JP2022012930A - 構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】河川の氾濫や津波による水害に伴い、建物４０が水平を保ったまま昇降する構造物１を提供する。【解決手段】本発明に係る構造物１は、地盤に埋設される基礎スラブ１０と、前記基礎スラブ１０の鉛直上方に配され、建物を支持する床スラブ２０と、前記基礎スラブ１０と前記床スラブ２０との間の空間に配され、前記床スラブ２０が移動する際、前記基礎スラブ１０に対して前記床スラブ２０が直上下方向にのみ移動するように規制を行うリンク機構１００と、を含むことを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、水密構造とした建物等全体を、洪水など水害時に合理的に浮上させる構造物に関する。

昨今の気候変動と温暖化の影響により、河川氾濫、内水氾濫などによる水害が増加している。戸建て住宅の浸水被害は、床下浸水、床上浸水で異なるが、床上浸水に対しては、窓などの開口部の水密性を確保し、排気口や排水管に特殊な構造を適用することで、床下空間および屋内への浸水を防止することは可能となっている。

近年、浸水被害予測、いわゆるハザードマップが各機関から公表されており、これらによれば、浸水深は３ｍ以上に及ぶ地域も珍しくない。建物を水密構造としたとしても、一般的には、特殊な建材を採用することによるコストとの兼ね合いで、建物内への浸水を防ぐことができる水の深さは地盤面からせいぜい１．５ｍ程度が限界であり、浸水深が３ｍ以上と予測されるような地域では、当該建物内への床上浸水を免れることができない可能性がある。

そこで、建物自体を氾濫した水に浮かせることで、建物内の浸水を免れるようにした構造が種々提案されている。

例えば、特許文献１（実用新案登録第３１７８９４７号公報）には、一般家庭の庭に設置可能な係留浮上式水害救難室であって、天井に開閉式の緊急脱出用ハッチを有し、救難室の側壁面には複数の覗き窓と密閉可能な出入り用扉を設け、救難室の床下には底部を鉄板で構成した浮力室を構成する空間部を有し、さらに救難室にはリールに巻き取られたワイヤーロープの先端部を水密的に外部に引出可能にした開口部を通してワイヤーロープの先を救難室の係留杭に接続し、更に救難室外壁には、複数本のロッドアンカーに接続した鉄鎖を設けたことを特徴とする係留浮上式水害救難室が記載されている。

また、特許文献２（特許第６０６５２７６号公報）には、地盤に構築した基礎構造体の上部に、周囲を鋼板で囲い床部を面格子状に鋼板で塞ぎ、内部に発泡ポリスチレンフォームを嵌め込んだ浮力室を載せ、その浮力室の上部に浮力室と一体となるように平屋住宅を構築し、大津波が押し寄せて来る方向の、地盤に構築した基礎構造体の左右に、平行四辺形の形状をして四隅を回動自在に固定したリフト装置の下部支鋼材の両端を固定し、リフト装置を配置した平屋住宅の外壁面に、リフト装置の上部受鋼材を受け止めるための逆Ｌ字型をした受金物を取付け、平行四辺形の形状をした前記リフト装置の上部受鋼材に、外壁面の逆Ｌ字型をした受金物を載せ、大津波が押し寄せた際、浮力室と一体となるように構築した平屋住宅を、概ね水平状態を保った状態で水面に浮上させ、船外機用外開きドアを開けてドアを固定し、船外機用外開きドアの室内側に横向きに設置した船外機を下げて稼動させ、平屋住宅を自走させた事を特徴とするリフト装置を有する津波対応浮上式小部屋が記載されている。
実用新案登録第３１７８９４７号公報 特許第６０６５２７６号公報

特許文献１記載の従来技術に係る、鉄鎖で接続された係留浮上式水害救難室においては、浮上の際や着地の際に重量バランスにより、水平に昇降せず、室内の備品が散乱してしまう、という問題があった。

特許文献２記載の従来技術においては、浮力室と一体に構築した平屋住宅の建物が、平行四辺形の形状をした、一対のリフト装置により昇降するので、水平状態を保った状態で水面に浮上する可能性はある。しかしながら、実際上は、住宅内の備品の配置・間取りなどによっては、住宅床面の重量分布が均等でなく、特許文献２記載の従来技術でも、住宅が浮上する時や、水が引いて住宅が着地する時において、すなわち住宅が昇降する際、水平を保つことができず、住宅内の備品が散乱してしまう、という問題があった。

一方、特許文献２記載の従来技術においては、平屋住宅が、一対のリフト装置により昇降するので、流されてしまうことがなく、当初位置に留まることができれば、平屋住宅が当初設置されていた位置に着座する可能性はある。しかしながら、特許文献１記載の従来技術では、氾濫や津波による水が引いた後、救難室が当初設置されていた場所に着座する確率はほぼない、という問題があった。

