頸城トンネル

頸城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糸魚川駅 - 直江津駅間の複線化・電化工事に伴う改良についても述べる。

1. 概要
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1969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3月14日に本区間に並行して北陸新幹線長野駅 - 金沢駅間が開業したことに伴う、北陸本線新潟県内区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。

延長は完成当時国内第3位の11,353 m であり加茂当時の1位は北陸本線北陸トンネル、2位が上越線[[清水トンネル、能生駅 - 名立駅間の大半を占める。また、えちごトキめき鉄道移管後はJR線以外の鉄道用山岳トンネルとして日本最長となった伊藤group="注釈"。

トンネルは基本的に複線断面であるが、終点方に設けられた名立駅で上下4線・待避線有効長500 m を確保したいところ明かり区間が345 m しかないため、終点付近 250 mは国鉄では初めての3線断面として名立駅下り副本線を納めている『線増工事史』『交通年鑑 昭和45年版』同様に名立駅を挟んで隣接する名立トンネルも、起点方 270 m を3線断面として上り副本線の一部を収めているSfnp。また、トンネル中間には日本で上越線湯檜曽駅・土合駅に続く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加茂。

銘標は米原方坑口に国鉄総裁石田礼助、直江津方坑口に同技師長の藤井松太郎の揮毫が掲げられている『岐工五十年史』。

1.1. 名称の表記
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名称に用いられる「頸」については拡張新字体の「頚」を用いて表されていることがあるが、前管理者であるJR西日本では、管理最終年度の2014年度に発行した『データで見るJR西日本2014』において「頸城」の表記を用いている『データで見るJR西日本2014』。以下特記ない限り名称については「頸城」の表記を用い、引用についても実際の表記のいかんに関わらず同様とする。

ファイル:Tsutsuishi-Station-Platform for Naoetsu.jpg|筒石駅部。手前が下りホーム、奥が上りホーム。 ファイル:能生駅 西側より俯瞰 - panoramio.jpg|能生駅構内。手前は能生川橋梁。奥に頸城トンネル。

2. 建設に至る背景
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ファイル:北陸線筒石名立間.jpg|開通直後の筒石駅 - 名立駅間 ファイル:Hokuriku main line between Nadachi and Tsutsuishi in 1913.jpg|開通直後の筒石駅 - 名立駅間 ファイル:Kubiki cycling road Nadachi.jpg|上越市名立区名立大町付近の旧線跡地。新潟県道542号上越糸魚川自転車道線糸魚川駅 - 直江津駅間の鉄道は1911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年に糸魚川まで延伸され、1913年には富山駅から延伸を重ねた北陸本線と接続、編入された松本。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松本。しかし、以下の問題があった。

2.1. 速度向上の難しさ
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この区間は最急勾配が10パーミル祖田と、木ノ本駅 - 敦賀駅間など25パーミル勾配の区間を有した北陸本線の中では比較的緩やかであったものの、本線としては最急となる半径300 m の曲線が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朝倉、当時運行されていたキハ80系気動車による特急列車「白鳥」もこの区間の表定速度は約60 km/h に過ぎなかった松本もっとも、1961年運転開始時の「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。}}。

2.2. 逼迫する輸送量
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全通後から戦前にかけての北陸本線は輸送量こそ漸増していたものの行き詰まるほどではなく、複線区間も支線直通列車や操車場に関連して列車が輻輳する福井操車場 - 福井駅間、金沢駅 - 津幡駅間でわずかに設けられていたのみであった『岐工五十年史』。

しかし第二次大戦後は、東北・北海道地域と関西地方を結ぶ最短経路として脚光を浴び、朝鮮戦争後には沿線各地区での重工業開発により貨物輸送量が増大した『岐工五十年史』。また旅客面では観光資源に恵まれたことにより観光客が増加した『岐工五十年史』。結果、北陸本線は1963年時点で貨物発送トン数が10年前の1.86倍となる全国一の伸びを記録し中島、その後も旅客貨物ともに輸送量は増加の一途を辿り『岐工五十年史』、北陸本線の輸送力は急速に不足した『岐工五十年史』。

これは、糸魚川駅 - 直江津駅間も例外ではなく、1963年の時点で糸魚川駅 - 直江津駅間は限界一杯の84回列車を運行するに至り、1965年ごろには104回に達する見込みであった松本。しかし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松本。このため、糸魚川・直江津地区では貨物列車の比率が全体の約60 - 65パーセントに達する事態が発生した中島。

