelter body.

上記目的を達成するため請求項1記載の発明である水害時避難用シェルターは、剛体からなる水密な中空カプセル状の浮体と、浮体に周設される中空環状のチューブ体からなる緩衝構造と、浮体の底に配設される錘と、を有し、浮体は、その中空部内へ人の出入りを可能にするハッチを備え、チューブ体は、剛体からなりその胴部に複数の孔を備えて、浮体が水に浮く際に完全に水没するとともに、チューブ体の中空部内も水で満たされることを特徴とするものである。
上記構成の請求項1記載の発明において浮体はその中空部内に避難者を収容して水害時(津波や洪水など)に水面に浮くシェルターとして機能する。また、この浮体が水密なカプセル状とすることで、大きな浮力を生じさせて浮体及び緩衝構造を水面近傍に浮遊させるという作用を有する。また、錘は浮体が水に浮いた際に、浮体の底が鉛直下方を向くように浮体の鉛直上下方向の向きを一定にするという作用を有する。さらに、ハッチは浮体の内部へ人が出入りする際の出入り口となる。
そして、剛体からなるチューブ状の緩衝構造が浮体の胴部の外側面に水平に一体に周設されることで、浮体が多数の障害物がある水面近傍を浮遊する際に、浮体に障害物が直接衝突するのを妨げるという作用を有する。
また、請求項1の発明において緩衝構造を剛体により構成することで、障害物が緩衝構造に衝突した際に、緩衝構造自体を変形させつつその衝撃エネルギーの一部を緩衝構造内部の水圧上昇に変換して緩和して、緩衝構造の内側に収容される浮体に衝撃エネルギーが伝わって破損するリスクを大幅に低減するという作用を有する。そして、緩衝構造に作用した衝撃エネルギーがチューブ体内の水圧の上昇に変換された際に、チューブ体に穿設される孔から排水が起こることで、水圧に変換された衝突エネルギーの一部を外部に放出するという作用を有する。
In order to achieve the above object, the flood evacuation shelter according to claim 1 is a watertight hollow capsule-like floating body made of a rigid body, and a buffer structure made of a hollow annular tube body that is provided around the floating body, A weight disposed on the bottom of the floating body, the floating body includes a hatch that allows people to enter and exit from the hollow portion, and the tube body is formed of a rigid body and includes a plurality of holes in the trunk portion. When the floating body floats in water, it is completely submerged, and the hollow portion of the tube body is filled with water.
In the first aspect of the present invention, the floating body functions as a shelter that accommodates evacuees in the hollow portion and floats on the water surface in the event of a flood (such as a tsunami or flood). In addition, since the floating body is formed into a water-tight capsule shape, a large buoyancy is generated and the floating body and the buffer structure are floated near the water surface. In addition, the weight has an effect of making the vertical direction of the floating body constant so that the bottom of the floating body faces vertically downward when the floating body floats on water. Furthermore, the hatch is an entrance when people enter and exit the floating body.
The tube-shaped buffer structure made of a rigid body is integrally provided horizontally around the outer surface of the body of the floating body, so that when the floating body floats in the vicinity of the water surface where there are many obstacles, the floating body has obstacles. Has the effect of preventing direct collision.
In the first aspect of the present invention, when the buffer structure is formed of a rigid body, when the obstacle collides with the buffer structure, the buffer structure itself is deformed and part of the impact energy is increased in the water pressure inside the buffer structure. It has the effect | action that it transforms | moderates and relieves | moderates, and reduces the risk that a shock energy will be transmitted to the floating body accommodated inside a buffer structure, and will be damaged. When the impact energy acting on the buffer structure is converted into an increase in the water pressure in the tube body, drainage occurs from the hole drilled in the tube body, so that a part of the collision energy converted into the water pressure is externally applied. It has the effect of releasing into

請求項2記載の発明である水害時避難用シェルターは、請求項1記載の水害時避難用シェルターであって、チューブ体の環状方向に対する垂直断面形状は円形であり、孔の少なくとも一部は、チューブ体の鉛直方向最上位部に穿設されていることを特徴とするものである。
上記構成の請求項2記載の発明は、請求項1の発明と同じ作用に加えて、チューブ体の環状方向に対する垂直断面形状を円形にすることでチューブ体はシェル構造をなし、チューブ体に障害物が衝突した際にチューブ体を変形し難くするという作用を有する。つまり、チューブ体の強度に関する設計を容易にしながらその強度を高めるという作用を有する。
また、チューブ体の鉛直方向最上位部に穿設されることで、浮体が水に浮かせる際にチューブ体の内部の空気を速やかに外部に排出して、チューブ体の中空部内に速やかに水を侵入させるという作用を有する。
The flood evacuation shelter according to claim 2 is the flood evacuation shelter according to claim 1, wherein the tube body has a circular vertical cross-sectional shape with respect to the annular direction, and at least a part of the hole is It is characterized in that it is perforated at the uppermost part in the vertical direction of the tube body.
In addition to the same operation as that of the invention of the first aspect, the invention of claim 2 having the above-described configuration has a tube structure having a shell structure by making the vertical cross-sectional shape with respect to the annular direction of the tube body circular. It has the effect of making the tube body difficult to deform when an object collides. That is, it has the effect | action of raising the intensity | strength, making the design regarding the intensity | strength of a tube body easy.
In addition, by drilling in the uppermost vertical part of the tube body, when the floating body floats on the water, the air inside the tube body is quickly discharged to the outside, and the water is quickly discharged into the hollow part of the tube body. Has the effect of intrusion.

請求項3記載の発明である水害時避難用シェルターは、請求項2に記載の水害時避難用シェルターであって、孔はチューブ体の鉛直方向最下位にも穿設されていることを特徴とするものである。
上記構成の請求項3記載の発明において、チューブ体の鉛直下方最下位にも孔を穿設することで、水面近傍に浮体を浮遊させる際に緩衝構造内部への水の侵入とそれに伴う空気の外部への排出を一層スムースにするという作用を有する。
さらに、請求項3ではチューブ体の鉛直方向最上位部と鉛直方向最下部の両位置に孔が形成されることで、チューブ体の外側面の水平方向から外力(衝撃)が加わった際に生じる水圧上昇により、チューブ体の鉛直方向最上位部と鉛直方向最下部の孔から中空部内の水が排出される。この結果、チューブ体の変形をゆっくりと進行させて、浮体に強い衝撃が伝わるのを好適に抑制するという作用を有する。
The flood evacuation shelter according to claim 3 is the flood evacuation shelter according to claim 2, wherein the hole is also drilled at the lowest position in the vertical direction of the tube body. To do.
In the invention according to claim 3 having the above-described configuration, when a floating body is suspended in the vicinity of the water surface by forming a hole in the lowest vertical bottom part of the tube body, water intrudes into the buffer structure and air accompanying it. It has the effect of making the discharge to the outside smoother.
Further, according to the third aspect, the holes are formed at both the vertical uppermost part and the vertical lowermost part of the tube body, which is generated when an external force (impact) is applied from the horizontal direction of the outer surface of the tube body. As the water pressure rises, the water in the hollow portion is discharged from the hole in the vertical uppermost part and the vertical lowermost part of the tube body. As a result, the deformation of the tube body is allowed to proceed slowly, and it is possible to suitably suppress the transmission of a strong impact to the floating body.

請求項4記載の発明である害時避難用シェルターは、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の水害時避難用シェルターであって、浮体と緩衝構造との接続部分に、浮き構造が介設されていることを特徴とするものである。
上記構成の請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3のそれぞれの発明と同じ作用に加えて、浮き構造を備えることで、浮体に作用する浮力を高めて浮体内における避難者の収容人数を増加させるという作用を有する。
また、浮き構造を浮体と緩衝構造の接続部分に介設することで、緩衝構造により浮き構造を保護するという作用を有する。加えて、浮体は、緩衝構造に加えて浮き構造の変形によっても保護されるので、浮体の浮遊時に障害物との衝突で浮体が破損するリスクを一層低減するという作用を有する。
A disaster evacuation shelter according to claim 4 is the flood evacuation shelter according to any one of claims 1 to 3, wherein the shelter is located at a connecting portion between the floating body and the buffer structure. The structure is interposed.
In addition to the same action as that of each of the first to third aspects of the invention, the invention described in claim 4 is provided with a floating structure, so that the buoyancy acting on the floating body can be increased and the refugee in the floating body can be improved. It has the effect of increasing the capacity.
In addition, by providing the floating structure at the connecting portion between the floating body and the buffer structure, the floating structure is protected by the buffer structure. In addition, since the floating body is protected not only by the buffer structure but also by deformation of the floating structure, it has the effect of further reducing the risk of the floating body being damaged by collision with an obstacle when the floating body is floating.

