(57)【要約】【課題】津波や洪水等の水害時、建築物や工作物が水流を受けて倒壊することがある。【解決手段】建築物や工作物の壁等を、水害により発生が予想される水流の方向に上がっていく案内を含む対偶や端部を開放した形状とした要素を含む対偶が成すファスナーにより支持する構造とすることで、水害による浸水時に、当該壁等を開放し、当該水流を受け流すことができるようになり、当該建築物や工作物の倒壊の危険性を低減することができる。また、当該壁等の部分を開放することで、遭難者が、浸水した当該建築物や工作物内で行き場を無くして窒息する危険性を低減することができる。【選択図】図１Ａ
2020066930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建造物の部分である壁状体を、ファスナーにより、当該建造物に接合させ、通常時は、当該壁状体を安定した状態で当該建造物より支持し、水害による浸水時は、当該壁状体を開放する支持構造であり、
当該支持構造に含まれるファスナーのうち、少なくとも１のファスナーは、当該ファスナーを成す対偶の要素が傾斜案内を含み、
当該支持構造に含まれるファスナーのうち、少なくとも１のファスナーは、通常時、当該壁状体に作用する重力により、当該ファスナーを成す対偶の要素の、一方が、他方に対して相対的に移動可能な範囲の、端部、または、隅角部に、係止され、
かつ、
当該支持構造は、
開放ファスナーから成る、
または、
開放ファスナーと閉鎖ファスナーとから成り、当該閉鎖ファスナーは全て略同一直線上に配置される、
支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載の支持構造は、当該壁状体の見付形状が矩形であり、当該壁状体の上下辺に沿いファスナーを配置する、支持構造。
【請求項３】
前記請求項１から２までのいずれかに記載の支持構造は、拘止部材により、ファスナーの対偶を成す要素同士の相対的な移動を制限することができる、ロック機構を具備し、当該ロック機構は、
ソレノイドもしくはモーターにより、当該拘止部材を変形もしくは移動させ、ロック状態とロック解除状態を切り替えることが可能なロック機構、
または、
通常時は、ばねもしくは重力により、拘止部材の位置を保持し、ロック状態を維持し、水害による浸水時は、浮力や水流の動圧による荷重を受け、当該拘止部材を変形もしくは移動させ、ロック解除状態に切り替えることが可能なロック機構である、
支持構造。
【請求項４】
前記請求項３に記載の支持構造は、当該壁状体の略下端に配置されたファスナーが鉛直案内を含み、鉛直案内を含むファスナーに、当該ロック機構を具備する支持構造。
【請求項５】
前記請求項１から３までのいずれかに記載の支持構造は、
当該壁状体の正面見付に対する左右いずれか一方の辺に沿って配置された、略鉛直方向の回転軸を有する回り対偶であり、かつ、当該方向の一定範囲において移動自在なすべり対偶である、対偶が成す、閉鎖ファスナーと、
当該回転軸と同一線上にない、傾斜案内を含む対偶が成す開放ファスナーとから成る、支持構造。
【請求項６】
前記請求項１から５までのいずれかに記載の支持構造は、
当該支持構造に含まれるファスナーのうち、少なくとも一のファスナーは、当該ファスナーを成す対偶の一方の要素が、
下向きまたは上向きの谷状の隅角部を挟み、互いに、反対方向に、上がっていく、または、下がっていく、傾斜を成す、傾斜案内部分を具有し、通常時は、当該壁状体に作用する重力により、当該谷状の隅角部に、当該対偶の他方の要素を係止させる、支持構造。
【請求項７】
前記請求項１から６までのいずれかに記載の支持構造は、
当該支持構造に含まれるファスナーのうち、少なくとも一のファスナーは、当該ファスナーを成す対偶の一方の要素の案内部分が保持部材を具備し、当該対偶の他方の要素の、当該案内に接する部位が、当該保持部材により、通常時には相対的に移動を拘束されており、当該保持部材は、
通常時の風圧力、地震力、または、衝突により当該壁状体に作用する荷重に対しては、当該他方の部位を移動させ当該壁状体の係止の解除に至る変形をせず、
水害による浸水時に当該壁状体が水流から受ける荷重に対しては、変形し、当該他方の部位を移動させ、当該壁状体の係止の解除を可能とする、支持構造。
【請求項８】
請求項１から７に記載の支持構造は、ファスナーの対偶を成す要素同士が、通常時、パッキンを介して互いに接する、支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
津波や洪水等の水害時における防災や減災に関するもの
【背景技術】
【０００２】
津波や洪水等の水害時、建築物や工作物は、浸水すると、水流を受けて倒壊する危険性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２４６６９４
