WO2007108051A1 - 地下構造物 - Google Patents

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WO2007108051A1
WO2007108051A1 PCT/JP2006/305243 JP2006305243W WO2007108051A1 WO 2007108051 A1 WO2007108051 A1 WO 2007108051A1 JP 2006305243 W JP2006305243 W JP 2006305243W WO 2007108051 A1 WO2007108051 A1 WO 2007108051A1
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underground structure
underground
space
peripheral wall
mortar
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PCT/JP2006/305243
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ko Muroi
Original Assignee
Ko Muroi
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Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/045Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F11/00Rescue devices or other safety devices, e.g. safety chambers or escape ways

Definitions

  • the present invention relates to an underground structure built underground, and more particularly to an underground structure capable of protecting human lives from disasters such as tsunami, flood, typhoon, tornado, wildfire and fire. Related.
  • a hierarchical structure including a roof, a floor, and a hierarchical member is supported by a plurality of pillars standing upright to the ground surface. Therefore, as the number of floors increases to the second and third floors, the weight that each pillar must support increases. For this reason, in the case of wooden buildings, in general, four or more stories are prohibited by the Building Standards Law, and reinforced concrete buildings are also subject to the minimum thickness and strength of columns. Standards are established. In the case of a building with a basement floor, the weight of the upper floor is supported by pillars based on the floor surface of the lowest layer, and the structure of the framework is the same as the structure built on the ground. .
  • Patent Document 9 JP-A-10-159388.
  • Patent Document 1 JP-A-6-346619
  • Patent Document 2 JP-A-6-346620
  • Patent Document 3 JP-A-6-346476
  • Patent Document 4 JP-A-6- ⁇ 346469
  • Patent Document 5 JP-A-6- ⁇ 346477
  • Patent Document 6 JP-A-6-346503
  • Patent Document 7 JP-A-6-346478
  • Patent Document 8 Japanese Patent Laid-Open No. 7-317086
  • Patent Document 9 Japanese Patent Laid-Open No. 10-159388
  • An object of the present invention is to provide an underground structure that can ensure a comfortable life in a living space formed in the underground structure.
  • the present invention provides a structure that forms a mortar-like space buried underground, and a predetermined height from the top of the peripheral wall of the structure.
  • the waterproof hood is formed integrally with the structure, and is disposed so as to surround the space to prevent water from entering the space formed by the structure.
  • the present invention according to claim 2 is the underground structure according to claim 1, wherein the waterproof door is provided with an entrance at a predetermined location, and the entrance is at least watertight by a waterproof door. It is possible to close it.
  • the present invention according to claim 3 is the underground structure according to claim 1 or 2, wherein the mortar-shaped peripheral wall portion formed by the structure has the same plane height.
  • the support member includes one or a plurality of layer portions formed with a predetermined space from the peripheral wall portion.
  • the sunlight taken from the space formed between the top floor layer and the mortar-shaped structure is reflected by a reflector placed near the peripheral wall of the floor structure, thereby allowing the interior of each layer to be reflected. It is characterized by the fact that it is designed for daylighting.
  • the present invention according to claim 4 is the underground structure according to claim 3, wherein the sunlight introduced into the layered portion is light from which ultraviolet rays have been removed. It is characterized by being configured as described above.
  • the present invention according to claim 5 is the substructure according to claim 3 or 4, wherein between the layer portion located on the uppermost floor and the mortar-shaped structure.
  • An opening / closing wall capable of at least water-tightly closing the space to be formed is provided.
  • the present invention according to claim 6 is the underground structure according to any one of claims 3 to 5, wherein the ceiling portion of the uppermost layer portion of the layer portions is provided.
  • a solar panel is arranged on the surface of the ground, which is characterized by supplying power to the inside.
  • the present invention according to claim 7 is the underground structure according to any one of claims:! To 6, wherein the bottom of the structure is located in the vicinity of the groundwater level. Therefore, a reservoir is provided in the lower part of the layer of the structure.
  • the present invention according to claim 8 is the underground structure according to any one of claims:! To 7, wherein the mortar-shaped peripheral wall portion formed by the structure is Steps It is characterized by the fact that the stepped part is a plant green space such as farmland for growing plants.
  • the present invention according to claim 9 is the underground structure according to claim 8, wherein the water supplied from the reservoir and used is purified by the soil of the plant green space. After that, it is stored in the reservoir again and used for circulation.
  • the underground structure according to the present invention is formed with a structure that forms a mortar-like space buried underground, and a predetermined height from the top of the peripheral wall portion of the structure. Since the waterproof lantern is formed integrally with the structure and is formed so as to surround the space to prevent water from entering the space formed by the structure. In addition, it is possible to prevent the waterproofing hood and the structure from being divided or destroyed by the inflowing water or the groundwater pressure, and to reliably prevent water from entering the space inside the structure.
  • human life can be surely protected not only from typhoons and fires but also from natural disasters such as tsunamis, floods, tornadoes, wildfires, and human disasters such as robberies, This also has the effect of ensuring a comfortable life in the living space formed in such underground structures.
  • FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of an underground structure according to the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the lower structure shown in FIG.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the lower structure shown in FIG.
  • FIG. 4 (a) to (b) are diagrams showing the planar shape of the underground structure.
