JP4072734B2 - 地下シェルターおよび地下シェルター耐力間仕切壁形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、遮蔽性・耐久性に加え、耐震性・防水性・機能性を追究したより安全性の高い地下シェルターに関するものである。

これまでに、地下シェルターや地下室について様々なものが考えられている。地下シェルターは、爆風や爆風による衝撃波・振動・放射線・爆弾の破片・ダスト・ガス・火災および熱・電磁波などに対して、建設コストや地盤条件等に適合する形で、これらによる内部への影響を最小限とすることが求められ、そのため設置深度を大きくし、その天井表面部を覆土することが望ましい。このように地下シェルターでは、想定する外部からの様々な危険要素に対し内部の人や物品を安全に保護することが第一目的であり、質実剛健な構造と各危険要素に対する専門的な防護構造を必要とする。一方、地下に空間を設けることについて共通する地下室は、オーディオルーム・音楽レッスン室・居間・寝室など、趣味・娯楽性を中心とした居室としての利用が多く、住宅用地下室としての法的条件を満たす構造の範囲内でより短い工期でより安価に構築できることが望まれ、開発課題としてもこの点が優先される傾向がある。

特開２００５−２４０４５２号（特許文献１）に記載される地下シェルターの本体構造は、地中に打ち込んだ複数の杭に支持された耐圧盤上に防水塗膜を形成し、その上に高強度コンクリートからなるボックス状のシェルター内殻と耐力間仕切壁を設け、このシェルター内殻の底面を除く壁および天井面である外表面を鉄板からなるシェルター外殻で覆い、さらに鉄板の外表面を防水塗膜で覆いシェルター内殻の底面と耐圧盤との間の防水塗膜とを一体的にして覆った構造としている。

特開平９−７８６０９号（特許文献２）に記載される地下室の本体構造は、形鋼などの芯材の外表面側に金属板が固定され、内部側には非金属系内板が固定された床・壁・天井パネルを、短辺方向は門形ラーメン構造、長辺方向は耐震壁構造として組み立ててボックス状のユニットとし、該ユニットを複数設置接合した構造としている。この地下室は外表面全域を金属板とすることで防水性・防湿性を確保し、また該金属板の防錆対策として該金属板の外表面全域を有機溶剤塗膜と合成樹脂塗膜および合成樹脂モルタルで被覆した構造としている。

特開平１１−２１９１６号（特許文献３）に記載される地下室の本体構造は、鉄筋コンクリートからなる床部と、鋼製パネルからなる壁部・天井部、また、該壁部・天井部の外表面側を防蝕・防錆のためのコンクリートで被覆し、さらに、大きな地下室の場合は内部に鋼製パネルからなる耐力間仕切壁を形成する構造としている。

特開平１１−２１９１７号（特許文献４）に記載される地下室の本体構造は、鋼製パネルまたは鉄筋コンクリートからなる床部と、鋼製パネルからなる壁部、鉄筋コンクリートからなる天井部とし、壁部の鋼製パネル外表面側を防蝕・防錆のためのコンクリートで被覆した構造としている。

特開２００５−２４０４５２号公報 特開平９−７８６０９号公報 特開平１１−２１９１６号公報 特開平１１−２１９１７号公報

しかし、これら４つの文献に記載の地下シェルターおよび地下室の構造について、遮蔽性・耐久性に加え、耐震性・防水性・機能性を追究したより安全性の高い地下シェルターとするためには、いくつかの課題があるといえる。

特開２００５−２４０４５２（特許文献１）に記載される地下シェルターは、耐圧盤上に高強度コンクリートからなるシェルター内殻を設け、耐圧盤との接合面であるシェルター内殻底面部を除く形でシェルター内殻の外表面を鉄板からなるシェルター外殻で覆っている。したがって、この床部からシェルター本体内部への水の侵入が発生することが考えられ、シェルター外殻のさらに外側にゴムアスファルトからなる防水塗膜を形成し、底面と耐圧盤との間にも同様の防水塗膜を形成することで、底面部からの水の侵入を防止するとしている。このシェルター本体底面部と耐圧盤との構造について、目的を満足するためにはまだ課題が残っていると考えられる。例えば、軟弱な地盤で地下水位の高い地中において、シェルター本体が杭に支持される耐圧盤ときわめて高い付着力を持つ形で接合されていれば問題ないといえるが、底面と耐圧盤との間に形成された防水塗膜の上にシェルター本体が設置される形となるため、大地震発生時には、周囲の地盤の液状化による大きな浮力と揺れによる剪断力が加わり、シェルター内殻底面部が防水塗膜から剥離し、または耐圧盤から防水塗膜とともに浮上するという現象が発生すると考えられ、また、わずかでも防水塗膜に傷などの欠陥が発生すると、ここから水がシェルター内部へと侵入していくことも考えられ、耐震性・防水性・防湿性について課題といえる。また、設置深さが浅く覆土の厚さが薄い場合には鉄板が外表面に配置されているため耐火性・耐熱性についても課題が残る。

