頸城トンネル

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頸城トンネル
Kubikitunnnel.jpg
頸城トンネル 名立・直江津方坑口(終点)
赤線.頸城トンネル、1.能生市振米原)方坑口(起点)、2.筒石駅3.名立直江津)方坑口(終点)
並行する橙破線は北陸自動車道
概要
路線 えちごトキめき鉄道日本海ひすいライン
位置 新潟県
座標 北緯37度8分26秒 東経138度4分27秒 / 北緯37.14056度 東経138.07417度 / 37.14056; 138.07417座標: 北緯37度8分26秒 東経138度4分27秒 / 北緯37.14056度 東経138.07417度 / 37.14056; 138.07417
現況 供用中
起点 新潟県糸魚川市
終点 新潟県上越市名立区
駅数 1
運用
建設開始 1966年(昭和41年)
開通 1969年(昭和44年)9月29日
管理 えちごトキめき鉄道
技術情報
全長 11,353 m
軌道数 2(複線、一部3線)
軌間 1,067 mm
電化の有無 有(直流1500 V
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頸城トンネル(くびきトンネル)は新潟県糸魚川市大字能生字白拍子のえちごトキめき鉄道日本海ひすいライン能生駅と同県上越市名立区名立大町字町田道下の同線名立駅の間にある鉄道トンネルである。本項では、本トンネルを含む北陸本線(→日本海ひすいライン)糸魚川駅 - 直江津駅間の複線化工事に伴う改良についても述べる。

概要[編集]

1969年(昭和44年)に完成した日本国有鉄道北陸本線糸魚川駅 - 直江津駅間の複線電化に伴い、浦本駅 - 有間川駅に建設された新線の一部を構成し、1987年(昭和62年)の国鉄分割民営化による西日本旅客鉄道への移管を経て、2015年(平成27年)3月14日に本区間に並行する北陸新幹線長野駅 - 金沢駅間の開業に伴う、新潟県内区間(市振駅 - 直江津駅間)のえちごトキめき鉄道移管により、現在の所属となった。

延長は11,353 m であり、能生駅 - 名立駅間(11.7 km)の大半を占め、完成当時国内第3位であった[1][注釈 1]。また、えちごトキめき鉄道移管後はJR線以外(いわゆる民鉄)の鉄道トンネルとして日本最長となった[注釈 2]

本区間は新線化に際し複線となっており、トンネルも基本的に複線断面となっているが、名立駅の待避側線設置の関係上、名立方 280 mは3線となっている[注釈 3]。また、トンネル中間には日本で3例目の山岳トンネル内の駅となった筒石駅が設置されている。このため筒石駅部は幅2 mの片面ホームを上下線でずらして配置している[1]

建設の背景[編集]

旧線区間の概要・問題[編集]

糸魚川市徳合の旧線跡地(新潟県道542号上越糸魚川自転車道線、2012年)

糸魚川駅 - 直江津駅間は1911年(明治44年)に直江津駅 - 名立駅間が信越本線支線として開通したのを皮切りに、翌1912年(大正元年)には糸魚川まで延伸され[3]1913年(大正2年)には富山駅から延伸を重ねた北陸本線と接続し、北陸本線に編入された。当初この区間は、大部分が現在の国道8号に並行し、日本海の海食崖・山裾を縫うように敷設された[3]。しかし、以下の問題があった。

地すべり[編集]

1916年(大正5年)9月26日の地すべりにより破壊された筒石駅
1934年(昭和9年)2月16日に能生駅 - 筒石駅間で発生した地すべりを伝える東京朝日新聞の記事

新潟県は日本有数の地すべり地帯であるが、糸魚川駅 - 直江津駅間が通過する旧西頸城郡はいわゆる糸魚川静岡構造線地帯であり、新第三紀層と不整合に被覆する第四紀層からなる地質条件を持つ。このため旧西頸城郡だけでも、主要な地すべり地総面積は 3,000 ha におよぶ[4]。また、旧西頸城郡の地すべりは新潟県で一般的な継続的な地すべり(1.0 - 1.5 m / 年程度で絶えず滑動)ではなく、周期的な滑動が始まると急激な崩壊を生じる、間けつ的崩壊型と呼ばれるものであり、崩壊末期の速度は 10 m / sec に達することから予知・対策が難しいとされる[4]

同区間は建設時から筒石川河口付近で線路の隆起・移動、複数回の地すべりが発生し[5]、糸魚川駅 - 直江津駅間では開通から1965年(昭和30年)にかけて、主要なもの[注釈 4]だけでも36回もの運行停止を招く水害・土砂崩壊・地すべり等が発生し、うち脱線あるいは転覆事故は15回を数え[4]、その後も新線切替まで災害に苦しめられた。

特に地すべり災害については開通から新線に切り替わる1969年(昭和44年)までに21件発生し、運休日数は延べ165日におよぶ、全国でもまれに見る地すべり多発線区であった[5]。特に全体が凝灰質の地層条件である能生駅 - 筒石駅間は特に地すべりが多く、地すべり土塊の中に設置された旧筒石駅は1916年(大正5年)には地すべりで駅舎が破壊され[6]、その後1946年(昭和21年)12月にも地すべりが発生している[7]

沿線で特に甚大であった被害としては1963年(昭和38年)3月16日16時20分頃、能生町(当時)小泊(能生駅 - 筒石駅間、白山トンネル北側坑口付近)において発生した、大規模な連続地すべり(小泊地すべり)があげられる[8]。この地すべりは延長 370 m 、幅100 - 170 m 、面積 45 ha におよび、北陸本線と国道8号沿いの民家を直撃・破壊し、集落では人家31戸と国道200 m が埋没して死傷者は25名に及んだ[8]

