JP7212818B1 - 自宅の庭、学校、工場、魚市場等の敷地に設置する高床式津波等避難シェルター - Google Patents

Abstract

【課題】南海トラフ巨大地震による津波は、１～５分で到達し１０ｍ、２０ｍの高さである。死者も３２万人以上で、それは真冬の真夜中とされ、その時、人は木端みじんとなる自宅の家の中にいる。それでも助かる方法を提案する。【解決手段】最短距離である自宅の庭に、出入り口を下とした高床式津波等避難シェルター３を設置する。水没の水中に生存必要空気量を確保する非密閉構造体で、高床下の空間にはカーポート１１などで有効利用する。狭い庭も減少しないので住民も前向きになる。昼間の対策として、学校、スーパー、工場、魚市場等の敷地に設置する。移動の途中の道路、駅などにも設置する。【選択図】図９

Description

本発明は、自宅の庭、マンション、工場敷地、魚市場、校庭などに設置する高床式津波等シェルターに関する。

来る３０年以内に７０～８０％の確率で発生すると予測される南海トラフ巨大地震では最大３４．４ｍの津波が最短１～５分で到達する。２０ｍ、３０ｍの防潮堤ができるのはいつのことか。津波避難タワーまでは遠い。ともかく逃げ切ることとされるがなすすべもない。諦めが先に立つ。死者数は３２万人と予測され、負傷する犠牲者も１００万人に近い。真冬の真夜中、深夜の時間帯が最大被害である。すなわち、住民は住居内で就寝中に犠牲になるということである。４人家族として被害住宅戸数は２５万戸である。このすべてに津波シェルターを設置することは不可能である。そこで、対策として公助の防潮堤の設置となるがデメリットのほうが多く賛成多数とはならない。共助の津波避難タワーも高齢者は上がり切れない。高台移転も国費の破綻をきたす。その他洪水災害にも対応したい。整備を待っている間に２０年、３０年の歳月はあっと言う間に過ぎる。そこで、自分の命は自分守る、自分でできること、すなわち自助を考える。自宅の庭、マンション、工場敷地に抵抗がなく設置できる高床式避難シェルターを考えた。特許庁特許情報プラットホームで「シェルター 高床式」で検索したところ、０件であった。「シェルター ２階」で検索したところ１４件あった。そのうち、特許文献１は、海上コンテナ―を陸上に移設しシェルターとして利用するものだが、１０ｍ、２０ｍの津波高さに対して水没したときに、図８の天井の空気孔２１４から水が入り、生存できないことは明白で、水没の水中で生存できるとした本発明とは異なる。特許文献２は、住宅建物内に筏をセットして浮上するとしものだが、前提となる内閣府想定の南海トラフによる巨大地震で家自体が吹っ飛び、木端みじんとなる前提を忘れ巨大津波に対しては何の役にも立たない。本発明のシェルターは、自宅が吹っ飛ぶとした１０ｍ、２０ｍ級の津波を想定しているので想定規模があまりにも異なる。