また、特開平９−７８６０９号（特許文献２）は、形鋼などの芯材の外表面側に金属板が固定され、内部側には非金属系内板が固定された床・壁・天井パネルを、短辺方向は門形ラーメン構造、長辺方向は耐震壁構造として組み立ててボックス状のユニットとし、該ユニットを複数設置接合した構造とする鋼製地下室である。地下シェルター本体を同様の構造とした場合、防水性・防湿性は確保できるが、遮蔽性を高めるために設置深度を大きくして覆土する場合、土圧や水圧が大きくなり、地下シェルターとしての大きな外力に対する十分な強度的安全性・耐震性を確保するには限界がある構造といえ、浅く設置した場合には前項同様耐火性・耐熱性について課題が残る。

また、特開平１１−２１９１６号（特許文献３）は、鉄筋コンクリートからなる床部と鋼製パネルからなる壁部・天井部、また、該壁部・天井部の外表面側を防蝕・防錆のためのコンクリートで被覆し、さらに大型の地下室の場合は内部に鋼製パネルからなる耐力間仕切壁を形成する構造としている鋼製地下室である。該地下室は、強度的安全性・耐震性・遮蔽性の点について前項同様の課題があり、また、コンクリートからなる床スラブと壁パネルの接合部において壁パネル下端部を包み込むコンクリートにクラックと呼ばれるひび割れが発生しやすいと考えられこれが原因で漏水する可能性もあり、防水性・防湿性についても課題といえる。さらに、大型の地下室に対応できるように鋼製パネルからなる耐力間仕切壁を形成するが、シェルター内部の隔壁として求められる耐火性・耐熱性や極めて大きな外力や中性子線をはじめとする各種放射線の遮蔽について課題といえる。

また、特開平１１−２１９１７号（特許文献４）は、鋼製パネルまたは鉄筋コンクリートからなる床部と、鋼製パネルからなる壁部、鉄筋コンクリートからなる天井部とし、鋼製壁パネル外表面側をコンクリートで被覆した構造としている鋼製地下室である。この鋼製壁パネル外表面側のコンクリート壁は、鋼製壁パネルの外表面側の防蝕・防錆のためと地下室外周壁回りの埋め戻しを兼ねて構築されるが、該コンクリート壁は外力に抵抗するための構造計算上導かれたコンクリート壁とはいえず、地下シェルターに備わるべき強度を確保できる基本構造・考え方とはいえない。また前々項および前項の強度的安全性・耐震性・遮蔽性の課題に加え、特に天井部が鉄骨ばりと木質板からなるものとするときは洪水時の浸水を防止するには非常に不利な構造といえ、さらに設置震度も大きくすることができず、放射線・火災や熱に対する遮蔽性・断熱性と気密性にも課題が残る。

以上、４つの特許文献に記載されている構成は、遮蔽性・耐久性に加え、耐震性・防水性・機能性について十分な性能を有しているとはいえず、有事の際に使用される破壊兵器や自然災害による強大な破壊エネルギー、また放射線・電磁波などの特殊な性質と効果を持つ要素に対し、確実に内部を防護できるものとはいえない。

本発明は、遮蔽性・耐久性に加え、耐震性・防水性・機能性をさらに追究し、上記のような問題点を解決した、より安全性の高い地下シェルターに関するものである。

これら課題を解決するため、本発明は、高強度鉄筋コンクリートからなるシェルター外殻と、該シェルター外殻の内部に形成された金属板からなるシェルター内殻と、該シェルター内殻の内部に形成された間仕切壁とからなる地下シェルターであって、該間仕切壁が高強度鉄筋コンクリートからなる耐力間仕切壁であり、かつ該耐力間仕切壁とシェルター外殻とがシェルター内殻で完全に分離されていることを特徴とする地下シェルターとした。