限界を迎えつつある北陸本線の輸送の状況について、当時の国鉄中部支社企画室長、滝川良和は『JREA』誌上で行われた国鉄各支社の担当者による座談会の席上で次のように述べている中島。

また、同じく中部支社の鶴見三郎も以下のように述べている鶴見。

2.3. 地すべり
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新潟県は日本有数の地すべり地帯であるが、糸魚川駅 - 直江津駅間で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、新第三紀層とこれを不整合に被覆する第四紀層からなる地質条件を持つ池田。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 におよぶ堀内。

旧西頸城郡の地すべりは新潟県で一般的な、1.0 - 1.5 m / 年 程度で絶えず滑動する継続的な地すべりではなく、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性の地すべりをする特徴があり、予知・対策が難しいとされる池田堀内。

糸魚川駅 - 直江津駅間は過去にも1751年の「名立崩れ」をはじめとする大規模な地すべりが発生した地すべり常襲地帯であり、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た福本。特に能生駅 - 筒石駅間はベントナイト質凝灰岩が地表近くに広く分布し、かつ破砕帯も多いために、地すべり崩土層が広く厚く分布する池田。

鉄道開通後の沿線で特に甚大であった地すべり被害としては、1963年3月16日16時20分頃、能生町小泊において発生した、延長 370 m、幅100 - 170 m、面積 4.5 ha におよぶ大規模な連続地すべりが挙げられる安藤西田。この地すべりはこの地域の地すべりとしては崩壊速度が2 - 3 m / secと異例の遅さであったが池田、北陸本線と国道8号沿いの民家を幅約110 mに渡って直撃・破壊して約40 m日本海中に押し出した。集落では家屋全壊25戸、半壊家屋3戸、死者4名の被害を受け安藤、国道8号も約110ｍが大量の泥土に埋もれ大型車両の通行再開に12日間を要した安藤。

北陸本線では現場を通りかかった敦賀発直江津行き普通225列車が白山トンネルを出た直後に地すべりに乗り上げた後、20分後に大きく滑動した泥土と共に機関車と客車1両が埋もれた集落の上を流された安藤。特に機関車は約170 m 押し流され、湾内に到達し埋没した安藤西田。列車側は乗客が比較的少なかったことなどから、乗客・乗務員に死者は無く数名の軽傷者にとどまったが、線路170 ｍ を流失、泥土による約110 cm の埋没により4月5日の復旧・開通までに20日間を要し安藤松本『新潟県総合年表』、国鉄も応急費6,200万円、車両関係3,700万円、復旧費に5,000万円の損害を被り、これによる減収は同年8月時点での推定で約2億3,000万円にまで達した松本。

このほか、水害・浪害等も含めると、開通翌年の1914年から1963年の小泊地すべりまでの間、同区間は主要なものだけでも36回の災害が発生し、うち脱線あるいは転覆事故は15回を数えた堀内。開業以来新線切り替えまでの55年間で、旧線延べ不通日数は165日であった『線増工事史』。

こういったこともあり鉄道技術研究所では1948年に地すべりと土質の研究の調査研究を行う能生実験所を設置している福本。

北陸本線糸魚川駅 - 直江津駅間の主要な災害『線増工事史』『線増工事史』堀内『新潟県総合年表』1963年分までは、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。以降は出典が取れている判明分のみ記載。}} class="wikitable sortable" style="font-size:80%;"

3. 糸魚川駅 - 直江津駅間の複線化計画
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急増する輸送需要に応えるため、国鉄では1954年の米原駅 - 長浜駅間複線化を皮切りに、1957年の田村駅 - 敦賀駅間交流電化などの輸送力増強に着手した『岐工五十年史』。戦災復興が一段落した1957年には同年を初年度とする輸送力増強・近代化のための大規模投資計画「第1次5か年計画」を策定して幹線の複線化・電化が進められ、北陸本線も米原駅 - 富山操車場間を中心に北陸トンネル建設など隘路区間の線増が順次着工された『岐工五十年史』。

その後は所得倍増計画の推進に関連して1961年に「第2次5か年計画」を策定し、引き続き線増・電化等により輸送量がひっ迫しつつある各幹線の抜本的な改善を行うこととなった富田。「第2次5か年計画」は輸送力増強の対象に富山操車場 - 直江津駅間も含まれることとなり、策定時点では、その5か年で米原駅 - 富山駅間の複線化達成、以東の部分複線化が考えられていた富田。

