こうえいフォーラム第 18 号 / 2009.12

最近の道路トンネル防災設計の動向
RECENT TRENDS IN DISASTER PREVENTION DESIGN FOR ROAD TUNNELS久保田

真 *・滝本孝哉 *Makoto KUBOTA and Takaya TAKIMOTO

With the enactment of the special measure law on public use of deep underground space,
many projects to develop underground space have been planned in recent years, mainly for
urban regeneration. Technologies for disaster prevention and emergency systems in suchdeep underground spaces are of public concern. This paper reports an emergency system
to ensure a fire escape route for underground facility users by analyzing the results of fire
simulations. We also introduce technical trends in fireproof design. A method of fireproof
design is introduced for determining a temperature-time curve for assumed traffic operationin Japan. The method provides for differences in allowable fireproof temperature according to
the structural materials and tunnel structures concerned.

Keywords ：disaster prevention design, emergency facility, evacuation system, fire

simulation analysis, fireproof design, temperature-time curve, passive fire
protection, polypropylene fiber

因としては車輌トラブルによる出火が半数程度、衝突事故

1. はじめにによる出火が 1/4 程度を占めている。

日本経済の発展を支えてきた都市部は、慢性的な交通渋
滞や施設の老朽化など、様々な問題を抱えており、都市機
能と活力・魅力の維持と向上を図るためには都市再生が不可欠となっている。
近年、大深度地下利用法の施行と、都市再生・地域活性化の進展にともない、大深度地下や閉鎖空間として同条件となるトンネル空間で発生した火災等に対する安全対策、避難方式などの防災技術が注目されている。
平成 16 年 2 月には「大深度地下の公共的使用における安全の確保に係る指針」が取りまとめられており、「トン

40
35
30
25
20
15
10
5
0

36
30

28

25
21

20

19

18

22
17

H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 H17 H18 H19

図－ 1 道路トンネル火災件数の推移（平成 20 年版消防白書より）

ネル防災設計」は、安心で安全な走行環境を確保し、道路
社会資本の維持と充実のための重要な設計項目の一つと言（2）道路トンネル大規模火災事故
日本の大規模トンネル火災事故としては 1979 年の東名える。
ここでは、道路トンネルの防災設計における「非常用施高速道路日本坂トンネル火災事故が挙げられる。日本坂ト設」および「トンネル火災に対する耐火工設計」の考え方

ンネルは 7 日間も燃焼を続けたが地山自体で安定性を保を紹介する。

持している山岳トンネル構造であったことから崩壊には至らなかった。また、海外でも 1999 年のモンブラントンネ
ル火災事故（英・仏間）をはじめ、数件の大規模火災が発

2. トンネル火災生している。

（1）国内道路トンネル火災事故

これらのトンネル火災では、コンクリート躯体の損傷・近年の国内道路トンネル火災件数の推移は図－ 1 に示す
ように毎年 17 ～ 36 件発生している。トンネル火災の原*

日本シビックコンサルタント㈱変形が著しく、多大な復旧工事費用と長期間の通行止めによる経済的損失と社会的影響が問題となった。

事業統括本部 開発企画室

1最近の道路トンネル防災設計の動向

表－ 1

日本坂トンネル（日）大規模道路トンネル火災事例するために、適切な避難方式と非常口の設置が重要となる。

発生日 燃焼時間

最高温度

復旧期間

概略復旧
工事費

1979

1000℃以上

60日

34億円

7日間

モンブラントンネル（英・仏）

1999

53時間

1000℃以上3年

250億円

タウエルントンネル（墺）

1999

17時間

1000℃以上

3ヶ月

4億円弱

ゴットハルトトンネル（瑞）

2001

37時間

1200℃以上2ヶ月

12億円

避難方式は水平避難方式と床板下避難方式に大別され、トンネル構造、設置条件や道路運用方法により最適構造が選定される。
また、非常口設置間隔は、風速制御性能、火災時の煙遡上状態、避難効率から決定されている。
表－ 2

