(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに走行方向が逆向きで隣接する第１の車線上の第１のトンネル及び第２の車線上の第２のトンネルと、同じく互いに走行方向が逆むきで隣接する上記第１の車線上の第３のトンネル及び上記第２の車線上の第４のトンネルと、互いに走行方向が逆向きで隣接し上記第１の車線上において上記第１のトンネルと上記第３のトンネルとの間の開口部において上記第１の車線を形成する第１の半地下道路部分及び上記第２の車線上において上記第２のトンネルと上記第４のトンネルとの間の開口部において上記第２の車線を形成する第２の半地下道路部分とを有するトンネル開口部の半地下通路におけるガス廻り込み量予測方法であって、まず上記第１ないし第４のトンネルのうち選択されたトンネルの車線上の半地下道路部分の中間部にガスを排出する点源を置いた場合の上記選択されたトンネルの車線上の半地下道路部分から大気中へ放出される単位時間当たりのガスの呼吸量及び上記選択されたトンネルの車線の反対車線へ流れ込む単位時間当たりのガスの混合量に基づいて、上記選択されたトンネル内にガスを排出する点源を配設した場合における同点源が配設されたトンネルに隣接するトンネル内のガス濃度を計算により求め、同選択されたトンネル内にガスを排出する点源を配設した場合における同点源が配設されたトンネルに隣接するトンネル内のガス濃度の実験値と同点源が配設されたトンネルに隣接するトンネル内のガス濃度の上記計算による計算値との濃度差を△Ｃ、同点源が配設されたトンネルに隣接するトンネル内の単位時間当たりの気流の流量をＱ、上記点源が配設されたトンネルの出口坑口から同点源が配設されたトンネルに隣接するトンネルの車線へ廻り込む単位時間当たりのガスの廻り込み量をｑijとして、［数１］式すなわち、
【数１】
0003679952.tif 000002
により上記選択されたトンネルから同選択されたトンネルに隣接するトンネルの車線へ廻り込むガスの廻り込み量を求めることを特徴とする、トンネル開口部の半地下通路におけるガス廻り込み量予測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス拡散風洞実験によりトンネル開口部の半地下通路における例えば自動車排出ガス等のガスの反対車線への廻り込み量を予測するための、トンネル開口部の半地下通路におけるガス廻り込み量予測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネル開口部の半地下通路内で例えば自動車等の車両から排出されたガスは、車線に沿って走行する車両と共に同車両の走行方向のトンネル内へと持ち込まれる。その際、走行方向のトンネル内へ持ち込まれるガスには、同車線上を走行する車両が排出したガスの外に、反対車線のトンネル坑口から廻り込んだガスも含まれる。したがって、トンネル内への持ち込みガス量を計測する際には、反対車線のトンネル坑口から廻り込んだガスの廻り込み量も含まれて、上記走行方向のトンネルにおいて計測される。しかしながら、一方の車線とその反対車線とでは、通常、交通量が異なり、その結果道路中に排出されるガス量も一方の車線とその反対車線とでは異なる。そのため、ガスの拡散の予測を行う際には、まずガスの発生源となる道路上におけるガスの排出量の把握は言うまでもなく、反対車線上のトンネル坑口から走行方向車線へ廻り込むガス量を定量的に把握することが不可欠である。