【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、災害を防止するまたは災害を小さくする防災用水上施設に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地震、津波、噴火または洪水などの自然災害、あるいは各種の人為的災害の場合、一般に飲料水、食料や仮設住宅用資材その他の各種物資を災害地に供給する必要に迫られる。 これらの内、たとえば飲料水などの用水を輸送または貯蔵するには特別に準備されたタンクないしこれを備えた装置を使用しなければならない。 また、トラックなどの自動車によって陸上輸送を行う場合、短時間に多量のものを供給することには限界がある。 さらに、陸上の輸送経路が遮断された場合、供給ができない。

【０００３】また、災害地に救助隊を派遣したり、災害地からけが人や住民を救助し、収容することも必要になることがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】災害に対して、各種の物資を海上供給し、また海上に貯蔵しておくことは重要である。 また、救助隊を海上ルートで派遣したり、けが人や住民を収容できることも重要である。 しかし、緊急時に、多量の用水や物資を海上から供給し、救助隊などを派遣できる施設は見当たらない。

【０００５】本発明は、用水、物資などの防災に必要なものを海上供給することができ、救助隊などを海上派遣し、被救助者などを収容できることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明は、用水を貯留する空間を有する構造体と、
この構造体に付設させた水より軽い物体と、この構造体および水より軽い物体を覆う水を透さない覆い体とを備え、水に浮かせて用水を供給可能にまたは貯蔵可能にしてなることを特徴とする。

【０００７】このようにすることにより、構造体の空間に用水を貯留することができる。 水より軽い物体を構造体に付設させると、この水より軽い物体の体積に対応した浮力を構造体に付与することができる。 さらに、水を透さない覆い体で構造体および水より軽い物体を覆うことにより、水を排除した体積分の浮力をつけ、水に浮かすことができる。 浮かした構造体を移動することにより、または一定位置に浮かすことにより、用水を海上供給可能にまたは貯蔵可能にすることができる。 さらに、
本防災用水上施設は、推進装置を備えることにより海上輸送も可能になる。

【０００８】さらに、本施設の少なくとも側面に沿って両側に設けられた溝と、この溝から突出可能に形成された盤状部材とを備えると良い。 そして、盤状部材は水より軽く形成されると良い。 こうすると、溝に水を注入して盤状部材を浮かせることができる。 盤状部材を浮かせることができるので、盤状部材を溝から突出させることができる。 盤状部材が施設の側面（または側壁）上端から突出するので施設の側面に壁を形成できる。 この壁は、波の高い場合に波よけとすることができる。 波の小さいときには溝の水を排出することにより盤状部材を下げることができる。

【０００９】さらに、この防災用水上施設は風力発電装置を備えると良い。 風力エネルギーを電気エネルギーに変えて、施設内所要動力、照明に使用できる。 また、災害復旧用動力、照明その他の用途にも利用できる。

【００１０】さらに、構造体は、複数の単位部材が連結されてなると良い。 構造体は、用水を貯留する空間を有するものであれば、全体が一体的なものや幾つかのサブ構造体を連結したもの、または軽量材料で形成された複数の単位の部材（単位部材）を連結したものなどとすることができる。 複数の単位部材が連結された構造体は、
これを組み立てる場合、大きさ、重量の小さい単位部材を組み立てるので単位部材の連結施工がやり易い。 よって短期間に構造体を組み立てることができる。

【００１１】そして、単位部材は、一方の側に平坦な面を有する基盤と、この基盤の他方の側に突出させた柱状部とを有し、前記構造体は、前記基盤同士および前記柱状部の先端同士を連結してなると良い。 単位部材は、互いに基盤同士が連結されるので、基盤の平坦な面同士や基盤の縁同士が連結される。 さらに、単位部材の柱状部の先端同士が連結される。 このようにすると構造体全体が単位部材の複数段に積み重なった、かつ平面的に広がったものとなり、３次元的な立体的構造体を形成することができる。 また、基盤と基盤の間に柱状部が位置し、
水の貯留される空間が形成される。