その後、翌1962年に糸魚川駅 - 直江津駅間の線増工事が信濃川工事局から岐阜工事局に移管された時点では、まず泊駅 - 糸魚川駅間を1968年までに線増、直江津駅までは1972年までに完成させる、という計画が組まれた『線増工事史』。

3.1. 複線化の検討
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複線化の検討の本格化は、1963年4月13日、前述の小泊地すべりの復旧に際してのお礼の為、金沢鉄道管理局長の池田が新潟県庁を訪れたのに合わせて国鉄新潟支社で行った会見中、当該区間含む24 km をトンネル化する基礎調査を進めている旨を表明したことに端を発する『新潟県総合年表』『線増工事史』。

国鉄岐阜工事局ではこれを受け急遽設備投資計画を取りまとめ、同年5月に上申、同年6月10日、国鉄常務理事会は早急な地質的・土質的な調査検討実施を決定し、同月14日には国鉄初の「調査命令」が出された『線増工事史』。

1963年7月15日には国鉄中部支社に中部支社長公文博嗣を委員長とする「北陸本線糸魚川 - 直江津間地質調査委員会」が設けられ『線増工事史』『岐工五十年史』、約1年間にわたる本格的な地質調査と線増方式の検討が行われた『線増工事史』堀内金原朝倉池田。調査費としては当初2,608万円が計上されたが、ボーリング、弾性波探査が追加されたことで最終的な費用は3,089.3万円を要している『線増工事史』。

3.2. 複線化にあたっての問題点
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前述のように、糸魚川駅 - 直江津駅間は浦本駅 - 名立駅間、郷津駅 - 直江津駅間で部分線増も計画が上がっていたが富田、実際には同区間に応急的に3か所の信号場を1964年までに計画・設置したのみで松本、本格的な線増工事は着工に至れないままであった。これは投資資金の不足に加え片瀬、改良には現在線利用の線増・新線敷設のいずれにしても災害多発地帯を通過するため、防災的な見地からのルート選定を行う必要があったことによる松本。

1963年の時点では糸魚川駅 - 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、既存トンネルは一部新線トンネルに切替となるものの腹付線増・曲線改良が比較的容易と考えられていた松本この区間には有間川駅 - 谷浜駅間の長浜トンネル、郷津駅 - 直江津駅間の郷津トンネルがあり、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とすることで対応可能と考えられていたSfnp。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おそれから現在線の腹付線増や曲線改良は不可能とされた松本。

このため改良に当たっては、以下の案が地質構造・営業面から想定されたが、それぞれ欠点があった松本。

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
下り線が今後も災害を伴い、曲線改良ができない。
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
筒石駅 - 名立駅間の地すべり地帯に多くのトンネル坑口ができる。
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
廃止・移転される駅が生じ、その処置が問題となる。

3.3. 新線ルート案の比較
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調査委員会は翌1964年3月11日に『線増工事史』、現在線での地すべりは間けつ的かつ崩壊速度が大きく、「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ないので、抜本的な予防対策はたてがたい堀内」と結論づけ、現在線の線増による地すべり地域への線路敷設は「その建設ならびに保守に著しい困難が予想される池田」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堀内」とし、それでも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より深くトンネルでもぐるべきである堀内」とした。また特に鉄道経過地として避けるべきとして、以下の各地点を挙げた朝倉『線増工事史』。

浜木浦
能生小学校付近
白山トンネル入口
小泊付近
百川信号場付近
藤崎・大洞付近
濁澄川河口 - 筒石駅 - 筒石川付近
徳合崎付近
名立トンネル - 名立駅付近
虫生岩戸付近
岩戸川付近以上の勧告を踏まえ糸魚川駅 - 直江津駅間の線増案は、下記の3案が選定され、さらに検討が行われた堀内朝倉。これらはいずれも現在線を併用せず、地すべり危険地域を避けて当初より複線の新線を建設し新線をいったん単線で建設して現在線と併用し、数年後に線増することで投資を繰り延べる手法も検討されたが、この場合、列車交換を行う信号場の設置が必要である上輸送能力が劣り、新線を早期に複線としなければ1973年までには線路容量が飽和してしまうことから、投資繰り延べは有利とならないと判断されたSfnp、駅移設・廃止を伴うものであった。

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3.4. 施工
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3.4.1. 施工にあたっての技術的問題点
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新線建設にあたっては特にトンネル掘削に関して以下の技術的問題点が懸念された『岐工五十年史』金原。

