JP5630917B2 - 建物用浮力付与装置及びこれを用いた建物 - Google Patents

Description

本発明は、津波や洪水による建物の水没や損壊を防ぐための建物用浮力付与装置及びこれを用いた建物に関するものである。

従来、地震による津波や豪雨による洪水が発生した場合には、高台へ避難するなど、人命を守ることが優先されるが、避難が間に合わず建物に取り残されて被災する場合もある。また、無事に避難できた場合でも、家屋の水没や損壊といった建物自体への被害を受ける場合もある。

そこで、従来では、台船型の浮体の上に建物を建造し、津波や洪水により浮体が水に浸かると、浮体の浮力によって建物を水面に浮かせるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１、２または３参照）。

このように、浮体の上に建物を建造したものでは、大規模な津波や洪水が発生した場合でも、建物を浮体によって水面に浮かせることができるため、建物内の人命が救助される可能性を高めることができるとともに、建物自体の水没や損壊を防ぐこともできる。

実用新案登録第３１１０６１１号公報 特開２００７−１９２００７号公報 特開２００７−１２００１２号公報

しかしながら、前述のように台船型の浮体の上に建物を建造するものでは、建物を載せる大型の浮体を設置しなければならず、大掛かりな構造となり建設費用が高くつくという問題点があった。また、浮体の上に建物が建造されるため、浮体を建物の建設時に設置しなければならず、既存の建物には設置することができないという問題点もあった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、建物の建設時のみならず既存の建物にも低コストで設置することのできる建物用浮力付与装置及びこれを用いた建物を提供することにある。

本発明の建物用浮力付与装置及びこれを用いた建物は、前記目的を達成するために、建物本体に収縮状態で連結され、膨張することにより建物本体に水面に浮かぶ浮力を付与するエアバッグと、エアバッグを膨張させる膨張手段とを備え、エアバッグを建物本体の周囲に複数設けるとともに、各エアバッグを膨張状態で建物本体を囲むように配置している。

これにより、建物本体に収縮状態で連結されたエアバッグを膨張させることにより、エアバッグによって建物本体に水面に浮かぶ浮力が付与されることから、地震による津波や豪雨による洪水が発生した場合でも、エアバッグによって建物本体を水面に浮かせることができる。この場合、収縮状態のエアバッグを設置すればよいので、大掛かりな設置工事を必要とせず、既存の建物にも設置可能となる。更に、エアバッグが建物本体の周囲に複数設けられるとともに、各エアバッグが膨張状態で建物本体を囲むように配置されることから、各エアバッグによって建物本体が安定して浮遊するとともに、他の建造物や漂流物との衝突による衝撃が各エアバッグによって吸収される。

本発明によれば、地震による大津波や豪雨による大洪水が発生した場合でも、エアバッグによって建物本体を水面に浮かせることができるので、建物本体の水没を防止することができる。これにより、避難が遅れて建物本体内に取り残された場合でも、建物本体が水面に浮かぶことにより、建物本体内の人命が救助される可能性を高めることができる。また、建物本体の水没や損壊を防止することができるので、建物本体内の家財への被害を少なくすることができるとともに、建物本体の再利用が可能となる場合もあることから、物的被害を少なくすることができるという利点もある。この場合、大掛かりな設置工事を必要としないので、低コストで設置することができるとともに、既存の建物にも設置することができ、津波や洪水の発生しやすい地域への普及に極めて有利である。更に、各エアバッグによって建物本体を安定して浮遊させることができるとともに、他の建造物や漂流物との衝突による衝撃を各エアバッグによって吸収することができる。

本発明の浮力付与装置を備えた建物の一実施形態を示す斜視図 浮力付与装置を備えた建物の側面図 浮力付与装置の要部正面図 建物の基礎部分を示す平面図 浮力付与装置の動作を示す建物の側面図 浮力付与装置の動作を示す建物の側面図 建物本体の浮遊状態を示す側面図 建物本体の浮遊状態を示す斜視図 耐圧盤との連結を解除された建物本体の浮遊状態を示す側面図 本発明の浮力付与装置を備えた建物の他の実施形態を示す斜視図 Ａ−Ａ線矢視方向断面図 第１、第２及び第３の連結部材の要部斜視図 建物本体の上昇状態を示す側面図 地盤側との連結を解除された建物本体の浮遊状態を示す側面図