請求項5記載の発明である害時避難用シェルターは、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の水害時避難用シェルターであって、浮体は、円筒状体、又は、複数の円筒状体をそれぞれの軸を平行に配しながら一体に連結してなるものであり、円筒状体の軸は水平に配されていることを特徴とするものである。
上記構成の請求項5記載の発明は、請求項1乃至請求項4のそれぞれに記載される発明と同じ作用を有する。
浮体の形状として最も好ましい形態は球形である。しかしながら、浮体の形状が球形である場合は、浮体内に効率よく多数の避難者を収容することができない。
これに対して、浮体の形状を円筒状体、又は、複数の円筒状体を一体に連結したものとした場合は、浮体の強度を高めつつ、多数の避難者を収容可能にするという作用を有する。
加えて、浮体の形状を円筒状体、又は、複数の円筒状体を一体に連結した形態とすることで、浮体を建物や橋台、橋脚などの基礎に使用される円筒形をした鋼製杭を用いて製造可能にするという作用を有する。この場合、浮体の安全性について信頼性の高い製品を容易に量産可能にするという作用を有する。また、個々の円筒状体をユニット化することを可能にするという作用も有する。
The disaster evacuation shelter according to claim 5 is the flood evacuation shelter according to any one of claims 1 to 4, wherein the floating body is a cylindrical body, or a plurality of shelters The cylindrical body is integrally connected with the respective axes arranged in parallel, and the axis of the cylindrical body is arranged horizontally.
The invention described in claim 5 having the above configuration has the same action as the invention described in each of claims 1 to 4.
The most preferable form of the floating body is a spherical shape. However, when the shape of the floating body is spherical, a large number of evacuees cannot be accommodated efficiently in the floating body.
On the other hand, when the shape of the floating body is a cylindrical body or a structure in which a plurality of cylindrical bodies are integrally connected, the effect of allowing a large number of evacuees to be accommodated while increasing the strength of the floating body. Have.
In addition, by making the shape of the floating body into a cylindrical body or a form in which a plurality of cylindrical bodies are integrally connected, the steel body has a cylindrical shape that is used for the foundation of buildings, abutments, piers, etc. It has the effect | action which enables manufacture using. In this case, it has the effect | action of enabling easy mass production of the reliable product about the safety | security of a floating body. Moreover, it has the effect | action of making it possible to unitize each cylindrical body.

請求項6記載の発明である害時避難用シェルターは、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の水害時避難用シェルターであって、避難者を収容しないで水に浮かべた際の水害時避難用シェルターの重心位置は水面下であることを特徴とするものである。
上記構成の請求項6記載の発明は、請求項1乃至請求項5のそれぞれに記載される発明と同じ作用に加えて、避難者を収容しないで水に浮かべた際の水害時避難用シェルターの重心位置を水面下とすることで、避難者を収容した状態での水害時避難用シェルターの重心位置を常に水面下にするという作用を有する。
そして、水害時避難用シェルターの重心位置を常に水面下にすることで、水害時避難用シェルターの安定性を高めて、水面近傍を浮遊する際に横揺れが生じるのを抑制するという作用を有する。
A disaster evacuation shelter as claimed in claim 6 is the flood evacuation shelter according to any one of claims 1 to 5, wherein the shelter floats in water without accommodating the refugee. The center of gravity of the shelter for evacuation at the time of flooding is characterized by being below the water surface.
The invention according to claim 6 having the above-described configuration has the same effect as that of each of the inventions described in claims 1 to 5, in addition to the shelter for evacuation in case of flood when floating in water without accommodating the refugee. By setting the position of the center of gravity below the surface of the water, the center of gravity of the shelter for evacuation at the time of flooding in a state where the evacuees are accommodated is always kept below the surface of the water.
And, by having the center of gravity of the shelter for evacuation at the time of flooding always below the surface of the water, the stability of the shelter for evacuation at the time of flooding is improved, and it has the effect of suppressing the rolling when floating near the water surface .

請求項1記載の発明によれば、浮体の水平方向の胴部に緩衝構造を備えることで、浮体が水面近傍を浮遊する際に、障害物が浮体と直接衝突して損傷するのを防止できる。
また、この緩衝構造を、剛体からなり中空環状のチューブ体により構成し、このチューブ体に多数の孔を穿設して、チューブ体を水没状態にしつつその中空部内も水で満たしておくことで、緩衝構造に障害物が衝突した際の衝突エネルギーを中空部内において水圧上昇に変換するとともに、チューブ体内の水を孔から外部に排出して衝突エネルギーの一部を外部に排出することができる。この場合、緩衝構造の変形がスムースに起こるので、衝突エネルギーは緩衝構造の変形によっても緩和される。この結果、緩衝構造の内側に配される浮体に伝達する衝突エネルギーを小さくすることができる。
これにより、障害物との衝突時に浮体が損傷するリスクを大幅に低減できる。すなわち、請求項1の発明を使用する際の浮体の耐久時間を長くでき、浮体内の避難者の安全性をより長い間確保することができる。
さらに、請求項1の発明において浮体の底に錘を備えることで、浮体の鉛直上下方向の向きを一定にできる。この結果、浮体の揺れを低減して浮体の乗り心地を良好にできる。
According to the first aspect of the present invention, when the floating body floats in the vicinity of the water surface, the obstacle can be prevented from directly colliding with the floating body and being damaged by providing the buffer body in the horizontal body portion of the floating body. .
In addition, the buffer structure is formed of a rigid and hollow annular tube body, and a number of holes are formed in the tube body so that the hollow portion is filled with water while the tube body is submerged. The collision energy when an obstacle collides with the buffer structure can be converted into an increase in water pressure in the hollow portion, and the water in the tube body can be discharged from the hole to the outside and part of the collision energy can be discharged to the outside. In this case, since the deformation of the buffer structure occurs smoothly, the collision energy is also reduced by the deformation of the buffer structure. As a result, the collision energy transmitted to the floating body arranged inside the buffer structure can be reduced.
Thereby, the risk that a floating body will be damaged at the time of a collision with an obstacle can be reduced significantly. That is, the durability of the floating body when using the invention of claim 1 can be extended, and the safety of the refugee in the floating body can be ensured for a longer time.
Furthermore, in the invention of claim 1, by providing a weight at the bottom of the floating body, the vertical direction of the floating body can be made constant. As a result, the swinging of the floating body can be reduced and the riding comfort of the floating body can be improved.

請求項2記載の発明は、請求項1の発明と同じ効果に加えて、チューブ体の環状方向に対する垂直断面形状を円形にすることで、チューブ体の強度を高めることができる。また、孔の少なくとも一部をチューブ体の鉛直方向最上位部に形成することで、請求項2の発明を水に浮かべた際に、チューブ体内部への水の侵入に伴う空気の排出をスムースに行うことができる。この結果、請求項2の発明における緩衝構造による効果を速やかに発揮させることができる。   In addition to the same effect as that of the invention of the first aspect, the invention according to the second aspect can increase the strength of the tube body by making the vertical cross-sectional shape with respect to the annular direction of the tube body circular. Further, by forming at least a part of the hole in the uppermost portion in the vertical direction of the tube body, when the invention of claim 2 is floated on water, the discharge of air accompanying the intrusion of water into the tube body is smoothly performed. Can be done. As a result, the effect of the buffer structure in the invention of claim 2 can be quickly exhibited.

請求項3記載の発明は、請求項2の発明と同じ効果に加えて、チューブ体の鉛直方向最下位にも孔を形成することで、チューブ体内へ水の侵入速度を一層早くできる。
この場合、請求項3の発明を水に浮かべて使用する際に、緩衝構造3による緩衝効果を迅速に発揮させることができる。
したがって、緩衝構造を利用して効率よく浮体の損傷を防止することができる。
In addition to the same effect as that of the invention of the second aspect, the invention described in claim 3 can further increase the water intrusion speed into the tube body by forming a hole in the lowest vertical direction of the tube body.
In this case, when the invention of claim 3 is used while floating on water, the buffering effect of the buffer structure 3 can be rapidly exhibited.
Therefore, damage to the floating body can be efficiently prevented using the buffer structure.

請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3のそれぞれの発明の効果と同じ効果に加えて、浮体と緩衝構造の接続部分に浮き構造を備えることで、浮体の浮力を補うことができる。この結果、浮体の中空部内に収容可能な避難者の数を増やすことができる。
また、浮き構造が緩衝構造の内側に配置されることで、浮き構造を緩衝構造により保護することができる。この結果、請求項4記載の発明に外部から強い衝撃が加わった際に、浮き構造が損傷するリスクを低減することができる。
さらに、請求項4の発明では、浮体は緩衝構造のみならず浮き構造によっても保護されることになる。これにより、浮体の安全性も一層向上させることができる。
In addition to the same effect as that of each of the inventions of claims 1 to 3, the invention of claim 4 can supplement the buoyancy of the floating body by providing a floating structure at the connecting portion of the floating body and the buffer structure. it can. As a result, the number of evacuees that can be accommodated in the hollow part of the floating body can be increased.
Moreover, the floating structure can be protected by the buffer structure by arranging the floating structure inside the buffer structure. As a result, the risk of damage to the floating structure can be reduced when a strong impact is applied to the invention according to claim 4 from the outside.
Furthermore, in the invention of claim 4, the floating body is protected not only by the buffer structure but also by the floating structure. Thereby, the safety of the floating body can be further improved.

請求項5記載の発明は、請求項1乃至請求項4のそれぞれの発明の効果と同じ効果に加えて、浮体の形状を円筒体状、又は、円筒体の連結体とすることで、浮体の強度を高めつつ、その中空部内における避難者の収容人数の増加にも容易に対応可能である。   According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the same effects as those of the first to fourth aspects of the invention, the floating body is formed into a cylindrical body or a connecting body of the cylindrical bodies, thereby While increasing the strength, it is possible to easily cope with an increase in the number of evacuees accommodated in the hollow portion.

