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技術 地下シェルターの構造

出願人 有限会社フジカ
発明者 藤原充弘
出願日 2012年7月23日 (8年0ヶ月経過) 出願番号 2012-176451
公開日 2014年2月3日 (6年6ヶ月経過) 公開番号 2014-020197
状態 特許登録済
技術分野 地下構造物、基礎の保護・試験・修復 異常な外部の影響に耐えるための建築物
主要キーワード 斜め壁 周パッキン 渡し線 斜め交差 独立室 液体酸素タンク 縦ジョイント 四角錐型
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

災害弱者であっても楽にかつ早急に多数避難することができるとともに過大なコストを掛けることなく安価なもとに構築することができ、しかも高い津波襲来しても浮き上がり転倒など不測の事態を招くことなく安全な避難態勢が安全に維持されるようにした地下シェルターの構造を提供することを目的とする。

解決手段

内部に避難室が形成されその少なくとも下側一部が地中に没する形で埋設されたシェルター本体部分を有し、外部と前記避難室との間は、避難路遮断可能な開閉手段を有する避難誘導手段により連絡されている。

概要

背景

先般の東日本大震災において発生した津波は、想定を大きく超えるものであって地盤沈下もあって20mを超えるところもあった。本出願人は、そうした高い津波を想定した津波避難用施設物を提案している。

特開2008−14112

概要

災害弱者であっても楽にかつ早急に多数避難することができるとともに過大なコストを掛けることなく安価なもとに構築することができ、しかも高い津波が襲来しても浮き上がり転倒など不測の事態を招くことなく安全な避難態勢が安全に維持されるようにした地下シェルターの構造を提供することを目的とする。内部に避難室が形成されその少なくとも下側一部が地中に没する形で埋設されたシェルター本体部分を有し、外部と前記避難室との間は、避難路遮断可能な開閉手段を有する避難誘導手段により連絡されている。

目的

この発明は、上記問題を解決しようとするものであり、災害弱者であっても楽にかつ早急に多くの人が避難できるとともに過大なコストを掛けることなく構築することができ、しかも高い津波が襲来しても浮き上がりや転倒など不測の事態を招くことなく避難態勢が安全度なもとに維持されるようにした地下シェルターの構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

内部に避難室が形成されその少なくとも下側一部が地中に没する形で埋設されたシェルター本体部分を有し、外部と前記避難室との間は、避難路遮断可能な開閉手段を有する避難誘導手段により連絡されている地下シェルターの構造。

技術分野

0001

この発明は、地下シェルターの構造に関する。

背景技術

0002

先般の東日本大震災において発生した津波は、想定を大きく超えるものであって地盤沈下もあって20mを超えるところもあった。本出願人は、そうした高い津波を想定した津波避難用施設物を提案している。

0003

特開2008−14112

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1に開示された津波避難装置によれば、鉄骨構造型の高い津波避難装置であることからそこに避難すれば津波から助かることができるのであるが、最近公表された津波襲来想定高さの見直しによれば、20mをはるかに超えた30m以上の市町村もあり、それに対応する津波避難装置を構築するとなると40m以上の装置となって構築にコストが掛かり過ぎてしまい、しかも高い避難装置であるとは、安全な高いところまで登って避難するにも時間が掛かり過ぎてしまい、特に災害弱者にとっては避難するのは不可能なものとなる一方、装置を高くしておくと、装置全体に掛かる全津波波力が想定を超えるものになるおそれがあって、結果的に構造体が浮き上がったり転倒したり予測しない事態を招くおそれがある。

0005

この発明は、上記問題を解決しようとするものであり、災害弱者であっても楽にかつ早急に多くの人が避難できるとともに過大なコストを掛けることなく構築することができ、しかも高い津波が襲来しても浮き上がりや転倒など不測の事態を招くことなく避難態勢安全度なもとに維持されるようにした地下シェルターの構造を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

この発明は上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、内部に避難室が形成されその少なくとも下側一部が地中に没する形で埋設されたシェルター本体部分を有し、外部と前記避難室との間は、避難路遮断可能な開閉手段を有する避難誘導手段により連絡されている。地下シェルターとは、その一部でも地盤内に没しているものを含む。避難誘導手段は、スロープのような滑降手段の他に階段設備によるものも含み、さらにこれら滑降手段と階段設備とを併設したものも含まれる。