また、特許文献１、或いは、特許文献２のいずれにおいても、救難室や住宅などは、直上に浮上し、直下にする着地することはまずないので、一般的に救難室や住宅の周囲に配されている、囲いや樹木、車両などといった周辺物に衝突する可能性が高く、水平移動に伴う危険を回避することができない、という問題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するものであり、本発明に係る構造物は、地盤に埋設される基礎スラブと、前記基礎スラブの鉛直上方に配され、建物を支持する床スラブと、前記基礎スラブと前記床スラブとの間の空間に配され、前記床スラブが移動する際、前記基礎スラブに対して前記床スラブが直上下方向にのみ移動するように規制を行うリンク機構と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る構造物は、前記リンク機構が、前記基礎スラブに固定される一対の基礎スラブ固定金具と、
前記一対の基礎スラブ固定金具それぞれに対して一対の第１支軸部を中心として回動可能に配される一対の第１棹部材と、前記一対の第１棹部材それぞれに対して一対の第２支軸部を中心として回動可能に配される一対の第２棹部材と、前記一対の第２棹部材それぞれに対して一対の第３支軸部を中心として回動可能に配され、前記床スラブに固定される一対の床スラブ側固定金具と、前記一対の第２支軸部との間に配される水平棹部材と、からなることを特徴とする。

また、本発明に係る構造物は、長手方向が互いに直交する前記リンク機構が２つ以上配されることを特徴とする。

また、本発明に係る構造物は、前記基礎スラブと前記床スラブとの間の空間の外周を覆うスカート部材を有することを特徴とする。

また、本発明に係る構造物は、前記スカート部材は蛇腹構造であることを特徴とする。

また、本発明に係る構造物は、前記スカート部材が地盤内に埋設されることを特徴とする。

また、本発明に係る構造物は、前記床スラブは、水平部と、前記水平部から下方に延出する壁部を有しており、前記水平部と前記壁部で空気だまり部を形成することを特徴とする。

また、本発明に係る構造物は、前記床スラブを貫通する配管を有しており、前記配管は屈曲性を有することを特徴とする。

また、本発明に係る構造物は、前記配管が、上水道用配管、下水道用配管、電気配線用配管のいずれかであることを特徴とする。

また、本発明に係る構造物は、前記リンク機構の動作を規制する部材が設けられることを特徴とする。

本発明に係る構造物は、建物を支持する床スラブが移動する際、基礎スラブに対して床スラブが直上下方向にのみ移動するように規制を行うリンク機構を備えており、このような本発明に係る構造物によれば、建物は水平を保ったまま昇降するので、河川の氾濫や津波による水害に伴い、建物内の備品が散乱してしまうようなことがない。

また、本発明に係る構造物によれば、水害による水が引いた後には、建物を支持する床スラブは、水害前の位置に戻る（着座）することが可能となる。

また、本発明に係る構造物によれば、建物は水害の際、直上・直下にのみ移動するので、建物の周囲に配されている樹木や車両などの周辺物と衝突する可能性が極めて低い。

本発明の第１実施形態に係る構造物１を模式的に示す図である。 本発明の第１実施形態に係る構造物１に用いられるリンク機構１００を示す図である。 リンク機構１００における第１支軸部１５１近傍の分解斜視図である。 リンク機構１００における第２支軸部１５２近傍の分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る構造物１周辺で水害が発生した時の様子を示す図である。 基礎スラブ１０と床スラブ２０との間に設ける下水道用配管８０の一例を示す図である。 下水道用配管８０の伸縮を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る構造物１を模式的に示す図である。 本発明の第２実施形態に係る構造物１周辺で水害が発生した時の様子を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る構造物１に用いられるリンク機構１００を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る構造物１の一部を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る構造物１を模式的に示す図である。図１では、構造物１に含まれる建物４０は、平面視で矩形の平屋の住宅を例示しているが、本発明に係る構造物１における建物４０がこれに限定されるわけではない。また、本発明に係る構造物１では、建物４０を浮上させる際にリンク機構１００が用いられるが、建物４０が平面視矩形であるため、このリンク機構１００が矩形の各辺に沿って４つ用いられており、図１にはそのうちの３つが図示されている。

本発明に係る構造物１では、建物４０は水密構造としたものを想定しており、水密構造のものが理想的ではあるが、後述する空気だまり部２５などによる浮力を調整することができれば、建物４０は必ずしも水密構造である必要はない。

基礎スラブ１０は、地盤Ｇに埋設されてなるコンクリート製の床版である。図１においては、この基礎スラブ１０は水平部１２のみからなる矩形の板状のものを示しているが、基礎スラブ１０は図のようなものに限定されるものではない。基礎スラブ１０は他の形状のものであってもよいし、鉄筋などが埋設されるものであってもよいし、杭などを備えるものであってもよい。基礎スラブ１０も構造物１の一部を構成するものである。構造物１には、この基礎スラブ１０も含め、これより上方に配されている構成が含まれている。

床スラブ２０は、この基礎スラブ１０とは独立しており、基礎スラブ１０の鉛直上方に配され、建物４０を直接的に支持する。本実施形態では、床スラブ２０は、平面視で矩形板状の水平部２２と、水平部２２の周縁から下方に延出する壁部２４とを有している。床スラブ２０は他の形状のものであってもよいが、本実施形態では、水平部２２から下方に延出する壁部２４を有することは必須である。水平部２２と壁部２４とで囲まれた空間は、水害が発生した際、床スラブ２０上の建物４０を浮上させる際の浮力を稼ぐ空気だまり部２５として機能させるためである。

