JP6018460B2 - 防水パネル柵 - Google Patents

Description

本発明は、台風による河川の洪水や海岸部での津波や高潮等により、沿岸部の建築物や道路等に対して与える被害を防ぐ防水パネル柵に関するものである。

川沿いの堤防に設置され、河川の洪水を防ぐ防水パネル柵として、特許文献１に記載のものがある。

特許文献１には、平常時はポストホールに収納され、緊急時にポールポストから引き上げ可能な親杭（支柱）と、ポールポストから引き上げた親杭間に張られる横矢板（パネル）を備える可搬式越水防止装置（防水パネル柵）について記載されている。

このような防水パネル柵は、支柱間に複数のパネルを嵌め入れて上下に連続させる構造であり、支柱とパネルの嵌合部の止水と、上下に連接されるパネルの設置部の止水が行われている。具体的には、支柱とパネルの接触箇所、パネルと地面の接触箇所およびパネルを構成する４枚の板同士の接触箇所に発生する接触面からの漏水を防ぐ構造として、ゴムパッキン、横矢板固定用部材の溝およびホゾとホゾ穴を用いて各接触面の遮水性が高められている。

また、特許文献１に記載されている防水パネル柵では、満水時の浮力に耐えるため、横矢板に浮力の小さい部材を用いたり、横矢板の最上段の板の上部と親杭の上部とを固定する部材が設けられたりしている。

特開２０１１−４７１５０号公報

ところで、上述した従来の防水パネル柵では、上下のパネルの連結部分の止水は、各パネルの上下に設けられたホゾとホゾ穴とを嵌合することで行われているが、こうしたホゾやホゾ穴等の複雑な形状を有するパネルを安価で大量に製造するためには、射出成形や押し出し成形等を用いて作成される。

しかし、押し出し成形に用いることのできる材料には限りがあり、具体的には樹脂やアルミニウムが用いられるが、こうした材料は機械的な強度が弱いため、これらの材料で作成されたパネルが水圧を受けると、大きく撓む恐れがある。

こうした撓みを防止するためには、支柱間の距離を狭めなければならず、設置のコストや工程数が多くなってしまう。また、支柱間の距離を狭めたとしても、浸水深が深く大きな水圧が加わる場合には撓みを抑えることができない。

こうした撓みを効果的に防止するため、防水パネル柵のパネルとして、角形鋼管を連接して作成したパネルを用いることが考えられる。角形鋼管を連接したパネルは、上述した撓みに対する耐性が強く、かつ安価で大量に製造することができるため好ましい。

しかし、角形鋼管には上述した特許文献１に記載されている防水パネル柵のようなホゾとホゾ穴が設けられておらず、これらを嵌合させる特許文献１記載の止水構造をそのまま採用することはできない。角形鋼管に溶接等でホゾとホゾ穴を作成することもできるが、この場合加工に要するコストが増加するため、特に津波や浸水対策として長距離に亘り防水パネル柵を設置する場合には、その建造コストが膨大なものとなる。

また、パネルに角形鋼管を用いる場合、角形鋼管の外側角部はその断面が直角ではなくＲ状になっている。そのため、上下に角形鋼管を重ねてパネル状にした後、特許文献１に記載されているものと同様の構成を有する、溝が設けられた支柱に嵌め入れると、支柱に設けられた縦方向の止水材と角形鋼管のＲ状角部同士の継目との間に隙間が生じてしまい、そこから水が漏れてしまう。

さらに、洪水や津波が想定浸水深を超え、防水パネル柵を越流した場合、空洞状の角形鋼管が浮力により浮き上がることの無いようにパネル上部を支柱上部に固定する必要がある。しかし、特許文献１には当該構造について具体的な記載がされておらず、角形鋼管をパネルとして用いる場合には、新たに浮き上がりを防止する構造が必要となる。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、支柱間の距離を広くすることができ、浸水深が深くなっても撓みの発生を効果的に防止することのできる角形鋼管を用いて作成されるとともに、漏水を効果的に防止し、洪水や津波の浸入を防止することができる防水パネル柵を提供することを目的とする。

