JP6541135B2 - 引き戸式扉構造及びシェルター - Google Patents

Description

本発明は、自然災害のみならず放射能被ばく被害にも対応可能な引き戸式扉構造、及びこれを備えたシェルターに関する。

東日本大震災では、地震により各地で建物の倒壊・火災が相次ぎ、さらに、過去最大級の津波・津波火災が発生したことによって、多くの尊い人命が失われた。今後も、南海トラフ大地震等の発生が予想されており、地震・津波等の災害時に避難可能な家庭用シェルターに対する関心は近年益々高まっている。

家庭用シェルターでは、設置スペースに制約を受けることからスペース効率が重視される。そのため、シェルターの天井面に設けられたハッチが、出入口、又は非常用の出入り口の扉構造として数多く用いられている。天井面に設けられたハッチは、重量がある場合、開閉に多大な労力を要し、地震発生等の非常事態において簡単に開閉することは困難である。最悪の場合、ハッチを開くことができず、避難できない事態も想定される。また、その作業の困難さから、扉を閉める際、慌てて指を挟まれる等の危険に直面する。

開閉の容易な軽量化が考慮されたハッチとして、特許文献１では、気密性のある強化プラスチックのハッチが開示されている。具体的には、芯材として硬質ウレタン、発泡スチロール、ペーパーハニカム、及びアルミハニカム等を用い、その両面にガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維等を積層したものである。

特許文献２では、外殻構造材が、空気を内包した不沈材料にて形成された芯材と、芯材の外面の略全体を該覆うようにポリウレア樹脂を積層したポリウレア樹脂層を有しているハッチが開示されている。

特開２０１４−１４１８７６号公報 特開２０１５−０５１７３２号公報

近年の緊迫した国際情勢に鑑みると、地震等の災害のみならず、放射能被爆被害に対応可能な性能を具備するシェルターが求められる。いわゆる、核シェルターが求められる。例えば、スイス、イスラエルでは核シェルターの普及率は１００％であが、日本ではわずか０．０２％に過ぎない。日本においても有事に対応可能な核シェルターの普及が急務である。特許文献１、２で開示されたハッチは、軽量化されるとともに、所定の強度を具備した扉構造となっているが、放射能の遮蔽性能を具備しているとはいいがたい。

本発明の課題は、自然災害のみならず放射能被ばく被害にも対応可能であるとともに、開閉が容易な扉構造、及びこれを備えたシェルターを提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、開口部が形成されたコンクリート製のスラブと、開口部の外部領域に設けられた一対の軌道と、軌道に沿って移動可能であるコンクリート製の扉と、開口部が扉によって閉鎖されたとき、扉をスラブ方向に変位させることにより扉とスラブとの間に生じた隙間を封止する封止装置を備えることを特徴とする。

天井壁に設けられる開閉装置として、構造の簡便さから外開き形式の扉が一般的に用いられている。外開き形式の扉は、扉自体がコンクリート製の重量構造物である場合、扉の開閉に多大な労力を要し、簡単に開閉することは困難である。また、その作業の困難さから、扉を閉める際、指を挟まれる等の危険に直面する。しかし、この構成によれば、本扉構造は、スラブの外部空間側に設けられた引き戸式扉構造であるので、重量のあるコンクリート製の扉を容易に、かつ安全に開閉することができる。

扉は、コンクリート製であるので、アルファ線、ベータ線、ガンマ線、Ｘ線、及び中性子線などのほぼすべての放射線を遮蔽することができる。また、開口部が扉によって閉鎖されたとき、扉をスラブ方向に変位させることにより扉と枠体との間に生じた隙間を封止する封止装置を備えるので、開口部を隙間なく完全に封止することができる。すなわち、本扉構造は、自然災害のみならず有事の際に核シェルターとして使用可能である。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の引き戸式扉構造において、封止装置は、スラブに支持されるとともに、軌道を固定する第１ジャッキを有し、第１ジャッキは、軌道をスラブ方向に変位させることによって扉をスラブ方向に変位させ、隙間を封止することを特徴とする。