3. 非常用設備
道路トンネルのように閉鎖された空間での交通事故や火避難方式の特徴

水平避難方式

床板下避難方式

・発災トンネルから非発災空間へ水平移動で避難する。

・発災トンネル内の床板下へ、すべり台を利用して避難する。

・避難効率が高い。

・間隔をあけて、一人ずつすべ
り下り、狭いすべり台空間のため避難効率が落ちる。
・ハード的な対応は難しい。

災の発生は、大災害につながる危険性がある。
災害が発生した場合、トンネル利用者等に発生をしらせ、

避難方式
概 要

二次災害の発生防止と避難誘導させるための設備と火災の延焼拡大を防ぐ設備が必要となることから、「道路トンネ
ル非常用施設設置基準・同解説（社団法人 日本道路協会）」には、道路トンネルの非常用施設の設置要領を定めている。
非常用施設には、①通信・警報設備、②消火設備、③避難誘導設備と④その他設備があり、「電気通信施設設計指針（電気編）（社団法人

建設電気技術協会）」におけるト

避難効率
交通弱者
対 応
非常口
間 隔

・スロープ等の設置により安全性の向上が図れる。
・発災後 10 分間に到達できる避難距離で概ね決定。
： 400m～500m 程度

・発災後 10 分間に床板下に避難できる効率（避難効率：
48 人/分×α）で概ね決定。
： 200m～250m 程度

ンネル等級（AA、A、B、C、D）に応じて要求性能を満たすよう諸設備を設置している。
特に、水底トンネルは、より高い防災安全性を確保するためにトンネル防災等級を 1 ランク上の等級区分に設定する場合が多く、ほとんどの水底道路トンネルは AA 級の施設（上記①～④の全ての設備）を配置している。

（2）火災時の煙の遡上に対する避難時間の検討
トンネル内で火災が発生した場合は、非常時の対応が図－ 3 に示す時間的な流れで行われる。
避難誘導放送を開始するまでに必要な時間は、既往の事例などから事故発生時刻より概ね 2 分間を要すると言わさらに、トンネルの防災安全度を高めるために、次に示れており、その後、8 分間で避難が終了できるよう非常用

すような設計検討や研究などが行われているので以下に紹施設を効果的に設置し、避難環境を確保することが防災設介する。

計の重要な観点である。
避難中に火災の煙に巻き込まれた場合は、周辺の照明が暗くなり、避難口の位置や警報表示板や避難誘導指標の視認性が悪くなり、心理的な不安も重なって避難速度が遅くなり、被害拡大の恐れがある。
このことから、近年、避難時間の検討では、火災シミュ
レーション解析（煙の遡上解析）、や避難シミュレーショ
ン解析を行い、避難者が煙に巻き込まれる前に避難口に到達できるかどうかの照査を行っている。
上記解析は、車両データ、火災データ、避難データや道
路データ、非常用設備データを用いて、経過時間と煙遡上状態、避難効率を算定して、避難の安全性を照査するものである。
図－ 4 は、縦断勾配 4％の円形の 2 車線トンネル内で

図－ 2

道路トンネル内施設配置状況図（シールド例）

30MW 相当の火災が発生した場合の火災シミュレーショ
ン解析例であり、火災発生から 7 分後、10 分後の煙濃度（1）避難方式と非常口設置間隔の検討

Cs を図化したものである。

国内外のトンネル火災事故報告より、火災発生後 10 分

Cs 値は煙の濃度を示す指標で、Cs 濃度 0.4 以下であれを過ぎると完全燃焼状態に発展し、煙による視界不良によば避難が可能とされている。避難時の人間の目の高さをる避難の遅れや有毒ガス発生により被害が拡大することが1.5m とした場合で次の 4 段階で判定している。さらに、危惧されている。
このことから、事故や火災が発生した時に被害を最小化
2

避難環境温度が 60℃以下であることが避難の安全性評価の目安である。（図－ 5 参照）

こうえいフォーラム第 18 号 / 2009.12【火災発生 10 分後】

0 ＜Cs＜0.01 ：煙と認識できない
0.01＜Cs＜0.1：煙の存在に気づく

0.1 ＜Cs＜0.4：煙は濃いが避難可能

0.4 ＜Cs：避難が困難（10 分後）火災時の避難シミュレーション検討で用いる避難走行速
度は一般的に 1.0m/sec 程度としていることから、大型バスの乗客が火災発生から 10 分間で避難できる距離（L）は、火災発生から避難開始時刻までに要する 2 分間＋バスか

図－ 5

火災シミュレーション例（トンネル内温度分布）

らの降車時間 2 分間を考慮して、L ＝ 1.0m/s ×（10 － 4）
min × 60sec ＝ 360m となる。また、10 分後でも非常口（3）トンネル内の火災時での人間行動予測