壁部２４を水平部２２のどの位置から下方に延出させるようにするかは任意であるが、所定の浮力を確保するため空気だまり部２５として十分な体積が形成されるようにすることが肝要である。また、空気だまり部２５の空間と接する、床スラブ２０における水平部２２と壁部２４の内側の表面が気密・防水となるような加工を施すことが好ましい。

一般的に、コンクリート自体は、ひび割れがなければ気密・水密であるが、微細なひび割れを全く発生しないように施工することはほとんど不可能であり、気密・防水とする表面処理をしなければ、ひび割れを空気が通過して、数時間のオーダーの時間では、空気だまり部２５の空間の空気が抜けてしまう。

上記のような気密性を実現する加工方法としては、樹脂などを塗布する（塗布防水）方法か、シートを貼り付ける（シート防水）方法かを用いることができる。このように、十分な空気だまり部２５の空間の体積を確保すると共に、水平部２２と壁部２４の内側の表面に気密性を付与することで、床スラブ２０が浮上の際の建物４０の浸水深さを低減することができる。

図１に係る実施形態では、空気だまり部２５を形成することで、床スラブ２０に対する浮力を確保するようにしているが、本発明に係る構造物１ではこれに代えて、空気だまり部２５の空間に、発砲スチロールや硬質ウレタンなどの比重が水にくらべ無視できる程度に小さいものを充填することで、浮力を確保するようにしてもよい。発砲スチロールや硬質ウレタンなどなどの材料を用いて、浮力を確保する場合には、水平部２２と壁部２４の内側の表面に気密性を付与する加工を施す必要はない。なお、発砲スチロールや硬質ウレタンなどの材料は、コンクリート製の床スラブ２０を施工する際の型枠を兼ねることもできる。

発砲スチロールや硬質ウレタンなどの材料は、ある程度の吸水性を有しているが、本発明に係る構造物１で想定している河川の氾濫などによる浸水時間での吸水量は、それほど多くはないものと考えられる。そのため、空気だまり部２５に相当する体積分の浮力程度が確保され得る。

なお、床スラブ２０を構成するコンクリートと、発砲スチロールなどの材料との間に、水がしみこむとコンクリートには水圧が作用し、ひび割れが存在する場合、このひび割れを水が通過してしまうことが考えられる。しかし、ひび割れ幅×ひび割れの延長とコンクリートの厚さから計算される凡その通水量は、空気ほど通過できることはない。また、本発明に係る構造物１で想定している河川の氾濫による水は、清水でなく濁水でありすぐに目詰まりをおこすことからも、さほど問題はないものと考えられる。

発砲スチロールなどの材料の表面に樹脂を塗布し、当該樹脂が未硬化の状態で床スラブ２０を構成するためのコンクリートを打ち込めば、コンクリートと発泡スチロールが確実・強固に密着し、境界面に水が浸透することがなくなり、このように床スラブ２０を構成することは好ましい実施形態の一つである。

上記のように構成される基礎スラブ１０と、床スラブ２０との間の空間には、リンク機構１００が設けられる。構造物１の周辺で水害が発生し、構造物１が浸水すると、空気だまり部２５内の空気により浮力が発生し、建物４０と共に床スラブ２０が浮上する。このとき、リンク機構１００は、基礎スラブ１０に対して床スラブ２０が直上下方向にのみ移動するように規制を行う構造を有している。

このようなリンク機構１００としては、基礎スラブ１０に対して床スラブ２０が直上下方向にのみ移動するように規制を行うものであれば、どのような構造を有するものであってもよい。本実施形態に係る構造物１では、図２に示すようなリンク機構１００が用いられている。

図２は本発明の第１実施形態に係る構造物１に用いられるリンク機構１００を示す図である。また、図３はリンク機構１００における第１支軸部１５１近傍の分解斜視図であり、図４はリンク機構１００における第２支軸部１５２近傍の分解斜視図である。また、図５は本発明の第１実施形態に係る構造物１周辺で水害が発生した時の様子を示す図である。リンク機構１００が図２の状態にあるとき、リンク機構１００が縮んだ状態であると称することがある。また、リンク機構１００が図５の状態にあるとき、リンク機構１００が伸びた状態であると称することがある。

本実施形態では、建物４０が平面視矩形であるため、このリンク機構１００が当該矩形の４つの辺に沿って４つ用いられている。本発明に係る構造物１を実現するためには、理屈の上では１つのリンク機構１００が存在すれば良い。ただし、１つのリンク機構１００を設けるだけでは、リンク機構１００にかかる力が過大となる可能性があるので、好ましくはリンク機構１００を２つ以上設けるようにする。さらにより好ましくは、例えば、建物４０が平面視矩形である場合には、リンク機構１００を当該矩形の４つの辺に沿って４つ用いるようにする。