請求項6記載の発明は、請求項1乃至請求項5のそれぞれの発明の効果と同じ効果に加えて、避難者を収容しないで水に浮かべた際の水害時避難用シェルターの重心位置を水面下とすることで、避難者を収容した状態の請求項6の発明の重心位置を確実に水面下にすることができる。
この場合、請求項6の発明の重心位置を水面上にする場合に比べて、浮体の横揺れを小さくできる。この結果、請求項6の発明の乗り心地を良くすることができる。
In addition to the same effects as those of the inventions of claims 1 to 5, the invention according to claim 6 sets the center of gravity position of the shelter for evacuation in case of flooding when floating in water without accommodating the refugee. By setting it as the bottom, the gravity center position of the invention of claim 6 in the state where the refugee is accommodated can be surely brought under the water surface.
In this case, the roll of the floating body can be reduced as compared with the case where the center of gravity is set on the water surface. As a result, the riding comfort of the invention of claim 6 can be improved.

(a)本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの平面図である。(b)本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの側面図である。(A) It is a top view of the shelter for evacuation at the time of the flood which concerns on embodiment of this invention. (B) It is a side view of the shelter for evacuation at the time of the flood which concerns on embodiment of this invention. (a)本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの軸方向断面図であり、(b)本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの軸方向に対する垂直断面図である。(A) It is an axial sectional view of the shelter for evacuation according to the embodiment of the present invention, and (b) is a vertical sectional view with respect to the axial direction of the shelter for evacuation according to the embodiment of the present invention. (a)本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの浮体の軸方向に対する垂直断面図である。(b)本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの浮体の断片に作用する力を示す概念図である。(A) It is a vertical sectional view with respect to the axial direction of the floating body of the shelter for evacuation according to the embodiment of the present invention. (B) It is a conceptual diagram which shows the force which acts on the fragment | piece of the floating body of the shelter for evacuation shelter at the time of the flood which concerns on embodiment of this invention. (a)〜(c)はいずれも本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの浮体が浮遊時に安定する原理を説明するための概念図である。(A)-(c) is a conceptual diagram for demonstrating the principle with which the floating body of the shelter for flooding according to embodiment of this invention is stabilized at the time of floating. (a)本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの緩衝構造周辺の部分拡大図であり、(b)図4(a)中のD−D線矢視断面図である。(A) It is the elements on larger scale of the buffer structure periphery of the shelter for evacuation at the time of flooding concerning embodiment of this invention, (b) It is the DD sectional view taken on the line in FIG. 4 (a). 本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの緩衝構造の浸漬状況を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the immersion condition of the buffer structure of the shelter for evacuation shelter at the time of the flood which concerns on embodiment of this invention. (a)〜(c)はいずれも本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの緩衝構造が外部からの衝撃を緩和する仕組みを示す概念図である。(A)-(c) is a conceptual diagram which shows the mechanism in which the buffer structure of the shelter for evacuation at the time of flooding which concerns on embodiment of this invention eases the impact from the outside. 本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの緩衝構造に作用する応力の経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time-dependent change of the stress which acts on the buffer structure of the shelter for evacuation shelter at the time of the flood which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの緩衝構造に作用する応力とひずみの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the stress and distortion which act on the buffer structure of the shelter for evacuation shelter according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the shelter for evacuation at the time of the flood which concerns on embodiment of this invention.

以下に、本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターについて図1乃至図10を参照しながら詳細に説明する。   Below, the shelter for evacuation according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aの形態について図1,2を参照しながら詳細に説明する。
図1(a)は本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの平面図であり、(b)は本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの側面図である。また、図2(a)は本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの軸方向断面図であり、(b)本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの軸方向に対する垂直断面図である。
より具体的には、図1(a)中のA−A線矢視断面図が図2(a)であり、図1(b)中のB−B線矢視断面図、もしくは、図2(a)中のC−C線矢視断面図が図2(b)である。
図1に示すように、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aは、例えば、鋼板等の剛体からなる水密な中空カプセル状の浮体2と、この浮体2の胴部に水平に周設される中空環状のチューブ体3aからなる緩衝構造3と、浮体2の底に配されて浮体2の鉛直上下方向の向きを調整する錘9(図2を参照)とにより構成されるものであり、浮体2にはその中空部内への人の出入りを可能にするハッチ2aが設けられている。
また、本実施の形態に係る緩衝構造3は、例えば、鋼板等の剛体からなる中空環状のチューブ体3からなり、例えば、溶接などにより浮体2の胴部に一体に固設されている。
さらに、このチューブ体3aには多数の孔4が穿設されており、水害時避難用シェルター1Aを水面近傍に浮遊させた際に、チューブ体3aは完全に水面下に水没する。そして、チューブ体3aの中空部3b内も水で満たされた状態となる。
なお、緩衝構造3により外部からの衝撃が緩和される仕組みについては後段において詳細に説明する。
また、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aでは、浮体2内に避難した避難者6が浮体2の外の様子を確認できるよう浮体2の胴部に窓2bを設けておいてもよい。
なお、浮き構造5の作用、効果についても後段において詳細に説明する。
The form of the shelter for evacuation 1A according to this embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 1 (a) is a plan view of a shelter for evacuation according to an embodiment of the present invention, and (b) is a side view of the shelter for evacuation according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) is a sectional view in the axial direction of the shelter for evacuation according to the embodiment of the present invention, and FIG. 2 (b) is perpendicular to the axial direction of the shelter for evacuation according to the embodiment of the present invention. It is sectional drawing.
More specifically, the cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1A is FIG. 2A, and the cross-sectional view taken along the line BB in FIG. FIG. 2B is a sectional view taken along the line CC in FIG.
As shown in FIG. 1, a shelter 1A for evacuation according to the present embodiment includes a watertight hollow capsule-like floating body 2 made of a rigid body such as a steel plate, and a horizontal periphery around the body of the floating body 2. The buffer structure 3 including the hollow annular tube body 3a and the weight 9 (see FIG. 2) that is arranged on the bottom of the floating body 2 and adjusts the vertical vertical direction of the floating body 2 are configured. The floating body 2 is provided with a hatch 2a that allows people to enter and leave the hollow portion.
In addition, the buffer structure 3 according to the present embodiment includes a hollow annular tube body 3 made of a rigid body such as a steel plate, for example, and is integrally fixed to the body portion of the floating body 2 by welding or the like, for example.
Further, the tube body 3a is provided with a large number of holes 4, and when the shelter 1A for evacuation in case of flooding is floated near the water surface, the tube body 3a is completely submerged under the water surface. And the hollow part 3b of the tube body 3a will also be in the state filled with water.
In addition, the mechanism in which the shock from the outside is mitigated by the buffer structure 3 will be described in detail later.
Moreover, in the shelter for evacuation 1A according to the present embodiment, the window 2b is provided in the trunk portion of the floating body 2 so that the evacuees 6 who have evacuated into the floating body 2 can check the outside of the floating body 2. Good.
The operation and effect of the floating structure 5 will be described in detail later.

浮体2の形状は球状が最も望ましいが、浮体2を球状にすると浮体2内に効率よく多数の避難者を収容することができない。加えて、その製造に多大なコストがかかるという課題もある。
このような事情に鑑み、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aでは、浮体2の強度を十分に高めるとともに、浮体2内の容積を大きくしつつ、その製造コストを廉価にするために浮体2の外形を円筒状体としている。
また、図2に示すように、浮体2の内部構造は、例えば、浮体2の軸方向と平行に、かつ、互いに向き合うように2つの長椅子状のシート8を設けておき、このシート8に避難者6が座った状態で避難できるよう構成してもよい。
また、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aによる避難は、救命ボートによる避難に近く浮体2に大きな揺れが生じることが予測される。
このため、シート8に安全ベルト7を設けておき、必要に応じて避難者6の体を固定できる構成としてもよい。
The shape of the floating body 2 is most preferably spherical, but if the floating body 2 is spherical, a large number of evacuees cannot be accommodated efficiently in the floating body 2. In addition, there is a problem that the manufacturing costs a great deal.
In view of such circumstances, in the flood shelter 1A according to the present embodiment, in order to sufficiently increase the strength of the floating body 2 and increase the volume in the floating body 2 while reducing the manufacturing cost. The outer shape of the floating body 2 is a cylindrical body.
As shown in FIG. 2, the internal structure of the floating body 2 is, for example, provided with two chaise long seats 8 parallel to the axial direction of the floating body 2 and facing each other. The person 6 may be evacuated while sitting.
In addition, the evacuation by the shelter for evacuation 1A according to the present embodiment is predicted to cause a large shake in the floating body 2 near the evacuation by the lifeboat.
For this reason, it is good also as a structure which can provide the safety belt 7 in the sheet | seat 8, and can fix the body of the evacuee 6 as needed.