表示灯高さ（約 2m 程度）の Cs 濃度が 0.4 以下であり、近年、ヨーロッパでは相次ぐトンネル火災が発生したこ

避難空間温度も 60℃以下であることから、4％の道路縦断とから、トンネル内で火災事故が発生した場合の人間行動

勾配を有する斜路部でも避難口を 200m 程度の間隔で設について種々の研究がされている。
第 6 回世界年次トンネル会議（2004）で、実際のトン置すれば概ね安全な避難が可能であると言える。

ネルを使用した模擬火災実験で、徐徐に煙が充満する状況
火災検知

下で自動車内の人間がどのような行動をとったかについて

避難誘導放送開始

火災認定

時刻（秒）

報告された内容と 2003 年 12 月 13 日に発生した韓国・大邱地下鉄・中央路駅地下鉄火災事故での避難行動には下記に示す共通点があった。

事故発生

火災発生

換気機制御開始

避難開始

0分

2分

放送と同時 2 分①

なかなか起こさない（急激な煙遡上がなければ自分

バス 4 分図－ 3

発災時対応の時間的流れ

前方で炎上している車両があっても避難する行動をの周辺は安全と思っている）。

②

一旦避難行動を開始しても立ち止まって様子を見た
り、場合によっては、車両に近づいたり、トンネル内火災に対する危機感が少ない。

【火災発生 7 分後】③

ラウドスピーカーによる避難勧告アナウンスや高い周波数の女性の避難声が避難行動を起こさせるのに有効であった。

このような研究成果を基にして、道路管理者はトンネル（７分後）（10 分後）防災活動として「防災ハンドブック」やその他冊子等によるトンネル利用者への広報活動に加えて、安全訓練や災害事故発生を予防する安全活動に努めている。
また、避難時には視界が狭くなることから、火災時にも【火災発生 10 分後】

図－ 4

分かりやすい非常口表示の工夫などに努めている。（写真－ 1 参照）

火災シミュレーション例（Cs 濃度分布）

写真－ 1

非常口表示例（モンブラントンネル広報用パンフレット）3最近の道路トンネル防災設計の動向

要時間および迂回路の有無と周辺環境などを総合的に考慮（4）地球環境に優しい新技術への対応
a9999_NCC_本編.doc

して選定する 1）。

これまで消火剤は、消火性能に優れ人体への影響も少な（4） 地球環境に優しい新技術への対応

国内の水底トンネルでは、道路法 45 条に基づき危険物

いフロン類のハロンが多用されてきた。しかし、オゾン破よび迂回路の有無と周辺環境などを総合的に考慮して選定
積載車両のトンネル内の通行を禁止または制限している場

これまで消火剤は、消火性能に優れ人体への影響も少 な
壊効果および地球温暖化効果を引き起こす可能性が高いこ

合が多いが、通行を制限することで港湾区域の物流への寄いフロン類のハロンが多用されてきた。しかし，オゾン破壊効

与効果が大幅に減少する場合や迂回路での火災事故がトンとから現在は世界的に全廃の方向にある。今後は、消火設

果および地球温暖化効果を引き起こす可能性が高いことから備の仕様の設定において留意することが必要である。

現在は世界的に全廃の方向にある。今後は、消火設備の仕また、次の世代の燃料電池自動車のトンネル内における様の設定において留意することが必要である。

安全性に関する研究も報告されてきている。

また、次の世代の燃料電池自動車のトンネル内における安する １） 。

国内の水底トンネルでは、道路法 45 条に基づき危険物積載車両のトンネル内の通行を禁止または制限している場合がネル内での事故よりも甚大であると想定される場合などで多 いが、通行を制 限 することで港 湾区 域 の物 流 への寄 与 効

は、危険物積載車両のトンネル内の通行を前提とした火災
果が大幅に減少する場合や迂回路での火災事故がトンネル
温度時間曲線を選定しなければならない。
内での事故よりも甚大であると想定される場合などでは、危険わが国の当初の耐火工設計では、危険物積載車両がトン
物積載車両のトンネル内の通行を前 提とした火災温度 時間

