JP6497641B2

JP6497641B2 - 一体型マウンドの構築方法

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Publication number: JP6497641B2
Application number: JP2014090578A
Authority: JP
Inventors: 康弘秋江
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2014-04-24
Filing date: 2014-04-24
Publication date: 2019-04-10
Anticipated expiration: 2034-04-24
Also published as: JP2015209660A

Description

本発明は、津波等の災害が想定される地域等に設置して津波被害等を軽減できると共に地域住民が避難可能な高台の避難場所や塔状構造物を構築可能な一体型マウンドの構築方法に関する。

周知のように、従来における津波対策は防潮堤や防波堤の高さを想定規模の津波の波高よりも高く設定しておくことが基本である。しかし、単に防波堤や防潮堤の高さを高く設定するだけの対策では、想定を超える規模の津波の際には容易に越流が生じてしまい、また防波堤や防潮堤が破壊されてしまって、殆ど無力であることが先の東日本大震災により明らかになった。また、特許文献１に記載のように沖合の海上に浮消波堤を係留した場合でも大規模な津波に対しては消波効果は殆ど期待できなかった。

これに対し特許文献２に記載されたものでは、津波が予想される海岸部に、消波用のマウンドを設置したり、避難用の高台としてのマウンドを設置したりして、その上部に津波避難ビルや高層住宅やオフィス等の塔状構造物を設置する技術を提案している。このようなマウンドの上部に設けた塔状構造物であれば、通常時は住居やオフィス等として使用でき、津波発生時には高所の避難施設として使用できる。

また、津波が予想される地域に高所の避難施設を設置する他の手段として、例えば図５（ａ）、（ｂ）に示すように低所の地盤Ｇを掘削して凹所１０１を形成する地下工事を行い、凹所１０１に耐震用の基礎を打設してその上部に地震による浸水予想高さを超える高さまで高層の建物１０２を構築して津波避難ビルや高層住宅等とすることが提案されている。

また、他の設備として、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、低地の地盤に盛土して地盤を嵩上げした嵩上げ地盤１０３を構築し、その上で嵩上げした地盤１０３を掘削して耐震用の基礎を打設し、その上に浸水予想高さを超える高さまで高層の建物１０２を構築して津波避難ビルや高層住宅等とすることも提案されている。この場合には津波予想高さより高い位置に嵩上げ地盤１０３が設置されているために水害防災性が更に高い設備を構築できる。

特開平１０−２２７０２０号公報特開２０１３−１２２１６４号公報

しかしながら、特許文献２に記載されたマウンドは所定間隔に複数設置するために、非常時には避難場所として有用であるが、各マウンド間や各マウンドの建物間の連絡や人の行き来が面倒であり、平常時における利用価値が小さく街や地域としての発展性に難があった。
また、図５に示す建物は既存の地盤Ｇの上に居住用の津波避難ビルや高層住宅が設置されるために津波や洪水、そして高潮等の水害に対する防災性が低い欠点がある。また、図６に示す建物は地盤を嵩上げするため水害防災性は高いといえるが、嵩上げ地盤１０３と周辺地盤との間に段差があり、アクセスに難があった。しかも、上述したいずれの建物も、まず造成工事や嵩上げ工事を行い、更に地盤改良や杭工事を行った上で建物の建設を行うために、工期が長く高コストであるという重大な欠点があった。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、津波や洪水や高潮等の水害被害を軽減可能で水害時に安全に避難可能である上に、平常時の利用に便利な一体型マウンドの構築方法を提供することを目的とする。