  • FIG. 5 is a perspective view of a support member.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a lower structure according to another embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view showing the structure of the opening / closing wall.
  • FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of an underground structure according to the present invention
  • FIG. 2 is a plan view thereof
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view thereof.
  • the illustrated underground structure 10 generally has a predetermined height from the top of the structure 11 that forms a mortar-like space buried underground and the peripheral wall portion 11a of the structure 11. It is configured with a waterproof hood 12 formed by Waterproof lantern 12 is formed integrally with structure 11 In order to prevent water from entering the space formed inside the structure 11 from above, it is arranged so as to surround the top of the peripheral wall 1 la. . And the structure 11 and waterproof slab 12 buried in the ground are made of waterproof concrete, and this is piled into the groundwater pressure in the ground and the water flow pressure due to tsunami and flood, and the inside Is surely protected. Waterproof concrete is formed by adding inorganic, acrylic or epoxy waterproof materials to concrete. The waterproof material fills the fine gaps in the concrete, which completely stops water and prevents water from entering the structure 11.
  • the waterproofing hood 12 is provided with an entrance 14 at a predetermined location.
  • the waterproof door 14a can be completely closed in a watertight manner.
  • the doorway 14 is also formed of waterproof concrete like the structure 11 and the waterproof slab 12, and is also formed integrally with the structure 11 and the waterproof slab 12.
  • the structure 11, the waterproofing hood 12 and the entrance / exit 14 are all made of a single piece of waterproof concrete. This prevents water from entering the underground structure 10 due to groundwater pressure and tsunami and flooding. still.
  • the waterproof door 14a can be hermetically closed.
  • the illustrated underground structure 10 is radiated with its ends supported by a plurality of support members 20 provided on the mortar-shaped peripheral wall 11a formed by the structure 11 so as to have the same plane height. 1 or a plurality of layer portions Bl, B2, and B3 that are supported by the beams 18 arranged in a shape and that have a predetermined space from the peripheral wall portion 11a. That is, a radially extending beam 18 is arranged inside the structure 11, and a layer plate 19 is fixed to the beam 18, and the layer parts Bl, B2, and B3 are formed by the layer plate 19 supported by the beam 18. Each is formed.
  • the layer plate 19 is a floor surface or a ceiling surface that divides each layer.
  • a doughnut-shaped space portion 30 is formed between the layer plate 19 constituting the ceiling of the layer portion B1 located on the top floor and the mortar-shaped structure body 11, and this space portion 30 is formed by an external force. It is used as a space for taking in sunlight. Needless to say, this space 30 functions as an outside air supply unit for taking fresh outside air into the underground structure 10. As shown in FIG. 3, a plurality of reflecting mirrors 40 are arranged in the vicinity of the peripheral wall portion 11a of the structure 11 where the uppermost layer B1 is located. The sunlight that enters from the outside is reflected, so that it can be daylighted into each layer Bl, B2, B3.
  • the tilt angle of the reflecting mirror 40 is variable, and better light can be obtained by reflecting sunlight at a desired angle and introducing it into the layered parts Bl, B2, B3. It is configured as follows.
  • an ultraviolet removal filter is provided on the surface of the reflector 40, so that light that is harmful to the human body can be introduced into each layer Bl, B2, B3. It has become.
  • GL represents the ground
  • the overall size of the underground structure 10 is about 40 m in diameter and about 20 m in depth at the level of the ground GL.
  • the underground structure 10 has a three-layer structure, but of course, the size and the number of layers are not limited to this and may be one or more layers.
  • the height of each level can be the same or different. The usage and separation method at each level is arbitrary.
  • the peripheral wall portion 11a is formed by digging in a mortar shape downward from the ground GL.
  • the angle of the peripheral wall portion 11a with respect to the horizontal can be arbitrarily selected, but if this is increased, the number of layers per plane area can be increased, and conversely, if it is decreased, more sunlight is supplied to the lower layers. be able to.
  • the planar shape of the peripheral wall portion 11a may be various shapes other than the circular shape as shown in FIG. For example, as shown in FIG. 4, various shapes such as a regular dodecagon, a quadrangle, an ellipse, and an approximate water droplet shape can be selected.
  • the vertical cross-sectional shape of the peripheral wall portion 11a can be a straight inclined surface with a concrete finish, an arc shape in which the inclination becomes gentler as it gets deeper, or a stepped shape.
  • FIG. 5 is a perspective view of the support member 20 that supports the end portion of the beam 18.
  • the support member 20 has a horizontal surface 20a that supports the lower surface of the end of the beam 18 and a pair of vertical surfaces 20b and 20b that prevent the beam 18 from moving left and right and coming off the horizontal surface 20a.
  • the abutting surface 20c sandwiched between the pair of vertical surfaces 20b and 20b is configured such that the end surface of the beam 18 abuts, thereby preventing the beam 18 from moving in the longitudinal direction.
  • a vibration isolating cushion 22 is interposed on each of the horizontal surface 20a, the pair of vertical surfaces 20b, 20b, and the abutting surface 20c of the support member 20, and the end side of the beam 18 is located on each end side.
  • a plate-shaped bottom surface portion 18a, side surface portions 18b and 18b, and a top surface portion 18c are formed.
  • the support member 20 is fixed to the peripheral wall portion 11a so as to have the same plane height and at equal intervals by various methods.
