クリアランス（土木）

土木工学において、クリアランスは、鉄道車両や路面電車の場合、積載限界と建築限界との差、または車両の大きさと扉の幅・高さ、高架の幅・高さ、トンネルの直径との差、船舶の場合、橋の下の空気の通風、閘門の幅、トンネルの直径などを指す。また、水路の深喫水と河床または海底との差もある。

道路や水路の場合、クリアランスは通常、車両と構造物の間の差ではなく、車両が通過する必要がある構造物の幅/高さとして指定されます。

鉄道において、クリアランスは、荷重限界と構造限界の差である。クリアランス基準は、静的車両アウトライン（静的限界）を出発点として確立される。これは、最大サイズの車両が走行していないときの断面アウトラインである。次に、この規格では、車両が走行しているときの、軌道上のサスペンションと横方向の動きを考慮して、最大運動学的車両アウトラインを定義する。これは「運動学的エンベロープ」とも呼ばれる。この規格では、運動学的エンベロープよりも大きいクリアランスの基本運用基準も定義している。これは、通常の鉄道運用の最大アウトラインである必要があり、特別な状況でのみ侵害される可能性がある。次に、この規格では、運動学的エンベロープから安全マージン（コンティンジェンシーギャップ）を定義することにより、基本運用基準よりも大きい、保守介入基準アウトラインと呼ばれる別のアウトラインを追加する。このアウトラインに違反がある場合、クリアランス基準にするために保守作業が必要になる。これにより、荷重限界が確立される。最後に、この規格には、構造アウトラインまたは構造限界が含まれ、荷重限界と構造限界の間にクリアランスとしてスペースが残される。^[1]

道路における垂直クリアランスは、地面または道路の舗装から高架または橋の底までの距離を測るものである。^{[2] [3]}

アメリカ州間高速道路協会(AASHO)は、最低垂直クリアランスを 14 フィート (4.3 メートル) とする州間高速道路基準を制定しました。国防総省は後に、このクリアランスは国防目的には不十分であり、垂直クリアランスを 17 フィート (5.2 メートル) に引き上げることを希望していると通知しました。最終的に、1960 年に新しい基準が承認され、新しい構造物の最低垂直クリアランスは 16 フィート (4.9 メートル) になりました。1967 年には、新しい基準に準拠していない既存の高架道路が最大 2,650 基ありました。主要な軍事施設の最大 95% にサービスを提供する 350 基の高架道路のみを高くするという決定が下されました。その他の高架道路は、後日、新しい最低垂直クリアランスに合わせて再建されることになりました。^[2]

オーストラリアでは、道路の種類に応じて最小垂直クリアランスが定められています。最小垂直クリアランスは、主要道路と高速道路では5.4メートル（17フィート9インチ）、道路当局の認可を受けたその他の地方道路では4.6メートル（15フィート1インチ）です。高さ制限の高い道路や非常に高い道路では、その値は5.9メートル（19フィート4インチ）から6.5メートル（21フィート4インチ）の間です。^[4]

ユーロコード1:構造物に対する作用には、路面と橋梁要素の下側との間の「物理的クリアランス」の定義がある。また、このコードでは、たわみ曲線、橋梁のたわみ、予想される沈下を考慮して、物理的クリアランスよりも短いクリアランスも定義しており、最小クリアランスは5メートル（16フィート5インチ）が推奨されている。^[5]

シンガポールでは、最小垂直クリアランスは5.4メートル（17フィート9インチ）です。頭上標識のクリアランスは5.7メートル（18フィート8インチ）、高架道路の軒裏または下側のクリアランスは10メートル（32フィート10インチ）です。^[6]

南アフリカとアフリカ南部地域では、現代の橋の最小垂直高さは5メートル（16フィート5インチ）であるが、道路車両の法的高さ制限は依然として4.3メートル（14フィート1インチ）である。^[7]

イギリスでは、公道の最低地上高は16フィート6インチ（5.03メートル）と定められている。地上高の要件を満たさない橋は「低床橋」とみなされ、地上高を示す標識を設置する必要がある。^[8]

橋やトンネルへの衝突は、車両が橋やトンネルの構造物に衝突することです。これには、高さ制限を超えた車両や、垂直クリアランスの低い橋やトンネルが関係する場合があります。これらの事故は頻繁に発生しており、世界中で大きな問題となっています。英国では、鉄道橋への衝突は平均して4時間半に1回発生しており、2019年には合計1789回発生しました。1年間で20回以上衝突した橋もいくつかあります。国が負担した総費用は約2,300万ポンドでした。中国の北京では、橋の損傷の20％が橋への衝突によるものです。テキサス州運輸局は2013年に、橋への衝突を修復するための平均費用は18万ドルであると推定しました。^{[9] [10]}