【００１２】次に本発明を構成する各要件についてさらに詳しく説明する。 用水は、飲料水や緊急時の水、または特定の成分を含む水などで、特に限定するものではない。 水より軽い物体は、合成樹脂、たとえばスチロールなどの合成樹脂発泡体、エアーマットなどである。 また、水より軽い物体は、構造体の外側面に沿って付設しても良いが、構造体の内側、たとえば単位部材の柱状部を筒状に形成して、この筒状に形成された中空部分に充填しても良い。 さらに、水より軽い物体として、水より軽い保護材、すなわち不織布などの保護シートを使用して構造体の外側面を覆っても良い。

【００１３】構造体は、変形の小さい強固な剛性を持たせても良いし、ある程度の変形する構造でも良い。 構造体の剛性の程度は、使用する材料、設置される条件などに応じて適宜選択する。 また、構造体を仕切りで仕切って複数のブロックに区画すると良い。 用水を輸送中または貯蔵中に、一つのブロックの外壁が破損して中に貯留していた用水が流出または外の水が浸入してこの用水が使用不能になっても他のブロックの用水は確保される。

【００１４】さらに、構造体に仕切りを設けて複数のブロックに区画しておくことにより、輸送中または貯蔵中に構造体が傾斜することによる用水の移動を防ぎ、施設の安定を確保する。 さらに、用水がブロックに分かれて貯蔵されるので一つのブロックが破損して、この中の用水が使用不能になっても他のブロックの用水は確保される。 また、構造体の上に倉庫および収容室の少なくともどちらかを備えると良い。 倉庫は、救援のための物資を貯蔵ないし保管できる。 収容室は、被災地への救援隊の輸送や被災地の救助された者を収容することができる。

【００１５】水を透さない覆い体は、水を透さないものであれば特に限定されないが、たとえば合成ゴムシートや鋼板、軽金属板などの金属板で水に対する耐食性に優れるものが好ましい。 盤状部材は、盤状に形成された一体部材でも良いが、先の単位部材を上下方向に連結し、
外側面を遮水性の材料で覆ってたものでも良い。 風力発電装置は、施設の上面、すなわちデッキ上に設置されたポール上の風車と、風車の回転を増速する歯車などの回転増速手段と、この回転増速手段によって回転される誘導発電機とを主として含むものである。

【００１６】単位部材を連結して構造体を形成する場合、その単位部材の形状は枠状、箱状、容器状あるいは先のような基盤に柱状部を突出させた形状などとすることができる。 特に箱状、容器状などの場合、用水が単位部材間を移動できるように、箱状、容器状などの単位部材の側壁に通孔を設けておくと良い。 要するに、単位部材は内側に外と通ずる空間を有し、かつ必要な強度ないし剛性があれば適宜の形状のものとすることができる。

【００１７】単位部材は、強度、剛性を有し、かつ軽量材料で形成されると良い。 単位部材が剛性を有する材料で形成されることにより、これを組み立てた構造体も剛性を有するものにし易くできる。 また、一つ当たりの単位部材が軽量となるので、運搬が容易になり短期間に組み立てられる。 このような単位部材の材質としては、ポリプロピレンなどの合成樹脂、アルミニウム合金などの軽金属、軽量コンクリートなどであるが、特に水に対する耐腐食性を有する材料とすると良い。

【００１８】単位部材は、先に記したように基盤および柱状部を有するものとすることができる。 単位部材の基盤は、この基盤の縁近傍に設けられた縁連結部を有すると良い。 縁連結部に係合可能な縁連結部材を使用することにより、この縁連結部材を介して基盤同士が連結される。 基盤の形状は、その一方の側が略平坦な面を有するものであれば特に限定されない。 たとえば板部材と、その板部材の縁に沿って他方の側に設けられた縁枠とを有し、さらに縁枠間に補強用のリブを設けて補強したリブ構造が好ましい。

【００１９】このようにすると基盤の重量が小さくなり、使用される材料の量を少なくする。 板部材の形状は、たとえば正方形、長方形などの多角形としても良い。 基盤の縁近傍に設けられる縁連結部は、たとえば基盤の一方の側の略平坦な面に設けられた係合孔（または係合穴）とし、縁連結部材の側には、これに係合する突起を設けても良い。 縁連結部の設けられる位置は、縁の近くが好ましいが、特に板部材が矩形の場合には、その四隅の位置に孔または突起を設けると良い。

