(57)【要約】【課題】非常時における起立を人力による簡単な操作によって可能とし、津波到達初期時の衝撃を和らげて衝撃力を小さくする。【解決手段】一端が地上に支持され、海側に向けて倒された状態に設置した防潮壁１の下側に流体注入用ピット２を備え、その上部には前記防潮壁を起き上がらせ、且つ起き上がり状態を維持させる折り畳み式のリンク機構３を備え、流体注入用ピット２の開口部には、流体注入用ピット内の空気の上昇によって展開されて前記防潮壁を起き上がらせるための空気充填室形成材１０が設置され、流体注入用ピット２より高い個所に貯留水槽１５を備えておき、その内部の水を流体注入用ピット２内に水頭差を利用して注入可能とし、貯留水槽１５内の水を流体注入用ピット２内に流入せることにより、内部の空気が空気充填室形成材１０を押し上げて防潮壁１を起き上がらせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が地上の支持部に回動可能に支持され、海又は川側に向けて倒された状態に設置した防潮壁を備え、
該倒された状態の防潮壁の下側に、所定の容量の防潮壁押し上げ用流体を収容する流体注入用ピットを備え、
該流体注入用ピットの上部には前記防潮壁を起き上がらせ、且つ起き上がり状態を維持させる折り畳み式のリンク機構が設置され、
前記流体注入用ピットの開口部には、前記流体注入用ピット内の空気の上昇によって展開されて前記防潮壁を起き上がらせるための空気充填室形成材が設置され、
前記流体注入用ピットより高い個所に貯留水槽を備え、該貯留水槽内の水を、前記流体注入用ピット内に水頭差を利用して注入可能とし、
前記貯留水槽内の水が流体注入用ピット内に流入されてその内部の空気が水と置換されることにより、該流体注入用ピット内の空気が前記空気充填室形成材を押し上げて防潮壁を起き上がらせるようにした気液置換式起立防潮堤。
【請求項２】
前記折り畳み式のリンク機構は、２以上のリンクが関節によって折り畳み可能に連結され、該関節はリンク間が伸長状態にある時曲げ不能となる不可逆回動機構を備え、
該リンク機構の一端を前記防潮壁の前面に回動可能に連結し、他端を前記流体注入用ピットの開口部の海又は川側縁部内の支持部に回動可能に支持させて構成した請求項１に記載の気液置換式起立防潮堤。
【請求項３】
前記空気充填室形成材は、前記リンク機構の下側にあって、該リンク機構の伸長時にその下側と前記防潮壁の前面側に沿った状態に展開される膜材をもって形成され、該膜材にて前記流体注入用ピットの開口部を閉鎖させて構成した請求項１又は２に記載の気液置換式起立防潮堤。
【請求項４】
前記空気充填室形成材内に流体注入用ピット内の空気が充填されることにより、前記防潮壁の前面下側に空気充填室が形成されるようにした請求項１〜３の何れかに記載の気液置換式起立防潮堤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、津波や高潮発生に備えて海岸や河川の陸側上面に伏せた状態で設置した防潮壁を必要時に水圧を利用して起立させるようにした気液置換式起立防潮堤に関する。
【背景技術】
【０００２】
津波・高潮災害を軽減する海岸構造物として、防波堤、護岸、防潮堤などがあり、これらの防壁部材は主に鉄筋コンクリート（以下ＲＣと記す）構造によって構築されている。ＲＣはコンクリート強度や鉄筋の配筋を自在に変えられるため、災害時に想定する津波や高波の波高、設計波力に対応する堤防高さおよび堤防強度を設定することができる。
【０００３】
しかし、ＲＣによる対策構造物を陸上に建設すると、対策工位置では敷地利用ができなくなると共に、陸側から海上への視野が阻まれるといった景観上の問題もある。
【０００４】
また、平常時の景観を阻害しないものとして、河川における流路工や洪水対策としての可撓膜式の膨張堤防の技術がある（例えば特許文献１）。しかし、これらの技術は、津波や高波といった強い波力を伴う事象に対しては、強度面で課題が残されている。
【０００５】
津波や高波に対し、敷地の利便性や景観性を阻害せず、波力にも対応した関連技術としては陸上フラップゲート（例えば特許文献２，３）がある。しかし、この技術は１０ｍ程度の延長スパンを想定しているため、長大な堤防延長を想定した対策には適さず、建設コストが割高となるという問題がある。