もし、反対車線上のトンネル坑口から走行方向車線へ廻り込むガスの廻り込み量が把握できなければ、半地下通路内から大気中へ排出されるガスのトータルガス量を正確に把握することができず、ガスの拡散の予測に支障を来す。従来、この反対車線上のトンネル坑口からのガスの廻り込み量を把握することができなかったため、適当な仮定を設けてガスの拡散予測を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来、反対車線上のトンネル坑口からのガスの廻り込み量を把握することができなかったため、適当な仮定を設けてガスの拡散予測を行わざるを得ず、半地下通路内から大気中へ排出されるガスのトータルガス量を正確に把握することができず、ガス拡散の正確な予測をすることが困難であったため、トンネル開口部の半地下通路におけるガス廻り込み量の正確な予測方法が望まれていた。
【０００４】
そこで、本発明は、反対車線上のトンネル坑口からのガスの廻り込み量を正確に把握することができ、大気中へのガス拡散の正確な予測をすることができるような、トンネル開口部の半地下通路におけるガス廻り込み量予測方法を提供しようとするものである（請求項１）。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明のトンネル開口部の半地下通路におけるガス廻り込み量の予測方法は、互いに走行方向が逆向きで隣接する第１の車線上の第１のトンネル及び第２の車線上の第２のトンネルと、同じく互いに走行方向が逆むきで隣接する上記第１の車線上の第３のトンネル及び上記第２の車線上の第４のトンネルと、互いに走行方向が逆向きで隣接し上記第１の車線上において上記第１のトンネルと上記第３のトンネルとの間の開口部において上記第１の車線を形成する第１の半地下道路部分及び上記第２の車線上において上記第２のトンネルと上記第４のトンネルとの間の開口部において上記第２の車線を形成する第２の半地下道路部分とを有するトンネル開口部の半地下通路におけるガス廻り込み量予測方法であって、まず上記第１ないし第４のトンネルのうち選択されたトンネルの車線上の半地下道路部分の中間部にガスを排出する点源を置いた場合の上記選択されたトンネルの車線上の半地下道路部分から大気中へ放出される単位時間当たりのガスの呼吸量及び上記選択されたトンネルの車線の反対車線へ流れ込む単位時間当たりのガスの混合量に基づいて、上記選択されたトンネル内にガスを排出する点源を配設した場合における同点源が配設されたトンネルに隣接するトンネル内のガス濃度を計算により求め、同選択されたトンネル内にガスを排出する点源を配設した場合における同点源が配設されたトンネルに隣接するトンネル内のガス濃度の実験値と同点源が配設されたトンネルに隣接するトンネル内のガス濃度の上記計算による計算値との濃度差を△Ｃ、同点源が配設されたトンネルに隣接するトンネル内の単位時間当たりの気流の流量をＱ、上記点源が配設されたトンネルの出口坑口から同点源が配設されたトンネルに隣接するトンネルの車線へ廻り込む単位時間当たりのガスの廻り込み量をｑijとして、［数２］式すなわち、
【数２】
ｑij＝△Ｃ×Ｑ