また、耐力間仕切壁は、シェルター内殻の内部側に設けられた型枠ガイドと一体的に形成されていることを特徴とする地下シェルターとした。

また、耐力間仕切壁は、型枠である金属板と一体的に形成されていることを特徴とする地下シェルターとした。

さらに本発明は、金属板からなるシェルター内殻を設置した後、シェルター外殻天井部を形成する前に、シェルター内殻天井部の耐力間仕切壁を形成する位置に設けた開口部からシェルター内殻内に組み立てた耐力間仕切壁形成用型枠の中に生コンクリートを流し込んだ後金属製蓋でふさいで耐力間仕切壁を形成し、その後シェルター外殻天井部を形成することを特徴とする地下シェルター耐力間仕切壁形成方法とした。

また、耐力間仕切壁形成用型枠は、開口部のシェルター内殻の内部側に設けられた型枠ガイドに沿って組み立てられ、耐力間仕切壁が型枠ガイドと一体的に形成されるようにしたことを特徴とする地下シェルター耐力間仕切壁形成方法とした。

また、耐力間仕切壁形成用型枠は金属板で組み立てられ、耐力間仕切壁が金属板と一体的に形成されるようにしたことを特徴とする地下シェルター耐力間仕切壁形成方法とした。

地下シェルターは、十分な耐震性・耐爆性・耐火性・耐熱性・電磁波遮蔽性・放射線遮蔽性等を持ち合わせた安全な地下空間であり、爆発物の爆発による衝撃波・爆風圧、***物の破片、ダスト・有害ガス・炎・熱・水・放射線・電磁波などから、地下シェルター内部への悪影響を最小限とすることが求められ、施工性・経済性・地盤条件等に適合する形でできる限り設置深度を大きくし、その天井表面部に覆土することが望ましい。同時に高温多湿で地下水位が高い日本では、確実な防水性・防湿性も要求され、合理的で耐久性の高いものとしなければならない。

これら地下シェルターに求められる各条件要素に対し総合的に対応するために、本発明の地下シェルターは、外部からの破壊的外力への抵抗、放射線や火災・熱の遮蔽、経済性等の観点から高強度鉄筋コンクリートを主要構造材として採用し、さらに、電磁波や放射線の遮蔽、防水性・防湿性を確保するための金属板とを組み合わせ、特に、鉄とコンクリートの熱膨張係数がほぼ等しいことや両者の高い付着力があることから金属板を鉄とすることも踏まえ、地下シェルター本体の上下前後左右の周囲全体の装甲壁をシェルター外殻とシェルター内殻からなる２重構造で構成するものとした。

シェルター内殻側に金属板、シェルター外殻側に高強度鉄筋コンクリートを配置したのは、耐火性・耐熱性についてシェルター外殻側に金属板よりも熱に対し強度的に強く熱伝導性も低い高強度鉄筋コンクリートが相応しいことと、防水性・防湿性・耐久性・遮蔽性についてより優れているからである。

一般的な鋼製地下室と同様、工場にて標準化されたユニットやパネル を現場にて組み立てる方式を採用することができ、短期間での組立設置が可能となり、しかも、シェルター外殻の生コンクリート充填時にはシェルター内殻が型枠の機能を果たすため、型枠工事費を低減化できるとともに工期短縮につなげることができる。さらに、地震動や衝撃・振動によって内部の内装部材を剥離させないための下地材固定金物としての機能も兼ねることができる。また、金属板を鉄板としてシェルター外殻側に配置する場合、土や地下水に接する外表面側の十分な防錆処理が必要となるが、シェルター内殻側に配置する場合、シェルター外殻の強アルカリ性を持つコンクリートがシェルター内殻の全表面を包み込む形となり、鉄板のコンクリートと接する面に酸化皮膜が自動的に形成され、特別な防蝕・防錆塗膜を別途形成することなく高い防水性・防湿性・耐久性を持たせることができる。