  • a recess l ib for the support member 20 is provided in the peripheral wall portion 11a, and the support member 20 is fitted into the recess l ib, and both of them are used by conventionally known conventional means. Is fixed. Buildings based on conventional construction methods are erected from the ground toward the upper space, so people on the upper floor can escape if they do not come down to the first floor, which is in contact with the ground by stairs in an emergency such as a fire. Because it was not possible, a safe evacuation route could not be secured and many lives were lost. However, in the underground structure according to the present invention, it is possible to secure the upper surface of the beam 18 connected horizontally in all directions as an evacuation passage at any level, so it is safe from any place in the level part Bl, B2, B3. The ability to evacuate is possible.
  • FIG. 6 shows an underground structure 10 according to another embodiment.
  • the underground structure 10 according to the present embodiment is suspended by a steel wire 19a in which a layer plate 19 constituting each layer is a suspension means. Is configured.
  • the beam 18 constituting the ceiling of the uppermost layer B1 is fixed by the support member 20, but the layers B2 and B3 below it are suspended by steel wires 19a extending from the beam 18, respectively. It is composed of states. This also makes it possible to construct the underground structure 10.
  • the underground structure 10 configured as described above has a feature that the space for using the structure is underground, and thus is hardly affected by temperature changes on the ground. Therefore, even if the summer temperature rises due to global warming, the underground structure 10 is not affected by this, and the energy required for cooling can be reduced. Also, in the winter heating, since the underground structure 10 itself is heated by geothermal heat, the energy required for the heating can be reduced. More In addition, a solar panel 60 is arranged on the surface of the floor plate 19 of the top floor layer Bl that becomes the ground surface, and thereby power is supplied to each layer Bl, B2, B3 formed in the underground structure 10. To supply.
  • the building by the conventional construction method collapses due to a strong earthquake because the ground and the building are connected by a pillar made of forest from the ground.
  • the underground structure according to the present invention does not have any pillars that stand vertically from the ground as in the conventional construction method, and has a base 18 that supports each layer Bl, B 2 and B3. Since the support member 20 is not directly connected to the ground, the building is not shaken by the shaking of the ground when an earthquake occurs, and the damage of the earthquake can be minimized.
  • the illustrated underground structure 10 can at least water-tightly close the space 30 formed between the layer plate 19 and the peripheral wall 11a constituting the ceiling of the uppermost layer B1. It has a special opening / closing wall 50.
  • the opening / closing wall 50 is arranged in a plurality of divided states around the donut-shaped space 30, and each opening / closing wall 50 is provided with a retractable actuator 50 a, and by expanding and contracting the actuator 50 a
  • Each open / close wall 50 is opened and closed.
  • the opening / closing wall 50 is erected by the actuator 50a, and sunlight and outside air are introduced into the structure 11 for the purpose. If solar panels are installed on the surface of the open / close wall 50, the amount of power generation can be increased.
  • the opening and closing walls 50 are tilted by the actuator 50a. Block part 30 completely.
  • the waterproof door 14a can be airtightly closed.
  • the structure 11, the waterproofing door 12, and the entrance 14 are covered with lead and radiated. It is necessary to complete the sealing performance of the opening / closing wall 50 so that the function can be shut off.
  • the bottom of the structure 11 constituting the underground structure 10 is disposed at a position where the underground is dug up to the vicinity of the groundwater level, and the bottom of the layer B3 located on the lowest floor of the structure 11
  • a reservoir 70 for storing the groundwater that springs up.
  • a water storage tank (not shown) is provided in the uppermost floor B1, and groundwater is pumped from the reservoir 70 by a pump (not shown) to the water storage tank, and then sterilized and purified water is supplied to each floor Bl, B2. , B 3 is to be supplied. This makes it possible to use a large amount of water without constructing such facilities even in areas where there are no water supply facilities that require dam opening work.
  • the mortar-shaped peripheral wall portion 11a formed by the structure 11 is a stepped portion 81 formed in a stepped shape, and the stepped portion 81 is a plant green space 80 such as farmland for growing plants.
  • a plant in particular, a crop is planted on each step 81 of the peripheral wall portion 11a formed in a staircase shape and used as farmland.
  • the step 81 may contain soil, but water can be stored for hydroponics.
  • crops can be cultivated inside the underground structure 10, so it is possible to secure crops even in wasteland or areas where it is difficult to cultivate plants. In particular, it can make up for the food shortage resulting from the lack of green space due to desertification of the surface.
  • the oxygen generated by the carbon dioxide assimilation of the plant can supplement the consumed oxygen required in the underground structure 10.
  • the wastewater supplied and used from the reservoir 70 is purified by the soil of the plant green space 80 green space, and then stored in the reservoir again for circulation.
  • the lower part of each step 81 of the plant green space 80 is provided with a filtration function to purify water by spreading rough gravel or fine sand. Then, surplus water out of the water used for growing the crops planted in the plant green space 80 penetrates into the gravel and sand layers with filtration function provided in the lower part, and purification is performed by this. Is called.
  • the purified water is returned to the reservoir 70 again, so that the water can be effectively used.
