JP6785093B2 - 支柱及び津波バリア - Google Patents

Description

本発明は、津波や高潮の発生時に漂流物等を捕捉するスクリーンが架け渡される支柱、及び、当該支柱を備えた津波バリアに関する。

岸壁、護岸等に設けられ、津波や高潮の発生時に押し波による船舶や漂流物の陸への流入、引き波による地上の荷物の海への流出を防止する津波バリアが知られている（例えば、特許文献１参照）。
津波バリアは、例えば、地面に立設された複数の支柱鋼管と、これらの支柱鋼管に支持される捕捉用スクリーンとを備えており、支柱及びスクリーンで漂流物等の流入、荷物の流出を阻止するとともに、衝撃を吸収することができる。
津波バリアは、陸に載置された荷物の周囲への流出を避けるため、荷物の載置スペースの周囲を囲むように設けられることが多い。

スクリーンは、例えば、複数のワイヤロープによって形成されており、図６に示すように、このワイヤロープ３００は、支柱鋼管２００を貫通して隣接する支柱鋼管２００の間に架け渡されている。支柱鋼管２００の内部には、図６（ａ）に示すように、ワイヤロープ３００を支柱鋼管２００の径方向に貫通して案内するための鋼管により形成された案内部材２１０が溶接により接合されている。
津波や高潮が発生した場合、波の力によって流されてきた物体は、支柱鋼管２００及びワイヤロープ３００によって捕捉されるようになっているが、漂流した物体が支柱鋼管２００に衝突した際の衝撃は、支柱鋼管２００が変形することにより吸収される。

特開２０１３−１１９６９８号公報

ところで、図６（ｂ）に示すように、流されてきた物体が衝突して支柱鋼管２００が変形した場合、案内部材２１０に圧縮力が作用し、案内部材２１０が途中で屈曲することがある。案内部材２１０に屈曲部２１０ａが形成されることにより、案内部材２１０に挿通されているワイヤロープ３００が屈曲部２１０ａに接触してワイヤロープ３００が破損するおそれがある。

また、図６（ｃ）に示すように、支柱鋼管２００が変形して案内部材２１０に引張力が作用し、支柱鋼管２００と案内部材２１０との接合部分が破断するおそれがある。これにより、ワイヤロープ３００は、案内部材２１０から一部露出することになり、露出した部分が支柱鋼管２００と接触して、破損するおそれがある。また、支柱鋼管２００内に湿った空気や水が入り込むので、支柱鋼管２００が内側から腐食してしまうおそれがある。
図６（ｂ）、（ｃ）に示したいずれの場合でも最悪の場合、ワイヤロープ３００が破損により破断することになり、津波バリアの機能が喪失することも想定される。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、支柱が変形した場合であっても、スクリーンに過度な負荷がかからない支柱、及び、当該支柱を備えた津波バリアを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、波の力によって流されてきた物体を捕捉するスクリーンが架け渡される、津波バリアを構成する支柱であって、基礎に立設される管状の本体部と、前記本体部内に取り付けられて、前記スクリーンを前記本体部に貫通させて案内する管状の案内部と、を備え、前記案内部は、少なくとも部分的に衝撃吸収部を有することを特徴とする。

また前記案内部は、前記本体部の相対する側に一端が固定された２つの固定部を備え、前記２つの固定部の他端は、それぞれ前記衝撃吸収部によって互いに直列に連結されていることが好ましい。

また、前記衝撃吸収部は、前記案内部にかかる外力により弾性変形する部材により形成されていることが好ましい。

また、前記衝撃吸収部は、前記案内部にかかる外力により伸縮する部材により形成されていることが好ましい。

また、前記案内部は、前記本体部の相対する側に一端が固定された２つの固定部と、該２つの固定部の他端に接合されて当該２つの固定部を互いに連結する連結部と、を備え、前記衝撃吸収部は、前記固定部と前記連結部とを接合し、前記案内部にかかる外力により破断する接合部により形成されていることが好ましい。

