首都高速中央環状線山手トンネルのセグメントの違い

twinleavesさんのお誘いで、山手トンネル（湾岸線～渋谷線）のトンネルウォークに参加した。トンネルのいろいろは、私などよりも大山顕さんの記事「世界一長い高速道路トンネルを歩く - デイリーポータルZ」をぜひご覧いただくとして。

私が気になったのは、トンネルの内側が違う…別の種類のセグメントが使われている場所だ。セグメントとは、簡単に言えば、シールドマシンが掘った穴を内側から覆っていく曲がったパネルだ。

左の灯りはプロジェクターで投影された映像。写真手前と向こうで、セグメントが違うのがわかるだろう。奥の方が、少し厚い。ここでは、奥の厚手のほうが色が明るいので「明灰」、手前を「暗灰」としよう。

写真左が明灰＝厚いほう。

この日は開通前の体験なので、首都高の説明員の方がたくさんいる。シールドマシンや工法について聞いてみたところ、セグメントの材質が違うのだそうだ。明灰は鋼製で、暗灰はRC製。では、なぜ材質を変えているのか。

鋼製部分は、あとからシールド部分に加工を加える…大山さんの記事にあるように側面や上面を切り開くとかの加工をする部分だ。ここがRC製だと加工は容易でないので、鋼製にしてある。しかし、万が一、火災が発生すると、鋼製セグメントは熱で変形してしまう。そのため、鋼製セグメントの表面には耐火パネルが貼ってあり、その分、厚くなっているのだ。それが明るい灰色の部分である。

ここは非常口。その向こうは対向車線があり、緊急時に避難するために二つのシールドトンネルがつながれている場所だ。はっきりその部分だけ明灰になっている。

＊

さて、大山さんの記事を読んだ後、私はこう書いた。

2本のシールドトンネルをつなぐのは、営団→東京メトロが「ルーフシールド」て言ってるのと同じかな。step1で重機が載ってるのは「かんざし桁」。ここではどう呼んでるのかな。／世界一長い高速道路トンネルを歩く - デイリーポータルZ http://t.co/BVyKTfKZqE

— 磯部祥行 (@tenereisobe) 2015, 2月 27

この件も聞いてみたのだが、残念ながら「名称があるのですか？」と逆に聞き返されてしまった。素人目には似ていても、まったく理屈が異なるのかもしれない。これに関してはとりあえずこのままで。

小海線のオメガカーブの理由

中央本線が七里岩に取り付く部分の妙味の続き。

上記記事で少し触れた、小海線の甲斐大泉～清里間のオメガカーブをアップで見てみよう。標高の色分けは上記記事とは別物で、50mごと。

（Kashmie3D＋DEM5m＋数値地図25000。上空167mから35mmレンズで撮影。クリックで拡大）

画面左手（西）が小淵沢、右手（東）が野辺山。こうして鳥瞰図で見ると、オメガカーブはよくあるように標高を稼ぐためではなく…いや、その意味合いもあるにはあるのだが、深い谷を上流まで遡り、渡れるようになってから渡るためのものだということがわかる。このようなルート選定は、道路では林道などでよく見かける。

画面を左右に分割する谷は川俣川といい、もう少し下流で東から大門川と合流したあとは須玉川となり、やがて釜無川に至る。小海線とぶつかるあたりは川俣川東沢と川俣川西沢に別れていて、小海線はそれぞれ橋梁で乗り越す。その間に舌状の台地がある。ここを、本当にうまく利用しているのだ。


（Kashmie3D＋DEM5m＋数値地図25000）

もしここを迂回せずに一直線に結ぶ場合、谷は幅約1.2km、深さ100m。そんなところに橋を架けるわけがない。それを解決するために西沢の右岸を北上する。右岸の台地上はどんどん勾配がきつくなるので崖をトラバースして、西沢がさらに二つにわかれる付近で、橋長わずか40mの第一川俣川橋梁で渡る。

舌状の台地はどうしようもないので455mの川俣トンネル（下り5‰勾配！）で抜け、今度は東沢を橋長50mの第二川俣川橋梁で渡る。そしてやはり崖にとりつき、トラバースしながら台地に這い上がり、清里駅に向かう。

なぜここにこんな深い谷があるのか。私は地質の知識が皆無なので、地図だけを貼る。
 
（Kashmie3D＋DEM5m＋シームレス地質図＋数値地図）

川俣川本流（画像中下）の白い部分は「約1万8000年前～現在までに形成された最も新しい時代の地層。地質年代 : 後期更新世-完新世。岩相 : 堆積岩類(海成及び非海成層)」。

