笹子トンネル:日本の鉄道史に刻まれた難工事
中央本線、
笹子駅と
甲斐大和駅間を結ぶ笹子
トンネルは、全長4656mの
単線鉄道
トンネルです。1903年(明治36年)の開通以来、長らく
中央本線の重要な交通路として機能してきました。明治期、東京と京都を結ぶ鉄道計画において、
中山道ルートが検討されましたが、山岳地帯の難工事から東海道ルートに変更されました。しかし、
諏訪湖周辺の生糸生産地帯からの要望を受け、甲信鉄道計画が持ち上がりますが、鉄道局の技術的困難判断により断念され、その後、
中央本線計画に組み込まれることになります。
笹子
トンネル建設は、
山梨県と
長野県の物産輸送を目的として、1892年(明治25年)に成立した
鉄道敷設法に基づき決定しました。八王子起点のルートが承認され、
笹子峠を通るルートが選定されました。複数案が検討されましたが、
アプト式ラック鉄道案は陸軍の難色を買いました。最終的に、
粘着式鉄道による勾配30分の1(33.3
パーミル)の案が採用され、笹子
トンネルの建設が始まりました。
測量と経路選定
正確な測量と経路選定は、
トンネル建設における最初の大きな課題でした。1893年(明治26年)に行われた測量では、雲や霧によって見通しが遮られるなど困難が伴いました。
三角測量と水準測量が実施され、最新の技術を導入することで測量の精度を向上させています。最終的に、東側坑口を笹子川峡谷終点付近、西側坑口を日川断崖付近に設置する経路が決定されました。
トンネルは、両側坑口に曲線部を設けるものの、内部はほぼ直線で山脈を横断する設計となっています。
地質と資材調達
地質調査は、建設前に専門家と協力して実施されました。
トンネル掘削区
間は、笹子側が
粘板岩や
砂岩、初鹿野側が石英閃緑岩が主体で、良好な
地質であることが確認されました。資材の運搬・供給は、峻険な山岳地帯のため大きな困難を伴いました。爆薬、
セメント、鋼材、
石炭などは遠方から輸送し、輸送費用の増加や遅延による工期への影響も懸念されました。
煉瓦は主に現地調達しましたが、品質が一定せず、深谷産
煉瓦に比べて劣る部分もありました。木材は東側坑口付近では比較的容易に調達できましたが、西側坑口付近では遠方からの輸送が必要となり、コスト増加要因となりました。
建設工事
中央本線の八王子―甲府
間は21の工区に分割され、笹子
トンネルを含む難工事区
間は直営工事となりました。1896年(明治29年)12月9日に着工、両坑口からの掘削により、頂設導坑を先進する日本式の工法が採用されました。これは天井付近から掘り下げていく方法で、ずり輸送の効率は悪かったものの、採用理由の明確な記述は見当たりません。掘削は
ダイナマイトによる
発破で行われ、当初は手掘りが主体でしたが、後に
削岩機が導入されました。坑内安全のためマンホールが多数設置され、
複線化を見据えた計画も立てられました。工事中に
赤痢が流行し、作業員数の減少による工期への影響もありました。1898年(明治31年)の予算削減により、工事は一時中断されました。
機械力の導入
笹子
トンネル工事では、新技術が次々に導入されました。1897年(明治30年)には
削岩機が導入され、作業効率が向上しました。坑内換気のため、
削岩機からの排出空気を利用するなど工夫もなされました。さらに、1897年(明治30年)には八王子―黒野田―初鹿野―勝沼を結ぶ
電信が開通し、1899年(明治32年)には
電話が設置され、連絡手段が大幅に改善されました。照明は当初カンテラを使用していましたが、空気汚染の懸念から電灯が導入されました。これは
トンネル工事への電灯導入の日本初の事例と言われています。東側坑口では笹子川、西側坑口では日川の
水力発電を利用した電灯が設置されました。
ずりの搬出と資材の搬入には、トロッコと人力、馬、牛、
電気機関車が活用されました。東側坑口では1900年(明治33年)から
電気機関車が導入され、これは国鉄における最初の導入事例とされる場合もありますが、他の先例が指摘されているのも事実です。
電気機関車の導入により作業効率の大幅な改善が見られました。
完成と電化
1902年(明治35年)7月6日、導坑が貫通しました。貫通点の誤差はわずかで、切り広げや覆工によって調整されました。同年11月5日に完成し、1903年(明治36年)2月1日に開通しました。総費用は約217万7204円50銭となり、当初予算の約3分の2に抑えられました。これは工期短縮などの効果によるものです。当初の計画延長よりも多少長くなり、坑門の位置調整もありました。両坑口には
伊藤博文と
山縣有朋による扁額が掲げられました。1905年(明治38年)には「笹子隧道記念碑」が建立されました。
開通後、
蒸気機関車による運行は時
間と煤煙の問題がありました。1925年(大正14年)に
東海道本線や
横須賀線の電化が完了し、
中央本線の電化も決定されました。
1931年(
昭和6年)に飯田町―甲府
間が電化開業し、運行時
間の大幅な短縮と本数増加を実現しました。狭小な
トンネル断面のため、特殊設計の碍子を用いて架線を設置する工夫がなされました。
電化当初は、
東海道本線や
横須賀線から転属してきた中古の
電気機関車が使用されましたが、故障が多く、保守に苦労しました。その後、国産
電気機関車の導入や改良により、状況は改善されました。客車暖房は、蒸気
暖房車を使用していましたが、
電気機関車の普及や電気暖房の普及により、1972年(
昭和47年)までに廃止されました。電車は当初、パンタグラフの折り畳み高さに対応するため低屋根車両が用いられましたが、PS23形パンタグラフの開発以降は標準的な車両も使用可能となりました。
輸送需要の増加に伴い、1961年(
昭和36年)から笹子
トンネルの
複線化のための調査が始まり、1963年(
昭和38年)12月、新笹子
トンネルの建設が始まりました。新
トンネルは既存
トンネルの北東側に建設されました。工事は東京方と名古屋方で分担され、異なる工法が用いられました。1965年(
昭和40年)3月18日に貫通、
1966年(
昭和41年)12月12日に開通しました。既存
トンネルは下り線、新
トンネルは上り線として供用開始され、
笹子駅の
スイッチバックも廃止されました。
笹子
トンネルは、明治時代の鉄道建設技術の高さを示す貴重な遺産であり、その歴史と技術的挑戦は、現代の鉄道建設にも大きな影響を与えています。また、新笹子
トンネルの建設は、高度経済成長期の日本の技術力向上を示す事例として注目されます。