この際、北陸本線は現場を通りかかった敦賀発直江津行き普通225列車(機関車C57 90、客車7両編成)が地すべりに乗り上げた後、機関車と客車1両が泥流に乗って埋もれた集落の上を流され、沖合まで到達した[8]。この事故では、列車が最初の地すべりに乗り上げてから次の地滑りによって流されるまでに約20分ほど時間的猶予があったために迅速な避難が行えたこと、機関士がトンネル出口で地すべりを発見して非常停止措置を取ったため列車の速度が35 km/h程度と遅かったこと、乗客が100 - 150名程度と比較的少なかったことなどから、列車乗客・乗務員の死者はなかったが、北陸本線は復旧・開通に20日間を要した[3]

速度向上の難しさ・逼迫する輸送量[編集]

この区間は半径300 m の急曲線が29か所存在するなど、曲線が連続するため、速度向上が困難であり、当時運行されていたキハ80系気動車(最高速度100 km/h)による特急列車「白鳥」もこの区間の表定速度は約60 km/h に過ぎなかった[3][注釈 5]

また、単線区間であることによりこの区間は線路容量が小さく、最も低い筒石駅 - 名立駅間では列車運行回数は83回が限界となっていた[3]。しかし第二次大戦後の重工業開発による輸送量の増大により1963年(昭和37年)の時点で同区間を含む糸魚川駅 - 直江津駅間は限界一杯の84回列車を運行するに至っていた[3]。このため、応急的に3か所の信号場(木浦・百川・西名立)が設置され、線路容量が引き上げられることとなったが、それでも1965年(昭和40年)ごろには列車運行回数が104回に達する見込みであり、輸送力の限界を迎えると考えられていた[3]

糸魚川駅 - 直江津駅間の複線化計画[編集]

急増する輸送需要に応えるため、国鉄の「第1次5か年計画」初年度となる1957年(昭和32年)以来、北陸本線は輸送改善の一環として、北陸トンネル建設(1962年完成)などの大幅な改良を伴いながら順次複線化・電化が進められていた。

「第2次5か年計画」を打ち切って開始された「第3次長期計画」初年度となる1965年(昭和40年)の時点で米原駅 - 直江津駅間357 kmのうち米原駅 - 富山操車場(現:富山貨物駅)間、175 km は複線化・電化を完了し、富山操車場 - 糸魚川駅間についても順次工事中という状況であった[4]。「第3次長期計画」では幹線輸送力増強の一環として「第2次5か年計画」に引き続き、東北・北陸・上信越・中央の各幹線を1968年(昭和43年)度までに全線・もしくは一部複線化させる予定となっており[9]、同年度の全線複線化を目指す北陸本線においては、最後に残る糸魚川駅 - 直江津駅間の早急な着工が迫られた。

複線化にあたっての問題点[編集]

糸魚川駅 - 直江津駅間のうち、糸魚川駅 - 能生駅間、有間川駅 - 直江津駅間は、地すべりの影響は小さく腹付線増・曲線改良が比較的容易と考えられた[3]。同区間には有間川駅 - 谷浜駅間および郷津駅 - 直江津駅間にトンネルが存在するものの、これについても前者が複線新トンネル建設、後者が単線トンネル建設・旧トンネル改修による線増(もしくは郷津駅を放棄し谷浜駅 - 直江津駅間を短絡する複線の新線を建設)とすることで対応可能と考えられた[3]。しかし、能生駅 - 有間川駅間については鉄道沿線・内陸部共に地すべり地帯にあり、わずかな切取りによって地すべり・土砂崩壊が発生する恐れから、現在線への腹付による線増や曲線改良は不可能であった[3]。加えて、仮に新線を敷設するとしても、災害多発地帯を通過することから、防災的な見地からルート選定を行う必要があった。

このため改良に当たっては、

  1. 現在線を下り線とし、単線の新線を上り線として建設する案
  2. 現在駅をすべて利用するが、浦本駅 - 谷浜間の地すべり地帯は駅間を複線トンネルによる新線で結ぶ案
  3. 現在駅を一部通過しない複線の新線を建設し、一部駅を移転・廃止する案

などが地質構造・営業面から想定されたが[3]、これらの案は、それぞれ以下の欠点があった[3]

  • 1. は下り線が今後も災害を伴い、曲線改良ができない。
  • 2. は地すべり地帯に多くのトンネル坑口ができる。
  • 3. は廃止・移転される駅が生じ、その処置が問題となる。

複線化の検討[編集]

複線化に先立つ1963年(昭和38年)7月には、「北陸本線糸魚川 - 直江津間地質調査委員会」が設けられ、約1年間にわたる本格的な調査・検討が行われた[4][10]。その結論としては、急速崩壊型地すべりの予知・防止が極めて困難であることを踏まえ「地すべりの発生時期と規模を的確に予知することはできず抜本的な予防対策はたてがたい[4]」として、「根本的には、複線化の際に地すべり地帯を極力避けた別線の複線ルートを選ぶべき[4]」とした。特に以下の地点は建設・保守上の困難が予想されるため、鉄道経過地として避けるべきとした[10]

  • 浜木浦(浦本駅 - 能生駅)
  • 白山神社出口(能生駅 - 筒石駅)
  • 筒石駅付近
  • 藤崎付近(筒石駅 - 名立駅)
  • 名立駅付近
  • 郷津駅付近