左、黄色の部分は「約170万年前～70万年前に噴火した火山の岩石(安山岩・玄武岩類)。地質年代 : 前期更新世。岩相 : 非アルカリ苦鉄質 火山岩類」

右側、クリームの部分は「約700万年前～現在に形成された岩屑なだれの堆積物。地質年代 : 後期中新世-完新世。岩相 : 火山岩屑」。

すべて出典：シームレス地質図　https://gbank.gsj.jp/seamless/maps.html　


白、黄色の新しい時代のほうが「削れる地質」、という読み取り方でいいのだろう。あ左側はクリーム色のところが削れている部分が見えるが…。


最後に、鳥瞰図に書いたようなものを平面で。ご堪能下さい。

（Kashmie3D＋DEM5m＋数値地図25000）

中央本線が七里岩に取り付く部分の妙味

中央本線の韮崎から小淵沢にかけての地形がおもしろい。電車に乗っていてもわからないし、単純な地形図を見ていても気づきづらい。しかし、標高データを与えて立体的に表現すると、この部分はおもしろい地形をしていることと、「中央本線は、こんな場所を通っていたのか！」ということにすぐ気づく。

（カシミール3D＋DEM5m＋数値地図50000。クリックで拡大）

少し右に回転させているので、北は1時の方向だ。真ん中の、舌のような形をした台地を「七里岩台地」という。細長い部分だけで、長さは約9kmある。中央本線は、甲府方向（画像のずっと下）から韮崎までは川沿いを走り、そこからこの七里岩台地を一気に駆け上がる。甲府駅の標高は274ｍ、韮崎駅は354ｍ、小淵沢駅は886ｍ。

七里岩台地の西（左）に流れるのが釜無川（本流）、東（右）は塩川。その塩川を上流（上）にたどっていくと谷が深くなる。そこが、小海線のΩカーブである。

中央本線のルートを赤で示した。右へ左へとカーブで長さを稼ぎながら標高を稼いでいるのがよくわかる。韮崎までは緩急つけつつ最大21‰、韮崎からは延々25‰の連続勾配。韮崎、新府、穴山、長坂はスイッチバックがあった。中央本線に対して中央道は最初から東の山側を走り、徐々に徐々に高度を稼いでいる。

画像最上部は小淵沢、そこから時計回りで半回転した後で東（右）に行くのは小海線、その半回転も高度を稼ぐためだということも理解できよう。

このルート取りを見出した当時の人は、平面の地図から、どうやって頭の中でこの地形を立体に描いていたのだろうか。

『「北斗星」乗車456回の記録』（鈴木周作著）

本書は小学館新書のひとつだ。新書というのは一般的に大きく分けて2タイプあり、一つは岩波や中公などの「教養新書」（時事的なテーマもこちらに含まれる）、もうひとつは私も携わるじっぴコンパクト新書などの「雑学新書」である。どちらも執筆者は読者になにがしかを「教える」ことが共通している。しかし、本書はそのどちらにも当てはまらない。

たぶん、著者も編集者もそれぞれ相当に悩んだのではないかと思う。なぜならば、普通の出版社・編集者ならば、「456回の記録を全部、羅列して下さい」というに違いないからだ。ところがそういう本ではない。悩んだ軌跡はタイトルが物語っている…と思う（この段落は私の妄想）。

僭越ながら、よくぞ著者はこの形で書き切った…とさえ感じる。旅と人生の吐露。決して「456回の記録」という書き方ではないのに、456回の思いは十分に感じ取ることができる。いや、乗車だけではない。その何倍もの「見送った」回数の思いも、さらに全ページの行間を厚くしている。私が大好きな「この著者でなければ書けない、著者の思い」がたっぷり詰まっている。これまた僭越ながら、見守った編集者にも賛辞を贈りたい。

読んだ人に気づいて欲しいので詳しく書かないが、帯のイラストは大変重要な意味を持っている。本書の緻密な設計が、当初からのものなのか徹底した話し合いの産物かはわからないのだけれど、「新書」のパッケージながら「新書」らしからぬ形で、とにかくすべて完璧な方向で仕上がっている。安価ということもあり、多くの旅好き、とりわけ北斗星に一度でも乗ったことがある人、北海道への思いを募らせている人たちに、読んでほしいと思う。

＊　＊　＊

さて、そもそも鈴木周作さんが北斗星に乗るようになったのは、あまりに多忙な日常から突発的に抜け出すときに北斗星に乗ったことから始まる。そのくだりを電車の中で読んでいて、目頭が熱くなってしまった。なぜなら、同じようなときに、私も北斗星を含む「北海道」に助けられたことがあるからだ。以下はすべて私の話だ。

5年間ほど、休日などまったく取れない日々を送っていた時期があった。2002年1月は、20日頃までにしなければならないことが、10日木曜日になっても決まっていなかった。その週末の3連休は、気持ちばかりは焦るが、することがない。ならば…ということで、有楽町駅に向かい、ぐるり北海道フリーきっぷと、11日金曜日夕方発のやまびこ49号、はつかり25号、はまなすを予約した。娘はまだ小さかったので家を空けるのはためらわれたが、妻は出かけるのを薦めてくれた。