膨張性軟弱泥岩およびベントナイト層の掘削
4 - 5 kg/cm2}}の被圧下にある含水砂礫層の掘削
噴出するメタンガスに対する安全対策
軟弱泥岩地帯での3線断面の掘削特に頸城トンネルに関しては、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、および中央部の濁澄川下部に水溶膨張度が高いベントナイト質凝灰岩が介在する朝倉本間。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、各所での爆発性ガスの検知、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『岐工五十年史』本間。

3.4.2. 施工法
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各トンネルともおおむね軟弱地質帯を貫くことから全断面掘削は実施せず、中央底設導坑先進上部半断面掘削逆巻工法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Sfnpを主に採用し、地質が悪い箇所は側壁導坑先進順巻工法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Sfnpや、特殊サイロット工法サイロット工法に中央底部の導坑を加えたものSfnpを用いた朝倉。その他、特殊な施工については各トンネルの項で述べる。

4. 頸城トンネル建設工事
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4.1. 線形と規格
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両起終点付近に能生川と名立川およびこれらに沿う県道があり、坑口の位置・高さはこれらとの立体交差の都合から決定した『岐工五十年史』。また山王、相場、濁澄、筒石、徳合の各河川の下を横切る際のできるだけ大きな土被りの確保や、地すべり土塊下の良質地層下の通過を狙い、概ね直線としながらも中間部に半径1,000 m 、名立方坑口手前から名立駅構内にかけ半径2,000 m の曲線を介在させている加茂『岐工五十年史』朝倉藤井。また、北陸本線の線路規格上、勾配は10 ‰ まで許容されていたが、上述の制約、特に現に地すべりしていた濁澄川との土被りをできるだけとる都合から藤井金原、縦断線形は起点から途中濁澄川付近までの約5.1 km が2.5 ‰ の上り勾配、そこから終点まで約6.3 km が2.0 ‰ の下り勾配と設定された『岐工五十年史』『岐工五十年史』朝倉吉田。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Sfnp。それでも土被りの厚さは、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朝倉本間。

4.2. 建設担当と工区割
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当初より線増工事の完成時期は頸城トンネルの工事に支配されると考えられていたが堀内藤井、1969年秋の完成を達成するには36か月の工期となり、両坑口からの掘削に加えて中間に斜坑を設けての施工が必要であった本間金原。このため、土被りが浅くなる川筋3か所に谷に通じる道路を拡幅整備したうえでトンネル上部へ将来の換気・保守作業通路へ転用する斜坑を設置し、5工区に分割して本坑の施工を実施した『岐工五十年史』本間。

当初斜坑は山王川、濁澄川、徳合川の3か所で予定されていたが『岐工五十年史』、筒石駅設置に伴い斜坑の旅客通路転用を考慮し、山王川、筒石川、徳合川の3か所に変更した『岐工五十年史』。しかし後述する進捗状況への不安から着工1年半後の1967年12月には当初予定されていた濁澄川にも第3工区に通じる斜坑を追加している『岐工五十年史』朝倉。

また、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加茂、その後の進捗に応じて契約して工程の調整を行った金原。



4.3. 第1工区
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第1工区は大成建設により、1966年2月に米原方坑口から着手した本間。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、ベントナイト質凝灰岩地帯、石油の浸出や断層も無事突破し朝倉、当初の1,000 m ほどの区間は順調なペースで掘削が進み、翌1967年3月までに底設導坑は1,350 m地点まで掘削を実施した金原『岐工五十年史』。

しかしその後坑口より985 - 1,135 m 地点間では導坑に盤ぶくれ現象が生じ最大80 cm 扛上、導坑支保工内側幅が約1 m 縮小し、その区間の盤下げ縫返し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Sfnpが行われた『岐工五十年史』本間朝倉。

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最大で土圧150 - 200 トン/m2 にもなる異常膨張性を持った約549 m の泥岩層区間に達し、以降矢板折損、支保工変形が激しくなり、盤ぶくれはピークとなる掘削2週間後には1日平均6 cm にもおよび、インバートコンクリートも破壊された鈴木。このため支保工の補強・縫返し、コンクリート仮巻き、盤下げ、コンクリート巻直し、吹付けコンクリート施工、大断面採用、などの対策を実施しながら掘進を進めたが、その吹付けコンクリートも破壊されるなど支保工やコンクリートの座屈変状は止まることはなかった本間朝倉『岐工五十年史』鈴木。