本発明による一体型マウンドの構築方法は、盛土により円錐台形状に造成されたマウンドを複数施工するマウンド施工工程と、隣り合う前記マウンドの間に形成される複数の縦断面視で略逆三角形の間隙を盛土または／及び造成によって埋めて複数のマウンドを連結して災害時または／及び通常時に利用可能な平坦な頂部である高台広場を形成する一体型マウンド構築工程と、前記複数のマウンドの少なくとも１つに災害時または／及び通常時に利用可能な塔状構造物を構築する塔状構造物構築工程と、構築された前記一体型マウンドに対して、隣接する地盤上に塔状構造物を組み込んだマウンドを順次設置するとともに、隣り合うマウンドの間を盛土または／及び造成によって埋めてマウンド同士を連結することで前記高台広場を横方向に広げる高台広場拡張工程と、を備えたことを特徴とする。
本発明による一体型マウンドの構築方法によれば、複数のマウンドの間を盛土や造成によって連結して頂部を形成して一体化することで、その頂部に広い高台の避難所を形成することができて津波や洪水等の水害に対して安全な避難所を得られ、平常時には広い頂部によって広場等として利用や自由な往来ができる。また、一体型マウンドに複数のマウンドを更に施工して盛土等で順次連結することで、高台のより広い避難所や地域、街を形成することができる。

本発明に係る一体型マウンドの構築方法によれば、複数のマウンドの間を盛土や造成によって埋めて連結して頂部を形成することで、その頂部に広い高台の避難所を形成することができて津波や洪水等の水害に対して安全な嵩上げされた避難所を得られ、平常時には広い頂部によって広場等としての利用や自由な往来等ができる。しかも、複数のマウンドを順次連結することでより広い頂部の避難所を形成することができて大規模な高台の宅地造成を行える。

また、本発明に係る一体型マウンドの構築方法によれば、マウンド上部の塔状構造物の構築とマウンド間の頂部造成とを順次施工することで、高台に大規模な街を形成することが可能である。
また、マウンドの造成及びマウンド間の連結のための造成工事と塔状構造物の建築工事を同時に施工することで、工期を短縮できる上に、地下工事を削減して杭長の短縮化と嵩上げ造成部分の地盤改良削減等によって全体の工事コストを低減することができる。

本発明の実施形態による塔状の建物を組み込んだ一体型マウンドを示す要部斜視図である。複数のマウンドと各マウンドの上部に構築した塔状の建物とを示す要部斜視図である。実施形態による建物を組み込んだ一体型マウンドの構築方法を示すものであり、（ａ）は各マウンドと塔状の建物を並行して施工する工程を示す図、（ｂ）は各マウンド間の間隙を盛土または造成して一体型マウンドを構築する工程を示す図である。変形例による建物を組み込んだ一体型マウンドの構築方法を示すものであり、（ａ）は各マウンドと塔状の建物を施工する工程を示す図、（ｂ）は各マウンド間の間隙を盛土または造成して一体型マウンドを構築する工程を示す図である。従来の塔状の建物の構築方法を示す図であり、（ａ）は地盤を掘削して地下工事を行う工程を示す図、（ｂ）は地盤の凹部に塔状の建物を構築する工程を示す図である。従来の塔状の建物の別の構築方法を示す図であり、（ａ）は地盤に盛土して嵩上げ工事を行う工程を示す図、（ｂ）は嵩上げ部を掘削して凹部に塔状の建物を構築する工程を示す図である。

以下、本発明の実施形態による一体型マウンドとその構築方法について図１乃至図３に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態による塔状構造物としての塔状の建物２を組み込んだ一体型マウンド１を示すものである。
本実施形態による一体型マウンド１を備えた地域の防災システムは、例えば大地震によって津波被害や大潮被害が想定されるような沿海地域、または洪水被害が想定される河川周辺領域に設置されている。例えば沿海地域に設置されるとして、一体型マウンド１は、その沿海地域内の各所に災害発生時に避難場所として利用可能な人工の広い高台として設置されている。

