丹那トンネル
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丹那トンネル（たんなトンネル）は東海道本線の熱海駅（営業上では伊東線来宮駅）～函南駅間にある複線規格のトンネル。総延長7,804m、1934年開通。完成当時は清水トンネルに次ぐ日本第2位の長さで、鉄道用複線トンネルとしては日本最長であった（もし工事が順調なら、清水トンネル以前に完成する予定で、笹子トンネルに代わり日本最長のトンネルとなるはずだった）。現在、東日本旅客鉄道（JR東日本）と東海旅客鉄道（JR東海）との会社境界はトンネル東口付近（来宮駅電留線の上り場内信号機）となっているが、丹那トンネル自体はすべてJR東海の資産となっている。
なお、本稿では東海道新幹線の熱海駅～三島駅間にある新丹那トンネル（しんたんなトンネル）についても記述する。
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[編集] トンネル開通の影響
東海道本線は1934年にこのトンネルが開通するまで、現在の御殿場線を経由していた。急な勾配が続く区間で、下りは国府津駅・上りは沼津駅に全列車が停車し、登坂専用の補助機関車を連結していた。なお、解放に関しては一部の列車では御殿場駅で行うようになったものの、登攀勾配による速度低下と補助機関車増解結のための停車が、輸送上のネックとなっていた。
トンネル開通と同時に東海道本線はトンネル経由に変更され、線路延長において11.81km短縮されたが、それ以上に到達時間と運行の必要経費が大幅に削減された。トンネルが長大で煙の排出が困難なため、完成当初から直流で電化されていた。
[編集] トンネル付近の地質
この付近は活火山の箱根山から続く火山地帯で、トンネル自体は活動を止めた熱海火山（多賀火山とも呼ばれる）の山体を貫いている。通常、火山の山体には緻密な溶岩流層と十分固結していない礫や砂でできた層が存在する。そのため大量の水を溜めたり湧き水として湧出させたりするが、丹那トンネルの上部にある丹那盆地も地下に大量の地下水を溜めていた。またトンネルは活発な活断層である丹那断層を横切っており、トンネル掘削中の1930年にこの断層を震源とする北伊豆地震が発生した。この断層以外にもトンネルは4か所の大きな断層帯を横断しており、大湧水を伴う1か所の火山荒砂帯とともに、工事進捗の阻害要因となった。
[編集] 計画
開通直後の東海道本線は国府津駅より酒匂川沿いに箱根外輪山の外側を通る箱根線ルートであった。そのため25/1000の急勾配が19キロメートルを占め補助機関車の連結や、食堂車の切り離し作業などが必要であり、また豪雨による土砂崩れによる不通もしばしば発生していた。鉄道院では箱根線を経由しない新路線を建設し東海道線の輸送力の増強を求める意見が高まり、国府津駅から小田原駅、湯河原駅、熱海駅から三島駅、沼津駅を結ぶルートが検討されたが、箱根から天城にかけての丹那盆地を貫通するトンネル建設が課題となった。
鉄道院総裁であった後藤新平は新路線建設可否を管理局に命令、1909年（明治42年）に鉄道員技師の辻太郎が復命書を提出、輸送力強化のために新線建設は必要であると説き、また湯河原や熱海等の温泉地への旅行者の利用が見込め鉄道院の収入増加となり、丹那盆地のトンネルも技術の進展と共に可能であると結論付けた。この復命書に基づき山口準之助が工事費見積書を作成、尾崎錦太郎による実地調査が行われた。1911年（明治44年）、佐藤古三郎技師を隊長とする測量隊を派遣、1913年（大正2年）に熱海を経由する熱海線の建設予定地が決定された。同年6月に小田原から熱海までの熱海線建設および丹那盆地のトンネル工事を指揮するため熱海線建設事務所（後に熱海建設事務所と改称）が新橋駅内に設置され、富田保一郎技師が署長に就任した。