このため、これら地点は最大数百メートル以上山側へ迂回し、なお地すべり地帯を通過する場合は「…想定される最深の地すべり面(地表から30~40 m の深さ)より深くトンネルでもぐるべきである[4]」とした。

以上の勧告を踏まえ糸魚川駅 - 直江津駅間の線増案は、いずれも地すべり危険地域を避ける新線を建設し、駅移設・廃止を伴う3案が選定され、さらに1年間にわたる検討が行われた[10]。なお、新線建設に当たっては、単線で新線を建設し、当面は現在線と併用して輸送量を確保し、のちに新線を複線化することで、投資を繰り延べるという手法もあったが、当初から複線で建設することが前提とされた。これは新線を単線で建設した場合、信号場の設置が必要である上輸送能力が劣り、数年後の線増を踏まえると投資繰り延べが有利とならないと判断されたためである[4]

北陸本線糸魚川駅 - 直江津駅間線増にあたり検討された路線案の比較[4]
糸魚川駅
- 浦本駅
浦本駅 - 直江津駅 線路
延長
(km)
最急
勾配
(‰)
トンネル 曲線半径 工事費
(億円)
年間
経費
(百万円)
備考
浦本駅 -
新能生駅
予定地[注釈 6]
新能生駅予定地 - 直江津駅 総延長
(km)
最長
(km)
新能生駅予定地 - 有間川駅 有間川駅
- 谷浜駅
谷浜駅 -
直江津駅
A 現在線を線増 新線建設。木浦川を境に2.570 km、1.550 kmのトンネルで結ぶ。能生駅は新線上に移設。 新線建設。21.300 kmのトンネルで結ぶ。 37.1 10 25.52 21.30 R=600以上×10 205 2,578 トンネル内に信号場設置が必要
B 新線建設。14.750 kmのトンネルで同区間を直線的に結ぶ。 現在線を線増。長浜トンネルは1.140 kmの複線トンネルを新設。 新線建設。郷津駅を放棄し3.550 kmのトンネルで結ぶ。 38.4 10 23.36 14.75 R=600以上×19 182 2,529
C 新線建設。名立川を境に11.250 km、3.590 kmの2本のトンネルで結ぶ。 38.9 10 23.45 11.25 R=600以上×21 186 2,568 採用案
(参考)旧線 41.3 10 3.09 0.65 R=400未満×30
R=500未満×17
R=600未満×6
R=600以上×34
(各案備考) 浦本 - 直江津間 車両電化除く 1975年度を想定

比較の結果、投資額・年間経費の面で最も有利であったのはB案であったが、この案では待避を行うための信号場をトンネル内に設置する必要があった[4][注釈 7]。しかし、地質上の問題から4線断面のトンネルの掘削は技術的に困難と判断された[4]。加えて駅廃止数を抑制するという、営業面の問題から、ルートはC案が選択され[4]、これを基にさらに1年間調査・検討し、地元と協議の上現在のルートに決定した[10]

糸魚川駅 - 直江津駅間線増工事[編集]

北陸本線糸魚川 - 直江津間線増工事は最終的に完成目標を1969年(昭和44年)秋とし[1]1966年(昭和41年)3月に着工し、施工は日本国有鉄道岐阜工事局が担当した[11]

建設に当たっては、6本(糸魚川方から浦本、木浦(このうら)、頸城、名立、長浜、湯殿)の複線(一部3線)、計約23.5 kmのトンネルが掘削された。

新線では、湯殿トンネルによって迂回される郷津駅(谷浜駅 - 直江津駅間)が代替駅を設けず廃止となり、能生駅は旧駅(現:糸魚川市能生事務所付近)から約700 m山側の木浦・頸城トンネル間の明かり区間、名立駅が旧駅から約1.6 km山側に離れた頸城・名立トンネル間の明かり区間に新駅を設け移転した。筒石駅については廃止計画があったとされるが[12][注釈 8]、地元の強い要望があったため[13]、最終的には頸城トンネル内にホームを設けることとなった。

キロ程について[編集]

北陸本線では本工事により全線複線化を達成した1964年(昭和49年)10月1日に全線にわたるキロ程修正を行っており、延長が営業キロベースで全線で11.7 km、うち糸魚川駅 - 直江津駅間で1.8 km 短縮されている。新線についても、建設時は旧線に基づくキロ程が用いられ、有間川駅米原方(名立トンネル内)と直江津駅米原方の新旧合流点付近でキロ程を修正していた[1]。また、新線上では駅が移設されているため、大幅に駅間キロ程が異なる[1]

以下文中ではキロ程を表示する箇所があるが、基本的に新線上における旧線を基としたキロ程で表記する。なお新線と旧線のキロ程対照は以下の通り[1][4]

糸魚川駅 - 直江津駅間新旧キロ程対照表(km)[1][4]
米原起点
端数切捨
糸魚川駅 梶屋敷駅 浦本駅 能生駅 筒石駅 名立駅 (修正点) 有間川駅 谷浜駅 郷津駅 (修正点) 直江津駅
旧線 324.2 328.6 332.1 337.6 344.0 350.6 352.7 355.2 358.5 360.9 363.5 365.5
新線 旧キロ程 337.2 344.7 348.9 350.5 355.1 358.5 - 363.9
352.7 363.5
新キロ程 315.0 319.3 322.8 327.9 335.4 339.6 - 343.8 347.2 - - 353.8

施工法[編集]