また、放射線遮蔽性について、ガンマ放射線の遮蔽については質量の大きな物質がより効果的な遮蔽性を示すことから、どちらをシェルター外殻・シェルター内殻に配置するかについて大きな差はないと考えられるが、中性子線の遮蔽は、中性子線が原子核に吸収・捕獲されやすいように中性子線の速度を十分に減速して低速度の中性子線にすることが重要であるため、中性子とほぼ同じ質量で中性子を減速させる効果が極めて高い水素を多く含む物質（水・コンクリート・パラフィンなど）やセメントや砂の主要成分であるカルシウムやシリコンが低速度の中性子線に対して水素と同程度の吸収能力があることと、鉄が高速度の中性子線については減速しにくいが低速度の中性子線に対しては水素の約１０倍もの吸収能力を持つので、シェルター外殻側に高強度鉄筋コンクリート、シェルター内殻側の金属板を経済的な鉄板とすることは放射線遮蔽性についても適切な配置方法である。

次に、地下シェルター内部を退避室・機械室・除染室や倉庫など、地下シェルターに複数の区画室を設けて機能性を高めるため、地下シェルター内部を２つ以上の多区画室に仕切る間仕切壁を形成する必要がある。この耐力間仕切壁により地下シェルターの躯体強度をさらに高め、耐震性・耐爆性を飛躍的に向上させることができるとともに、各区画室は、それぞれの目的に応じて利用することができ、地下シェルター内部の機能性をより高めることができる。例えば、地下シェルター内部を出入口室・主室・副室・機械室などと区分けすることができる。出入口室は、外部の汚染空気の主室への侵入防止のためのエアロック室として、機械設備類を一つにまとめた機械室は、騒音・振動・排ガス・熱などを隔離することができ、副室は物置室としてなど、各室に機能性を持たせることができる。

次に、金属板からなるシェルター内殻の内部に高強度鉄筋コンクリートからなる耐力間仕切壁を形成する場合、生コンクリートをどのようにして打設するかが課題になるが、これについては該シェルター内殻天井部の該耐力間仕切壁を形成する位置に開口部を設け、該開口部からシェルター内殻の内部に設けられた該耐力間仕切壁形成用型枠内に生コンクリートを流し込み、その後、金属製蓋で開口部をふさぎ、耐力間仕切壁を高強度鉄筋コンクリートからなるものとしたので、シェルター本体に確実な防水性を持たせながら、シェルター本体の強度を大幅に高めることができる。

耐力間仕切壁は、金属板であるシェルター内殻の内部側にシェルター外殻と分離する形で形成するので、より耐震性を高めるためにシェルター内殻と耐力間仕切壁がより一体的に形成されるようシェルター内殻の内部側に型枠ガイドを設け、耐力間仕切壁と型枠ガイドが一体的に形成されるようにした。また、シェルター内殻の内部に形成される高強度鉄筋コンクリートからなる耐力間仕切壁は、予めシェルター内殻の内部側に、任意の位置に任意の壁厚の耐力壁を形成するための型枠ガイドを設けておくことで、シェルター内殻の設置後、精度良く速やかに鉄筋・型枠を組み立てるようにし、そして、耐力間仕切壁を形成するシェルター内殻の天井部に設けられた開口部から生コンクリートを流し込むことで、耐力間仕切壁を形成する上端部まできっちりと生コンクリートを 打設することができ、頑丈で極めて高い気密性を持つ耐力壁・隔壁とすることができる。

耐力間仕切壁は、地下シェルターの出入口部の形状や地下シェルター内部の多区画室の用途、間取りによってはさらに耐震性・耐爆性・耐火性・耐熱性・電磁波遮蔽性・放射線遮蔽性等を高める必要があるため、シェルター外殻・シェルター内殻同様の２重構造の耐力間仕切壁とすることで解決するものとし、型枠を兼用した金属板と高強度鉄筋コンクリートからなる耐力間仕切壁とを一体的に形成するものとした。

以上より、本発明の地下シェルターは、前記した地下シェルター本体構造と地下シェルター耐力間仕切壁形成方法により地下シェルターに求められる各条件要素に対し総合的に対応でき、先行技術の課題である有事の際に使用される破壊兵器や自然災害による強大な破壊エネルギー、また放射線・電磁波などの特殊な性質と効果を持つ要素に対し、確実に内部を防護できるものとはいえないという課題を解決することができる。

本発明は、高強度鉄筋コンクリートからなるシェルター外殻と、該シェルター外殻の内部に形成された金属板からなるシェルター内殻と、該シェルター内殻の内部に形成された間仕切壁とからなる地下シェルターであって、該間仕切壁が高強度鉄筋コンクリートからなる耐力間仕切壁であり、かつ該耐力間仕切壁とシェルター外殻とがシェルター内殻で完全に分離されている地下シェルターとしたので、極めて高い耐震性・耐爆性・耐火性・耐熱性・電磁波遮蔽性・放射線遮蔽性等を持ち合わせた安全な地下空間といえ、爆発物の爆発による衝撃波・爆風圧、***物の破片、ダスト・有害ガス・炎・熱・水・放射線・電磁波などから、地下シェルター内部への悪影響を最小限とすることができ、また、覆土されることで、地下シェルター本体も発見されにくくなり防犯性を向上させることができる。