  • the underground structure according to the present invention not only can safely protect human lives from disasters such as tsunami, flood, typhoon, longan, wildfire and fire, but also has a waterproof door 14a and an open / close function. By closing the wall 50, it is possible to safely protect human lives from dangerous intruders. In addition, when a fire breaks out, a building by the conventional method where the buildings are set up next to each other is fired and spread. Although it is difficult to escape, according to the underground structure according to the present invention, since the structure is carried in the ground, if the waterproof door 14a or the opening / closing wall 50 is closed, it is isolated by the underground soil layer. It can avoid fires and fires.
  • the underground structure according to the present invention has a reservoir 70 at the bottom, and the used water is purified after being purified by a stepped plant green space 80 provided on the slope of the peripheral wall 1 la. Since it is stored in the reservoir 70 and recycled, it can be constructed in areas without sewage facilities where rivers and seawater cannot be polluted by human pollution.
  • the underground structure according to the present invention is a flat surface that protects the natural surface of the building by the conventional construction method that stands up against the surface of the ground. It is possible to secure a comfortable natural environment.

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Abstract

 台風や火事だけでなく津波、洪水、竜巻、山火事等といった自然災害や強盗等の人災から人命を確実に守るこができ、しかも、快適な生活を確保することが可能な地下構造物を提供する。  地下に埋設されるすり鉢状の空間を形成する構造体11と、そして、構造体11の周壁部11aの頂部から所定の高さを有して形成される防水提12を備え、防水提12は、構造体11と一体に形成されていると共に、構造体11により形成される空間へ水が浸入するのを阻止するために空間部30を取り囲むように配置されていることを特徴とする。

Description

明 細 書
地下構造物
技術分野
[0001] 本発明は、地下に建造される地下構造物に関し、さらに詳しくは、津波、洪水、台 風、竜巻、山火事や火災等の災害から人命を保護することが可能な地下構造物に関 する。
背景技術
[0002] 従来の住宅やビル等の構造物では、屋根、床、階層部材を含む階層構造体は、地 面に垂直に立てられた複数の柱によって支えられている。従って、 2階、 3階と階層数 が増えると各柱が支えなければならない重量は増大する。そのため、木造建築物の 場合には、原則として 4階建以上の階層は建築基準法によって禁止されており、また 、鉄筋コンクリート建ての建築物も、柱の太さ、強度について詳細にその最低限の基 準が定められている。尚、地下階のある建築物の場合も、最下層の床面を基準として それより上の階層の重量を柱によって支えており、骨組みの構造としては地上に建て られた構造物と同様である。
[0003] しかし、階層数が増大するのに伴って柱の占める割合が増大することは、構造物の 有効利用面積が減少することを意味し、構造物から柱をなくすことができる無柱構造 の構造物の開発が要望されていた。また、建築物の冷暖房に要するエネルギも社会 問題となっている力 地上に建てられた建築物では四周が外気に晒らされているた め、建築物から膨大なエネルギが無駄に放出されていた。特に、近年の地球の温暖 ィ匕によって、夏場の冷房に多大なエネルギが消費され、現存の発電設備では間に合 わない事態も発生している。さらに、地上に建てられた建築物は、台風や火事等の災 害時に対する備えのために種々の設備や工夫をしなければならず、これらは、全て 地上建築物の建築コストの増大に繋がる。また、核発電施設の火災、核戦争の勃発 時に対する備えという観点からは地上建築物は全く無力に等しぐ地球オゾン層の破 壊による人類への紫外線の影響を考えると、地表面を使って人類が生活するとレ、う 発想そのものを変える必要がでてきている。 そのため、本出願人はそのような問題を解決すベぐ実質的に、屋根、床、階層部 材等の階層構造体を支える、地面に垂直に立てられた複数の柱をなくすことができる 地下構造物を提案した (特許文献:!〜 8)。
