特許 5701937 津波避難タワー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5701937

(24)【登録日】2015年2月27日

(45)【発行日】2015年4月15日

(54)【発明の名称】津波避難タワー

(51)【国際特許分類】

   E04H 9/14 20060101AFI20150326BHJP

【ＦＩ】

   E04H9/14 Z

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2013-127120(P2013-127120)

(22)【出願日】2013年6月18日

(65)【公開番号】特開2015-1131(P2015-1131A)

(43)【公開日】2015年1月5日

【審査請求日】2013年7月8日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ［掲載年月日］ 平成２４年１２月２０日 ［掲載アドレス］ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎ−ｓｈａｒｙｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｂｕｓｉｎｅｓｓ／ｔｅｋｋｏ／ｆｌｏｏｄｇａｔｅ／ｔｕｎａｍｉ＿ｔｏｗｅｒ．ｈｔｍ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004617

【氏名又は名称】日本車輌製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】本間 大介

【審査官】 土屋 真理子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２５５２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２３９４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０７０８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４６７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１８００５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２２４５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１２２４２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｈ ９／１４

Ｅ０４Ｈ １２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基礎によって立設された複数の支柱と、前記複数の支柱に支持され所定の高さに設けられた避難デッキと、地上と前記避難デッキとの間を昇降するための階段とを有する津波避難タワーにおいて、
前記避難デッキは、
長辺と短辺からなる長方形の床面に対して、角部の位置と長辺の所定位置とに前記支柱が配置され、前記支柱同士が上フレームと下フレームとによって周状に連結され、
長辺側の前記上フレーム及び下フレームが第１、第２上弦材及び第１、第２下弦材となり、
短辺側の前記上フレーム及び下フレームが第１、第２上大梁材及び第１、第２下大梁材となり、
前記長辺の所定位置に配置された前記支柱同士の間に、第３上大梁材と第３下大梁材は設けられ、
前記上大梁材同士の間に、複数の上小梁材が平行に設けられ、且つ前記下大梁材同士の間に、複数の下小梁材が平行に設けられ、
複数の斜材によって、前記第１上弦材及び前記第１下弦材が連結され、且つ前記第２上弦材及び前記第２下弦材が連結されたトラス構造であり、
前記斜材の節点位置で、両長辺側の前記第１、第２上弦材が前記上小梁材によって連結され、且つ両長辺側の前記第１、第２下弦材が前記下小梁材によって連結され、
前記下大梁材に床受けを介して、前記下小梁材上に前記床面が構成されたものであることを特徴とする津波避難タワー。

【請求項2】

請求項１に記載する津波避難タワーにおいて、
前記床面の角部の位置に配置された短辺側の２本の支柱同士に連結されて前記階段が設けられたものであることを特徴とする津波避難タワー。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載する津波避難タワーにおいて、
前記長辺側に並んだ支柱同士の間隔が１０ｍ超であることを特徴とする津波避難タワー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、海抜の低い土地にあって津波から避難するために建てられる施設であり、特に、支柱が破損した際の安全が保たれるようにした津波避難タワーに関する。

【背景技術】

【0002】

巨大な地震により発生する大津波に対しては、一刻も早く高台に避難することが重要である。しかし、高台までの距離が遠ければ、津波の到達時間までに避難しきれないこともあり得る。そのような場合には、近くの高層建造物に避難することが考えられるが、場所によっては適当な高さの建物が存在しないこともあり、津波に対する避難場所を失いかねない。そこで、海抜が低くて適当な建物などがないような地域には、緊急避難を行うことが可能な施設の設置が求められている。下記特許文献１，２には、そうした施設の一例が示されている。

【0003】

図５は、下記特許文献１に記載された津波避難タワーを示した図である。この津波避難タワー１００は、地中に複数本の支持杭１０１が打ち込まれ、その支持杭１０１に対して支柱１０２が溶接によって一体に形成されている。支柱１０２は、その下端部が受け部材を兼ねた連結部材によって連結され、上端部には梁部材１０３が架け渡され、避難部１１０が構成されている。避難部１１０は、屋根、床、壁が面梁パネル１１５により構成されている。その面梁パネル１１５は、２枚の波板が３枚の平板パネルによって重ねられたものである。そして、津波避難タワー１００は、長方形をした避難部１１０の長手方向が海岸線に対して直角になるように配置され、その長手方向端部には補強のためのワイヤ１２０が連結されている。なお、避難部１１０と地上との間には、不図示の階段が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平９−１８４３２３号公報