【０００６】
一方、長大な堤防延長を想定したものとして、折り畳み式の防潮堤（例えば特許文献４）が堤案されている。これは、平常時は設置個所に倒した支柱と展開可能に折り畳まれた蛇腹状の壁体とから構成され、必要時に支柱を起立させ、蛇腹状の壁体を支柱に沿って展開させる構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１３９３９号公報
【特許文献２】特開２００３−１２９６９３号公報
【特許文献３】特開２０１３−１００６８１号公報
【特許文献４】特許第５２７４４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献４のような長大な堤防延長を想定した、折り畳み式の防潮堤では、支柱の立ち上げ及び蛇腹状の壁体の展開にウインチを使用しているため、長大な防潮堤とした場合防潮堤の立ち上げのための設備が大掛かりとなり、コスト高となるという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような従来技術の問題に鑑み、平常時の利便性や景観性を損なわず、災害発生時にのみ起立させて防潮壁として機能させることができ、非常時における起立は、電力などの動力を使用せずに人力による簡単な操作によって可能となり、津波到達初期時の衝撃を効果的に和らげて防潮壁に対する衝撃力を小さくできる気液置換式起立防潮堤の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の如き従来の問題を解決するための請求項１の発明は、一端が地上の支持部に回動可能に支持され、海又は川側に向けて倒された状態に設置した防潮壁を備え、該倒された状態の防潮壁の下側に、所定の容量の防潮壁押し上げ用流体を収容する流体注入用ピットを備え、該流体注入用ピットの上部には前記防潮壁を起き上がらせ、且つ起き上がり状態を維持させる折り畳み式のリンク機構が設置され、前記流体注入用ピットの開口部には、前記流体注入用ピット内の空気の上昇によって展開されて前記防潮壁を起き上がらせるための空気充填室形成材が設置され、前記流体注入用ピットより高い個所に貯留水槽を備えておき、該貯留水槽内の水を、前記流体注入用ピット内に水頭差を利用して注入可能とし、前記貯留水槽内の水が流体注入用ピット内に流入されてその内部の空気が水と置換されることにより、該流体注入用ピット内の空気が前記空気充填室形成材を押し上げて防潮壁を起き上がらせるようにした気液置換式起立防潮堤にある。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加え、前記折り畳み式のリンク機構は、２以上のリンクが関節によって折り畳み可能に連結され、該関節はリンク間が伸長状態にある時曲げ不能となる不可逆回動機構を備え、該リンク機構の一端を前記防潮壁の前面に回動可能に連結し、他端を前記流体注入用ピットの開口部の海又は川側縁部内の支持部に回動可能に支持させて構成したことにある。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２の構成に加え、前記空気充填室形成材は、前記リンク機構の下側にあって、該リンク機構の伸長時にその下側と前記防潮壁の前面側に沿った状態に展開される膜材をもって形成され、該膜材にて前記流体注入用ピットの開口部を閉鎖させて構成したことにある。