[0004] 一方、近年の度重なる大地震では、津波による犠牲者が数多く報告されていること から、安全な場所へ避難する前に一時的に迅速かつ容易に避難することができると 共に、津波が引くまでの時間の呼吸に必要な空気を確実に確保することが可能な津 波シェルタの提案がなされてレ、る(特許文献 9:特開平 10— 159388号公報)。
[0005] 特許文献 1 : :特開平 6— ■346619号公報
特許文献 2 : :特開平 6— ■346620号公報
特許文献 3 : :特開平 6— ■346476号公報
特許文献 4 : :特開平 6— ■346469号公報
特許文献 5 : :特開平 6— ■346477号公報
特許文献 6 : :特開平 6— .346503号公報
特許文献 7 : :特開平 6— .346478号公報
特許文献 8 : :特開平 7— 317086号公報
特許文献 9 : :特開平 10· — 159388号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] し力しながら、近年では台風や火事だけでなく津波、洪水、竜卷、山火事等といつ た自然災害や大気汚染、強盗等といった人災が多発する傾向にある。そのため、そ のような自然災害や人災から人命をいかにして守るかが重要な課題となっている。 そこで、先に提案した地下構造物において、台風や火事だけでなく津波、洪水、竜 卷、山火事等といった自然災害や強盗等の人災から人命を確実に守るこができ、し 力も、そのような地下構造物内に形成される居住空間において快適な生活を確保す ることが可能な地下構造物を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0007] 上記課題を解決するため請求項 1に記載の本発明は、地下に埋設されるすり鉢状 の空間を形成する構造体と、そして、構造体の周壁部の頂部から所定の高さを有し て形成される防水提を備え、防水提は、構造体と一体に形成されていると共に、構造 体により形成される空間へ水が浸入するのを阻止するために空間部を取り囲むように 配置されてレ、ることを特徴とする地下構造物を提供する。
[0008] 上記課題を解決するため請求項 2に記載の本発明は、請求項 1に記載の地下構造 物において、防水提の所定箇所に出入り口が設けられると共に、出入り口は防水扉 により少なくとも水密に閉塞可能とされていることを特徴とする。
[0009] 上記課題を解決するため請求項 3に記載の本発明は、請求項 1又は 2に記載の地 下構造物において、構造体によって形成されるすり鉢状の周壁部に同一平面高さと なるように設けられた複数の支持部材に端部を支えられた梁によって支持されると共 に、周壁部から所定の空間を有して形成される 1又は複数の階層部を備え、階層部 のうち最上階の階層部とすり鉢状の構造体との間に形成される空間部から取り入れ た日光を階構造体の周壁部近傍に配置された反射鏡によって反射させ、それによつ て各階層部内の採光を図るようにされたことを特徴とする。
[0010] 上記課題を解決するため請求項 4に記載の本発明は、請求項 3に記載の地下構造 物において、階層部内へ導入される日光は、紫外線が除去された光が導入されるよ うに構成されてレヽることを特徴とする。
[0011] 上記課題を解決するため請求項 5に記載の本発明は、請求項 3又は 4に記載の地 下構造物において、最上階に位置する階層部とすり鉢状の構造体との間に形成され る空間部を少なくとも水密に閉塞可能な開閉壁が設けられていることを特徴とする。
[0012] 上記課題を解決するため請求項 6に記載の本発明は、請求項 3〜5のいずれか 1 項に記載の地下構造物において、階層部のうち最上階の階層部の天井部を構成す る地表面にはソーラーパネルが配置され、それによつて内部に電力を供給するように されていることを特徴とする。
[0013] 上記課題を解決するため請求項 7に記載の本発明は、請求項:!〜 6のいずれか 1 項に記載の地下構造物において、構造体の底部が地下水位近傍に位置してなり、 それによつて構造体の階層部の下部に貯水池を設けたことを特徴とする。
[0014] 上記課題を解決するため請求項 8に記載の本発明は、請求項:!〜 7のいずれか 1 項に記載の地下構造物において、構造体によって形成されるすり鉢状の周壁部は段 状に形成され、段部は植物を育成する農地等のプラント緑地とされていることを特徴 とする。
[0015] 上記課題を解決するため請求項 9に記載の本発明は、請求項 8に記載の地下構造 物において、貯水池から供給されて使用された水がプラント緑地の土壌によって浄 ィ匕された後、再び貯水池に蓄えられて循環使用されるようにされていることを特徴と する。
発明の効果
[0016] 本発明に係る地下構造物によれば、地下に埋設されるすり鉢状の空間を形成する 構造体と、そして、構造体の周壁部の頂部から所定の高さを有して形成される防水 提を備え、防水提は、構造体と一体に形成されていると共に、構造体により形成され る空間へ水が浸入するのを阻止するために空間部を取り囲むように形成されている ので、押し寄せる水や地下水圧によって防水提と構造体が分断され又は破壊される のを防ぐと共に、構造体内部の空間への水の浸入を確実に防止することができるとい う効果がある。
[0017] また、本発明に係る地下構造物によれば、台風や火事だけでなく津波、洪水、竜卷 、山火事等といった自然災害や強盗等の人災から人命を確実に守るこができ、し力も 、そのような地下構造物内に形成される居住空間において快適な生活を確保するこ とができるという効果がある。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]本発明に係る地下構造物の一実施形態の斜視図である。