特許第５０２０４１６号 実登３１７４６９９号

中川工業所安全資料 防波堤の耐津波設計ガイドライン：国土交通省港湾局、２０１３．９

来る南海トラフ巨大地震では、最大３４．４ｍの津波が最短１～５分で到達する。死者数は３２万人とされ、真冬の真夜中の時間帯が最大被害である。すなわち、その時間帯では避難する時間余裕もなく当然就寝中であればなすすべもない。１～５分といえども、地震の揺れが収まるのが２～３分とされるので、揺れが収まったその後の避難では２分しか猶予はない。ともかく躊躇している時間はない。揺れている間に意を決して避難しなければならない。しかし、慌てて外への避難は０．３mの津波でも足元をすくわれ、かえって命を落とす危険がある。日頃から反射神経並みの訓練をしておく必要がある。逃げることができるのは庭、敷地までの範囲といえる。
そこで庭、敷地に、避難シェルターを設置するとする。ところが多くの住宅は庭が狭く、命が助かるとわかっていても庭にそのスペースを割く発想に至らないと考えられる。ただ多くの住居の庭には、すでに駐車場、車庫のカーポートがあり、車という利便性が居住性を上回り、納得すればスペースを割いていると考える。しかし命が助かるというだけでは、１００％来るかどうか不明な津波に、自分だけは大丈夫というバイアスが働き、庭の狭いスペースを新たに割くという判断に至らないと思われる。２０２２年１月のトンガ火山噴火に伴う真夜中の津波警報、注意報ではほとんど人が避難していない。真冬の深夜ということがあり、逃げるのが面倒、億劫、寒いから動きたくない、大した津波でないだろうというバイアス、勝手な判断だ。笛吹けど踊らず。これでは、危機管理を謳う政府としてもどうしようもない。一つには、１００％助かるという避難のイメージができていないこと、来たら仕方ないというあきらめが先行していること、避難場所が近くにないことも影響している。
一般に津波避難シェルターは、家族分、住民分の水中での生存必要空気量の体積を確保するとなると大規模で、かつ津波の大きさに耐えるには特別の対策を要する。シェルターとしての要件は、津波の波力に破損しない、転倒しない、滑動しない、浮きあがらない、沈下しない、漂流物の衝突に耐える、水中となっても水圧に耐え、生存必要空気量を保持できることなどである。しかし、特別に頑丈なハッチ扉、密閉構造体の大きなシェルターとすればこれらの条件は満足するが、特段に高価であり、一般の狭い庭、敷地に設置するにはかなりの無理がある。
そこで、シェルターは、開口部を設ける非密閉構造体とする。構造体は箱状、ドーム状で、壁に開口部を設ける。開口部の出入り口４を側面壁５に設ける一般的タイプの地上式シェルター１では、その奥の内部に漂流物防止壁８が必要で、そのため生存必要空気量が前面側は有効でないので、結果、シェルターの外形は大きくなる。また、漂流物防止壁を乗り越えて奥に入るために窮屈で、迅速避難に劣る。また、単にシェルターをそのまま２階に上げる嵩上式２では、出入り口４を側面壁５からとすると相変わらず窮屈さが残り、迅速避難に劣る。そこで、出入り口４を下面壁７に設けると避難が早いと考えた。下面に地面があるのでシェルターを２階とする必要がある。２階とすると、波圧による転倒モーメントが大きくなるので基礎を兼ねた下に空間のある高床式シェルター３とする。アルキメデスの原理で水中の軽い空気は上昇するので箱状の上部に溜まる。ボイルの法則で例えば水深１０ｍ、２０ｍとなれば内部空気体積は1／２、１／３に圧縮されるが必ず容積内上部に残る。パスカルの原理で外水圧と内水圧が等しいので側壁、天井壁には深い水深による特別のモーメントがかからない。すなわち、壁の厚みはそれほど厚くなくてよい。海底３０ｍの石がつぶれないのと同じ原理である。ただし、津波の横方向からの波圧は同様にかかる。出入り口を下面に設けることで内空の全体積が生存必要空気量を保持するのに有効に使え、シェルターの外寸法を小さくできる。下面の出入り口は広くとってもその上の生存必要空気量は同じなので複数の人の同時避難も可能となる。側面壁高さを低くもでき、津波の横波力を受ける側面積が少なくなり、転倒モーメントが小さくなる。すなわち、上が小さくなれば下も小さくできるということであり、基礎となる一階部分を小さくすることができる。このことは、設置ための必要面積、所要占用面積が小さくなるということであり、狭い庭、敷地を縮小、圧迫しないという課題が解決できる。ここで側壁高を低く設計する。低くすると津波の横力に対して抵抗モーメントが大きくなるメリットがある。しかし反面、天井が低くなり窮屈となる。シェルターの下面の出入り口高さは、低ければ低いほど津波の波力の影響が少ないが、地面から上がり込みやすいように例えば地面から５０ｃｍ以上とし、出入り口の下には、踏み台、脚立、はしご、タラップ、ステップ階段を用意する。引き潮時には、２階の下部の出入り口からの水はけが素早く直下に抜ける。津波の１波、２波、その次の波の合間に空気の入れ替えが素早くできる。そのために高床式シェルター３の底面高さは、地域の津波の引き潮高さ以上とする。シェルター内の結露対策でも下部の出入り口から容易に滞水が落下するので、維持管理の手間がかからない。波圧をできるだけ受けない構造的な工夫として１階の基礎部では津波の波圧を受けない方向に向け、すなわち、海岸方向に向け波が筒抜けとなるトンネル中空状の壁面壁、または波圧を受け流す、抜けやすいスリット状の構造を考える。
次のステップとして、住民の合意を得る必要がある。
カーポートの建坪、スペースを利用することで、狭い庭のスペースを割かなくても済む方法を考える。そうすれば住民を説得できるはず。すなわち、カーポートと同じ面積かやや大きいスペースを活かし、２階に立体的に有効利用するとすれば、シェルターを庭に構築することで合意、納得を得るという課題を解決できる。１階がカーポート、２階が避難シェルターの構造で、有効利用した兼用工作物といえる。カーポート以外にも、住民が納得しやすい提案でもよい。一戸建て住宅では、カーポートのほかに倉庫、作業室、勉強部屋、ピアノ消音室、温室栽培室など、マンションでは、集会所、小会議場、料理教室、趣味教室、清掃用具庫、備蓄倉庫でもよい。工場では、資材置き部屋、休憩室、会議室、娯楽室など、小学校では、清掃用具庫、着替え室、部活室など、各家庭、学校、職場に応じた用途、メニューがあれば話は前に進みやすい。その施設、用途に応じた空間を1階に確保する。その幅、奥行き、高さを有する空間を確保する基礎構造、またはそれら前記施設の周囲を覆う基礎構造とすることにより、シェルターの波圧に対する抵抗が広い面積から得られ基礎部空間を有効利用することができる。工事期間中は、横に駐車できないときは、近くの駐車場を借りてもらうことで、工事スペースの確保の課題が解決できる。もしくは、カーポートの底地面積の直近外側に、カーポートを使いながら整備する方法として構造物で覆う形式でもよい。工事期間を短縮するには、プレキャストコンクリート製とし、クレーンで組み上げる。ここで、下に有効利用するとなると高床式のシェルター高さはその分、高くなることを理解してなくてはならない。既にあるカーポートの面積を利用することができれば庭の面積は減らないので、特別な抵抗感はあまりない、むしろそれならと歓迎されると考える。カーポートほどの大きな底面積があれば、家族用シェルターの転倒に対して十分に抵抗する設計ができる。とはいっても、カーポートの中には車があり、それなりの高さも必要とする。そこで、高さ方向に立体利用する。２階に構造物であるシェルターを設置し、１階は車を収納できる空間、中空を確保しつつ、兼ねて避難シェルターの基礎構造とする。シェルターの荷重を支えるためにも一体構造とすることで、カーポートに必要とされる広い平面積が有効に荷重分散に働き、転倒抵抗モーメントが大となり、転倒しない。高床式とすれば、波力を受ける津波の浸水深さがその高さ分少なくなり、浸水圧力も減少し、引き潮で内水が吐けるので浸水継続時間も短くなり身体への負荷の課題も解決できる。２階のシェルターでは、地面から下面までの嵩上げ高さ相当分の水圧が軽減され、津波の引き潮となる水位低下に伴い、浸水した水も同期して排出されるので、当然に内部の水はけがよくなり、周辺水位が出入り口高さより低くなると、開口部からいち早く内部空気が入れ替わり、新鮮な空気を吸うことができ、閉塞空間での息苦しさを軽減するという課題を解決できる。結露による内部滞水も自然落下で吐けるので維持管理上の手間もない。１階を基礎として利用することで、地上のシェルターの基礎部分が省略、または兼用できる。１階を壁構造にするか、スリットのある壁、柱にするか選択する。前者は頑丈であるが波圧を大きく受ける。この場合の壁は、筒状で、筒の設置方向を海岸からの波が抜ける方向に、すなわち海岸方向に向かって波圧を受けない空洞、筒抜け構造とすれば転倒モーメントの影響はほとんどない。後者も設置の向きを同じ考え方とするが、比較的全方向に波圧を受け流すので構造負担は少ないが、漂流物の衝突で部分破損はありうる。ただ、１本の柱が破損し多少傾斜しても、２階のシェルターの性能にはほとんど影響ない。壁構造にするにしても、カーポートとしての車出し入れの用途を妨げてはならない。入り口には、シャッターがあるとして、奥側にも全面壁でなく大きな窓とかが良い。シャッター、窓ともに、津波の波力で破壊され、波流は中の車とともに筒抜けとなるので２階のシェルターには転倒の影響がない。スリットのある壁、柱構造では、通風性がある。壁間、柱間のスリットに、ガラス窓を挿入しておけば、津波に無抵抗で破壊され、本体の転倒に影響があるほどでなく、採光を望む多用途に最適となる。自宅の勝手口ドアから、飛行機搭乗用のような覆いのあるタラップを通れば、真冬の寒い真夜中でも、億劫がらずに迅速に避難できる。シェルターの中に暖房を用意してもよい。ただし、一酸化炭素中毒にならないよう、カイロか、ダウンジャケットなど。安全に配慮するなら、内容積を人数分の２倍にする。このことで酸素が２倍となり浸水したままで２倍時間生存できる。酸素ボンベを中に準備することでもよい。また、高床式津波等避難シェルター３は、異常気象による洪水、高潮や、堤防決壊の水害に対しても有効である。