全性に関する研究も報告されてきている。

曲線を選定しなければならない。
ネル内を通行するか否かを火災温度時間曲線の選定の大き4. トンネル火災に対する耐火工設計

わが国の当初の耐火工設計では、危険物積載車両がトンな判断指標としていたこと、国内の耐火被覆材の建築構造

4. トンネル火災に対する耐火工設計

わが国の道路トンネルの耐火工は、火災時のトンネル構
わが国の道路トンネルの耐火工は、火災時のトンネル構造

ネル内を通行するか否かを火災温度時間曲線の選定の大き規格製品が主流であった。
物への需要が多く、JIS

造体としての安全性と火災後のトンネル利用者の安全を確体としての安全性と火災後のトンネル利用者の安全を確保すな判断指標としていたこと、国内の耐火被覆材の建築構造物

るために、次の 2保するために、次の2 通りの考え方で設計を行っている。
通りの考え方で設計を行っている。

への需要が多く、JIS 規格製品が主流であった。

①

ネルでは、最高温度が 1000℃以下の火災温度時間曲線
このため、危険物積載車両の通行を制限する道路トンネル① 一般道路トンネルの場合は、トンネルが崩壊しないま
一般道路トンネルの場合は、トンネルが崩壊しない（HC または ISO 曲線）を選定する場合が多かった。しかでの構 造 部 材 の損 傷 を許 容 する耐 火 工 の設 置 またまでの構造部材の損傷を許容する耐火工の設置またし、1999 年のモンブラントンネルの火災事故（写真－ 3）

は耐火機能を構造部材に付加する。（写真－2 被害

は耐火機能を構造部材に付加する。（写真－ 2
レベル IV 相当）

被害レベル IV 相当）②

このため、危険物積載車両の通行を制限する道路トン②

重要度の高い道路や水底トンネルの場合は、構造部

では、最高温度が 1000℃以下の火災温度時間曲線(HC ま

たは ISO 曲線)を選定する場合が多かった。しかし、1999 年

が、小麦粉とマーガリンを積載したトラックを火源としてのモンブラントンネルの火災事故（写真－3）が，小麦粉とマー

1000℃を超える火災温度が報告されたことを契機として、ガリンを積載したトラックを火源として 1000℃を超える火災温

重要度の高い道路や水底トンネルの場合は、構造部

世界的に危険物積載車両の通行の有無を火災規模の選定の度が報告されたことを契機として、世界的に危険物積載車両

材の軽微な損傷は許容するが、火災後に大規模な補補 修 や補 強 をしないで早 期 復 旧 を担 保 する耐 火 被判断指標から除く傾向になってきたことを受けて、大型車の通行の有無を火災規模の選定の判断指標から除く傾向に

材 の軽 微 な損 傷 は許 容 するが、火 災 後 に大 規 模 な修や補強をしないで早期復旧を担保する耐火被覆工
覆工を設置する。
を設置する。
耐火工の設計は、当該トンネルを通過する可能性のある危なってきたことを受けて、大型車両が通行するトンネル内の火両が通行するトンネル内の火災規模は1200℃以上の火災
災規模は 1200℃以上の火災温度時間曲線を採用するように
温度時間曲線を採用するようになった。

耐火工の設計は、当該トンネルを通過する可能性のある
険物車両の有無・規模を設定し、発生が想定される火災規模なった。
また、国内で現在公道を走行しているタンクローリー

を定め、その火災作用に対する構造部材の許容耐火温度を危険物車両の有無・規模を設定し、発生が想定される火災の最大危険物積載容量は 26k リットル級であることから、

定め、各構造部材が許容耐火温度よりも高温にならない性能
規模を定め、その火災作用に対する構造部材の許容耐火温2000 年前後から概ね図－ 7 のフローに基づき RABT 耐火を有する耐火 被覆材の種類と厚さおよび設置方法を経済性度を定め、各構造部材が許容耐火温度よりも高温にならな曲線を多く採用している。

や施工性を加味して選定する手順で行う。

また、国内で現在公道を走行しているタンクローリーの最大危険物積載容量は 26k リットル級であることから、2000 年前

後から概ね図－7 のフローに基づき RABT 耐火曲線を多く採用している。

い性能を有する耐火被覆材の種類と厚さおよび設置方法を
各構造部材の許容温度は、材質、構造形式の違い（ＲＣ構

経済性や施工性を加味して選定する手順で行う。

造 と合 成 構 造 ）、常 時 応 力 状 態 や部 材 の拘 束 条 件 によって各構造部材の許容温度は、材質、構造形式の違い（RC異なる。また、トンネル内の諸設備（照明設備、換気設備、非構造と合成構造）、常時応力状態や部材の拘束条件によっ

