(57)【要約】【課題】津波が発生してもその波力と衝撃と分散させることで構造物を保護できる。【解決手段】沿岸部に冷却水タンク１を設置する。タンク１に対して津波が到来する方向にタンク１に対向して二面の分散壁３からなる波力防護構造体２を設けた。波力防護構造体２は分散壁３を平面視略Ｖ字状に配設した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物に波が衝突する際の衝撃から前記構造物を防護する波力防護構造体であって、
前記構造物に対して波が到来する方向側に前記構造物に対向して設けられていて到来する波を複数方向に分散させて前記構造物を防護する分散壁を備えたことを特徴とする波力防護構造体。
【請求項２】
前記分散壁は平面視略Ｖ字状または凸曲面状に形成されている請求項１に記載された波力防護構造体。
【請求項３】
前記分散壁は水平方向または上方向に向けて延びて前記構造物側から津波が到来する方向に湾曲または傾斜している請求項１または２に記載された波力防護構造体。
【請求項４】
前記構造物が支持脚によって地面から離間した位置に支持され、前記分散壁も支持脚によって地面から離間している請求項１乃至３のいずれか１項に記載された波力防護構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば津波等の衝撃的な波力から建築物やタンク等の各種の構造物を保護するための波力防護構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
我が国は地震が多く、例えば海底を震源とする規模の大きなプレート境界型地震が発生すると大規模な津波が発生することがある。また、アメリカ大陸沿岸部等の他の地域で地震が発生しても太平洋を隔てて津波が押し寄せることがある。大きな津波が国土に押し寄せると、沿岸に建てられた各種のタンク施設や発電設備、そして橋梁等の各種の沿岸構造物や水上構造物等が大きな被害を被ることになる。このような災害に対して構造物を防護するための設備として例えば特許文献１に記載されたものが提案されている。
【０００３】
特許文献１では、津波によって港湾内に繋留されている船舶等が漂流物となるため、これら漂流物が津波と共に沿岸構造物や水上構造物に押し寄せて衝突して破損することを防ぐ防護性構造体を提案している。即ち、沿岸構造物や水上構造物に対して津波が到来する海側の領域に、防護柱構造として高性能繊維補強コンクリートとアンボンドＰＣ鋼材を用いたＤ型の中空プレキャストＰＣ柱が所定の間隔を開けて打ち込まれ、一列または複数列で配列されている。そして、津波によって漂流物が沿岸部に押し寄せてもこれらのＰＣ柱によって漂流物を損傷させることなく捕捉することができ、沿岸構造物や水上構造物を防護できるとしている。
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された防護性構造物は、津波で運ばれる漂流物を中空プレキャストＰＣ柱で捕捉することはできるが、津波そのものはプレキャストＰＣ柱の間をすり抜けて沿岸部に押し寄せるため、津波が大型で破壊力が大きいと沿岸構造物や水上構造物等に衝突してその衝撃と波力で破壊してしまい、これらの構造物を保護することができなかった。
【０００５】
これに対して特許文献２に記載された洪水防止用止板は、集中豪雨のような突発的大雨による都市型洪水を防止し、排水するための止水板に関する発明である。この洪水防止用止板は、鋼製止水枠板を第一の防水布で覆い、この布の上から止水枠板上に組み合わされた表裏一体の転倒防止用金具と、更にこれらを覆う第二の防水布とを組み合わせて構成されている。
このような洪水防止用止板と同様な壁体が津波防護壁として沿岸部に設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１３７４３号公報
【特許文献２】特許第３８７２４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような洪水防止用止板や津波防護壁は平板状に形成されているため、東北大地震の際の大津波のように津波が大型で衝突時の破壊力が大きければ津波の衝撃に耐えきれずに簡単に破壊され、地盤と分断されて持ち運ばれてしまうことになる、という不具合があった。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みて、大きな津波が発生したとしてもその波力と衝撃を分散して構造物を保護できるようにした波力防護構造体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】
【０００９】
本発明による波力防護構造体は、構造物に波が衝突する際の衝撃から構造物を防護する波力防護構造体であって、構造物に対して波が到来する方向側に構造物に対向して設けられていて到来する波を複数方向に分散させて構造物を防護する分散壁を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、地震等で津波が発生して沿岸の構造物に押し寄せた時、構造物の海側に分散壁を備えた波力防護構造体を対向配置したことで、津波が波力防護構造体の分散壁に衝突しても流れを複数方向に分散させて津波の衝撃や波力の進行方向を分散できるため、津波は構造物を避けて回り込むように流れることになり、構造物に衝突して伝わる津波の衝撃や波力を低減させて破壊しないように保護できる。
【００１０】
また、分散壁は平面視略Ｖ字状に形成されていることが好ましい。
分散壁が平面視略Ｖ字状に形成されていると、押し寄せる津波が二方向に分割されて流れるため波力防護構造体にかかる衝撃も分散されて破損を防止できるから、構造体に直接衝突する津波も低減される。
