(57)【要約】【課題】  津波が発生した際に浮上する浮体を有する避難用フロートにおいて、浮体２の速やかな浮上を実現し、且つ避難者を確実に保護することができる避難用フロート１を提供する。【解決手段】  津波Ｗが発生した際に浮上する浮体２を有する避難用フロート１において、浮体２が、津波Ｗの進行方向の上流側となる波上側Ｆに面した浮体正面１０を有しており、浮体正面１０が波上側Ｆに傾斜し、且つ浮体正面１０と静止水面のなす角が５度以上９０度未満となるように形成する。【選択図】図２
2013141533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
津波が発生した際に浮上する浮体を有する避難用フロートにおいて、
前記浮体が、津波の進行方向の上流側となる波上側に面した浮体正面を有しており、
前記浮体正面が波上側に傾斜し、且つ前記浮体正面と静止水面のなす角が５度以上９０度未満となるように形成されていることを特徴とする避難用フロート。
【請求項２】
前記避難用フロートが、津波の進行方向と平行となる前記浮体の両側面の近傍にそれぞれ配置された係留タワーを有しており、
前記係留タワーが、波上側に面したタワー正面を有しており、
前記タワー正面が、津波の進行方向の下流側となる波下側に傾斜し、且つ前記タワー正面と静止水面のなす角が５度以上９０度未満となるように形成されており、
前記浮体が、前記タワー正面に接触する係留ガイドを有し、津波が発生した際に、前記浮体が前記タワー正面の傾斜に沿って、波下側に移動しながら浮上するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の避難用フロート。
【請求項３】
前記浮体が、地表面と対面する浮体底面を有しており、
前記浮体底面が、波上側に比べ波下側が低くなるように傾斜し、且つ前記浮体底面と静止水面のなす角が０度より大きく１５度以下となるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の避難用フロート。
【請求項４】
前記浮体が、前記浮体の上面で且つ波上側の端部に沿って設置した防波壁を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の避難用フロート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、津波発生時に浮上する浮体を有する避難用フロートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
津波対策として、通常時は陸上部に設置されており、津波到達時には浮くように構成した避難用フロートがある（例えば特許文献１参照）。図６に、この避難用フロートの一例を示す。図６Ａに通常時の避難用フロート１Ｘを示し、図６Ｂに津波到達時の避難用フロート１Ｘを示す。この避難用フロート１Ｘは、地中深くに打ち込んだ複数の係留杭３Ｘと、係留杭３Ｘに沿って鉛直方向に移動可能な浮体２Ｘを有している。津波警報等が発せられた場合、避難者５０は階段５１を利用して浮体２Ｘ上に避難する。浮体２Ｘは、津波が到達すると浮力により地表面９を離れ浮き上がるように構成されている。
【０００３】
この構成により以下の作用効果を得ることができる。第１に、浮体２Ｘが津波到達時に浮く構成を有しているため、例えば地表面９から５ｍに達するような津波が発生した場合であっても、浮体２Ｘが５ｍ浮き上がり、避難者５０を保護することができる（図６Ｂ参照）。第２に、フロート２Ｘが地表面９上に設置されており、地表面９に近い位置にあるため、避難が容易となる（図６Ａ参照）。つまり、この浮体２Ｘに備え付けた階段５１さえ上れば、建築物の２、３階に達するような津波であっても、被害を免れることができる。
【０００４】
しかしながら、上記の避難用フロート１Ｘはいくつかの問題点を有している。第１に、津波到達時に浮体２Ｘが浮上しない、又は浮上が遅く、避難者を十分に保護することができないという問題を有している。これは、浮体が、十分に水位が上昇して浮力が発生した後でなければ浮上することができないためである。このため、浮体が浮上する前に、津波をかぶってしまい、避難者を十分に保護することができない場合がある。
【０００５】
第２に、津波到達時に避難用フロートの浮体２Ｘ及び係留杭３Ｘが破壊されてしまうという問題を有している。津波の衝撃により、浮体及び係留杭が水平方向の力を受けるためである。
【０００６】
