JP5592442B2 - 津波避難用シェルター - Google Patents

Description

本発明は津波避難用シェルターに関し、より詳しくは、津波到来時に避難者を収容したシェルター本体を水面上に浮遊させることができる一方、津波が去った後にはシェルター本体を浮遊前の元の場所に戻すことが可能である漂流防止機能を備えた津波避難用シェルターに関する。

我が国は世界でも有数の地震国であり、地震により多くの人命が失われている。
地震による被害者の中には、建物の倒壊など地震そのものに起因して生命をおとす者も多いが、地震により発生した津波にのまれて生命を失う被害者も多く、東日本大震災では津波により非常に多くの人命が失われた。

従来、我が国では、津波が発生したときには、自治体が予め指定した高台にある学校や公民館等の避難施設へと避難するのが一般的であった。
しかしながら、津波の進行速度は非常に早いため、避難施設が海岸から遠く離れている場合には、海岸近くの住民の避難が間に合わず、避難中に津波にまきこまれて生命をおとしてしまう。

このような実情に鑑みて、海岸近くに設置される津波避難のための設備が、下記特許文献１において提案されている。
この特許文献１の開示技術は、金属製の柱材を地中に打ち込んで橋脚状に構成された土台部分と、橋脚状の土台部分の上に金属パネルにより構成された高床の屋内部分を具備する高床式金属建造物であり、津波発生時において海岸近くの住民の迅速な避難を可能とする点では確かに優れている。
しかしながら、この開示技術の建造物は屋内部分の高さが固定されているため、想定されたよりも高い津波が発生し、津波の高さが屋内部分の高さを超えた場合には、避難している住民に甚大な被害が生じてしまうという大きな問題があった。

一方、下記特許文献２には、津波到来時に浮遊することができる津波シェルター装置が開示されている。この開示技術は、シェルター本体と基礎地盤とを連結索により連結することにより、津波到来時にはシェルター本体を連結索の長さの範囲内で浮遊させることができる。
しかしながら、この開示技術では、津波到来時においてシェルター本体が連結索に繋がれて流された後、津波が去って水位が低下すると、シェルター本体は流された場所において着地することとなる。そのため、シェルター本体が元の場所から遠く離れた場所や土地勘のない場所に着地する場合があり、避難者は元の場所に戻るのが大変であるという問題がある。

特開平９−１８４３２３号公報 特開２００８−７４３８５号公報

本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、津波到来時においてはシェルター本体を浮遊させることができるとともに、津波が去った後にはシェルター本体を元の場所の近くに戻すことが可能である津波避難用シェルターを提供するものである。

請求項１に係る発明は、避難者を収容可能であって水に浮くことが可能なシェルター本体を備え、前記シェルター本体は、地面上に固定された漂流防止用の連結部材に連結されており、前記連結部材は、長さ方向の少なくとも一部分が地面下に収容されており、水位の上昇に伴って地面からの突出長さが増加し、水位の低下に伴って地面からの突出長さが減少し、且つ前記シェルター本体に設けられた連結部材の着脱可能固定部材を介して前記シェルター本体との連結を解除することが可能であることを特徴とする津波避難用シェルターに関する。

請求項２に係る発明は、前記連結部材が、地面下に埋設された管状体内に収容された紐状体からなり、前記管状体内には、錘付きの動滑車が収容されており、前記紐状体は、一端部が地面上に固定され、中途部において前記動滑車に巻かれ、他端部が前記シェルター本体に連結されており、前記紐状体の地面からの突出長さの増減に伴って動滑車が昇降することを特徴とする請求項１記載の津波避難用シェルターに関する。

請求項３に係る発明は、前記連結部材が、地面下に埋設された大径管と、この大径管内に収容された小径管と、前記小径管と前記シェルター本体とを連結する連結体とからなり、前記小径管は、水位の増減に伴う前記シェルター本体の昇降に従って前記大径管の長さ方向に沿ってスライドすることにより、地面からの突出長さが増減することを特徴とする請求項１記載の津波避難用シェルターに関する。