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】国土交通省、「災害拠点建築物の機能継続技術の開発」、Ｐ．１２「外壁材脱落を考慮した耐津波設計法の開発」、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成３０年１０月２３日検索］、インターネット  ＜ＵＲＬ：  ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｌｉｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｔｅｃ／ｇｉｊｕｔｕ／ｋａｉｈａｔｕ／ｐｄｆ／ｈ２７／１６０２０４＿０６．ｐｄｆ＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
津波や洪水等の水害時、水流により建築物や工作物が倒壊することで、人災を含む大きな被害が発生する。このため、建築物や工作物は水害時に水流を受けても倒壊しにくい構造とすることが望まれるが、津波避難ビルなど、避難先として計画される場合、とりわけその必要性が高い。
本開示はかかる課題に対して解決手段を提示するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
水害時に発生する水流の方向に上がっていく傾斜を有する案内を要素に持つ対偶が成すファスナーや、端部を開放した案内を要素に持つ対偶が成すファスナーで、建築物や工作物の壁等の部分を、当該建築物や工作物の構造躯体などから支持することにより、当該建築物や工作物は、当該水害による浸水時に、当該壁等の部分を、回転させ、または、流出させて、開放し、当該水流から受ける荷重を低減し、倒壊の危険性を低減させることができる。
また、当該壁等の部分を開放することで、遭難者が、浸水した当該建築物や工作物内で行き場を無くして窒息する危険性を低減することができる。
【０００７】
以下、請求項記載の開示に関して説明する。
【０００８】
本願請求項１記載の開示は、
建造物の部分である壁状体を、ファスナーにより、当該建造物に接合させ、通常時は、当該壁状体を安定した状態で当該建造物より支持し、水害による浸水時は、当該壁状体を開放する支持構造であり、
当該支持構造に含まれるファスナーのうち、少なくとも１のファスナーは、当該ファスナーを成す対偶の要素が傾斜案内を含み、
当該支持構造に含まれるファスナーのうち、少なくとも１のファスナーは、通常時、当該壁状体に作用する重力により、当該ファスナーを成す対偶の要素の、一方が、他方に対して相対的に移動可能な範囲の、端部、または、隅角部に、係止され、
かつ、
当該支持構造は、
開放ファスナーから成る、
または、
開放ファスナーと閉鎖ファスナーとから成り、当該閉鎖ファスナーは全て略同一直線上に配置される、
支持構造。
【０００９】
本願請求項２記載の開示は、
請求項１に記載の支持構造は、当該壁状体の見付形状が矩形であり、当該壁状体の上下辺に沿いファスナーを配置する、支持構造。
【００１０】
本願請求項３記載の開示は、
前記請求項１から２までのいずれかに記載の支持構造は、拘止部材により、ファスナーの対偶を成す要素同士の相対的な移動を制限することができる、ロック機構を具備し、当該ロック機構は、
ソレノイドもしくはモーターにより、当該拘止部材を変形もしくは移動させ、ロック状態とロック解除状態を切り替えることが可能なロック機構、
または、
通常時は、ばねもしくは重力により、拘止部材の位置を保持し、ロック状態を維持し、水害による浸水時は、浮力や水流の動圧による荷重を受け、当該拘止部材を変形もしくは移動させ、ロック解除状態に切り替えることが可能なロック機構である、
支持構造。
【００１１】
本願請求項４記載の開示は、
前記請求項３に記載の支持構造は、当該壁状体の略下端に配置されたファスナーが鉛直案内を含み、鉛直案内を含むファスナーに、当該ロック機構を具備する支持構造。
【００１２】
本願請求項５記載の開示は、
前記請求項１から３までのいずれかに記載の支持構造は、
当該壁状体の見付に対する左右いずれか一方の辺に沿って配置された、略鉛直方向の回転軸を有する回り対偶であり、かつ、当該方向の一定範囲において移動自在なすべり対偶である、対偶が成す、閉鎖ファスナーと、
かつ、
当該回転軸と同一線上にない、傾斜案内を含む対偶が成す開放ファスナーとから成る、支持構造。
【００１３】
本願請求項６記載の開示は、
前記請求項１から５までのいずれかに記載の支持構造は、
当該支持構造に含まれるファスナーのうち、少なくとも一のファスナーは、当該ファスナーを成す対偶の一方の要素が、
下向きまたは上向きの谷状の隅角部を挟み、互いに、反対方向に、上がっていく、または、下がっていく、傾斜を成す、傾斜案内部分を具有し、通常時は、当該壁状体に作用する重力により、当該谷状の隅角部に、当該対偶の他方の要素を係止させる、支持構造。