により上記選択されたトンネルから同選択されたトンネルに隣接するトンネルの車線へ廻り込むガスの廻り込み量を求めることを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態に係るトンネル開口部の半地下道路におけるガス廻り込み量の予測方法を説明するための、断続的に続くトンネルと同トンネル間の半地下道路よりなる通路の一部を示す通路モデルの概念的な平面図及び側面図、図２は図１の半地下通路の開口部中央における一方の車線すなわちＡ車線側から排出されたガスが走行方向に運ばれながら反対車線すなわちＢ車線側へ廻り込み拡散していくときの車道内ガス濃度を示すグラフ、図３は図１の半地下道路の一方の車線すなわちＡ車線側のトンネル１Ａ内から排出されたガスが、同トンネル１Ａを通って同トンネル１Ａの開口部に出た後、走行方向に運ばれながら、反対車線すなわちＢ車線側へ廻り込み拡散していくときの車道内ガス濃度を示すグラフ、図４は図１の半地下通路の開口部中央における他方の車線すなわちＢ車線側から排出されたガスが走行方向に運ばれながら反対車線すなわちＡ車線側へ廻り込み拡散していくときの車道内ガス濃度を示すグラフ、図５は図１の半地下通路の他方の車線すなわちＢ車線側のトンネル２Ｂ内から排出されたガスが、同トンネル２Ｂを通って同トンネル２Ｂの開口部に出た後、走行方向に運ばれながら、反対車線すなわちＡ車線側へ廻り込み拡散していくときの車道内ガス濃度を示すグラフである。
【０００７】
まず図１において、図示の通路モデルは、互いに隣接するそれぞれ幅Ｗのトンネル１Ａ，１Ｂと、同じく互いに隣接するそれぞれ幅Ｗのトンネル２Ａ，２Ｂと、互いに隣接するトンネル１Ａ，１Ｂ及び互いに隣接するトンネル２Ａ，２Ｂ間における開口部、すなわち互いに隣接するそれぞれ幅Ｗの半地下道路部分３Ａ及び半地下道路部分３Ｂとを有し、これらの互いに隣接するトンネル１Ａ及びトンネル１Ｂよりなるトンネル部と、互いに隣接するトンネル２Ａ及びトンネル２Ｂよりなるトンネル部と、各トンネル部間に形成された開口部とが断続的に続く道路の一部として示されている。
【０００８】
図１に示すように、トンネル１Ａと半地下道路部分３Ａとトンネル２Ａとは幅Ｗの車線Ａを形成している一方、トンネル１Ｂと半地下道路部分３Ｂとトンネル２Ｂとは幅Ｗの車線Ｂを形成している。車線Ａ側のトンネル１Ａと車線Ｂ側のトンネル１Ｂとの間には隔壁が存在する一方、車線Ａ側のトンネル２Ａと車線Ｂ側のトンネル２Ｂとの間にも隔壁が存在しており、これらトンネル部においては車線Ａと車線Ｂとは共に一方通行道路となっている。これに対し、開口部を構成する半地下道路部分３Ａと同じく開口部を構成する半地下道路部分３Ｂとの間には隔壁が存在せず、開口部においては車線Ａと車線Ｂとは対面通行道路となっている。
【０００９】
図２は、半地下道路部分３Ａにおけるガス発生源としての点源１からガスを発生させた場合の車道内のガス濃度の実験結果を表している。図１及び図２において、図１の開口部である半地下道路部分３Ａにおけるガス発生源としての点源１よりも後流側すなわち図１の点源１よりも右側の車線Ａ上のガスが、走行方向すなわち図１の右方向に沿って半地下道路部分３Ａの上方部の高さＨの位置から大気中へ呼吸量すなわち単位時間当たりの排出量ｑで排出されるとともに、車線Ｂへも廻り込むため、点源１よりも後流側の車線Ａ上の走行方向に沿うガス濃度Ｃは、グラフａ2 によって示すように漸次減少する。
【００１０】
また、図１及び図２において、半地下道路部分３Ａにおける点源１よりも前流側すなわち図１の点源１よりも左側の車線Ａ上のガスは、点源１よりも後流側すなわち図１の点源１よりも右側において車線Ｂへ廻り込んだガスが、車線Ｂの走行方向すなわち図１において左方向へ向かって運ばれ、さらに車線Ｂから車線Ａへ逆に廻り込む結果、車線Ａ上の車道内の点源１よりも前流側すなわち図１の点源１よりも左側のガス濃度Ｃは、グラフａ1 によって示すように、車線Ａの走行方向すなわち図１の右方向に向かって増加する。しかし、トンネル１Ａの坑口１Ａ0 では車線Ａ上の車道内ガス濃度はゼロである。