図１乃至図９は本発明の一実施形態を示すもので、津波や洪水による建物の水没や損壊を防ぐための建物用浮力付与装置及びこれを用いた建物を示すものである。

同図に示す建物１は、例えば平屋建ての木造建築物からなる建物本体２を鉄筋コンクリート構造の耐圧盤３の上に建造してなり、耐圧盤３は地盤上に形成されている。耐圧盤３の上面には布基礎４が設けられ、布基礎４には建物本体２の土台２ａが載置されている。この場合、布基礎４の外側には耐圧盤３の上面周縁部からなる犬走り５が形成されている。耐圧盤３の上面にはアンカーピン６が固定されており、アンカーピン６は所定長さ（例えば３０ｍ）の第１のロープ７を介して建物本体２の土台２ａに繋がれている。即ち、アンカーピン６及び第１のロープ７は、建物本体２と地盤側とを連結する連結手段を構成している。この場合、アンカーピン６は、所定の大きさ以上の張力（例えば、各エアバッグ１１の浮力による張力）が加わると、耐圧盤３から抜けるようになっている。また、アンカーピン６には、第２のロープ８を介して錨９が連結されている。

本実施形態の浮力付与装置１０は、建物本体２の周囲に配置される複数のエアバッグ１１を備え、各エアバッグ１１には、エアバッグ１１を膨張させる膨張手段としてのインフレータ１２と、所定水位以上の水を検知する水検知手段としてのフロートスイッチ１３がそれぞれ設けられている。

エアバッグ１１は、気密性及び耐久性の高い可撓性の生地によって袋状に形成され、内部に空気を充填することにより球状に膨張するようになっている。エアバッグ１１はそれぞれ収縮状態で折り畳まれて建物１の犬走り５に設置され、建物本体２の前面側、背面側及び両側面側に複数ずつ配置されている。また、エアバッグ１１はワイヤネット１１ａで覆われており、ワイヤネット１１ａは建物本体２の土台２ａに連結されている。

インフレータ１２は、例えば圧縮流体を封入したボンベを火薬の爆発または撃針の穿刺によって開封する周知の構成からなり、エアバッグ１１に接続されている。

フロートスイッチ１３は、水位の上昇によってフロートが所定位置まで上方へ移動するとスイッチがオンになる周知の機器からなり、インフレータ１２に接続されている。この場合、フロートスイッチ１３は収縮状態のエアバッグ１１の上に配置されており、津波や洪水により到来した水の水位が所定水位（例えば、建物本体２の土台２ａの高さ位置）以上になると作動するようになっている。

以上の構成においては、図５に示すように津波や洪水が建物１に押し寄せ、建物本体２の周囲の水によって浮力付与装置１０のフロートスイッチ１３がオンになると、図６に示すようにインフレータ１２によって各エアバッグ１１が膨張する。次に、水位が更に上昇すると、図７及び図８に示すように各エアバッグ１１の浮力によって建物本体２の土台２ａが布基礎４から分離し、建物本体２が各エアバッグ１１の浮力によって水面に浮かび上がる。その際、建物本体２の土台２ａは第１のロープ７によって耐圧盤３のアンカーピン６に連結されているため、建物本体２が長距離へ流されることはない。また、水位が第１のロープ７の長さよりも高くまで上昇した場合は、アンカーピン６が耐圧盤３から抜けて建物本体２と耐圧盤３との連結が解除される。この場合、図９に示すように、第１のロープ７にはアンカーピン６及び第２のロープ８を介して錨９が連結されているので、錨９によって建物本体２の漂流が防止される。

このように、本実施形態によれば、建物本体２に収縮状態で連結されたエアバッグ１１を膨張させることにより、建物本体２に水面に浮かぶ浮力を付与するようにしたので、地震による津波や豪雨による洪水が発生した場合でも、エアバッグ１１によって建物本体２を水面に浮かせることができ、建物本体２の水没を防止することができる。これにより、例えば避難が遅れて建物本体２内に取り残された場合でも、建物本体２が水面に浮かぶことにより、建物本体２内の人命が救助される可能性を高めることができる。また、建物本体２の水没や損壊を防止することができるので、建物本体２内の家財への被害を少なくすることができるとともに、建物本体２の再利用が可能となる場合もあることから、物的被害を少なくすることができるという利点もある。更に、大掛かりな設置工事を必要としないので、浮力付与装置１０を低コストで設置することができるとともに、既存の建物にも設置することができ、津波や洪水の発生しやすい地域への普及に極めて有利である。

この場合、エアバッグ１１を建物本体２の周囲に複数設けたので、各エアバッグ１１によって建物本体２を安定して浮遊させることができるとともに、他の建造物や漂流物との衝突による衝撃を各エアバッグ１１によって吸収することもできる。

また、フロートスイッチ１３によって所定水位以上の水を検知すると、インフレータ１２を作動して各エアバッグ１１を膨張させるようにしたので、津波や洪水が押し寄せた際に各エアバッグ１１を確実に膨張させることができる。