常用設備など）との取り合い箇所は、隙間が生じないように充て異なる。また、トンネル内の諸設備（照明設備、換気設
填系の耐火材で防護する必要がある。
備、非常用設備など）との取り合い箇所は、隙間が生じな
いように充填系の耐火材で防護する必要がある。

写真－2 ゴットハルトトンネル火災事故(被害レベル IV 相当)（1） トンネル火災規模の設定

写真－ 2 トンネル内で発生する火災の規模は、図－6
ゴットハルトトンネル火災事故（被害レベルIV 相当）に示す火災温度時間曲線から当該トンネルの重要度、交通量、通過交通の（1）トンネル火災規模の設定

種別（小型車、大型車、危険物積載車両など）、トンネル火災

トンネル内で発生する火災の規模は、図－6 に示す火災時に隣接消防署から消防隊が駆けつけるまでの所要時間お温度時間曲線から当該トンネルの重要度、交通量、通過交
4通の種別（小型車、大型車、危険物積載車両など）、トン

ネル火災時に隣接消防署から消防隊が駆けつけるまでの所
4

凡例

ISO ：常設国際道路会議協会
JIS：JIS A 1304-1004（建築構造の耐火基準)

HCM ：修正炭化水素燃焼曲線
RWS ：オランダ運輸公共事業省治水本局の曲線
HC：炭化水素燃焼曲線

図－6
図－
6 国内外で用いられている火災温度時間曲線
国内外で用いられている火災温度時間曲線

こうえいフォーラム第 18 号＆日本工営技術情報 No.30 / 2009
こうえいフォーラム第 18 号＆日本工営技術情報 No.30 / 2009
こうえいフォーラム第 18 号 / 2009.12

③
③
③

④
④
④

写真－3
写真－
3 モンブラントンネルの火害事例
モンブラントンネルの火害事例
写真－3
モンブラントンネルの火害事例て、Ｌ形て、Ｌ形 鋼鋼 のシアコネクターを始のシアコネクターを始 点
点 としてひび割としてひび割 れがれがせる。
進展し、水平方向のひび割れを発生させる。
進展し、水平方向のひび割れを発生させる。
加熱試験終了後の合成部材は、内部に様々なひび割
加熱試験終了後の合成部材は、内部に様々なひび
加熱試験終了後の合成部材は、内部に様々なひびれが発生していても、曲げ載荷試験を行った結果で割れが発生していても、曲げ載荷試験を行った結果割れが発生していても、曲げ載荷試験を行った結果は設計終局曲げ耐力を保有している。
では設計終局曲げ耐力を保有している。
では設計終局曲げ耐力を保有している。
加熱面側の鋼板が降伏しない概ね
250℃以下に許容
加熱面側の鋼板が降伏しない概ね
250℃以下に許加熱面側の鋼板が降伏しない概ね
250℃以下に許耐火温度を設定する必要がある。なお、柱や壁など
容耐火温度を設定する必要がある。なお、柱や壁な容耐火温度 を設定する必要 がある。なお、柱や壁なの軸力卓越型部材では、加熱面側の鋼板変形が大き
どの軸
どの軸 力
力卓
卓越
越型
型部
部材
材 では、加では、加 熱
熱面
面側
側 の鋼板
の鋼板 変
変形
形が
が
くなり、鋼板を降伏させないためには、更に許容耐大きくなり、鋼板を降伏させないためには、更に許容大きくなり、鋼板を降伏させないためには、更に許容
火温度を下げる必要がある。
耐火温度を下げる必要がある。
耐火温度を下げる必要がある。
表－ 3 RC 構造部材の許容耐火温度
表－3表－3 RCRC 構造部材の許容耐火温度
構造部材の許容耐火温度
材 料
許容耐火温度（℃）
材
料
許容耐火温度（℃）
材
料
許容耐火温度（℃）
コンクリート250～380
コンクリート250～380
コンクリート250～380
鋼 材
250～350
鋼
材
250～350
鋼
材
250～350
ゴム材
70～100ゴム材
70～100ゴム材
70～100設計断面力を載荷
設計断面力を載荷