請求項１に係る発明によれば、津波到来時においてはシェルター本体を水面上に浮遊させることができる一方、津波が去った後にはシェルター本体を元の場所（浮遊前の場所）の近くに着地させることが可能である。そのため、シェルター本体が流されて元の場所から遠く離れた場所や土地勘のない場所に着地することが防止できる。また、想定以上の高波が来た場合などには、連結部材とシェルター本体との連結を解除することにより、シェルター本体を漂流させることができる。これにより、シェルター本体が連結部材に繋がれた状態で水没することが防がれるため安全である。

請求項２に係る発明によれば、水位が上昇するとシェルター本体の上昇に伴って紐状体が動滑車を上昇させながら管状体内から突出してくるため、紐状体の長さ範囲内においてシェルター本体を水面上に浮遊させることが可能となる。一方、津波が去って水位が低下すると、動滑車が錘の重量を受けて下降するため、紐状体が管状体内に収容され、シェルター本体が紐状体に引っ張られて元の位置に戻る。

請求項３に係る発明によれば、水位が上昇するとシェルター本体の上昇に伴って小径管が大径管内から突出してくるため、小径管及び連結体の長さ範囲内においてシェルター本体を水面上に浮遊させることが可能となる。一方、津波が去って水位が低下すると、小径管は重力によって大径管内に下降するため、小径管が大径管内に収容され、シェルター本体が小径管に引っ張られて元の位置に戻る。

本発明に係る津波避難用シェルターの第一実施形態を示す図であって、津波到来前又は津波が去った後の状態を示す図である。 本発明に係る津波避難用シェルターの第一実施形態を示す図であって、津波到来時の状態を示す図である。 本発明に係る津波避難用シェルターの第二実施形態を示す図であって、津波到来前又は津波が去った後の状態を示す図である。 本発明に係る津波避難用シェルターの第二実施形態を示す図であって、津波到来時の状態を示す図である。 シェルター本体を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）はシェルター本体を単一のシェルターユニットから構成した例、（ｄ）はシェルター本体を複数のシェルターユニットを幅方向及び長さ方向に連結して構成した例である。 シェルター本体の具体的構造を示す図であって、（ａ）はシェルターユニットの内部構造を示す縦断面図、（ｂ）はシェルターユニットの平面図である。

以下、本発明に係る津波避難用シェルターの好適な実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。
図１及び図２は本発明に係る津波避難用シェルターの第一実施形態を示す図であって、図１は津波到来前又は津波が去った後の状態（シェルター本体が浮上していない状態）、図２は津波到来時の状態（シェルター本体が浮上している状態）を示している。

本発明に係る津波避難シェルター（後述する第二実施形態を含む）は、避難者を収容可能であって水に浮くことが可能なシェルター本体（１）を備えている。
シェルター本体（１）は、地面（Ｇ）上に固定された漂流防止用の連結部材（２）に連結されている。連結部材（２）は、長さ方向の少なくとも一部分（好ましくは大部分）が地面下に収容されており、水位の上昇に伴って地面からの突出長さが増加し、水位の低下に伴って地面からの突出長さが減少する。

第一実施形態において、連結部材（２）は、地面下に埋設された管状体（３）内に収容された紐状体からなる（以下、第一実施形態において紐状体（２）と称す場合がある）。
紐状体（２）は、チェーンやロープ等から構成されており、その長さは少なくとも津波の想定最大水位より長く設定され、例えば約３０ｍ以上に設定される。
管状体（３）としては鋼管が好適に使用される（以下、鋼管（３）と称す場合がある）。鋼管（３）は、その長さ方向が垂直方向となるように地面下に埋設されており、上端部が地面（Ｇ）と略面一となっており、下端部は水等が侵入することを防ぐためにコンクリート等の蓋（６）がなされている。

管状体（３）内の底部には、錘（５）付きの動滑車（４）が収容されている。
紐状体（２）は、管状体（３）内において略Ｕ字状に屈曲した状態で収容されており、その一端部は地面上に固定され、中途部において動滑車（４）に巻かれ、他端部はシェルター本体（１）と連結されている。
より詳しくは、紐状体（２）は、一端部が地面上（地面と同じ高さ又は地面より高い位置）にある管状体（３）の上端部に固定されており、この上端部から管状体（３）内に下向きに延びて動滑車（４）の下半分に沿って巻かれて上方に折り返されて上向きに延び、上向きに延びた端部（他端部）が管状体（３）の上端部においてシェルター本体（１）と連結されている。