【００２０】四隅の位置に設けられた縁連結部とこれに係合する縁連結部材を使用することにより、１点に上下で八つの単位部材の隅を集合させた状態で連結できる。
基盤は、一方の側と他方の側とを通じさせる通孔を有すると良い。 水を貯留するときに、水がこの通孔を通して移動することを可能にする。

【００２１】柱状部の外側断面形状は、特に限定されないが円形、多角形などとしても良い。 さらに、柱状部の形状が筒状に形成されると良い。 筒状に形成された柱状部は軽量であり、かつ剛性があり耐荷重性に優れる。 特に、柱状部を先端に向かって漸次径が縮小した筒状に形成されると良い。 こうすることにより単位部材を運搬ないし輸送する際に、幾つかの単位部材の筒状の柱状部を重ね合わせて運搬、輸送でき、運搬、輸送の効率を向上させることができる。

【００２２】基盤に突出ないし延在させる柱状部の数は一つまたは複数とする。 特に、柱状部を四つ突出させると、安定した複数段の構造体にすることができる。 柱状部は、この先端に端連結部を有すると良い。 端連結部に係合可能な端連結部材を使用することにより、この端連結部材を介して柱状部の先端同士を連結できる。 端連結部は、たとえば柱状部の先端面に係合孔（または係合穴）を設け、端連結部材の側には、これに係合する突起を形成すると良い。 柱状部の先端に設けられる端連結部の係合孔の位置は、柱状部が円柱状または筒状の場合は、その円周上の適宜の位置に設けられる。

【００２３】単位部材の空間率または空隙率Ｓ、すなわち Ｓ＝（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ１ 但し、Ｖ１：単位部材１個の容積 Ｖ２：単位部材１個の質量から換算した体積 は、大きいほど良いが、空間率Ｓが大きすぎると、上からかかる荷重に対しての耐荷重性、横からかかる荷重に対する強度が小さくなるおそれがある。

【００２４】空間率Ｓの上限は９７％までとする。 反対に空間率Ｓが小さいと、部材の上記強度を大きくできるが、部材の占める体積が大きくなり、柱状部が形成する空間が小さくなる。 基盤および柱状部の大きさ、肉厚などは構造体にかかる荷重を十分支えられる大きさとする。 基盤および柱状部の材質は、同じものとする方が製造上好ましい。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る防災用水上施設の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 なお、図１〜６において、同一または同等の構造、作用部分には同一符号を付けて示す。

【００２６】図１は、本発明に係る防災用水上施設の一実施形態を示す断面図である。 図２は、図１の平面図である。 本実施形態の防災用水上施設１は、飲料水９０を貯留する空間を有する構造体３に、海水（水）より軽い物体、たとえばスチレンで形成された合成樹脂発泡体６
０を付設させて海水に浮かせ、内部に貯留された飲料水９０を海上から供給または海上に貯蔵できるようにしたものである。 また、エンジンやスクリューなどの推進装置を備えることにより船舶として使用することもできる。

【００２７】図１に示すように、防災用水上施設１は、
構造体３と、この構造体３の外側に沿って付設させた合成樹脂発泡体６０と、構造体３および合成樹脂発泡体６
０を覆う鋼板体（水を透さない覆い体）６２とを備える。 さらに、防災用水上施設１は、構造体３の上の両側に設けられた波よけ６８と、構造体の上に設けられた倉庫７５と、倉庫７５の両上側に設けられた倉庫７６と、
左右の倉庫７６の間に設けられた収容室７９と、デッキ８８の両側寄りに設けられた風力発電装置８４とを備える。