【００１１】
また、分散壁は水平方向または上方向に向けて延びて構造物側から波が到来する方向に湾曲または傾斜していてもよい。
波力防護構造体の分散壁が海側に向けて湾曲または傾斜しているために、津波が分散壁に衝突した後、分散壁の湾曲や傾斜に沿って逆流して海側に戻るため後続の津波にぶつかって進行方向の波力を相殺することができ、津波のエネルギーを消散させて波力を削減できる。そして、津波が構造物に衝突するタイミングを分散することができてピークとなる波力を低減できる。
【００１２】
また、構造物が支持脚によって地面から離間した位置に支持され、分散壁も支持脚によって地面から離間していてもよい。
津波による波力分布は地上付近が最大で高さが上がるに従って次第に小さくなる特性を有しており、構造物と波力防護構造体は支持脚によって地面から離間した位置に対向して保持されているため、地上付近を進行する比較的大きな波力の津波は支持脚の領域を流れて構造物や波力防護構造体に衝突しないで通り抜ける一方、地上から離間した高さの構造物に対向する高さの津波は比較的波力が小さく、波力防護構造体の分散壁に衝突しても分散されて構造物を避けてその両側を流れて回り込むので、構造物に衝突する津波は波力が一層小さくなって構造物が破損することを確実に防止できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による波力防護構造体によれば、地震等で発生した津波が沿岸の構造物に押し寄せてきても、構造物の海側に分散壁を備えた波力防護構造体を対向配置したことで、津波は波力防護構造体の分散壁に衝突して分散させられて津波の衝撃や進行方向を分散できるため、津波は構造物を避けて分散して流れて構造物に衝突する津波のエネルギーが低減されて構造物を保護できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一実施形態によるタンクに対向して配設された波力防護構造体を示すものであり、（ａ）はタンクと波力防護構造体と津波を示す平面図、（ｂ）は同じく側面図である。
【図２】本発明の第二実施形態による波力防護構造体を示すものであり、（ａ）はタンクと波力防護構造体と津波を示す平面図、（ｂ）は同じく側面図である。
【図３】本発明の第三実施形態によるタンクに対向して配設された波力防護構造体を示すものであり、（ａ）はタンクと波力防護構造体と津波を示す平面図、（ｂ）は同じく側面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の変形例による波力防護構造体を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態による波力防護構造体について添付図面により説明する。
図１は第一実施形態による波力防護構造体を示すものであり、例えば海岸近くの沿岸部に原子力発電所等の施設が設置されており、その一部には例えば冷却水を保管する例えば円筒状の冷却水タンク１が設置されている。そして、冷却水タンク１と海との間には津波がタンク１に衝突するのを防止するための波力防護構造体２が設けられている。
【００１６】
波力防護構造体２は、例えば平面視で略Ｖ字状に屈曲された二面の分散壁３で形成され、各分散壁３は略板状に形成され、二面の分散壁３で例えば本を開いた状態でその中央をなす角部３ａがタンク１の中央に位置するようにタンク１に対向して例えば線対称に配設されている。
そして、二面の分散壁３は海側から津波が襲来した時にタンク１に直接当接しないようにタンク１を覆うように側部を広げて配設されている。しかも、波力防護構造体２の二面の分散壁３で左右に分けられた後の津波がタンク１に強く衝突しない程度にタンク１から適宜の距離離間している。
【００１７】
また、各分散壁３は津波の衝撃に耐え得るように例えば板状の鋼材または所定厚みの鉄筋コンクリート等、剛性と強度の高い材質で構成されているものとする。しかしながら、分散壁３の材質は鋼材や鉄筋コンクリートに限定されるものではなく、津波の衝撃と波の圧力に耐え得る強度を有すれば他の適宜の材料を採用できることはいうまでもない。
また、波力防護構造体２において、略Ｖ字状に開く二面の分散壁３はその長さがタンク１を覆う位置まで延びていればよく、二面の分散壁３の開き角度θは津波を分散するのに適宜な角度、例えば１２０°に設定されている。
なお、波力防護構造体２は沿岸部の地上に設置されていることが好ましいが、海中に設置されていてもよい。タンク１も地上に設置されているが、これも海中に設置されていてもよい。
【００１８】
本実施形態による波力防護構造体２は上述のように構成されており、次にその作用を説明する。
例えば、地震等で津波が発生して原子力発電所等の施設が設けられた沿岸部まで到達した場合、津波は海岸や岸壁等を乗り越えて地上に流れ、タンク１に押し寄せる津波はその前側に位置する波力防護構造体２に衝突する。津波は波力防護構造体２の二面の分散壁３に衝突し、特に二面の分散壁３の角部３ａを境に左右両側に分割・分散され、斜め方向に延びる各分散壁３に沿ってタンク１に対して斜め外側に向けて流れる。
これによって直接津波がタンク１に衝突する波力を低減できる。しかも、分散壁３で分散された津波は、分散壁３の水平方向の長さがタンク１より十分長いために端部からの回り込みが小さくなり、回り込み後にタンク１に衝突する際の波力を低減できる。そのため、押し寄せる津波に対して波力防護構造体２によって津波のエネルギーを分散し且つ低減させることで、タンク１等の構造物が津波の衝撃や波力で破壊されることから保護できる。
【００１９】
