技術情報コーナー

新技術開発探訪

トンネル維持管理費の節減対策検討（中間報告）り，ほとんどの設備が電気を動力源として動くも１． 目的のである。
また，トンネル延長に比例して設備の数量が増

急峻な山岳地形を多く有する四国地方では，トンネルにかかわる電気料金が固定費として四えるため，長大トンネルにおいては年間電気料金が１，０００万円を超える場合もある。

国地方整備局（以下「四国地整」という）道路関

一般的にトンネルにかかわる電気料金は，通行係電気料金の約４割を占め，維持管理費を大きくする交通量・大型車混入率により変動するが，並圧迫している状況にある。

行路線・バイパス整備，有料道路の無料化等がな

今回，トンネル内に設置されている換気設備について，最新技術基準を用いた設置数の見直しおされない限り大きく変動することは少なく，固定化されやすい経費である。

よび運転情報の分析により，電気料金の節減等，トンネル維持管理費の節減対策検討を行うもので３． 電気料金の契約種別ある。
また，トンネル壁面清掃を行うことによる運転

電気料金は負荷の容量に応じて一定の料金を課者の視認性改善効果の把握および数値化の検討もす「基本料金」と，電力の使用量に応じて料金を併せて行うものである。

課す「電力量料金」の合算にて決定される。
一般的に，負荷容量の小さい（５０kW未満）公２． はじめに衆街路灯および低圧電力は，電力契約申し込み時の負荷容量により基本料金が算定されるが，負荷トンネルは閉鎖空間であり，運転者および歩行容量の大きい（５０kW以上）業務用電力は，日々者が安全に通行できるようにさまざまな設備が設の電力使用量に応じて毎月基本料金の見直しがなけられている。

される（表―１）。

トンネル内には運転者の視距を確保する「照明設備」，視線誘導効果を期待する「内装板」，トン

なお，業務用電力の基本料金は３０分最大需要電力値（デマンド値）により決定される。

ネルに滞留する排気ガス（煙霧）を排出する「換デ マ ン ド 値 と は，毎 時０〜３０分，３０〜６０分

気設備（ジェットファン等）」，火災発生時の初期（例：１３：００〜１３：３０，１３：３０〜１４：００）の 間 に消火を行う「非常用設備（消火栓等）」などがあ使用された電力量の最大値のことをいい，その月

４６ 建設マネジメント技術

2011 年 11 月号

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表―１

電気料金の契約種別（（株）
四国電力管内）を始めており，一般電気事業者から購入するより需要区分

契約種別

適用範囲

も１０〜２０％ほど安価に調達している状況にある。

定額電灯

１ φ ２W１００，２００V ４００VA以下

なお，四国地整管内では高松サンポート合同庁

００，２００V ６kVA未満
A １ φ ３W１舎や国営讃岐まんのう公園などで募集したもの

従量
電灯
電灯需要B
A００，２００V
１ φ ３W１６kVA〜５０kVA未満の，四国内の事業規模が小さいことから，一般電公衆のための照明等
１kVA未満ている。しかし，新規参入者による供給の可能性

公衆
公衆のための照明等
B
街路灯
６kVA未満C

気事業者（株式会社四国電力）のみの応募となっもあることから，継続的に募集することが望まれる。

公衆のための照明等
６kVA〜５０kVA未満

電力需要 低圧電力

００V
３ φ ３W２
動力５０kW未満

業務用高圧需要電力

電灯＋動力
５０kW以上５００kW未満（参考） 道路照明：公衆街路灯A〜C
トンネル（延長［短］）：公衆街路灯C〃 （延長［長］）：業務用電力道路排水施設：低圧電力"

最新基準による既存設備の見直し

設置時には最新の技術基準と社会ニーズに基づいて設計・施工された設備も，年数を経るに従って陳腐化し，社会ニーズや環境の変化に適合していないなど，課題を多く抱えた設備も数多く存在する。
特に，照明設備や機械設備などは，道路環境や利用者ニーズの変化に即応しなければ消費エネルの最大需要電力と前１１カ月の最大需要電力のうギーの面で非効率的になるなど，定期的な見直し

ち，いずれか大きい値が契約電力となる。

が必要である。
具体例としてトンネル換気設備にかかわる基準

管内の換気設備を有するトンネルはこの契約に見直しについて次に示す。

該当する。

!