【００２８】構造体３は、たとえば要素７を上下方向に５段、左右方向に１２列をそれぞれ連結したものであるが、本発明はこの大きさに限定されない。 また、構造体３の側面部分には図示していない側部材を配置して、構造体にかかる力を面で受けて構造体自体を保護する。 構造体３と合成樹脂発泡体６０との間には、鋼板、アルミニウム合金板などの金属板、合成樹脂板、合成ゴムシートなどの保護材６５が設けられる。 保護材６５は、構造体３を保護するとともに、海水が浸入しないようにする。 構造体３は、一枚ものの保護材６５で囲われても良いし、複数枚の保護材６５を接合したもので囲われても良い。

【００２９】合成樹脂発泡体６０は、保護材６５の外側に設けられ、スチロール樹脂やエアーマットなどが使われる。 合成樹脂発泡体６０は、構造体３の外側に注入などの手段により一体的に設けられても良いし、適宜分割して形成された発泡体のブロックが設けられても良い。
鋼板体６２は、合成樹脂発泡体６０の外側に設けられ、
海水を遮断し、かつ波や異物の衝突による衝撃から合成樹脂発泡体６０および構造体３を保護する。

【００３０】波よけ６８は、施設の少なくとも両側の側面６７に沿って設けられた溝６９と、この溝６９から突出可能に形成された盤状部材７１とを備える。 溝６９は海水の注入および排出が可能に形成され、図示していない海水ポンプと、これに接続された配管系を有する。 盤状部材７１は、海水より軽く形成されたもので、海水の注入により浮いて上昇し、海水の排出によって下降する。 盤状部材７１は、たとえば後述の図３に示すように、単位部材（符号１２）を上下に連結したもの（要素７）を複数上下方向に連結して盤状に形成し、外側を遮水性の材料で覆ったものである。

【００３１】風力発電装置８４は複数基設けられ、施設の両側寄りに設けられたポール８５と、ポール８５の上に設けられた風車８６と、風車によって回転される回転軸の回転数を増速する図示していない増速歯車装置およびこの増速した回転により発電する誘導発電機８７とを含むものである。

【００３２】図２に示すように、構造体３は、仕切り９
により複数、たとえば五つのブロックに区画される。 波よけ６８は、施設（または船）の周囲を囲うように設けられる。 一つの盤状部材７１の施設の長さ方向両端は、
案内柱７３によって案内され昇降する。 また、施設の両側寄りにそれぞれ複数の風力発電装置のポール８５が設けられる。 さらに、施設の中央線に沿って収容室７９が位置する。

【００３３】図３は、図１における斜線で示した要素７
を拡大して示したもので、本実施形態における二つの単位部材１２の柱状部先端３１同士を連結した状態の断面図である。 構造体３は、このような二つの単位部材の柱状部先端３１同士を合わせて連結した要素７を左右、前後および上下に連結し３次元的に組み立てたものである。

【００３４】図４は、本実施形態における単位部材１２
を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の I−I 線正面・断面図である。 単位部材１２は、一方の側に平坦な面１６を有する基盤１３と、この基盤１３の他方の側に突出させた柱状部３０とを有する。 因みに、図４（Ｂ）
において、中央線４３より左側は正面図、中央線４３より右側は正面断面図を示す。 単位部材１２は剛性を有する軽量材料で形成され、この実施形態では合成樹脂であるポリプロピレンで形成される。

【００３５】単位部材の基盤１３は、略平坦な面１６を有する板部材１５と、板部材１５の縁に沿って板部材１
５の他方の側に形成された縁枠１８とを有する。 板部材１５の他方の側（縁枠１８の設けられた側）には図示していない補強リブが格子状に設けられる。

【００３６】基盤１３は、その縁近傍の四つの隅２０に縁連結部２２を有する。 縁連結部２２は、平坦な面１６
から窪ませた面２２ａと、この面２２ａに設けられた中心寄り（または中央寄り）の内側係合孔２５および外寄り（または縁寄り）の外側係合孔２６とで形成される。
単位部材の基盤１３同士は、この縁連結部２２に係合可能な図示していない縁連結部材を介して連結される。 縁連結部２２に縁連結部材を係合する際は、通常中心寄りの内側係合孔２５が利用される。