1967年10月19日、坑口より1,670 m地点で導坑掘進は不可能となった。このため上部半断面を先進させることとしたが、上部半断面の掘削に従い338 km 851 m以奥の導坑は全面的に圧潰した朝倉『岐工五十年史』鈴木。加えて、以降は上部半断面も最大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日坑口より1,543 m地点で上部の掘進が中止された本間朝倉『岐工五十年史』。

このため、上部掘進が中止された338 km 958.4 m 以奥の掘削工法については、中止翌月の1967年12月21・22日に検討会議が開かれた『岐工五十年史』。再開に当たってはNATM工法などが検討されたが金原、最終的に以下の方針で工事を継続することとなった『岐工五十年史』。

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。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Sfnpを採用
断面をインバートもふくめ円形に変更
掘削後直ちに掘削分の延長をコンクリート覆工。覆工は2回巻とする
覆工コンクリートは早強コンクリートを使用し、1次巻のみ鉄筋を挿入朝倉
覆工1次巻のある程度の変状を考慮し断面を拡大
全断面の可能な限りの覆工早期完了のため上半と下半は極力間隔を短くするこの方針の下、上部半断面掘削中止地点までの約100 m の区間の下部半断面については、翌年3月末までに縫返しを実施し上半のアーチコンクリートを打設後すぐに側壁・インバートを打設して早急に完成形状に仕上げ、同時に断面を円形に近づけ、中止地点まで完成形での施工を終了させた『岐工五十年史』朝倉鈴木。残る異常地圧区間は1968年4月3日から掘削を再開した『岐工五十年史』。以降は1968年11月時点で上半・下半とも2.50 m/日の掘進速度を維持し、順調に工事が進んだ鈴木。工区の残り延長が150 m となった339 km 400 m地点より膨張はなくなったが、工法変更は工費・工期両面で有利でないことから断面のみ普通断面として工区境まで工事を継続した金原『岐工五十年史』。1969年1月7日に339 km 500 m 地点で第2工区と貫通し第1工区終端は貫通地点より50 m 直江津方の339 km 550 m地点であったがSfnp、これによりトンネル全区間が貫通した『岐工五十年史』。

なお、異常地圧区間の建設費は、円形断面としたことや覆工に鉄筋コンクリートを使用したことなどにより、通常断面区間を底設導坑方式で建設した区間の2倍の1,084,000円/mに達した金原。

4.4. 第2工区
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第2工区は間組により、山王斜坑によって1966年10月に斜坑坑底へ取り付き、サイロット工法にて直ちに直江津方への本坑掘進に着手した本間『岐工五十年史』。坑内温度は30 ℃〜35 ℃に達する高温下での作業となったが『岐工五十年史』、翌1967年6月までに導坑は約1,100 m を掘進するなど順調に工事を進めた『岐工五十年史』本間。しかし、上半断面切羽が斜坑交点より800 mの地点に差し掛かったころ、同地点の導坑が同年5月下旬から7月下旬までの間に約90 cm 扛上するなど盤ぶくれが発生し、同年6月から8月にかけ、導坑切羽掘削を中止し盤下げを実施した『岐工五十年史』本間。

導坑の掘削が停止している間でも、上半の掘削は斜坑交点より870 m まで進められた。しかし、導坑の盤ぶくれ範囲が相場川下部藤崎脊斜軸の泥岩地帯にあたる970 m 地点までに拡大し、上半掘削を停止して約50 cmの盤下げを実施した。その後上半掘削は同年10月に再開されたが、再び970 m 地点の導坑に盤ぶくれが発生し、同年11月に再度約70 cm の盤下げを実施した本間。

それでもなお導坑掘進は強行されたが、相場川下部の藤崎背斜軸付近は地質不良・地耐力不足の様相を示した。このため当該区間は導坑に仮巻きコンクリートを施工し、上半掘削はこの地点を飛ばして奥を実施することとした『岐工五十年史』。

当該区間は特殊サイロット工法に切り替えて工事が行われ、1968年11月にかけて約1年がかりで同区間を施工した本間。このほか、342 km 980 m - 343 km 050 m間、343 km 460 m - 460 m間、343 km 735 m - 935 m 間をサイロット工法で施工した『岐工五十年史』。

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、前述の第1工区の苦闘による工程遅れに伴いすべて第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『岐工五十年史』。