各トンネルともおおむね軟弱地質帯を貫くことから、中央底設導坑先進上部半断面掘削逆巻工法[注釈 9]を主に採用し、地質が悪い箇所は側壁導坑先進順巻工法(サイロット工法)[16]や底導先進上半工法、特殊サイロット工法[注釈 10]を用いた[10]。その他、特殊な施工については各トンネルの項で述べる。

頸城トンネル[編集]

建設担当と工区割[編集]

筒石斜坑(現筒石駅旅客通路)入口(2010年)
筒石斜坑(現:筒石駅旅客通路)内部(2011年)
筒石斜坑(直進)と筒石駅旅客通路(左方)の分岐部。(2010年)

当初より最長トンネル、すなわち頸城トンネルの工事が線増工事の完成時期を支配すると考えられており[4]、前述の完成目標達成のため、両坑口のほか、山王、筒石、徳合の3か所に斜坑を設け、5工区に分けての施工を実施した[1][注釈 11]。しかし、後述する進捗状況への不安から追加の斜坑(大藤崎斜坑)を濁澄川の谷に設置している[17]。第1工区と第2工区の間、第2工区と第3工区の間、第4工区と第5工区の間には、それぞれ600 mの未契約区間が当初残されており[1]、その後の進捗に応じて契約して工程の調整を行った[18]

頸城トンネル工区割(最終)
工区名 第1 第2 第3 第4 第5
着工 1966年4月23日 1966年3月14日 1966年2月21日 1966年3月5日 1966年2月26日
竣工 1969年3月31日 1969年4月10日 1969年4月5日 1969年4月5日 1969年1月15日
キロ程 起点 337 km 418 m 66 339 km 550 m[注釈 12] 342 km 300 m[注釈 13] 344 km 840 m 346 km 900 m[注釈 14]
終点 339 km 550 m 342 km 300 m 344 km 840 m 346 km 900 m[注釈 15] 348 km 771 m 66[注釈 16]
延長 2,131 m 34 2,750 m 2,540 m 2,060 m 1,871 m 66
作業坑 名称 なし 山王斜坑 大藤崎斜坑 筒石斜坑 (筒石駅) 徳合斜坑 なし
延長 174.3 m 171 m 232.1 m - 174.4 m
地点 340 km 170 m 342 km 950 m 344 km 545 m 344 km 700 m 346 km 057 m 30
施工業者 大成建設 間組 熊谷組 鹿島建設 鉄建建設
請負金額 15億7500万円 16億3900万円 17億5400万円 10億2700万円 9億8300万円

線形と規格[編集]

坑口付近に能生川と名立川があり、またこれらに沿う県道との立体交差の都合上、両側坑口の高さは決定され、また山王、相場、濁澄、筒石、徳合の各河川の下を横切るときにできるだけ大きな土被りを確保したいということや、地すべり土塊下の良質地層下にトンネルがあるようルートを定めたため、数か所に半径800 - 1000 m の曲線を介在させている[1][19][17]。また、上述の制約を受け、線路規格上の上限勾配は10 ‰ であるものの、縦断線形は途中濁澄川付近まで2.5 ‰ の上り勾配、そこから出口まで2.0 ‰ の下り勾配と設定された[19][17]。これは泥岩におけるトンネルとしては排水上最小限とされる値である[注釈 17]。この縦断線形により土被りの厚さは、山王川で18.4 m 、濁澄川で13.5 m 、筒石川で15.2 m 、徳合川で9.0 m となり、これらの地区では慎重な施工が必要となった[17]

断面は複線区間は直流電化複線形(内空断面積51m2)を基本に、名立方は3線断面区間(内宮断面積91m2)とした[17]

地質[編集]

地質は、能生谷層と呼ばれる泥岩主体の層が入口側から濁澄川付近まで続き、その上にさらに砂岩と泥岩が互層となって重なっている。また、坑口から350 - 500 m 間にかけては水溶膨張度が高いベントナイト凝灰岩が介在する[10]。徳合川の谷を境に名立川層と称する泥岩が主体となる。いずれも第三紀層に属する比較的新しい地層で、固結度が低いものであった。特に第1工区から第3工区にかけては、地殻変動の甚だしい地帯で地すべり崩土層が広く分布するとともに、メタンガスの検知、石油の湧出、異常膨張性泥岩の存在、摂氏30度に達する高温など、数々の困難に見舞われることになった[13]

第1工区[編集]

第1工区は大成建設により、米原方坑口から着手した。掘削方式は底設導坑先進上部半断面掘削逆巻工法で進められ、坑口より350 - 500 m 地点間ではベントナイト質凝灰岩地帯を突破し[10]、石油の浸出や断層の出現などにも対応して掘削を進め、当初の1,000 m ほどの区間は順調なペースで掘削が進んだ[18]

しかし、985 - 1,135 m 地点間では導坑に盤ぶくれ現象が生じ、その区間の盤下げ縫い返し[注釈 18]が行われた[10]。さらに、導坑が坑口より1,465 m 地点、上半掘削が1,350 m 地点に達したころから、矢板折損、支保工変形が激しくなり、各種対策を実施しながら掘進を進めたが、導坑は盤ぶくれにより最大80 cm 扛上し、支保工やコンクリートの座屈変状も止まることはなかった[10][22]

1967年(昭和42年)10月19日、坑口1,670 m 地点で導坑掘進は不可能となった。その後、上部半断面掘削についても1,450 m 地点以降は最大200 cm の盤ぶくれや支保工の著しい変状が発生するなど経日とともに変状が目立ち始め、同年11月30日、1,543 m 地点で上部の掘進が中止された[10][22]。加えて同時期に導坑は1,436 - 1,673 m 地点にかけ、全面的に圧壊した[10][22]。その後、1,450 - 1,543 m 地点間については、アーチコンクリートを打設し、すぐに側壁・インバートを打設し、早急に完成形状に仕上げることとし、同時に断面を円形に近づけ、1,543 m 地点まで完成形での施工を終了させた[10]