本発明者は、上述した課題を解決するために、支柱間の距離を広くすることができ、浸水深が深くなっても撓みの発生を効果的に低減することのできる角形鋼管を用いて作成されるとともに、漏水を効果的に防止し、洪水や津波の浸入を防止することができる防水パネル柵を発明した。

本発明の請求項１に係る防水パネル柵は、間隔を開けて設置された複数の支柱間に防水パネルを取り付けて、洪水や津波の浸入を防ぐ防水パネル柵であって、前記複数の支柱は、鉛直に延びる溝を有しており、隣り合う支柱の前記溝同士が相対するように間隔を開けて配置され、前記溝内には、増水した水が押し寄せる増水方向に向けて突出し鉛直方向に延びる鉛直止水材を有し、前記防水パネルは、横方向に延びる金属製の角パイプで構成された複数の防水パネルユニットが、前記支柱の相対する双方の溝に嵌め入れられることで上下に連接して構成され、前記鉛直止水材を介して支柱に取り付けられており、前記上下に連接する防水パネルユニットの間には、横方向へ延びる横止水材を有するとともに、前記上下に連接する防水パネルユニット円弧状の外側角部が相対することにより前記防水パネルの表面に形成される窪みを、前記鉛直止水材と当接して埋める窪み止水材を有し、前記窪み止水材は前記鉛直止水材と前記横止水材との間にあることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る防水パネル柵は、請求項１記載の防水パネル柵であって、前記溝内には、前記増水方向に向けて突出し鉛直方向に延びる第１の鉛直止水材と、前記第１の鉛直止水材に相対して逆向きに突出し鉛直方向に延びる第２の鉛直止水材とを有し、前記防水パネルは、前記第１及び第２の鉛直止水材の間に嵌め入れられて、前記支柱の溝内に嵌め入れられて取り付けられていることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る防水パネル柵は、請求項１または２記載の防水パネル柵であって、前記上下に連接する防水パネルユニットの間には、前記横止水材と前記窪み止水材とを繋いで奥行き方向へ延びる奥行止水材を有し、前記鉛直止水材と前記窪み止水材とが繋がり、前記窪み止水材と前記奥行止水材とが繋がり、前記奥行止水材と前記横止水材とが繋がることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る防水パネル柵は、請求項１乃至３の何れか１項記載の防水パネル柵であって、前記防水パネルの鉛直方向の移動を制限する押さえ金具が前記支柱の上部に取り付けられることを特徴とする。

上述した構成からなる本発明によれば、支柱間の距離を広くすることができ、浸水深が深くなっても撓みの発生しにくい角形鋼管を用いて防水パネル柵を作成しつつ、各止水材により漏水を効果的に防止し、洪水や津波の浸入を防止することができる。

本発明の実施形態に係る防水パネル柵の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態において用いられている防水パネルユニットが嵌め入れられた支柱２の様子を示す斜視図である。 図２の状態を上部から見た平面図である。 本発明の実施形態において用いられている防水パネルユニットを示す斜視図である。 本発明の実施形態において用いられている角形鋼管同士の接合の様子を示す側面図である。 本発明の実施形態において用いられている防水パネルユニットの底面に設けられた止水材を示す底面図である。 本発明の実施形態において防水パネルユニット同士の当接部分の止水の様子を示す斜視図である。 本発明の第１の変形例に係る防水パネル柵において用いられる防水パネルユニットを示す、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は斜視図である。 本発明の第２の変形例に係る防水パネル柵において用いられている押さえ金具を示す側面図である。 本発明の第３の変形例に係る防水パネル柵において用いられている窪み止水材としてのコーキングを示す側面図である。

以下、本発明の実施形態に係る防水パネル柵について詳細に説明する。なお、海や河川等の沿岸に沿う方向をＸ方向、Ｘ方向に直交し海や河川に向かう方向をＹ方向、Ｘ方向およびＹ方向に直交する鉛直方向をＺ方向として各図に矢印で示すとともに、これらの方向を用いて本実施形態の説明を行う。