このような課題を解決するために、本発明の住宅、学校、工場用等の高床式津波等避難シェルター３は、
住宅、学校、工場等の庭、敷地に設置する高床式津波等避難シェルター３であって、1階を基礎部、２階を前記シェルター部とし、コンクリートを主材とする基礎一体型構造で、１階の基礎部は、津波の波力による２階の前記シェルターを含む全体の転倒モーメントに対して十分な底面積を有することとし、波力を筒抜けとするトンネル状の壁構造、または波力を受け流すスリット壁、柱としたスリット構造でなる構造１０とし、２階の前記シェルター構造は、箱状、ドーム状、円筒状の非密閉型の壁構造で、側壁５と天井壁６に開口部、窓を設けず、下面壁７にのみ出入り口４を設け、１階の天井部から貫通する開口とすることで、前記シェルターは密閉構造のような厚い壁を必要とせず、内空体積の全てが水中での生存必要空気量として活かせるので、前記シェルターの容積、壁高さを小さくでき、このことで波圧による転倒モーメントを軽減でき、また下面部の開口部は広くとっても内部の生存必要空気量は同じなので広い開口とでき、複数人の避難が同時にでき、さらに津波水位低下時に空中となる開口部により内水の落下を促進し新鮮な空気に入れ替わりやすいことを特徴とする。