【００１４】
本願請求項７記載の開示は、
前記請求項１から６までのいずれかに記載の支持構造は、
当該支持構造に含まれるファスナーのうち、少なくとも一のファスナーは、当該ファスナーを成す対偶の一方の要素の案内部分が保持部材を具備し、当該対偶の他方の要素の、当該案内に接する部位が、当該保持部材により、通常時には相対的に移動を拘束されており、当該保持部材は、
通常時の風圧力、地震力、または、衝突により当該壁状体に作用する荷重に対しては、当該他方の部位を移動させ当該壁状体の係止の解除に至る変形をせず、
水害による浸水時に当該壁状体が水流から受ける荷重に対しては、変形し、当該他方の部位を移動させ、当該壁状体の係止の解除を可能とする、支持構造。
【００１５】
本願請求項８記載の開示は、
請求項１から７に記載の支持構造は、ファスナーの対偶を成す要素同士が、通常時、パッキンを介して互いに接する、支持構造。
【発明の効果】
【００１６】
本開示により、水害時における、建造物の倒壊や、当該建造物内での遭難者の窒息の危険性を、低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】実施例１  壁状体を流出させる支持構造  通常時
【図１Ｂ】実施例１  壁状体を流出させる支持構造  上流側の浸水開始時
【図１Ｃ】実施例１  壁状体を流出させる支持構造  上流側の壁状体開放開始時
【図１Ｄ】実施例１  壁状体を流出させる支持構造  下流側の浸水開始時
【図１Ｅ】実施例１  壁状体を流出させる支持構造  下流側の壁状体開放開始時
【図２Ａ】実施例２  壁状体の下部を開放させる支持構造  浸水開始時
【図２Ｂ】実施例２  壁状体の下部を開放させる支持構造  壁状体開放開始時
【図２Ｃ】実施例２  壁状体の下部を開放させる支持構造  壁状体回転時
【図２Ｄ】実施例２  壁状体の下部を開放させる支持構造  壁状体引波回転時
【図３Ａ】実施例３  壁状体の上部を開放させる支持構造  通常時
【図３Ｂ】実施例３  壁状体の上部を開放させる支持構造  寄波時開放開始時
【図３Ｃ】実施例３  壁状体の上部を開放させる支持構造  引波時壁状体反転時
【図３Ｄ】実施例３  壁状体の上部を開放させる支持構造  引波時開放開始時
【図４】実施例４  鉛直方向の回転軸を持つ壁状体と支持構造の分解図
【図５】実施例５  サッシごと開放可能な方立による支持構造の分解図
【図６】実施例６  ソレノイドロック機構付きファスナーの例
【図７】実施例７  案内部分のパッキン
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本願による開示全体に関する共通事項等について説明し、その後に、実施例を示す。
尚、当該「発明を実施するための形態」記載の事項は、請求項記載の事項を限定するものではない。
【００１９】
建築物を含む工作物や建造物等（以下「建造物」という）の、壁や窓などの壁状の部分で、帳壁のように、当該建造物全体の構造耐力を負担しない部分（以下、「壁状体」という）を、下記の支持構造（以下、「支持構造」という）により、当該建造物に接続し支持させることで、当該壁状体は、津波や洪水等の水害（以下、「水害」という。また、水害の浸水により発生する水流の、来襲側を「上流側」、抜ける側を「下流側」という）による浸水時に、回転させ、または流出させることができる。これにより、当該建造物は、当該部分に到達する水流による荷重の大部分を受け流すことができ、当該建造物の倒壊の危険性を低減することができる。
【００２０】
支持構造は、
基本的に当該壁状体の略外周上に配置された、対偶を介して当該建造物と当該壁状体を接続する接続部材（以下、「ファスナー」という）から成り、当該壁状体は自重により下方に移動しようとするが、当該支持構造は、当該壁状体の当該移動や自重の作用に対し、対偶を成す要素同士が互いに係止させ合う形状としたファスナーの配置により、水害発生時以外（以下、「通常時」という）、当該壁状体を安定して保持しておくことができる。
また、当該支持構造は、水害時に発生することが予想される水流の方向に上がっていく傾斜を成す部分を含む案内（以下、「傾斜案内」という）を、対偶を成す要素の、少なくともいずれか一方に持つファスナーを配置することにより、水害時、当該壁状体が水流による荷重を受けた際に、当該対偶の摺動により、当該壁状体を押し上げることができる。
当該壁状体がこのようにして押し上げられて所定の位置に到達した状態で、ファスナーの対偶を成す要素同士が、互いの係止や拘束を解くことができる形状となるようにすることで、当該ファスナーによる当該壁状体の支持や拘束を解くことができる（この種類のファスナーを以下「開放ファスナー」という。また、壁状体の移動や変形の状態に係わらず、要素同士が互いに一定範囲内に移動を制限し合い、互いに拘束を続けるファスナーを、以下、「閉鎖ファスナー」という。）。