2002年1月11日金曜日の夕方、2、3泊分の簡単な着替えと、でかい三脚、カメラとレンズ2本をモンベルのダッフルバッグに入れて東北新幹線に乗った。まだ盛岡までの時代だ。はつかり、はまなすと乗り継いだ。深夜の函館駅での機関車交換作業は、見ている人などだれもいなかった。

 

札幌に着き、そのまま稚内へ向かった。ただ、果てに向かいたかった。音威子府で各停に乗り換えた。どうせ稚内からの折り返しまで間があるので、確か下沼と兜沼か、ふたつの無人駅に立ち寄った。


スーパー宗谷4号が発車する頃には夜のとばりが落ちていた。

まったくのノープラン。札幌で、帰り…13日日曜日発の北斗星4号のB個室寝台を確保する。15日月曜朝に帰ってもよかったのだが、もう満喫したのでちょっと早めに帰ることにした。その晩は札幌に泊まり、13日日曜は根室まで往復して南千歳から北斗星に乗った。個室の中で、空を仰ぎ見ながら、いろいろとしみじみしてしまったことははっきりと記憶している。スリーブが見つからないので、マウントしてあったED79への交換を貼る。電源車は50系改造のマニ24 500番台である。

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北斗星に初めて乗ったのは1996年12月。それ以前に3回、鉄道で渡道しているが、はまなす／海峡、海峡／海峡、はまなす／はつかりで、北斗星に乗ろうとはたぶん思ったことがなかった。以降の乗車記録。基本的には、いい「移動手段」だった。思ったよりも乗っていないなと思った。

・1996年12月　上野→札幌　B開放　ディナー利用（旅行）
・2002年1月　南千歳→上野　Bソロ（突発）
・2003年1月　札幌→上野　Bソロ（撮影）
・2004年12月？（撮影）
・2005年6月？（撮影）
・2005年10月　上野→南千歳　（家族旅行で一人先に）
・2007年8月　札幌→上野　B開放（家族旅行で一人帰京）
・2008年6月　上野→洞爺（撮影）
・2008年6月　洞爺→上野　B開放（撮影）

こうして北斗星のことを思い返すと、もう一度乗っておきたくなる。それも「移動手段」として。5月か6月頃、なんとかやりくりして行ってきたいものだ。そして、乗るなら「下り」がいいと思っている。

北越急行 薬師峠での列車交換時の気圧変化

北越急行にはいくつもの長大トンネルがあり、そのうち赤倉、薬師、儀明の三つのトンネル内に交換用の信号場がある。各停だけでなく「はくたか」もそこで停止し、「はくたか」や各停と行き違い、あるいは追い越される（以下、便宜的に「交換」とする）。その際、自車はトンネル内で停止しているが、交換する列車がトンネルに入ると風圧で車体が歪むのを感じ、自身の身体では耳ツンなどで気圧の変化を感じる。

今回、北越急行の上下列車に乗り、薬師峠信号場での気圧の変化を記録した。場所はここだ。


薬師峠トンネルは六日町起点18km937ｍ04地点から始まり、延長は6199ｍ17。薬師峠信号場はトンネルに入って4869m17の地点、西側出口近くの23km806ｍ21にある。西側までは1330ｍ00だ。

＜関連記事＞
北越急行十日町トンネルから信濃川橋梁へ
北越急行の地形的妙味（１）十日町


●838M（越後湯沢→直江津）の記録（薬師峠）

4年ほど前に撮った動画がある。12秒後くらいに、対向するはくたかが薬師峠トンネルに入るとHK-100の車体が歪むのがわかる。



気圧高度計を内蔵したハンディGPS（DAKOTA20）で表示された気圧と標高を下記に列記する。気圧はリアルタイムで見ることも外部に取り出すこともできないようなので、標高を見ていただくほうがいいと思う。標高が上がる＝気圧が下がる、標高が下がる＝気圧が上がる、ということである。計測は2両目後部。なぜか、GPS端末によるログと、スマホの時計で見ていた時刻に2分の差がある。当日、気圧の校正は高崎付近でしかしていないので、表示される標高はあくまでも「気圧を別の形で置き換えたもの」として読んでいただきたい。