【特許文献2】特開２００７−２３９４５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、内陸へと押し寄せる津波は、破壊した建物や自動車などを押し流してくるため、津波避難タワー１００の支柱１０２には、津波だけではなく、そうした漂流物が衝突することになる。前記特許文献１の津波避難タワー１００は、長手方向が海岸線に対して直角になっているが、これは漂流物との衝突の確率を低くするためと考えられる。しかし、勢い良く当たってしまう漂流物によって支柱１０２の破損が回避できる訳ではない。そこで、ワイヤ１２０が連結されているが、それでも十分とは考えられない。また、設置箇所によっては、必ずしも津波避難タワー１００の長手方向を、海岸線に対して直角に建設することができる訳でもない。

【0006】

そこで他の従来例では、漂流物の衝突によって支柱が破損しないように、鋼管杭からなる支柱の周囲を円錐状のコンクリートで固めるものがある。また、前記特許文献２には、漂流物が支柱に直接衝突しないように、支柱の手前にガードレールや丸パイプ、鋼管矢板などの防護手段を設けたものが開示されている。しかし、支柱をコンクリートで固めたり、支柱の前に防護手段を設けることは、それぞれにおいて支柱保護の効果を発揮するものの、施工が大がかりになり、その分コストもかかってしまう。その一方で、コンクリートによって支柱の強度を高めたり、支柱に防護手段を設けたとしても、支柱の破損防止が保証されるわけではない。

【0007】

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、支柱が破損した際の安全が保たれる津波避難タワー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】

【0008】

本発明の津波避難タワーは、基礎によって立設された複数の支柱と、前記複数の支柱に支持され所定の高さに設けられた避難デッキと、地上と前記避難デッキとの間を昇降するための階段とを有するものであり、前記避難デッキは、長辺と短辺からなる長方形の床面に対して、角部の位置と長辺の所定位置とに前記支柱が配置され、前記支柱同士が上フレームと下フレームとによって周状に連結され、長辺側の前記上フレーム及び下フレームが第１、第２上弦材及び第１、第２下弦材となり、短辺側の前記上フレーム及び下フレームが第１、第２上大梁材及び第１、第２下大梁材となり、前記長辺の所定位置に配置された前記支柱同士の間に、第３上大梁材と第３下大梁材は設けられ、前記上大梁材同士の間に、複数の上小梁材が平行に設けられ、且つ前記下大梁材同士の間に、複数の下小梁材が平行に設けられ、複数の斜材によって、前記第１上弦材及び前記第１下弦材が連結され、且つ前記第２上弦材及び前記第２下弦材が連結されたトラス構造であり、前記斜材の節点位置で、両長辺側の前記第１、第２上弦材が前記上小梁材によって連結され、且つ両長辺側の前記第１、第２下弦材が前記下小梁材によって連結され、前記下大梁材に床受けを介して、前記下小梁材上に前記床面が構成されたものであることを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係る津波避難タワーは、前記床面の角部の位置に配置された短辺側の２本の支柱同士に連結されて前記階段が設けられたものであることが好ましい。
また、本発明に係る津波避難タワーは、前記長辺側に並んだ支柱同士の間隔が１０ｍ超であることが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

よって、本発明の津波避難タワーによれば、長辺側の側面がトラス構造であることによって避難デッキの剛性を高めることができ、それにより長辺側に並んだ支柱の間隔を広くとることができる。そして、支柱の間隔が広ければ、漂流物の滞留による支柱の破損が生じにくくなる。また、トラス構造の避難デッキが高剛性であるため、床面の大きな撓み変形を抑えることができ、支柱が破損した際の安全が保たれる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】津波避難タワーの実施形態を示した斜視図である。