【００１１】
他方、図１及び図２に示すように、車線Ｂの車道内のガスが、車線Ａからの廻り込みを受けながらも点源１よりも前流側の位置からの新鮮な空気により拡散していくため、車線Ｂの車道内のガス濃度は、グラフｂ2 によって示すように、走行方向すなわち図１における左方向とは逆方向すなわち図１において右方向に漸次減衰してゆく。この場合、トンネル２Ｂの坑口２Ｂ0 でのガス濃度Ｃはゼロである。
【００１２】
さらに、図１及び図２に示すように、図１の点源１よりも左側の車線Ｂ上においては、Ａ車線からのガスの廻り込みが無いため、点源１よりも走行方向前方の車線Ｂ上のガス濃度Ｃは、グラフｂ1 によって示すように、トンネル１Ｂの坑口１Ｂ0 におけるガス濃度Ｃがゼロとなる程度まで、走行方向に沿って漸次減衰する。
【００１３】
図１において、トンネル１Ａ内の点源２において自動車から排出された自動車排出ガスが、トンネル１Ａ内を走行方向に運ばれ、トンネル１Ａの坑口１Ａ0 から出た後、同坑口１Ａ0 から出たガスの一部は、反対車線である車線Ｂへ単位時間当たりの廻り込み量ｑABで廻り込み、廻り込んだガスはトンネル１Ｂ内へ運ばれる。
【００１４】
また図１において、トンネル１Ａの坑口１Ａ0 から出たガスのうち車線Ｂへ廻り込んだガス以外の残りのガスは、開口部である半地下道路部分３Ａを走行方向に運ばれながら、単位時間当たりの混合量ｑ0 によって反対車線である車線Ｂへと流れ込み、しかも開口部である半地下道路部分３Ａの高さＨの上部位置からは、大気中へ呼吸量すなわち単位時間当たりの排出量ｑによって放出される。
【００１５】
さらに図１において、車線Ａ上の車道において拡散したガスは、トンネル２Ａへ運ばれ、トンネル２Ａ内で持ち込み量ＲA として計測される。その際、反対車線である車線Ｂのトンネル２Ｂの坑口２Ｂ0 から廻り込んできたガスの単位時間当たりのガス量ｑBAも加算された結果が計測される。
【００１６】
トンネル開口部の半地下通路におけるガス廻り込み量予測のための実験は、以下の手順で行われる。まず、トンネル１Ａの坑口１Ａ0 でのガスの廻り込みの影響を無くするために、点源１の実験を行う。この際、車線Ａのトンネル１Ａの坑口１Ａ0 での車道内ガス濃度はほぼゼロとなり、ガスの廻り込み量ｑABを考慮する必要が無くなる。この状態での呼吸量ｑと混合量ｑ0 とを［数３］式により求め、その呼吸量ｑと混合量ｑ0 とを用いて、点源２の場合の車道内ガス濃度を［数４］式により計算する。この結果が点源２に対するトンネル１Ａの坑口１Ａ0 での廻り込みのない状態での車道内ガス濃度を表していることになる。
【数３】
ｑ ＝｛Ｅ−ＲA -ＲB ｝/｛Ｗ∫（ＣA ＋ＣB ）・ｄｘ｝
ｑ0＝[Ｒ＋(Ｔ∫ＣA・ｄｘ)/{∫(ＣA ＋ＣB )・ｄｘ}]/{Ｈ∫(ＣA −ＣB )・ｄｘ｝
【数４】
ＣA ＝Ｃ1 ｅm1x ＋Ｃ2 ｅm2x
ＣB ＝Ｃ3 ｅm1x ＋Ｃ4 ｅm2x
Ｃ3 ＝（ｍ1 ＋ａ）Ｃ1 /ｂ
Ｃ4 ＝（ｍ2 ＋ａ）Ｃ2 /ｂ
ｍ1 ，ｍ2 ＝(１/２)[−(ａ−ｄ)±√{(ａ−ｄ）2−４(ｂｃ−ａｄ)}]
ａ＝(ｑＷ＋ｑ0 Ｈ)/ＱA
ｂ＝ｑ0 Ｈ/ＱA
ｃ＝ｑ0 Ｈ/ＱB
ｄ＝(ｑＷ＋ｑ0 Ｈ)/ＱB
ここで、
Ｅ    ：  点源から排出するガス量
ＣA   ：  車線Ａ上のガス濃度
ＣB   ：  車線Ｂ上のガス濃度
Ｃ1   ：  トンネルの坑口におけるガス濃度から求められる積分定数
Ｃ2   ：  トンネルの坑口におけるガス濃度から求められる積分定数