しかし政府内部では多額の建設費に反対する意見も強く、また後藤総裁に対し熱海に別荘を所有しているために工事推進しているという誹謗中傷が行われ、床次竹二郎が鉄道院総裁に就任すると工事中止となったが、仙石貢が総裁に就任すると再び工事計画が推進されることとなった。
1918年（大正7年）、熱海線建設が総予算2,400万円で決定され、丹那山トンネル（当初は丹那山トンネルと称された）工事費には770万円が計上され7年後の1925年（大正14年）の完成予定で着工され、鉄道院は設計、監督にあたり、工事作業は民間企業に委託されることが決定し、鹿島組と鉄道工業会社がそれぞれ三島口、熱海口から掘削を開始した。
[編集] 難工事
丹那トンネルの工事は、1918年に予算770万円で着手され7年後の1925年に完成する予定だったが、約16年後の1934年に総工費2,600万円で完成した。この工事期間の長さと膨れ上がった工費、事故による犠牲者67名（うち熱海口31名、函南口36名）が難工事を象徴している。
[編集] 着工
1918年（大正7年）3月21日、熱海町の梅園付近の坑口予定地で起工式が行われた。丹那山トンネルは排煙効果の高い、また脱線事故等に際しての復旧作業を考慮し複線型をオーストリア式で掘削するという当時の日本鉄道技術では画期的な工事であったが、当初は国府津から熱海までの東海道本線支線の熱海線の起工式であるため小規模なものであった。
掘削では削岩機を利用し、また坑道照明用の電力が富士水電株式会社より供給される予定であったが、第一次世界大戦による好景気により電力価格が高騰し、価格面での合意がなされないためにカンテラ照明にツルハシを使用した原始的な手掘りにより開始された。その後蒸気機関を利用した空気圧搾機が採用され作業効率が飛躍的に向上した。
建設現場に電力供給が行われるようになったのは1921年の三島口への火力発電所建設による。照明が電灯に切り替えられたほか、牛馬に頼っていた余土輸送にも電気機関車が利用されることになった。また大戦景気の反動で大不況となり電力需要が減少した富士水電からの電力販売の申し出もあり、火力発電所は停電対策用とし通常の電力は価格面で有利な富士水電からの供給を受けるようになった。
[編集] 大量湧水
丹那盆地の地質構造から、トンネル掘削は大量の湧水との戦いであった。トンネルの先端が断層や荒砂層に達した際には、トンネル全体が水であふれるような大量の湧水事故も発生した。湧水対策としては、多数の水抜き坑を掘って地下水を抜いてしまう方法がとられた。水抜き坑の全長は本トンネルの2倍の15kmに達し、排水量は6億立方mに達した。
トンネルの真上に当たる丹那盆地は、工事の進捗につれて地下水が抜け水不足となり、灌漑用水が確保できず深刻な飢饉になった。住民の抗議運動も過激化したため鉄道省は丹那盆地の渇水対策（貯水池や水道等の新設、金銭や代替農地による補償等）にも追われることとなった。現在でも、完成した丹那トンネルからは大量の地下水が抜け続けており、かつて存在した豊富な湧水は丹那盆地から失われてしまった。
[編集] トンネル崩壊事故
1920年（大正9年）4月1日4時20分、270メートルの熱海口工事現場で崩落事故が発生し、42名が崩落に巻き込まれた。4月8日に坑道奥で作業していた17名が救出されている。 また1923年（大正12年）2月10日には三島口で崩落事故が発生し16名が巻き込まれ全員が死亡している。
この他1930年（昭和5年）2月26日に発生した北伊豆地震でも崩壊事故があり5名が遭難、3名が犠牲になった。尚、1923年には関東大震災が発生して、熱海線や東海道本線（現御殿場線）に甚大な被害を与えているが、工事中の丹那トンネルそのものにはほとんど被害がなかった。
[編集] 北伊豆地震