発明の効果

0007

上述したようにこの発明は、内部に避難室が形成されその少なくとも下側一部が地中に没する形で埋設されたシェルター本体部分を有し、外部と前記避難室との間は、避難路に遮断可能な開閉手段を有する避難誘導手段により連絡されているので、災害弱者であっても楽にかつ早急に多くの人が避難できるとともに過大なコストを掛けることなく構築することができ、しかも高い津波が襲来しても浮き上がりや転倒など不測の事態を招くことなく避難態勢が安全度なもとに維持されるようにした地下シェルターの構造を提供することができる。

図面の簡単な説明

0008

この発明の一実施形態を図2のA−A線に対応して示す地下シェルターの横断平面図。図1のB−B線に対応して示す地下シェルターの縦断面図。図2のC−C線断面図。テーブルについての実施形態を示す正面図。テーブルをベッドとして利用した例を示す正面図。他の実施形態を示す要部拡大縦断面図。図6のD−D線矢視図。図6のE−E線横断面図。他の実施形態を示す横断面図。他の実施形態を示す縦断面図。他の実施形態を示す図12のF−F線断面図。図11のG−G線断面図。他の実施形態を示す横断平面図。他の実施形態を示す滑降装置の横断面図。他の実施形態を示す縦断面図。他の実施形態を示す図17の平面図。図16のH−H線矢視図。他の実施形態を示す縦断面図。他の実施形態を示す図20の平面図。図19のI−I線断面図。他の実施形態を示す縦断側面図。他の実施形態を示す図23の平面図。図22のJ−J線断面図。図25の平面図。図24のK−K線断面図。他の実施形態を示す縦断面図。図26の平面図。図27のL−L線断面図。他の実施形態を示す側面図。他の実施形態を示す側面図。他の実施形態を示す図32の模式平面図。図31のM−M線模式断面図。

実施例

0009

以下、本発明の一実施形態を説明する。各実施形態で説明する各案は関係する他の実施形態においても適用することができる。
図1は地下シェルターの一実施形態を示すもので、1は設置基盤、2は地下シェルターで、地下シェルター2は、シェルター本体部分3の全体が設置基盤1内に完全に没する形で固定されている。シェルター本体部分3は、上からみると図1のように20乃至30m□の正四角形をなし高さ(深さ)が3乃至5mのRC製立体構造体からなり、その内部には、仕切り壁耐震支持壁を兼ねる複数の一体縦壁4を有する形で避難室5が形成されている。シェルター本体部分3は上からみて一方に長い矩形にしたり丸胴形あるいは長円形など他の幾何学形状にしてもよい。

0010

7は通口で、シェルター本体部分3の上面4個所四角貫通穴として形成されている。8は避難誘導手段で、シェルター本体部分3の上面における各辺に並行となる個所に立体台形状をなして突隆状に形成され、数mの逆U字状通路壁部分aとそれに続く逆U字状滑降連通部分bおよび一端の斜面状をした端壁部分cとを備え、端壁部分8cは、垂直壁にしてもよいが、斜め壁にしておくことで漂流物などが衝突しようとしてもそれらを上方へ逃がすことができる。通路壁部分aの手前一端には常時開放状の避難口9が開設され、それに続く第1避難路10には開閉戸11が2段階など複数段配備されている。開閉戸11を複数段に配備したのは、安全性を考慮したためである。

0011

開閉戸11は、縦軸回りに回転可能なヒンジを介して固定枠8cに対してドア方式により開閉自在に取り付けられるとともに、固定枠dよりも避難口9側にあって避難口9の方向に開き、内側の取っ手を引いて閉止ロックすると図示しない全周パッキンを介して固定枠dとの間で完全密閉されるように構成されている。従って、開閉戸11は、避難口9側に開くようにしてあるので、閉止した状態でそこに津波流が当ると水圧により自動的に密閉状態が得られるようになっている。開閉戸11にはドアクローザ装備しておくことにより避難する人が次々に来ても入り易くしかも最後の人が閉め忘れても自動で閉止されるので安全である。開閉戸11は、ドア方式でなく引き戸方式にしてもよく、また第1段目をドア方式とし第2段目を引き戸方式にしたりあるいはその逆に第1段目を引き戸方式にし第2段目をドア方式にすることもある。引き戸方式は自動閉止可能なものが安全上好ましい。