【図2】津波避難タワーの実施形態を示した長辺側の側面図である。

【図3】避難デッキの長辺側側面の一部を示した図である。

【図4】避難デッキの短辺側側面を示した図である。

【図5】従来の津波避難タワーを示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、本発明に係る津波避難タワーについて、その実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、津波避難タワーの実施形態を示した斜視図である。この津波避難タワー１は、床面が略長方形の避難デッキ２を有し、その避難デッキ２の床面高さは、例えば６〜１２ｍ程に設定可能である。避難デッキ２の床面は、短辺６ｍ、長辺３０ｍによる床面積１８０ｍ^２の広さがあり、予定の避難人数は３６０人である。そうした避難デッキ２を支える支柱３は、長方形の角部に位置する４本と、長辺側の中央に位置する２本の合計６本である。

【0013】

ところで、前記従来例は、長手方向が海岸線に対して直角に配置されるようにしたものであるが、本実施形態の津波避難タワー１は、長辺側が海岸線に対して向かい合うように配置される。これにより、津波の進行方向に対して長辺側に並んだ３本の支柱３が海岸線から等距離に配置され、隣り合う支柱３同士は１０ｍ超の広い間隔をとることができる。

【0014】

そして、この津波避難タワー１の長手方向両端部には、短辺側に沿って階段５が形成されている。両側にある階段５は、短辺側に位置する各々２本の支柱３を連結するようにして構成されている。しかも、地上から避難デッキ２まで階段５が形成されているが、特に向きを交互に変えた４つの階段部５１があり、３つの踊り場部５２を介して２本の支柱３同士が連結されている。

【0015】

ここで図２は、津波避難タワー１を海側から見た長辺側の側面図であり、地中の基礎部分を含めて示している。この支柱３は、例えば直径７００ｍｍ程度の円形の鋼管であり、その下端部には、複数の頭付きスタッド１１が放射状に飛び出すようにして取り付けられている。こうした支柱３は、基礎部分に対して固定され、一体になって垂直に立設されている。基礎部分は、地中に基礎杭１２が打ち込まれ、その基礎杭１２に対してコンクリート打ちしたフーチング１３が設けられている。そして、支柱３は、凸形状のフーチング１３に対して、内部に設けられた不図示のアンカー鉄筋によりフーチング１３と一体になっている。

【0016】

津波避難タワー１は、こうして立設された６本の支柱３の上方に避難デッキ２が設けられている。避難デッキ２は、床面が略長方形をなし、その外周に沿って、隣り合う支柱３同士を連結するようにした上フレーム２１と下フレーム２２とが設けられている。特に、上フレーム２１が屋根面を構成し、下フレーム２２が避難フロアを構成するものである。そして、こうした上フレーム２１と下フレーム２２は、いずれもＨ形鋼によって構成されている。

【0017】

ここで、図３は、そうした避難デッキ２の長辺側側面の一部を示した図である。避難デッキ２は、その長辺側の両方の側面がトラス構造になっている。つまり、上フレーム２１と下フレーム２２のうち、長辺側に位置するものが、それぞれ上弦材２１Ａと下弦材２２Ａとなり、複数の斜材２３が、その上弦材２１Ａと下弦材２２Ａとに連結され、平行弦トラスが構成されている。上弦材２１Ａ及び下弦材２２Ａは、Ｈ形鋼のフレーム部材によって構成されている。支柱３に対しては、短尺のフレーム部材２１１，２２１が溶接によって接合され、それに対して、長尺のフレーム部材２１２，２２２が添接板３１を介してボルトとナットによって締結されている。特に長辺側の支柱３同士の間は、２本のフレーム部材２１２又は２２２が、添接板３１を介してボルトとナットによって締結されている。

【0018】

そして、こうした上弦材２１Ａには、複数の接合プレート２５が下向きに溶接され、下弦材２２Ａには複数の接合プレート２６が上向きに溶接されている。接合プレート２５，２６は、トラス構造の節点部分を構成するものであり、複数の斜材２３は、長手方向に傾きを交互に変えて、両端が接合プレート２５，２６に連結されている。斜材２３は、円形の鋼管であり、両端部には継手プレート２７が溶接によって一体に形成され、接合プレート２５，２６に対して、両端の継手プレート２７がそれぞれ重ね合わされ、ボルトとナットによって締結されている。