乗車したのは2両編成の最後部。当日は遅れが発生していたので、交換待ちが長時間となっている。

14:--:--　薬師峠トンネルに進入。東側坑口の標高は150ｍ（以下単位省略）のはず。進入後、指示標高値は213から233まであがり、ゆっくりと180まで下がる
14:14:00　薬師峠信号場に停止。以降、14:20:00まで、176～174の間をゆっくり上下する
14:20:10　170　対向の「はくたか」がトンネル進入
14:20:15　64　一気に標高が下がる（気圧が上がる）
14:20:20　-20
14:20:25　-50
14:20:30　-84　もっとも気圧が上がった
14:20:35　-75
14:20:40　-56　「はくたか」が近づくにつれ気圧が下がる
14:20:45　69　「はくたか」と交換。一気に下がる
14:20:50　281　急激な気圧変化で負圧に晒され、耳が痛い　
14:20:58　306　もっとも気圧が下がった
14:20:55　273　「はくたか」が遠ざかるにつれて気圧は上がる
14:21:00　249
14:21:05　259
14:21:10　218
14:21:15　188　
14:21:20　155　828Ｍ発車。停車時より気圧が高い
14:21:25　165
14:21:30　230　発車後、一気に車内の気圧が下がる。耳が痛い。
「はくたか」はまだトンネル内にいる。「はくたか」とともにトンネル内の空気を吸い出している形になるのだろう。
14:21:35　261　
14:21:40　251
14:21:45　245
14:21:50　236
14:21:55　246
14:22:00　300
14:22:05　316
14:22:10　330
14:22:15　353
14:22:20　359
14:22:25　366
14:22:30　372　トンネル出口が見えている地点で、もっとも気圧が下がった
14:22:35　353
14:22:40　327
14:22:45　380　薬師峠トンネルから出る
14:22:50　172　ほぼ標高値は正確
14:22:55　166

実測してわかったのは、
・対向列車が入るとトンネル内の空気は圧縮されるので、気圧は上がる
・対向列車とすれ違い、対向列車が遠ざかると気圧は下がる
・自列車が発車すると、さらに気圧は下がる
ということだ。机上で考えればわかることでもあるが、実際に数字で見るのがおもしろい。


●835M（直江津→越後湯沢）の記録（薬師峠）

12:00:00　薬師峠トンネルに西側からゆっくり進入。
12:02:00　223ｍ。薬師峠信号場で停車。気圧表示は1017kPa。
停車中、標高は223→218と少しずつ下がり、上がり、下がった。
12:04:05　182　対向の「はくたか8号」進入。160→200→191と上下する
12:05:35　184
12:05:45　193
12:05:55　193
12:06:20　191
12:07:10　201　徐々に気圧が下がってきた
12:07:12　238
12:07:14　267
12:07:15　275
12:07:20　282　「はくたか8号」が対向で通過　
12:07:25　257　一瞬、気圧が上がる
12:07:30　301　「はくたか8号」が遠ざかるにつれて気圧が下がる
12:07:35　374
12:07:40　390
12:07:45　？　835Ｍ、発車。まだ気圧は戻っていない
12:07:50　399　もっとも気圧が下がった瞬間。約20kPa下がったか（単純計算はできないし私には難しい計算もできない）。トンネル内で2列車がお互いに出口に向かっている状態
12:07:55　395
12:08:00　301
12:08:05　166　気圧が一気に上がる。「はくたか8号」がトンネルから出た？
12:08:15　183　こちらはまだトンネル内。再び気圧低下
12:08:20　216
12:08:25　243
12:08:30　291
12:08:35　323　もっとも気圧が下がった
12:08:40　301　徐々に気圧上昇
12:08:45　250
12:08:50　235　気圧低下に反転
12:08:55　244
12:09:00　285
12:09:05　310　
12:09:10　327　三度、気圧低下
12:09:15　325
12:09:20　302
12:09:25　280　気圧の上下を繰り返す
12:09:30　260
12:09:35　257
12:09:40　260
12:09:45　276
12:09:50　290
12:09:55　291
12:10:00　284
12:10:30　270
12:11:00　223　耳ツンになる
12:11:15　218
12:11:18　193　薬師峠トンネルを東側に出る

…といった経緯を辿った。最後、12:11:00で耳ツンになったのがよくわからないのだが、出口が近くなってトンネル内の気圧の前線のようなものがあるのだろうか。
　

＊　＊　＊

この三つの信号場で「はくたか」と対向できるのは2015年3月まで。体験するならいまのうちだ。

『鉄道ファン』2015年2月号に、「北越急行『はくたか』の時代」が掲載されている。元国鉄で、北越急行立ち上げ時に移り、のちに社長となった大熊孝夫氏による24ページにも及ぶ記事が掲載されている。北越急行は、首都圏対北陸のバイパス路線として収益をしっかり確保しているため、当初から国などが主導して成功が約束されていたように考えてしまうが、そんな簡単にできたわけではないことがよくわかる。

来たる3月で北越急行はこれまでの役割を終える。それでも、この鉄道の面白さは変わらないし、沿線の風景も大きくは変わらないだろう。これからも毎年、沿線を楽しもうと思う。

ほくほく大島駅付近。この青空、緑、グレーが大好きだ。