当該支持構造は、開放ファスナーと閉鎖ファスナー、及び、傾斜案内を対偶の要素に含むファスナーの配置により、水害による浸水時に、水流を受けた当該壁状体を、回転させ、または流出させて、開放することができる。これにより、当該建造物は、水害による浸水時に水流の動圧による荷重を大きく受け流すことができるようになり、倒壊の危険性を低減できる。また、壁状体を開放することで、遭難者が、浸水した当該建造物内で行き場を無くして窒息する危険性を低減することができる。
【００２１】
支持構造のファスナーの設置個所については、壁状体が矩形の場合、最低限、当該壁状体の四隅付近に配置すると、当該支持構造を、より確実に、正常に、機能させることができ、よりよい。このように配置することで、通常時は当該壁状体を安定して支持しておくことができ、当該壁状体にねじれ変形を生じさせにくく、水害による浸水時には、より確実に当該壁状体を開放することができる。
【００２２】
通常時に壁状体に外力が作用するなどして当該壁状体が開放したり脱落することを防止するための方法について解説する。
当該支持構造は、地震や強風、人や物品の衝突等によって、支持対象の壁状体に加わる、一定範囲内の荷重に対し、ファスナーの傾斜案内の勾配を大きくすることで、当該壁状体の脱落を防止できるが、地震時に想定を超えた加速度による振動が発生する可能性がある場合などは、別途、ファスナーの係止を解除させない、ロック機構を具備させると、よりよい。また、当該支持構造は、基本的に、壁状体の自重により安定して支持し、脱落を防止する構造であるため、支持対象の壁状体が一定以上に軽量な場合は、ロック機構の具備等による安全確保が必要となる。
ロック機構は、通常時はファスナーの対偶の要素同士の相対的な移動を拘止部材により拘止することによって当該ファスナーの係止状態を保持しておき、水害の時には当該拘止部材を移動させ、当該要素同士の拘止を解くことによって当該ファスナーの係止を解除自在とできる構造とすると、簡易かつ合理的にロック機構を構成できる。
当該ロック機構は、水害時の電力喪失状態を想定し、通常時は、ばねや重力を利用して、拘止部材が、ファスナーの対偶の要素同士の相対的な移動について拘止する位置を保つようにし、水害による浸水時は、浮力や水流の動圧を利用して、当該拘止部材を移動させ、当該要素同士の拘止を解く構造とすることができる。
尚、浸水直後に壁状体が水流を受けて移動や変形を開始すると、当該壁状体のファスナーを成す対偶の要素同士が摺動しながら相対的に移動しようとするが、当該ロック機構が、ロックの解除を完了させていないと、当該対偶の要素が当該ロック機構の拘止部材に拘止され、移動を制限される。このとき、当該拘止部材は、当該対偶の要素に押圧されているため、摩擦により、回転や移動ができず、ロック状態を解除できなくなり、結果、当該壁状体を開放できなくなる危険性がある。
この対策として、壁状体の下部のファスナーについては、当該ファスナーの対偶を成す要素の一方を鉛直な案内とし（以下、「鉛直案内」という）、上部のファスナーについては傾斜案内とし、ロック機構は下部のファスナーに具備させる構成とするとよい。この場合、水害により浸水し、当該壁状体の下部が水流の動圧による荷重を受けても、一定の水深になり上部のファスナーに水平方向の荷重が一定量作用するまで当該壁状体は移動や変形を開始しないため、それまでの間、ロック機構は動作を妨げられず、確実にロックを解除することができる。
また、ロック機構は、電源を確保でき、水害襲来の警報の信号を受けるなどして確実に動作ができる場合、ソレノイド等を用いた電磁ロックとすることもできる。
【実施例１】
【００２３】
建築物の外壁を帳壁とし、浸水時に開放して流出させる構造とする例を示す。
【００２４】
図１Ａは、建築物の一つの階における、帳壁である外壁と、当該外壁をファスナーを介して支持する、床スラブや梁などの構造躯体との接続部分についての、通常時の状態を示している。省略線により分割された、それぞれの部分について、左側は水流に対する上流側の外壁を、右側は下流側の外壁を示している。下側は、構造躯体１０２により、下部ベースプレート１０５や壁状体下部ファスナー１０９を介し、その上部や側方に支持対象壁状体１０１が支持されている状態を、上側は、構造躯体１０２より、上部ベースプレート１０４や壁状体上部ファスナー１０８を介して支持対象壁状体１０１が支持されている状態を示す。通常時、支持対象壁状体１０１は、自重により、壁状体上部ファスナー１０８の荷重伝達ボルト１１０を、構造躯体１０２に設置された上部ベースプレート１０４の上部ガイド１０６に沿わせ、壁状体下部ファスナー１０９の荷重伝達ボルト１１０を、下部ベースプレート１０５の下部ガイド１０７に沿わせ、下方に移動しようとするため、荷重伝達ボルト１１０は、それぞれ、上部ガイド１０６と下部ガイド１０７の底部に位置する。