1930年に、西から掘り進んでいたトンネルが、明瞭な断層に到達した。断層を突破するため、数本の水抜き坑が掘削されていたまさにその時、その断層を震源とする地震（北伊豆地震）が発生した。ある水抜き坑では、切羽全体が横にずれて、坑道一杯にきれいな断層鏡面が現れた。地震で断層が動いた影響で、熱海側（東側）の地面が函南側（西側）に対して北へ2mほど移動した。このずれのため、本来直線で設置する予定だったルートが、S字型にわずかに修正されている。
[編集] 温泉余土
工事関係者が「温泉余土」と名付けた、安山岩質溶岩と集塊岩が熱水で変成し粘土化した緑色の地層にも悩まされた。この地質はトンネルを掘っていく時には堅く何の問題もないのだが、掘った後で空気中の水分を吸うと軟らかくなり、きわめて激しく膨張する。膨張力はいろいろと工夫した鉄製の支保工でさえ曲がるほどであった。また、温泉余土はもともと水を通さないのだが湧水と出会うと溶けてしまう。トンネルが崩壊する危険があるのはもちろん、溶けた粘土で排水ポンプが詰まるのにも困らされた。
[編集] 新工法の検討
難工事の対策として様々な工法が検討された。「水抜き坑」は多用されたうえ湧水対策として有効であったので、以後「丹那方式」と呼ばれて各地のトンネル工事で採用された。軟弱地盤や湧水帯を掘削する際に使用される「セメント注入法」と、高圧空気で湧水を押さえる「圧搾空気掘削工法」が、日本では丹那トンネルの工事で初めて実用化された。圧搾空気掘削工法は、水頭の低い湧水箇所、つまり河底トンネルなどに利用されるべきであるが、トンネルに用いられた。まず坑内に空気閘を作り、0.35―2.5kg/cm²の圧力の空気を坑奥の掘削面に送り、湧水を抑圧して掘進させた。地質不良で土圧の大きいときは支保工代用としてシールドを使用し、これが掘進にしたがって鉄製セグメントで畳築しながら進行した。この圧搾空気掘削工法に従事する者はすべて厳しい身体検査ののち入坑させ、彼らの空気病の治療のため坑門付近に治療用空気閘を用意し、医員が配置された。「シールド工法」も試みられたが地盤がこの工法に適しておらず成功しなかった（シールド工法は羽越本線折渡トンネル（現在の下り線トンネル）に続き日本で2例目）。地質を調べたり湧水を抜くためにトンネル先端で行う「水平ボーリング」もおそらく日本で初めてであった。
[編集] 開通
1933年（昭和8年）6月17日午前7時、三島口より探り鑿が入れられ水抜坑の両坑口切端間が5.2mと確認されると、6月19日午前11時半に貫通式が開催されることとなった。三土忠造鉄道大臣が大臣室で最後の発破合図のボタンを押すと、坑道内にその信号が伝えられ発破が実行され丹那トンネルが貫通した。その後本線導坑工事を推進、8月25日午前11時32分に貫通、内装工事を完成させ1934年（昭和9年）3月10日に鉄道省は工事完成を発表した。その後レール敷設工事及び電化工事が行われ、12月1日に開業することが決定された。
丹那トンネルを最初に通過する列車には11月30日午後10時東京発神戸行き二・三等急行、第19列車と決定した。乗車希望者が多いために臨時に車両を増結し当時としては異例の15両編成での運行が決定され、また機関主には東京機関庫運転手指導員の殿岡豊寿、助手に中山貞雄が指名された。また日本放送協会では、通過第1号列車の丹那トンネル通過を中継放送すべく熱海口、三島口出口付近に受信所を設置し、放送自動車を貨物車に積載してすることも決定した。
急行、第19列車は提灯で開通を祝う沿線駅を通過し、12月1日午前0時3分30秒に来宮信号所を通過、午前0時40分に熱海口に入り、9分2秒で丹那トンネルを通過し沼津駅に到着した。
[編集] 教訓