また、シェルター外殻を高強度鉄筋コンクリート、シェルター内殻を金属板とし、耐火性・耐熱性・防水性・防湿性・防錆性の高い２重構造としたので、極めて高い耐久性を持たせることができる。

また、シェルター内殻を金属板としたので、シェルター外殻の高強度鉄筋コンクリートを形成する際の型枠としても利用でき、より施工性・経済性を高めつつシェルター外殻とシェルター内殻を一体的に形成することができる。

また、金属板からなるシェルター内殻内に間仕切壁を形成し、該間仕切壁を高強度鉄筋コンクリートからなる耐力間仕切壁としたので、地下シェルター本体の耐震性・耐爆性などの強度を飛躍的に向上させることができるとともに、地下シェルター内部を２つ以上の区画室に多区画室化することができ、シェルター内部をより機能的に利用することができる。例えば、地下シェルター内部を出入口室・主室・副室・機械室などと区分けすることができる。出入口室は外部の汚染空気の主室への侵入防止のためのエアロック室として、機械設備類を一つにまとめた機械室は騒音・振動・排ガス・熱などを隔離することができ、副室は物置室としてなど、各室に機能性を持たせることができる。

また、耐力間仕切壁とシェルター外殻とをシェルター内殻で完全に分離して形成したので、完全な防水性・防湿性を確保することができる。

耐力間仕切壁は、シェルター内殻の内部側に設けられた型枠ガイドと一体的に形成したので、地下シェルター全体として極めて高い耐震性を確保することができ、またシェルター内部の多区画室どうしの高い気密性を確保できる。

耐力間仕切壁形成用型枠は金属板で組み立てられ、耐力間仕切壁が金属板と一体的に形成されるようにしたので、電磁波遮蔽性能を持つ耐力間仕切壁を形成することができる。また、金属板は耐力間仕切壁の生コンクリートの流し込み時の型枠として機能させることができ、高強度鉄筋コンクリートと一体化して形成することができ、施工性の良い優れた耐久性を持つ耐力間仕切壁とすることができる。この電磁波遮蔽性能を持つ耐力間仕切壁は〔００５０〕項で述べる、簡易仕様の地下シェルターにおいて特に必要とされる。

金属板からなるシェルター内殻を組み立て設置した後、シェルター外殻天井部を形成する前に、シェルター内殻天井部の該耐力間仕切壁を形成する位置に設けた開口部からシェルター内殻内に組み立てた耐力間仕切壁形成用型枠の中に生コンクリートを流し込んだ後金属製蓋でふさいで耐力間仕切壁を形成し、その後シェルター外殻天井部を形成する耐力間仕切壁形成方法としたので、シェルター外殻と高強度鉄筋コンクリートからなる耐力間仕切壁とをシェルター内殻で完全に分離して形成することができ、地下シェルターの完全なる防水性・防湿性と電磁波遮蔽性・放射線遮蔽性を何ら損なうことなく形成することができる。

耐力間仕切壁形成用型枠は、開口部のシェルター内殻の内部側に設けられた型枠ガイドに沿って組み立てられ、耐力間仕切壁が型枠ガイドと一体的に形成されるようにしたので、簡単かつ正確に耐力間仕切壁を形 成することができる。この型枠ガイドは予め工場で精度良く設けられるので、シェルター内殻の設置後、速やかに耐力間仕切壁の鉄筋を組み立て、耐力間仕切壁形成用型枠を型枠ガイドに沿って精度良く組み立てることができる。そして、耐力間仕切壁を形成するシェルター内殻の天井部に設けられた開口部から生コンクリートを流し込むことで、耐力間仕切壁を形成する上端部まできっちりと生コンクリートを打設することができ、頑丈で極めて高い気密性を持つ耐力壁・隔壁とすることができる。