ここで図3を参照しながら、浮体2の形態にシェル構造を取り入れるメリットについて説明する。
図3(a)は本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの浮体の軸方向に対する垂直断面図であり、(b)は本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの浮体の断片に作用する力を示す概念図である。なお、図1,3に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図3(a)に示すように、浮体2の軸方向に対する垂直断面形状を、例えば、円形とする場合のようにシェル構造とする場合は、その外部から浮体2に対して外力Pが作用した際に、図3(b)に示すような浮体2の断片(図3(a)中のn−n線、m−m線で切り取った浮体2の断片)の端面において、部材に作用する曲げ応力を無視して部材の伸長方向に作用する応力σsのみを考慮すればよいので強度計算を容易にできる。
したがって、浮体2の側面が上述のようなシェル構造となるよう、円形、楕円形、放物線等の曲線状にすることが望ましい。また、特に浮体2の内部空間を広くしつつ、浮体2の製造を容易にするためには、浮体2を筒状体にするとよい。
同様の理由により、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aの緩衝構造3として、その環状方向に対する垂直断面形状が円形であるチューブ体3aを採用している。なお、言うまでもないがチューブ体3aの環状方向に対する垂直断面形状はシェル構造として機能するよう構成されるものであればどのような曲面であってもよい。
Here, with reference to FIG. 3, the merit of incorporating the shell structure in the form of the floating body 2 will be described.
FIG. 3A is a vertical cross-sectional view with respect to the axial direction of the floating body of the shelter for flooding according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3B is the floating body of the shelter for flooding according to the embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram which shows the force which acts on the fragment | piece. The same parts as those described in FIGS. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description of the configuration is omitted.
As shown in FIG. 3A, when the vertical cross-sectional shape of the floating body 2 with respect to the axial direction is a shell structure, for example, a circular shape, an external force P acts on the floating body 2 from the outside. At this time, the bending acting on the member at the end face of the fragment of the floating body 2 as shown in FIG. 3B (the fragment of the floating body 2 cut along the nn line and the mm line in FIG. 3A). Since it is only necessary to consider the stress σ s acting in the direction of elongation of the member ignoring the stress, the strength calculation can be facilitated.
Therefore, it is desirable that the floating body 2 has a curved shape such as a circle, an ellipse, and a parabola so that the side surface of the floating body 2 has the above-described shell structure. Moreover, in order to make manufacture of the floating body 2 easy, especially making the internal space of the floating body 2 wide, it is good to make the floating body 2 into a cylindrical body.
For the same reason, a tube body 3a having a circular vertical cross-sectional shape with respect to the annular direction is employed as the buffer structure 3 of the shelter 1A for evacuation according to the present embodiment. Needless to say, the cross-sectional shape perpendicular to the annular direction of the tube body 3a may be any curved surface as long as it is configured to function as a shell structure.

さらに、浮体2の軸方向に対する垂直断面形状を円形にするメリットとしては以下に示すようなものもある。
図4(a)〜(c)はいずれも本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの浮体が浮遊時に安定する原理を説明するための概念図である。
図4(a)に示すように、浮体10aの軸方向断面形状が矩形である場合、浮体10aが安定した状態では、浮体10aの重心位置Gにおいて浮体10aの重量Wが鉛直下方側に作用する一方で、浮体10aの浮心Cにおいて、浮体10aが水没している容積に比例して生じる浮力Pが鉛直上方側に作用する。そして、浮体10aの重量Wと浮力Pは、浮体10aの作用線(中心線S)上において互いに作用し合う。
図4(b)に示すように、このような状態から浮体10aが回転中心Oを基準に傾くと、浮体10aの浮心はCの位置に移動し、この位置で浮力Pが作用することになる。これは、図4(b)中において破線でハッチングされた領域の浮力が消失する一方で、図4(b)中において実線でハッチングされた領域の浮力が新たに生じるためである。
そして、図4(b)に示すようなつりあい状態にあるときの浮体10aの重量Wの作用線(中心線S)と、浮体10aが傾いたときの作用線Pの交点がメタセンタMである。このメタセンタMと重心Gとの距離を「メタセンタの高さ」といい、メタセンタMが重心より鉛直上方側に位置する場合は、偶力は元のつりあい状態に戻そうとする向きに作用する。このような偶力が復元力である。
その一方で、図4(c)に示すように、浮体10bの軸方向に対する断面形状が円形である場合は、浮体の重量Wと浮力Pが作用線である中心線S上に常にあるため、偶力が発生することがなく浮体10bは常に安定する。
したがって、本実施の形態に係る浮体2の形状は円筒状体であることが望ましいのである。
Further, as the merit of making the vertical cross-sectional shape with respect to the axial direction of the floating body 2 circular, there are the following.
4A to 4C are conceptual diagrams for explaining the principle that the floating body of the shelter for evacuation according to the embodiment of the present invention is stabilized when floating.
As shown in FIG. 4A, when the floating body 10a has a rectangular sectional shape in the axial direction, the weight W of the floating body 10a acts on the vertically lower side at the center of gravity G of the floating body 10a when the floating body 10a is stable. Meanwhile, in the center of buoyancy C of the floating body 10a, buoyancy P V generated in proportion to the volume of the floating body 10a is submerged acts vertically upward. Then, the weight W and buoyancy P V of the floating body 10a is interact with each other on the floating body 10a of the line of action (the center line S).
As shown in FIG. 4 (b), when the floating body 10a from this state is inclined relative to the rotational center O, center of buoyancy of the floating body 10a is moved to the position of the C 1, buoyancy P V is applied at this position It will be. This is because the buoyancy in the area hatched with a broken line in FIG. 4B disappears, while the buoyancy in the area hatched with a solid line in FIG. 4B newly occurs.
The intersection of the action line (center line S) of the weight W of the floating body 10a when it is in a balanced state as shown in FIG. 4B and the action line P when the floating body 10a is tilted is the metacenter M. The distance between the metacenter M and the center of gravity G is called “metacenter height”. When the metacenter M is positioned vertically above the center of gravity, the couple acts in a direction to return to the original balanced state. Such a couple is a restoring force.
On the other hand, as shown in FIG. 4 (c), if the cross-sectional shape with respect to the axial direction of the floating body 10b is circular, because the floating body weight W and buoyancy P V is always on the center line S is the line of action The floating body 10b is always stable without generation of couples.
Therefore, it is desirable that the shape of the floating body 2 according to the present embodiment is a cylindrical body.

さらに、一般に、浮体に作用する復元力は、浮体の鉛直方向の高さに比べて、浮体の幅が大きいほど大きくなる。従って、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aの長さL(図1(b)を参照)は、浮体2の高さH(図1(b)を参照)に比して長い方が浮体2の安定性を高くできる。
さらに、浮体2の長さLが長い場合は、浮体2内に収容可能な避難者6の数も多くできるので、収容人数が多くてコンパクトで安定性の高い水害時避難用シェルター1Aを提供できるというメリットもある。
Further, in general, the restoring force acting on the floating body becomes larger as the width of the floating body is larger than the vertical height of the floating body. Therefore, the length L (see FIG. 1 (b)) of the shelter for evacuation according to the present embodiment is longer than the height H (see FIG. 1 (b)) of the floating body 2. However, the stability of the floating body 2 can be increased.
Furthermore, when the length L of the floating body 2 is long, the number of evacuees 6 that can be accommodated in the floating body 2 can be increased, so that it is possible to provide a shelter 1A for evacuation during floods with a large number of accommodated persons and being compact and highly stable. There is also a merit.

先の図1,2に示すように本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aにおいては、浮体2と緩衝構造3の接続部分に、水密な中空環状で剛体(例えば、鋼板など)からなる浮き構造5を介設してもよい。
この場合、浮体2内に多数の避難者6を収容する必要がある場合で、かつ、浮体2の浮力が不十分になる恐れがある場合に、浮き構造5を備えることで浮体2の浮力を補うことができる。このような浮き構造5は浮体2の胴部に例えば溶接するなどして固設するとよい。
なお、図1,2では浮き構造5の環状方向に対する垂直断面形状が半月状である場合を例に挙げて説明しているが、この浮き構造5により大きな浮力を発生させる必要がある場合は、浮き構造5の環状方向に対する垂直断面形状を円形にしてもよい。また、浮き構造5の環状方向に対する垂直断面形状をシェル構造にすることで、浮き構造5の強度も高めることができる。
さらに、このように浮き構造5を、浮体2と緩衝構造3の間に介設することで、緩衝構造3により浮き構造5をも保護することができる。加えて、浮き構造5を備えることで浮体2は、緩衝構造3と浮き構造5の2つの構造物により保護されることになる。
この結果、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aが水面近傍を浮遊する際に、障害物と衝突して浮体2が破損するリスクを一層低減することができる。
もちろん、浮体2のみで十分な浮力を生じさせることができる場合は、必ずしも浮き構造5を備える必要はない。
As shown in FIGS. 1 and 2 above, in the shelter 1A for evacuation according to the present embodiment, the connection portion of the floating body 2 and the buffer structure 3 is formed of a watertight hollow annular rigid body (for example, a steel plate). A floating structure 5 may be interposed.
In this case, when it is necessary to accommodate a large number of evacuees 6 in the floating body 2 and the buoyancy of the floating body 2 is likely to be insufficient, the buoyancy of the floating body 2 can be increased by providing the floating structure 5. Can be supplemented. Such a floating structure 5 may be fixed to the body of the floating body 2 by, for example, welding.
1 and 2, the case where the vertical cross-sectional shape of the floating structure 5 with respect to the annular direction is a half-moon shape is described as an example, but when the floating structure 5 needs to generate a large buoyancy, The vertical cross-sectional shape with respect to the annular direction of the floating structure 5 may be circular. Moreover, the strength of the floating structure 5 can be increased by making the vertical cross-sectional shape of the floating structure 5 perpendicular to the annular direction a shell structure.
Furthermore, the floating structure 5 can be protected by the buffer structure 3 by interposing the floating structure 5 between the floating body 2 and the buffer structure 3 in this way. In addition, by providing the floating structure 5, the floating body 2 is protected by the two structures of the buffer structure 3 and the floating structure 5.
As a result, when the flood shelter 1A according to the present embodiment floats in the vicinity of the water surface, the risk of colliding with an obstacle and damaging the floating body 2 can be further reduced.
Of course, when sufficient buoyancy can be generated only by the floating body 2, the floating structure 5 is not necessarily provided.