図１は、本発明の実施形態に係る防水パネル柵の構成を示す斜視図である。防水パネル柵１は、主に基礎Ｇに対して所定間隔で立設された支柱２と、この支柱２間に上下に重ねて嵌合された複数の防水パネルユニット３とにより構成されている。

基礎Ｇは、例えばコンクリート製で構成されている。基礎Ｇは、海や河川等の沿岸に沿う方向（Ｘ方向）に沿って設けられている。基礎Ｇは、立設すべき支柱２を嵌め込むための図示しない嵌合孔が設けられていてもよい。なお、基礎Ｇは、コンクリート製以外の、例えば土等により構成されていてもよい。

また、基礎Ｇは、沿岸部に設置された堤防であってもよい。仮にこの堤防自体が新設の場合は、支柱２自体を堤防に直接埋め込むという形式であってもよいが、既設の場合は、支柱２にベースプレートを取り付けてアンカーボルトにより堤防に固定するという形式でもよい。なお、基礎Ｇを設けて防水パネル柵を設置する場所は、沿岸部だけに限らず津波や洪水の越流を考慮して複数の防水パネル柵を内陸部に向かって段階的に設置する場合も含まれる。

図２は、防水パネルユニット３が嵌め入れられた支柱２の様子を示す斜視図、図３は図２の状態を上部から見た平面図である。

支柱２は、ウェブ２１１の両端に一対のフランジ２１２が連設されたＨ形鋼２１、Ｈ形鋼２１のフランジ２１２の内側に設けられた鉛直止水材２２、および押さえ金具２３を有して構成されている。

Ｈ形鋼２１は、ウェブ２１１とフランジ２１２により囲まれてなる溝部２１３が形成されている。支柱２は、Ｈ形鋼２１のフランジ２１２を海や河川等の沿岸に沿う方向（Ｘ方向）に向けて配置される。なお、支柱２の構成部材としては、製造コストの観点からＨ形鋼２１を用いるのが望ましいが、これに限定されるものではなく、十分な剛性を確保できるもので溝部２１３を有していれば如何なる断面形状の鋼材で構成されていてもよい。

鉛直止水材２２は、フランジ２１２の内側に鉛直方向に延びて設けられた１対の止水材である。鉛直止水材２２は、ＣＲ（Chloroprene）ゴム等の弾性樹脂から形成される中空のチューブ状のゴムガスケットである。鉛直止水材２２は、海岸線や河川の水際に向けて、すなわち、増水した水が押し寄せる方向（Ｙ方向）に向けて突出している。こうして突出した鉛直止水材２２が、その弾性変形力によりＨ形鋼２１に嵌め込まれた防水パネルユニット３を押圧することで、防水パネルユニット３と支柱２との間の水密性が確保され、防水パネルユニット３と支柱２との接合部からの漏水が効果的に防止される。

押さえ金具２３は、図２及び図３に示すように、支柱２間に嵌め込まれた防水パネルユニット３を上から（Ｚ方向から）押さえ込んで固定するために設けられる。この押さえ金具２３は、支柱２におけるウェブに当接される当接板２３１と、この当接板２３１に対して互いに直交する押さえ板２３２並びに補剛板２３３とを備えている。

当接板２３１には、図示しない挿通孔が形成され、これにボルトとナットにより構成される締結ボルト２５が挿通される。この締結ボルト２５の先端は、更にウェブ２１１に設けられた図示しない挿通孔を挿通させて、ウェブ２１１の反対側からナットを螺着することにより、当接版２３１がＨ形鋼２１に固定される。

押さえ板２３２は、固定時において水平面を構成するように、また補剛板２３３は固定時において鉛直面を構成するように角度調整がなされる。そして、この押さえ板２３２の底面を防水パネルユニット３の上面を押さえ付けるようにして固定する。これにより、想定外の洪水や津波高さにより水が越流した場合に浮力により防水パネルユニット３が、津波等の外力を受けて上に上がろうとするのをこの押さえ板２３２を介して抑えることが可能となる。

図４は、防水パネルユニット３を示す斜視図である。防水パネルユニット３は、金属製の断面ロ字状の角形鋼管３１が複数に亘り連結されるとともに、その底面に後述する止水材が設けられて構成されている。