第３に、避難者が浮体上に避難した場合であっても、津波に巻込まれる可能性があるという問題を有している。これは、浮体が浮上する前に、浮体の上面を超える高さの津波が来襲した場合、浮体は津波をかぶってしまうためである。なお、津波が浮体上面に乗り上げると、浮体は、その重量により浮上することが困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１１２０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、津波が発生した際に浮上する浮体を有する避難用フロートにおいて、浮体の速やかな浮上を実現し、且つ避難者を確実に保護することができる避難用フロートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明に係る避難用フロートは、津波が発生した際に浮上
する浮体を有する避難用フロートにおいて、前記浮体が、津波の進行方向の上流側となる波上側に面した浮体正面を有しており、前記浮体正面が波上側に傾斜し、且つ前記浮体正面と静止水面のなす角が５度以上９０度未満となるように形成されていることを特徴とする。
【００１０】
この構成により、浮体は、津波が浮体正面に衝突する力により速やかに浮上することができる。つまり、津波が浮体正面に衝突した際の運動エネルギーを、浮体の上昇のエネルギーとして利用することができる。
【００１１】
上記の避難用フロートにおいて、前記避難用フロートが、津波の進行方向と平行となる前記浮体の両側面の近傍にそれぞれ配置された係留タワーを有しており、前記係留タワーが、波上側に面したタワー正面を有しており、前記タワー正面が、津波の進行方向の下流側となる波下側に傾斜し、且つ前記タワー正面と静止水面のなす角が５度以上９０度未満となるように形成されており、前記浮体が、前記タワー正面に接触する係留ガイドを有し、津波が発生した際に、前記浮体が前記タワー正面の傾斜に沿って、波下側に移動しながら浮上するように構成されたことを特徴とする。
【００１２】
この構成により、浮体は、速やかに浮上することができる。また、浮体が波下側に流されながら浮上する構成のため、浮体の浮上時における傾きの発生量を抑制することができる。
【００１３】
上記の避難用フロートにおいて、前記浮体が、地表面と対面する浮体底面を有しており、前記浮体底面が、波上側に比べ波下側が低くなるように傾斜し、且つ前記浮体底面と静止水面のなす角が０度より大きく１５度以下となるように形成されていることを特徴とする。この構成により、津波が浮体底面を通過する際の運動エネルギーを、浮体の上昇のエネルギーとして利用することができる。
【００１４】
上記の避難用フロートにおいて、前記浮体が、前記浮体の上面で且つ波上側の端部に沿って設置した防波壁を有していることを特徴とする。この構成により、浮体は、速やかに浮上することができる。これは、浮体上面に津波がかかり、浮体重量が増加することを防止できるからである。また、浮体上の避難者の安全性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る避難用フロートによれば、浮体の速やかな浮上を実現し、且つ避難者を確実に保護することができる避難用フロートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る実施の形態の避難用フロートの概略図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の避難用フロートの側面図である。
【図３】本発明に係る実施の形態の避難用フロートの側面図である。
【図４】本発明に係る異なる実施の形態の避難用フロートの概略図である。
【図５】本発明に係る異なる実施の形態の避難用フロートの断面透視図である。
【図６】従来の避難用フロートの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る実施の形態の避難用フロートについて、図面を参照しながら説明する。図１に本発明の実施の形態の避難用フロート１の概略を示す。避難用フロート１は、浮体２と、係留タワー３と、少なくとも１つの連絡用スロープ４を有している。
【００１８】
浮体２は、津波Ｗの進行方向の上流側となる波上側Ｆに面した浮体正面１０を有してい
る。この浮体正面１０は、波上側Ｆに傾斜し、浮体正面１０の法線が地側に延びるように形成されている。また、浮体２は、津波Ｗの進行方向と平行となる浮体の両側面にそれぞれ配置された少なくとも１つの係留ガイド１１を有している。
