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無動力かつ人的操作が不要な陸上設置型フラップゲートの実用化

2013年5月20日


左から間瀬肇 防災研究所教授、安田誠宏 同助教、仲保京一氏(日立造船株式会社)

 このたび、本学と日立造船株式会社が共同研究を行った「無動力かつ人的操作が不要な陸上設置型フラップゲート(防水設備)」が、実用化されることとなりました。本設備は、津波や高潮、洪水そのものの浸水による浮力を駆動力として利用し、浸水を防ぐという、新しい作動原理の津波対策設備です。

 東日本大震災では、多くの水門や陸閘(りっこう)が停電で遠隔操作できない状況となり、手動によるゲート閉鎖作業に従事した消防団員の方々が数多く被災しました。本設備は人的操作を必要としないため、操作者を危険にさらすことがありません。さらに、事前閉鎖の必要がなく、津波が到達するまで避難を妨げないことから、平成25年3月に国がまとめた「水門・陸閘等の整備・管理のあり方(提言)」の中でも今後の活用が期待される技術として明記されております。

 また、津波対策設備として以外にも、近年、増加傾向にある都市水害等、さまざまな水害への対策設備(洪水、高潮、避難ビルや地下街の出入口など)として利用可能です。

設備の概要

 陸上設置型フラップゲート(以下、本設備)は、扉体、側部戸当りおよび床板を主要な部材として構成される可動式の防潮設備であり、陸閘門あるいは防水扉などとしての使用を想定するものです。本設備は、通信装置や駆動装置、動力装置等、電気系の装置類を備えておらず、浸水時に生じる浮力のみを利用して津波進入路を閉鎖することができます。可動部である扉体は、通常倒伏した状態で津波の進入路を横断するよう設置され、浸水によって扉体自体に生じる浮力を利用して、底部回転軸を中心として旋回起立することで連続した防潮壁を形成します。本設備の設置イメージを図1に示します。代表的な従来型防潮設備は、図2に示すような横引きゲートですが、駆動装置類を備えたこうした防潮設備は、本来、高潮対策用であり、地震直後において、設備を作動させるための各種装置の確実な作動を担保することは困難です。浸水による浮力を利用して扉体を作動させる本設備であれば、故障・停電の懸念を伴う装置類を使用することなく、確実に開口部を閉鎖することが可能です。


(左)図1:フラップゲート式防潮堤、(右)図2:従来の横引きゲート

設備の特長

 東日本大震災では、多くの水門や陸閘が停電で遠隔操作できない状況となり、手動によるゲート閉鎖作業に従事した消防団員の方々が数多く被災しました。これからの津波対策設備は、ソフト対策を妨げるものであってはなりません。しかしながら、遠隔操作装置をすべての陸閘に備えることは現実的ではありません。そうは言っても、常時閉鎖した状態で陸閘を運用するとなると、日常生活において多大な負担を強いることになります。本設備の特長とその効果は以下に示すとおりであり、平成25年3月に国がまとめた「水門・陸閘等の整備・管理のあり方(提言)」の中でも今後の活用が期待されています。

特長

  1. 動力や駆動装置、センサーなど、電子機器類を用いずに、浸水による浮力のみで扉体閉鎖を実現している。(図3)
  2. 無人での作動を実現するため、周囲の人に危害を加えないよう扉体の急激な動作防止を実現している。
  3. 車両の通過に十分耐えうる強度を確保しながら、小さな浸水で扉体が直ちに浮上を開始する。


図3:流水水槽による扉体浮上の様子

効果

  1. 人為的な操作を必要とせず、操作者が危険にさらされることがない。
  2. 故障のリスクを有する装置類を備えておらず、確実な作動が期待できる。
  3. 短時間の間に到達する津波にも操作遅れが生じない。
  4. 津波の到達直前まで避難路としての使用が可能である。
  5. 従来設備と比較して安価で、かつメンテナンスが容易なため、地域のさまざまな要求に対応できる。

用語説明

陸閘(りっこう、りくこう)

堤防等の海側にある施設(漁港、港湾、砂浜)を利用するために、車両や人の通行ができるように途切れさせてある開口部を、津波や高潮等の増水時に、その開口部を塞いで浸水を防ぐ役割を果たす門扉

 

  • 朝日新聞(5月21日 34面)、京都新聞(5月21日 26面)、産経新聞(5月21日 3面)、中日新聞(5月21日 31面)、日本経済新聞(5月21日 31面)、毎日新聞(5月21日 25面)および読売新聞(5月21日 8面)に掲載されました。