Vélo Québecは、専用道での双方向自転車路に対して3メートルの幅(1方向あたり1.5メートル)を推奨しています。このトンネルの3.20 mの走路は、このケベック基準を満たし、さらに上回っています。本ページでは2つの構成を紹介します:Prufrock掘削機の標準形状と、掘削径や費用を変えずに高さを確保するために床面を10 cm下げるバリアント。

1. 標準構成(Prufrock 3.66 m)

仕様

  • 内径: ≈ 3.66 m(12 ft — The Boring CompanyのPrufrockの標準)
  • 走路幅: 3.20 m(1方向あたり1.6 m)
  • 床面幅: 3.48 m
  • マージン(路肩): 各側 約14 cm
  • 有効高さ: 使用可能2.30 m(コンクリートまで2.40 m)

この形状により、対向利用者とのすれ違いが快適に行え、 電動スクーターや電動車いすにも対応し、 換気や照明のための空間を上方に確保できます。

3.66 mの径はPrufrock掘削機の標準規格と合致しており、 掘削の簡素化とコスト削減につながります。

トンネル断面寸法:幅3.2 m、高さ2.3 m

ケベック基準に準拠し、さらに超過。 Vélo Québecは 専用道での双方向自転車路に対して幅3.0 m(1方向あたり1.5 m)を推奨しており、 短い制約区間では最小2.5 mが許容されています。このトンネルの3.20 m走路は 以下に示す両構成において、この推奨値を満たし上回っています。
出典:Vélo Québec、Aménagements en faveur des piétons et des cyclistes — Guide technique

2. 高さが一定でない理由

天井は円形です:有効高さは中央で最大となり、壁に向かって減少します。これは純粋に幾何学的な特性です。下の断面図は、水平X軸の各位置でのコンクリートまでの有効高さ(緑色)を示しており、X = 0 は中心軸に対応します。

X軸方向の有効高さを示す標準トンネルの断面図 有効高さは中央の2.40 mから走路端の1.46 mへと変化し、床面は10 cm下げることが可能。 技術スペース:排水+ケーブル(約1.26 m) 標準床面 下げた床面(−10 cm) 2.36 2.22 1.95 1.46 2.40 m 中央にて
標準トンネルの断面図。緑色:各X位置でのコンクリートまでの有効高さ。 緑の破線:床面を10 cm下げた場合の位置 — 各高さはそれぞれ+10 cm増加する。

3. 「床面を10 cm下げる」バリアント

同じ掘削管の中で走路スラブを10 cm低く設置することで、 掘削径や掘削コストを変えることなく、すべての位置で10 cmの クリアランスを確保できます。床面幅はわずかに狭くなりますが、 十分なマージンを確保しながら3.20 mの走路幅は維持されます。

床面
3.41 m

床面幅(円の弦)。

走路
3.20 m

変わらず — 各側のマージン 約10 cm。

中央の高さ
2.50 m

コンクリートまで(使用可能 ≈ 2.40 m)。

残余排水スペース
~1.16 m

床面下の空間 — 十分に余裕あり。

4. 2つの構成の比較

特性標準床面 −10 cm
内径3.66 m3.66 m
床面深さ(軸から下)0.57 m0.67 m
床面幅3.48 m3.41 m
自転車走路幅3.20 m3.20 m
側面マージン(路肩)~14 cm~10 cm
中央の高さ(コンクリートまで)2.40 m2.50 m
使用可能有効高さ(照明下)2.30 m2.40 m
走路端の高さ1.46 m1.56 m
中央の排水スペース1.26 m1.16 m

5. X軸方向の有効高さ

中央(X = 0)から壁に向かう2つの構成について、コンクリートまでの有効高さを示します。 自転車乗りは通常、車線の中央(X = ±0.8 m 付近)を走行します。

位置 X(軸からの距離)標準床面 −10 cm
0 m — 中心軸2.40 m2.50 m
± 0.2 m2.39 m2.49 m
± 0.4 m2.36 m2.46 m
± 0.6 m2.30 m2.40 m
± 0.8 m — 車線中央2.22 m2.32 m
± 1.0 m2.10 m2.20 m
± 1.2 m1.95 m2.05 m
± 1.4 m1.75 m1.85 m
± 1.5 m1.62 m1.72 m
± 1.6 m — 走路端1.46 m1.56 m

床面を下げたバリアントでは、各行に正確に+10 cmが加算されます。天井が円形のため、 高さは壁に向かって減少しますが、各車線の中央(X = ±0.8 m)では両方の構成において クリアランスは十分に確保されています。

6. なぜ床面を下げられるのか?

円形の穴に平らな床を敷くと、その下に必然的に 三日月形の空間が残ります。標準構成では、この空間は中央で約1.26 mの 深さに達し、厳密に必要な量をはるかに超えています。

この空間の用途

無駄な空間ではありません:排水チャンネル(浸透水や結露水を収集してポンプアップ)、 ケーブルダクト(電気、光ファイバー、照明、緊急システム)、 そして走路スラブを支える構造充填材を収容します。排水処理は重要です: トンネルが一部で地下水位以下を通過するため、地下水の排水ポンプアップだけで 年間運営予算に約9,000 MWh/年相当の電力を要します。

重要な原則:床面を10 cm下げることで、すべてのX位置において 同時に10 cmの有効高さが向上します — 中央でも端でも同様です。 高さの計算式 h(x) = √(R² − x²) + d において、床面深さ d はどこにも 一定量加算される定数です。最も制約の厳しい端部も、中央と同じだけ恩恵を受けます。

床面を下げることの制限要因

制限要因は排水ではなく、走路幅です。床面(円の弦)は 下がるほど幅が狭くなります。十分なマージンを確保しながら3.20 mの走路幅を維持するには、 10 cmの引き下げが適切です;絶対限界(マージンゼロ)は約32 cmです。 10 cm下げた後でも、床面下には約1.16 mの空間が残り、 チャンネルとケーブルを十分に収容できます。

✓ 得られるもの

  • X軸全体で+10 cmの有効高さ向上
  • 大型機械不要、掘削コスト追加なし
  • 充填材がわずかに減少
  • 走路上の空気断面が拡大(換気効率の向上)

考慮すべき点

  • 側面マージンの縮小:各側 約14 cm → 約10 cm
  • 地面付近の側壁がわずかに垂直に近くなる(自転車走行にはむしろ快適)
  • 排水インバートを底部に保持すること — この構成では十分に確保済み

無償で得られる10 cm。

床面を下げることで、X軸全体にわたって+10 cmのクリアランスが確保され、 走路幅3.20 mが維持され、排水スペースも保たれます — 掘削径もプロジェクトの経済性もまったく変えることなく。

規範的な参考値:自転車トンネルのガイドラインでは有効高さ約2.30〜2.50 mを目標としています (CROW、オランダ;LTN 1/20、イギリス)。両構成とも中央でこの最小値を満たしており、 床面を下げたバリアントはより余裕のあるマージンを提供します。内半径 R = 1.83 m (Ø 3.66 m)で計算した暫定値;詳細な設計で確認が必要です。