ここで、リンク機構１００の長手方向について定義する。リンク機構１００により規制されて、床スラブ２０は直上下方向にのみ移動するが、このように床スラブ２０を直上下方向にのみ移動させる構造のリンク機構１００を構成する上で、重要なパーツとなる水平棹部材１４０を基準として、リンク機構１００の長手方向を定義する。すなわち、水平棹部材１４０が延びる方向を、リンク機構１００（或いは、水平棹部材１４０）の長手方向とする。

基礎スラブ１０と床スラブ２０との間に、リンク機構１００を２つ設けるようにする場合、２つのリンク機構１００の長手方向が平行となるように配することができる。また、リンク機構１００を２つ設けるようにする場合、２つのリンク機構１００の長手方向が互いに直交するようにも配することができる。このとき、平面視で、２つのリンク機構１００の長手方向がＴ字の配列となるようにすることができる。

また、基礎スラブ１０と床スラブ２０との間に、リンク機構１００を３つ設けるようにする場合には、平面視で、３つのリンク機構１００の長手方向がＨ字の配列となるようにすることができる。また、図１に示すように、基礎スラブ１０と床スラブ２０との間に、リンク機構１００を４つ設けるようにする場合、平面視で、４つのリンク機構１００の長手方向が口字の配列となるようにすることができる。

リンク機構１００を構成する各パーツに用いる材料としては剛性を有する金属製のものであればどのようなものであってもよいが、例えば鋼材を材料として各パーツを構成することができる。各棹部材（１１０、１１０’、１２０、１２０’）や、水平棹部材１４０などには、例えば、既製の平鋼に加工を加えたものを用いることができる。さらに、各棹部材（１１０、１１０’、１２０、１２０’）や水平棹部材１４０に溝形鋼などの型鋼を用いればより強い曲げ剛性・強度が得られる。

基礎スラブ１０に対しては、一対の基礎スラブ固定金具１０３、１０３’が固定されており、 床スラブ２０に対しては、一対の床スラブ側固定金具１３０、１３０’が固定されている。このような固定には、不図示の固定金具の一部を、基礎スラブ１０や床スラブ２０を構成するコンクリートに埋設させることで、これを行うことができる。また、固定金具はいずれも同規格のものを用いることができる。

一対の基礎スラブ固定金具１０３、１０３’それぞれに対しては、一対の第１支軸部１５１、１５１’を中心として、一対の第１棹部材１１０、１１０’が回動可能に配されている。一対の第１棹部材１１０、１１０’それぞれには、同寸法・同規格のものを用いることができる。

また、一対の床スラブ側固定金具１３０、１３０’それぞれに対しては、一対の第３支軸部１５３、１５３’を中心として、一対の第２棹部材１２０、１２０’が回動可能に配されている。一対の第２棹部材１２０、１２０’それぞれには、同寸法・同規格のものを用いることができる。第１棹部材と第２棹部材とは全て同寸法・同規格のものを用いることができる。

図３には、第１支軸部１５１近傍の分解斜視図が示されている。第３支軸部１５３近傍については、基本的な構成が天地逆となるだけなので説明を省略する。

例えば、基礎スラブ固定金具１３０は、基礎スラブ１０に対して固着状態にある接地部１０５と、この接地部１０５から上方に延出する立設部１０６とから構成することができる。この立設部１０６には、貫通孔１０７が設けられている。

第１棹部材１１０にも貫通孔１１７が設けられており、ボルト１６２の螺刻シャフト部が、基礎スラブ固定金具１３０の貫通孔１０７と、第１棹部材１１０の貫通孔１１７とに挿通されて、螺刻シャフト部にナット１６６が螺着されることで、一点鎖線で示されるような第１支軸部１５１が構成される。

図４を参照して、水平棹部材１４０について説明する。水平棹部材１４０は、第２支軸部１５２を中心として、第１棹部材１１０と第２棹部材１２０のそれぞれに対して、回動可能に配されている。図４には、第２支軸部１５２近傍の分解斜視図が示されている。水平棹部材１４０の一方端側の構成は、他方端側と同様の構成であるので、図４には一方端側のみを図示している。

図４に示すように、ボルト１６２の螺刻シャフト部が、第１棹部材１１０の貫通孔１１７と、水平棹部材１４０の貫通孔１４７と、第２棹部材１２０の貫通孔１２７とに挿通されて、螺刻シャフト部にナット１６６が螺着されることで、二点鎖線で示されるような第２支軸部１５２が構成される。

上記のように構成される本発明に係る構造物１においては、河川の氾濫や津波による水害のとき、図５に示すように水Ｗが、構造物１の周囲に発生し構造物１が浸水していくと、床スラブ２０における空気だまり部２５に存在する空気による浮力で、床スラブ２０と建物４０とが浮上する。

ここで、本実施形態に係るリンク機構１００では、一対の棹部材の間には、平棹部材１４０が設けられているので、建物４０を支持する床スラブ２０の浮上に伴う移動の際、リンク機構１００は、基礎スラブ１０に対して床スラブ２０が直上下方向にのみ移動するように規制を行う。このようなリンク機構１００を備えた本発明に係る構造物１によれば、建物４０は水平を保ったまま昇降するので、河川の氾濫や津波による水害に伴い、建物４０内の備品が散乱してしまうようなことがない。また、床スラブ２０の浮上中などに、屋内の家具などが傾いて転倒する恐れもない。