角形鋼管３１は、撓みに対する耐性が強く、かつ安価に製造することができる。そのため、角形鋼管３１を長く設けた場合でも、水圧により撓みにくく、支柱２間の距離を長く確保することができ、防水パネル柵１の製造コストを下げるとともに、設置作業の容易化を実現することができる。

角形鋼管３１はロール成形により形成されているため、平面視は略矩形であり、断面視は略矩形であるが、四隅の角部は曲率を帯びている。角形鋼管３１は、中空状であることから、これを中実状に構成する場合と比較して材料コストの低減を図りつつ、金属製で水圧や波圧等による外力に対する高い耐久性を維持することが可能となる。

なお、本実施形態においては防水パネルユニット３の構成部材として角形鋼管３１を用いているが、本発明においてはこれに限らず、中空形状でかつ十分な剛性を確保できる各パイプ等であれば、その材質、形状、大きさ、種類は如何なるものであってもよい。

また、角形鋼管３１の内部には、補強部材３９が設けられている。補強部材３９は、いかなる形状であっても角形鋼管３１の少なくとも１つの面に内接している。特に補強部材３９は、少なくとも角形鋼管のＹ方向の側面とは、溶接等で固着していることが望ましい。これにより剛性を強固にすることができ、防水パネルユニット３に水圧や波圧がかかり、支柱２と防水パネルユニット３の固定された部分に対する応力が集中しても防水パネル９が破損することを防ぐことができる。また、補強部材３９は、角形鋼管３１のＺ方向に位置する上面及び下面と当接しており、更に固着されていることが望ましい。補強部材３９とこの上面及び下面が当接されていることにより、角形鋼管の断面形状が平行四辺形に変形することを防ぐことができる。ただし、角形鋼管３１が十分な剛性を備えており、支柱２と防水パネルユニット３との固定部分に集中する応力に対抗できるのであれば、補強部材３９は用いなくてもよい。

図５は、角形鋼管３１同士の接合の様子を示す側面図である。角形鋼管３１同士の接合は、図５に示すように、ボルトとナットにより構成される締結ボルト３６およびコーキング３５により行われている。締結ボルト３６により角形鋼管３１同士を堅固に固定することができるとともに、コーキング３５を施すことで角形鋼管３１同士の接合箇所における水密性を確保することができる。図５に示す角形鋼管３１同士の接合は、締結ボルト３６に限るものではなく、締結ボルト３６の代わりに溶接で角形鋼管３１同士を接合してもよい。また、溶接位置をコーキング３５の位置とすることで、コーキング３５による止水と締結ボルト３６による接合の両方の機能を持たせるようにしてもよい。

図６は、防水パネルユニット３の底面に設けられた止水材を示す底面図である。防水パネルユニット３の底部、すなわち防水パネルユニット３の最下層にある角形鋼管３１の底面には、止水材として、窪み止水材３２、奥行止水材３３および横止水材３４が設けられている。

窪み止水材３２は、防水パネルユニット３の側面下部であって両端部の近傍の４ヶ所に設けられている。窪み止水材３２は、ＥＰＤＭ（ethylene propylene diene monomer）等の弾性を有する素材を用いて形成される発泡ゴムパッキンである。

図７は、本発明の実施形態において防水パネルユニット３同士の当接部分の止水の様子を示す斜視図である。窪み止水材３２は、図７に示すように、防水パネルユニット３同士が上下に（Ｚ方向に）重ねられた際に、防水パネルユニット３の円弧状の外側角部が相対することにより形成される窪みＲを埋めることで、当該窪みＲからの漏水を防止している。

図６に戻り、奥行き止水材３３は、窪み止水材３２と連続して設けられていて、防水パネルユニット３の最下層にある角形鋼管３１の奥行方向（Ｙ方向）に延びる発泡ゴムパッキンである。この奥行止水材３３も、窪み止水材３２と同様の素材を用いて形成される。

