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。
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。
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。
床面幅(円の弦)。
変わらず — 各側のマージン 約10 cm。
コンクリートまで(使用可能 ≈ 2.40 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 m | 3.66 m |
| 床面深さ(軸から下) | 0.57 m | 0.67 m |
| 床面幅 | 3.48 m | 3.41 m |
| 自転車走路幅 | 3.20 m | 3.20 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 m | 2.50 m |
| 使用可能有効高さ(照明下) | 2.30 m | 2.40 m |
| 走路端の高さ | 1.46 m | 1.56 m |
| 中央の排水スペース | 1.26 m | 1.16 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 m | 2.50 m |
| ± 0.2 m | 2.39 m | 2.49 m |
| ± 0.4 m | 2.36 m | 2.46 m |
| ± 0.6 m | 2.30 m | 2.40 m |
| ± 0.8 m — 車線中央 | 2.22 m | 2.32 m |
| ± 1.0 m | 2.10 m | 2.20 m |
| ± 1.2 m | 1.95 m | 2.05 m |
| ± 1.4 m | 1.75 m | 1.85 m |
| ± 1.5 m | 1.62 m | 1.72 m |
| ± 1.6 m — 走路端 | 1.46 m | 1.56 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。