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１の構成に加え、前記空気充填室形成材内に流体注入用ピット内の空気が充填されることにより、前記防潮壁の前面下側に空気充填室が形成されるようにしたことにある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は請求項１のように、一端が地上の支持部に回動可能に支持され、海又は川側に向けて倒された状態に設置した防潮壁を備え、該倒された状態の防潮壁の下側に、所定の容量の防潮壁押し上げ用流体を収容する流体注入用ピットを備え、該流体注入用ピットの上部には前記防潮壁を起き上がらせ、且つ起き上がり状態を維持させる折り畳み式のリンク機構が設置され、前記流体注入用ピットの開口部には、前記流体注入用ピット内の空気の上昇によって展開されて前記防潮壁を起き上がらせるための空気充填室形成材が設置され、前記流体注入用ピットより高い個所に貯留水槽を備えておき、該貯留水槽内の水を、前記流体注入用ピット内に水頭差を利用して注入可能とし、前記貯留水槽内の水が流体注入用ピット内に流入されてその内部の空気が水と置換されることにより、該流体注入用ピット内の空気が前記空気充填室形成材を押し上げて防潮壁を起き上がらせるようにしたことにより、平常時は倒されて上面を供用できる床面として利用でき、津波等の発生時に起立する構造であるため、景観を阻害せず、しかも防潮壁を起立させるための力は、流体注入用ピット内に自然流下させる水であるため、電力などの動力を要せず、人力のみで容易に起動させることができる。更に、単純な材料構成であるため、安価に製作できる。
【００１５】
本発明は、請求項２に記載のように、折り畳み式のリンク機構は、２以上のリンクが関節によって折り畳み可能に連結され、該関節はリンク間が伸長状態にある時曲げ不能となる不可逆回動機構を備え、該リンク機構の一端を前記防潮壁の前面に回動可能に連結し、他端を前記流体注入用ピットの開口部の海又は川側縁部内の支持部に回動可能に支持させて構成したことにより、津波等が到達した時点で、防潮壁が起き上がりかけていれば、波の侵入によって起き上がり、起き上がり後には倒れることがなくなり、一度の津波襲来時に生じる複数回の寄せ波引き波に対しても倒れることなく対応する。
【００１６】
本発明は、請求項３に記載のように、空気充填室形成材は、前記リンク機構の下側にあって、該リンク機構の伸長時にその下側と前記防潮壁の前面側に沿った状態に展開される膜材をもって形成され、該膜材にて前記流体注入用ピットの開口部を閉鎖させて構成したことにより、構造が簡単で資材も廉価で調達できる。
【００１７】
本発明は請求項４に記載のように、空気充填室形成材内に流体注入用ピット内の空気が充填されることにより、前記防潮壁の前面下側に空気充填室が形成されるようにしたことにより、津波到達初期における大きな衝撃が、空気充填室によるクッション作用によって和らげられ、防潮壁への衝撃が小さいものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る気液置換式起立防潮堤の概略を示す断面図である。
【図２】同平面図である。
【図３】図１に示す気液置換式起立防潮堤の防潮壁倒れ状態を示す拡大断面図である。
【図４】同防潮壁起立状態を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る気液置換式起立防潮堤の実施の形態を図面について説明する。
【００２０】
図において符号１は防潮壁であり、２は、倒した状態の防潮壁１下に形成した流体注入用ピット、３は折り畳み式のリンク機構３である。
【００２１】
流体注入用ピット２は、防潮壁１の根元部分に沿って地表面を掘削することによって形成されており、内面はコンクリートで被覆されている。
【００２２】
流体注入用ピット２の前後の縁部外に防潮壁用支持部を構成する防潮壁用支持杭４及びリンク機構用支持部を構成するリンク機構用支持杭５が、それぞれ所定間隔毎に立設されている。
【００２３】
防潮壁１は、高潮や津波（以下、津波等と記す）の発生時に起立させて、陸側への流れをせき止めるためのものであり、海又は川側、即ち津波等の押し寄せ側に向けて多数並べて設置されているものである。
【００２４】
この防潮壁１は、その下端を防潮壁用支持杭４の上端に回動可能に支持され、通常時は流体注入用ピット２の開口部を覆って地表面上に倒した状態としておき、上面を道路その他の供用床面となるようにしている。
【００２５】
尚、防潮壁１は、図には詳示してないが、例えば鋼板、強化合成樹脂板等の板材に所望の強度が得られるように補強リブを一体化させた盤状材が使用できる。
【００２６】