丹那トンネルの難工事は、地質が分かっていない所へ遮二無二トンネルを掘ろうとした結果であった。その後のトンネル工事は事前にできるだけの調査を実施し、難工事が予想される箇所を避け、地質に合った掘削方法を準備するようになった。次の長大トンネル関門トンネルは事前調査の結果、地盤の軟弱な九州側の主要工法としてシールド工法が採用され、工事推進の原動力となった。
北伊豆地震の震源となった丹那断層は、その後の調査で活動周期が約700年と判明し、当分の間地震は無いと判定され、東海道新幹線の新丹那トンネルも丹那断層を横切って建設された。
[編集] 慰霊碑
丹那トンネル工事の犠牲者全67名の殉職碑が、鉄道省によって熱海側の坑門の真上に建立されている。付近にある、工事の際に労務者の信仰の篤かった山神社なども含めて、地元有志の手で「丹那神社」として整備されている。
工事は熱海口を鉄道工業、函南口を鹿島組が請負った。函南口の犠牲者36名に関してはもう1つの慰霊碑が鹿島組によって函南側の坑口近くに建立されている。この碑は当初は東海道本線の線路の北側にあったが、現在は南側に移転している。現在は鹿島建設によって整備されている。
[編集] 扁額
熱海側の坑門上部には、開通時の鉄道大臣内田信也揮毫の銅製「丹那隧道」扁額が中央にあり、左に2578、右に2594という数字も掲げられている（2つの数字は着工と開通の年の皇紀を表す）。
[編集] 新丹那トンネル
新丹那トンネルは長さが7959mで、東海道新幹線用のトンネルとして丹那トンネルのすぐ北側に設置された。トンネル工事は戦前の高速鉄道計画である弾丸列車計画の一環として1941年に開始され、1943年に第二次大戦の戦況悪化のため中止になるまでの間に先進導坑は熱海口647m、函南口1433mに達していた。1959年に今度は新幹線のために工事を再開し、1964年に完成した。地質構造がよく分かっていたことと、既設の丹那トンネルを水抜き坑代わりに利用できたこともあり工事は順調に進んだが、工事再開から4年4ヶ月という工期の短さはトンネル掘削技術の進歩をも示している。戦前戦後の工事とも、熱海口は間組、函南口は鹿島建設（鹿島組）が請負った。工事での犠牲者は熱海口10名、函南口11名であったが、丹那トンネルの工事とは異なり大きな崩壊事故は1件も発生しなかった。
東海道新幹線の全体の起工式は新丹那トンネルの熱海側坑口前で行われた。新丹那トンネルが全体の工期を律する最重要工区とみなされていたからである。
静岡県田方郡函南町には「新幹線」という地名が存在する。これは戦後の新幹線計画からの地名でなく、戦前の弾丸列車計画時代に新丹那トンネルの工事を行うための従業員宿舎が置かれた場所である。工事終了後、従業員宿舎は撤去されたが、その後同地に住宅団地が作られ「新幹線」という地区が生まれることとなった。同地区には新幹線公民館や「幹線下」という名のバス停も存在する。
[編集] 関連項目
[編集] 参考文献
- 『丹那トンネルの話』鉄道省熱海建設事務所 鉄道省熱海建設事務所（編）(1933/12)
- 『丹那隧道工事誌』 鉄道省熱海建設事務所 鉄道省熱海建設事務所（編）(1936/03)
- 『丹那隧道工事誌渇水編』 鉄道省熱海建設事務所 鉄道省熱海建設事務所（編）(1936/03)
- 『闇を裂く道（上・下）』とは別に「文庫版」が1990年7月に共に文藝春秋からでている。 吉村昭（著）(1987/06) ISBN 4163097201（上）ISBN 4163097309（下）
- 『トンネルものがたり』山海堂 吉村恒（監修）(2001/12) ISBN 4381014375
[編集] 外部リンク
- 土木学会図書館 戦前土木名著100書 日本土木文化遺産調査会選定の土木名著百書に『丹那トンネルの話』(No. 91)と『丹那隧道工事誌』(No.93)が選ばれており、この2つの書籍の全てのページをオンラインで閲覧することができるようになっている。
- 丹那神社