1,543 m 地点以降の約600 m は断面を円形に変更の上、地山を掘削したまま放置する区間・期間が短く、支保工の変状が発生する前にコンクリートで補強ができ、早期に円形閉合が可能となることから大きな地圧抵抗力が期待できる上部半断面先進ベンチカット併進逆巻工法[注釈 19]を採用した。これにより1968年(昭和43年)4月3日から掘削は再開され、以降は順調に工事を進められた。途中膨張はなくなり、もとの工法への復帰も検討されたが、既に残り工区長は150 m ほどであり、工法の切替は工期・工費的に得策ではないとされ、トンネル断面のみ標準に戻して工区境まで工事を継続し[23]、1969年(昭和44年)1月7日に第2工区と貫通し、これによりトンネル全区間が貫通した[23]

第2工区[編集]

第2工区は間組により、山王斜坑によって本坑へ取り付いて着手した[19]。順調に工事を進めてきたものの、途中でやはり上半断面の工事により導坑断面が縮小する現象が見られるようになり、サイロット工法や特殊サイロット工法に切り替えて工事が行われた[23]。前述の第1工区の苦闘による工程遅れに伴い、第1工区と第2工区の間に600 m 残されていた未契約区間は、すべて第2工区の受け持ちとされた。一方、第2工区と第3工区間の未契約区間については後述の理由から第3工区側がすべて受け持った[13]

第3工区[編集]

1967年(昭和42年)4月7日、第3工区と第4工区の貫通点にて握手する高橋岐阜工事局長(右)と朝倉糸魚川出張所長(左)

第3工区は熊谷組により、筒石斜坑によって本坑に取り付き着手し[19][24]、直江津方と米原方の2方向へ掘削を開始した。直江津方は底設導坑先進上部半断面掘削逆巻工法で掘削し、米原起点344.700 m 前後の280 m では筒石駅を設置するため、通常断面より側幅が1.3 m 広い特殊断面を掘削した。この区間は順調に進行し、1967年(昭和42年)4月7日[注釈 20]に第4工区と貫通し、頸城トンネル各工区間で最初の貫通となった[24]

一方米原方は、請負者の希望により当初からサイロット工法を採用して掘削した。しかし強大な地圧により導坑の支保工が変形し崩壊の恐れがあるなど苦心し、導坑の縫い返し、仮巻コンクリートなど様々な対策で突破した[24]。着工から約18か月を経過した段階で、第1工区から第3工区(およびその未契約区間)の工程に不安を持たれたことから、濁澄川の谷に大藤崎斜坑を新設し、米原方の590 m (米原起点342 km 310 mから342 km 900 m)については、大藤崎斜坑からの施工を行った[17][24]。このことや、第2工区側の掘削停止期間の関係もあり第2工区との境界における600 m の未契約区間は、すべて第3工区の担当となった[13]

第4工区[編集]

第4工区は鹿島建設により、徳合斜坑によって本坑に取り付いて着手した[19][24]。底設導坑先進上部半断面掘削逆巻工法を用い、湧水も少なく順調に施工した[17][24]。第4工区と第5工区については順調に掘削が進んだことから、工区境にある600 m の未契約区間は、300 m ずつ分割してそれぞれ施工した[13]

第5工区[編集]

第5工区は鉄建建設により、直江津方の坑口から着手した[19][24]。坑口付近280 m が3線断面[1]になっていたことから、この付近についてはサイロット工法で掘削を行った。第5工区については比較的順調に掘削が行われた[24]

完成[編集]

第1 - 第3工区の難航により当初の工期が危ぶまれたものの、トンネル自体の工事は1969年(昭和44年)5月に全面完成し[25]、予定通りの完成となった[26]。軌道工事については、電蝕防止のため木製の枕木を採用し、また将来的な保守の都合から第1 - 第3工区についてはバラスト軌道、第4工区と第5工区についてはコンクリート道床を採用した[27]

同年6月10日に頸城隧道銘標除幕式およびレール締結式が実施された。銘標は米原方が石田礼助日本国有鉄道総裁、直江津方が藤井松太郎技師長(いずれも当時)の筆によるものである。レール締結式は米原方坑口から約25メートル入った場所、下り337 km 439 m 30地点、上り337 km 433 m 50地点で実施された[27]

その他線増工事における特筆すべき工事[編集]

浦本トンネル(浦本駅 - 能生駅)[編集]

浦本トンネル第1工区(米原起点332km 215m - 333km 700m)では、ルート選定時のボーリング調査で地表に圧力水が自噴する箇所があり、鬼伏調査工(延長221m)を掘削した。その結果、泥岩と砂れき層の境界に大量の地下水の存在が判明し、難航が予想された[10]。その後の掘削では坑口より420 m 掘進後、泥岩砂れき境界付近の切羽で地質調査用ボーリング3本を実施したところ、3気圧 1,700L/minの湧水に遭遇し、切羽掘削が中止された[10]

その後も減水の兆候は見られなかったため、長孔ボーリングによる水抜きを実施した[10]。1回目のボーリングでは湧水圧は0.5気圧に減少するなど成功をおさめ、以降調査ボーリングにより被圧水が確かめられる度に水抜き・排水が実施され、最終的に長孔ボーリングは孔数17、延長2,210 m に及んだ[10]