また、前記高床式津波等避難シェルター３の１階の基礎部を、住宅ではカーポート１１、倉庫、作業室、勉強部屋、ピアノ消音室、温室栽培室など、マンションでは集会所１２、小会議室、料理教室、趣味教室、清掃用具庫、備蓄倉庫など、工場では資材置き部屋、休憩室、会議室、娯楽室など、小学校では清掃用具庫、着替え室、部活室などの施設、用途に応じた幅、奥行き、高さを有する空間を確保する基礎構造体、またはそれら前記施設の周囲を覆う基礎構造体とすることにより、２階の前記シェルター自体の転倒に対する抵抗モーメントをより大きく取れることとなり、制限される基礎部面積を活かし、立体的に有効利用できる空間を確保することができることを特徴とする。

また、前記津波等避難シェルター３の内部と外部をつなぐ空気吸引の管であって、津波水位低下がシェルター下面までに至らない場合に外の空気を吸引するもので、ホース管の片端を前記シェルター３の内部置きとし、もう一方の片端を外部の側壁５沿いの高い位置またはそれ以上の突出した高い位置に立ち上げて空気吸引用のホース管を配置することを特徴とする。

また、前記高床式津波等避難シェルター３の壁体の損傷、ひび割れによる水没時の生存必要空気の逸脱に備えて、内部の壁沿いに離隔して気密性、水密性のポリ袋、ビニール袋、ゴム袋など袋状の空気保持独立体１３設置することを特徴とする。