また、前記２つの固定部の他端は、互いに離間されて前記衝撃吸収部によって連結されていることが好ましい。

また、前記案内部の前記固定部は、前記本体部の外側又は内側において接合されていることが好ましい。

さらに、本発明は、波の力によって流されてきた物体を捕捉するスクリーンと、基礎に立設される管状の本体部、及び、該本体部内に取り付けられて、前記スクリーンを前記本体部に貫通させて案内する管状の案内部を有する、前記スクリーンが架け渡される複数の支柱と、を備える津波バリアであって、前記案内部は、少なくとも部分的に衝撃吸収部を有することを特徴とする。

本発明によれば、支柱が変形した場合であっても、スクリーンに過度な負荷がかからないようにすることができる。

荷物を囲む津波バリアが設けられた岸壁の斜視図である。 津波バリアの支柱を拡大して第１の実施の形態に係る案内部の構成を説明する斜視図である。 図２に示す案内部が変形したときの状態を示す図である。 第２の実施の形態に係る案内部を示す図である。 第３の実施の形態に係る案内部を示す図である。 従来の支柱における案内部及び案内部が変形したときの状態を示す図である。

本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は一つの例示であり、本発明の範囲において、種々の形態をとりうる。

＜津波バリアの構成＞
図１は、津波バリアを説明する図である。図２は、支柱の第１の実施の形態に係る案内部の構成を説明するための図であり、（ａ）は支柱の斜視図であり、（ｂ）は案内部の拡大図である。図３は、図２に示した第１の実施の形態に係る案内部が変形したときの状態を示す部分断面図であり、（ａ）は案内部に圧縮力がかかった状態を示す図であり、（ｂ）は案内部に引張力がかかった状態を示す図である。

図１に示すように、津波バリア１は、港湾の岸壁近くに設けられている。津波バリア１は、船舶に積み込む荷物Ｃ又は船舶から荷下ろしされた荷物Ｃを仮置きする荷置きスペースＳを矩形状に囲むように設けられている。
津波バリア１は、荷置きスペースＳを完全に囲むものではなく、仮置きされた荷物Ｃを搬出したり、荷置きスペースＳに荷物Ｃを搬入するために車両が通行するゲート１１が設けられている。
津波バリア１は、複数の支柱２と、スクリーンとしてのワイヤロープ３とを備えている。

（支柱）
支柱２は、直線上に並ぶように地面に立設されており、その途中で並び方向が変えられている。すなわち、並び方向が変わる箇所が津波バリア１の角部となる。津波バリア１は矩形状に形成されているため、４つの角部を有するように支柱２の並び方向が４箇所で変えられている。
これらの複数の支柱２には、ワイヤロープ３の端部を支持する端部支柱２ａと、端部支柱２ａとの間に配置され、ワイヤロープ３を支持する中間支柱２ｂとがある。
端部支柱２ａは、ゲート１１を構成する支柱、津波バリア１の角部を構成する支柱として用いられており、これらの端部支柱２ａ以外の支柱は全て中間支柱２ｂであり、端部支柱２ａ間に所定の間隔をあけて配置されている。
端部支柱２ａは、ワイヤロープ３に作用する張力等に耐えられるよう、ワイヤロープ３の途中を支持する中間支柱２ｂよりも強固に構成されている。具体的には、端部支柱２ａは、中間支柱２ｂよりも大径かつ肉厚であり、端部支柱２ａと同じ形を有し地中に埋め込まれた杭基礎部（図示せず）に溶接により連結されていたり、端部支柱２ａよりも大きな径を有し地中に埋め込まれた管状の杭基礎部（図示せず）に部分的に挿入されて固定されている。
ここで、端部支柱２ａは、当該端部支柱２ａに衝突した漂流物等の衝突エネルギーを変形で吸収するように設計されている。中間支柱２ｂは、当該中間支柱２ｂに衝突した漂流物等の衝突エネルギーを変形で吸収するように設計されているが、ワイヤロープ３の伸びによる衝突エネルギーの吸収によって軽減される。