Ｒ    ：  反対車線の走行方向へ流れ込むガス量
Ｔ    ：  開口部の半地下道路部分から大気中へ放出されるガス量
Ｗ    ：  一車線分の道路幅
ＲA   ：  走行車線である車線Ａのトンネル２Ａ内への単位時間当たりのガスの持込み量
ＲB   ：  反対車線である車線Ｂのトンネル１Ｂ内への単位時間当たりのガスの持込み量
ｑ    ：  大気中へ放出される単位時間当たりのガスの呼吸量
ｑ0   ：  反対車線へ流れ込む単位時間当たりのガスの混合量
ＱA   ：  走行車線である車線Ａのトンネル１Ａ，２Ａ内の単位時間当たりの気流の流量
ＱB   ：  反対車線である車線Ｂのトンネル１Ｂ，２Ｂ内の単位時間当たりの気流の流量
Ｈ    ：  トンネルの開放部すなわち半地下道路部分の上方においてガスが呼吸量として大気中へ排出される位置の高さＨ
【００１７】
次に、図３に示すように、トンネル１Ａの坑口１Ａ0 でのガスの廻り込みを調べるために点源２からガスを発生させて実験を行うと、トンネル１Ａから排出されたガスの一部が、トンネル１Ａの出口坑口１Ａ0において反対車線である車線Ｂへ廻り込むため、車線Ａ上の車道内のガス濃度の実験値ａ3 は、計算による予測値ａ4 に比べて濃度差△Ｃ2 だけ低くなる。これに対し、車線Ｂ上の車道内のガス濃度の実験値ｂ3 は、車線Ａからのガスの廻り込み量ｑABによって、計算による予測値ｂ4 に比べて濃度差△Ｃ1 だけ高くなる。
【００１８】
したがって、図３に示すように点源２によるトンネル１Ｂ内のガス濃度の実験値ｂ3 と計算値ｂ4 との濃度差△Ｃ1 が、走行車線である車線Ａから反対車線である車線Ｂへ廻り込むガスの廻り込み量相当の濃度変化となる。そこで、トンネル１Ａの坑口１Ａ0 における車線Ａから車線Ｂへのガスの廻り込み量ｑABは、トンネル１Ｂ内の気流の流量ＱB1を用いて［数５］式により求めることができる。
【数５】
ｑAB＝△Ｃ1 ×ＱB1
ここで、
ｑAB  ：  トンネル１Ａの出口坑口１Ａ0 における反対車線である車線Ｂへの単位時間当たりのガスの廻り込み量
△Ｃ1 ：  反対車線である車線Ｂのトンネル１Ｂ内のガス濃度の計算値と実験値との濃度差
ＱB1  ：  反対車線である車線Ｂのトンネル１Ｂ内の単位時間当たりの気流の流量
【００１９】
また、トンネル２Ａの坑口２Ａ0 についても、ガスの廻り込み量ｑABの場合と同様に、点源２によるトンネル２Ａ内でのガス濃度の計算値と実験値との濃度差△Ｃ2 と、トンネル２Ａ内のガスの流量ＱA2とを用いて、車線Ｂから車線Ａへのガスの廻り込み量ｑBAを［数６］式により求めることができる。
【数６】
ｑBA＝△Ｃ2 ×ＱA2
ここで、
ｑBA  ：  反対車線のトンネル２Ｂの出口坑口２Ｂ0 における走行車線である車線Ａへの単位時間当たりのガスの廻り込み量
△Ｃ2 ：  走行車線である車線Ａのトンネル２Ａ内のガス濃度の計算値と実験値との濃度差
ＱA2  ：  走行車線である車線Ａのトンネル２Ａ内の単位時間当たりの気流の流量
【００２０】
以上のとおり、点源１，２の位置を変えた２種類の実験結果より、これまで予測が困難であった廻り込み量ｑAB，ｑBAを求めることが可能となった。
【００２１】
図４は、図１の点源３による車道内のガス濃度の実験結果を表している。図１及び図４において、車線Ｂの車道内のガスは、走行方向に沿ってガスが開口部である半地下道路部分３Ｂの高さＨの上部位置から大気中へ呼吸量ｑとして排出されるとともに、車線Ａ側へ廻り込むため、車線Ｂの車道内のガス濃度Ｃは、グラフｂ3 によって示すように、点源３から走行方向すなわち図１の左方へ向かって漸次減少する。