尚、下部ガイド１０７の底部を、嵌合する荷重伝達ボルト１１０と接触しない、一定のクリアランスを持った深さとし、下部ガイド１０７には支持対象壁状体１０１の面外方向の移動のみを制限させることで、支持対象壁状体１０１や接続する部材の重量は上部ガイド１０６のみが受けることとなり、地震時や強風時、振動時に、躯体の変形による上部ガイド１０６と下部ガイド１０７の距離の変化を吸収することができ、また、当該躯体の変形時や振動時に、荷重伝達ボルト１１０と、上部ガイド１０６または下部ガイド１０７の底部との接触時に発生する衝突音の発生を防止することができる。
【００２５】
浸水時には、ガラリ１１４を通過してチャンバー１１３に浸入した水が、フロートフィンロックユニット１１１を、浮力及び水流の動圧による荷重によって回転させる。このとき、フロートフィンロックユニット１１１を抑えていたウェイト１１２は、当該回転力により持ち上げられる。
下部ガイド１０７に接続する荷重伝達ボルト１１０は、支持対象壁状体１０１下部の浸水直後に当該支持対象壁状体１０１や壁状体下部ファスナー１０９とともに上昇を開始した場合、フロートフィンロックユニット１１１のフック部分に接触し荷重を加えてしまい、当該フロートフィンロックユニット１１１の回転を阻害してしまうおそれがあるが、下部ガイド１０７は、荷重伝達ボルト１１０の移動方向を鉛直方向に限定する形状であるため、支持対象壁状体１０１の下部が浸水し、当該下部が水流の動圧による水平方向の荷重を受けても、当該支持対象壁状体１０１や当該荷重伝達ボルト１１０はすぐには上昇せず、フロートフィンロックユニット１１１は上記のように阻害されず回転することができるため、浸水時に確実にロックを解除することができる。
浸水し、当該フロートフィンロックユニット１１１が回転し、ロックが解除され、水面１０３が上昇し、支持対象壁状体１０１の浸水深が大きくなると、支持対象壁状体１０１が水流から受ける水平方向の荷重が大きくなり、また、当該荷重の中心が支持対象壁状体１０１上方に移動するため、支持対象壁状体１０１上部の荷重伝達ボルト１１０から上部ガイド１０６に作用する水平方向の荷重が増大し、支持対象壁状体１０１は当該荷重伝達ボルト１１０を上部ガイド１０６に沿わせながら上昇し、下部の荷重伝達ボルト１１０が下部ガイド１０７の開放された端部に到達し、また、上部の荷重伝達ボルト１１０が上部ガイド１０６の開放された端部に到達し、当該支持対象壁状体１０１はこれらのガイドの拘束を解かれ、水流に流される。
尚、上部ガイド１０６または下部ガイド１０７のいずれか一方の上端部を開放せず、残る一方のみ開放する形状とすることで、当該支持対象壁状体１０１は、開放する形状としたガイドに接続していた荷重伝達ボルト１１０の側を、回転させて開放し、当該支持対象壁状体１０１を流出させずに水流から受ける動圧による荷重を受け流すものとすることができる。
また、当該支持対象壁状体１０１と構造躯体１０２を接続するシーリングやロックウール１１５、壁内装１１７、天井１１８、床１１９などの内装材料等は、強固なものとせず、支持対象壁状体１０１は浸水時にこれらを変形させまたは破壊しながら、変形や移動ができるものとする。
【００２６】
下流側の壁の支持構造は、基本的に、上流側から屋内を経由して到達した浸水に対してフロートフィンロックユニット１１１によるロックを解除させる構造とする。上流側同様、屋外側からチャンバー１１３内に水が浸入する場合には、フロートフィンロックユニット１１１に浮力が作用することによってロックを解除することになるが、上流側外壁部分などから浸入した水流が、屋内を経由して、先に当該下流側外壁部分に到達する場合、フロートフィンロックユニット１１１は、当該水流の動圧による荷重を受け、回転しようとするため、下流側の当該機構のフロートフィンロックユニット１１１も、上流側と同様、当該水害により発生することが予想される水流の方向に対して当該水流の動圧による荷重を受けてロックを解除できる向きに回転可能な構造とする。また、上流側の外壁などから屋内が浸水した場合に、即座に当該下流側外壁のフロートフィンロックユニット１１１によるロックが解除されるよう、床１１９周りの内装材は水流を通しやすい構造とするとより良い。
【００２７】