奥行止水材３３が無い場合、防水パネルユニット３同士が上下に重ねられた際、または防水パネルユニット３が基礎Ｇに当接した際に、後述する横止水材３４により、防水パネルユニット３の底部であって、幅方向（Ｘ方向）の両端部に僅かに隙間が生じてしまい、当該隙間からの漏水が生じてしまう。そのため、奥行止水材３３を設けることで、当該隙間を埋めることができ、漏水の発生を効果的に防止することができる。

横止水材３４は、防水パネルユニット３の底面において防水パネルユニット３の幅方向（Ｘ方向）、すなわち窪み止水材３２の延びるＹ方向と直交する方向に延びて設けられている発泡ゴムパッキンである。この横止水材３４も、窪み止水材３２と同様の素材を用いて形成される。横止水材３４は、防水パネルユニット３同士、または防水パネルユニット３が基礎Ｇに当接した際に、防水パネルユニット３の奥行き方向（Ｙ方向）への漏水を防止するための止水材である。

上述したように、本実施形態に係る防水パネル柵１には、支柱２に設けられた鉛直止水材２２と、防水パネルユニット３に設けられた窪み止水材３２、奥行止水材３３および横止水材３４の、４種類の止水材が設けられているが、必ずしも別々の部材により構成される必要は無く、各止水材に求められる止水機能が発揮される態様であれば、上記4種類の止水材を一体成形したものであってもよい。

上述した構成を有する防水パネル柵１では、漏水の懸念される箇所として、支柱２と防水パネルユニット３との間、防水パネルユニット３同士の間および防水パネルユニット３と基礎Ｇとの間が挙げられる。

しかし、上述した実施形態に係る防水パネル柵１では、上述したように、鉛直止水材２２と窪み止水材３２とにより、支柱２と防水パネルユニット３の間の止水が行われるとともに、奥行止水材３３と横止水材３４とにより、防水パネルユニット３同士、または防水パネルユニット３と基礎Ｇとの間の止水が行われている。こうして防水パネル柵１において漏水が懸念される各箇所の止水が行われることで、防水パネル柵１全体としての漏水防止機能が発揮されている。

このように、本実施形態に係る防水パネル柵１によると、支柱間の距離を広くすることができ、浸水深が深くなっても撓みの発生しにくい角形鋼管を用いて防水パネル柵１を作成しつつ、各止水材により漏水を効果的に防止し、洪水や津波の浸入を防止することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限られず、種々の態様をとることが可能である。

例えば、上述した実施形態に係る防水パネル柵１において用いられていた止水材について、他の態様に変更しても良い。

図８は、本発明の第１の変形例に係る防水パネル柵１において用いられる防水パネルユニット３を締結ボルト３６や補強部材３９などは省略して示す、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は斜視図である。本変形例においては、上述した実施形態に係る防水パネル柵１の防水パネルユニット３において設けられていた奥行止水材３３と横止水材３４とが一体化し、Ｙ方向に幅広な横止水材３００となっている。

このような横止水材３００によっても、上述した実施形態に係る防水パネル柵１の奥行止水材３３および横止水材３４と同様に、防水パネルユニット３同士、または防水パネルユニット３と基礎Ｇとの間の止水を行うことができる。

また、上述した実施形態に係る防水パネル柵１において用いられていた押さえ金具２３は、山形鋼により構成されていたが、これを他の構成としても良い。

図９は、本発明の第２の変形例に係る防水パネル柵１において用いられている押さえ金具２３０を示す側面図である。

本変形例において用いられる押さえ金具２３０は、コ字状に屈曲された金属製の板状部材であって、開口部を下向き（−Ｚ方向）にしつつ、Ｈ形鋼２１のフランジ間にボルトとナットにより構成される締結ボルト２９により固定されているベース部材２７と、ベース部材２７の下部に突出の程度を調整可能に取り付けられている調節ボルト２８と、調節ボルト２８の先端に設けられ防水パネルユニット３と当接する板状の当接片３８と、を有して構成されている。

この押さえ金具２３０の使用方法について説明する。まず、支柱２に防水パネルユニット３を嵌め入れた後、Ｈ形鋼２１のフランジ間に締結ボルト２９によりベース部材２７を固定する。そして、調節ボルト２８を回転してその突出の程度を調整し、調節ボルト２８の先端に設けられた当接片３８が防水パネルユニット３を押圧、固定する。こうして押さえ金具２３０による防水パネルユニット３の固定が完了する。