木浦トンネル(浦本駅 - 能生駅)[編集]

能生川橋梁(写真中央)の左奥が木浦トンネル(2010年)

木浦トンネルでは、国鉄におけるトンネルボーリングマシン(以下TBM)施工の可能性、使用時の問題点、経済性の検討を行うため、糸魚川駅 - 直江津駅間の工事区間で比較的地質が安定している[28]本トンネルの一部区間で、底設導坑をTBMによる導坑に置き換えて(TBM先進工法)施工した[20][21]

TBM(小松ロビンスT.M.230G型)は制作した小松製作所から有償で借上げ、施工業者の前田建設工業に貸与の上、用いた[20][21]。このTBMは国産第1号のものであり、もとは愛媛県新居浜市住友共同電力東平発電所の水路トンネル工事における硬岩掘削を目的として制作されたものであったが、掘削時に生じた問題から試用を中止されていたものであった。このため木浦トンネルにおける試用は、軟岩における性能を明らかにすることも目的のひとつであった[28]

使用されたのは延長1,570 m のうち887 m で、1967年(昭和42年)1月12日に直江津方坑口から125.3 m の地点から掘削を開始した[21]。木浦トンネルも能生谷層に属する泥岩主体の地質であり、試験掘削期間中には大量の湧水に遭遇したが、2月18日からの本工事では掘削はほぼ順調に進行し、3月には、月進(29日間)362 m、平均日進12.5 m を達成し、3月25日には日進246 m を達成した[21]。TBMによる掘削は5月5日、岩質が軟弱となりTBMによる掘削が困難となったことから終了し[20]5月16日に米原起点335.6518 km 地点にて、米原方から発破工法で掘削した底設導坑と貫通した[21]

日本の鉄道トンネルにおけるTBMは本トンネルのほか同年より青函トンネルの導坑掘削でも用いられたが、日本の複雑な地質への適応の問題から、その後の使用は数例にとどまり、後年の海外での実績の評価や、国内におけるシールド技術の蓄積による再評価が進むまで本格採用には至らなかった[15][注釈 21]

糸魚川駅 - 直江津駅間線増工事の完成[編集]

谷浜 - 有間川間 新線の長浜トンネルと旧線桑取川橋梁の橋台(2016年)

頸城トンネルをはじめとした糸魚川駅 - 直江津駅間の線増工事は、長浜トンネルを含む有間川駅 - 谷浜駅間が1968年(昭和43年)9月25日に複線化されたことを皮切りに、翌1969年(昭和44年)には、6月4日に糸魚川駅 - 梶屋敷駅間、6月19日に梶屋敷駅 - 浦本駅間が線増により複線化され、残る新線区間は、頸城トンネル等を含む浦本駅 - 有間川駅間が9月29日、湯殿トンネルを含む谷浜駅 - 直江津駅間が10月1日に供用を開始し、直流1500 Vでの電化[注釈 22]を行った。これにより当初第3次長期計画で示された1968年(昭和43年)度[9]にこそわずかに間に合わなかったものの、線増工事開始当初の計画(1969年秋[1])の通りに北陸本線は全線の複線電化を達成した。

本区間の線増工事には、工費200億円、延べ作業人員約250万人、セメント13万t 、鋼材2万t を費やし、コンクリート打設量は50万m3、掘削量150万m3に及んだ[10]

また、一連の工事では25名の犠牲者が発生し[10]、開業に先立つ1969年(昭和44年)同年9月10日に、能生駅構内において工事碑および慰霊碑の除幕式が行われた[29]

新線建設の効果と評価[編集]

この新線について、大島登志彦・中牧崇は地域公共交通の観点から、駅の移転などで地域における利便性が大幅に悪化したこと等を挙げた上で、「特急列車のスピードアップを前提としたもの[12]」「地域輸送を二の次にして幹線輸送に特化したもの[12]」と評価し、その後、地域輸送を主眼とした第3セクターであるえちごトキめき鉄道への転換に当たっては「直ちにその特性を発揮できない体制[12]」にあるとした。ただし、このルート選定は先述したように、現在線での線増工事が困難であったということも一因である。

一方で、大島洋志は地質技術者として頸城トンネルを含む新線を「究極の防災[30]」と評価している。また、その後同地は北陸自動車道北陸新幹線が建設され、いくつかのトンネルが掘削されているが、大島洋志はこれらの工事に対して貴重な情報を提供したことも指摘している[30]

旧線のその後[編集]

旧線については、浦本駅付近から谷浜駅付近までの大部分が新潟県道542号上越糸魚川自転車道線(久比岐自転車道)として転用され、徒歩もしくは自転車で通行可能である[12]。また、谷浜駅 - 直江津駅間については郷津トンネルを拡張の上、国道8号直江津バイパスへ転用された。

年表[編集]

  • 1964年(昭和39年)8月 - 地質調査委員会の調査を踏まえ、本区間の複線別線計画を決定する[31]
  • 1966年(昭和41年)2月 - 国鉄岐阜工事局が頸城トンネルの建設を発注する[32]
  • 1967年(昭和42年)
    • 4月7日 - 第3工区と第4工区が貫通する[32]
    • 8月10日 - 第4工区と第5工区が貫通する[19]
  • 1968年(昭和43年)8月28日 - 第2工区と第3工区が貫通する[19]
  • 1969年(昭和44年)
    • 1月7日 - 第1工区と第2工区が貫通し、全区間が貫通する[33]
    • 5月 - トンネル工事完成[25]
    • 6月10日 - 頸城トンネルの隧道銘標除幕式及びレール締結式を挙行する[34]
    • 9月10日 - 能生駅構内において工事碑および慰霊碑の除幕式が行われる[29]
    • 9月29日 - 浦本駅 - 有間川駅間において複線の供用を開始する[35]