尚、ロック機構の、地震等の振動による、意図しないロック解除の防止について、フロートフィンロックユニット１１１の、重心と回転軸を一致させることで、地震時の加速度の方向によらず、回転してロックを解除しないようにすることができる。ただし、フロートフィンロックユニット１１１は、浸水時以外はロック状態を維持する必要があるため、常に荷重伝達ボルト１１０を拘束する角度になる復元力を与えるよう、ねじりばねやウェイトによる押さえを設置すると、より良い。ねじりばねを用いた場合は部材の劣化による動作不良の怖れがあるが、ウェイトによる押さえとした場合は、重力により復元力を作用させるため、条件によっては信頼性が高いと言える。図のようにウェイト１１２を設置した場合、地震時に重力加速度を超える鉛直方向の振動があったとしても、フロートフィンロックユニット１１１自体は重心と回転軸が一致するため回転せず、ウェイト１１２は単独で上方に跳ね上げられるだけなので、ロック状態は解除されず、当該壁状体は安全に支持された状態を維持することができる。
【００２８】
フロートフィンロックユニット１１１によるロック機構を格納するチャンバー１１３は、ロックウール１１５とその表面の機密層により室内側と区画され気密状態を維持しており、外壁廻りの防火区画、断熱、音の遮断、気流の遮断を行い、チャンバー内は、屋外側にガラリ１１４を介して開放されている。
強風時、チャンバー１１３内の気圧は、風圧の動圧により変化するが、気密層により屋内側と遮断されており、チャンバー１１３は入り口が小さな袋小路となる断面形状であるため、内部の空気は大きく流動せず、また、フロートフィンロックユニット１１１はウェイト１１２により回転を抑制されているため、フロートフィンロックユニット１１１は回転せず、通常時はロックが解除されない。
チャンバー１１３は、ダクトを接続するなどして、屋外との給排気のための空調換気用チャンバーを兼用することができるが、この場合、当該ダクトの接続位置は、強風時や空調設備の運転時に、フロートフィンロックユニット１１１を回転させる空気の流れが発生しないよう、配慮して計画することが必要となる。
また、通常時、ファスナーやロック機構を点検できるよう、点検口１１６を設ける。
【実施例２】
【００２９】
実施例１では、水害による浸水時、水流の動圧による荷重を受けた際に、壁状体を流出させる構造の例を示したが、これに対し、壁状体を流出させず、回転させて浸水時の荷重を受け流す構造とすることもできる。ここでは、壁状体の上部を吊った状態で下部側を移動させることにより、当該壁状体を回転させ、開放させる構造の例を示す。
実施例１同様、下部ガイド２０１は、下部荷重伝達ボルト２０２の移動可能な方向を鉛直方向に限定する鉛直案内部分を持ち、開放ファスナーを形成し、上部ガイド２０３は、寄せ波、引き波の両方の向きの水流の方向に向かって上がっていく傾斜案内部分を持つが、閉じた形状により、閉鎖ファスナーを構成しているため、当該壁状体の下部が下部ガイド２０１から外れて当該壁状体が回転しても、当該壁状体上部の上部荷重伝達ボルト２０４は、接続する上部ガイド２０３から外れず、当該壁状体を流出させないものとすることができる。
下部ガイド２０１は、上述のように、下部荷重伝達ボルト２０２の移動方向を鉛直方向に限定する鉛直案内部分を持つが、当該部分の上部は、寄せ波、引き波の両方向に向かって上がっていくわずかな傾斜案内部分を持ち、その上端からは、寄せ波、引き波に対し、それぞれの方向に下がっていく傾斜面に切り替わる形状としているため、寄せ波と引き波が切り替わった際に、当該壁状体の、水流に押されて持ち上げられ、水流の方向に開放されていた、下部側が下降し、下部荷重伝達ボルト２０２が下部ガイド２０１に再び接触しても、これらの傾斜面に誘導され、下部ガイド２０１を乗り越え、当該壁状体は、切り替わった後の水流の下流側となる方向に開放され、水流を受け流すことができる。
【実施例３】
【００３０】
実施例２では、壁状体の上部を吊って下部を開放する構造の例を示したが、ここでは、壁状体の下部を支点に回転させ、上部を開放させる構造の例を示す。
実施例２同様、壁状体の略上下端に設置されたファスナーにより当該壁状体を支持する支持構造だが、ここでは、荷重伝達ボルトを建造物の構造躯体側に設置し、ガイドを当該壁状体側に設置している。また、当該壁状体の下部のファスナーについては、略鉛直方向の閉じた形状である鉛直案内である下部ガイド３０１が閉鎖ファスナーを構成し、上部のファスナーについては、水流の寄波の方向と引波の両方向に対する傾斜案内を持つ上部ガイド３０２が開放ファスナーを構成しており、水害による浸水時には、当該壁状体は、下部の閉鎖ファスナーを中心として回転し、上部側を開放することができる。
通常時、上部ファスナーについては、当該壁状体の自重により、上部荷重伝達ボルト３０３が、上部ガイド３０２の上向きの谷部に当接し、係止されており、当該壁状体の下部は、上記閉鎖ファスナーにより水平方向の移動を拘束されているため、当該壁状体は安定して保持されている。