本変形例において使用される押さえ金具２３０によっても、津波や洪水が襲来した際に防水パネルユニット３に浮力が生じた際にも当該浮力により防水パネルユニット３が支柱２から脱落することを防止することができる。

上述した実施形態に係る防水パネル柵１において用いられていた防水パネルユニット３の窪み止水材３２は、ＥＰＤＭ等の発泡ゴムパッキンを用いる。しかし、本発明においてはこれに限らず、防水パネルユニット３の円弧状の外側角部が相対することにより形成される窪みＲの部分において止水効果を発揮できるものであれば好適に用いることができる。

図１０は、本発明の第３の変形例に係る防水パネル柵１において用いられている窪み止水材としてのコーキング３３０を示す側面図である。

図１０に示すように、発泡ゴムパッキンに替えて、角形鋼管３１間の止水に用いられているコーキング３５と同様の素材よりなるコーキング３３０を角形鋼管３１の外側角部に塗布するとともに、型枠等を用いて直角に成形することで、防水パネルユニット３の外側角部を円弧上から直角にすることができる。これにより、防水パネルユニット３同士が当接した場合でも、当接部分における窪みＲを無くすことができ、当該窪みＲにおいて生じる漏水を効果的に防止することができる。

また、上述した実施形態においては、防水パネルユニット３は複数の角形鋼管３１を上下に連結することで形成されていたが、本発明においてはこれに限らず、単一の角形鋼管３１により防水パネルユニット３を形成してもよい。

１ 防水パネル柵
２ 支柱
２１ Ｈ形鋼
２２ 鉛直止水材
２３ 押さえ金具
３ 防水パネルユニット
３１ 角形鋼管
３２ 窪み止水材
３３ 奥行止水材
３４ 横止水材
Ｇ 基礎
Ｒ 窪み

Claims (4)

1. 間隔を開けて設置された複数の支柱間に防水パネルを取り付けて、洪水や津波の浸入を防ぐ防水パネル柵であって、
   前記複数の支柱は、鉛直に延びる溝を有しており、隣り合う支柱の前記溝同士が相対するように間隔を開けて配置され、
   前記溝内には、増水した水が押し寄せる増水方向に向けて突出し鉛直方向に延びる鉛直止水材を有し、
   前記防水パネルは、横方向に延びる金属製の角パイプで構成された複数の防水パネルユニットが、前記支柱の相対する双方の溝に嵌め入れられることで上下に連接して構成され、前記鉛直止水材を介して支柱に取り付けられており、
   前記上下に連接する防水パネルユニットの間には、横方向へ延びる横止水材を有するとともに、
   前記上下に連接する防水パネルユニット円弧状の外側角部が相対することにより前記防水パネルの表面に形成される窪みを、前記鉛直止水材と当接して埋める窪み止水材を有し、
   前記窪み止水材は前記鉛直止水材と前記横止水材との間にあること
   を特徴とする防水パネル柵。
2. 前記溝内には、前記増水方向に向けて突出し鉛直方向に延びる第１の鉛直止水材と、前記第１の鉛直止水材に相対して逆向きに突出し鉛直方向に延びる第２の鉛直止水材とを有し、
   前記防水パネルは、前記第１及び第２の鉛直止水材の間に嵌め入れられて、前記支柱の溝内に嵌め入れられて取り付けられていること
   を特徴とする請求項１記載の防水パネル柵。
3. 前記上下に連接する防水パネルユニットの間には、前記横止水材と前記窪み止水材とを繋いで奥行き方向へ延びる奥行止水材を有し、
   前記鉛直止水材と前記窪み止水材とが繋がり、前記窪み止水材と前記奥行止水材とが繋がり、前記奥行止水材と前記横止水材とが繋がること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の防水パネル柵。
4. 前記防水パネルの鉛直方向の移動を制限する押さえ金具が前記支柱の上部に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の防水パネル柵。
   
   

Images