Analysis planning circuitry of underground railroads in greatest city's of World

論文要旨

論文題目 Analysis planning circuitry of underground railroads in greatest city's of World 収録書籍 Scientific and technical collection is the "Communal economy of cities", 2011, Kharkov, Kharkov national academy of municipal economy, № 99.

氏名

O.S. Galychyn 

1. 緒言 今現在、2012年のハリコフ市において地下鉄が全ての市街区域を網羅しているとは 言いがたく、全ての市街区域内の住民が地下鉄の恩恵に与ることが出来てないのが現 状である。また、ハリコフ市はその非効率的な土地使用により多くの交通問題を抱え ている。中心街の狭い道路と交通渋滞だらけの高速道路からくる低い通行許容量、中 心街の駐車場不足、公共交通機関不足により郊外住民にかかる負担とそれからくる不 満、運用コストと設備投資の増加、環境問題。これらの交通問題は全て地下鉄路線網 拡大により可能である。 このように、ハリコフ市において交通問題が山積みであるにもかかわらず、具体 的な解決策が示されてこなかった。本研究の新規性は予測される地下鉄路線拡大計画 に合わせ経済的指標に基づく調査を行い、さらなる路線拡大の開発モデルを提案しそ の利便性、経済性及び運用持続性をシミュレーションした。また、提案する開発モデ ルに合わせ、浅いシングルボールト構造の駅建設の新標準規格を規定することにより ハリコフ市の地下鉄建設の総工費と期間を大幅短縮することを可能にした。 2.研究目的 本研究の最終目的はハリコフ市地下鉄の長期的発展モデルを考案することにある。 それを達成するために次の課題を設定することにした。まず第一に、世界各国主要都 市の地下鉄路線図を分析し、タイプ別に分類し、経済的指標をもとにランク評価した。 そしてこの調査をもとに世界の中でのハリコフ市地下鉄を位置付けた。第二に、都市 発展予測及び都市計画に沿う合理的で仮長期的発展モデルを仮定した。それに合わせ、 地下駅建設時の工費を提案する技術革新により削減を目指した。第三に、地域のイン フラ状況に基づいて都市再開発計画を策定し、建設管理計画及び建設業会計を作成し た。そこから工費及び工期を導き出し、提案する発展モデルの経済的合理性を証明し た。 3.研究方法 本論は四つの章に分かれている。第 1 章では地下鉄線路の構成及び発展方向への 形成に影響を及ぼす要因を定義することから始めた。不完全帰納法によって外部要因を次 の七つに選定した。地理的、都市地理的、人口構成、社会的、交通構成、環境的そし て経済的な要因ある。また内部要因は次の五つに選定した。グランドレベルの相対的 位置、地下トンネルの斜度、深度、エンジニアリング地質環境そして水文地質環境。 これらの外部・内部要因に従い、研究した全ての世界各国地下鉄線路は同一な属性 を持っていると仮説付けた、また異なる属性の具体的な定義はその地下鉄線路の発展差に 求めることが可能である。演繹法を使用し世界各国地下鉄線路を形状により直線タイプ、 円形タイプ、X 字タイプ、長方形タイプ、放射タイプ、放射円タイプ、放射弦タイプ、 組み合わせたタイプに分類分けし、その長所と短所を分析した。帰納法により世界各国 地下鉄線路で使われる補助要素を決定し、その合理性を再確認した。20 の世界各国地下鉄 線路を経済的指標に基づいて類推過程で評価した。そして、この分析結果はハリコフ市地 下鉄の世界ランクを決める助けをした。 この分析結果に基づきハリコフ市地下鉄の発展可能性をシミュレーションし、次 の形状が有効であることを認めた、放射モデル、放射円モデル、放射弦モデル、組み 合わせたモデルの4つである。これに合わせ先に決定した外部・内部要因に合わせ仮 想理論から現実の条件(属性、経済的指標)に当てはめ新規に建設する駅の場所及び それを繋ぐ地下線路を定めることにし、複数のモデルの長所と短所、及び経済的指標 を分析した。