0012

第1避難路10の末端が前記通口7として開口し、この通口7の縁部には滑り台のような滑降装置12の上端が固定されてその下端は避難室5の底面上に固定されている。13は第2避難路、14は滑降を緩徐な速度に抑える滑降制止部である。滑降装置12は、合計4本配備されている。この滑降装置12は、シェルター本体部分3とは別体の金属製あるいは樹脂製などで造られているが、図9ないし図11に例示するようなコンクリート一体構造型であってもよい。尚、滑降装置12は、直線型であったが、ラセン型であってもよい。このラセン型もコンクリート一体式あるいは別体式を採用可能である。また、滑降装置12と併せて階段15を備えることがあり、この階段15は、避難室5内を集会所などの平時利用場所とする場合の他避難用にも利用される。

0013

図3の避難室5内における16はトイレシャワー室を一体あるいは別体で構成することができる。17は洗面も可能な給水(給湯)設備、18は積層収納された折り畳み式のテーブルを示し、テーブル18については、図4に示すように、集会時に展開して図2に示す椅子19と組み合わせて利用される。テーブル18の天板20は、従来一般のものよりは広く、例えば、幅80ないし90cmで長さ200cm程度の広い面積をもつものとし、その天板20の4隅に形成したネジ孔21に縦ジョイント22がねじ込まれるようにしてあるとともに、脚23については、縦ジョイント22が嵌め込まれる差込孔24が形成されている。各テーブル18に縦ジョイント22を差し込んで図5のように上段の脚23の差込孔24を差し込むように重ねてゆくことにより複数段のベッド25が構成され、これは津波避難時などにおける寝床となる。上段の縦ジョイント22を利用してロープ26や長ロッドなどの渡し線材を掛け渡し、各段に敷き床材27をセットすれば寝床が完成し、あとは掛け毛布配布すれば避難した人が就寝することができる。29は登降階段でロープ26やテーブル18の構成部材掛止することでセット可能である。テーブル18や椅子19などの備品は、滑降装置12の下側のスペースを利用して収納しておけば通常は邪魔にならないものである。

0014

尚、図1および図2に示すように、避難口9の手前には、設置基盤1を介して防護部材31を立設しておけば避難口9内への漂流物の侵入が食い止められる。この場合、防護部材31は、左右一対設けられており、その間には破壊可能扉32が鍵付きで設けられており、平時集会所として利用する場合、鍵を開けて第1避難路10に入るようにするが、津波襲来時には、扉32を破壊して入るようになる。尚、防護部材31など避難口9の近くには、非常灯33や入口照射灯34を設置しておくものとする。

0015

また、図2の左下欄に示すように、滑降装置12は、四角や丸筒型のものにしてもよい。この場合、下端出口近くには、非常閉止扉36を装備しておいて津波による浸水があった場合に立ち上げてそれ以上の浸水を阻止するように構成することができる。
さらに、前記実施形態では、避難誘導手段8がシェルター本体部分3の上面に突隆状に設けられていたが、図2の右下欄に示すように、避難誘導手段8の天面を全て含む形の広い天壁38を備えたものにし、その周部一部に避難誘導手段8…を一体形成するようにしてもよい。この場合、避難誘導手段8…以外の天壁38の下側スペースは集会所としてまた避難所として利用することができる。また、地下シェルター2の側部に登降手段39を設けて天壁38上に登降可能としさらに上避難誘導部分40を通じて滑降装置12により1F内の集会所・避難所に避難可能にしてもよい。このように登降手段39および上避難誘導部分40を利用できる方式としておけば、地上から避難口9を通じて避難するのに時間的な限度があり避難不可能となった場合でも上階を通じて避難することができ、より多くの人を避難させることができるようになる。上避難誘導部分40は複数個所に設けるとさらに多くの人を避難させ得る。尚、この地下シェルター2には、酸素ボンベ液体酸素タンクなどの給気手段のほか排気手段も装備する。それとは別にあるいはボンベなどと併せて図2給排気管6を通じて外部設置の給排気部と連通関係にしてもよい。
また、シェルター本体部分3は、耐震底層材eと耐震周層材fで囲い、津波発生前の地震によりシェルター本体部分3がひび割れなどの破損をしないように地震対策を施すことができる。
さらに、避難誘導部分8は、前記実施形態ではコンクリート一体構造であったが、金属製で別体装着構造にしてもよい。また、避難誘導部分8は、8乃至10m前後に長い通路とされているが、1m前後の短いものにしてもよく、その場合、開閉戸11は、内外複数枚でなく、1枚ものにしてもよい。
さらに、図2に示すように、開閉戸11には、戸外にあって未だ内部に避難できない状態の避難者や津波の襲来状況を戸内側から見て確認できる通覧視認窓11aを耐圧ガラスあるいは樹脂などとして嵌着しておけば、開閉戸11を寸前で開けて外の避難者を助けたり津波の襲来時あるいは襲来後の詳しい状況を内部に居ながらにして察知することができる。特に、津波襲来後の状況確認ができれば脱出方法も適切化する。