この構成によれば、封止装置は、軌道をスラブ方向に変位させることによって扉をスラブ方向に変位させ、隙間を封止する第１ジャッキを有するので、スラブと扉の間に存する隙間を容易に封止することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の引き戸式扉構造において、軌道は、第１レールと、スラブに固定された第２レールを有し、封止装置は、スラブに支持されるとともに、第１レールを固定する第２ジャッキを有し、第２ジャッキは、第１レールをスラブ方向に変位させることによって扉をスラブ方向に変位させ、隙間を封止することを特徴とする。

この構成によれば、軌道の一部となる第２レールはスラブに固定されているので、扉は安定して軌道に沿って移動することができる。また、封止装置は、軌道の一部となる第１レールをスラブ方向に変位させることによって扉をスラブ方向に変位させ、隙間を封止する第２ジャッキを有するので、スラブと扉の間に存する隙間を容易に封止することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の引き戸式扉構造において、スラブに対向する扉面に、パッキンが環状に設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、スラブに対向する扉面に、パッキンが環状に設けられているので、気密性能及び水密性能をより一層高めることができる。

請求項５に係る発明は、請求項1から４のいずれか1項に記載の引き戸式扉構造において、スラブと、扉を連接する固定ボルトがスラブに螺着された状態で配設されていることを特徴とする。

この構成によれば、枠体と、扉を連接する固定ボルトがスラブに螺着された状態で配設されているので、固定ボルトを回転し、スラブと扉の双方を固定ボルトで螺着することにより扉をスラブに強固に固定することができる。

請求項６に係る発明は、シェルターであって、コンクリート製の筐体と、筐体の上方に固定された請求項１〜５のいずれか１項に記載の引き戸式扉構造を備えることを特徴とする

この構成によれば、本発明に係るシェルターは、放射線の遮蔽性能が高いコンクリート製の筐体、及び筐体の上方に固定されたスラブ及び扉を有する引き戸式扉構造を備えるシェルターであるので、筐体、スラブ、及び扉の厚さを所定の厚さ以上とすることにより核シェルターとして使用可能である。

請求項７に係る発明は、請求項６に記載のシェルターにおいて、筐体は、地中に設置されることを特徴とする。

この構成によれば、筐体は、放射線の遮蔽効果が期待できる地中に埋設されているので核シェルターとして使用する場合、筐体の厚さを薄くすることができる。また、引き戸式扉構造のみが、地上に突出して設けられているので、扉へのアクセスが容易となる。

実施形態１のシェルターの平面図である。 同、正面断面図である。 同、側面断面図である。 同、封止装置を説明する部分正面断面図である。 同、固定ボルトの取付け状態を説明する部分側面断面図である。 （ａ）は実施形態２の扉が閉鎖され封止されていない状態の封止装置を説明する部分側面断面図である。（ｂ）は同、部分正面断面図である。 （ａ）は実施形態２の扉が封止された状態の封止装置を説明する部分側面断面図である。（ｂ）は同、部分正面断面図である。

〈実施形態１〉
実施形態１について、図１〜図５を参照し、説明する。図２、３に示す通り、コンクリート製の筐体２０と、筐体２０の上方に設けられたコンクリート製のスラブ２３によってシェルター１００の内部に避難空間７０が形成されている。スラブ２３は、開口部３１が形成されており、この開口部３１を開閉するための扉１０がスラブ２３の上方に配設されている。また、スラブ２３は地上に突出して設置され、筐体２０は地中に埋設されている。ここで、コンクリート製とは、コンクリートのみを用いたものを示すのではなく、コンクリート及び鉄筋を主用材料として用いたもの、すなわち鉄筋コンクリート製を含む。

筐体２０、スラブ２３、及び扉１０はコンクリート製であるので、アルファ線、ベータ線、ガンマ線、Ｘ線、及び中性子線などのほぼすべての放射線を遮蔽することができる。したがって、筐体２０、スラブ２３、及び扉１０の構造厚さを所定の厚さ以上とすることによって、シェルター１００を核シェルターとして利用できる。