４． 電気料金節減に向けた取り組み

道路トンネル技術基準（換気編）・同解説の改訂
道路トンネル技術基準（換気編）は昭和６０年，トンネルの電気料金節減に当たり，次の３項目

主な改訂点は，次のとおりである。

について検討を行った。

・自動車排出ガス規制の強化に伴う一酸化炭素，・競争による電気の調達
・最新基準による既存設備の見直し
・データの見える化

平成１３年，平成２０年に改訂されている。

による特異事項の発見

煙霧の低減
・自動車の車体形状変化に伴う抵抗面積の低減
このうち，自動車排出ガス規制の強化はトンネ! 競争による電気の調達

ル換気設備を設計する上でもっとも重要な要素で電気の購入は，供給区域内の電力会社（一般電ある。

気事業者：株式会社四国電力等）に限られていたトンネル内を通行する車両の排出ガスがクリが，規制緩和により供給区域外の電力会社や特定ーン

規模電気事業者からも購入が可能となっており，排出ガスを坑外に排出する換気設備数は少なくて現在では５０kW以上の高圧受電（全電力量の６３％済む。に相当）であれば，供給区域内の電力会社以外から購入することも可能である。
他地整においてはすでに競争による電気の調達であればあるほど，トンネル内に滞留する

地球温暖化防止の観点から，排出ガス規制は年を追うごとに厳しくなってきており，１５年前に比べ て 窒 素 酸 化 物（NOx ）で１／９，粒 子 状 物 質

建設マネジメント技術

2011 年 11 月号 ４７

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1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

NO x
排出ガス
規制

6.0g/kWh4.5g/kWh

自動車
NOx・PM法

0.7g/kWh2.0g/kWh

長期規制

新短期規制

新長期規制

ポスト
新長期規制

0.25g/kWh

0.18g/kWh0.027g/kWh

0.01g/kWh

短期規制

PM

3.38g/kWh0.7g/kWh

1993年に「自動車NOx 法」として大都市圏で車種規制を導入。

図―１

2001年に「自動車NOx・PM法へ改正」・2002年より車種規制開始。

自動車排出ガス規制の変遷（PM）で１／７０と 大 幅 に 低 減 さ れ て い る（図―平成２０年に設置されているが，最新基準（平成２０１）。

年改訂版）による設計は１カ所（新松尾トンネ! 四国地整管内のトンネル換気設備の現状ル）のみであり，設置後の設計見直しは行われて四国地整管内のトンネル換気設備は昭和５４年〜いない（表―２）。
なお，最新基準で設計すると次のとおり大幅な表―２

四国地整管内のトンネル換気設備

トンネル名
猪ノ鼻
福 井
美波ゆめ
犬 寄
新松尾
松 尾
法華津
鳥 坂
藤 江
香山寺
大 豊
焼 坂

型式

台数設置年３０） ６台 H１４，１５ジェットファン（φ６ジェットファン（ φ１２５０） ３台H２０ジェットファン（φ１２５０） ６台
H１８ジェットファン（φ１０３０） ４台
H１ジェットファン（φ１０３０） ４台
H２１ジェットファン（φ１０３０） ８台
S５４ジェットファン（φ６３０） １２台 S６３，H１５ジェットファン（φ６３０） ８台
H８ジェットファン（φ１０３０） ４台
H１４ジェットファン（φ１２５０） ３台
H２０送風機
（φ２１００）２台
H１６ジェットファン（ φ６３０） ７台
H１６６７台

写真―１ジェットファン

４８ 建設マネジメント技術

2011 年 11 月号

台数削減が可能となる（表―３）。
平成２３〜２５年にかけて段階的に台数が減っているのは，排出ガス規制対応車種が年を追って増え，トンネル内に滞留する排出ガスがきれいになっていくと想定しているためである。
また，四国地方においては高速道路の延伸，各種割引制度等により現道交通量の変化が著しいと

表―３

最新基準による設計台数

トンネル名

現台数

猪ノ鼻
福 井
美波ゆめ
犬 寄
新松尾
松 尾
法華津鳥 坂
藤 江
香山寺
大 豊
焼 坂
計
対前年比

最新基準による台数
H２３H２４H２５６台
３台
６台
４台
４台
８台
１２台
８台
４台
３台
２台
７台

４台
２台
３台
３台
４台
３台
９台
８台
３台
２台
２台
５台

４台
２台
３台
３台
４台
３台
８台
６台
２台
２台
２台
４台

４台
１台
２台
２台
４台
３台
８台
６台
２台
２台
２台
４台

６７台

４８台
△１９台

４３台
△５台

４０台
△３台

（注） 交通量は計画交通量で計算技術情報コーナー

考えられるため，実態に合わせた交通量の見直し

表―４

基本料金削減見込みも必要である。
! 節電効果最新基準による台数見直しにより，電気料金のうち基本料金部分の削減が見込める（表―４）。
ただし，台数を減らしたことにより，トンネル内に滞留する排出ガスを坑外に排出する時間が今まで以上にかかる可能性もあり，基本料金削減分を上回る使用料金がかかる場合も想定される。
よって，台数見直しにおいては試行期間を設け，基本料金と使用料金のバランスに注意しながら慎重に検討する必要がある。