リンク機構３は、１枚の防潮壁１に対して複数設置され、それぞれが一対のリンク６，７を、枢軸８によって折り畳み可能に連結した１関節の折り畳みリンク機構を使用しており、一方のリンク６の端部をリンク機構用支持杭５の上端に回動可能に連結され、他方のリンク７の端部を防潮壁１の全高のほぼ半分程度の高さ部分に対して回動可能に連結されている。
【００２７】
このリンク機構３は、防潮壁１に起き上がらせるように作用させるとともに、防潮壁１が所定の起き上がり状態となった時は、その起立状態を維持させるためのものであり、平常時は、両リンク６，７が互いに重なり合う配置に折りたたまれた状態で流体注入用ピット２の開口部内に収容されている。
【００２８】
また防潮壁１を起立させ、両リンク６，７が伸長状態になった際には、折り畳み不能となる不可逆回動機構が枢軸８部分に組み込まれている。
【００２９】
防潮壁１とリンク機構３の下側には空気充填室形成材１０が設置されている。この空気充填室形成材１０は、防潮壁１を起立させるための空気充填室１１を形成させるためのものであり、空気充填室形成材１０は起立状態時の防潮壁１とリンク６，７の下側に沿って展張された状態になる膜材によって構成されている。
【００３０】
この空気充填室形成材１０は、流体注入用ピット２の開口部を閉鎖するように設置されており、防潮壁１が倒された状態にある時は、折り畳まれた状態で流体注入用ピット２の上部内に収容されている。
【００３１】
また、空気充填室形成材１０は、防潮壁１の起立状態にある時に、その前面側及びリンク機構３の下側に所定の配置となって沿うように、防潮壁１及びリンク機構３に対して部分的に固定している。
【００３２】
この気液置換式起立防潮堤には、流体注入用ピット２に注入するための水を溜めておく貯留水槽１５を備えている。この貯留水槽１５は、少なくとも内底面高さが流体注入用ピット２の開口部より高い配置に構築されており、防潮壁１及び流体注入用ピット２に隣接させてもよく、また地形的にこれらから離れたより高い個所に設置してもよい。
【００３３】
貯留水槽１５は、その内部の水を、水頭差を利用して流体注入用ピット２内に注入させるようにしており、両者の底部間が１又は複数の注水路１６にて連通されている。注水路１６は、開閉弁からなる注水用弁１７によって開閉できるようになっており、これを開くことにより貯留水槽１５内の水が流体注入用ピット２内に流入するようになっている。
【００３４】
また、流体注入用ピット２には、その底部に海又は川側に通じる放水路１８が連通され、これには地上で操作できる開閉弁からなる放水用弁１９が備えられている。この放水用弁１９を開くことによって内部の水を海又は川側に自然流下させることができるようになっている。放水用弁１９は、メンテナンス作業時等、人が入る必要がある場合にこれを開き、内部に自然に溜まった水を排出させるものであり、常時は閉じて海又は川側から水が流れ込まないようにしておく。
【００３５】
貯留水槽１５の容量は、流体注入用ピット２内を充満させるのに十分な大きさとしており、貯留水槽１５の流体注入用ピット２に対する水頭差及び注水路１６の口径を、貯留水槽１５内の水の自然流下によって数十秒〜数分で流体注入用ピット２内が満杯となる流量が得られるように設定している。
【００３６】
このように構成される気液置換式起立防潮堤は、津波等が発生した後、その到達予測時間前に注水用弁１７を開く、これによって貯留水槽１５内の水を流体注入用ピット２内に自然流下させる。流体注入用ピット２内への水の注入によって、流体注入用ピット２内にあった空気が上方に押し上げられ、これが空気充填室形成材１０内に移動し、空気充填室形成材１０が上方に展開され、空気充填室１１が形成される。
【００３７】
この時の空気充填室１１の膨張圧によってリンク機構３及び防潮壁１が押し上げられ、空気充填室１１が最大限に膨張した状態で、防潮壁１が所定の角度に起立し、リンク機構３が伸長状態となって折り曲げ不能となり、防潮壁１の起立状態が維持される状態となる。
【００３８】
このように、防潮壁１が起立することにより、押し寄せる津波等はこれにさえぎられてそれより陸側への進行が止められる。尚、津波等が到達した時点で、防潮壁が起き上がりかけていれば、波による侵入方向の力が起き上がり方向に作用し、所定の起立状態まで起き上がる。