筐体２０は、底壁２１と側壁２２で構成されており、有底の角筒体である。また、側壁２２の第１面２２ａに昇降するためのタラップ２５が設けられている。シェルター１００を核シェルターとして利用する場合、底壁２１及び側壁２２の厚さとして２００ｍｍが例示される。

図１に示す通り、スラブ２３は平面視矩形であり、所定の位置に開口部３１が形成されている。開口部３１は平面視矩形であり、スラブ２３のスラブ側面２３ａ、ｂと対向する開口部３１の開口側面３１ａ、ｂが、平行になるようにスラブ２３に配置されている。シェルター１００を核シェルターとして利用する場合、スラブ２３の厚さとして４００ｍｍが例示される。

図２、に示す通り、開口部３１の外周部に、枠体３０が固定されている。枠体３０は、骨組材を四方に組んだ構造体であり、開口部３１を補強するためのものである。骨組材の材質は鋼製であることが好ましく、断面形状は断面視Ｈ形、コ字形、及びロ字形であることが好ましい。

扉１０は、コンクリート製の扉本体１１、底板１２、及び側板１３ａ、ｂ、を有している。側板１３ａ、ｂが底板１２の周縁から立設しており、側板１３ａ、ｂ、及び底板１２のそれぞれは、コンクリート製の扉本体１１に固定されている。また、側板１３ａ、ｂの端部は扉本体１１の上端面とほぼ同一高さとなっている。底板１２及び側板１３ａ、ｂは、扉本体１１の耐荷重性能、及び耐久性能を向上させるためのものであり、鋼製であることが好ましい。シェルター１００を核シェルターとして利用する場合、扉１０の厚さとして４００ｍｍが例示される。

車輪１５は、扉１０を軌道４０に沿って移動させるためのものであり、片側に２個、合計で４個の車輪１５が対向する側板１３ａ、ａを介して扉本体１１に固定されている。車輪１５は後述する軌道４０の凹部４０ａに配設され、その設置面は、第１ジャッキ５０を上昇させたとき、底板１２とスラブ２３との間に所定の隙間が存在し、下降させたとき底板１２とスラブ２３は接触する状態となるように設定される。すなわち、第１ジャッキ５０の構造高さ、及び第１ジャッキ５０のストローク等を勘案して適宜定める。なお、第１ジャッキ５０は油圧で上昇及び下降する手動、又は電動の油圧ジャッキであることが好ましい。

一対の軌道４０、４０は上述した車輪１５を円滑に回動させるとともに所定の方向に確実に誘導するためのものである。図１に示す通り、軌道４０、４０はスラブ２３の上方に設けられ、開口部３１の外周領域に、開口側面３１ａ、３１ａに平行に敷設されている。図３、４に示す通り、軌道４０は上方に開口された凹部４０ａを形成する断面視コ字形の形状であり、両端部、及び中央部の３か所で合計３個の第１ジャッキ５０を介してスラブ２３に固定されている。具体的には、軌道４０の底面は第１ジャッキ５０の受け台５３に固定されており、また、第１ジャッキ５０の底面は、スラブ２３に固定されている。

軌道４０の長さは、開口部３１を開閉することができる長さ、すなわち、開口部３１の敷設方向の長さに扉１０の走行方向の長さを加算した長さ以上に設定される。本実施形態では、軌道４０は、スラブ２３の軌道４０の設置方向の長さと同じ長さとしている。

側板１３ａ、１３ａにそれぞれ２個ずつ配置された車輪１５の移動方向に直角方向の間隔は、車輪１５を軌道４０に配設することができる間隔、すなわち一対の軌道４０、４０の間隔と同じとなるように設定されている。これにより、扉１０は、軌道４０に沿って移動可能となり、開口部３１を開閉することができる。

図３に示す通り、軌道４０の両端部には、凹部４０ａを塞ぐ制止板４１ａ、ｂが凹部４０ａの上方に突出した状態で設けられている。制止板４１ａ、ｂは、車輪１５の移動を制限するためのものであり、これにより扉１０の軌道４０からの移動方向への逸脱を防止することができる。制止板４１ａによって車輪１５の移動が制限されたとき、扉１０は開口部３１を閉鎖する状態となり、制止板４１ｂによって車輪１５の移動が制限されたとき、扉１０は開口部３１を開放する状態となる。