耐火被覆材
耐火被覆材
図－ 8 合成構造板の耐火実験モデル
図－8
図－8 合成構造板の耐火実験モデル
合成構造板の耐火実験モデル
背面側
図－ 7

火災温度時間曲線の選定の目安
44図－7（2）構造部材の許容耐火温度の設定
図－7 火災温度時間曲線の選定の目安
火災温度時間曲線の選定の目安
ＲＣ構造のトンネルでは、温度上昇にともなう部材強度（2）
構造部材の許容耐火温度の設定（2）
構造部材の許容耐火温度の設定
低下を考慮した表－3 に示す許容耐火温度を設定している一般的にに示事例が多い。合成構造部のトンネルでは、図－8 に示す初
一般的に RCRC 構造トンネルの許容耐火温度は、表－3構造トンネルの許容耐火温度は、表－3に示
2）
す値を多く採用している。しかし、常時応力状態をモデル化しによって、合成
期応力を導入した合成部材の耐火実験
す値を多く採用している。しかし、常時応力状態をモデル化した合成構造板の耐火実験
2）の結果、損傷のメカニズムが解構造特有の損傷メカニズムが以下のように解明された。
（図た合成構造板の耐火実験
2）の結果、損傷のメカニズムが解明され、初期応力状態を考慮した許容応力度の設定が必要－ 9 参照）
明され、初期応力状態を考慮した許容応力度の設定が必要となることが分かった。が次に示すように明らかにされた。（図このことから、構造形式や常時応力状態を考慮した許容となることが分かった。が次に示すように明らかにされた。（図－8参照）
応力度の設定が必要となることが分かった。
－8参照）① 加熱面側への加熱による鋼板の伸びは、せん断補強
加熱面側への加熱による鋼板の伸びは、せん断補強①
加熱面側への加熱による鋼板の伸びは、せん断補強
鋼
鋼板と補強鋼材を介して部材全体に曲げを発生さ
鋼板
板 と補
と補 強
強鋼
鋼材
材 を介
を介 し
し て部
て部 材
材全
全体
体 に曲
に曲 げを発げを発 生生ささせ，加熱面側および背面側のコンクリートにひび割れ
せ、加熱面側および背面側のコンクリートにひび割
せ，加熱面側および背面側のコンクリートにひび割れを発生させる。
れを発生させる。
を発生させる。
② 加熱面側の鋼板は、熱せられた鋼板と中詰めコン
加熱面側の鋼板は、熱せられた鋼板と中詰めコンクリ②
加熱面側の鋼板は、熱せられた鋼板と中詰めコンクリートの温度差変形によりクリートの温度差変形により100℃程度で剥離し、ートの温度差変形により 100℃程度で剥離し、250℃
100℃程度で剥離し、250℃
前後でコンクリートから発生する水蒸気の圧力によっ
250℃前後でコンクリートから発生する水蒸気の圧前後でコンクリートから発生する水蒸気の圧力によって変掘力によって変形が大きくなり、
て変 形
形 が大
が大 きくなり、鋼きくなり、鋼 板
板 は座は座鋼板は座掘に達した。
掘 に達に達 した。また、剥した。また、剥離した鋼板とコンクリートとの間に生じた空
また、剥離した鋼板とコンクリートとの間に生じた離 した鋼 板 とコンクリートとの間 に生 じた空 気
気層
層 が均
が均
一な熱伝達を妨げるために部材内に温度勾配が生じ空気層が均一な熱伝達を妨げるために部材内に温度一な熱伝達を妨げるために部材内に温度勾配が生じ勾配が生じて、L 形鋼のシアコネクターを始点とし

11

33
２
２

空気層

加熱面側
図－
9 ひび割れ進展状況
図－9図－9 ひび割れ進展状況
ひび割れ進展状況（3）耐火工の設計（3）（3） 耐火工の設計
耐火工の設計道路トンネルの耐火被覆材には、ボード系、吹付け系お道路トンネルの耐火被覆材には，ボード系、吹付け系およ道路トンネルの耐火被覆材には，ボード系、吹付け系およよびブランケット系の 3 種類が多く用いられている。
びブランケット系のびブランケット系の 33 種類が多く用いられている。
種類が多く用いられている。
天井部または壁部には単独の耐火被覆材が、可撓性継手
天井部または壁部には単独の耐火被覆材が、可撓性継手
天井部または壁部には単独の耐火被覆材が、可撓性継手
部には組合せて使用されている。
部には組合せて使用されている。
部には組合せて使用されている。
耐火被覆の材質と厚さは、既往の耐火実験から得られた
耐
耐火
火被
被覆
覆 の材
の材 質
質 と厚
と厚 さは、既
さは、既 往
往 の耐
の耐 火
火実
実験
験 から得
から得 られたられた諸定数を用いて熱伝導・熱応力解析を実施し、要求性能を
諸
定
数
を用
いて熱
伝
導
・熱
応
力
解
析
を実
施
し、要
求 性能
諸 定 数 を用 いて熱 伝 導 ・熱 応 力 解 析 を実 施 し、要求性能 をを満たす耐火工諸元を設定し、経済性と施工性を総合的に評満たす耐火工諸元を設定し、経済性と施工性を総合的に評満たす耐火工諸元を設定し、経済性と施工性を総合的に評価して選定する。
価して選定する。
価して選定する。
また、近年では建設コスト縮減の観点から、高価な耐火
また、近年では建設コスト縮減の観点から、高価な耐火被また、近年では建設コスト縮減の観点から、高価な耐火被被覆材の代替えとして、火災により燃焼される側 10cm 程
覆材の代替えとして、火災により燃焼される側覆材の代替えとして、火災により燃焼される側 10cm
10cm 程度にコ程度にコ度にコンクリートにポリプロピレン樹脂を混入させた耐火性コンクリート材を用いた耐火工も行われている。
5
5てひび割れが進展し、水平方向のひび割れを発生さ5