更に、建物本体２と地盤側とを第１のロープ７及びアンカーピン６によって連結しているので、各エアバッグ１１によって浮遊する建物本体２が長距離へ流されることがなく、建物本体２内の人命の救助を迅速に行うことができる。また、建物本体２が長距離へ移動しないので、津波や洪水が引いた後に建物本体２を元に位置に戻す場合にも有利である。

この場合、建物本体２が各エアバッグ１１によって第１のロープ７の長さよりも高くまで上昇すると、アンカーピン６が耐圧盤３から抜けて地盤側との連結が解除されるようにしたので、第１のロープ７の長さを超えるような巨大津波の場合でも、第１のロープ７によって建物本体２が水中に引き込まれることがなく、建物本体２の水没を回避することができる。

また、建物本体２に連結された錨９を備えているので、第１のロープ７と地盤側との連結が解除された場合でも、錨９によって建物本体２の漂流を防止することができ、例えば引き波によって建物本体２が沖合へ流させる危険性を少なくすることができる。

尚、前記実施形態では、各エアバッグ１１を建物本体２の周囲に設けたものを示したが、建物本体２の床下にも設けるようにすれば、より大きな浮力を建物本体２に付与することができる。

また、前記実施形態では、水検知手段として、フロートスイッチ１３を用いたものを示したが、例えば救命胴衣に用いられるように、紙製の検知部材が水に浸漬すると、検知部材の剛性の低下に連動してボンベを開封する機構が作動するようにしたものを用いることも可能である。

更に、前記実施形態では、フロートスイッチ１３によって自動で各エアバッグ１１を膨張させるようにしたものを示したが、例えば各エアバッグ１１のインフレータ１２を作動させる手動スイッチを設け、人為的な操作によっても各エアバッグ１１を膨張可能に構成すれば、例えば大津波警報を受信した直後など、津波が到来する前に予め各エアバッグ１１を膨張させておくことができる。

図１０乃至図１４は本発明の他の実施形態を示すもので、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。

本実施形態の建物２０は、例えば３階建ての木造建築物からなる建物本体２１を鉄筋コンクリート構造の耐圧盤２２の上に建造してなり、耐圧盤２２は地盤上に形成されている。建物本体２１と耐圧盤２２との間には、例えばトラス構造からなる土台２３が設けられ、土台２３は耐圧盤２２上に載置されている。更に、土台２３にはロープ２４を介して錨２５が連結されている。

また、建物２０は、地盤側に固定された地盤側連結部材としての第１の連結部材２６と、建物本体２１側に固定された建物本体側連結部材としての第２及び第３の連結部材２７，２８とを備え、第１、第２及び第３の連結部材２６，２７，２８は建物本体２１の四隅にそれぞれ設けられている。即ち、第１、第２及び第３の連結部材２６，２７，２８は、建物本体２１と地盤側とを連結する連結手段を構成している。

第１の連結部材２６は、上下方向に延びる円筒状の部材からなり、その下端側はコンクリート製の基礎２６ａによって地中に固定されている。

第２の連結部材２７は、上下方向に延びる円柱状の部材からなり、第１の連結部材２６の内径よりもやや小さい外径を有するように形成されている。第２の連結部材２７は第１の連結部材２６と同軸状をなすように第１の連結部材２６内に配置され、第１の連結部材２６内を上下方向に移動するようになっている。建物本体２１の四隅には、建物本体２１の上端から下端に亘って上下方向に延びる固定板２９が取り付けられ、第２の連結部材２７の上端部は連結板２７ａを介して固定板２９の上端側に連結されている。

第３の連結部材２８は、第１の連結部材２６が挿通する環状の部材からなり、第１の連結部材２６の外径よりもやや大きい内径を有するように形成されるとともに、固定板２９の下端側に固定されている。第３の連結部材２８は第１の連結部材２６を内側に挿通するように第１の連結部材２６の外周面側に配置され、第１の連結部材２６の外周面に沿って上下方向に移動するようになっている。

即ち、第２及び第３の連結部材２７，２８は、第１の連結部材２６に上下方向に移動自在に連結されるとともに、上方への移動を規制されていないため、第２の連結部材２７の下端が第１の連結部材２６の上端よりも高い位置まで移動すると、第２及び第３の連結部材２７，２８が第１の連結部材２６から外れるようになっている。

また、本実施形態では、前記実施形態と同様の浮力付与装置１０を備え、建物本体２１の周囲には、浮力付与装置１０の複数のエアバッグ１１が配置されている。この場合、各エアバッグ１１は建物本体２１の土台２３に連結されている。尚、浮力付与装置１０の構成は前記実施形態と同等であるため、詳細な説明は省略する。