次に、図２により端部支柱２ａ及び中間支柱２ｂの具体的な構成をまとめて支柱２の構成として説明する。つまり、以下に説明する構成は、端部支柱２ａ及び中間支柱２ｂのいずれにも適用することができる。
支柱２は、管状の本体部２１と、管状の案内部２２とを備える。
本体部２１は、基礎である地面に立設されている。本体部２１は、円筒状に形成された鋼管である。本体部２１には、直径方向に対向して配置されている一対の貫通孔２１ａ，２１ａが形成されている。一対の貫通孔２１ａ，２１ａは、本体部２１の軸線方向に沿って複数設けることができる。貫通孔２１ａ，２１ａには、ワイヤロープ３が挿通される。

第１の実施の形態に係る案内部２２は、本体部２１の内部で当該本体部２１を直径方向に横切るように取り付けられている。案内部２２は、円筒状に形成されており、ワイヤロープ３を本体部２１に貫通させる際に案内するものである。具体的に、案内部２２は、一対の貫通孔２１ａ，２１ａを繋ぐようにして、本体部２１に両端部が接合されている。
案内部２２は、２つの固定部２２ａ，２２ａと、当該２つの固定部２２ａ，２２ａを互いに直列に連結する衝撃吸収部２２ｂと、を有する。ワイヤロープ３は、固定部２２ａ、衝撃吸収部２２ｂ、固定部２２ａの順にこれらの内部に摺動可能に挿通されている。

固定部２２ａ，２２ａは、鋼等の金属製の管状部材によって形成され、それぞれの一端が本体部２１の貫通孔２１ａに挿入されている。貫通孔２１ａに挿入された固定部２２ａの一端は、貫通孔２１ａを抜けて本体部２１の外周面から突出しないようになっている。固定部２２ａ，２２ａと本体部２１とは溶接により接合されている。具体的には固定部２２ａの一端は、貫通孔２１ａに挿入された状態において本体部２１の外周面から僅かに突出して本体部２１に溶接により接合されている。これにより、本体部２１の内部は、貫通孔２１ａを通じて本体部２１の外部とは繋がっていない。
また、固定部２２ａの一端は、貫通孔２１ａに挿入された状態において貫通孔２１ａに溶接により接合されていてもよい。
なお、２つの固定部２２ａ，２２ａは、互いに対向する端部同士の間に所定の間隔だけ離間されて衝撃吸収部２２ｂによって連結されている。

衝撃吸収部２２ｂは、例えば、ポリエチレン等の樹脂やスポンジ、ゴム、シリコーン樹脂、シリコーンゴム等の弾性部材によって形成されており、２つの固定部２２ａ，２２ａを、その本体部２１に固定されていない他端において保持し互いに直列に連結している。衝撃吸収部２２ｂは、中空筒状に形成されており、中空部分において固定部２２ａ，２２ａの一端が挿入されて一体に形成されている。衝撃吸収部２２ｂは、案内部２２における他の部位、具体的には固定部２２ａよりも変形又は破壊されやすい部分であり、即ち、固定部２２ａよりも強度が低い材料で形成されている。衝撃吸収部２２ｂは、案内部２２に加わった衝撃を受けて最も早く変形する部分であり、衝撃を変形によって吸収し、固定部２２ａの破損を抑制する。
特に、衝撃吸収部２２ｂを弾性部材によって形成することにより、あらゆる変形状況に応じて衝撃吸収部２２ｂが追随して弾性変形するので、ワイヤロープ３に大きな負荷を与えることがなくなり、好ましい。

（ワイヤロープ）
ワイヤロープ３は、津波や高潮の発生時に、海から陸に押し寄せる押し波による船舶や漂流物の陸への流入、引き波による荷置きスペースＳの荷物Ｃの海への流出を防止するため、波によって流される物の捕捉体となるスクリーンを形成するものである。
図２に示すように、ワイヤロープ３は、例えば、並べられた各支柱２に複数通される。各ワイヤロープ３は、各支柱２の軸方向に直交する水平方向に沿うように各支柱２内に設けられた案内部２２に挿通されている。各ワイヤロープ３は、その延在方向が互いに平行となるように架設されている。
ワイヤロープ３の両端部は、端部支柱２ａに取り付けられている。ワイヤロープ３の端部には、ねじ山が形成されたボルトがワイヤロープ３と同軸上に設けられており、端部支柱２ａの内部を通したワイヤロープ３のボルトをワッシャとナットで締結することにより、ワイヤロープ３を端部支柱２ａに取り付けることができる。