また、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aでは、緩衝構造3による浮体2の緩衝効果を高めるために、浮体2から遠く離れて配置される構造物ほど柔らかくしておくことが望ましい。具体的に説明すると、浮体2の胴部に浮き構造5と緩衝構造3とがこの順序で配設される場合は、浮体2を構成する材質の弾性係数Eと、浮き構造5を構成する材質の弾性係数Eと、緩衝構造3を構成する材質の弾性係数Eが、E>E>Eの関係を満たすようにそれぞれの材質を選定するとよい。ただし、浮体2を構成する材質の厚みと、浮き構造5及び緩衝構造3を構成する厚みは一定である。
この場合、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aの外部から緩衝構造3に衝撃が加わった場合に、それぞれの構造体を構成する弾性係数値の小さい順に変形の程度が大きくなる。すなわち、浮体2よりも浮き構造5が、浮き構造5よりも緩衝構造3がより大きく変形する。
この結果、水害時避難用シェルター1Aに障害物が衝突した際に、浮体2から離れた位置に配設される構造物ほど大きく変形することになるので、浮体2に伝わる衝撃は大幅に減衰されることになる。この結果、浮体2の安全性を大幅に高めることができる。
なお、浮体2,浮き構造5,緩衝構造3の柔らかさを変える他の方法としては、浮体2,浮き構造5,緩衝構造3のそれぞれを構成する材質を同じにしつつその厚みを変えるという手段もある。この場合も同様の効果が期待できる。
なお、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aが浮き構造5を備えない場合は、浮体2の弾性係数E,緩衝構造3の弾性係数Eのそれぞれが、E>Eの関係を満たすように、あるいは、浮体2及び緩衝構造3を構成する材質が同じである場合は、浮体2を構成する材質の厚みよりも緩衝構造3を構成する材質の厚みが小さくなるように設計するとよい。
さらに、浮体2,浮き構造5,緩衝構造3を構成する材質の弾性係数と厚みの両者をコントロールして、浮体2から離れた位置に配置される構造物ほど柔らかくなるよう構成してもよい。
Moreover, in the shelter 1A for evacuation at the time of flood according to the present embodiment, it is desirable to make the structure arranged farther away from the floating body 2 softer in order to enhance the buffering effect of the floating body 2 by the buffer structure 3. More specifically, when the floating structure 5 and the buffer structure 3 are arranged in this order on the body of the floating body 2, the elastic coefficient E 2 of the material constituting the floating body 2 and the floating structure 5 are configured. Each material may be selected so that the elastic coefficient E 5 of the material and the elastic coefficient E 3 of the material constituting the buffer structure 3 satisfy the relationship of E 2 > E 5 > E 3 . However, the thickness of the material constituting the floating body 2 and the thickness constituting the floating structure 5 and the buffer structure 3 are constant.
In this case, when an impact is applied to the buffer structure 3 from the outside of the shelter for evacuation according to the present embodiment from the outside, the degree of deformation increases in ascending order of the elastic coefficient value constituting each structure. That is, the floating structure 5 is deformed more greatly than the floating structure 2, and the buffer structure 3 is deformed more greatly than the floating structure 5.
As a result, when an obstacle collides with the evacuation shelter 1A in the event of a flood, the structure disposed farther away from the floating body 2 is more greatly deformed, so that the impact transmitted to the floating body 2 is greatly attenuated. Will be. As a result, the safety of the floating body 2 can be significantly increased.
As another method for changing the softness of the floating body 2, the floating structure 5, and the buffer structure 3, there is a method of changing the thickness of the floating body 2, the floating structure 5, and the buffer structure 3 while using the same material. is there. In this case, the same effect can be expected.
Incidentally, if the flood evacuation shelters 1A according to this embodiment does not have the structure 5 floats, elastic coefficient E 2 of the floating body 2, each of the elastic modulus E 3 of the buffer structure 3, the E 2> E 3 In order to satisfy the relationship, or when the material constituting the floating body 2 and the buffer structure 3 is the same, the thickness of the material constituting the buffer structure 3 is designed to be smaller than the thickness of the material constituting the floating body 2 Good.
Furthermore, it is possible to control both the elastic coefficient and the thickness of the material constituting the floating body 2, the floating structure 5, and the buffer structure 3 so that the structure disposed at a position away from the floating body 2 becomes softer.

次に、図5乃至図9を参照しながら本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aの緩衝構造3により外部からの衝撃が吸収される仕組みについて詳細に説明する。
図5(a)は本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの緩衝構造周辺の部分拡大図であり、(b)は図4(a)中のD−D線矢視断面図である。なお、図1乃至図4に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図5(a),(b)に示すように、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aの緩衝構造3は、例えば、鋼板等の剛体からなる中空環状のチューブ体3aに複数の孔4が穿設されてなるものであり、水害時避難用シェルター1Aの使用時に、つまり、水害時避難用シェルター1Aを水面近傍に浮かべて使用する場合に、チューブ体3aが水面下に水没するとともに、その中空部3b内は水(海水又は河水又は淡水等)により満たされた状態となる。
なお、図5では水害時避難用シェルター1Aの浮体2とチューブ体3aの接続部の間に浮き構造5が介設されている場合を例に挙げて説明しているが、先にも述べた通り、浮き構造5は設けなくともよい。
また、緩衝構造3を構成するチューブ体3aに穿設される孔4は、水害時避難用シェルター1Aを水に浮かべた場合に、チューブ体3aの中空部3b内が水で満たされるよう配置されるのであればどこに設けてもよい。
Next, a mechanism in which an external impact is absorbed by the buffer structure 3 of the shelter for evacuating shelter 1A according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 5A is a partially enlarged view around the buffer structure of the shelter for evacuation according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line DD in FIG. is there. The same parts as those described in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and description of the configuration is omitted.
As shown in FIGS. 5A and 5B, the shock absorbing structure 3 of the shelter for evacuation shelter 1A according to the present embodiment has a plurality of holes in a hollow annular tube body 3a made of a rigid body such as a steel plate, for example. 4 is formed, and when the shelter 1A for evacuation in case of flood is used, that is, when the shelter 1A for evacuation in case of flood is used in the vicinity of the water surface, the tube body 3a is submerged under the surface of the water. The hollow portion 3b is filled with water (seawater, river water, fresh water, or the like).
In FIG. 5, the case where the floating structure 5 is interposed between the connection part of the floating body 2 and the tube body 3a of the shelter 1A for evacuation in case of flood is described as an example. As described above, the floating structure 5 may not be provided.
Further, the hole 4 formed in the tube body 3a constituting the buffer structure 3 is arranged so that the hollow portion 3b of the tube body 3a is filled with water when the shelter 1A for evacuation in case of flood is floated on water. It can be installed anywhere.

図5(a)に示すように、チューブ体3aの環状方向に対する垂直断面形状が鉛直上方に向かって突状をなす場合は、この突状部分から効率よく空気を排出できるよう、孔4の少なくとも一部をチューブ体3aの鉛直方向最上位部に穿設しておくとよい。
さらに、水害時避難用シェルター1Aを水に浮かべた際にチューブ体3aの中空部3b内にスムースに水を浸入させることができるよう、チューブ体3aの鉛直方向最上位部に加えて、チューブ体3aの鉛直方向最下部にもチューブ体3aを穿設しておいてもよい。
なお、チューブ体3aの環状方向に対する垂直断面形状については特に特定されないが、その強度を高めつつチューブ体3aの設計を容易にするためには先に述べたようなシェル構造を採用するとよい。本実施の形態では、最もシンプルなシェル構造の一例としてチューブ体3aの環状方向に対する垂直断面形状を円形とした場合を例に挙げて説明している。
As shown in FIG. 5 (a), when the vertical cross-sectional shape of the tube body 3a with respect to the annular direction has a projecting shape vertically upward, at least the hole 4 can be discharged so that air can be efficiently discharged from the projecting portion. A part of the tube body 3a may be perforated in the uppermost part in the vertical direction.
Furthermore, in addition to the uppermost part in the vertical direction of the tube body 3a, the tube body so that the water can smoothly enter the hollow portion 3b of the tube body 3a when the shelter for evacuation in case of flood is floated on water. The tube body 3a may be drilled in the lowest vertical direction of 3a.
In addition, although the vertical cross-sectional shape with respect to the annular direction of the tube body 3a is not particularly specified, in order to facilitate the design of the tube body 3a while enhancing the strength, the shell structure as described above may be employed. In the present embodiment, as an example of the simplest shell structure, a case where the vertical cross-sectional shape with respect to the annular direction of the tube body 3a is circular is described as an example.