最短１～５分で急襲するとされる津波では、外に出て避難する時間余裕がない。地震の揺れが収まるのが２～３分とされ、残りの時間は２分程度しかない。自宅の庭、マンション、学校、工場、魚市場等の敷地に設置する高床式の津波等避難シェルターは最短に近い距離にあり、最速で逃げ込むことができる。高床式なのでその嵩上げ高さ分の水圧が軽減され、身体負担は少なくなる。避難する場所、方法がない人、避難をあきらめていた人、命をあきらめていた人には絶望の淵からの朗報、助かる見込みが見えてきた。ただし、単に命が助かるというだけでは、天国に金を持っていけないとは分かっていても、予測でありバイアスが働き人は動かない。もう一押しが欲しいところ。狭い庭や、敷地の面積を減らさずに有効利用できるとなると話は進む。高床式とすれば下のその空間で、カーポートの面積、空間をそのまま利用できる構造とすることができる。その他地域でも有効利用のアイデアは無限大だ。トンネル式の壁構造基礎とすれば津波の波力は筒抜けとなる。自宅の勝手口ドアから、飛行機搭乗用のような覆いのあるタラップを通れば、真冬の寒い真夜中でも、億劫がらずに迅速に避難できる。入浴中でも、泥酔中でも、熟睡中でも。また安心して酒が飲めることは何よりうれしい。家族がバラバラにならないということは迷惑をかけず莫大な捜索費もかからない。早く自己投資する決断をすることで、不安なく睡眠できる日々が早くスタートし、たとえ翌日に津波に遭遇してもと考えても、安心して暮らせることはなんと幸せなことか。1日1日が得した気分になる。夜間の来襲時はもちろん昼間の津波来襲にも、下面の出入り口ならば生存空気保有量も同じなので広くすれば多人数でも迅速に避難できる。小学校の校庭でも生徒の避難が早い。子供達は、地域の宝だ。先生も責任追及されることもない。悲劇が全世界中を駆け巡ることもない。保育園でも、靴を履かせるのに泣きじゃくる園児を抱えて放り込むだけでひと安心。職場となる工場の広い敷地でも、割くのはわずかな面積で多人数の避難が迅速だ。社員福祉の一環だ。実際に助かる見込みがあるとなると避難訓練にも身が入る。工場従業員が助かるなら、家で待つ家族も安心だ。経営者も従業員を失わず、サプライチェーンの社会的責務も全うできる。工場従業員の自家用車が集中して逃げて地域交通に大渋滞を起こす迷惑を避けることができる。津波の最前線である漁港、魚市場関係者では低い高床式とし、下面の出入り口を広くすれば大人数の同時、瞬時の避難も可能である。

地上式の出入り口側壁の４人用シェルター横面断面図 図１を嵩上げたシェルター 本発明の高床式の出入り口下面壁の４人用シェルター横面断面図 図３の正面断面図 カーポートを有効利用した高床式の４人用シェルター横面断面図 図５の正面断面図 トンネル状の壁構造の高床式の出入り口下面壁の４人用シェルター横面断面図 図７の正面断面図 カーポートを有効利用したトンネル状の壁構造の高床式の出入り口を下面壁またはトンネル状の壁構造の天井とした４人用シェルター横面断面図 図１０の正面断面図 地上式の出入り口側壁の５０人用シェルター横面断面図 図１１を嵩上げたシェルター 本発明の高床式の出入り口下面壁の５０人用シェルター横面断面図 図１３の正面断面図 集会所を有効利用した高床式の５０人用シェルター横面断面図 図１６の正面断面図 トンネル状の壁構造の高床式の出入り口下面壁の５０人用シェルター横面断面図 図１７の正面断面図 集会所を有効利用したトンネル状の壁構造の高床式の出入り口を下面壁またはトンネル状の壁構造の天井とした５０人用シェルター横面断面図 図１９の正面断面図 内部の空気保持独立体、落下防止のロープ配置、空気吸引用のゴムホース管を壁沿いに内外に配置した説明図

図面及び詳細な説明の全体を通じて同じ要素を示すために共通の参照符号が用いられる。

津波被害が予測される地域住民は、津波到達時間、津波高さ、津波波形の波数などあらかじめ熟知しておく必要がある。そのことで臨機の避難方法に対応できる。避難が最短の時間となるには、避難シェルターを住居内か、庭、敷地に設置する必要がある。昼間の職場、学校での津波来襲には、高床式シェルターはなるべく低く、かつ開口部は大きくした方が多人数の同時避難に適している。小学校の校庭では底面高さ５０ｃｍ以上、大人用が多い高床式シェルターは、約１ｍ～１．５ｍ程度。立体利用、有効利用では、下に施設空間を含むためシェルターの底面位置は高くなる。ただし、シェルター自体の側壁高は、津波の転倒モーメントを少なくするためにできるだけ低いほうが良い。通常の天井高は２ｍ程度だが、窮屈を我慢するならば尻もちをつき足を伸ばすことで高さを１ｍに半減できる。漁港、魚市場では、高い波が最短時間で来襲するので下の出入り口を広くするなどより迅速な避難構造対策が必要である。全体として、高床式とすれば水圧による身体への負荷も軽減される。構造は、非密閉構造とし、大きな水圧があっても構造内外の水圧が等しく、曲げモーメントがかからないので、壁の厚みも特段に厚くならない。ただし、波圧による横方向力による曲げは側壁高にかかわる。塩害対策分の壁厚も必要。