図１は、比較的低地の原地盤Ｇ上に設けられた一体型マウンド１の設置例を模式的に示している。
一体型マウンド１は、原地盤Ｇ上に図２に示す複数の単体のマウンド３を互いに間隔を開けて縦横方向に配列して設置されている。そして、各マウンド３は略円錐台形状に形成されており、その上部３ａは平面とされて、塔状構造物として塔状（高層）の建物２が設置されている。しかも各マウンド３間の間隙１４は後述するように盛土によって埋められており、全体として径のより大きな円錐台形状とされている。そして、各マウンド３の間隙１４を埋めた平坦な頂部は例えば円形または楕円形の平坦面とされた高台広場５を構築している。

また、一体型マウンド１内の原地盤Ｇ上には、マウンド３の間を通るように道路６が互いに交差する方向にトンネルとして設置されている。そして、円錐台形状の一体型マウンド１の傾斜面をなす周面１ａには原地盤Ｇと高台広場５を連結する緩やかで略螺旋状をなすスロープ状通路７が形成されている。スロープ状通路７は非常時には避難通路となり、平常時には生活道路や遊歩道として使用可能である。更に、一体型マウンド１の高台広場５と図示しない他の高所施設、例えば高架駅とを接続する高架デッキ８を備えていてもよい。
そして、一体型マウンド１の近傍に単体のマウンド３を新たに設置して、一体型マウンド１と単体のマウンド３との間隙１４を盛土や造成によって埋めて平坦な高台広場５を延長させることで、より広い高台広場５と塔状の建物２が順次増加した嵩上げされた地域または街を構築することができる。

一体型マウンド１の頂部の高台広場５は、災害時および被災後に避難場所として利用することから、そのために必要となる各種の設備や施設類、たとえば避難所や仮設住宅となる建物や防災備蓄倉庫を始めとして、平常時にも利用可能な上下水道設備や非常電源設備その他のインフラストラクチャを予め整備しておくものとする。
特に、太陽光や風力による発電設備等の自立分散型エネルギー供給施設を設けて、この一体型マウンド１全体をスマートシティの一つのタイプとして活用できるようにしておくことにより、一体型マウンド１で平常時に生活できるようにしておくものとする。また、多数の避難者が独立かつ自立的に相当期間の避難生活を営めるようにしておくことが好ましい。

本実施形態による一体型マウンド１は上述した構成を備えており、次にこの一体型マウンド１の施工方法について、図２及び図３に基づいて説明する。
まず、一体型マウンド１の施工方法を説明する前に、実施形態による一体型マウンド１の基礎となる複数の単体のマウント３の施工構成について図２及び図３により説明する。
図２及び図３（ａ）に示す単体のマウンド３は、土木工事による盛土によって円錐台形状をなすように施工され、例えば縦横方向に間隔をおいて格子状に配置されている。縦横方向に隣接するマウンド３同士の相互間隔は例えば５０〜１００ｍ程度とされ、それぞれのマウンド３の大きさは、例えば底部直径が５０ｍ程度、頂部直径が１０ｍ程度、高さが１０ｍ〜１５ｍ程度の円錐台形状とし、その周面の傾斜角度（法面勾配）は例えば２５°〜３０°程度とした大規模なものである。
なお、マウンド３の法面勾配は擁壁を必要としない範囲に設定することが好ましく、それによりマウンド３の造成工事を十分に簡略かつ安価に施工することが可能である。

各マウンド３は周面が滑らかな傾斜面（法面）とされた円錐台形状であり、上部３ａは平坦面とした。しかも、各マウンド３を密接させることなく間隔をおいて配列しており、隣接する各マウンド３の間には平常時に支障なく使用可能な平坦な道路６を設置している。
また、図２に示すマウンド３は、その内部に、災害時や通常時に利用可能な諸施設を設置するための地下空洞部１０を設けている。地下空洞部１０の内部に、例えば備蓄倉庫、集会場、避難広場、駐車場、エネルギープラント等の諸施設を設けることができる。