以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい形態を示す。
図１は、本発明の地下シェルターを示す一部切欠した構造概念図である。これは、地盤面よりも低い位置に建設される地階部のみの基本的な概念を示している。
地盤面からおよそ５〜６ｍの深さの穴を掘り、底面部の整地を行った後、主に測量などの作業性を向上させるための均しコンクリート２２を打設してシェルター設置の準備を行う。その後、この上にシェルター本体のうち最も低い位置にあたる高強度鉄筋コンクリートからなるシェルター外殻床スラブ３を設け、その上に金属板からなるシェルター内殻１を設置する。次にシェルター内殻１の内部に高強度鉄筋コンクリートからなる耐力間仕切壁６を形成し、その後、シェルター内殻１のシェルター外殻床スラブ３側を除く外表面の周囲を覆うようにシェルター外殻２を形成する。

必要であれば、シェルター外殻２の壁部および天井部の外表面側またはシェルター内殻１面側に中性子線遮蔽殻４を設け、その後土で埋め戻す。図１では、中性子線遮蔽殻４は、シェルター外殻２の表面を覆う形で示されているが、これは、シェルター内殻１およびシェルター外殻２の間に挟み込む場合も同じ効果と見なすことができる。

また、シェルター内殻１の内部に形成される高強度鉄筋コンクリートからなる耐力間仕切壁６は、図１０・図１１のように、予めシェルター内殻１の内部側に、任意の位置に任意の壁厚の耐力壁を形成するための型枠ガイド１６を設けておくことで、シェルター内殻１の設置後、精度良く速やかに鉄筋１７・型枠１８を組み立てることができ、そして、耐力間仕切壁６を形成するシェルター内殻１の天井部に設けられた開口部１９から生コンクリートを流し込むことで、耐力間仕切壁６を形成する上端部まできっちりと生コンクリートを打設することができ、頑丈で極めて高い気密性を持つ耐力壁・隔壁とすることができる。なお、コンクリート充填後、金属製蓋２０で開口部１９をふさぐため、耐力間仕切壁６とシェルター外殻２とを分離させることになり、防水性・防湿性を損なうことはない。

図２は、シェルター内殻１の外観図で、複数の標準化されたユニットまたはパネルから構成されている。例えば、図４（実施の形態を示す地階平面図）と対比すると、ユニットＡおよびＢは出入口室（１ａ）、ユニットＣは出入口室（１ａ）と機械室（１ｄ）、ユニットＤは主室（１ｂ）、ユニットＥは主室（１ｂ）と副室（１ｃ）、ユニットＦは副室（１ｃ）、ユニットＧは、非常脱出トンネル（１ｅ）とすることができる。

また、同様の方式を採るこれまでのボックス型地下室などのユニットまたはパネルの場合、組立後のボックス状の隅部の出来形が全て直角の接合面となっている。しかし、地下シェルターの場合、大きな外力に抵抗するための高強度鉄筋コンクリートからなるシェルター外殻２を設ける必要があり、このシェルター外殻２をより理想的なコンクリート出来形および配筋とするため、金属板からなるシェルター内殻１の外表面側の隅部に、シェルター外殻２の内側にハンチを設けるためのハンチ用面取り部を設けた。これにより、鉄筋にハンチ筋を組み入れることが可能となり、鉄筋コンクリートの出来形をより理想的な形とすることができる。また、このシェルター内殻１は、コンクリート打設時の内側の型枠を兼ねており、型枠工事費を低減化できると同時に、工期の短縮化を達成することができる。

図３（図３−Ａ、図３−Ｂ）は、図１を地中に埋設した地階標準断面を示しており、地下シェルター建設工事の掘削工事の際に設けられる土留工事部材の一部を撤去することなく地下シェルター本体と一体化する概念を示した図である。
図３−Ａは、地中に設けられた高強度鉄筋コンクリートや導電性高強度鉄筋コンクリートからなるシェルター外殻床スラブ３と土留部材７を鉄筋・鋼材・コンクリートで一体化したもので、図３−Ｂは、シェルター外殻床スラブ３とシェルター外殻２の壁面と土留部材７とを、鉄筋・鋼材・コンクリートで一体化したものを示している。また、この構成は、土留部材とシェルター外殻の間に設ける約１．０〜０．７ｍの鉄筋・型枠組み立て用作業通路を設ける必要がないので掘削工事の範囲を小さくすることができる。杭８は、その上部の一部をシェルター外殻床スラブ３と一体化したものを示している。これらにより、地下水位が高く軟弱な地盤である場所に建設する場合でも、より高い耐震性を持たせることができる。