扉１０を閉鎖した状態で、開口部３１の外周面に対向する扉１０の底面にパッキン８０が環状に設けられている。これにより、扉１０とスラブ２３に存する隙間を封止したとき、避難空間７０内の気密性をより一層高めることができる。

図１に示す通り、スラブ２３に形成された開口部３１と軌道４０との間に、一対の貫通孔６１、６１が穿孔されている。図５（ａ）、（ｂ）に示す通り、貫通孔６１の上端部に雌ネジが形成された第１螺合筒６２が固定され、その第１螺合筒６２に雄ネジが形成された固定ボルト６０が螺着した状態で配設されている。第１螺合筒６２のつば部６２ａはスラブ２３の上面２４ａとほぼ面一となっており、固定ボルト６０の先端は、スラブ２３の上面２４ａの下方に位置している。扉１０の下端部に、固定ボルト６０と螺合可能な雌ネジが形成された第２螺合筒６３が設けられている。また、扉１０が閉鎖された状態で、第１螺合筒６２と第２螺合筒６３は平面視で重なる位置に配設されている。扉１０が閉鎖された状態で、固定ボルト６０を回転させることにより、固定ボルト６０を第１螺合筒６２及び第２螺合筒６３に螺着することができる。その結果、扉１０とスラブ２３を強固に連接することができる。

開口部３１を封止する方法について説明する。扉１０とスラブ２３との間に所定の隙間が存する状態、すなわち、６個の第１ジャッキ５０がすべて上昇している状態で、扉１０を開口部３１の方向に移動させる。制止板４１ａによって、扉１０の移動が制限されたときたとき、開口部３１は扉１０で閉鎖された状態となる。その後、軌道４０、４０を固定する合計６個の第１ジャッキ５０を同時に下方に降下させることにより、扉１０とスラブ２３との間に存する所定の隙間を封止することができる。その後、固定ボルト６０を回転させ、固定ボルト６０を第１螺合筒６２及び第２螺合筒６３に螺着させることによって、扉１０とスラブ２３を連接する。

開口部３１が封止された状態から、開放された状態とする方法について説明する。開口部３１が封止された状態では、固定ボルト６０は、第１螺合筒６２及び第２螺合筒６３に螺着しているとともに、６個の第１ジャッキ５０はすべて降下している。固定ボルト６０と第２螺合筒６３の螺着を解き、固定ボルト６０を扉１０に突設させない状態とする。その後、６個の第１ジャッキ５０を同時に上昇させ、底板１２とスラブ２３との間に所定の隙間が存する状態とする。その後、扉１０を制止板４１ｂの方向に移動させる。制止板４１ｂによって扉１０の移動が制限されたとき、開口部３１は開放された状態となる。その後、６個の第１ジャッキ５０を同時に下降させ、底板１２とスラブ２３が接触し、扉１０の全重量をスラブ２３が負担する状態とする。底板１２とスラブ２３に作用する摩擦力により、扉１０は安定して所定の位置に載置できる。

〈実施形態２〉
実施形態２について、図６（ａ）、（ｂ）、図７（ａ）、（ｂ）、を参照し、説明する。なお、実施形態２の構成は実施形態１と共通する部分が多いことから、この共通する部分についての説明は極力省略し、主に相違点（封止装置）について説明する。

実施形態１におけるシェルター１００と同様に、コンクリート製の筐体（図示略）と、筐体の上方に設けられたコンクリート製のスラブ２２３によってシェルター２００の内部に避難空間（図示略）が形成されている。スラブ２２３は、開口部（図示略）が形成されており、この開口部を開閉するための扉２１０がスラブ２２３の上面２２４ａに配設されている。また、スラブ２２３は地上に突出して設置され、筐体は地中に埋設されている。

スラブ２２３に一対の軌道２４０が配設されている。この軌道２４０に沿って扉２１０に固定された車輪２１５が回転しながら走行する。また、スラブ２２３と扉２１０との間には所定の隙間が存している。これにより、扉２１０は軌道２４０に沿って移動可能となる。