[図 2]図 1に示す下構造物の平面図である。
[図 3]図 1に示す下構造物の縦断面図である。
[図 4] (a)〜(b)は地下構造物の平面形状を示す図である。
[図 5]支持部材の斜視図である。
[図 6]他の実施形態の下構造物の縦断面図である。
[図 7]開閉壁の構造を示す平面図である。
符号の説明
[0019] 10 地下構造物 11 構造体
11a 周壁部
12 防水提
14 出入り口
14a 防水扉
18 梁
18a 底面部
18b 側面部
18c 頂面部
19 階層プレート
20 支持部材
30 空間部
32 階段室
40 反射鏡
50 開閉壁
50a ァクチユエータ
60 ソーラーパネノレ
70 貯水池
80 プラント緑地
81 段部
GL 地面
発明を実施するための最良の形態
[0020] 以下、本発明に係る地下構造物の好ましい一実施形態について図面を参照しつ つ以下詳細に説明する。図 1は本発明に係る地下構造物の一実施形態の斜視図、 図 2はその平面図、図 3はその縦断面図である。
[0021] 図示された地下構造物 10は、概略として、地下に埋設されるすり鉢状の空間を形 成する構造体 11と、構造体 11の周壁部 11aの頂部から所定の高さを有して形成さ れる防水提 12を備えて構成されている。防水提 12は構造体 11と一体に形成されて おり、また、構造体 11の内部に形成される空間へ上方から水が浸入するのを阻止す るために周壁部 1 laの頂部をぐるりと一周して取り囲むようにして配置されてレ、る。そ して、地中に埋設される構造体 11及び防水提 12は、防水コンクリートによって形成さ れており、これによつて地中の地下水圧及び津波や洪水による水流圧に杭してその 内部が確実に保護されるようになっている。防水コンクリートはコンクリートに無機系 或いはアクリル系やエポキシ系の防水材を加えることによって形成されている。防水 材によりコンクリートに生じる細かい隙間が埋められ、それによつて止水が完全に行わ れ、構造体 11内部への水の浸入が阻止されてレ、る。
[0022] 防水提 12には、所定箇所に出入り口(エントランス) 14が設けられており、出入り口
14は防水扉 14aによりって水密に完全に閉塞することができるようになつている。出 入り口 14も、構造体 11及び防水提 12と同様に、防水コンクリートによって形成されて おり、やはり構造体 11及び防水提 12と一体に形成されている。つまり、構造体 11と 防水提 12及び出入り口 14は全て防水コンクリートによって一体構造とされている。こ れにより、地下水圧及び津波や洪水等による地下構造物 10内への水の浸入が防止 される。尚。防水扉 14aは気密に閉塞可能とすることもできる。
[0023] 図示された地下構造物 10は、構造体 11によって形成されるすり鉢状の周壁部 11a に同一平面高さとなるように設けられた複数の支持部材 20にその端部を支えられ放 射状に配置された梁 18によって支持されると共に、周壁部 11aから所定の空間を有 して形成される 1又は複数の階層部 Bl、 B2、 B3を備えている。すなわち、構造体 11 内部には放射状に延びた梁 18が配置されており、この梁 18には階層プレート 19が 固定され、梁 18に支えられた階層プレート 19によって階層部 Bl、 B2、 B3がそれぞ れ形成されている。この階層プレート 19は各階層を分ける床面或いは天井面となる。
[0024] 最上階に位置する階層部 B1の天井を構成する階層プレート 19とすり鉢状の構造 体 11との間にはドーナッツ状の空間部 30が形成されており、この空間部 30は外部 力 の日光を取り入れて採光するための空間として利用されている。もちろんこの空 間部 30は地下構造物 10内に新鮮な外気を取り入れる外気供給部として機能するの はいうまでもない。そして、図 3に示すように、最上階の階層部 B1が位置する構造体 11の周壁部 11a近傍には反射鏡 40が複数配置されており、この反射鏡 40によって 外部から射し込む日光を反射させ、それによつて各階層部 Bl、 B2、 B3内への採光 が図られるようになつている。ここで、図示されたように、反射鏡 40はその傾斜角度が 可変とされおり、 日光を所望の角度で反射させて階層部 Bl、 B2、 B3内へ導入する ことによってよりよい採光が得られるように構成されている。また、反射鏡 40の表面に は紫外線除去フィルタが配設されており、これによつて各階層部 Bl、 B2、 B3内には 人体に有害な紫外線をカットした光を導入することができるようになつている。
[0025] ここで、各図において、 GLは地面を表しており、地下構造物 10の全体的大きさは、 地面 GLのレベルで直径約 40m、深さが約 20mである。図示された実施例では、地 下構造物 10は 3層構造を有しているが、もちろん、大きさや階層数はこれに限られる ものではなく 1層以上何層でも良い。また、各階層の高さは等しくとも、あるいは、異な るようにすることもできる。各階層における使用の仕方及び区切りの仕方は任意であ る。
[0026] 図 3に最も良く図示されているように、周壁部 11aは、地面 GLから下方にすり鉢状 に堀下げることによって形成されている。周壁部 11aの水平に対する角度は、任意に 選定し得るが、これを大きくすると、平面広さ当りの階層数を多くすることができ、逆に 小さくすると多くの太陽光を下の階層に供給することができる。周壁部 11aの平面形 状は、図 2に示されているような円形の他、種々の形状とすることができる。例えば図 4に示すように、平面形状が円形に近い正 12角形や四角形、楕円形及び概略水滴 形状等種々の形状を選択可能である。また、周壁部 11aの垂直断面形状も、コンクリ ート打放し仕上げとした直線的な傾斜面の他、深くなるほど傾斜が緩くなる円弧状と したり、階段状にすることももちろん可能である。