0016

図6および図7は他の実施形態を示す。同実施形態は、避難途中の人が追ってくる津波流により足を掬われたり溺れたりすることを防止しより長い時間安全に避難できるようにしたものである。避難口9側の開閉戸11は、ドア式でもよいのであるが、ここでは裏パッキン付きの引き戸式になっており、この開閉戸11は、避難時にはタイミングよく完全に閉止しないこともあり得る。そうした場合、避難者の後から津波流が浸入してくるが、そのままでは第1避難路10内に次々に溜まってしまい避難できないことになる。
そうしたことに対処して、第1避難路10の底壁47には、開閉戸11,11の前後間に対応する個所を介して通口を開け、その部分に図8のような通水部材グレーチング)48を1枚あるいは複数枚嵌め込んでおくことにより、津波流は下に落ち独立室とした水溜め49内に一時的に溜められるようになっている。その溜まる間は、避難者は押し流されずに次の開閉戸11を介して中に避難し同開閉戸11を余裕をもって閉止することができるのである。
尚、水溜め49は仕切り49aを介して清水溜め49bを設けてもよい。

0017

図8は、種々の通水部材例を示し、中央の図のものは津波流に対し横向きのをもつもの、(a)は縦向きの桟をもつもの、(b)は縦横桟のもの、(c)は斜め交差状の桟をもつもの、(d)は多孔板状のもの、(e)は津波流ががれきとともに先拡がり状に流れるようにしたものをそれぞれ示す。
図9に示すように、津波流の流れの上流側が粗目で下流側が普通目あるいは細目であるもので、目詰まりし難いものになっている。

0018

図10の実施形態は、底壁47に水溜め49内で浮上してゆくフロート51を設け、このフロート51により閉止動作する非常扉52を備えたものである。津波流により連動する非常扉52を開閉戸11の前に備えたことでより完全に封水をすることができる。

0017

図11および図12は、滑降装置12をシェルター本体部分3に一体に形成するとともに、その末端部分に立ち上がり補助フレーム55を備えて災害弱者であっても立ち上がりやすくし、これにより、次々に滑降してくる避難者の末端での滞留を防ぐことができる。滞留を防ぐには、図11の左下に示すように、末端に設けた滑降制止部14を平坦部14aと右斜め下がり状の斜面部14bとよりなるものにして図のように避難者が右斜め方向に分かれて止められるようにししたものである。尚、図11および図12のように、滑降装置12の下部に水溜め56を独立室として設けて滑降装置12の手前の通水部材(グレーチング)57を通じて浸水分が抜け落ちて一時的に水が溜められるようにすれば、避難が安全になされるようになる。
図13に示すように、滑降する避難者の末端での滞留を防止するため、滑降装置12を2列あるいはそれ以上配列してもよい。また、図14に示すように、滑降装置12の第2避難路13の側脇には、滑降速度を抑えるための摩擦抑止部材60を設けて滑降速度を調節自在にして安全に避難できるようにしたものである。
図15は、滑降制止部14を40ないし50cm程度厚めで高いものにするとともに立ち上がり補助フレーム62を備えて立ち上がりやすくした実施形態を示すものである。