また、図３において、覆土５も地下シェルターにとっては重要な意味を持っており、シェルター外殻２の天井表面部上の覆土５により、火災による熱や放射線災害によるガンマ放射線の遮蔽性能も大幅に向上させることができると同時に、地上部から地下シェルター本体を発見しにくくすることもでき、防犯性も向上させることができる。

また、図３において接地アース部材９は、シェルター内殻１とシェルター本体の外表面を覆う地盤とを、電気的に接合し接地アースしたものである。図１２は、均しコンクリート２２を打設する前に金属棒１１を地盤に打ち込み、その後、均しコンクリート２２および高強度鉄筋コンクリートからなるシェルター外殻床スラブ３を設け、その上に、シェルター内殻１を設置後、金属棒１１の上端とシェルター内殻１に設けられた接続金物とを金属製コード１０でつなぎ、その後、これらをシェルター外殻２で覆ったことを示している。これにより、電磁波遮蔽性能をより高めることができ、シェルター外殻２やシェルター外殻床スラブ３に導電性高強度鉄筋コンクリートを採用する場合、さらに相乗効果を発揮することができる。

図４は、本発明である地下シェルターの好ましい形態を示す地階平面図である。図４において、１ａは出入口室であり、１ｂは主室、１ｃは副室、１ｄは機械室、１ｅは非常脱出トンネルである。これら区画室は耐力間仕切壁６で隔てられている。また、シェルター本体は、シェルター内殻１とシェルター外殻２、あるいは、シェルター内殻１とシェルター外殻２と中性子線遮蔽殻４からなる、２重または３重構造となっている。

図５〜９は、図４に示される各縦断面図である。
本発明による地下シェルターは、その出入口部の地上突出部の形状により、標準仕様（図５・図７）と簡易仕様（図８・図９）の２通りがある。これは、シェルター建設予定地の洪水による浸水災害の可能性を含めた立地条件や、建設費用などを含めた顧客の要望により選択される。図５・図７の標準仕様では、シェルター内殻１とシェルター外殻２、中性子線遮蔽殻４からなる地上突出部があり、また出入口部には爆発に伴う衝撃波・爆風圧・振動・放射線・爆弾の破片・ダスト・ガス・火災および熱・電磁波・洪水に対し、内部を防護する性能を有するシェルター内殻一体型装甲ドアー１２が設けられており、あらゆる災害に対し万全の構造といえる。

しかし、洪水による浸水災害が発生することが明らかに考えにくい地域において、図８・図９のように、地上部階段踊り場より上部に位置するシェルター内殻１およびシェルター外殻２からなる突出部および地上部出入口部のシェルター内殻一体型装甲ドアー１２を敢えて形成しない簡易仕様とすることもできる。ただし、簡易仕様の場合、このままでは電磁波遮蔽性が失われるので、この場合、出入口室（１ａ）と隣接する区画室を隔てる耐力間仕切壁６について、高強度鉄筋コンクリートと金属板からなる電磁波遮蔽性を持つ耐力間仕切壁６とすることで解決することができる。

また、標準仕様と簡易仕様それぞれにおいて、出入口室（１ａ）には、螺旋階段および直階段からなる昇降施設が設けられており、地下シェルターの埋設深さに対し効果的に対応することができる。出入口室（１ａ）と主室（１ｂ）、出入口室（１ａ）と副室２（１ｄ）、主室（１ｂ）と副室１（１ｃ）とを隔てる耐力間仕切壁６には、耐力間仕切壁一体型装甲ドアー１３が設けられており、例えば、標準仕様の場合、出入口室をエアロック室および放射性物質などを排除する除染室として、副室１（１ｃ）を物置、副室２（１ｄ）を機械室としてなど、シェルターとして機能させるに必要な空間を確保することができる。

緊急避難用地下シェルターとして利用する場合、非常脱出トンネル（１ｅ）は、必ず出入口室（１ａ）以外の区画室に設ける必要がある。これは、シェルター内殻一体型装甲ドアー１２・耐力間仕切壁一体型装甲ドアー１３が開かない場合や出入口室（１ａ）内で火災が発生した場合など、シェルター内が危険な状態で脱出しなければならないと判断した場合に、安全かつ確実に地上へ脱出することを支援するための専用通路である。なお、この非常脱出トンネル（１ｅ）は、シェルター内殻１そのものであり、ユニット・パネル化することで、任意の位置に設けることができる。また、非常脱出トンネル（１ｅ）の室内部側とトンネル出口部側に小型装甲ドアー１４を、途中に装甲ハッチ１５を設けることが望ましい。