a9999_NCC_本編.doc
a9999_NCC_本編.doc
ンクリートにポリプロピレン樹脂を混入させた耐火性コンクリー
ト材を用いた耐火工も行われている。
ンクリートにポリプロピレン樹脂を混入させた耐火性コンクリー
最近の道路トンネル防災設計の動向

ト材を用いた耐火工も行われている。
表－4
表－
4 耐火工に要求される性能
耐火工に要求される性能

1300
1200
試験体表面

1100

ファイバー： 1kg/m 3

1000
900

火 災火
時災 時 火 災火後災 後

温度 (℃)

常 時
常 時

項 目
要求性能
項 目 表－4 耐火工に要求される性能
要求性能
・自重 および車 両による風 荷 重 などで落 下しな
項 目
要求性能
・自重
および車
両による風
荷 重 などで落 下しな
い。万
が一 の場
合 のフェールセーフ機
能 を有
・自重
および車
両による風
荷 重 などで落 下しない。万する。が一 の場 合 のフェールセーフ機 能 を有使用性い。万合 のフェールセーフ機 能 を有する。 が一 の場化ならびに漏水、凍結融解、自・温度と湿度変
使用性する。
・温度と湿度変化ならびに漏水、凍結融解、自動車排気の化学的作用などに対して十分な耐使用性
・温度と湿度変化ならびに漏水、凍結融解、自動車排気の化学的作用などに対して十分な耐久性を有する。
動車排気の化学的作用などに対して十分な耐久性を有する。
・割れや剥 離 に対 して交 換 や補 修 が容 易 であ久性を有する。
れや剥 離 に対 して交 換 や補 修 が容 易 であ
維持管理性 ・割る。
維持管理性 ・割る。れや剥 離 に対 して交 換 や補 修 が容 易 であ・清掃や洗浄に対して十分な耐久性を有する。
維持管理性 ・清掃や洗浄に対して十分な耐久性を有する。
る。
安全性
・人体に有害な物質を含まない。
・清掃や洗浄に対して十分な耐久性を有する。
安全性
・人体に有害な物質を含まない。
落下・割れおよび剥離などが生じても落下しない。
安全性
・人体に有害な物質を含まない。
落下・割れおよび剥離などが生じても落下しない。
爆裂・覆工が爆裂しない温度以下に制御できる。
落下
・割れおよび剥離などが生じても落下しない。
爆裂・覆工が爆裂しない温度以下に制御できる。
・覆工の表面温度を許容耐火温度以下に制御
爆裂・覆工が爆裂しない温度以下に制御できる。
耐火・覆工の表面温度を許容耐火温度以下に制御できる。
耐火・覆工の表面温度を許容耐火温度以下に制御
できる。
耐火
安全性
・人体に有害な物質(ガスと煙)を発生しない。
できる。
安全性
・人体に有害な物質(ガスと煙)を発生しない。
安全性
・人体に有害な物質(ガスと煙)を発生しない。
・温度低下に伴う収縮ひび割れおよび剥離など
落下・温度低下に伴う収縮ひび割れおよび剥離などが生じても落下しない。
落下・温度低下に伴う収縮ひび割れおよび剥離などが生じても落下しない。
落下が生じても落下しない。