シェルターの大きさは、避難人数で決まる。地上に設置するシェルター１は、出入り口４が側壁５からとなり、漂流物衝突防止壁８を内部に設置するため空気保有体積がその奥側となり、ロスとなる前面部を含む構造体全体は相対的に大きくなる。それを嵩上げ式２としても同じ。一方、高床式３では、出入り口４を下面壁、底面壁７にとれるので、漂流物衝突防止壁は不要となり、水中に囲まれる空気保有体積は、内空間全体となりロスなく有効空間が大きくなり、構造体寸法は小さくできる。浮遊物防止のために避難後に内部から閉める網戸、格子戸程度の用意で十分である。出入り口は下に開口であるため、避難人数に応じて大きくできるので多人数の同時避難ができ迅速となる。ただし、大きくなると転落防止に、ロープ１６などを張ることも検討する。
津波の来襲は昼夜を問わずなので、
家族用のシェルターの大きさは、４人家族、１ｍ３／時間・人として、内空気体積として、１．７ｍの仮立方体を想定する。１．７＊１．７＊１．７＝４．９１３ｍ３。 図１に示す地上式シェルター１は、出入り口４が側壁５となるシェルターで、壁厚０．２５ｍとし、内部に漂流物衝突防止壁８を有するのでその前空間は空気保持に有効でないとすると、底面積は、横（０．２５＋０．７５＋１．７＋０．２５）＊奥行き（０．２５＋１．７＋０．２５）＝２．９５＊２．２＝６．４９ｍ２、津波は図の右側から来るとして、津波の波圧による横方向力を受ける外面積は２．２ｍ＊２．２ｍ＝４．８４ｍ２で受け、転倒モーメントが大きい。図２に示すそのまま嵩上げた側壁出入り口の嵩上げ式２としても、相変わらず側壁５の出入り口では避難が迅速でない。内部の漂流物衝突防止壁８を乗り越えての避難になるので内空高さ１．７ｍを縮小することができないので受ける横方向力は同じく大きい。
図３、図４、図７、図８に家庭用高床式のシェルター３を示す。出入り口４をシェルターの下面壁７に設けるとすれば、漂流物衝突防止壁が必要でなくシェルターの全体的スケールを小さくでき、波圧を受ける面積も小とすることができる。下面に出入り口の高床式の場合、地上式と同じ内空体積、底面積として必要高さを求める。内空高さ＝４．９１３ｍ３／（０．７５＋１．７）ｍ＊１．７ｍ＝１．１８０ｍで、津波の波圧による横方向力は外面積２．２ｍ＊（０．２５＋１．１８＋０．２５）ｍ＝３．６９６ｍ２で受け、地上式の４．８４ｍ２よりかなり面積が小さく、転倒モーメントを小さくできる。ただし、内空高さは１．５ｍ程度に上げるほうが現実的といえ、この場合でも 津波の波圧による横方向力は外面積２．２ｍ＊（０．２５＋１．５＋０．２５）ｍ＝４．４ｍ２＜４．８４ｍ２で受け、転倒モーメントを小さくできる。このときの内空体積は、１．５＊１．５＊２．２５＝５．０６ｍ２と増え余裕ができる。高床式の出入り口を下面に設けると漂流物衝突防止壁を乗り越える必要がないので避難も迅速である。

