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雪に強い上越新幹線の開通(新幹線発達史4)
牧野邦夫(上越新幹線開業準備室長)鉄道ピクトリアル1983/1より

○日本海時代の幕明け

 昭和57年11月15日待望の上越新幹線が開業し、毎日「あさひ号・とき号」が新潟平野を快走している。
 上越新幹線の特色は、なんといってもはじめての列島横断新幹線であるということである。日本列島の中央部において太平洋岸と日本海岸が結ばれた意義は大きい。
 時間距離の短縮によって日本海側が首都圏に対し1日行動圈になったばかりでなく、新潟市など広域首都圏に組みこまれたとも考えられる。
 国境の山岳地帯が障害となり裏日本といわれ、とかく後進的であった日本海側もようやく日の当る場所となった。
 文字通り山の向こうの国が隣の街になった訳であり、いよいよ日本海時代の到来である。
 地域の経済、文化の発展はもとより、総合的な国土開発の面からも新幹線の果す役割は絶大なものがある。

○世界最長の大清水トンネル

 上越新幹線大宮−新潟間270kmを、縦断面でみると大宮から高崎までは関東平野をゆるやかに登り、高崎−長岡間は大清水トンネルを頂点として上り、下りの急坂が続き、長岡からは平坦な新潟平野に入る。


昭和57年11月15日の新潟駅での上越新幹線開通式

 高崎−長岡の急坂区間は同時にトンネル区間であり、トンネルの延長は106kmにおよび、全線の39%に当る。
 22ヵ所のトンネルのなかで谷川岳の下をとおる大清水トンネルが22kmと一番長く、世界でも最長である。
 在来線の下り線用の新清水トンネル、上り線用の清水トンネルと比べるとより深く、より長くなっており、技術の進歩のあとを示している。トンネル技術の向上が上越新幹線の建設を可能ならしめた訳である。
 なお、この線区は豪雪地帯であるため、トンネルとトンネルの間の短小区間はすべてスノーシェルタで覆ってある。上毛高原駅をでると月夜野・第1湯原・第2湯原トンネルから大清水トンネルと続くが、これが1本のトンネルと同然であり、実質的な総延長は31kmにおよんでいる。
 着工は昭和46年12月、6工区に分けて着工され、昭和54年1月貫通している。
 工費は500億円、キロ当り22億円である。新潟県側の工事単価をみると、橋梁が30億円、高架は用地費を含め24億円であり、大清水トンネルの場合は条件が良かったこともあるが、むしろ安上りとなっている。
 トンネルは高いという概念は変えなければならない。3〜4kmおきにある掘削時の斜坑は照明等を整備し緊急避難路として残してある。

谷川岳の3本の清水トンネル
上から昭和6年の単線トンネル、昭和42年の下り線単線トンネル、昭和57年の新幹線用複線トンネル

○雪に強い新幹線

 上越新幹線の新潟県側は全国でも有数の豪雪地帯であり、その降積雪量は東海道関ヶ原の比ではない。
 国境付近の60kmは大清水トンネルなど長大トンネルによってカバーされているが、残り80kmの区間についてはどうしても画期的な対策が必要である。
 東北新幹線の場合は降雪量もやや少ないことから、車体をボデーマウントとして極力着雪を防ぎながら、先頭車のスノープラウで線路脇の空間に排雪する方式である。
 上越新幹線はこれだけではとても対処できない。
 そこで明り区間が殆んど高架てあることから、高架に穴をあけて下に落す、あるいは全線をスノーシェルタで覆う等種々検討されたが、結論として散水消雪設備が採用された。
 しくみとしては、新潟地方の道路消雪の場合と同じである。


上越新幹線のスプリンクラーによる融雪

 道路の場合は、井戸を掘り地下水(約10℃)を汲みあげ、道路の中央部表面に埋め込んだパイブから散水し、雪を融かし両側の下水溝に流し込む。非常に有効な手段であり、冬期の道路確保に広く行き渡っている。

@ あらかじめ信濃川水系の河川から水を取り、除塵槽を経て第1貯水槽に満たしておく。
  降雪検知器が降雪を検知すると自動制御装置に起動信号が入力され、ポンプ、バルブ類及び加熱器が作動を  開始する。
A 水は貯水槽から加熱器へ送られ、灯油等で加熱されたあと送水ポンプにより高架上へ送られスプリンクラーに  よって軌道面に撒布される。
  散水温度は最初50分間は10°Cに保たれ、その後は返送水の温度により送水温度を制御する。
B 撒布された水は、消雪したあと上下線両側及び中央の3本の流水溝を流下して元の消雪基地に戻り循環槽か  ら沈澱槽・除塵槽でろ過され第1貯水槽に貯えられる。
C 一循環で蒸発等による水の損失は約10%程度であるが、取水基地から自動的に補給され連続して消雪が行  なわれる。
D 降雪が止むと降雪検知器から停止信号が自動制御装置に入力され、各ポンプ及び加熱器等が停止する。

 以上のような機能を持つ消雪基地が約3kmに1ヵ所の割合で設置されており、上毛高原駅にある1ヵ所を加え総数35ヵ所、また高架の両側に6mピッチに建植されたスプリンクラーは約3万個を数える。
 各消雪基地はそれぞれ独立して完全に自動運転されるので職員は配置せず、管理局の指令所で稼動状況を集中監視している。異状が発生するとアラーム灯が点滅し、同時にその状況がタイプアウトされる。
 ピックアップすればモニターにも表示される。
 また現地での自動運転とはかかわりなく指令所においても必要により各基地の運転、停止の制御が可能である。
 指令所で得られる情報は機器の稼動状況のほかに、降雪強度、送水温度、返送水温度、灯油の残量などがある。

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