【0019】

次に、図４は、避難デッキ２の短辺側側面を示した図である。なお、図４では、柵２９の記載を省略している。この短辺側には、上フレーム２１や下フレーム２２の一部をなす、上大梁材２１Ｂと下大梁材２２Ｂが設けられている。上大梁材２１Ｂと下大梁材２２ＢもＨ形鋼のフレーム部材によって構成されている。支柱３には、短尺のフレーム部材２１３，２２３が溶接によって接合され、それに長尺のフレーム部材２１４，２２４が添接板３２を介してボルトとナットによって締結されている。なお、上大梁材２１Ｂと下大梁材２２Ｂは、長辺側の中央に位置する支柱３同士の間にも同じように設けられている。

【0020】

そして、避難デッキ２の屋根面には、長手方向に配置された上大梁材２１Ｂの間に、複数の上小梁材３５が平行に並べられ、それぞれ両端が接合プレート２５の位置に合わせて上弦材２１Ａに接合されている。更に、棒状のクロス材３６も上弦材２１Ａに連結されている。なお、こうした避難デッキ２の屋根面は、上小梁材３５やクロス材３６だけではなく、不図示の太陽光プレートを上に配置し、津波避難タワー１に設けられる照明灯などの電源とするようにしてもよい。

【0021】

また、避難デッキ２の床面には、長手方向に配置された下大梁材２２Ｂの間に、複数の下小梁材３７が平行に並べられている。下小梁材３７は、接合プレート２６の位置と、その中間位置に設けられ、それぞれの両端が下弦材２２Ａに接合されている。更に、棒状のクロス材３８も下弦材２２Ａに連結されている。そして、下大梁材２２Ｂには床受けを介して、下小梁材３７には直接、床プレート２８が載せられている。また、避難デッキ２には、床プレート２８から所定高さの柵２９が、略長方形をした床面を囲むようにして周状に形成されている。

【0022】

そこで、こうした本実施形態の津波避難タワー１が設置されることにより、地震によって津波が発生したような場合には、高台などに避難できない人が階段５から避難デッキ２へ上がることによって、津波から避難することができる。また、津波避難タワー１は、長辺側の側面がトラス構造であることによって避難デッキ２の剛性を高めることができるため、支柱３の間隔を広くとることができる。そして、本実施形態では、支柱３の数が合計で６本と少なく、その間隔も１０ｍ超である。そのため、避難デッキ２の下の空間が広く、出入りがし易いため、通常時には駐車場などとしての使用が可能である。

【0023】

更に、津波避難タワー１は、支柱３同士の間隔が広いため、津波による漂流物が引っかかり難く、滞留を起こし難くなっている。つまり、滞留が生じてしまうと、それによって津波の抵抗が大きくなり、更なる漂流物の衝突などによって支柱３が破損するなどの問題があるが、本実施形態では、そうした支柱３の破損を生じにくくしている。そして、長手方向両端にある各２本の支柱３同士が階段５によって連結されているため、その強度が高められている。また、仮に支柱３が１本破損し、その支柱３が十分に荷重を支えられない状態になったとしても、トラス構造の避難デッキ２が高剛性であるため、床面の大きな撓み変形を抑えることができ、支柱３が破損した際の安全が保たれる。この場合、いずれの位置の支柱３であっても安全が保たれ得るように設計されている。

【0024】

以上、本発明に係る津波避難タワーについて実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、階段５を長手方向の両側２箇所に設けているが、避難する人の通路を確保するほか、更に強度を増すため、中央に位置する２本の支柱３同士を連結する階段を設けるようにしてもよい。
また、斜材２３には円形の鋼管ではなく、角形の鋼管を使用するようにしてもよい。
また、床プレート２８は、下小梁材３７に対して直接載せられているが、下大梁材２２Ｂと同様に床受けを介して載せるようにしてもよい。
また、柱の間隔が広いほどに漂流物が滞留する可能性は減じられ、あるいは柱を省略する事で、漂流物と柱が衝突する事を防ぐことが出来る。すなわち、柱の間隔を例えば、３０ｍ以上としたり、あるいは中央の柱を省略した構造とする事で、漂流物に対してより安全な津波避難タワーとする事が出来る。

【符号の説明】

【0025】

１ 津波避難タワー
２ 避難デッキ
３ 支柱
５ 階段
２１ 上フレーム
２２ 下フレーム
２１Ａ 上弦材
２２Ａ 下弦材
２１Ｂ 上大梁材
２２Ｂ 下大梁材
２３ 斜材
３５ 上小梁材
３７ 下小梁材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】