脚注[編集]

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注釈[編集]

  1. ^ 当時の1位は北陸本線北陸トンネル(13,870 m)、2位が上越線新清水トンネル(13,490 m)。
  2. ^ それまでの民鉄最長の鉄道トンネルは1997年(平成9年)供用開始の北越急行ほくほく線赤倉トンネル(10,472 m)[2]
  3. ^ 同様の理由から名立駅を挟んで隣接する名立トンネルも、一部3線断面となっている。
  4. ^ 列車支障5時間以上、土砂崩壊500立方メートル以上、列車脱線または転覆のいずれかに該当するもの。
  5. ^ もっとも、1961年(昭和36年)運転開始時の「白鳥(いわゆる「青森白鳥」)」は大阪駅 - 青森駅間1052.9 km を15時間45分かけて走行しており、表定速度は66.85 km/h であった。
  6. ^ (現)能生駅の位置に相当
  7. ^ 採用案でも、地上に設置された能生駅、名立駅に退避設備を設置している。
  8. ^ ルートが決定した1965年(昭和40年)の時点では「新能生駅」「新名立駅」は記載が見られるが、筒石駅については新線上に記載がなく[4]、翌1966年(昭和41年)に出版された計画概要では「新筒石駅」が記載されている[1]
  9. ^ トンネル底部中央に設けた導坑をまず掘削し、その後上半断面を掘削してトンネル天井部の覆工を行い、下半断面を全体に切り広げて側壁コンクリートを打設し、最後に底部のインバートを打設する工法[14]。北陸トンネル工事で確立された工法であり、底設導坑地質の確認・地下水排除が可能であることから、底盤部が泥寧化しやすい地山のトンネルや、長大トンネルの施工に適する[15]
  10. ^ サイロット工法に中央底部の導坑を加えたもの[14][10]
  11. ^ 当初、筒石斜坑は、濁澄斜坑として濁澄川の川筋に設置の予定であった[4]が、先述の筒石駅設置の要望を受け、斜坑の旅客通路転用を考慮し変更した[13]
  12. ^ 工事開始時は340 km 150 m 地点まで
  13. ^ 工事開始時は342 km 900 m 地点まで
  14. ^ 工事開始時は347 km 200 m 地点まで
  15. ^ 工事開始時は346 km 600 m 地点まで
  16. ^ 工事開始時、終点は348 km 860 m 地点とされていた
  17. ^ 能生駅を挟んで隣接し、同じく泥岩層を通過する木浦トンネル(1,570 m)の場合、米原方330 m を9‰、残る直江津方を5‰で施工している[20][21]
  18. ^ 圧縮された断面を再掘削し、座屈変状した支保工を交換する作業[10]
  19. ^ トンネル上半部を先に4.5 - 6 m 掘削し、一旦掘進を中止して天井部の覆工を行い、可能な限り近い後方で下半部を1.5 - 2.0 m 掘進し、インバート側壁のコンクリートを施工する工法[10]
  20. ^ 『岐阜工事局五十年史』218ページ本文では7月7日貫通とされているが、214ページの表では4月7日となっており、6月に発行された『交通技術』誌で貫通年月日入りの貫通地点写真が掲載されていることから、4月7日を採用する。
  21. ^ 再評価後の使用例としては、国内初の全断面TBMによる鉄道トンネル(単線)である吾妻線八ッ場トンネルがある(2005年貫通、2014年供用開始)[15]
  22. ^ ただし、糸魚川駅以西は交流20 kV・60 Hzで電化されていたため、糸魚川駅 - 梶屋敷駅間に交直デッドセクションを設けた。このため、新線は開通以来交直両用車両、もしくは内燃動力車が定期運用に用いられている。

出典[編集]