多人数用のシェルターの大きさは、５０人避難、１ｍ３／時間・人として、内空気体積として、横６ｍ＊奥行き５ｍ＊高さ２ｍ＝６０ｍ３の仮直方体を想定する。図１１に示す地上式シェルター１は、出入り口４が側面壁５となるシェルターでは、壁厚０．２５ｍとし、内部に漂流物衝突防止壁８を有するのでその前方空間は有効でないとすると、底面積は、横（０．２５＋１＋６＋０．２５）＊奥行き（０．２５＋５＋０．２５）＝７．５＊５．５＝４１．２５ｍ２、津波の波圧による横方向力を受ける外面積は５．５＊（０．２５＋２＊＋０．２５）＝１３．７５ｍ２で受け、転倒モーメントが大きい。図１２に示すそのまま嵩上げた側面壁出入り口の嵩上げ式２としても、相変わらず側面の出入り口では避難が迅速でない。内部の漂流物衝突防止壁８を乗り越えての多人数避難になるので内空高さ２ｍを縮小することができないので受ける横方向力は同じく大きい。
図１３、図１４、図１７、図１８に高床式の多人数用のシェルター３を示す。出入り口４をシェルターの下面７に設けるとすれば、漂流物衝突防止壁が必要でなくシェルターの全体的スケールを小さくでき、波圧を受ける面積も小とすることができる。下面に出入り口の高床式の場合、地上式と同じ内空体積、底面積として必要高さを求める。内空高さ＝６０ｍ３／（６＋１）ｍ＊５ｍ＝１．７１４ｍで、津波の波圧による横方向力は外面積５．５ｍ＊（０．２５＋１．７１４＋０．２５）ｍ＝１２．１７７ｍ２で受け、地上式の１３．７５ｍ２より面積が小さく、転倒モーメントを小さくできる。内空高さ１．７１４ｍは現実的といえる。出入り口を下面に設けると漂流物衝突防止壁が必要ないので、同じ内空積で壁高を低くでき津波の波圧による横方向力を受ける面積を少なくでき、転倒モーメントが小さく有利となる設計が可能である。避難も迅速である。
生存必要空気体積は、下面７より上の空気体積となるので、出入り口を広くしても生存必要空気量が減ることがないので多人数の同時避難が可能であり、迅速であるメリットは大きい。就寝中のマンションの多くの住民も即避難できるように日ごろの訓練が大切だ。マンションに上層階があれば特に逃げる必要がない場合もある。
各家庭、マンションに設置となれば、夜間の１００万人の犠牲者が救われる。３２万人の命が助かる。

津波は時を選ばない。１日の半分の時間を占める昼間の津波来襲に備える。昼間の学校、工場等職場、スーパーでの対策も怠ってはならない。小学校校庭の高床式の津波避難シェルターは、下に設けた床下空間から開口部へ踏み台を使って迅速に避難ができるので、何も避難するところがない広い校庭の最強の避難施設である。開口部は、非密閉構造体なので避難後に閉じる必要もない。扉、マンホールのような頑丈なものでない。何も無くてもよいが、浮遊物が侵入してくるかもしれないので、格子戸、網戸程度でよい。落下するのを防止する程度でよい。ただし、引き潮時の水位低下が急激だと中の避難者が吸い出される可能性があるかもしれないので、内壁にアンカー１５を取り、ロープ１６を用意しておくなどの安全配慮も必要だ。小学生はシェルター下面と校庭地面との高さ差が５０ｃｍあればかがんで開口部に近づけ、すぐシェルター内に入ることができる。工場等職場、スーパーでも同様の対策でよい。このようにすれば、昼夜、２４時間、３６５日が安心して地域が暮らせる。小学生の集団悲劇が世界中を駆け巡ることもない。校長、教員も責任追及に怯える日々から解放される。経営者も社員を失うことなく、持続可能なサプライチェーンとしての役割を果たす。工場従業員の車の集中渋滞で地域住民の避難を妨げることもない。