トンネル名

現台数

試行台数

基本料金削減見込み

猪ノ鼻
福 井
美波ゆめ
犬 寄
新松尾
松 尾
法華津
鳥 坂
藤 江
香山寺
大 豊
焼 坂

６台
３台
６台
４台
４台
８台
１
２台
８台
４台
３台
２台
７台

４台
２台
３台
３台
４台
３台
９台
８台
３台
２台
２台
５台

２
４
８，０００―
５
１１，０００００１，６１６，０００２
１０，００００００―
２７６，０００６７台

４８台

２，８６１，０００

なお，平成２３年４〜９月の６カ月間を試行期間

図―２図―３

電気料金比較図

換気設備運転データ

建設マネジメント技術

2011 年 11 月号 ４９技術情報コーナー

これらのデータを蓄積し，解析することで設備として，削減した台数による試験運用のデータを診断を行うこともできる。

収集中である。
" データの 見える化 による特異事項の発見

図―３は某トンネルにおいて，トンネル換気設維持管理費の節減を図るうえで各種データの横備が動作する条件となっている煙霧透過率計（VI計）の動作不良を捉えたデータである。

並び比較は非常に重要である。
四国地整管内の道路管理施設数は膨大であり，

５． その他の取り組み

毎月の電気料金請求数だけでも数千を数え，容易な作業ではないが，過去の電気料金のグラフ化（見える化）で施設の異常を早期に発見すること!

ができる（図―２）。

トンネル壁面清掃は運転者の視認性確保およびトンネル壁面清掃効果の把握

また，計測データの見える化も有効である。

歩行者の環境改善から実施されているが，清掃頻

照明・機械設備などはセンサーやタイマー等，度に関する基準がなく，各管理者の判断に委ねら点灯（運転）に必要な条件を満たせば自動で動く。

れている状況にある。

照明であればトンネル坑口の照度および時間帯

そこで，壁面清掃前後のトンネル内環境の改善（昼間，夜間，深夜），トンネル換気設備であれば効果について調査を実施し，壁面清掃の指標となトンネル内の一酸化炭素濃度（CO），透過煙霧率る要素の抽出を行った。

（VI）などがある。

!

図―４５０ 建設マネジメント技術

2011 年 11 月号

トンネル内の視環境に関する基準

清掃前後の輝度（照度）比較

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トンネル内の視環境に関する基準として，照明に関する数値化された基準がある。
・基本照明の平均路面輝度・輝度均斉度・視機能低下グレア
このうち，現地での測定が比較的容易に行える「基本照明の平均路面輝度」について，清掃前後における改善効果の検証を行った。
!

壁面清掃前後における改善効果
壁面清掃効果の把握は昼夜・深夜の２回，同時

写真―３間帯において輝度の測定を行った。

清掃後のトンネル内

松尾トンネルにおける測定結果を次に示す（図―４）。
清掃前の平均路面輝度２．
１cd／m２に対し，清掃後の輝度は２．
２cd／m２と０．
１cd／m２の改善にすぎず，改善効果の数値化には課題を残す結果となった。
なお，本トンネルの基準値１．
９cd／m２は清掃前後とも満足している。
"

その他の指標平均路面輝度以外の指標として視距による改善効果について検証した。

写真―４トンネル坑口部から見たトンネル坑内

清掃前後の写真を比較すると，清掃後の方が遠くまで見通せていることが確認できる。

６． おわりに本トンネルには内装板が設置されており，内装版の視線誘導効果の回復が大きな要因となっていると考えられる（写真―２，３）。

本検討は平成２２〜２３年度の２カ年で実施しており，換気設備については６カ月間の試行を実施中である。
また，壁面清掃効果については輝度以外の指標として，視距の数値化について引き続き検討を実施していく予定である。
得られたデータも視覚的に見えなければ単なる数値の羅列であり見える化させることで初めて問題点が見えてくることも多々ある。
今後もあらゆる視点から見える化を進め，維持管理費の節減に向けた検討を実施する予定で
写真―２

清掃前のトンネル内ある。

国土交通省四国地方整備局四国技術事務所施工調査課

技術活用係長建設マネジメント技術

かけたにみのる

懸谷実

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