なお、チューブ体3aに穿設される孔4の数及び直径については特に特定されないが、孔4の直径が大きいほど、また、チューブ体3aに穿設される孔4の数が多いほど緩衝構造3の剛性は低下する。また、後段にて詳しく説明するが、チューブ体3aに衝撃力が作用した場合に、瞬時に孔4から排水が起こると緩衝構造3による十分な緩衝効果が発揮されない。このため、チューブ体3aに穿設される孔4の径並びに孔4の数は、チューブ体3aの中空部3b内において水圧上昇が起こった場合に、瞬時に孔4からの排水が起こらずゆっくりと孔4から排水することができる程度の大きさであり、かつ、緩衝構造3の剛性の低下が顕著に起こらない程度の数にする必要がある。
このような事情に鑑み、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aの緩衝構造3では、先の図1(a)及び図5(b)に示すように、環状方向に対する垂直断面形状が円形であるチューブ体3aの鉛直方向最上位部及び鉛直方向最下位部に所望間隔毎に直列状に孔4を穿設している。
Although the number and diameter of the holes 4 drilled in the tube body 3a are not particularly specified, the buffer structure increases as the diameter of the hole 4 increases or as the number of holes 4 drilled in the tube body 3a increases. The rigidity of 3 decreases. Further, as will be described in detail later, when the impact force acts on the tube body 3a, if the drainage is instantaneously generated from the hole 4, the sufficient buffering effect by the buffer structure 3 is not exhibited. For this reason, the diameter of the hole 4 and the number of the holes 4 formed in the tube body 3a are set so that when the water pressure rises in the hollow portion 3b of the tube body 3a, drainage from the hole 4 does not occur instantaneously. It is necessary that the number of the holes is such that the water can be drained from the holes 4 and the rigidity of the buffer structure 3 is not significantly lowered.
In view of such circumstances, in the buffer structure 3 of the shelter for evacuating shelter 1A according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1A and 5B, the vertical cross-sectional shape with respect to the annular direction is Holes 4 are bored in series at desired intervals in the uppermost part in the vertical direction and the lowermost part in the vertical direction of the circular tube body 3a.

上述のような緩衝構造3を備えた水害時避難用シェルター1Aを水に浮かべた状態におけるチューブ体3aの水中における浸漬状況を示したものが図6である。
図6は本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの緩衝構造の浸漬状況を示す部分断面図である。なお、図1乃至図5に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aを水に浮かべると、チューブ体3aに穿設される孔4から中空部3b内に水が浸入するとともに、孔4から中空部3b内の空気が排出されてチューブ体3aの中空部3b内は水で満たされ、緩衝構造3は水面下に完全に水没する。
また、水害時避難用シェルター1Aが浮き構造5を備えている場合は、浮体2と緩衝構造3との接続部に介設される浮き構造5も完全に水没した状態になる。このとき、浮き構造5による浮力は最大になる。
FIG. 6 shows the state of immersion of the tube body 3a in the state where the shelter for evacuation 1A having the buffer structure 3 as described above is floated on water.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing an immersion state of the buffer structure of the shelter for evacuating shelter according to the embodiment of the present invention. The same parts as those described in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and description of the configuration is omitted.
When the shelter for evacuation 1A according to the present embodiment floats on water, water enters the hollow portion 3b from the hole 4 drilled in the tube body 3a, and the air in the hollow portion 3b flows from the hole 4 into the hollow portion 3b. The hollow portion 3b of the tube body 3a is discharged and filled with water, and the buffer structure 3 is completely submerged under the water surface.
Moreover, when the shelter for evacuation 1A at the time of flooding is provided with the floating structure 5, the floating structure 5 interposed in the connection part of the floating body 2 and the buffer structure 3 is also completely submerged. At this time, the buoyancy by the floating structure 5 is maximized.

ここで図7乃至図9を参照しながら緩衝構造3により外部からの衝撃が緩和される仕組みについて詳細に説明する。
図7(a)〜(c)はいずれも本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの緩衝構造が外部からの衝撃を緩和する各プロセスを示す概念図である。また、図8は本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの緩衝構造に作用する応力の経時変化を示すグラフである。さらに、図9は本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの緩衝構造に作用する応力とひずみの関係を示すグラフである。なお、図1乃至図6に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
より具体的には図7(a)は水害時避難用シェルター1Aの緩衝構造3に外部から衝撃力Pが作用した瞬間を示す概念図である。また、図7(b)は緩衝構造3に衝撃力Pが作用した後時間mが経過した時点の様子を示す概念図である。さらに、図7(c)は緩衝構造3に衝撃力Pが作用した後時間nが経過した時点の様子を示す概念図である。
図6に示すように、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aの外部から緩衝構造3に衝撃力Pが対して加わった場合、衝撃力Pによる衝突エネルギーは、緩衝構造3を構成するチューブ体3a並びにその中空部3b内に収容される水によって受け止められる一方で、チューブ体3aと水の抗力が衝撃力Pよりも小さい場合は、図7(a)、図9に示すように衝撃力Pが加わった箇所に変位δの変形が生じる。
そして、図7(a)及び図9に示すように、緩衝構造3において衝撃力Pが加わった箇所が変位δ変形することで、この部位に応力σが発生するものの、チューブ体3aに形成される孔4が細孔であるため、チューブ体3aに変位δの変形が起こった際に、チューブ体3aの中空部3b内の水が孔4から外部に瞬時に排出されることはない。
このため、チューブ体3aの変位δの変形に伴って生じる応力σは中空部3b内において水圧に変換されてチューブ体3a内の水圧がσだけ上昇する。(図7(a),図8を参照)
Here, referring to FIGS. 7 to 9, a mechanism for mitigating an external impact by the buffer structure 3 will be described in detail.
FIGS. 7A to 7C are conceptual diagrams showing processes in which the buffer structure of the shelter for evacuation according to the embodiment of the present invention alleviates the impact from the outside. Moreover, FIG. 8 is a graph which shows the time-dependent change of the stress which acts on the buffer structure of the shelter for evacuation shelter according to the embodiment of the present invention. Further, FIG. 9 is a graph showing the relationship between stress and strain acting on the buffer structure of the shelter for evacuation according to the embodiment of the present invention. The same parts as those described in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and description of the configuration is omitted.
More specifically FIG. 7 (a) is a conceptual diagram showing the moment when the impact force P 1 from the outside to the buffer structure 3 flood evacuation shelters 1A is applied. FIG. 7B is a conceptual diagram showing a state when time m has elapsed after the impact force P 1 is applied to the buffer structure 3. Further, FIG. 7C is a conceptual diagram showing a state at the time point when the time n has elapsed after the impact force P 1 is applied to the buffer structure 3.
As shown in FIG. 6, when an impact force P 1 from the outside to the buffer structure 3 flood evacuation shelters 1A according to this embodiment is applied for the collision energy by the impact force P 1 is the buffer structure 3 while is received by the water contained in the tubular body 3a and the hollow portion 3b that constitutes, when the drag of the tube body 3a and the water is smaller than the impact force P 1 is shown in FIGS. 7 (a), 9 deformation of the displacement δ is generated in the portion where the impact force P 1 is applied to.
Then, as shown in FIG. 7 (a) and FIG. 9, portions of the buffer structure 3 applied impact force P 1 that is deformed displacement [delta], although stress sigma s is generated in this portion, the tube body 3a Since the hole 4 to be formed is a fine hole, water in the hollow portion 3b of the tube body 3a is not instantaneously discharged from the hole 4 to the outside when the displacement δ is deformed in the tube body 3a. .
For this reason, the stress σ s generated with the deformation of the displacement δ of the tube body 3a is converted into water pressure in the hollow portion 3b, and the water pressure in the tube body 3a increases by σ. (See Fig. 7 (a) and Fig. 8)