浸水時、当該壁状体が水流を受けると、 上部ガイド３０２の傾斜案内が上部荷重伝達ボルト３０３を乗り越え、当該壁状体の上部は開放される。上部ガイド３０２は、図のように、当該谷部の外側に、当該谷部と逆向きの勾配となる傾斜案内面を持つため、浸水後、当該壁状体の上部が開放されたのち、水流の方向が逆転し、当該壁状体の上部が押し戻されると、上部ガイド３０２が上部荷重伝達ボルト３０３に接触するが、当該傾斜案内面により、上部ガイド３０２の２つの下向きの山部はそのまま上部荷重伝達ボルト３０３を乗り越え、当該壁状体は、反対側に回転し、開放されることができる。
当該実施例のように、壁状体の下部を中心に回転させる構造とすることで、水流にのまれた遭難者が、回転して開放された状態の壁状体の下部に潜り込み、窒息する危険性を、低減することができる。
尚、対偶を成す要素は、荷重伝達ボルトと案内面について、それぞれを、構造躯体と壁状体のどちら側に設置するかは、製作や施工、納まりなどの都合により、逆にすることもできる。すなわち、実施例１や実施例２とは逆に、支持構造側に荷重伝達ボルトを設置し、ガイドを壁状体側に設置することもできる。この場合、上下それぞれのガイドの向きは、上下が逆向きとなる。この実施例では、案内面を壁状体側に設置している。
【実施例４】
【００３１】
水害による浸水時に、略鉛直方向の回転軸を中心として回転させて水流を受け流すことができる壁状体の支持構造を示す。
支持対象となる壁状体４０１は、略鉛直方向の同一軸線上に配置された、当該壁状体４０１の回転軸となる、縦軸ヒンジボルト４０２と、当該壁状体４０１の開放させる側の先端付近の上下に荷重伝達ボルト４０３を具有する。
通常時、当該壁状体４０１は、回転軸側については、下部の縦軸ヒンジボルト４０２の先端が、嵌合するヒンジ受け４０４の孔の底部に当接しており、開放される側については、荷重伝達ボルト４０３が、床スラブや大梁などの構造躯体に設置されたベースプレート４０５のガイド部分に当接され、自重により、この谷部に係止されているため、当該壁状体４０１は安定して保持されている。
上部の縦軸ヒンジボルト４０２の先端と、嵌合するヒンジ受け４０４の孔の底部にはクリアランスがあり、また、当該壁状体４０１の上下と構造躯体との間にはクリアランスがあるため、当該壁状体４０１は、鉛直上方に一定量、自由に移動することができる構造となっているが、これら縦軸ヒンジボルト４０２やヒンジ受け４０４は、当該壁状体４０１が上下に移動しても外れず嵌合した状態を維持できるようにし、閉鎖ファスナーとして機能させる。
浸水時、当該壁状体４０１が、自重によって前記谷部に係止された状態を保持する応力を上回る、水流による面外方向の荷重を受けると、当該壁状体４０１は、鉛直上方に上昇しながら縦軸ヒンジボルト４０２を回転軸として回転し、開放され、水流を受け流すことができるようになる。
尚、ベースプレート４０５のガイド部分には、実施例１に示したような、通常時には荷重伝達ボルトの移動を阻止することによりロックしておき、浸水時には水流の動圧による荷重や浮力により回転するなどしてロック解除するロック機構を具備させると、地震や強風、振動、衝突などにより、当該壁状体４０１が誤って開放されることがないため、より良い。さらに、実施例６にて後述する、ソレノイドやモーターを用いた電磁ロックを具備させることにより、条件によっては、より確実なロックやロック解除が可能となる。
尚、津波の襲来の場合などは、当該壁状体４０１が一旦開放されても、引き波などにより水流の向きが反転し、当該壁状体４０１が再び閉じ、当該壁状体４０１や当該壁状体４０１が設置される構造物が、当該水流による大きな荷重を受けてしまう危険性がある。これについては、ベースプレート４０５のガイド部分を、図に示すような、Ｍ字型の形状とすることで、開放された状態から再び閉じようとする当該壁状体４０１の荷重伝達ボルト４０３を、当該ガイド部分に沿わせながら通過させ、当該壁状体４０１を反対側に開放させる構造とすることができ、このような引き波にも対応できるものとなる。
【実施例５】
【００３２】
上述の実施例では、支持構造側について、床スラブなどに設置したベースプレートにガイドを設けた例を示してきたが、方立てなどの柱状体や、開放しない構造躯体である壁部分などにガイドを設置する構造とすることにより、開放させる壁状体や支持構造等の構成を合理的にできる場合がある。
とりわけ、サッシやカーテンウォール等に適用すると、壁状体、案内やロックシステム等の機構、支持構造を構成する方立を、セットとしてプレハブ化して精度良く合理的に製作できる等の利点がある。
サッシの場合、強化ガラスを除き、割れたガラスは危険であるため、合わせガラスやフィルムを張ったガラスとすることが望ましいが、これらは破壊されにくく、浸水時には水流による荷重を受け続ける危険性がある。このため、当該開示の技術を用いて合わせガラスやフィルムを張ったガラスをサッシやサッシ枠ごと開放可能な構成とすることで、水害時の安全性を向上させることができる。