＜案内部の作用＞
次に図３を用いて、案内部２２の作用について説明する。
図３（ａ）に示すように、例えば、支柱２の本体部２１に貫通孔２１ａ側から衝撃が加わり支柱２が変形した場合、案内部２２には圧縮力が加わる。このような圧縮力に対して衝撃吸収部２２ｂは、その可動域が制限されることなく曲がる等の変形をして、固定部２２ａ，２２ａに対して自在継手のように機能する。
かくして、衝撃吸収部２２ｂが積極的に変形することにより、支柱２の変形に伴って固定部２２ａ，２２ａに加わる衝撃を衝撃吸収部２２ｂで吸収することができ、案内部２２が従来の案内部材２１０のように屈曲する（図６（ｂ）参照。）ことを防ぐことができる。
支柱２が衝撃を受けて変形した場合であっても、衝撃吸収部２２ｂが変形することにより、ワイヤロープ３は衝撃吸収部２２ｂにおいて局所的な負荷を受けずに案内されている。

また、例えば、図３（ｂ）に示すように、支柱２の本体部２１の貫通孔２１ａに対して側方から衝撃が加わり支柱２が変形した場合、２つの固定部２２ａ，２２ａは案内部２２の延在方向において互いに離れる方向に移動するので案内部２２には引張力が加わる。衝撃吸収部２２ｂは、固定部２２ａ，２２ａの移動に追従して引っ張られるよう変形するので、従来の案内部のように、固定部２２ａ，２２ａと本体部２１との接合部分に過度な負荷はかからず、当該接合部分が破断する（図６（ｂ）参照。）ことを防ぐことができる。
本体部２１と固定部２２ａ，２２ａとの接合部分の破断が防がれることにより、ワイヤロープ３が当該破断した部分に接触することはなく、また、貫通孔２１ａを通じて外部から水分が浸入及び支柱２内部の腐食も確実に防ぐことができる。

支柱２は、漂流物等の衝突エネルギーを変形して吸収するところ、従来の案内部材２１０の構成では案内部材２１０は変形するものの積極的に変形等する部位を備えていないため、案内部材２１０が支柱鋼管２００の変形を阻害する一因になることがあった。
これに対して、漂流物等が衝突した場合、案内部２２の衝撃吸収部２２ｂが積極的に変形等するので案内部２２が支柱２の変形を阻害することはなく、支柱２は、衝突エネルギーを吸収するために阻害なく変形することができる。

＜その他＞
なお、案内部２２全体が衝撃吸収部２２ｂにより形成されていてもよい。
本体部２１及び案内部２２の断面形状は、円形に限られず、角形等の他の形状を有していてもよい。

＜第２の実施の形態＞
次に、図４により支柱２の第２の実施の形態に係る案内部４２について説明する。なお、上記実施の形態と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。また、第２の実施の形態に係る案内部４２は、少なくとも第１の実施の形態に係る案内部２２と同じ作用、効果を奏する。
図４は、第２の実施の形態に係る案内部４２の構成を説明する図であり、（ａ）は変形していない状態の案内部４２を示す図であり、（ｂ）、（ｃ）は変形した状態の案内部４２を示す図である。
図４（ａ）に示すように、第２の実施の形態に係る案内部４２は、２つの固定部４２ａ，４２ａと、当該２つの固定部４２ａ，４２ａを互いに直列に連結する、ベローズ（蛇腹）等の伸縮自在な衝撃吸収部４２ｂと、を有する。ワイヤロープ３は、固定部４２ａ、衝撃吸収部４２ｂ、固定部４２ａの順にこれらの内部に摺動可能に挿通されている。
固定部４２ａは、第１の実施の形態に係る案内部２２の固定部２２ａと同じ構成であるので、固定部４２ａの説明は省略する。
衝撃吸収部４２ｂは、固定部４２ａに連結されており、例えば、プラスチック等の合成樹脂、金属等の膜又は板状の部材により形成されている。

図４（ｂ）に示すように、例えば、支柱２の本体部２１に貫通孔２１ａ側から衝撃（外力）が加わり支柱２が変形した場合、案内部４２には当該案内部４２を変形させようとする力が加わる。このような力に対して衝撃吸収部４２ｂは、ベローズのひだが変形（伸び、縮み）し案内部４２に対する衝撃力を吸収する。