【００２２】
また図１及び図４において、点源３よりも前流側すなわち図１において点源３よりも右側のガスは、点源３より後流側すなわち図１において点源３よりも左側でＡ車線へ廻り込んだガスが車線Ａの走行方向に沿って運ばれ、さらにＡ車線からＢ車線へ逆に廻り込む結果、車線Ｂの走行方向すなわち図１において点源３よりも前流側すなわち図１において点源３よりも右側の車線Ｂ上のガス濃度Ｃは、グラフｂ4 によって示すように、左方に向けて漸次増加する。この場合、トンネル２Ｂの坑口２Ｂ0 では、Ｂ車線の車道内ガス濃度Ｃはゼロである。
【００２３】
さらに図１及び図４において、図１において点源３よりも左側の車線Ａの車道内のガスは、車線Ｂからのガスの廻り込みを受けながら前流からの新鮮な空気により拡散してゆくため、図１において点源３よりも左側の車線Ａの車道内のガス濃度は、グラフａ4 によって示すように、走行方向と逆方向すなわち図１の左方へ向けて減衰してゆく。この場合、トンネル１Ａの坑口１Ａ0 でガス濃度Ｃはゼロである。
【００２４】
逆に点源３を境に車線Ａの走行方向において、すなわち図１の点源３よりも右側の車線Ａ上においては、Ｂ車線からのガスの廻り込みが無いため、点源３よりも走行方向前方の車線Ａ上のガス濃度Ｃは、グラフａ3 によって示すように、トンネル２Ａの坑口２Ａ0 におけるガス濃度がゼロとなる程度まで、走行方向に沿って漸次減衰する。
【００２５】
図１及び図５において、トンネル２Ｂ内の点源４より排出された自動車排出ガスが、トンネル２Ｂ内を走行方向に運ばれ、トンネル２Ｂの坑口２Ｂ0 から出た後、一部は廻り込み量ｑBAとして反対車線Ａへ廻り込み、トンネル２Ａ内へ運ばれる。トンネル２Ｂから出た残りのガスは、開口部の半地下道路部分３Ｂを走行方向に運ばれながら、単位時間当たりのガスの混合量ｑ0 によって反対車線へと流れ込み、しかも開口部の半地下道路部分３Ｂの高さＨの上部位置から大気中へ単位時間当たりの呼吸量ｑによって放出される。このように車道内を拡散したガスはトンネル１Ｂへ運ばれ、トンネル１Ｂ内でガスの持込み量ＲＢとして計測される。その際、反対車線である車線Ａのトンネル１Ａの坑口１Ａ0 から廻り込んできたガスも加算された結果が計測される。
【００２６】
図５に示すように、トンネル２Ｂの坑口２Ｂ0 でのガスの廻り込みを調べるために点源４からガスを発生させて実験を行うと、トンネル２Ｂから排出されたガスの一部は、トンネル２Ｂの出口坑口２Ｂ0 において反対車線である車線Ａへ廻り込むため、車線Ｂの車道内のガス濃度の実験値ｂ6 は、計算による予測値ｂ5 に比べて濃度差△Ｃ1 だけ低くなる。これに対し、車線Ｂからのガスの廻り込み量ｑBAによって、車線Ａの車道内のガス濃度の実験値ａ5 は、計算による予測値ａ6 に比べて濃度差△Ｃ2 だけ高くなる。
【００２７】
したがって、図５に示すように点源４によるトンネル２Ａ内のガス濃度の実験値ａ5 と計算値ａ6 との濃度差△Ｃ2 が、走行車線である車線Ｂから反対車線である車線Ａへ廻り込むガスの廻り込み量相当の濃度変化となる。そこで、トンネル２Ｂの坑口２Ｂ0 における車線Ｂから車線Ａへのガスの廻り込み量ｑBAは、トンネル２Ａ内の流量ＱA2を用いて［数７］式により求めることができる。
【数７】
ｑBA＝△Ｃ2 ×ＱA2
ここで、
ｑBA  ：  トンネル２Ｂの出口坑口２Ｂ0 における反対車線である車線Ａへの単位時間当たりのガスの廻り込み量
△Ｃ2 ：  反対車線である車線Ａのトンネル２Ａ内のガス濃度の計算値と実験値との濃度差