また、図５〜９の各図において、シェルター本体を構成する中性子線遮蔽殻４は、火災による炎や熱に対する配慮として、地中部についてはシェルター外殻２の外表面側、地上部付近から上部についてはシェルター外殻２の内殻面側に配置されている。運動エネルギーを持つ中性子が停止すると、その性質上ガンマ放射線を放出するが、シェルター外殻２のコンクリートやシェルター内殻１の金属板がこれを減衰させる役目を果たす。

以上、説明は個人用地下シェルター・公共用地下シェルターから原子力発電施設・研究施設用地下シェルターを含めて述べたが、その他にも、コンピューター機器防護地下シェルター・地下金庫・地下倉庫など、必要に応じてシェルター外殻・シェルター内殻および耐力間仕切壁の特性を調節し、様々な用途に適用することができる。

本発明の実施の形態を示す一部切欠した構造概念図。 本発明の実施の形態を示す標準化された内殻の外観図。 本発明の実施の形態を示す地階標準断面図。 本発明の実施の形態を示す地階平面図。 本発明の実施の形態を示す地下シェルターａ−ａ断面図（標準仕様） 本発明の実施の形態を示す地下シェルターｂ−ｂ断面図 本発明の実施の形態を示す地下シェルターｃ−ｃ断面図（標準仕様） 本発明の実施の形態を示す地下シェルターａ−ａ断面図（簡易仕様） 本発明の実施の形態を示す地下シェルターｃ−ｃ断面図（簡易仕様） 本発明の実施の形態を示すコンクリート充填前耐力間仕切壁断面図 本発明の実施の形態を示すコンクリート充填・型枠解体後耐力間仕切壁断面図 接地アース部材の構成図

符号の説明

１ シェルター内殻
１ａ 出入口室
１ｂ 主室
１ｃ 副室１
１ｄ 副室２
１ｅ 非常脱出トンネル
２ シェルター外殻
３ シェルター外殻床スラブ
４ 中性子線遮蔽殻
５ 覆土
６ 耐力間仕切壁
７ 土留部材
８ 杭
９ 接地アース部材
１０ 金属製コード
１１ 金属棒
１２ シェルター内殻一体型装甲ドアー
１３ 耐力間仕切壁一体型装甲ドアー
１４ 小型装甲ドアー
１５ 装甲ハッチ
１６ 型枠ガイド
１７ 鉄筋
１８ 型枠
１９ 開口部
２０ 金属製蓋
２１ コンクリート
２２ 均しコンクリート

Claims (6)

1. 高強度鉄筋コンクリートからなるシェルター外殻と、該シェルター外殻の内部に形成された金属板からなるシェルター内殻と、該シェルター内殻の内部に形成された間仕切壁とからなる地下シェルターであって、該間仕切壁が高強度鉄筋コンクリートからなる耐力間仕切壁であり、かつ該耐力間仕切壁とシェルター外殻とがシェルター内殻で完全に分離されていることを特徴とする地下シェルター。
2. 耐力間仕切壁は、シェルター内殻の内部側に設けられた型枠ガイドと一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の地下シェルター。
3. 耐力間仕切壁は、型枠である金属板と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の地下シェルター。
4. 金属板からなるシェルター内殻を設置した後、シェルター外殻天井部を形成する前に、シェルター内殻天井部の耐力間仕切壁を形成する位置に設けた開口部からシェルター内殻内に組み立てた耐力間仕切壁形成用型枠の中に生コンクリートを流し込んだ後金属製蓋でふさいで耐力間仕切壁を形成し、その後シェルター外殻天井部を形成することを特徴とする地下シェルター耐力間仕切壁形成方法。
5. 耐力間仕切壁形成用型枠は、開口部のシェルター内殻の内部側に設けられた型枠ガイドに沿って組み立てられ、耐力間仕切壁が型枠ガイドと一体的に形成されるようにしたことを特徴とする請求項４記載の地下シェルター耐力間仕切壁形成方法。
6. 耐力間仕切壁形成用型枠は金属板で組み立てられ、耐力間仕切壁が金属板と一体的に形成されるようにしたことを特徴とする請求項４記載の地下シェルター耐力間仕切壁形成方法。

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