0018

図16および図17は、設置基盤1上に高台64を造りあるいは既設の高台を利用して、前記地下シェルター2を設置したものである。高台64は、コンクリート造成体図18のような周壁65付き埋設土砂66により形成することができる。高台64の数面には、スロープ67や階段68などの登降手段を備えてある。このように高台64を介して地下シェルター2を設けると弱まった津波流が作用することになって地下シェルター2がより完全に防護されるようになる。

0019

図19ないし図21は他の実施形態を示す。同実施形態は、シェルター本体部分3の上面に突隆状に形成される避難誘導手段70が、端壁部分cを備え立体矩形をした滑降連通部分bと、同部分bにL字形をなすように連通する通路壁部分aとにより形成され、端部に避難口71を開口した通路壁部分a内には、開閉戸72,72が複数段階に設けられ、滑降連通部分b内には、底面の通口73を介して滑降装置74が取り付けられている。75は防護部材、76は破壊可能扉である。この実施形態では、矢印Xが津波の襲来が想定される方向であり、このXを基準にして、前側に配置された避難誘導手段70の避難口71は後向きに開口して津波流が入り込まないようにするとともに、後側に配置された避難誘導手段70の左右一対は、図19の右欄に示すように、後方共用避難口77となるように結合部分78により一体に結合されていて、前方からの津波流が入り難いようにしてある。
尚、通路壁部分aは、図示よりも短くしたり、図19の右下欄に示すように、無くして滑降連通部分bに直接開閉戸72を備えた形にしてもよい。

0020

図22および図23は他の実施形態を示す。同実施形態は、四角立体型をしたシェルター本体部分80の上面中央に丸胴形をした滑降連通部分81を一体形成してシェルター本体部分80の底壁まで及ぶものとして内部にラセン状の滑降装置(避難誘導手段の後半部分)82を設けるとともに出口扉83を備え、この滑降連通部分81の外周複数個所には、通路壁部分84を連通状に形成して内部に開閉戸85,85を配備したものである。滑降連通部分81と通路壁部分84により避難誘導手段86の前半部分が構成されている。この実施形態(実線)では、通路壁部分84が後向きにハの字状に伸びる一対で構成されて避難口87から津波流が入らないようにしているが、仮想線で示すように前向きに伸びるものを組み合わせてもよい。逆に仮想線のように通路壁部分84を後向きに伸びるもののみにしてもよい。88は避難室である。設置基盤89は図23に仮想線で示すようにシェルター本体部分80の上面より数十cm上側にくるように設定してもよい。シェルター本体部分80の防護が図れる。

0021

図24および図25は他の実施形態を示す。同実施形態は、シェルター本体部分93の中央に四角立体状あるいは丸胴形をした滑降連通部分94を備えてその内部から避難室95に至る直線型滑降装置(避難誘導手段の後半部分)96を設けるとともに、滑降連通部分94の周部から後向きに伸びる通路壁部分97を設けて後端を避難口98とし内部に開閉戸99を設けて避難可能としたものである。100は水溜め部、101はグレーチングなどの通水部材である。
尚、図26のように、滑降連通部分94は避難室95内まで一体に伸ばした形としてその伸びた部分がシェルター本体部分93の構造部分として強度アップされるようにしてもよい。

0022

図27および図28図27のL−L線に沿った拡大断面図)は他の実施形態を示す。同実施形態は、四角立体型とされ設置基盤105内に埋設されたシェルター本体部分106の内部に第2避難室107を形成し、同シェルター本体部分106の上面には、地上1階部分として、立体台形をしていて内部に集会所としても使える第1避難室108を有する避難誘導手段(前半の避難誘導手段)109を突隆状をなして一体形成してなる地下シェルターを示す。この地下シェルターは、津波襲来想定方向Xに対し四辺の1辺を直角に向けた形で設置されているが、X1を想定方向としてそのシェルターの一コーナー先行して向けて設置することもできる。