マウンド３内に地下空洞部１０を設ける場合には、たとえばシールド性能の高い鉄筋コンクリート造の地下外壁１１を原地盤Ｇ上に先行施工して、その外側に盛土によるマウンド３を造成すれば良い。それにより、盛土工事に要する手間とコストを軽減することが可能であるし、そのように施工される地下空洞部１０は実質的に原地盤Ｇ上に設けられるものであるから地下水の影響を受け難い。
なお、図２に示す地下空洞部１０は水平断面形状を円形とし且つその面積をマウンド３の上部３ａと同等にし、底部を原地盤Ｇのレベルとしているが、地下空洞部１０の形状や規模、底部の深度その他の仕様はマウンド３全体の形状や規模も考慮して任意に設定すれば良い。

図２において、地下空洞部１０を設けたマウンド３において、マウンド３の底部から地下空洞部１０に通じる通路１３を設けている。通路１３はマウンド３の底部を直交する１本の通路でもよいが、複数本設置してもよい。また、通路１３には津波襲来時あるいは洪水発生時等に地下空洞部１０への浸水を防止するための防潮機能を備えた設備を設けておくと良い。
また、マウンド３の内部に設けた地下空洞部１０の上に、さらにマウンド３の上部に各種用途に利用可能な塔状構造物として塔状の建物２を設けている。塔状の建物２は、例えば津波避難ビル、オフィス、集合住宅、ホテル、立体駐車場等の多層ないし高層建物を設けたものである。

次に、図１に示す一体型マウンド１を構築する構築方法について図１から図３により説明する。
まず最初に、原地盤Ｇ上に地下空洞部１０を構築すると共にその上部に塔状の建物２を構築する。しかも、これら地下空洞部１０と塔状の建物２を施工すると同時にその周囲に盛土または造成工事を施工してマウンド３を構築する。

複数の単体のマウンド３と各マウンド３上の塔状の建物２を並行して施工することで、図２及び図３（ａ）に示すように、複数のマウンド３が所定間隔で配列されており、隣接するマウンド３の間には図３（ａ）に示すように縦断面視で略逆三角形の間隙１４が形成されている。
次に、この間隙１４を埋めるように盛土または造成を行う。これによって、図３（ｂ）に示すように各マウンド３の頂部間が平坦な頂部として形成された嵩上げが全体に行われ、この頂部が高台広場５を形成する。
しかも、盛土または造成によって頂部の高台広場５が平坦な円形に形成されると共に高台広場５から原地盤Ｇまでの傾斜面を円錐台形状の周面１ａに形成することで、図１に示すように、全体に大型の円錐台形状の一体型マウンド１を製造できる。

しかも、構築された一体型マウンド１に対して、隣接する原地盤Ｇ上に、塔状の建物２を組み込んだマウンド３を所定間隔で順次設置し、その後に一体型マウンド１とマウンド３との間の間隙１４を盛土や造成で埋設する工事を順次施工するようにすれば、一体型マウンド１は次第に横方向に広がり、頂部の高台広場５を次第に広げることができる。しかも、塔状の建物２も順次増加するので、複数の建物２が立ち並ぶ地域や街を形成可能な、長大な嵩上げ部からなる一体型マウンド１を構築できる。この構築方法を繰り返して施工することで、より大規模な街を形成していくことができる。

上述のように、本実施形態による一体型マウンド１とその構築方法によれば、塔状の建物２を複数棟組み込んだ一体型マウンド１は高台の地域や街を形成することができると共に、高台広場５は平常時にはコミュニティーの核となる広場や公園、運動場、集会場その他の公共施設として利用することが可能であり、必要に応じてそのための各種施設や設備を整備しておくと良い。そして、津波発生時等には地域住民の広大で高台の避難場所として用いることができる。