【００３７】基盤１３の縁辺中間位置に形成された四箇所の縁連結部２３は、たとえばこの基盤１３の大きさの二分の一の大きさの別の単位部材を連結する際に利用される。 縁連結部２３は、縁連結部２２と同様に、平坦な面１６から窪ませた面２３ａと、この面２３ａに設けられた中心寄り（または中央寄り）の二つの内側係合孔２
５および外寄り（または縁寄り）の二つの外側係合孔２
６とを有する。 通常上記の別の構造部材を連結する際には外寄りの外側係合孔２６を利用する。

【００３８】さらに、基盤１３は、一方の側（平坦な面１６の位置する側）と他方の側（補強リブのある側）とを通じさせる通孔２８を有する。 通孔２８は、基盤の中心４２に対して点対称に長方形の孔が１６箇所、補強リブを避けた位置に設けられる。 通孔２８の設けられる位置とその形状、大きさは、本実施形態に限定されず、単位部材１２の強度ないし剛性が確保される適宜の位置と形状、大きさに設けられる。

【００３９】柱状部３０は、基盤１３の他方の側に中心４２を点対称に四つ突出させて二重筒状に設けられる。
柱状部３０は、先端３１に向かって漸次径が縮小する外筒３８と、先端３１から内側に折り返して平坦な面１６
位置まで漸次径が縮小して延在させた内筒３９とを有する。 内筒３９の板部材１５側端面は閉塞され、内筒３９
の内側に補強リブ４１が形成される。 このように、柱状部３０は外筒３８と内筒３９とを有するので、平坦な面１６の外筒３８と内筒３９との間に環状の開口が形成される。 また、柱状部３０の先端３１の面には円形の開口が形成される。

【００４０】図５は、本実施形態における単位部材１２
ａ〜１２ｃの相互の連結関係を示す断面図である。 破砕部分Ｐは、基盤１３同士の連結状態を示す。 柱状部３０
ａ、３０ｂは、その先端３１に設けられた端連結部３２
を有する。 単位部材１２ａと単位部材１２ｂとは、端連結部の係合孔３４に係合可能な端連結部材５１を介して柱状部の先端３１同士が係合され連結される。

【００４１】端連結部３２は、柱状部の先端３１の平坦な面と、この面の円周方向に等間隔に設けられた八つの係合孔（図示せず）とで形成される。 この実施形態はこの八つの係合孔の内の対向する二つの係合孔３４に端連結部材５１の突起５２、５３を挿入し係合させる。 突起５２と突起５３とは９０度のずれを持たせているので、
突起５２を実線で、突起５３を２点鎖線で示している。
上下方向に位置する単位部材１２ｂと単位部材１２ｃとは、破砕部分Ｐに示すように、基盤１３ｂ、１３ｃに設けられた内側係合孔２５ｂ、２５ｃに縁連結部材４６の突起４７を挿入して係合させ連結させる。 また、左右、
前後方向に位置する単位部材は、基盤の縁１７同士が縁連結部材４６を介して連結される。

【００４２】以上の構造を有する本実施形態の防災用水上施設１は、次のように作用する。 すなわち、図１に示すように、構造体３の空間に飲料水９０を貯留することができる。 合成樹脂発泡体６０を構造体３に付設させると、この合成樹脂発泡体６０の体積に対応した分だけ軽くすることができる。 さらに、鋼板体６２で構造体３および合成樹脂発泡体６０を覆うことにより、水を排除した分の浮力をつけ、水に浮かすことができる。 浮かした構造体３を移動することにより、または一定位置に浮かすことにより、飲料水を供給可能にまたは貯蔵可能にすることができる。

【００４３】さらに、施設の外側面に沿って周囲に設けられた溝６９に海水を注入して盤状部材７１を浮かせることができる。 盤状部材７１が浮くので、盤状部材７１
を溝６９から突出させることができる。 盤状部材７１が施設の側面（または側壁）上端から突出するので施設の側面に壁を形成でき、この壁は波の高い場合に波よけとすることができる。 波の小さいときには溝６９の水を排出することにより盤状部材７１を下げることができる。

【００４４】さらに、風力発電装置８4は、風力エネルギーを電気エネルギーに変えて、施設内所要動力、照明に使用できる。 また、災害復旧用動力、照明その他の用途に利用できる。