狭い自宅の庭、敷地を減らすことには抵抗がある。そこで、その面積を減らさずに避難シェルターを設置することができれば決断しやすい。すなわち、カーポート、倉庫、などの施設はそれなりの必然性で面積を割いて設けているのに、さらに面積を割くとなるとなかなか決断できない。そこでその施設の面積を利用して、有効利用することで、庭面積を減らさない方法を考えた。シェルターを２階に立体利用することで問題が解決できる。すなわち、立体利用できる空間、その必要とする縦、横、長さの空間を下に確保して、下の空間を有効利用する高床式図５、図６、図９、図１０、図１５、図１６、図１９，図２０とする。カーポートとすると、シェルター下面の高さは２ｍ程度以上必要で、横圧による転倒モーメントが大きくなる。そのため、１階部の波圧を受ける面積を減らす工夫をする。トンネル状の筒壁構造とするか、または波流の抜けるスリット構造１０とするか、外周りに中の施設を覆う別の立体的構造を構築するか。前者の筒壁方法では、波圧は少ない。カーポートの場合、シャッターは吹っ飛び、車も抵抗なく波に乗る。カーポートの後方面も壁でなく、同じく車が抜けるシャッター方式が望ましい。スリット構造は、波圧をある程度受けるので、それ相当の構造設計を要する。あるいは、さらに飛躍して、立体的構造として既にあるカーポートをそのまま外側で包み込む柱、杭構造とすることも可能である。
庭の高床は５０ｃｍから１ｍ程度の高さであるが、カーポートと有効利用すると２ｍ以上の嵩上げを必要とする。ただし、庭の面積は減らない、まさしく有効利用、立体利用である。高床の1階基礎部をトンネル状の壁構造として車庫のシャッター方向を海に向けば波が抜け波圧を軽減できる。もともとの道路の塀の壁位置に設けても、それなりに波を避け、あるいは抜けて波圧が減少する可能性がある。シェルターが大きな波力を受けてもその下の基礎構造が縦長、幅広の余裕があるので、逆に十分な転倒抵抗が得られる。
下にマンションの集会所を設ける有効利用では、図１５、図１６、図１９、図２０のように集会所の天井壁とシェルターの底面壁を兼ねることができる。集会所の天井壁とシェルターの底面壁が一致した開口部の出入り口で、下の集会所から階段などで上りいち早く３か所の出入り口に分散して避難する。学校では、高床の空間を体育道具入れ倉庫として有効利用できる。シェルターの空間中にも掃除用具を保管して、躊躇せず放り出す。工場では、清掃具倉庫、道具倉庫として有効利用できそう、発想は無限だ。高床式は、助かる希望とともに設置場所の施設との有効利用で楽しみが広がる。

避難シェルターが破損して生存空気が抜けては大変である。ひび割れても水中で空気が抜ける可能性がある。そこで、内部空間に合わせて、壁沿いとなるような離隔を保ち、底を閉じた気密性、水密性の大袋を、底を上にして配置し、人が袋に入れば万が一の空気漏れに２重の安全となる。図３，４，５，６，９，１０，１３，１４，１５，１６，１９，２０の特注が可能なら内空壁沿いとなるポリ袋、ビニール袋、ゴム袋などが空気保持独立体１３として有効である。

地域特性として高床式避難シェルター下面より水位が下がらない場合は、空気の入れ替えがない。そこで、酸素ボンベを用意する。そのほかに、地域水位低下が１．５ｍ程度までとするとそれ以上の高さ位置に下面高さを設計する。あらかじめ空気容量を大きく設計する。あるいは、図１３に示すように適切な長さのゴムホース管１４を用意し、片端部を内部に置き、他端部をシェルターの外の側壁に沿わせて立ち上げ、天井頂点近く、もしくはそれよりやや突出した位置に突出して設置する。最初に、内部の人がホースの水を口で吸引すれば、あとは空洞ができ、すなわち空気道となり、４人で交互に吸引すれば、新鮮な空気を吸えるので命をつなげることができる。

１地上式津波等避難シェルター
２嵩上式津波等避難シェルター
３高床式津波等避難シェルター
４出入り口、開口部
５側壁
６天井壁
７下面壁，底面壁
８漂流物衝突防止壁
９嵩上げ柱
１０トンネル状の壁式基礎、またはスリット壁、柱の基礎
１１カーポート、車
１２窓ガラスの大きい集会所、天井がシェルターの下面壁と兼用
１３空気保持独立体、ポリ袋、ビニール袋、ゴム袋
１４ゴムホース管
１５アンカー
１６ロープ
１７地面、地盤面

Claims (1)

1. 自宅の庭、学校、工場、魚市場等の敷地に設置する高床式津波等避難シェルター（３）であって、1階を基礎部、２階をシェルター部とし、コンクリートを主材とする前記シェルター部と前記基礎部の一体型構造で、１階の基礎部は、津波等の波力による２階の前記シェルター部を含む全体の転倒モーメントに対して十分な底面積を有することとし、波力を筒抜けとするトンネル状の壁構造、または波力を受け流すスリット壁、柱としたスリット構造でなる構造（１０）とし、２階の前記シェルター部は、箱状の非密閉型の壁構造で、側壁（５）と天井壁（６）に開口部、窓を設けず、下面壁（７）に出入り口（４）を設け、１階の天井部から貫通する開口とし、津波等の水平方向からの波力に対して一体型構造として、前記１階の基礎部の底面積を前記２階のシェルター部の底面積より大きくしたことを特徴とする自宅の庭、学校、工場、魚市場等の敷地に設置する高床式津波等避難シェルター。

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