[0027] 図 5に示すのは、梁 18の端部を支える支持部材 20の斜視図である。支持部材 20 は、梁 18の端部下面を支える水平面 20aと梁 18が左右に移動して水平面 20aから 外れるのを防止する一対の垂直面 20b、 20bとを有してレ、る。一対の垂直面 20b、 20 bに挟まれた突当面 20cは、梁 18の端面が当接するようになっており、これにより、梁 18が長手方向に移動するのを阻止している。図示された好ましい実施形態において は、支持部材 20の水平面 20a、一対の垂直面 20b、 20b及び突当面 20cにはそれ ぞれ免振クッション 22が介在されており、梁 18の端部側は各免振クッション 22と接す るような板状の底面部 18a、側面部 18b、 18b、頂面部 18cを備えて形成されている。 これにより、地震時における階層部 Bl、 B2、 B3の保護が図られている。尚、支持部 材 20は種々の方法により、周壁部 11aに同一平面高さとなるように且つ等間隔となる ように固定される。図示された好ましい実施形態では、周壁部 11aに、支持部材 20の ための凹所 l ibを設けておき、この凹所 l ibに支持部材 20を嵌合し、従来周知の慣 用手段によって両者を固定している。従来の工法による建築物は地面から上部空間 に向かって立設されていたので上層階にいる人々は火災発生等の非常時には階段 等により地面と連絡している 1階まで降りてこなければ避難ができなかったため安全 な避難経路が確保できずに多くの人命が失われてきた。しかし、本発明に係る地下 構造物ではどの階層でも水平に八方接続している梁 18の上面を避難通路として確 保することができるので階層部 Bl、 B2、 B3内のいずれの場所からでも安全に避難 すること力 Sできる。
[0028] 階層部 Bl、 B2、 B3とすり鉢状の構造体 11との間に形成された空間部 30には階段 室 32が設けられており階層部 Bl、 B2、 B3から他の階層部へはこの階段室 32に設 けられた階段によって自由に移動することができるようになつている。尚、階層部 Bl、 B2、 B3の中央部に補助的に図示しないエレベータ施設を設けこのエレベータ施設 の周囲に階層部 Bl、 B2、 B3を補助的に支えることができる柱を設置することもでき る。尚、図 6に示すのは他の実施形態の地下構造物 10であり、本実施形態における 地下構造物 10は各階層を構成する階層プレート 19が吊下げ手段である鋼ワイヤ 19 aによって吊り下げられて構成されている。すなわち、最上階の階層部 B1の天井を構 成する梁 18は支持部材 20によって固定されているがそれよりの下の階層部 B2、 B3 は梁 18から伸びる鋼ワイヤ 19aによってそれぞれ吊り下げられた状態で構成されて いる。これによつても地下構造物 10を構築することができる。
[0029] このようにして構成された地下構造物 10は、構造物の利用空間が地下にあるため、 地上の温度変化に影響されにくい特徴を有している。従って、地球の温暖化によつ て夏場の気温が上昇しても、地下構造物 10はそれには影響されず、冷房に要する エネルギを減少させることができる。また、冬場の暖房も、地熱によって地下構造物 1 0自体が暖められているため、暖房に要するエネルギも減少させることができる。さら に、地表面となる最上階の階層部 Blの階層プレート 19の表面にはソーラーパネル 6 0が配置され、それによつて地下構造物 10内に形成される各階層部 Bl、 B2、 B3に 電力を供給するようになっている。これにより、原子力、火力、水力等のリスクを伴う配 電設備のない地域でもそのような設備を設けることなく電力を使用することが可能とな る。また、地表面はその一部を運動場、公園、駐車場等として利用することもできる。 尚、この地下構造物 10は周囲の音から実質的に隔離されるため、病院、図書館、学 校等の公共建築物にも最適である。
[0030] ここで、強大な地震で従来の工法による建築物が倒壊するのは、地面と建築を地 中から林立させた柱で緊結してレ、るためである。本発明に係る地下構造物は従来の 建築工法のように地面から垂直に林立する柱を一本も存在させず、各階層部 Bl、 B 2、 B3を支える梁 18を免震支持構造を有する支持部材 20により地面と直接緊結接 続させていないため地震発生時の地面の揺れで建築物が揺れることがなく地震の被 害を最小限に留めることができる。
[0031] 次に、図示された地下構造物 10は、最上部の階層部 B1の天井部を構成する階層 プレート 19と周壁部 11aとの間に形成された空間部 30を少なくとも水密に閉塞可能 な開閉壁 50を備えている。この開閉壁 50は、ドーナッツ状の空間部 30の周囲に複 数に分割された状態で配置され、各開閉壁 50には伸縮自在のァクチユエータ 50aが 取り付けられておりこのァクチユエータ 50aを伸縮させることによって開閉壁 50をそれ ぞれ開閉させるようになつている。本実施形態においては、通常時、ァクチユエータ 5 0aにより開閉壁 50を起立させた状態とし、構造体 11の内部に日光及び外気を導入 してレ、る。開閉壁 50の表面にもソーラーパネルを設置すれば発電量を増やすことも できる。一方、非常時の場合、例えば、台風、津波、洪水、竜卷、山火事等といった 自然災害や強盗や放射能汚染等が発生した場合には、ァクチユエータ 50aにより開 閉壁 50を傾倒させて空間部 30を完全に遮蔽する。この結果、地下構造物 10内の安 全が確保される。また、尚、防水扉 14aは気密に閉塞可能とすることもできが、地下構 造物 10を核シェルタとして使用する場合には、構造体 11と防水提 12及び出入り口 1 4を鉛で覆うと共に放射能を遮断可能となるように開閉壁 50のシール性を完全なもの とする必要がある。 [0032] 次に、地下構造物 10を構成する構造体 11の底部は地中を地下水位近傍まで掘下 げた位置に配置されており、構造体 11の最下階に位置する階層部 B3の下部には湧 出する地下水を貯留する貯水池 70が設けられている。そして、最上階の階層部 B1 には図示しない貯水タンクが設けられており、貯水池 70から図示しないポンプによつ て地下水を貯水タンクに汲み上げ、そこから殺菌浄化した水を各階層部 Bl、 B2、 B 3内へ供給するようになっている。これにより、ダム開工事等を必要とする上水道施設 のない地域であってもそのような施設を建設することなく大量に水を使用することが 可能となる。