紐状体（２）は管状体（３）内において略Ｕ字状に屈曲した状態（半分に折り曲げられた状態）で収容されることから、紐状体（２）の長さは管状体（３）の内部空間の深さの約２倍となる。そのため、シェルター本体（１）は、津波到来時において、管状体（３）の内部空間の深さの約２倍の高さまで浮上することが可能となる。

シェルター本体（１）は、地面（Ｇ）上に載置された台座板（７）上に設置されている。
台座板（７）は、少なくともシェルター本体（１）の底面全体が接地可能な面積を有しており、コンクリート板や鋼板等の荷重に対する高い強度を有する平らな板から形成されている。

動滑車（４）は、紐状体（２）がチェーンである場合、チェーンシーブが使用される。
動滑車（４）に取り付けられる錘（５）は、高比重のものが好適であり、例えば円柱状の鋼塊からなる。
錘（５）の重さは、津波到来時においてシェルター本体（１）が浮力を受けて水位上昇に伴って上昇した時（図２参照）には、動滑車（４）と共に管状体（３）内で上昇する一方、津波が引いてシェルター本体（１）が水位低下に伴って下降した時には、動滑車（４）と共に管状体（３）内で下降することができる重さに設定される。

以下、図１及び図２を参照しながら、第一実施形態の津波避難用シェルターの作用を説明する。
津波到来前においては、シェルター本体（１）は地面（Ｇ）上に設置された状態にあり浮上していない（図１参照）。
津波が到来してシェルター本体（１）周囲の水位が上昇すると、シェルター本体（１）は浮力を受けて水面（Ｗ）上に浮上し、水位の上昇に伴って上昇する。
シェルター本体（１）が上昇すると、シェルター本体（１）により紐状体（２）が引っ張られ、錘（５）付きの動滑車（４）が管状体（３）内で上昇し、紐状体（２）の地面からの突出長さが長くなる（図２参照）。
これにより、シェルター本体（１）は、紐状体（２）の長さの範囲内において上昇して移動することが可能となる。

一方、津波が去ってシェルター本体（１）周囲の水位が低下すると、シェルター本体（１）は水位の低下に伴って下降する。
シェルター本体（１）が下降すると、錘（５）付きの動滑車（４）が管状体（３）内で下降して紐状体（２）が引っ張られ、紐状体（２）の地面からの突出長さが短くなり、シェルター本体（１）が管状体（３）に向けて引き寄せられる。
これにより、シェルター本体（１）を浮上前の元の場所の近傍に着地（図１参照）させることが可能となる。

上述したように、紐状体（２）の他端部はシェルター本体（１）と連結されているが、この連結を解除することが可能であることが好ましい。
紐状体（２）がチェーンである場合、シェルター本体（１）にチェーンストッパー等のチェーン端部を着脱可能に固定できる部材を設けると、紐状体（２）とシェルター本体（１）との連結を解除することが可能となる。
このようにすると、想定以上の高波が来た場合などには、紐状体（２）とシェルター本体（１）との連結を解除することにより、シェルター本体（１）を漂流させることができる。これにより、シェルター本体（１）が紐状体（２）に繋がれた状態で水没することが防がれるため安全である。

図３及び図４は本発明に係る津波避難用シェルターの第二実施形態を示す図であって、図３は津波到来前又は津波が去った後の状態（シェルター本体が浮上していない状態）、図４は津波到来時の状態（シェルター本体が浮上している状態）を示している。

第二実施形態において、連結部材（２）は、地面下に埋設された大径管（２Ａ）と、この大径管（２Ａ）内に収容された小径管（２Ｂ）と、小径管（２Ｂ）とシェルター本体（１）とを連結する連結体（２Ｃ）とからなる。尚、小径管（２Ｂ）は、１本でもよいし径の異なる２本以上の管から構成されていてもよい。図示例では、小径管（２Ｂ）は、径の異なる３本の管（２Ｂ１，２Ｂ２，２Ｂ３）からなる。

大径管（２Ａ）及び小径管（２Ｂ）としては鋼管が好適に使用される。
大径管（２Ａ）は、その長さ方向が垂直方向となるように地面下に埋設されており、上端部が地面（Ｇ）と略面一となっており、下端部は水等が侵入することを防ぐためにコンクリート等の蓋（図示略）がなされている。尚、図において、大径管（２Ａ）の下方部分は省略している。