【００１９】
避難用フロート１の係留タワー３は、津波Ｗの進行方向と平行となる浮体の両側面の近傍に位置するように、地表面に固定されている。この係留タワー３は、波上側Ｆに面したタワー正面２０を有している。タワー正面２０は、津波Ｗの進行方向の下流側となる波下側Ｒに傾斜し、タワー正面２０の法線が天側に延びるように形成されている。ここで、タワー正面２０には、浮体２の係留ガイド１１が接触するように構成することが望ましい。
【００２０】
避難用フロート１の連絡用スロープ４は、津波Ｗの進行方向と平行となる浮体２の側面の少なくとも一方に設置されている。この連絡用スロープ４は、避難者や車両等が浮体上に移動するためのものであり、津波Ｗの進行方向に対して平行とならないように、望ましくは略直角となるように配置されている。この構成により、津波Ｗが避難用スロープ４を上り、浮体上面１４に到達することを防止することができる。
【００２１】
図２に、避難用フロート１の側面図を示す。図を参照しながら、津波Ｗと衝突する浮体正面１０について説明する。浮体正面１０は、波上側Ｆに傾斜しており、浮体正面１０と静止水面（地表面９と平行な面）のなす角θ１が２度以上９０度未満となるように形成されている。なす角θ１は、望ましくは５度以上６０度未満、更に望ましくは１０度以上４５度未満となるように形成する。
【００２２】
この浮体正面１０は、津波Ｗの波上側Ｆから波下側Ｒへの運動を、地表面９方向に押し曲げる反力により、浮体２の速やかな浮上を開始するように構成されている。そのため、なす角θ１が大きい場合は、津波Ｗから浮体２に作用する鉛直上向きの力が小さくなり、浮体２の速やかな浮上開始を実現することが困難となる。また、なす角θ１が小さい場合は、浮体２が大きくなるため、設置場所の選定が困難となる。なお、浮体正面１０の形状は傾斜面に限られない。浮体正面１０は、津波Ｗの流体力の一部を揚力に変換することができる形状であればよく、例えば流線型（船型形状）としてもよい。
【００２３】
この浮体２は、浮体底面１２に設置したかさ上げ桁１３を有している。このかさ上げ桁１３は、津波Ｗの進行方向と平行となる平板状物で構成することが望ましい。このかさ上げ桁１３の設置により、浮体上面１４の高さが、津波の先端の高さよりも高くなるように構成することが望ましい。具体的には、浮体上面１４の高さが、地表面９から１〜１．５ｍ程度になるように構成する。ここで、かさ上げ桁１２と地表面９の接触面は、面接触ではなく、線接触に近いものとする。この構成により、津波終焉後に浮体底面１２の下に瓦礫等が溜まった場合であっても、浮体のかさ上げ桁１３は浮体の重量を利用して瓦礫を破壊し、地表面に再設置されることができるからである。
【００２４】
次に、係留タワー３のタワー正面２０について説明する。タワー正面２０は、津波Ｗの進行方向の下流側となる波下側Ｒに傾斜しており、タワー正面２０と静止水面のなす角θ２が５度以上９０度未満となるように形成されている。なす角θ２は、望ましくは３５度以上７５度未満、更に望ましくは５０度以上７０度未満となるように形成する。
【００２５】
また、係留タワー３は、タワー正面２０が浮体２の波上側Ｆから波下側Ｒの略中間点又は中間点よりも波上側Ｆとなるように配置することが望ましい。具体的には、係留ガイド１１が浮体２の波上側Ｆから波下側Ｒにおける略中間点又は中間点よりも波上側Ｆとなるように構成することが望ましい。この構成により、浮体２が浮上する際の傾斜を抑制することができる。
【００２６】
次に、津波Ｗが発生した際の浮体２の浮上動作について説明する。津波Ｗは、波上側Ｆから避難用フロート１に達し、まず、浮体正面１０に衝突する。浮体正面１０に衝突した津波Ｗは、その進行方向を下向き（地表面９側）に変えられ、浮体底面１２のかさ上げ桁１３の間を通り、避難用フロート１の波下側Ｒに流れる。この津波Ｗの衝突により、浮体２は、鉛直上向きの力を受け、浮上を開始する。
【００２７】
図３に、浮体２が浮上した際の様子を示す。浮体２は、津波Ｗの衝突により浮上を開始し、その後、津波Ｗから受ける浮力により浮上する。このとき、浮体２は、タワー正面２０の傾斜に沿って、波下側Ｒに流れながら浮上する。ｄは、浮体２が波下側Ｒに流れた距離を、８は水面を示している。浮体２が浮上する際、浮体２の係留ガイド（波上側）１１とタワー正面２０は接触を維持している。また、波下側係留ガイド１６は、係留タワー３との接触を解除した状態となる。