また、本発明に係る構造物１によれば、水害による水Ｗが引いた後には、建物４０を支持する床スラブ２０は直下方向に移動することで、水害前の位置に戻る（着座）することが可能となる。また、本発明に係る構造物１によれば、建物４０は水害の際、直上・直下にのみ移動するので、建物４０の周囲に配されている樹木や車両などの周辺物と衝突する可能性が極めて低くなる。

本発明に係る構造物１によれば、水害による水Ｗが引いた後には、建物４０を支持する床スラブ２０は直下方向に移動することで、水害前の位置に戻る（着座）することが可能となる。しかしながら、仮に河川氾濫による水Ｗが浮遊物や土砂が床スラブ２０の下に入って滞留すると、着座の障害となってしまう。

本発明に係る構造物１においては、上記のような浮遊物や土砂が床スラブ２０の下に入ってしまうことを防止するために、基礎スラブ１０と床スラブ２０との間の空間の外周を覆うスカート部材５０を有している。このスカート部材５０は、通水するが、浮遊物や土砂は遮断する布のような素材で構成される。また、スカート部材５０は蛇腹構造であることが好ましい。また、水害が発生していない、平時においては、図１に示すようにスカート部材５０を、地盤Ｇに埋設するようにしておくと、美観上にも好ましい。

スカート部材５０を構成する布の通水性が低いと、洪水時の外水位の上昇に対し内部への通水が追い付かず、水圧により布が破れたり、床スラブ２０や基礎スラブ１０への固定が困難になったりする。また、布の通水性が低いことによって、スカート部材５０が目詰まりすることは好ましくない。

洪水時の水位上昇速度は、およそ数ｍ／ｈ程度であり、スカート部材５０の内外水位差（基礎スラブ１０と床スラブ２０との間の空間を「内」とする）を２．０ｍに抑えれば、スカート部材５０を構成する布が受ける水圧は１．０ｔｆ／ｍ²である。例えば、帆布の引張強度は、ＪＩＳ規格（Ｌ３４０２：麻帆布）によれば、幅３ｃｍ当たり１０００～２０００Ｎ（１００～２００ｋｇｆ）すなわち、幅１ｍ当たり３０ｋＮ～６０ｋＮ（３～６ｔｆ）である。上記の水位差によりスカート部材５０が受ける荷重は、上下の２辺で１．０ ｔｆ／ｍ²×２．０ｍ／２＝１．０ｔｆ／ｍの水平力である。スカート部材５０を構成する布がはらんで斜めに引張を受けることを考えても、一般的な帆布で負担できる。

一方、スカート部材５０の通水性が高いと、上記の水位差による荷重は小さくなるが、濁水の土砂の細粒分が通過してしまい、洪水が治まった時に、基礎スラブ１０に堆積してしまい、その除去作業が問題になるため、布の目はなるべく細かい方が好ましい。

上記の相反する要求性能を満足するスカート部材５０に使用できる布としては、常時には地盤に埋設されることから耐腐食性も勘案すると、ポリエチレン製あるいはオレフィン系フラットヤーンクロス等の透水ネットが好適である。

浸水深が増加するときは、スカート部材５０に通水抵抗があることから、外部の水深の方がスカート部材５０の内側の水深よりも高くなるため、浮上に合わせ、スカート部材５０の布は、基礎スラブ１０と床スラブ２０との間の床下空間側にはみ出す。一方、浸水が収まり、水Ｗが引くときには、当該床下空間の水位の方が外部よりも高くなるので、スカート部材５０の布が、床下空間に挟まれることはない。このように、伸長と折り畳みが好適となる適度な通水抵抗をもった布をスカート部材５０として選定することは容易である。

また、スカート部材５０は、地表面下に埋設すれば、常時の建物４０周辺の様子は通常の住宅と何ら異なることはなく、庭や駐車場などの利用に制限を受けるようなこともない。

本発明に係る構造物１にスカート部材５０を用いることで、浸水により床スラブ２０の下の空間に、細粒分などを含む濁水が入り込むが、床スラブ２０が着座するにあたり、土砂や障害となるような大きさの異物となる漂流物が入り込むことがないので、浸水被害が収まった後の復旧が速やかである。

本発明に係る構造物１においては、建物４０が支持されている床スラブ２０と、基礎スラブ１０との間の距離が、平時と水害時とで、変更することを想定しているものである。そこで、基礎スラブ１０から床スラブ２０へと渡され、さらに床スラブ２０側を貫通して建物４０内に引き込まれる配管などが、前記のような距離の変更に対応したものである必要がある。なお、図１等にこのような配管は図示していない。

床スラブ２０側を貫通して建物４０内に引き込まれる配管の例としては、上水道用配管、下水道用配管、電気配線用配管などを挙げることができる。これらの配管は、前記のような距離の変更に対応するために、少なくとも屈曲性を有するものであることが好ましい。