0023

前半の避難誘導部分109の外周には、避難口110に開閉戸111,111を備えてなる四角筒状の通路壁部分112を数個所一体形成してあり、これら通路壁部分112は、津波流Xがダイレクトに襲来するであろう前側には設けず、その他の3つの斜面を介して合計3箇所に設けてある。通路壁部分112の内部には第2避難路が形成されている。津波流X1に対するように地下シェルターを斜め向きにした場合、図27の上側および右側の2つの通路壁部分112,112のみを設けるようにすれば津波流X1のダイレクトな被害をなくすことができる。地下シェルターの4つの傾斜面全てについて通路壁部分112…を設けることもできる。113は第2避難路を有する滑降装置(後半の避難誘導手段)で、第1避難室108と第2避難室107とを連絡するもので数本設けられている。階段114を併設してもよい。
尚、図27の右欄に示すように、地下シェルターは全体が丸型をしたものや楕円型をしたものにしてもよい。これらの周部には、想定される津波流の方向Xに対し避難が安全確実に行われるように避難口110に直接津波流が浸入しない向き、即ち、避難口110を後向きにすることができる向きのみの通路壁部分112…を配備してあるが、この点についても限定されるものではない。

0024

図29の実施形態は、前半の避難誘導手段109をドーム型にしたものを示し、かまぼこ型にしてもよい。また、図30の実施形態は、避難誘導手段109を右欄図のように、四角錐型としたもので、これは円錐型としてもよい。

0025

図31および図32は他の実施形態を示す。同実施形態は、上からみて四角形(正四角形あるいは長四角形)あるいはその他の多角形、さらに丸形楕円形をしており高さが3〜5m程度のRC構造としたシェルター本体部分116を全部あるいは一部地盤117内に没した形として備え、その内部には避難室118を形成してある。避難室118内には、前記実施形態でも述べたように、避難を一定期間可能とするに必要な空調設備給排水設備食料等用の備蓄倉庫などが構成される。

0026

120は滑降装置(第2避難路)で、シェルター本体部分116の4つのコーナー下部から地上へ斜め傾斜状に設けられ、同滑降装置120の上部入口部分には前半の避難誘導手段である避難口部分121が一体に形成されている。避難口部分121は避難口122を有するとともにその内部の第1避難路123内には開閉戸124が水密密閉可能に設けられている。125は避難口部分121と滑降装置120の下側に沿って一体形成された補強構造部で、地震による震動が作用する際の抵抗部分となるが、省略することもある。図32の126は滑降装置120とシェルター本体部分116内とを連通状につなぐ筒状の連結部分であり、この連結部分126は図示では1.5乃至2m前後の短いものになっているが、例えば、10m等の長い通路にしてもよい。

0027

前記避難口部分121、滑降装置120および連結部分126は、図21に仮想線で示すように、シェルター本体部分116の各辺中途位置から各辺に直角に伸びるように設けてもよい。この場合、避難口部分121等による構造部分はシェルター本体部分116の一辺のみに設け、広幅状にして避難者が速く避難できるようにしてもよい。また、図31の右下欄に示すように、同構造部分は、シェルター本体部分116の各辺に平行な部分とそれに直角をなす部分とでなる上からみてL字形に形成してもよい。この場合、同構造部分はシェルター本体部分116に接近してまとまった形になっているので、地下シェルター全体を狭い面積のもとに設置することができる。
尚、前記滑降装置120は、直線式のものであったが、図32の下右欄に示すように、ラセン式のものにしてもよい。
また、前記滑降装置120は、図32の下左欄のように、上側R部(曲がり部)120a、下側R部120bおよび滑降制止部120cを有するものにして老人の方でも円滑で安全に滑降をすることができるようにしてもよい。滑降制止部120は長く2m以上にしておくと滑降してきた避難者が先に滑降して止まっている避難者にぶつかりにくくなる。ぶつかりにくくするには、図31に仮想線で示すように、滑降装置120を幅広型にして滑降位置が重なり合わないようにすることでも解決される。この場合、階段を併設することができる。
さらに、地盤117は、図32に仮想線で示すように、シェルター本体部分116の上部一部が地上に露出するように設定してもよい。避難口122は、地盤117の高さに合わせて低くされる。

0028

1…設置基盤2…地下シェルター3…シェルター本体部分 5…避難室8…避難誘導手段 9…避難口10…第1避難路11…開閉戸12…滑降装置13…第2避難路。

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