【００２８】
ここで、係留ガイド（波上側）１１とタワー正面２０の少なくとも一方に、例えばナイロン等の潤滑性材料を採用することが望ましい。浮体２が、係留タワー３に沿って滑らかに浮上することができるためである。
【００２９】
上記の構成により、以下の作用効果を得ることができる。第１に、浮体正面１０に傾斜を形成した構成により、浮体２の速やかな浮上を実現した避難用フロート１を提供することができる。これは浮体２が、浮体正面１０に衝突する津波Ｗの力を利用して浮上を開始することができるためである。
【００３０】
第２に、タワー正面２０に傾斜を形成した構成により、浮体２が浮上する際に、波上側Ｆ及び波下側Ｒへの浮体２の傾き（ローリング）を抑制することができる（図３矢印Ｓ参照）。これは、浮体２が津波Ｗに距離ｄ流されながら浮上し、浮体２の波上側Ｆが鉛直上向きに押し上げられることを防止できるためである。この浮体２の傾きの抑制により、浮体上に移動した避難者の安全性を向上することができる。
【００３１】
第３に、浮体２を速やかに且つ傾けずに浮上させる構成により、浮体上面に津波Ｗが進入することを防止し、浮体上に移動した避難者の安全性を向上することができる。
【００３２】
図４に、本発明の異なる実施の形態の避難用フロート１Ａの概略を示す。避難用フロート１Ａは、係留タワー３の代わりに係留ワイヤー（又は係留チェーン）５を有するように構成することができる。この係留ワイヤー５は、一端を浮体２Ａの波上側Ｆの地表面にアンカー３０で固定され、他端を浮体２Ａに固定されている。この係留ワイヤー５は、津波発生前には予め定めた値以下の張力が働いている状態とすることが望ましい。これは、浮体２Ａが、津波Ｗが発生した際には、波下側Ｒに流されながら浮上できるようにするためである。この構成により、浮体２Ａが波上側Ｆ及び波下側Ｒに傾くことを抑制することができる。また、津波終焉後に水位が高い場合であっても、係留ワイヤー５の連結を解除し、浮体２Ａごとタグボート等で安全な場所に移動させることができる。
【００３３】
また、浮体２Ａは、浮体上面１４の波上側Ｆ端部に防波壁１５を有するように構成することが望ましい。この構成により、浮体２Ａは、浮体上面１４に津波Ｗをかぶり重量が増加して浮上できないという事態を回避することができる。つなり、浮体２Ａは、津波Ｗが発生した際に、確実且つ速やかに浮上することができる。
【００３４】
更に、避難用フロート１Ａは、浮体２Ａの波上側Ｆに消波部材６を有するように構成することが望ましい。この構成により、津波Ｗの速度を減速することができる。この消波部材６は、消波ブロックや建造物等、津波Ｗの移動速度を減速する抵抗となるものであればよい。ここで、津波Ｗの速度が速い場合には、浮体２Ａが、浮体正面に津波Ｗを受けて鉛
直上向きの力を得て浮上を開始する前に、津波Ｗが浮体上面１４に乗り上げてしまう可能性がある。津波Ｗが浮体上面１４に乗り上げると、浮体２Ａは、その重量により浮上することが困難となる。
【００３５】
図５に、本発明の異なる実施の形態の避難用フロート１Ｂの浮体２Ｂの断面透視図を示す。浮体２Ｂは、津波Ｗと接触する浮体底面１２Ｂを有している。この浮体底面１２Ｂは、波上側Ｆに比べ波下側Ｒが低くなるように傾斜し、浮体底面１２Ｂの法線が波上側Ｆに延びるように形成することが望ましい。この浮体底面１２Ｂは、静止水面とのなす角θ３が０度より大きく１５度以下となるように形成されている。なす角θ３は、望ましくは０．５度より大きく１０度以下、更に望ましくは２度より大きく５度以下となるように形成する。浮体底面１２Ｂは、津波Ｗの流体力の一部を揚力に変換することができる形状であればよく、例えば流線型（船型形状）としてもよい。この構成により、浮体底面１２Ｂが水流に吸い付かれる現象（浮体底面１２Ｂにおける圧力低下）が発生せず、浮体２Ｂの速やかな浮上を実現することができる。
【００３６】
また、更に望ましくは図５に示す浮体２Ｂの浮体底面１２Ｂが、浮体上面１４の波上側Ｆ端部と、浮体底面１２Ｂの波下側Ｒ端部を通過する平面となるように形成する。つまり、浮体２Ｂの断面（図５参照）が、浮体上面１４の波上側Ｆ端部と浮体底面１２Ｂの波下側Ｒ端部を結んだ斜辺を有する略三角形となるように形成する。浮体正面と浮体底面を一体として形成するこの構成により、浮体２Ｂは、浮力が小さくなるものの、津波到達時における浮上性能を著しく向上することができる。
【００３７】