上水道用配管、電力の引き込みに用いられる電気配線用配管などは、フレキシブルなものは用いることができ、床スラブ２０の浮上によっても引きちぎられないだけの長さの余裕をもたせ、基礎スラブ１０にたるませておくなどで対処できる。このような対処のために配管・配線は、数ｍ程度延長させればよく、延長分による、水道の圧力損失、或いは電圧の損失はほぼ無視することができるし、配管・配線部材のコスト上の問題もほぼ無視できる。

下水道用配管などの太径の配管の場合については上記のような対処ができない。そこで、以下に説明する下水道用配管８０を用いることが好ましい。本発明においては、床スラブ２０は直上に浮上し、そのまま直下に降下するため、下水道用配管８０に角度変化機構を設けることで、床スラブ２０の浮上・着座に伴って、損傷しない配管としている。

図６は基礎スラブ１０と床スラブ２０との間に設ける下水道用配管８０の一例を示す図である。また、図７は下水道用配管８０の伸縮を示す図であり、図７（Ａ）は平時における下水道用配管８０が縮んだ状態を示しており、図７（Ｂ）は床スラブ２０の浮上に伴い下水道用配管８０が伸びた状態を示している。

下水道用配管８０を構成する部品には、一般的な塩化ビニル管を用いることができる。図において、下側固定管８１は基礎スラブ１０側に固定される配管であり、上側固定管８４は床スラブ２０側に固定される配管である。

下側固定管８１は、継手部８６を介して下側Ｕ字管８２と接続されており、上側固定管８４は、継手部８６を介して上側Ｕ字管８３と接続されている。また、下側Ｕ字管８２と上側Ｕ字管８３も継手部８６を介して接続される。これら各管の接続により、下水道用配管８０に角度変化機構を付与している。

また、継手部８６中には、図示していないＯリングが配されており、管内の下水が管外に漏出することを防止している。継手部８６としては、一般的な塩化ビニル管の角度自在継手を用いることができる。なお、一般的な塩化ビニル管の角度自在継手は、±１５°程度の角度変化が可能である。

以上に示すような、くの字状の角度変化機構を設けた下水道用配管８０を採用することで、床スラブ２０と基礎スラブ１０との間の距離が、平時と水害時とで変更されても、下水道用配管８０が損傷してしまうことがない。

以上のように、本発明に係る構造物１は、建物４０を支持する床スラブ２０が移動する際、基礎スラブ１０に対して床スラブ２０が直上下方向にのみ移動するように規制を行うリンク機構１００を備えており、このような本発明に係る構造物１によれば、建物４０は水平を保ったまま昇降するので、河川の氾濫や津波による水害に伴い、建物４０内の備品が散乱してしまうようなことがない。

また、本発明に係る構造物１によれば、水害による水が引いた後には、建物４０を支持する床スラブ２０は、水害前の位置に戻る（着座）することが可能となる。

また、本発明に係る構造物１によれば、建物４０は水害の際、直上・直下にのみ移動するので、建物４０の周囲に配されている樹木や車両などの周辺物と衝突する可能性が極めて低い。

次に、本発明の他の実施形態に係る構造物１について説明する。図８は本発明の第２実施形態に係る構造物１を模式的に示す図である。また、図９は本発明の第２実施形態に係る構造物１周辺で水害が発生した時の様子を示す図である。以下、第２実施形態に係る構造物１が、第１実施形態に係る構造物１と相違する点についてのみ説明し、同様の構成については説明を省略する。

第２実施形態に係る構造物１においても、床スラブ２０は、平面視で矩形板状の水平部２２と、水平部２２から下方に延出する壁部２４とを有しているが、壁部２４は水平部２２の周縁でない位置から、下方に延出している点で、先の第１実施形態に係る構造物１と相違している。

床スラブ２０における水平部２２と壁部２４の内側の空間は、先の実施形態と同様に空気だまり部２５として利用される。第２実施形態に係る構造物１においても、基礎スラブ１０と床スラブ２０との間にリンク機構１００を４つ設けるようにしており、４つのリンク機構１００は、空気だまり部２５として利用される空間に配されている。しかしながら、４つのリンク機構１００を、２６に示す壁部２４の外側の空間に配するようにしてもよい。

また、先の第１実施形態に係る構造物１では、基礎スラブ１０は水平部１２のみから構成されていたが、第２実施形態に係る構造物１においては、基礎スラブ１０は、平面視で矩形板状の水平部１２と、この水平部１２の周縁４辺から上方に延出する壁部１４とを有している。第２実施形態に係る構造物１においては、基礎スラブ１０側の壁部１４と、床スラブ２０側の壁部２４とが互いに対向するように延出した構造となっている。

河川の氾濫や津波による水害時、図９に示すように水Ｗが、構造物１の周囲に発生し構造物１が浸水し、空気だまり部２５に存在する空気による浮力で、床スラブ２０と建物４０とが浮上する。この場合、スカート部材５０が存在するので、土砂が基礎スラブ１０上に入り込むことは基本的に防止されている。第２実施形態に係る構造物１においては、基礎スラブ１０側の壁部１４と地盤面が接する構造となっており、この壁部１４が障壁となるので基礎スラブ１０上への土砂の入り込みを、より確実に防止することができる。