小径管（２Ｂ１）は大径管（２Ａ）の長さ方向に沿って上下方向にスライド可能であり、小径管（２Ｂ２）は小径管（２Ｂ１）の長さ方向に沿って上下方向にスライド可能であり、小径管（２Ｂ３）は小径管（２Ｂ２）の長さ方向に沿って上下方向にスライド可能となっている。これにより、小径管（２Ｂ）は、地面（Ｇ）からの突出長さが増減する。
最も小径の小径管（２Ｂ３）以外の管の上端部近傍には抜け止め（図示略）が設けられており、上方にスライドした小径管（２Ｂ１）が大径管（２Ａ）の上端部から抜けること、上方にスライドした小径管（２Ｂ２）が小径管（２Ｂ１）の上端部から抜けること、上方にスライドした小径管（２Ｂ３）が小径管（２Ｂ２）の上端部から抜けること、がそれぞれ防止されている。

大径管（２Ａ）内に収容された小径管（２Ｂ）が上方向に最大限スライド移動した時（図４参照）において、地面（Ｇ）から小径管（２Ｂ）の上端部（最も小径の小径管（２Ｂ３）の上端部）までの長さ（高さ）は、少なくとも津波の想定最大水位より長く設定され、例えば約３０ｍ以上に設定される。

最も小径の小径管（２Ｂ３）の上端部は、紐状の連結体（２Ｃ）によりシェルター本体（１）と連結されている。
連結体（２Ｃ）としては、チェーンやロープ等が好適に使用される。連結体（２Ｃ）の長さは、シェルター本体（１）が遠くまで流されることを防ぐために短く設定され、例えば１〜５ｍ程度に設定される。つまり、シェルター本体（１）は小径管の上端部の近傍に配置される。

以下、図３及び図４を参照しながら、第一実施形態の津波避難用シェルターの作用を説明する。
津波到来前においては、シェルター本体（１）は地面（Ｇ）上に設置された状態にあり浮上していない（図３参照）。
津波が到来してシェルター本体（１）周囲の水位が上昇すると、シェルター本体（１）は浮力を受けて水面（Ｗ）上に浮上し、水位の上昇に伴って上昇する。
シェルター本体（１）が上昇すると、シェルター本体（１）により連結体（２Ｃ）及び小径管（２Ｂ）が引っ張られ、小径管（２Ｂ）は大径管（２Ａ）の長さ方向に沿って上方向にスライド移動して地面（Ｇ）からの突出長さ（高さ）が長くなる（図４参照）。

一方、津波が去ってシェルター本体（１）周囲の水位が低下すると、シェルター本体（１）は水位の低下に伴って下降する。
シェルター本体（１）が下降すると、小径管（２Ｂ）は重力の作用により大径管（２Ａ）の長さ方向に沿って下方向にスライド移動して地面（Ｇ）からの突出長さが短くなる。シェルター本体（１）を小径管の近傍に配置しておくと、小径管（２Ｂ）の下方向へのスライド移動に伴ってシェルター本体（１）は小径管（２Ｂ）の近傍位置において下降するため、シェルター本体（１）を浮上前の元の場所の近傍に着地（図３参照）させることと可能となる。

上述した通り連結体（２Ｃ）はシェルター本体（１）と連結されているが、この連結を解除することが可能であることが好ましい。
連結体（２Ｃ）がチェーンである場合、シェルター本体（１）にチェーンストッパー等のチェーン端部を着脱可能に固定できる部材を設けると、連結体（２Ｃ）とシェルター本体（１）との連結を解除することが可能となる。
想定以上の高波が来た場合などには、連結体（２Ｃ）とシェルター本体（１）との連結を解除することにより、シェルター本体（１）を漂流させることができる。これにより、シェルター本体（１）が連結体（２Ｃ）に繋がれた状態で水没することが防がれるため安全である。