800
表面から25mm

700
600
500

表面から50mm

400
300
200

表面から75mm

100
0
0

20

40

60

80

100

120

図－12 PP コンクリート燃焼実験例
経過時間（分）図－12 PP コンクリート燃焼実験例

160

5. おわりに 図－ 12 PP コンクリート燃焼実験例
5. おわりにスタッド+SUS 網筋

最近の道路トンネル防災設計の現状について、いくつかの最近の道路トンネル防災設計の現状について、いくつかの例を述べさせていただいた。長大トンネルや水底トンネルでは例を述べさせていただいた。長大トンネルや水底トンネルでは
5. おわりに
道路施設状況を監視し、広域的なネットワーク幹線全域で円
道路施設状況を監視し、広域的なネットワーク幹線全域で円
滑な交通流を管制するなど、事故そのものの発生を防ぐ技術
最近の道路トンネル防災設計の現状について、いくつか
滑な交通流を管制するなど、事故そのものの発生を防ぐ技術が導入されており、災害時の被害を最小限にとどめる為に必

吹付系
ボード系

セパレータ

140

の例を述べさせていただいた。長大トンネルや水底トンネ

化粧板

スタッド

図－10 ボード系・吹付け系耐火被覆材の施工概念図
図－10
図－
10 ボード系・吹付け系耐火被覆材の施工概念図
ボード系・吹付け系耐火被覆材の施工概念図
沈埋函体継手部上床版
沈埋函体継手部上床版が導入されており、災害時の被害を最小限にとどめる為に必要な"知恵"と"仕組み"を知ってもらう広報活動が積極的に行
ルでは道路施設状況を監視し、広域的なネットワーク幹線
要な"知恵"と"仕組み"を知ってもらう広報活動が積極的に行われるようになってきている。
全域で円滑な交通流を管制するなど、事故そのものの発生
われるようになってきている。
これからは、トンネル火災に関する知識の蓄積が進んだことを防ぐ技術が導入されており、災害時の被害を最小限にと
これからは、トンネル火災に関する知識の蓄積が進んだことに加え、海外における新しい基準等も踏まえた場合、道路のどめる為に必要な " 知恵 " と " 仕組み " を知ってもらう広に加え、海外における新しい基準等も踏まえた場合、道路の中規模トンネルにおいても避難施設の設置や非常用施設の報活動が積極的に行われるようになってきている。
中規模トンネルにおいても避難施設の設置や非常用施設の増強の業務が増えるものと考えられるので、今回紹介した防増 強 の業
務 が増 えるものと考 えられるので、今 回 紹 介した防これからは、トンネル火災に関する知識の蓄積が進んだ
災の技術 や耐 火設計 技術 の動向 を少しでもトンネルの防 災
災 の技
術 や耐 火 設 計 技 術 の動 向 を少 しでもトンネルの防 災ことに加え、海外における新しい基準等も踏まえた場合、施設の設計者に活用していただければ幸いです。
施設の設計者に活用していただければ幸いです。
道路の中規模トンネルにおいても避難施設の設置や非常用施設の増強の業務が増えるものと考えられるので、今回紹
参考文献
参考文献
介した防災の技術や耐火設計技術の動向を少しでもトンネ
1)
2)

1)

コンクリート技術シリーズ No.63;コンクリート構造物の耐火技術研究
コンクリート技術シリーズ No.63;コンクリート構造物の耐火技術研究

ルの防災施設の設計者に活用していただければ幸いです。
小委員会報告ならびにシンポジウム論文集,土木学会, 2004.10.

2)

小委員会報告ならびにシンポジウム論文集,土木学会, 2004.10.
清宮,工藤,上田,滝本;大阪港夢洲トンネルでの車両火災に対する
清宮,工藤,上田,滝本;大阪港夢洲トンネルでの車両火災に対する
参考文献
設計許容温度の設定, Techno-Ocean 2006.10.
設計許容温度の設定, Techno-Ocean 2006.10.

1） コンクリート技術シリーズ No.63; コンクリート構造物の耐火技術研究小委員会報告ならびにシンポジウム論文集、土木学会、2004.10.
2） 清宮、工藤、上田、滝本 ; 大阪港夢洲トンネルでの車両火災

図－11 ブラケット系耐火被覆材の継手部施工概念図
ブラケット系耐火被覆材の継手部施工概念図
図－11
図－11
ブラケット系耐火被覆材の継手部施工概念図
66

6に対する設計許容温度の設定、Techno-Ocean 2006.10.