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2The 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,
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。
The lifesaving device for marine accidents disclosed in
The invention disclosed in
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
Such a cushioning
Further, in the invention disclosed in
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
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
In addition to the same operation as that of the invention of the first aspect, the invention of
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
In the invention according to
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
In addition to the same action as that of each of the first to third aspects of the invention, the invention described in
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
The invention described in
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
The invention according to claim 6 having the above-described configuration has the same effect as that of each of the inventions described in
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
Furthermore, in the invention of
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
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
In this case, when the invention of
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
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
Furthermore, in the invention of
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
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.
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
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
In addition, the
Further, the
In addition, the mechanism in which the shock from the outside is mitigated by the
Moreover, in the shelter for
The operation and effect of the floating
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
In view of such circumstances, in the
As shown in FIG. 2, the internal structure of the floating
In addition, the evacuation by the shelter for
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
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
Therefore, it is desirable that the floating
For the same reason, a
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PVが鉛直上方側に作用する。そして、浮体10aの重量Wと浮力PV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C1の位置に移動し、この位置で浮力PV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PV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
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
As shown in FIG. 4 (b), when the floating
The intersection of the action line (center line S) of the weight W of the floating
On the other hand, as shown in FIG. 4 (c), if the cross-sectional shape with respect to the axial direction of the floating
Therefore, it is desirable that the shape of the floating
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
Furthermore, when the length L of the floating
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
In this case, when it is necessary to accommodate a large number of evacuees 6 in the floating
1 and 2, the case where the vertical cross-sectional shape of the floating
Furthermore, the floating
As a result, when the
Of course, when sufficient buoyancy can be generated only by the floating
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E2と、浮き構造5を構成する材質の弾性係数E5と、緩衝構造3を構成する材質の弾性係数E3が、E2>E5>E3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E2,緩衝構造3の弾性係数E3のそれぞれが、E2>E3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
In this case, when an impact is applied to the
As a result, when an obstacle collides with the
As another method for changing the softness of the floating
Incidentally, if the
Furthermore, it is possible to control both the elastic coefficient and the thickness of the material constituting the floating
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
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
In FIG. 5, the case where the floating
Further, the
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
Furthermore, in addition to the uppermost part in the vertical direction of the
In addition, although the vertical cross-sectional shape with respect to the annular direction of the
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
In view of such circumstances, in the
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
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
Moreover, when the shelter for
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P1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P1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P1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P1が対して加わった場合、衝撃力P1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P1よりも小さい場合は、図7(a)、図9に示すように衝撃力P1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P1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σs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σs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
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
As shown in FIG. 6, when an impact force P 1 from the outside to the
Then, as shown in FIG. 7 (a) and FIG. 9, portions of the
For this reason, the stress σ s generated with the deformation of the displacement δ of the
このように、チューブ体3aに加わった衝撃力P1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P1が加わった箇所における応力σs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P1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P1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σmにまで低下する。つまり、チューブ体3aに衝撃力P1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P1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δm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P1が加わった時点の応力σm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
In this case, as shown in FIG. 8, while the pressure of the water contained within the
After the impact is applied force P 1 of the
Further, since the waste water from the
そして、チューブ体3aに衝撃力P1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P1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P1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δmから変位δn(ただし、δn>δm)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P1が加わった箇所に永久ひずみε1が残る。
After the impact force P 1 is applied to the
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ε1)の形成に寄与しないので、緩衝構造3に衝撃力P1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P1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
As a result, when the impact force P 1 is repeatedly applied to the
That is, the resistance against the external impact force expected when the
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P1)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P1,P2,P3,P4)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ε1,ε2,ε3)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
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
However, according to the
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
Note that the floating
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
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
As shown in FIGS. 1 and 2, when evacuating with the
For this reason, it is sufficient that the height H of the floating
Furthermore, the cylindrical structure used for the foundations of buildings, abutments, piers, etc. also in the hollow annular body constituting the
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
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
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
In such a shelter for
According to the
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
Claims (6)
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.
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