このように、チューブ体3aに加わった衝撃力Pの衝撃エネルギーは、衝撃が加わった箇所に変位δの変形を引き起こした後、チューブ体3a内の水圧を上昇させるという形でエネルギー変換されて吸収される。
この場合、図8に示すように、チューブ体3aの中空部3b内に収容される水の水圧がピーク値に達する一方で、図9に示すように、チューブ体3aの衝撃力Pが加わった箇所における応力σはピーク値には達しない。これは、チューブ体3aの中空部3b内の水圧上昇が起きたことで、チューブ体3aの衝撃力Pが加わった箇所における変形が抑制されるためである。
そして、チューブ体3aの衝撃力Pが加わった後、時間mが経過すると、図7(b)に示すように、チューブ体3aの中空部3b内の水が孔4から徐々に排出される結果、図8に示すように、チューブ体3aの中空部3b内の水圧はσからσにまで低下する。つまり、チューブ体3aに衝撃力Pが加わったことにより中空部3b内の水の圧力上昇に変換された衝突エネルギーの一部は、孔4からの排水という現象により緩衝構造3の外部に放出されるのである。
さらに、孔4からの排水が起こることで、チューブ体3aの衝撃力Pが加わった箇所における抗力が低下するので、その部分のチューブ体3aの変形がさらに進んで変位はδとなる。すなわち、図7(b)及び図9に示すように、チューブ体3aに衝撃力Pが加わった時点の応力σは、時間mの経過後にσsmにまで増加する。
Thus, the impact energy of the impact force P 1 which joined the tube body 3a, after causing the deformation of the displacement δ in shock is applied portion, are energy conversion in the form of increasing the water pressure in the tube body 3a Absorbed.
In this case, as shown in FIG. 8, while the pressure of the water contained within the hollow portion 3b of the tube body 3a reaches a peak value, as shown in FIG. 9, joined by an impact force P 1 of the tube body 3a The stress σ s at the spot does not reach the peak value. This is because the pressure increase in the hollow part 3b of the tube body 3a occurs, because the deformation at a point impact force P 1 of the tube body 3a is applied is suppressed.
After the impact is applied force P 1 of the tube body 3a, the time m has elapsed, as shown in FIG. 7 (b), the water in the hollow part 3b of the tube body 3a is gradually discharged from the hole 4 As a result, as shown in FIG. 8, the water pressure in the hollow portion 3b of the tube body 3a decreases from σ to σ m . That is, some of the water collision energy converted into pressure increase in the hollow portion 3b by the impact force P 1 is applied to the tube body 3a is discharged to the outside of the buffer structure 3 due to a phenomenon that waste water from the hole 4 It is done.
Further, since the waste water from the holes 4 occurs because the drag at a point impact force P 1 of the tube body 3a is applied is reduced, deformation goes further displacement of the tube body 3a of that portion becomes [delta] m. That is, as shown in FIG. 7 (b) and FIG. 9, the stress sigma m at which the impact force P 1 is applied to the tube body 3a is increased to sigma sm after a time m.

そして、チューブ体3aに衝撃力Pが作用した後時間n(ただし、n>m)が経過するとチューブ体3aの孔4からの排水が終了して、チューブ体3aの中空部3b内の水圧は0になる。すなわち、衝撃力Pが加わったことにより中空部3b内おいて圧力上昇に変換された衝突エネルギーの外部への放出が完了する。このようにチューブ体3aの中空部3b内の圧力が0にまで低下することで、チューブ体3aの衝撃力Pが加わった箇所の抗力も0となり、その部分の変形は変位δから変位δ(ただし、δ>δ)にまで進行し、最終的にチューブ体3aの応力はσsmから0になり、衝撃力Pが加わった箇所に永久ひずみεが残る。 After the impact force P 1 is applied to the tube body 3a Time n (however, n> m) is the finished drainage from the hole 4 of the tube body 3a elapses, the water pressure in the hollow part 3b of the tube body 3a Becomes 0. That is, the release of have you in the hollow portion 3b and to the outside of the collision energy is converted into pressure increase by the impact force P 1 is applied is completed. By the pressure in the hollow part 3b of the thus tube member 3a is reduced to zero, the impact force drag even zero locations where P 1 is applied to the tube body 3a, deformation of that portion displaced from the displacement [delta] m The process proceeds to δ n (where δ n > δ m ), and finally the stress of the tube body 3a changes from σ sm to 0, and the permanent strain ε 1 remains at the location where the impact force P 1 is applied.

つまり、緩衝構造3を構成するチューブ体3aの中空部3b内を水で満たしつつ、中空部3b内から水が外部にゆっくりと排水されるよう構成することで、チューブ体3aに作用する衝突エネルギーの一部を水圧上昇に変換して外部に放出することができる。これにより、チューブ体3a内において水圧上昇に変換されたエネルギーは、永久ひずみ(例えば、永久ひずみε)の形成に寄与しないので、緩衝構造3に衝撃力Pが加わった場合のチューブ体3aの変形を小さくできる。
この結果、緩衝構造3に繰り返し衝撃力Pが作用する場合に、中空部3b内が水で満たされていない緩衝構造3を使用する場合に比べて、緩衝構造3の破損時期を遅くすることができ、これにより、浮体2の安全性を高めることができる。
つまり、緩衝構造3の内部を水で満たし、かつ、その水を外部にゆっくりと排水可能に構成することで、緩衝構造3を中実体により構成する場合に期待される外部からの衝撃力に対する抗力を高める効果と、緩衝構造3を中空材により構成する場合に期待される外部からの衝撃力をそれ自体の変形により吸収するという効果を同時に発揮させて、緩衝構造3の変形による破壊をゆっくりと進行させることができるのである。
That is, collision energy acting on the tube body 3a is configured by slowly draining water from the hollow portion 3b to the outside while filling the hollow portion 3b of the tube body 3a constituting the buffer structure 3 with water. A part of the water can be converted into a water pressure rise and released to the outside. Thereby, the energy converted into the water pressure rise in the tube body 3a does not contribute to the formation of permanent strain (for example, permanent strain ε 1 ), and therefore the tube body 3a when the impact force P 1 is applied to the buffer structure 3. The deformation of can be reduced.
As a result, when the impact force P 1 is repeatedly applied to the buffer structure 3, the breakage time of the buffer structure 3 is delayed compared to the case where the buffer structure 3 in which the hollow portion 3 b is not filled with water is used. As a result, the safety of the floating body 2 can be increased.
That is, the resistance against the external impact force expected when the buffer structure 3 is constituted by a solid body by filling the inside of the buffer structure 3 with water and slowly draining the water to the outside. And the effect of absorbing the impact force from the outside that is expected when the buffer structure 3 is formed of a hollow material by deformation of itself, so as to slowly destroy the buffer structure 3 due to deformation You can make it progress.

このように、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aにおいては緩衝構造3に対して外部から衝撃力(例えば、衝撃力P)が加わった場合は、その都度上述のような一連のプロセスを経て衝突エネルギーが吸収される。
すなわち、図9に示すように、緩衝構造3に対して複数回衝撃力(例えば、衝撃力P,P,P,P)が作用した場合は、その度ごとに永久ひずみ(例えば、永久ひずみε,ε,ε)が生じ、最終的には緩衝構造3が破損する。なお、図9では、緩衝構造3に対して衝撃力が4回作用した場合に緩衝構造3の破壊が起こる場合を例に挙げて説明しているが、緩衝構造3の破壊が起こるタイミングは衝撃力の大きさや頻度により決まるので一概には説明できない。
しかしながら、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aによれば図5に示すような緩衝構造3を備えることで、外部から作用する衝撃力を効率よく緩和して、浮体2の破損を遅延させることができる。
As described above, in the shelter for evacuation according to the present embodiment, when an impact force (for example, impact force P 1 ) is applied from the outside to the buffer structure 3, a series of the above-described cases is performed each time. The collision energy is absorbed through the process.
That is, as shown in FIG. 9, when an impact force (for example, impact force P 1 , P 2 , P 3 , P 4 ) is applied to the buffer structure 3 a plurality of times, a permanent strain (for example, , Permanent strains ε 1 , ε 2 , ε 3 ) are generated, and the buffer structure 3 is eventually damaged. In FIG. 9, the case where the shock absorbing structure 3 is broken when the shock force is applied four times to the shock absorbing structure 3 is described as an example. Since it depends on the magnitude and frequency of the force, it cannot be explained in general.
However, according to the shelter 1A for flooding according to the present embodiment, by providing the buffer structure 3 as shown in FIG. 5, the impact force acting from the outside is efficiently relieved and the breakage of the floating body 2 is delayed. Can be made.

また、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aが浮き構造5を備える場合は、緩衝構造3により吸収しきれなかった衝撃力が、浮き構造5の変形により吸収される。すなわち、緩衝構造3に加えて浮き構造5を備えることで、浮体2が破損するリスクを一層低減することができる。
なお、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aにおける浮き構造5を緩衝構造3と同様の形態としてもよい。すなわち、浮き構造5にも孔4を複数穿設しておき、浮き構造5が水面下に水没した際にその中空部5a内が水で満たされるよう構成してもよい。この場合、緩衝構造3は第1の緩衝構造に、浮き構造5は第2の緩衝構造となる。
このように緩衝構造(第1の緩衝構造)に加えて、第2の緩衝構造を備える場合は、緩衝構造3及び浮き構造5を備える場合に比べてより高い緩衝効果が期待できる。ただし、第2の緩衝構造は浮体2の浮力の向上には寄与しないので、浮体2により十分な浮力を発生させることができる必要がある。
In addition, when the flood shelter 1 </ b> A according to the present embodiment includes the floating structure 5, the impact force that cannot be absorbed by the buffer structure 3 is absorbed by the deformation of the floating structure 5. That is, by providing the floating structure 5 in addition to the buffer structure 3, the risk of the floating body 2 being damaged can be further reduced.
Note that the floating structure 5 in the shelter for evacuating shelter 1A according to the present embodiment may be the same as the buffer structure 3. That is, a plurality of holes 4 may be formed in the floating structure 5 so that the hollow portion 5a is filled with water when the floating structure 5 is submerged below the water surface. In this case, the buffer structure 3 is a first buffer structure, and the floating structure 5 is a second buffer structure.
Thus, in addition to the buffer structure (first buffer structure), when the second buffer structure is provided, a higher buffer effect can be expected as compared with the case where the buffer structure 3 and the floating structure 5 are provided. However, since the second buffer structure does not contribute to the improvement of the buoyancy of the floating body 2, it is necessary that the floating body 2 can generate sufficient buoyancy.