上述のように、本実施形態による波力防護構造体２は、地震等で発生した津波が沿岸に設けた冷却水タンク１に押し寄せてきても、タンク１に対向して屈曲した二面の分散壁３を形成した波力防護構造体２を配置したことで、津波は波力防護構造体２の分散壁３に衝突して角部３ａを境に分散させられてタンク１を避けて両側部に流出するため、タンク１に衝突する津波の衝撃やエネルギーを低減させてタンク１を保護できる。
【００２０】
なお、本発明による波力防護構造体２は上述の第一実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない限り適宜の変更等が可能である。
次に本発明の他の実施形態について説明する。
図２は本発明の第二実施形態による波力防護構造体を示すものである。
図２に示すタンク５は例えば円筒状または角筒状で横向きに設置されている。そして、タンク５の海側に配置された波力防護構造体６は、略二面の分散壁７の連結部を角部７ａとして略Ｖ字状に形成されている点において、上述した第一実施形態と同様であるが、本第二実施形態による波力防護構造体６は地上から上空に向けて各分散壁７が海側に向けて湾曲または傾斜して形成されている。この点において、本実施形態による波力防護構造体６は第一実施形態による波力防護構造体２と構成を異にする。
【００２１】
従って、本第二実施形態による波力防護構造体６においては、津波が発生して沿岸部から地上に向けて走行する際、タンク５へ向かう津波は、その直前に配設された波力防護構造体６に衝突して角部７を境に両側の分散壁７に沿って分割されて側部方向に流れる。そして、一部の津波は波力防護構造体６に衝突した後、分散壁７の湾曲または傾斜形状に沿って上方に流動方向を変更させられて海側に戻る方向に逆流させられる。この戻り方向の津波は陸地に向かう後続の津波に衝突してその速度と波の圧力を低減させることができる。
これによって、タンク５や波力防護構造体６に押し寄せる津波の波力や圧力は一層低減させられることになり、波力防護構造体６の両側部を回り込んでタンク５に押し寄せる方向の津波の波力や圧力を抑制できる。しかも、津波がタンク５や波力防護構造体６に衝突するタイミングを分散することができてピークとなる波力を低減できる。これによって、瞬間波力が低減されるので構造的に有利である。
【００２２】
次に本発明の第三実施形態による波力防護構造体について図３により説明するが、上述した他の実施形態と同一または同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明する。
図３（ａ）、（ｂ）に示すタンク５は地上からトラス構造物である支持脚９を介して高い位置に設置されている。そして、波力防護構造体２もトラス構造物である支持脚１０を介してタンク５と対向する高い位置に平面視略Ｖ字状に配置されている。
なお、支持脚９からなる支持構造物はその投影面積がタンク５より大きくならないように設定する。
【００２３】
ここで、津波が海から地上に上陸して押し寄せる際、その波力分布は図３（ａ）に示すように地上近くが最も波力が大きく、地上から高さ方向に離間するにつれて次第に波力が低減するため、高さ方向に略三角形状の波力分布を呈することになる。
そのため、最も津波の波力が大きい地上付近を支持脚９，１０によって津波の走行抵抗を小さく設定して通過させ、地面から離間した高さ位置にタンク５と波力防護構造体２を対向させて設置することで、波力防護構造体２にかかる津波の波力を低減できることになり、タンク５及び波力防護構造体２の強度が高いという利点がある。
【００２４】
また、この場合、地上から離間した高さ位置での津波の波力が比較的削減されているから、波力防護構造体２の設置を省略することも可能であり、直接タンク５に津波が衝突するようにしてもよい。この場合でも津波の波力が比較的小さいのでタンク５の破壊を抑制できる。
なお、津波の高さがタンク５の頂部より低い高さであればタンク５の津波による受圧面積を低減することができる。
【００２５】
なお、上述した各実施形態では、波力防護構造体２，６は分散壁３，７を平面視略Ｖ字形状に構成したが、波力防護構造体２，６の構成はこのような形状に限定されない。例えば図４（ａ）に示すように屋根型に屈曲または湾曲した分散壁１３を二面で略Ｖ字状をなすように接続して波力防護構造体１４を構成してもよい。
また、図４（ｂ）に示すように円弧状の分散壁１５によって波力防護構造体１６を構成してもよい。また、図４（ｃ）に示すように略半円等の円弧状や半球面等の凸曲面状の分散壁１７によって波力防護構造体１８を構成してもよい。これらの場合でも、津波の波力を左右方向に分割して衝撃を分散して緩和できる。
【００２６】
なお、波力防護構造体２、６、１４、１６、１８は必ずしも平面視で略対称形状である必要はなく非対称形状であってもよい。
また、構造物を構成するタンク１，５についても任意形状のものを採用できる。なお、波力防護構造体２、６、１４、１６、１８によって津波の波力から保護すべき構造物は冷却水タンク１，５に限定されるものではなく、油や化学物質等の流体や気体、固体用のタンク、或いはタンクに限定されることなく適宜の建物や設備等を含むことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２７】
１，５  冷却水タンク
２、６、１４、１６、１８  波力防護構造体
３，７、１３、１５、１７  分散壁
３ａ、７ａ  角部
９，１０  支持脚
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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