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都市环境学部 都市基盘环境学科
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日本は世界有数の「トンネル大国」
道路用トンネルだけでも约1万本
日本は国土の約73％を山地が占めるため、世界でも有数のトンネル大国です。同じような地形を持つイタリアやノルウェーでも数千本のトンネルがあると言われていますが、日本では公に記録された道路用トンネルだけでも约1万本に及びます。
トンネルは人や车、鉄道はもちろん、水道水や电力などを最短距离で运ぶ役割を果たすインフラ构造物です。山を贯通するだけでなく、都市に地下鉄を走らせる、海底に通して陆と陆をつなぐなど、场所も条件もさまざまです。しかも、トンネル工事では、地中のすべての状态を完全に把握した上で进めることには限界があります。くまなく调査するには多くの费用がかかりますし、一日も早い开通を待ち望む人のためにも、费用と工期のバランスを考えた选択が求められます。
トンネルの形はどうやって决まる？
地中深くにあるトンネルには絶えず土の大きな圧力がかかります。トンネルの断面が四角形の场合、辺の中央に力が加わると纸の空き箱のようにへこんでしまいますが、円形であれば力学的に安定します。水路などには円形のトンネルが使えますが、道路や鉄道には平らな床の部分が必要なので、半円に近い马蹄（ばてい）形が多く使われます。
トンネルを掘りながらコンクリートの构造で壁を造るシールド工法は、円形のトンネルを容易に掘ることができます。地上部分に影响なく掘り进めることができるので、都市部の地下鉄や、近年は道路などに使われます。
ますます深いところに造られる东京のトンネル
ほかにもトンネルの掘り方には、机械やダイナマイトなどを使って横方向に掘り进める山岳工法、最初に地面を掘ってから埋め戻す开削工法があります。东京に初期に开通した地下鉄は多くが开削工法で造られたため、トンネルが四角い形をしています。近年は地下も密集してきたことから、新しく开通する地下鉄は地表から40メートル程度の深いところにシールド工法で造り、また、さらに深いところである大深度地下の利用も进んできています。
トンネルの安全を支える避难设备
トンネル火灾事故の発生
国土に山が多い日本では、各都市をトンネルでつなぐことで移动时间が短缩し、输送力は飞跃的に向上します。トンネルにより、峠を越えるような交通の难所も解消されますが、一方でトンネル特有の事故の危険がつきまといます。 道路の场合では1979年には东名高速道路の日本坂トンネルで大きな火灾事故があり、2016年には山阳自动车道の八本松（はちほんまつ）トンネルの火灾事故で死伤者が出ました。トンネル内で车の事故が起きると、燃料だけでなく积荷が燃える可能性もあります。ヨーロッパのモンブラントンネルでは过去に食料运搬トラックから出火し、その积荷に延焼して火灾が拡大するなど、大事故につながりました。
安全に避难するために
事故の際に安全に避难するために、トンネルにはさまざまな避難設備が造られています。特に避難通路は、本線トンネルとは別に造られた避難坑や、上り線と下り線のトンネルが並走する場合に反対側のトンネルに退避する避難連絡坑があります。東京湾の海底を通るアクアラインでは、円形に掘ったトンネルの下半分を避難通路として使用することになっています。早い避難が必要であると同時に、煙が上部に溜まる性質を踏まえ、さらに気圧も調整することで、トンネル内でも安全に避難ができるようにしてあるのです。
安全にどれだけ费用をかけるか
避难设备は重装备にすればするほど安全性は高まりますが、一方で工事费はかさみます。発生する确率が必ずしも高いとは言えないものの、ひとたび起きた场合には大事故となることに、どれだけの设备を造るかは非常に难しい问题です。诸外国には高度な避难设备を设けている场合もありますが、国全体のトンネルの数とのバランスや事故の発生率を踏まえて决める必要があります。一方、开発途上国では、限られた予算内でできるだけ多くのトンネルを通したいという要望もあります。
人命を优先する考えのもとで、社会が成熟するにつれてどのように安全を确保すべきかを考えていくことの重要性が増しているのが世界の现状です。
高校生?受験生の皆さんへのメッセージ
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梦ナビ编集部监修