図５では、方立５０１に設けた案内５０２により、サッシ５０３側の荷重伝達ボルト５０４を受け、浸水時には壁状体であるサッシ５０３を流出させず回転させて水流を受け流す構造としている。下部の函状体５０５は、壁面に食い込んだ外部空間として、実施例１で示したようなロック機構を納めることができる。
尚、通常時、サッシ５０３と、当該サッシ５０３が接する方立５０１や床、天井面等とは、パッキン等を介して気密性を確保する。
【実施例６】
【００３３】
実施例１では、浸水時に、水流の動圧や浮力を利用し受動的にロック状態を解除できるロック機構を示してきたが、蓄電池の設置等により、水害時においても確実に動作させることが見込める場合、ロック機構は、水害の襲来の信号を受けるなどして、ソレノイドやモーターなどを用いてロックを解除させる構造とすることもできる。
ここでは、実施例４の傾斜案内のような形状のガイド６０１を持ち、通常時は当該ガイド６０１に設けられた開口部を貫通して突出した状態で静止している二本のロックボルト６０４が、荷重伝達ボルト６０３の移動を拘束している構造の例を示す。ロックボルト６０４は、ソレノイドにより進退させることができる。ロックボルト６０４は、通常時、谷部に位置する荷重伝達ボルト６０３の水平方向への移動を拘束しているが、当該ガイド６０１の上部には、当該荷重伝達ボルト６０３の上方への移動を拘束する押さえガイド６０２が設置されているため、通常時、当該荷重伝達ボルト６０３は、どの方向への移動も拘束され、安全に保持される。
水害の襲来時、ロックボルト６０４は信号を受け、ソレノイドにより引込められてガイド６０１の面内に格納される。このため、水害により浸水すると、水流の動圧による荷重を受けて、支持対象の壁状体は開放される。
【実施例７】
【００３４】
本開示による支持構造は、製作や施工の精度による誤差を吸収したり、関連部分の微小な変形の影響を受けずに確実に動作できるよう、対偶を成すボルトとガイドの間に多少のクリアランスが必要となる。しかし、このクリアランスにより、台風や地震、その他振動などにより、当該壁状体に荷重が作用した際、使用に差し支えのある有害な変形や騒音、振動の原因となるがたつきが発生する可能性がある。
このため、ガイドとボルトの当接面にパッキンや緩衝材を設置し、当該がたつきを抑制する構造とすると、よりよい。
また、実施例１や実施例６に示されたようなロック機構を具備させない場合、硬質なパッキンなどを設置することにより、通常時の壁状体の脱落等を防止し、安全性の向上を図ることもできる。通常時、壁状体に作用する重力により、Ｖ字型やＷ字型のガイドの谷部に荷重伝達ボルトを当接させて当該壁状体を保持しておく場合、クリアランスに係らず当該谷部の最奥に当該荷重伝達ボルトが位置することになるが、当該壁状体が水平方向の荷重を受けると、当該荷重伝達ボルトが谷部から外れてしまい、当該壁状体が脱落する危険性がある。硬質ゴムなどによるパッキンを当該ガイドの谷部に固定し、当該荷重伝達ボルトを保持する構造とすることで、このような脱落を防止することができる。通常時、当該壁状体にかかる風圧や衝撃等の荷重に対しては、当該パッキンが当該ボルトを拘束し続け、浸水時、水圧や水流による大きな荷重を受けた場合にのみ当該パッキンが大きく変形し、当該ボルトが当該ガイドの谷部から外れるようにすることができる。このように、パッキンにより、通常時の安全性の確保と、使用に差し支えのある有害な変形や騒音、振動の原因となるがたつきの防止が可能となる。
図７で示した例では、鉛直案内用パッキン７０１は、通常時のがたつき防止のため、傾斜案内用パッキン７０２は、通常時の、風圧力や、人や物品の衝突等による荷重に対する脱落防止のために取り付けられている。
尚、図７は、実施例３の支持構造への適用例を示している。
【符号の説明】
【００３５】
支持対象壁状体１０１、構造躯体１０２、水面１０３、上部ベースプレート１０４、下部ベースプレート１０５、上部ガイド１０６、下部ガイド１０７、壁状体上部ファスナー１０８、壁状体下部ファスナー１０９、荷重伝達ボルト１１０、フロートフィンロックユニット１１１、ウェイト１１２、チャンバー１１３、ガラリ１１４、ロックウール１１５、点検口１１６、壁内装１１７、天井１１８、床１１９、下部ガイド２０１、下部荷重伝達ボルト２０２、上部ガイド２０３、上部荷重伝達ボルト２０４、下部ガイド３０１ 上部ガイド３０２  上部荷重伝達ボルト３０３、壁状体４０１、縦軸ヒンジボルト４０２、荷重伝達ボルト４０３、ヒンジ受け４０４、ベースプレート４０５、方立５０１、案内５０２、サッシ５０３、荷重伝達ボルト５０４、函状体５０５、ガイド６０１、押さえガイド６０２、荷重伝達ボルト６０３、ロックボルト６０４、鉛直案内用パッキン７０１、傾斜案内用パッキン７０２
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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