[0033] また、構造体 11によって形成されるすり鉢状の周壁部 11aは段状に形成された段 部 81とされ、段部 81は植物を育成する農地等のプラント緑地 80とされている。図示 されたように、階段状に形成された周壁部 11aの各段部 81に植物、特に農作物を植 えて農地として使用する。この場合、段部 81には土壌を入れてもよいが、水を蓄えて 水耕栽培を行うこともできる。これにより地下構造物 10内部で農作物を育成すること ができるので荒地や植物の育成が困難な地域においても農作物を確保することがで きる。特に、地表の砂漠化による緑地不足をから起こる食料不足を補うことができる。 また、植物の炭酸同化によって発生する酸素により地下構造物 10内で必要とする消 費酸素を補うこともできる。
[0034] さらに、貯水池 70から供給されて使用された排水をプラント緑地 80緑地の土壌に よって浄化された後、再び貯水池に蓄えられて循環使用されるようになっている。プ ラント緑地 80の各段部 81の下部には荒い砂利や細かい砂等を敷き詰めことにより水 を浄化する濾過機能を持たせておく。そして、プラント緑地 80に植えられた農作物の 育成に使用された水のうち余剰の水が下部に設けられた濾過機能を有する砂利や 砂等の層に浸透して行きこれによつて浄化が行われる。浄化された水は再び貯水池 70に戻されるようになつており、水の有効利用が図られている。
[0035] 以上のように、本発明に係る地下構造物は、津波、洪水、台風、竜卷、山火事や火 災等の災害から安全に人命を守ることができるだけでなく防水扉 14aや開閉壁 50を 閉じることによって危険な侵入者からも安全に人命を守ることができる。また、建物が 隣り合わせで林立する従来の工法による建築物は火災が発生すると、類焼、延焼を 免れる事は難しいが、本発明に係る地下構造物によれば構造体が地中に坦設され ているので防水扉 14aや開閉壁 50を閉めれば、地中土層で隔離されているので、類 焼、延焼を免れることができる。
また、本発明に係る地下構造物は、底部に貯水池 70を有しており、しかも使用され た水は周壁部 1 laの斜面に設けられた階段状のプラント緑地 80で浄化された後、再 び貯水池 70に蓄えられて再循環使用されるので河川や海水を人為的な公害で汚染 することがなぐ下水設備のない地域にも建築することができる。また、本発明に係る 地下構造物は、地表に乱立して聳え立つ従来の工法による建築ではなぐ地表は自 然を守った平面のままなので、 日照権争レ、もビル風も起きなレ、快適な自然環境を確 保すること力 Sできる。

Claims

請求の範囲
[1] 地下に埋設されるすり鉢状の空間を形成する構造体と、そして、
前記構造体の周壁部の頂部から所定の高さを有して形成される防水提を備え、 前記防水提は、前記構造体と一体に形成されていると共に、前記構造体により形 成される空間へ水が浸入するのを阻止するために前記空間部を取り囲むように配置 されてレ、ることを特徴とする地下構造物。
[2] 請求項 1に記載の地下構造物において、
前記防水提の所定箇所に出入り口が設けられると共に、当該出入り口は防水扉に より少なくとも水密に閉塞可能とされていることを特徴とする地下構造物。
[3] 請求項 1又は 2に記載の地下構造物において、
前記構造体によって形成されるすり鉢状の周壁部に同一平面高さとなるように設け られた複数の支持部材に端部を支えられた梁によって支持されると共に、前記周壁 部から所定の空間を有して形成される 1又は複数の階層部を備え、
前記階層部のうち最上階の階層部とすり鉢状の構造体との間に形成される空間部 から取り入れた日光を前記構造体の周壁部近傍に配置された反射鏡によって反射さ せ、それによつて各階層部内の採光を図るようにされたことを特徴とする地下構造物
[4] 請求項 3に記載の地下構造物において、
前記階層部内へ導入される日光は、紫外線が除去された光が導入されるように構 成されてレヽることを特徴とする地下構造物。
[5] 請求項 3又は 4に記載の地下構造物において、
最上階に位置する前記階層部とすり鉢状の構造体との間に形成される空間部を少 なくとも水密に閉塞可能な開閉壁が設けられていることを特徴とする地下構造物。
[6] 請求項 3〜5のいずれか 1項に記載の地下構造物において、
前記階層部のうち最上階の階層部の天井部を構成する地表面にはソーラーパネ ルが配置され、それによつて内部に電力を供給するようにされていることを特徴とする 地下構造物。
[7] 請求項 1〜6のいずれ力 1項に記載の地下構造物において、 前記構造体の底部が地下水位近傍に位置してなり、それによつて前記構造体の階 層部の下部に貯水池を設けたことを特徴とする地下構造物。
[8] 請求項 1〜7のいずれ力 1項に記載の地下構造物において、
前記構造体によって形成されるすり鉢状の周壁部は段状に形成され、当該段部は 植物を育成する農地等のプラント緑地とされていることを特徴とする地下構造物。
[9] 請求項 8に記載の地下構造物において、
前記貯水池から供給されて使用された水が前記プラント緑地の土壌によって浄化さ れた後、再び前記貯水池に蓄えられて循環使用されるようにされていることを特徴と する地下構造物。
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