ここで本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aのサイズについて説明する。
先の図1,2に示すように、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aにより避難する場合は、避難者6は浮体2の例えば上部に形成されるハッチ2aから浮体2内に乗り込み、シート8に座った状態で必要に応じてシート8に設けられる安全ベルト7により体を固定して救助されるのを待つことになる。
このため浮体2の高さHは少なくともワゴンタイプの大型乗用車程度の大きさがあれば十分である。このような浮体2は、例えば、建物や橋台、橋脚などの基礎に使用される円筒状の鋼製杭(最大径2.6m)を用いて製造することができる。このように、浮体2を性能が明確な規格品を利用して製造することで、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aを設計する際の強度計算を容易にできる上、その製造も容易になり、さらに十分な安全性も確保できる。
さらに、本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aの緩衝構造3や浮き構造5あるいは第2の緩衝構造を構成する中空環状体にも建物や橋台、橋脚などの基礎に使用される円筒状の鋼製杭で性能が明確な規格品を用いることが望ましい。この場合も同様に、信頼性の高い水害時避難用シェルター1Aを量産できるというメリットがある。
なお、先の図1,2には特に示さないが、浮体2の内壁面に断熱材等を貼設して浮体2の内部空間温度が適度に保たれる構成としてもよい。さらに、浮体2の内部に設けられるシート8の内部に、避難時に使用可能な備品、例えば、ライト、水、食糧、防寒具、救急用品、簡易トイレ等を収納しておいてもよい。
Here, the size of the shelter 1A for evacuation in case of flood according to the present embodiment will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, when evacuating with the shelter 1 </ b> A for flooding according to the present embodiment, the refugee 6 gets into the floating body 2 from the hatch 2 a formed on the floating body 2, for example. Then, while sitting on the seat 8, the body is fixed by the safety belt 7 provided on the seat 8 as needed, and it is waited for rescue.
For this reason, it is sufficient that the height H of the floating body 2 is at least as large as a wagon type large passenger car. Such a floating body 2 can be manufactured using, for example, a cylindrical steel pile (maximum diameter 2.6 m) used for foundations such as buildings, abutments, and piers. Thus, by manufacturing the floating body 2 using a standard product with clear performance, it is possible to easily calculate the strength when designing the shelter for evacuating shelter 1A according to the present embodiment, and also to manufacture the floating body 2 It becomes easy and sufficient safety can be secured.
Furthermore, the cylindrical structure used for the foundations of buildings, abutments, piers, etc. also in the hollow annular body constituting the buffer structure 3, the floating structure 5 or the second buffer structure of the shelter for evacuation shelter 1A according to the present embodiment It is desirable to use standard products with clear performance in steel piles. In this case as well, there is an advantage that the reliable shelter 1A for evacuation in case of flood can be mass-produced.
Although not particularly shown in FIGS. 1 and 2, a configuration in which a heat insulating material or the like is attached to the inner wall surface of the floating body 2 so that the internal space temperature of the floating body 2 can be appropriately maintained. Furthermore, equipment that can be used at the time of evacuation, such as light, water, food, cold protection equipment, emergency supplies, and a simple toilet, may be stored in the seat 8 provided inside the floating body 2.

最後に本実施の形態に係る水害時避難用シェルター1Aの変形例について図10を参照しながら詳細に説明する。
図10は本発明の実施の形態に係る水害時避難用シェルターの変形例を示す断面図である。なお、図1乃至図9に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
多数の避難者6を収容可能な水害時避難用シェルターを製造する必要がある場合は、例えば、図10に示すように、円筒体状の浮体2を複数個その中心軸を平行にかつ水平に配しながら一体に連結し、その周囲に緩衝構造3及び、必要に応じて浮き構造5や第2の浮き構造(図示せず)を周設した構造にしてもよい。
このような本実施の形態の変形例に係る水害時避難用シェルター1Bにおいては、浮体2を構成する複数個の筒状体の内部空間を一体に連結してもよいし、浮体2を構成する複数個の筒状体の内部空間をそれぞれ独立させてもよい。あるいは、浮体2を構成する複数個の筒状体の内部空間をそれぞれ独立させつつ、扉等を備えて必要に応じて他の内部空間への移動を可能にしてもよい。
このような本実施の形態の変形例に係る水害時避難用シェルター1Bによれば、多数の避難者6を同時にかつ安全に収容して避難させることができる。
Finally, a modification of the shelter for evacuating shelter 1A according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 10 is a sectional view showing a modification of the shelter for evacuation in case of flood according to the embodiment of the present invention. The same parts as those described in FIGS. 1 to 9 are denoted by the same reference numerals, and description of the configuration is omitted.
When it is necessary to manufacture a shelter for flooding that can accommodate a large number of evacuees 6, for example, as shown in FIG. 10, a plurality of cylindrical floating bodies 2 are arranged with their central axes parallel and horizontally. Alternatively, the buffer structure 3 and a floating structure 5 or a second floating structure (not shown) may be provided around the buffer structure 3 and the surrounding structure.
In such a shelter for water evacuation 1B according to the modification of the present embodiment, the internal spaces of a plurality of cylindrical bodies constituting the floating body 2 may be integrally connected, or the floating body 2 is configured. You may make each internal space of a some cylindrical body independent. Or you may provide a door etc. and enable the movement to another internal space as needed, making the internal space of the some cylindrical body which comprises the floating body 2 each independent.
According to the shelter 1B for evacuation according to such a modification of the present embodiment, a large number of evacuees 6 can be accommodated and evacuated at the same time.

以上説明したように本発明は、外部からの衝撃を緩衝構造により効率よく緩和することができ、それにより浮体の安全性が高められた水害時避難用シェルターに関するものであり、防災設備に関する分野において利用可能である。   As described above, the present invention relates to a shelter for evacuation in the event of a flood that can effectively mitigate an external impact by a buffer structure, thereby improving the safety of the floating body. Is available.

1A,1B…水害時避難用シェルター 2…浮体 2a…ハッチ 2b…窓 3…緩衝構造 3a…チューブ体 3b…中空部 4…孔 5…浮き構造 5a…中空部 6…避難者 7…安全ベルト 8…シート 9…錘 10a,10b…浮体   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A, 1B ... Shelter for evacuation at the time of flood 2 ... Floating body 2a ... Hatch 2b ... Window 3 ... Buffer structure 3a ... Tube body 3b ... Hollow part 4 ... Hole 5 ... Floating structure 5a ... Hollow part 6 ... Evacuee 7 ... Safety belt 8 ... Sheet 9 ... Weights 10a, 10b ... Floating body

Claims (6)

剛体からなる水密な中空カプセル状の浮体と、前記浮体に周設される中空環状のチューブ体からなる緩衝構造と、前記浮体の底に配設される錘と、を有し、
前記浮体は、その中空部内へ人の出入りを可能にするハッチを備え、
前記チューブ体は、剛体からなりその胴部に複数の孔を備えて、前記浮体が水に浮く際に完全に水没するとともに、前記チューブ体の中空部内も水で満たされることを特徴とする水害時避難用シェルター。
A watertight hollow capsule-like floating body made of a rigid body, a buffer structure made of a hollow annular tube body provided around the floating body, and a weight disposed on the bottom of the floating body,
The floating body includes a hatch that allows people to enter and exit into the hollow portion,
The tube body is made of a rigid body and has a plurality of holes in its body portion, and is completely submerged when the floating body floats on water, and the hollow portion of the tube body is also filled with water. Shelter for evacuation.
前記チューブ体の環状方向に対する垂直断面形状は円形であり、
前記孔の少なくとも一部は、前記チューブ体の鉛直方向最上位部に穿設されていることを特徴とする請求項1記載の水害時避難用シェルター。
The vertical cross-sectional shape with respect to the annular direction of the tube body is circular,
The shelter for evacuation in case of flooding according to claim 1, wherein at least a part of the hole is formed in the uppermost vertical direction of the tube body.
前記孔は前記チューブ体の鉛直方向最下位にも穿設されていることを特徴とする請求項2に記載の水害時避難用シェルター。   The shelter for evacuation in case of flooding according to claim 2, wherein the hole is also drilled in the lowest vertical direction of the tube body. 前記浮体と前記緩衝構造との接続部分に、浮き構造が介設されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の水害時避難用シェルター。   The shelter for evacuation in case of flood according to any one of claims 1 to 3, wherein a floating structure is interposed at a connecting portion between the floating body and the buffer structure. 前記浮体は、円筒状体、又は、複数の円筒状体をそれぞれの軸を平行に配しながら一体に連結してなるものであり、
前記円筒状体の軸は水平に配されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の水害時避難用シェルター。
The floating body is formed by connecting a cylindrical body or a plurality of cylindrical bodies integrally while arranging respective axes in parallel.
The shelter for evacuation in case of flood according to any one of claims 1 to 4, wherein the shaft of the cylindrical body is arranged horizontally.
避難者を収容しないで水に浮かべた際の前記水害時避難用シェルターの重心位置は水面下であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の水害時避難用シェルター。   The center of gravity of the shelter for evacuation at the time of flooding when floating in water without accommodating an evacuee is below the water surface, for evacuation at the time of flooding according to any one of claims 1 to 5 shelter.
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