図６（ａ）、（ｂ）に示す通り、軌道２４０は、第１レール２４１と第２レール２４２を有する。第２レール２４２は、スラブ２２３に固定され、第１レール２４１は扉２１０が閉じた状態のとき、車輪２１５が載置される直下に設けられ、第２ジャッキ２５０の上端に位置するジャッキ受け台２５３に固定されている。第２ジャッキ２５０はスラブ２２３に形成された穴２３５に配設され、下端は、スラブ２２３に固定されている。すなわち、第１レール２４１は、第２ジャッキ２５０を介してスラブ２２３に固定されている。

第２ジャッキ２５０が上昇した状態で、第１レール２４１と第２レール２４２との走行面は同一高さとなる。これにより、扉２１０は軌道２４０に沿って円滑に移動することができる。

扉２１０が閉鎖された状態で、第２ジャッキ２５０を下降させる。これに伴い、車輪２１５が下降し、同時に扉２１０が下降する。第２ジャッキ２５０のストロークを扉２１０とスラブ２２３との間に存する隙間よりも大きくすることで、扉２１０とスラブ２２３は接触した状態となりその隙間を封止することができる（図７（ａ）、（ｂ）参照）。

自然火災のみならず有事に対して核シェルターとしても利用可能であり、安心安全な環境を提供でき、その産業上の利用価値は大である。

１００、２００ ：シェルター
１０、２１０ ：扉
１１、２１１ ：扉本体
１２ ：底板
１３ａ、ｂ ：側板
１５、２１５ ：車輪
２０ ：筐体
２１ ：底壁
２２ ：側壁
２３、２２３ ：スラブ
２３ａ、ｂ ：スラブ側面
２４ａ、２２４ａ ：上面
２５ ：タラップ
３０ ：枠体
３１ ：開口部
３１ａ ：開口側面
４０、２４０ ：軌道
４０ａ ：凹部
４１ａ、ｂ ：制止板
５０ ：第１ジャッキ
５３ ：受け台
６０ ：固定ボルト
６１ ：貫通孔
６２ ：第１螺合筒
６２ａ ：つば部
６３ ：第２螺合筒
７０ ：避難空間
８０ ：パッキン
２３５ ：穴
２４１ ：第１レール
２４２ ：第２レール
２５０ ：第２ジャッキ
２５３ ：ジャッキ受け台

Claims (7)

1. 開口部が形成されたコンクリート製のスラブと、
   前記開口部の外部領域に設けられた一対の軌道と、
   前記軌道に沿って移動可能であるコンクリート製の扉と、
   前記開口部が前記扉によって閉鎖されたとき、前記扉を前記スラブ方向に変位させることにより前記扉と前記スラブとの間に生じた隙間を封止する封止装置と、
   を備えることを特徴とする引き戸式扉構造。
2. 前記封止装置は、前記スラブに支持されるとともに、前記軌道を固定する第１ジャッキを有し、
   前記第１ジャッキは、前記軌道を前記スラブ方向に変位させることによって前記扉を前記スラブ方向に変位させ、前記隙間を封止することを特徴とする請求項１に記載の引き戸式扉構造。
3. 前記軌道は、第１レールと、前記スラブに固定された第２レールとを有し、
   前記封止装置は、前記スラブに支持されるとともに、前記第１レールを固定する第２ジャッキを有し、
   前記第２ジャッキは、前記第１レールを前記スラブ方向に変位させることによって前記扉を前記スラブ方向に変位させ、前記隙間を封止することを特徴とする請求項１に記載の引き戸式扉構造。
4. 前記スラブに対向する前記扉面に、パッキンが環状に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の引き戸式扉構造。
5. 前記スラブと、前記扉とを連接する固定ボルトが前記スラブに螺着された状態で配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の引き戸式扉構造。
6. コンクリート製の筐体と、
   前記筐体の上方に固定された請求項１〜５のいずれか１項に記載の引き戸式扉構造と、
   を備えることを特徴とするシェルター。
7. 前記筐体は、地中に設置されることを特徴とする請求項６に記載のシェルター。

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