次に、シェルター本体（１）の構成について説明する。尚、以下に説明するシェルター本体（１）の構成は、全ての実施形態に共通する構成である。
図５及び図６はシェルター本体（１）を示す図である。
シェルター本体（１）は、避難者を収容可能な内部空間を有する複数のシェルターユニット（１１）を、平面方向（シェルターユニットの幅方向及び／又は長さ方向）に分離可能に組み合わせて構成することが好ましい。
図５（ａ）はシェルター本体（１）の一例を示す平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
図５（ａ）（ｂ）に示すシェルター本体（１）は、４つのシェルターユニット（１１）を幅方向に連結することにより構成されている。連結方法は特に限定されないが、ボルト及びナットによる連結方法が好適に採用される。互いに連結された個々のシェルターユニット（１１）は、それぞれ上面に入口（１２）及び換気口（１３）を有している。これにより、シェルターユニット（１１）単体でも使用することが可能となる。
連結された複数のシェルターユニット（１１）は、内部空間が連通可能（往来可能）となるように構成することが好ましいが、各シェルターユニット（１１）の内部空間が隔絶されていてもよい。

このような構造のシェルター本体（１）は、収容人数に応じて組み合わせるシェルターユニット（１１）の数を変更することが可能である。例えば、収容人数が少なくてよい場合には１つのシェルターユニット（１１）を使用し（図５（ｃ）参照）、収容人数を多くする場合はシェルターユニット（１１）を幅方向及び長さ方向に組み合わせて使用すればよい（図５（ｄ）参照）。

図６（ａ）はシェルターユニット（１１）の内部構造を示す縦断面図、（ｂ）はシェルターユニット（１１）の平面図である。
シェルターユニット（１１）は、避難者が収容される内部空間を有する本体部（１１１）と、本体部（１１１）の上面に設けられた甲板部（１１２）とを有し、甲板部（１１２）と内部空間は階段（１１３）により往来可能となっている。内部空間には照明（１１４）、倉庫（１１５）が設けられ、甲板部（１１２）には手摺（１１６）、トイレ（１１７）、バッテリー（１１８）、脱出用ハッチ（１１９）が設けられている。
シェルターユニット（１１）の収容可能人数は特に限定されないが、２０〜５０人程度が好適である。
シェルターユニット（１１）の前後端に配置された倉庫（１１５）となる２つの空間と、これら２つの空間に挟まれて配置された避難者が収容される空間は、隔壁により分離されている。これにより、倉庫（１１５）となる空間に浸水した場合でも、避難者が収容される空間に浸水することが防がれる。

シェルター本体（１）の底部に、浮上を阻害しない範囲で、バラストの役割を果たすコンクリートや金属板等の重量物を取り付けて或いは収納してシェルター本体（１）の重心を底部近傍に配置することが好ましい。これにより、浮上したシェルター本体（１）が波を受けてひっくり返っても、底部が重くなっていることにより元の向き（上下正しい向き）に戻ることができる。

本発明は、地震等に伴って発生する津波から避難するための避難シェルターとして利用される。

１ シェルター本体
２ 連結部材（紐状体）
２Ａ 大径管
２Ｂ 小径管
２Ｂ１ 小径管
２Ｂ２ 小径管
２Ｃ 連結体
３ 管状体
４ 動滑車
５ 錘
６ 蓋
７ 台座板
Ｇ 地面

Claims (3)

1. 避難者を収容可能であって水に浮くことが可能なシェルター本体を備え、
   前記シェルター本体は、地面上に固定された漂流防止用の連結部材に連結されており、
   前記連結部材は、長さ方向の少なくとも一部分が地面下に収容されており、水位の上昇に伴って地面からの突出長さが増加し、水位の低下に伴って地面からの突出長さが減少し、且つ前記シェルター本体に設けられた連結部材の着脱可能固定部材を介して前記シェルター本体との連結を解除することが可能であることを特徴とする津波避難用シェルター。
2. 前記連結部材が、地面下に埋設された管状体内に収容された紐状体からなり、
   前記管状体内には、錘付きの動滑車が収容されており、
   前記紐状体は、一端部が地面上に固定され、中途部において前記動滑車に巻かれ、他端部が前記シェルター本体に連結されており、
   前記紐状体の地面からの突出長さの増減に伴って動滑車が昇降する
   ことを特徴とする請求項１記載の津波避難用シェルター。
3. 前記連結部材が、地面下に埋設された大径管と、この大径管内に収容された小径管と、前記小径管と前記シェルター本体とを連結する連結体とからなり、
   前記小径管は、水位の増減に伴う前記シェルター本体の昇降に従って前記大径管の長さ方向に沿ってスライドすることにより、地面からの突出長さが増減することを特徴とする請求項１記載の津波避難用シェルター。

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