ＱA2  ：  反対車線である車線Ａのトンネル２Ａ内の単位時間当たりの気流の流量
【００２８】
また、トンネル１Ｂの坑口１Ｂ0 についても、ガスの廻り込み量ｑBAの場合と同様に、点源４によるトンネル１Ｂ内でのガス濃度の計算値と実験値との濃度差△Ｃ1 と、トンネル１Ｂ内のガスの流量ＱB1とを用いて、車線Ａから車線Ｂへのガスの廻り込み量ｑABを［数８］式により求めることができる。
【数８】
ｑAB＝△Ｃ1 ×ＱB1
ここで、
ｑAB  ：  反対車線のトンネル１Ａの出口坑口１Ａ0 における走行車線である車線Ｂへの単位時間当たりのガスの廻り込み量
△Ｃ1 ：  走行車線である車線Ｂのトンネル１Ｂ内のガス濃度の計算値と実験値との濃度差
ＱB1  ：  走行車線である車線Ｂのトンネル１Ｂ内の単位時間当たりの気流の流量
【００２９】
通常、点源１の実験及び点源２の実験における点源２でのトンネル２Ａの坑口２Ａ0 のガス濃度は小さい可能性があるので、廻り込み量ｑBAを精度良く求めることができない場合があり、その場合には、上述のようにＢ車線からの点源３の実験と点源４の実験とを、点源１の実験及び点源２の実験と同様に繰り返して実施して、ガスの呼吸量ｑ、ガスの混合量ｑ0 及びガスの廻り込み量ｑBA，ｑABを求める。したがって、車線毎にガスの呼吸量ｑ、ガスの混合量ｑ0 、ガスの廻り込み量ｑBA，ｑABの４つのパラメータを求める。各車線Ａ，Ｂからの排出ガス拡散の計算の際に、それぞれ車線毎に求めたパラメータを用いる。
【００３０】
上述のように、従来は予測が困難であったガスの廻り込み量ｑAB，ｑBAを求めることが可能となるとともに、車線毎に点源の位置を変えた２種類の実験、往復２車線の場合には合計４種類の実験を行うことにより、車線毎のガスの呼吸量ｑ、ガスの混合量ｑ0 、ガスの廻り込み量ｑBA，ｑABの４つのパラメータを求めることができ、それぞれの車線に対してこれらの諸量を適用することにより、予測精度の一層の向上を図ることができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のトンネル開口部の半地下通路におけるガス廻り込み量の予測方法によれば、以下のような効果が得られる。
互いに走行方向が逆向きで隣接する第１の車線上の第１のトンネル及び第２の車線上の第２のトンネルと、同じく互いに走行方向が逆むきで隣接する上記第１の車線上の第３のトンネル及び上記第２の車線上の第４のトンネルと、互いに走行方向が逆向きで隣接し上記第１の車線上において上記第１のトンネルと上記第３のトンネルとの間の開口部において上記第１の車線を形成する第１の半地下道路部分及び上記第２の車線上において上記第２のトンネルと上記第４のトンネルとの間の開口部において上記第２の車線を形成する第２の半地下道路部分とを有するトンネル開口部の半地下通路におけるガス廻り込み量予測方法であって、まず上記第１ないし第４のトンネルのうち選択されたトンネルの車線上の半地下道路部分の中間部にガスを排出する点源を置いた場合の上記選択されたトンネルの車線上の半地下道路部分から大気中へ放出される単位時間当たりのガスの呼吸量及び上記選択されたトンネルの車線の反対車線へ流れ込む単位時間当たりのガスの混合量に基づいて、上記選択されたトンネル内にガスを排出する点源を配設した場合における同点源が配設されたトンネルに隣接するトンネル内のガス濃度を計算により求め、同選択されたトンネル内にガスを排出する点源を配設した場合における同点源が配設されたトンネルに隣接するトンネル内のガス濃度の実験値と同点源が配設されたトンネルに隣接するトンネル内のガス濃度の上記計算による計算値との濃度差を△Ｃ、同点源が配設されたトンネルに隣接するトンネル内の単位時間当たりの気流の流量をＱ、上記点源が配設されたトンネルの出口坑口から同点源が配設されたトンネルに隣接するトンネルの車線へ廻り込む単位時間当たりのガスの廻り込み量をｑijとして、［数９］式すなわち、