【００３９】
また、通常津波は、その先頭部分がこれを遮るものに大きな衝撃を与えるが、この気液置換式起立防潮堤では、防潮壁１の前面側の下側部分の前面に、膜材で膨らんだ空気充填室１１があることにより、津波到達初期における大きな衝撃が、空気充填室１１によるクッション作用によって和らげられ、防潮壁１への衝撃が小さいものとなる。
【００４０】
更に、津波には、押し寄せ後に引き波が発生し、次の寄せ波が襲来することがあるが、一端起立した防潮壁１は、そのままでは倒れないため、引き波時にもとに伏してしまうことがなく、次の寄せ波を防御できる。
【００４１】
津波が収束した後は、注水用弁１７を閉じて貯留水槽１５に再度貯留水を溜めるとともに、放水用弁１９を開けて流体注入用ピット２内の水を排出させ、不可逆回動機構を逆回動可能な状態に操作してリンク機構３を折り畳み、防潮壁１を元の状態に倒すことにより、再度の津波等の襲来に対応できる状態とすることができる。
【００４２】
上述した例では、防潮壁用支持部及びリンク機構用支持部を流体注入用ピット２内の地盤中に設置した杭を持って構成しているが、これらの杭は流体注入用ピット２の外であってもよく、また、杭を使用せずに流体注入用ピット２の前後に形成したコンクリート基礎構造体であってもよい。
【００４３】
また、リンク機構として、２つのリンクを１つ枢軸で連結した１関節形式のものを使用しているが、この他、３つのリンクを２つの枢軸で連結するなど、多関節形式を用いてもよい。
【００４４】
また空気充填室形成材１０として膜材を使用しているが、この他パネル状の板材であってもよく、その相互間及び流体注入用ピット２開口部との間を柔軟性のある材料で気密保持させたものであってもよい。
【００４５】
防潮壁１、リンク機構３、空気充填室形成材１０の集合体や流体注入用ピット２は、プレキャスト部材として現地へ搬入し、組立てることができる。
【００４６】
流体注入用ピット２は、現場にて場所打ちコンクリートによって全長を一体化させた状態に施工する他、全長を一定長さ毎のブロック、例えば防潮壁１の１枚分の水平方向長さに分割した形状の流体注入用ピットブロックを工場で製造し、これを現場に搬入して埋設することによって設置してもよい。
【００４７】
また、防潮壁１、リンク機構３、空気充填室形成材１０の集合体を１つの起立壁体ユニットとし、これを流体注入用ピット２上に設置した後、各ユニットの防潮壁１間を水密性が保たれるように連結してもよい。この連結は溶接であってもよくボルトナット等に固着具を使用してもよく、この他にフレキシブル連結材を介在させて連結することにより、隣り合う防潮壁１，１間を、柔軟性を持たせた状態に連結してもよい。
【００４８】
更に、防潮壁１、リンク機構３、空気充填室形成材１０からなる起立壁体ユニットを上述した１つの流体注入用ピットブロックに対して支持させ、流体注入用ピットブロックをも含めた構成のユニットとしてもよい。
【００４９】
更に、所要数の流体注入用ピット２を並べて設置するか、全長を複数に区分けし、それぞれの内部に貯留水槽１５の水を流入させるようにしてもよい。
【００５０】
更に、複数連結される防潮壁１，１......によって、例えば十メートル〜数十メートルを１区分とした防潮堤を構成させ、各区分毎の防潮堤が個別に動作するようにし、各区分の境界部分に支柱を立てて置き、その支柱間が、起き上がった防潮壁によって遮蔽されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１  防潮壁
２  流体注入用ピット
３  リンク機構
４  防潮壁用支持杭
５  リンク機構用支持杭
６，７  リンク
８  枢軸
１０  空気充填室形成材
１１  空気充填室
１５  貯留水槽
１６  注水路
１７  注水用弁
１８  放水路
１９  放水用弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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