また、図４（ｃ）に示すように、例えば、支柱２の本体部２１の貫通孔２１ａに対して側方から衝撃（外力）が加わり支柱２が変形した場合、２つの固定部４２ａ，４２ａは案内部４２の延在方向において互いに離れる方向に移動するので案内部４２には引張力が加わる。このような引張力に対して衝撃吸収部４２ｂは、ベローズのひだが固定部４２ａ，４２ａの移動に追従して伸びるので、案内部４２に対する引張力を吸収する。

＜第３の実施の形態＞
次に、図５により支柱２の第３の実施の形態に係る案内部５２について説明する。なお、上記実施の形態と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。また、第３の実施の形態に係る案内部５２は、少なくとも第１の実施の形態に係る案内部２２と同じ作用、効果を奏する。
図５は、第３の実施の形態に係る案内部５２の構成を説明する図であり、（ａ）は変形していない状態の案内部５２を示す図であり、（ｂ）、（ｃ）は変形した状態の案内部５２を示す図である。
図５（ａ）に示すように、第３の実施の形態に係る案内部５２は、２つの固定部５２ａ，５２ａと、当該２つの固定部５２ａ，５２ａを互いに直列に連結する、固定部５２ａよりも径の大きな連結部５２ｂとを有する。ワイヤロープ３は、固定部５２ａ、連結部５２ｂ、固定部５２ａの順にこれらの内部に摺動可能に挿通されている。
固定部５２ａは、第１の実施の形態に係る案内部２２の固定部２２ａと同じ構成であるので、固定部５２ａの説明は省略する。
連結部５２ｂは、鋼等の金属製の管状部材によって形成されており、その内径は、ワイヤロープ３の外径よりも大きい。つまり、連結部５２ｂの内周面とワイヤロープ３の外周面との間には隙間がある。
さらに案内部５２は、連結部５２ｂの軸線方向の両端部と固定部５２ａ，５２ａとを接合する接合部５２ｃを有する。接合部５２ｃは、連結部５２ｂの軸線方向の両端部と固定部５２ａ，５２ａとを溶接することにより形成されている。

接合部５２ｃは、案内部５２に衝撃が加わった場合には破断して、固定部５２ａ及び連結部５２ｂの相対的な移動を可能にしている。つまり、接合部５２ｃにより案内部５２の伸縮が可能になり、接合部５２ｃは、案内部５２に対する衝撃を吸収する衝撃吸収部としての機能を有する。

図５（ｂ）に示すように、例えば、支柱２の本体部２１に貫通孔２１ａ側から衝撃（外力）が加わり支柱２が変形した場合、案内部５２にもその衝撃力が伝わる。このような衝撃力により少なくとも１つの接合部（図示の実施の形態においては図中左側の接合部）５２ｃが破断し、固定部５２ａ及び連結部５２ｂが互いに相対的に移動する。つまり、固定部５２ａが連結部５２ｂ内にスライド移動する。かくして、案内部５２への衝撃力は吸収される。
連結部５２ｂ自体が少し変形した場合であっても、連結部５２ｂとワイヤロープ３との間には隙間が設けられており連結部５２ｂがワイヤロープ３に強く当たることはほぼない。

また、図５（ｃ）に示すように、例えば、支柱２の本体部２１の貫通孔２１ａに対して側方から衝撃が加わり支柱２が変形した場合、２つの固定部５２ａ，５２ａは案内部５２の延在方向において互いに離れる方向に移動するので案内部５２には引張力が加わる。このような引張力に対して少なくとも１つの接合部（図示の実施の形態においては図中左右の接合部）５２ｃが破断し、固定部５２ａ、５２ａと連結部５２ｂとの接合状態は解消され、案内部５２に対する引張力は吸収される。

１ 津波バリア
２ 支柱
２１ 本体部
２２ 案内部
２２ａ 固定部
２２ｂ 衝撃吸収部
２ａ 端部支柱
２ｂ 中間支柱
３ ワイヤロープ

Claims (6)