なお、浮体底面１２Ｂの波下側Ｒ端部にせき止め板１７を設置してもよい。このせき止め板１７は、浮体底面１２Ｂから下方に向かって延伸した板状物であり、波上側Ｆから流れてくる津波Ｗに対して抵抗となるように設置されている。このせき止め板１７を設置する構成により、浮体底面１２Ｂにおける津波Ｗの流速が減少し、浮体底面１２Ｂにおける圧力が上昇し、浮体２Ｂを浮上させるための圧力を発生させることができる。このせき止め板１７は、津波Ｗに対して抵抗となるように設置されていればよく、その傾斜方向等は、図５に図示した例に限られない。
【００３８】
以上より、避難用フロート１、１Ａ、１Ｂは、津波Ｗが発生した際に速やかに且つ傾きを抑制しながら浮上することができる。そのため、浮体上面の避難者等の安全性を高めることができる。なお、係留タワー、係留ワイヤー、防波壁及びその他の前述の構成等の採用は、避難用フロート１、１Ａ、１Ｂの設置場所に応じて、任意に選択し、決定することができる。例えば、係留タワー３と係留ワイヤー５を両方同時に採用することも可能である。この係留タワー３と係留ワイヤー５の併用は、高さ制限のある場所に係留タワー３を設置する場合に特に有効である。
【００３９】
また、浮体上面は、ヘリコプター等の離発着に利用することができる。更に、浮体内部に発電設備を設置する構成としてもよい。この構成により、津波が発生した際に、周囲との連絡が途絶えた場合であっても、通信のための電力等を利用することができる。加えて、浮体をブロック建造する場合、浮体外縁部のブロックは緩衝部とし、浮体中央部のブロックを倉庫等の施設として建造してもよい。この構成により、浮体は二重殻構造となり、津波及び漂流物で被災する可能性を低減することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１     避難用フロート
２     浮体
３     係留タワー
１０   浮体正面
１１   係留ガイド
１２   浮体底面
１３   かさ上げ桁
１４   浮体上面
１５   防波壁
２０   タワー正面
Ｗ     津波
Ｆ     波上側
Ｒ     波下側
【図１】
2013141533.tif 000003
【図２】
2013141533.tif 000004
【図３】
2013141533.tif 000005
【図４】
2013141533.tif 000006
【図５】
2013141533.tif 000007
【図６】
2013141533.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月10日(2012.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
津波が発生した際に浮上する浮体を有する避難用フロートであり、前記浮体が、津波の進行方向の上流側となる波上側に面した浮体正面を有しており、前記浮体正面が波上側に傾斜し、且つ前記浮体正面と静止水面のなす角が５度以上９０度未満となるように形成された避難用フロートにおいて、
前記避難用フロートが、津波の進行方向と平行となる前記浮体の両側面の近傍にそれぞれ配置された係留タワーを有しており、
前記係留タワーが、波上側に面したタワー正面を有しており、
前記タワー正面が、津波の進行方向の下流側となる波下側に傾斜し、且つ前記タワー正面と静止水面のなす角が５度以上９０度未満となるように形成されており、
前記浮体が、前記タワー正面に接触する係留ガイドを有し、津波が発生した際に、前記浮体が前記タワー正面の傾斜に沿って、波下側に移動しながら浮上するように構成されたことを特徴とする避難用フロート。
【請求項２】
前記浮体が、地表面と対面する浮体底面を有しており、
前記浮体底面が、波上側に比べ波下側が低くなるように傾斜し、且つ前記浮体底面と静止水面のなす角が０度より大きく１５度以下となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の避難用フロート。
【請求項３】
前記浮体が、前記浮体の上面で且つ波上側の端部に沿って設置した防波壁を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の避難用フロート。
【請求項４】
前記浮体が、前記浮体の底面に設置され、且つ津波の進行方向と平行となる平板状物で構成されたかさ上げ桁を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の避難用フロート。