しかも、最初にマウンド３の嵩上げ造成工事と同時に塔状の建物２を施工し、更に、複数の建物２を組込んだ複数のマウンド３の間隙１４を盛土または造成して繋ぐことで、一体型マウンド１を構築することができるから、工期を短縮し、更に杭長短縮、地下工事の削減、嵩上げ造成部分の地盤改良削減等によって一層の工期短縮と全体の施工コスト削減等の効果を奏することができる。また、一体型マウンド１の近辺に更に建物２を設置した、または設置しないマウンド３を構築して間隙１４を盛土や造成で順次埋めることで、一体型マウンド１を必要に応じて随時広げることができる。

しかも、本実施形態による一体型マウンド１は、原地盤Ｇの低地にそのまま塔状の建物２を建設したり、直接、一体型マウンド１と同等なマウンドを一体に建設したりする一般的な工法と比較して工期を削減し、地下工事削減や水害対策、大都市の建設残土の有効活用等の効果を期待できる。
また、従来技術のように長大な防潮堤を連続的に設けることに代えて、本実施形態の一体型マウンド１を設けることにより、平常時においても海岸部と地域内部（市街地）とが分断されてしまう不便は生じない。

なお、本発明による一体型マウンド１とその構築方法は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や置換等が可能である。以下に変形例について上述した実施形態と同一または同様な部分、部材には同一の符号を用いて説明する。
図４は本発明の実施形態の変形例による一体型マウンド１の施工方法を示すものである。図４（ａ）に示す変形例では、塔状の建物２を設置した単体のマウンド３間に道路６を設置することなく、マウンド３同士を底部で当接または近接させて構築し、マウンド３間の間隙１４を盛土や造成等で埋設して頂部に一体の高台広場５を構築した一体型マウンド１を施工するようにした。この変形例では、マウンド３同士が近接しているので間隙１４における盛土や造成が一層短時間で施工でき、工期の短縮とコスト削減を更に進めることができる。

なお、塔状の建物２の平面形状や規模、高さ、構造は任意であって、図示例のような多層ないし高層の建物としてのみならず文字どおり塔（タワー）として設けることでも良い。また、必ずしも図示例のように地下空洞部１０と塔状の建物２の双方を並設する必要はなく、地下空洞部１０を省略して塔状の建物２のみを設けることでも良い。いずれにしても、塔状の建物２は想定される災害に対して耐え得る構造としておく必要があることはもとより、その屋上面は上記実施形態における一体型マウンド１の頂部と同様に避難広場等として利用可能にしておくと良い。

また、上述した実施形態による一体型マウンド１は各マウンド３の部分に塔状構造物として塔状の建物２を構築するようにしたが、塔状の建物２は一部のマウンド３の部分に設置してもよい。またマウンド３に塔状の建物２は必ずしも設置する必要はなく、その場合、一体型マウンド１の頂部は高台広場５として利用できる。
また、一体型マウンド１の構築方法において、上述した実施形態では、各マウンド３の盛土と同時に塔状の建物２を構築するようにしたが、本発明はそのような構築方法に限定されるものではなく、マウンド３を施工する前または後に、塔状の建物２を構築するようにしてもよい。

１一体型マウンド
２塔状の建物
３マウンド
５高台広場
６道路
７スロープ状通路
１０地下空洞部
１３通路
１４間隙

Claims

盛土により円錐台形状に造成されたマウンドを複数施工するマウンド施工工程と、
隣り合う前記マウンドの間に形成される複数の縦断面視で略逆三角形の間隙を盛土または／及び造成によって埋めて複数のマウンドを連結して災害時または／及び通常時に利用可能な平坦な頂部である高台広場を形成する一体型マウンド構築工程と、
前記複数のマウンドの少なくとも１つに災害時または／及び通常時に利用可能な塔状構造物を構築する塔状構造物構築工程と、
構築された前記一体型マウンドに対して、隣接する地盤上に塔状構造物を組み込んだマウンドを順次設置するとともに、隣り合うマウンドの間を盛土または／及び造成によって埋めてマウンド同士を連結することで前記高台広場を横方向に広げる高台広場拡張工程と、を備えたことを特徴とする一体型マウンドの構築方法。