2.7メートル（8フィート10+ロシアのサンクトペテルブルク近郊にある高さ1.5インチ（約1.8メートル）の高架橋は、多くの警告標識があるにもかかわらず車両に頻繁に衝突されることから、「愚かな橋」として知られている。2018年5月、ガゼルトラックが150回目の衝突を起こした後、橋に バースデーケーキが贈呈され、全国ニュースとなった。 ^{[11] [12]}

同様に、米国ノースカロライナ州ダーラムにある高さ11フィート8インチ（3.56メートル）の高架道路も頻繁に車両に衝突され、2019年に高さが上げられるまで何度もニュースになった。^[13]

高さのある車両が近づくと警告サインを発する赤外線センサーは、スイスのフラウエンフェルトの地下道に設置されたが、これは数件の事故が発生した後のことだった。^{[14] [15]}

モントリオールのガイストリートにある地下道でも同様の状況があり、高さは3.75メートル（12フィート4インチ）である。^{[16] [17] [18]}

米国では、「水平クリアランス」という用語は「横方向オフセット」と同義で使用されている。これは、道路の端から標識柱、電柱、消火栓などの垂直障害物がない空間である。水平クリアランスは、これらの物体が道路の近くにあると予想される都市環境で使用されている。水平クリアランスは、道路の端を走行する大型車両のサイドミラーなどの張り出した要素がこれらの物体にぶつかるのを防ぐためのものである。また、駐車中の車両の縁石側のドアを開けることもできる。米国規格の最小水平クリアランスは1.5フィート（0.46メートル）である。水平クリアランスは、都市部以外の高速道路で使用されるクリアゾーンと同じ概念ではない。^{[19] [20]}

一部の国では、道路沿いの特定の種類の物体に対して、道路端からの特定の水平クリアランスが定められています。たとえば、インドでは、縁石のある道路では、電柱や通信柱の水平クリアランスは10メートル（32フィート10インチ）、街灯柱の水平クリアランスは30センチメートル（12インチ）と定められています。縁石のない道路の場合、道路の中心線からの最小クリアランスは5メートル（16フィート5インチ）であるため、クリアランスは1.5メートル（4フィート11インチ）です。^[21]

トンネルなどの構造物の下を通過する必要がある道路の場合、道路の全幅に関する水平縁石間クリアランスおよび壁間クリアランスと呼ばれる基準があります。アメリカ州間高速道路交通局（AASHTO）は、2車線の高速道路の縁石間のクリアランスを最低24フィート（7.3メートル）、壁間のクリアランスを30フィート（9.1メートル）にすることを推奨しています。一方、望ましい縁石間のクリアランスは39フィート（12メートル）、壁間のクリアランスは44フィート（13メートル）です。^[22]

自転車道には、2 種類の水平クリアランスがあります。1 つ目は、道にある障害物の水平クリアランスです。例としては、車が自転車道に入らないようにするためのボラードの使用があります。道の水平クリアランスは、自転車の交通がスムーズに流れるように、ボラードなどの隣接する障害物との最小クリアランスを定義します。一部のヨーロッパ諸国では​​、この仕様が 1.6 メートル (5 フィート 3 インチ) から 1.75 メートル (5 フィート 9 インチ) の間になっています。2 つ目は、道の横の水平クリアランスです。このクリアランスは、自転車道の端から、ポール、フェンス、木の枝などの垂直の障害物までの距離で、ペダルやハンドルがそのような障害物にぶつからないようにするためのものです。クリアランスの値は、障害物の高さと種類によって異なる場合があります。例えば、フランダースでは、歩道の横にある柱、街灯柱、樹木に対する水平クリアランスは0.75メートル（2フィート6インチ）、壁やフェンスに対する水平クリアランスは1メートル（3フィート3インチ）です。歩道の端から縁石までの水平クリアランスは縁石の高さに基づきます。高さが7センチメートル（2.8インチ）までの縁石の場合、水平クリアランスは0.25メートル（9.8インチ）、それより高い縁石の場合、クリアランスは0.5メートル（1フィート8インチ）です。^[23]

水路における「橋梁スパンクリアランス」は、水面から橋梁の下部までの測定値です。最も保守的なクリアランスは、平均最高潮位（MHHW）の水位、つまり測定期間の最高潮位の平均値を使用します。これは、「下部クリアランス」、「垂直クリアランス」、「海図上の高さ」として知られています^{[3] [24] [25]}

一方、「オーバーヘッドクリアランス」は、特定の船舶の最上部から橋の下側までの距離です。「アンダーキールクリアランス」は、特定の船舶の最も低い部分から水路底までの距離です。^[25]

橋梁のもう一つのクリアランスは、橋床の「上方クリアランス」です。これは、橋梁上の道路交通のための垂直クリアランスです。^[3]

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