これらの分析結果をまとめ、ハリコフ市地下鉄の長期発展モデルとして 最も相応しいのは組み合わせたモデルであると判断した。 このデータに基づき、第 2 章ではプレキャスト鉄筋コンクリート構法による浅い シングルボールト構造の駅を設計した。今までに設計されてきた駅と違う点は一次覆 工で三つの大規模なセグメント(照明やその他のための電線ケーブル用の複数の縦空洞 を備え、一つあたり約 10t の重さ)を継手用のループ形状鉄筋をコンクリートによるジ ョイントグラウトをすることである。 設計する構造物の合理性を証明するため五つの原理を設定した。構造性、建設性、 経済性、環境影響性、業務効率性である。そこから本設計の特性を導き出した。セグ メントサイズ及び工事現場におけるその保管場所は設置工事のプロセスを阻害しない ように関連しなければならない、材料消費最小限化、一つのモジュラーシステムを 1,5м に設計することによる設計図の一元化と類型化、高度な労働生産性、プレハブ工 法の使用、駅完成後のリソース(電力消費量、労働力)削減、地盤沈下の最小限化、既存 する都市環境への悪影響を最小限に留める、ピーク時の乗降客数に耐えれる駅構造。 駅建設時の工事現場運用に三つの大規模なセグメントが合致するために一次覆工(セグ メントの曲げモーメント) の多重ヒンジの静的作用及び耐久性(構造モデル)を含めた 分析をし上記の特性に合わせたシミュレーションプラン(特にクレーンを使う設置工事 に気をつけて)を考案した。この分析結果は先程述べたように三つの大規模なセグメン トを使う事がが一番効率性が高いということを証明した。ベースとなる原案モデルを 設計、基本建築の設計(駅構造及びセグメントを繋ぐ継手)、駅ホームのデザイン、縦横 断面図を開発した。 第 3 章では、駅建設の大筋が決定したところで、次に駅周辺の環境改善計画に移 ることにする。改善する駅周辺の環境は 30 ヘクタールに限定し地下鉄駅の出入口、イ ンフラ、公共福祉設備、新規構造物を配置する。これらの都市発展度指標、経済的指 標、快適性指標を分析し駅周辺の環境改善計画の合理性を証明した。カルスト系現象 を回避するため高負担建設禁止区域(地下鉄駅の地上から前後 50m 間)を設定し、地下構 造物安全を確保する。また付近の道路の交通量を測定し、そこからくる変動作用を計 算して、次に永続作用(土壌、駅構造等)を計算し、偶発作用を計算した。これらのデー タから限界状態(ISO2394 の基準値に合わせて)を定め、地下構造物の安全性を確保した。 そして、この安全性をさらに高めるために建設用材料(鉄筋等)を選別する。地下鉄駅建 設及び、駅周辺の環境改善計画に必要なデータが出揃ったところでそれを分析し、地 下鉄駅の最終設計を完成させる。 第 4 章では、総合計画と設計図を念頭に置いて開削工法に基づく工事現場の位置 と使用面積を決定する。都市再開発計画に合わせた地下鉄駅建設管理計画を作成し、 地下鉄駅完成するまでの労働時間を計算し、他の要素(詳細建築工程表、施工工法)と組 み合わせた最終的施工プランにまとめる。そして次にもっと詳しい部分別(プラットホ ーム等)の詳細図面、建築工程表及びそれに掛かる労働力と使用する施工工法をまとめ る。これにより本研究が提案する建設計画が今までにあった基準設計を次の分野で上 回る合理性と経済性を有することを証明した。1)コンクリート、鋼鉄、電力の消費削減。 2)最大吊り上げ能力:10t のガントリークレーンで全工程を行う事が可能のための経費 削減。3)一次覆工の設置工事における労働時間を半分に抑えることを可能とした。4)工 事現場使用面積の節約。5)段階的作業と同一的作業を組み合わせたことにより工事の柔 軟性及び工期削減を達成した。 4.研究結果 1)世界各国主要都市の地下鉄路線図を分析した結果、形状により直線タイプ、円 形タイプ、X 字タイプ、長方形タイプ、放射タイプ、放射円タイプ、放射弦タイプ、組 み合わせたタイプに分類分けすることが可能なことが確認された。この分類結果を経 済的指標及び現時点放射タイプであるハリコフ市地下鉄の合理的な長期的発展モデル を考案する助けをした。2)世界各国主要都市の地下鉄路線図を分析し、タイプ別に分類 し、経済的指標をもとにランク評価した結果、ソウル市地下鉄が 1 位であり、ハリコフ 市地下鉄は最下位(20 のうちの 20