1. 波の力によって流されてきた物体を捕捉するスクリーンが架け渡される、津波バリアを構成する支柱であって、
   基礎に立設される管状の本体部と、
   前記本体部内に取り付けられて、前記スクリーンを前記本体部に貫通させて案内する管状の案内部と、
   を備え、
   前記案内部は、
   前記本体部の相対する側に一端が固定され、他端の側で互いに離間された２つの固定部と、
   前記案内部にかかる外力により弾性変形する又は伸縮する部材により形成されていて前記２つの固定部の他端をそれぞれ互いに連結する衝撃吸収部と、
   を有する
   ことを特徴とする支柱。
2. 波の力によって流されてきた物体を捕捉するスクリーンが架け渡される、津波バリアを構成する支柱であって、
   基礎に立設される管状の本体部と、
   前記本体部内に取り付けられて、前記スクリーンを前記本体部に貫通させて案内する管状の案内部と、
   を備え、
   前記案内部は、前記本体部の相対する側に一端が固定され、他端の側で互いに離間された２つの固定部と、該２つの固定部の他端に接合されて当該２つの固定部を互いに連結する連結部と、少なくとも部分的に衝撃吸収部と、を備え、
   前記衝撃吸収部は、前記固定部と前記連結部とを接合し、前記案内部にかかる外力により前記スクリーン及び前記案内部よりも強度が低くかつ先行して破断する接合部により形成されていることを特徴とする支柱。
3. 波の力によって流されてきた物体を捕捉するスクリーンが架け渡される、津波バリアを構成する支柱であって、
   基礎に立設され、対向して配置された一対の貫通孔が形成されている管状の本体部と、
   前記本体部内で前記一対の貫通孔を繋ぐように取り付けられて、前記スクリーンを前記本体部に貫通させて案内する管状の案内部と、
   を備え、
   前記案内部は、
   前記一対の貫通孔に固定される２つの固定部と、
   前記２つの固定部の間に位置し、前記固定部よりも変形又は破壊されやすい部分である衝撃吸収部と、
   を有することを特徴とする支柱。
4. 波の力によって流されてきた物体を捕捉するスクリーンと、
   基礎に立設される管状の本体部、及び、該本体部内に取り付けられて、前記スクリーンを前記本体部に貫通させて案内する管状の案内部を有する、前記スクリーンが架け渡される複数の支柱と、
   を備える津波バリアであって、
   前記案内部は、
   前記本体部の相対する側に一端が固定され、他端の側で互いに離間された２つの固定部と、
   前記案内部にかかる外力により弾性変形する又は伸縮する部材により形成されていて前記２つの固定部の他端をそれぞれ互いに連結する衝撃吸収部と、
   を有する
   ことを特徴とする津波バリア。
5. 波の力によって流されてきた物体を捕捉するスクリーンと、
   基礎に立設される管状の本体部、及び、該本体部内に取り付けられて、前記スクリーンを前記本体部に貫通させて案内する管状の案内部を有する、前記スクリーンが架け渡される複数の支柱と、
   を備える津波バリアであって、
   前記案内部は、前記本体部の相対する側に一端が固定された２つの固定部と、該２つの固定部の他端に接合されて当該２つの固定部を互いに連結する連結部と、少なくとも部分的に衝撃吸収部と、を備え、
   前記衝撃吸収部は、前記固定部と前記連結部とを接合し、前記案内部にかかる外力により前記スクリーン及び前記案内部よりも強度が低くかつ先行して破断する接合部により形成されている
   ことを特徴とする津波バリア。
6. 波の力によって流されてきた物体を捕捉するスクリーンと、
   基礎に立設され、対向して配置された一対の貫通孔が形成されている管状の本体部、及び、前記本体部内で前記一対の貫通孔を繋ぐように取り付けられて、前記スクリーンを前記本体部に貫通させて案内する管状の案内部を有する、前記スクリーンが架け渡される複数の支柱と、
   を備える津波バリアであって、
   前記案内部は、
   前記一対の貫通孔に固定される２つの固定部と、
   前記２つの固定部の間に位置し、前記固定部よりも変形又は破壊されやすい部分である衝撃吸収部と、
   を有することを特徴とする津波バリア。

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