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m 加茂金吾 (1966年9月). “頸城トンネル工事の計画概要” (PDF). 建設の機械化 (日本建設機械化協会) (199): pp.39-40. http://jcma.heteml.jp/bunken-search/wp-content/uploads/1966/jcma-1966_09.pdf. 
  2. ^ 伊藤博康「特集鉄道なんでも日本一2017 補遺」、『鉄道ファン』第678号、交友社、2017年10月、 139頁。
  3. ^ a b c d e f g h i j k l 松本有 (1963年8月). “北陸本線富山操車場~直江津間の線増計画” (PDF). JREA (日本鉄道技術協会) 6 (8): pp.35-39. http://jrea.or.jp/jrea/data/1963/JREA_1963-8.pdf. 
  4. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r 堀内義郎 (1965年6月). “北陸本線糸魚川~直江津間の線増工事” (PDF). 建設の機械化 (日本建設機械化協会) (184): pp.25-28. http://jcma.heteml.jp/bunken-search/wp-content/uploads/1965/jcma-1965_06.pdf. 
  5. ^ a b 福本安正 (1995年). “地すべり災害と対策技術発展の歴史―草創から終戦までの系譜 ―”. 日本地すべり学会誌 (日本地すべり学会) 31 (4): pp.30-37. doi:10.3313/jls1964.31.4_30. https://doi.org/10.3313/jls1964.31.4_30. 
  6. ^ 「北陸線筒石駅構内の地辷り大崩壊」、『大正五年十一月 立太子式奉祝号 歴史写真』、1916年(大正5年)11月、歴史写真会
  7. ^ 斉藤迪孝・室町忠彦・小橋澄治、「土質基礎の回顧と点描 3.鉄道関係(その2)」、『土と基礎』第22巻2号(73頁)、1974年(昭和49年)2月、土質工学会
  8. ^ a b c 西田彰一 (1982年3月). “小泊(特集「地すべり」 4. 開発と地すべり)” (PDF). アーバンクボタ (クボタ) 20: p.30. https://www.kubota.co.jp/siryou/pr/urban/pdf/20/pdf/20_4_3.pdf. 
  9. ^ a b 片瀬貴文 (1965年10月). “国鉄の第3次長期計画” (PDF). 建設の機械化 (日本建設機械化協会) (188): pp.3-6. http://jcma.heteml.jp/bunken-search/wp-content/uploads/1965/jcma-1965_10.pdf. 
  10. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u 朝倉隆 (1969年8月). “北陸本線糸魚川~直江津間におけるトンネルの施工方法” (PDF). 建設の機械化 (日本建設機械化協会) (234): pp.7-12. http://jcma.heteml.jp/bunken-search/wp-content/uploads/1969/jcma-1969_08.pdf. 
  11. ^ 『岐阜工事局五十年史』p.224
  12. ^ a b c d e 大島登志彦・中牧崇 (2016年). “新潟県上越地域における鉄道遺産の活性化のあり方と地域公共交通の課題”. 高崎経済大学論集 (高崎経済大学) 58 (4): pp.1-15. https://tcue.repo.nii.ac.jp/index.php?active_action=repository_view_main_item_detail&page_id=13&block_id=21&item_id=776&item_no=1. 
  13. ^ a b c d e f 『岐阜工事局五十年史』p.213
  14. ^ a b c 『岐阜工事局五十年史』p.216
  15. ^ a b c 小林義之 (2013年10月). “鉄道山岳トンネルの建設” (PDF). RRR (鉄道総合研究所) 70 (10): 31-29. https://bunken.rtri.or.jp/PDF/cdroms1/0004/2013/0004005927.pdf. 
  16. ^ サイロット工法は、最初にトンネル下部両側壁付近に導坑を掘ってまず側壁を覆工し、続いてそれを全断面に広げて天井部の覆工をするという手順の工法[14]
  17. ^ a b c d e f g 朝倉隆「膨張・盤ぶくれ地帯のトンネル施工例 - 頸城トンネル第一工区1500m付近の施工」、『土木施工』第9巻第9号、山海堂、1968年9月、 40 - 55頁。
  18. ^ a b 金原弘、美藤恭久、原恒雄「強大な膨張性土圧を受けた頚城トンネルの施工」、『土木学会誌』第54巻第5号、土木学会、1969年5月、 25 - 32頁。
  19. ^ a b c d e f g h 『岐阜工事局五十年史』p.214
  20. ^ a b c d 小林正一 (1967年10月). “木浦トンネル導坑におけるトンネル掘進機の実績” (PDF). 建設の機械化 (日本建設機械化協会) (212): pp.23-28. http://jcma.heteml.jp/bunken-search/wp-content/uploads/1967/jcma-1967_10.pdf. 
  21. ^ a b c d e f 三沢 清扶・高橋 昭教 (1967年). “小松ロビンスT. M. 230 G型使用実績:北陸本線・木の浦トンネルにおける” (PDF). 日本鑛業會誌 (資源・素材学会) 83 (955): 1343-1345. https://www.jstage.jst.go.jp/article/shigentosozai1953/83/955/83_955_1343/_pdf/-char/ja. 
  22. ^ a b c 『岐阜工事局五十年史』pp.215 - 217
  23. ^ a b c 『岐阜工事局五十年史』p.217
  24. ^ a b c d e f g h 『岐阜工事局五十年史』p.218
  25. ^ a b 『岐阜工事局五十年史』p.220
  26. ^ 『岐阜工事局五十年史』p.215
  27. ^ a b 『岐阜工事局五十年史』p.221
  28. ^ a b 吉川恵也・田中敏夫・三沢清扶「トンネルの機械化掘さくと地質―国鉄北陸本線木ノ浦トンネルにおける、トンネル掘進機の試験―」、『応用地質』第9巻第2号、日本応用地質学会、1968年、 66 - 80頁。
  29. ^ a b 『岐阜工事局五十年史』p.222
  30. ^ a b 大島洋志「私のトンネル路線選定秘伝」、『応用地質』第45巻第4号、日本応用地質学会、2004年、 197 - 209頁。
  31. ^ 藤井浩、「注目の頸城長大隧道工事計画 北陸本線糸魚川-直江津間線増工事」、『交通技術』第21巻第4号(15頁)、1966年(昭和41年)4月、交通協力会
  32. ^ a b 「北陸本線頸城トンネル第3~4工区貫通」、『交通技術』第22巻第6号(223頁)、1967年(昭和42年)6月、交通協力会
  33. ^ 「使用開始間近かの頸城隧道―延長日本第3位」、『交通技術』第24巻第10号(372頁)、1969年(昭和44年)6月、交通協力会
  34. ^ 『昭和45年版 交通年鑑』(14頁)、1970年(昭和45年)2月、交通協力会
  35. ^ 日本国有鉄道編、『日本国有鉄道百年史年表』、1972年(昭和47年)10月、日本国有鉄道

参考文献[編集]

  • 『岐阜工事局五十年史』 日本国有鉄道岐阜工事局、1970年3月31日

関連項目[編集]