また、上記のような本発明の第２実施形態に係る構造物１によれば、先の第１実施形態に係る構造物１と同様の効果を享受することができる。

次に、本発明の他の実施形態に係る構造物１について説明する。浸水深が非常に深くなり、床スラブ２０の浮上量が多くなると、リンク機構１００においては、第１棹部材と第２棹部材が一直線状となる程度までに延びてしまうことがあり得る。このような場合、リンク機構１００を構成するパーツが伸びて損傷し、リンク機構１００が縮む際に、円滑に動作しない恐れがある。

上記のようなリンク機構１００の損傷を防止に対応するために、リンク機構１００の動作を規制する部材を適宜採用することも好ましい実施形態である。次に説明する第３実施形態に係る構造物１は、リンク機構１００の中に、このようなリンク機構１００の動作規制部材を設けた例である。

図１０は本発明の第３実施形態に係る構造物１に用いられるリンク機構１００を示す図である。図１０（Ａ）は平時においてリンク機構１００が縮んだ状態を示している。これまでの実施形態と相違する点は、水平棹部材１４０の下方において、一対の第１棹部材１１０、１１０’のそれぞれの動作を規制する、ストッパーとして機能する一対の第１棹規制部材１４１、１４１’が設けられている点と、水平棹部材１４０の上方において、一対の第２棹部材１２０、１２０’のそれぞれの動作を規制する、ストッパーとして機能する一対の第２棹規制部材１４２、１４２’ が設けられている点である。

例えば、平鋼を加工した水平棹部材１４０に対して、各規制部材（１４１、１４１’、１４２、１４２’）を設けるには、各棹部材（１１０、１１０’、１２０、１２０’）と同じ程度の厚さを持つ板材を、隅肉溶接により接合することで、これを行うことができる。

図１０（Ｂ）は床スラブ２０の浮上に伴いリンク機構１００が伸びた状態を示している。リンク機構１００においては、一対の第１棹部材１１０、１１０’は、一対の第１棹規制部材１４１、１４１’に当接することで、また、一対の第２棹部材１２０、１２０’は、一対の第２棹規制部材１４２、１４２’に当接することで、所定量以上の伸び動作が制限される。

以上のような第３実施形態に係る構造物１は、リンク機構１００の動作を規制する規制部材（１４１、１４１’、１４２、１４２’）が水平棹部材１４０に設けられており、このような第３実施形態に係る構造物１によれば、浸水深が非常に深くなり床スラブ２０の浮上量が多くなったとしても、リンク機構１００の伸び量を抑制することができ、リンク機構１００自体の損傷を防止し、リンク機構１００が縮む際も、円滑に動作する。

次に、本発明の他の実施形態に係る構造物１について説明する。第３実施形態に係る構造物１においては、リンク機構１００の動作を規制する部材が、リンク機構１００自体に設けられていた。一方、第３実施形態に係る構造物１においては、リンク機構１００の動作を規制する部材は、リンク機構１００外の箇所に設けられている。以下、このような第４実施形態について説明する。

図１１は本発明の第４実施形態に係る構造物１の一部を示す図である。第４実施形態に係る構造物１においては、基礎スラブ１０と、床スラブ２０とを、長さがそろった複数のワイヤ部材で予め連結した構造を採用している。このワイヤ部材は、平時には基礎スラブ１０上にたるんだ状態で配されているが、水害時、床スラブ２０が浮上すると、床スラブ２０は、基礎スラブ１０からワイヤ部材で規制されているので、予め規定される距離より離れることがなく、これによりリンク機構１００が保護される。以下、このようなワイヤ部材として、玉掛けワイヤ１８０を用いた具体的な構成について説明する。しかしながら、本発明が、以下に説明する実施例に限定されるものではない。

図１１（Ａ）はリンク機構１００が縮んでいる平時の様子を示している。また、図１１（Ｂ）は床スラブ２０の浮上に伴いリンク機構１００が伸びた状態を示しており、このとき、床スラブ２０と基礎スラブ１０との間の玉掛けワイヤ１８０にテンションがかかり、床スラブ２０が基礎スラブ１０から、規定される距離より離れないようになっている。これにより、リンク機構１００はその損傷から免れることができる。

このような構造物１を構成するために、基礎スラブ１０及び床スラブ２０には、インサート１７０を埋設しておくようにする。次に、埋設されたインサート１７０には、アイボルト１７３を螺合されて、これを基礎スラブ１０及び床スラブ２０に対して固定する。

基礎スラブ１０に固定されたアイボルト１７３と、床スラブ２０に基礎スラブ１０に固定されたアイボルト１７３とには、それぞれシャックル１７６を取り付けて、これらシャックル１７６の間に玉掛けワイヤ１８０を装着して、床スラブ２０と基礎スラブ１０とを結合する。

なお、第４実施形態に係る構造物１においては、インサート１７０、シャックル１７６、玉掛けワイヤ１８０は太さなどの寸法に応じ許容荷重が定められており、リンク機構が伸び切った状態からの浸水深に対して計算される浮力に応じ、玉掛けワイヤ１８０の本数、あるいは、太さなどを適宜選定すればよい。