【００４５】さらに、複数の単位部材１２が連結された構造体３は、これを組み立てる場合、大きさ、重量の小さい単位部材１２を組み立てるので単位部材１２の連結施工がやり易い。 よって短期間に構造体３を組み立てることができる。 また、構造体３の上に倉庫７５、７６を設けることにより、救援のための物資を入れることができる。 構造体３の上に収容室７９を設けることにより、
被災地への救援隊や救助された者を収容することができる。

【００４６】図２に示すように、構造体３を仕切り９で仕切って複数のブロックに区画することによって、輸送中または貯蔵中に構造体３が傾斜することによる飲料水の移動を防ぎ、施設の安定を確保する。 さらに、構造体３を仕切ることにより、飲料水を輸送中または貯蔵中に、一つのブロックの外壁が破損して中に貯留していた飲料水が流出または外の水が浸入してこの飲料水が使用不能になっても他のブロックの飲料水は確保される。

【００４７】図５に示すように、単位部材１２は、互いに基盤１３同士が上下、前後、左右連結され、かつ柱状部の先端３１同士が連結される。 このようにすると構造体３全体が単位部材の複数段に積み重なった、かつ平面的に広がったものとなり、３次元的な立体的構造体を形成することができる。 また、上下の基盤１３の間に柱状部３０が位置し、水の貯留される空間が形成される。 単位部材１２を剛性を有するものとすることにより、これを組み立てた構造体３も剛性を有するものにし易くできる。 また、一つ当たりの単位部材１２が軽量となるので、運搬が容易となり短期間に組み立てられる。

【００４８】図６は、図１に相当する別の実施形態を示し、（Ａ）は構造体の外面に水より軽い物体を当接させて設けた場合の断面図、（Ｂ）は構造体の内部に水より軽い物体を設けた場合の断面図である。 図６（Ａ）に示すように、構造体３の外面に直接水より軽い物体、たとえば合成樹脂発泡体６０を設けても良い。 この場合、合成樹脂発泡体６０自体は保護シートの役目を果たす。 また、合成樹脂発泡体６０は海水を吸わない方が好ましい。

【００４９】図６（Ｂ）に示すように、構造体３の内側に海水より軽い物体を付設させた場合である。 たとえば、たとえば先に記した単位部材の柱状部を筒状に形成して、この筒状に形成された柱状部の中空部分に合成樹脂発泡体６０を充填しても良い。 図６（Ａ）、（Ｂ）におけるその他の部分の構造と作用は、図１〜５に示した実施形態のものと同じであるので、その説明を省略する。

【００５０】本実施形態において、単位部材同士の連結は、縁連結部材や端連結部材を介して突起と孔による嵌入係合であるが、ボルト、ナットなどのねじを利用した締結手段を用いても良い。 また、合成樹脂発泡体６０を設ける代わりに、保護材６５を水より軽い物体、たとえば不織布などの保護シートとしても良い。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、用水、物資などの防災に必要なものを海上供給または海上貯蔵でき、救助隊などを海上派遣し、救助者などを収容できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る防災用水上施設の一実施形態を示す断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】本実施形態における二つの単位部材の柱状部先端同士を連結した状態の断面図である。

【図４】本実施形態における単位部材を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の I−I 線正面・断面図である。

【図５】本実施形態における単位部材同士の連結状態を示す要部断面図である。

【図６】図１に相当する別の実施形態を示し、（Ａ）は構造体の外面に水より軽い物体を当接させて設けた場合の断面図、（Ｂ）は構造体の内部に水より軽い物体を設けた場合の断面図である。

【符号の説明】

１ 防災用水上施設 ３ 構造体 ５ 空間 １２、１２ａ〜１２ｃ 単位部材 １３、１３ａ〜１３ｃ 基盤 １６ 平坦な面 ３０、３０ａ〜３０ｃ 柱状部 ３１ 先端 ６０ 合成樹脂発泡体（水より軽い物体） ６２ 鋼板体（覆い体） ６７ 側面 ６９ 溝 ７１ 盤状部材 ８４ 風力発電装置 ９０ 飲料水（用水）