【数９】
ｑij＝△Ｃ×Ｑ
により上記選択されたトンネルから同選択されたトンネルに隣接するトンネルの車線へ廻り込むガスの廻り込み量を求めるようにしたので、反対車線上のトンネル坑口からのガスの廻り込み量を正確に把握することができ、大気中へのガス拡散の正確な予測をすることができるような、トンネル開口部の半地下通路におけるガス廻り込み量予測方法を得ることができる（請求項１）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るトンネル開口部の半地下通路におけるガス廻り込み量の予測方法を説明するための、断続的に続くトンネルと同トンネル間の半地下道路よりなる通路の一部を示す通路モデルの概念的な平面図及び側面図である。
【図２】図１の半地下通路の開口部中央における一方の車線すなわちＡ車線側から排出されたガスが走行方向に運ばれながら反対車線すなわちＢ車線側へ廻り込み拡散してゆくときの車道内ガス濃度を示すグラフである。
【図３】 図１の半地下通路の一方の車線すなわちＡ車線側のトンネル１Ａ内から排出されたガスが、同トンネル１Ａを通って同トンネル１Ａの開口部に出た後、走行方向に運ばれながら、反対車線すなわちＢ車線側へ廻り込み拡散してゆくときの車道内ガス濃度を示すグラフである。
【図４】図１の半地下通路の開口部中央における他方の車線すなわちＢ車線側から排出されたガスが走行方向に運ばれながら反対車線すなわちＡ車線側へ廻り込み拡散してゆくときの車道内ガス濃度を示すグラフである。
【図５】図１の半地下通路の他方の車線すなわちＢ車線側のトンネル２Ｂ内から排出されたガスが、同トンネル２Ｂを通って同トンネル２Ｂの開口部に出た後、走行方向に運ばれながら、反対車線すなわちＡ車線側へ廻り込み拡散してゆくときの車道内ガス濃度を示すグラフである。
【符号の説明】
１〜４    点源
１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂ    トンネル
１Ａ0 ，１Ｂ0 ，２Ａ0 ，２Ｂ0     坑口
３Ａ，３Ｂ    半地下道路部分
Ｗ    一車線分の道路幅
Ｈ    半地下道路部分の上方においてガスが呼吸量として大気中へ排出される位置の高さ
ＱA1，ＱB1，ＱA2、ＱB2    ガスの流量
ＲA ，ＲB     走行車線のトンネル内への単位時間当たりのガスの持込み量
ＣA ，ＣB     車線上のガス濃度
ｑ    大気中へ放出される単位時間当たりのガスの呼吸量
ｑ0     反対車線へ流れ込む単位時間当たりのガスの混合量
ｑAB，ｑBA    反対車線のトンネルの出口坑口における走行車線への単位時間当たりのガスの廻り込み量
【図１】
0003679952.tif 000003
【図２】
0003679952.tif 000004
【図３】
0003679952.tif 000005
【図４】
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【図５】
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