また、玉掛けワイヤ１８０の長さは、図１１（Ｂ）に示すように、リンク機構１００を構成する各棹部材で形成される平行四辺形が長方形になる直前の状態に応じた長さを選定すればよい。

また、インサート１７０には種々の形式があり、本発明が、図１１に示したものに限定されるものではない。

また、第４実施形態に係る構造物１の施工手順としては、基礎スラブ施工(インサート埋設)、床スラブ施工(インサート埋設)、建物施工、床下空間にてワイヤ部材の取付けといった通常の施工手順で施工できる。

以上のような構成によれば、浸水深が非常に深くなり床スラブ２０の浮上量が多くなったとしても、リンク機構１００の伸び量を抑制することができ、リンク機構１００自体の損傷を防止し、リンク機構１００が縮む際も、円滑に動作する。なお、リンク機構１００の伸び量を抑制する構成として、第３実施形態に係る構成と、第４実施形態に係る構成とを併用する構成とすることもできる。

以上、本発明に係る構造物１は、建物４０を支持する床スラブが移動する際、基礎スラブ１０に対して床スラブ２０が直上下方向にのみ移動するように規制を行うリンク機構１００を備えており、このような本発明に係る構造物１によれば、建物４０は水平を保ったまま昇降するので、河川の氾濫や津波による水害に伴い、建物４０内の備品が散乱してしまうようなことがない。

また、本発明に係る構造物１によれば、水害による水が引いた後には、建物４０を支持する床スラブ２０は、水害前の位置に戻る（着座）することが可能となる。

また、本発明に係る構造物１によれば、建物４０は水害の際、直上・直下にのみ移動するので、建物４０の周囲に配されている樹木や車両などの周辺物と衝突する可能性が極めて低い。

１・・・構造物
１０・・・基礎スラブ
１２・・・水平部
１４・・・壁部
２０・・・床スラブ
２２・・・水平部
２４・・・壁部
２５・・・空気だまり部
４０・・・建物
５０・・・スカート部材
８０・・・下水道用配管
８１・・・下側固定管
８２・・・下側Ｕ字管
８３・・・上側Ｕ字管
８４・・・上側固定管
８６・・・継手部
１００・・・リンク機構
１０３、１０３’・・・基礎スラブ固定金具
１０５・・・接地部
１０６・・・立設部
１０７・・・貫通孔
１１０、１１０’・・・第１棹部材
１１７・・・貫通孔
１２０、１２０’・・・第２棹部材
１２７・・・貫通孔
１３０、１３０’・・・床スラブ側固定金具
１４０・・・水平棹部材
１４１、１４１’・・・第１棹規制部材
１４２、１４２’・・・第２棹規制部材
１４７・・・貫通孔
１５１、１５１’・・・第１支軸部
１５２、１５２’・・・第２支軸部
１５３、１５３’・・・第３支軸部
１６２・・・ボルト
１６６・・・ナット
１７０・・・インサート
１７３・・・アイボルト
１７６・・・シャックル
１８０・・・玉掛けワイヤ
Ｇ・・・地盤
Ｗ・・・水

Claims (10)

1. 地盤に埋設される基礎スラブと、
   前記基礎スラブの鉛直上方に配され、建物を支持する床スラブと、
   前記基礎スラブと前記床スラブとの間の空間に配され、前記床スラブが移動する際、前記基礎スラブに対して前記床スラブが直上下方向にのみ移動するように規制を行うリンク機構と、
   を含むことを特徴とする構造物。
2. 前記リンク機構が、
   前記基礎スラブに固定される一対の基礎スラブ固定金具と、
   前記一対の基礎スラブ固定金具それぞれに対して一対の第１支軸部を中心として回動可能に配される一対の第１棹部材と、
   前記一対の第１棹部材それぞれに対して一対の第２支軸部を中心として回動可能に配される一対の第２棹部材と、
   前記一対の第２棹部材それぞれに対して一対の第３支軸部を中心として回動可能に配され、前記床スラブに固定される一対の床スラブ側固定金具と、
   前記一対の第２支軸部との間に配される水平棹部材と、からなることを特徴とする請求項１に記載の構造物。
3. 長手方向が互いに直交する前記リンク機構が２つ以上配されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の構造物。
4. 前記基礎スラブと前記床スラブとの間の空間の外周を覆うスカート部材を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の構造物。
5. 前記スカート部材は蛇腹構造であることを特徴とする請求項４に記載の構造物。
6. 前記スカート部材が地盤内に埋設されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の構造物。
7. 前記床スラブは、水平部と、前記水平部から下方に延出する壁部を有しており、前記水平部と前記壁部で空気だまり部を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の構造物。
8. 前記床スラブを貫通する配管を有しており、前記配管は屈曲性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の構造物。
9. 前記配管が、上水道用配管、下水道用配管、電気配線用配管のいずれかであることを特徴とする請求項８に記載の構造物。
10. 前記リンク機構の動作を規制する部材が設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の構造物。

Images