以上の構成においては、津波や洪水が建物２０に押し寄せ、建物本体２１の周囲の水によって浮力付与装置１０のフロートスイッチ１３がオンになると、前記実施形態と同様、インフレータ１２によって各エアバッグ１１が膨張する。次に、水位が更に上昇すると、図１３に示すように各エアバッグ１１の浮力によって建物本体２１の土台２３が耐圧盤２２から分離し、建物本体２１が各エアバッグ１１の浮力によって水面に浮かび上がる。その際、建物本体２１と共に第２の連結部材２７が第１の連結部材２６内を上方に移動するとともに、第３の連結部材２８が第１の連結部材２６の外周面に沿って上方に移動する。即ち、地盤側に固定された第１の連結部材２６に第２及び第３の連結部材２７，２８が連結している限り、建物本体２１の水平方向の位置は上昇前と変わらないため、津波や洪水による浸水が解消した後は、建物本体２１が元の位置に下降する。

また、水位が第１の連結部材２６よりも高い位置まで上昇した場合には、図１４に示すように第２及び第３の連結部材２７，２８が第１の連結部材２６から外れ、建物本体２１と地盤側との連結が解除される。その際、建物本体２１にはロープ２４を介して錨２５が連結されているので、錨２５によって建物本体２１の漂流が防止される。

このように、本実施形態によれば、建物本体２１に収縮状態で連結された複数のエアバッグ１１を膨張させることにより、建物本体２１に水面に浮かぶ浮力を付与するようにしたので、前記実施形態と同様、地震による津波や豪雨による洪水が発生した場合でも、各エアバッグ１１によって建物本体２１を水面に浮かせることができ、建物本体２１の水没を防止することができる。

この場合、地盤側と建物本体２１側とを第１、第２及び第３の連結部材２６，２７，２８によって上下方向に移動自在に連結したので、各エアバッグ１１によって上昇した建物本体２１が他の位置へ流されることがなく、津波や洪水が引いた後に建物本体２１を元に位置に戻すことができる。

また、建物本体２１が第１の連結部材２６よりも高い位置まで上昇した場合には、第２及び第３の連結部材２７，２８が第１の連結部材２６から外れて建物本体２１と地盤側との連結が解除されるようになっているので、第１の連結部材２６の高さを超えるような巨大津波の場合でも、第１の連結部材２６によって建物本体２１が水中に引き込まれることがなく、建物本体２１の水没を回避することができる。

また、建物本体２１に連結された錨２５を備えているので、第２及び第３の連結部材２７，２８と第１の連結部材２６との連結が解除された場合でも、錨２５によって建物本体２１の漂流を防止することができ、例えば引き波によって建物本体２１が沖合へ流させる危険性を少なくすることができる。

１…建物、２…建物本体、６…アンカーピン、７…第１のロープ、８…第２のロープ、９…錨、１０…建物用浮力付与装置、１１…エアバッグ、１２…インフレータ、１３…フロートスイッチ、２０…建物、２１…建物本体、２５…錨、２６…第１の連結部材、２７…第２の連結部材、２８…第３の連結部材。

Claims (9)

1. 建物本体に収縮状態で連結され、膨張することにより建物本体に水面に浮かぶ浮力を付与するエアバッグと、
   エアバッグを膨張させる膨張手段とを備え、
   エアバッグを建物本体の周囲に複数設けるとともに、各エアバッグを膨張状態で建物本体を囲むように配置した
   ことを特徴とする建物用浮力付与装置。
2. 前記エアバッグを覆うワイヤネットを備え、
   ワイヤネットを建物本体側に連結した
   ことを特徴とする請求項１記載の建物用浮力付与装置。
3. 所定水位以上の水を検知する水検知手段を備え、
   水検知手段によって所定水位以上の水を検知すると、膨張手段を作動してエアバッグを膨張させるように構成した
   ことを特徴とする請求項１または２記載の建物用浮力付与装置。
4. 請求項１、２または３記載の建物用浮力付与装置を備えた
   ことを特徴とする建物。
5. 前記エアバッグの浮力によって上昇する建物本体と地盤側とを連結する連結手段を備えた
   ことを特徴とする請求項４記載の建物。
6. 前記連結手段を、建物本体がエアバッグによって所定の高さ以上に上昇すると地盤側との連結が解除されるように形成した
   ことを特徴とする請求項５記載の建物。
7. 前記連結手段を、建物本体と地盤側とを繋ぐロープによって形成した
   ことを特徴とする請求項５または６記載の建物。
8. 前記連結手段を、地盤側に固定された地盤側連結部材と、建物本体側に固定された建物本体側連結部材とから構成し、
   各連結部材を互いに上下方向に移動自在に連結した
   ことを特徴とする請求項５または６記載の建物。
9. 前記建物本体に連結された錨を備えた
   ことを特徴とする請求項４、５、６、７または８記載の建物。

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