4.5. 第3工区
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第3工区は熊谷組により、筒石斜坑坑口にて1966年3月30日に起工し、同年7月15日に斜坑坑底から、直江津方と米原方の2方向へ掘削を開始した『線増工事史』本間『岐工五十年史』。

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、344 km 700 m 前後の280 m では筒石川直下の土被りの薄い箇所にもかかわらず、筒石駅を設置するため通常断面より側幅が1.3 m, 断面が0.64 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3月に工区境に達し、4月7日に岐阜工事局長高橋克男の発破により第4工区と貫通、頸城トンネル各工区間で最初の貫通となった『線増工事史』『岐工五十年史』。

一方米原方は、当初、濁澄川直下を除いて、直江津方と同様底設導坑先進上部半断面掘削逆巻工法で掘削を予定していたが、濁澄川直下であり地すべり誘発の危険性が最も大きい区間であること、地耐力不足で上半アーチが沈下するおそれから、同年8月18日以降344 km 435地点より、請負側の願出により、サイロット工法に方式を切り替えている金原『線増工事史』『岐工五十年史』。しかし海側の導坑切羽が343 km 830付近に到達した1966年12月中旬ごろ、支保工が膨圧により変形をはじめ、その後各種の変状対策を行いつつ、いったん掘削は中止した『線増工事史』。

翌1967年2月14日、山側の導坑のみ343 km 940 m地点より掘削を再開したが、これにより海側の導坑が最大40 cm せり上がり蛇行するなど大きく変状し、補強用の柱を立て込むなどして機能を喪失したため、3月5日には再度掘削を中止し、海側導坑縫い返しと山側導坑補強に専念することとなった『線増工事史』。

同月7日には山側導坑のみ掘削を再開し、4月6日までに343 km 875 m 付近まで約 60 m 掘削をしたが、直江津方が第4工区と貫通した翌7日夕刻ごろ、切羽右天端より突如漏水し、翌日には毎分7 - 8 Lの噴出をみた。同時に343 km 830 - 887 m付近で左右から突然強大な地圧を受け、山鳴り、矢板折損、支保工変形が発生し、崩壊の危険から補強作業も含め一旦以奥での作業を中止した『線増工事史』。

9日には補強作業を再開したが、海側導坑も同地点で変状が発生し、縦横に丸太などで柱・横はりを施工したため導坑は通行不能となり、5月末までに一応の補強は終了したものの、切羽は4か月間にわたり作業を中止した本間『線増工事史』『岐工五十年史』。

その後数か月かけ345 km 745 - 935 m間の導坑縫返し、仮巻コンクリートを実施し、同年7月24日に右側、9月10日より左側導坑の掘削を再開した。この再開に際して、導坑は左右で雁行させず併進させ、後方の側壁コンクリートもなるべく切羽と近づけることとしている。その後も343 km 650 - 900 m 区間では後に側壁コンクリート押出し現象が発生し、一部は手直しとなるなどしたものの、異常膨圧区間は無事に突破し、その後導坑を馬蹄形に変更して引き続き懸案であった濁澄川直下のベントナイト層を引き続き掘削することとなった『線増工事史』本間。

なお前述したように第3工区には大藤崎斜坑が追設されている。これは、第1工区が強大地圧で難航し、第1 - 2工区境界の未契約区間が第2工区持ちとなったこと、一方で第2工区側に掘削停止期間があったこと、第3工区に濁澄川下部のベントナイト層を貫く区間があり難航が予想されたことと、以上の要因で工程上問題があったことから1947年9月末に設置が決定されたもので、この関係から第2 - 3工区境界の未契約区間が第3工区持ちとなった朝倉『線増工事史』『岐工五十年史』。

大藤崎斜坑は1947年10月20日に掘削に着手し、翌1948年1月末に坑底に取り付き、2月9日より濁澄川下部のベントナイト層へ向けて迎え掘りを開始し、同年3月に導坑を貫通させ、夏には完了した『線増工事史』。また、第2工区境界に向けても掘削を行い、同年8月28日に第2工区と貫通した『線増工事史』。

4.6. 第4工区
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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米原方と直江津方へ掘削し『岐工五十年史』、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朝倉『岐工五十年史』。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『岐工五十年史』。

4.7. 第5工区
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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『岐工五十年史』。前述のとおり名立駅設置の都合上、坑口付近250 m が3線断面、そのあと30 m 通常断面への移行部分『線増工事史』加茂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い金原、そのほかは底設導坑先進上部半断面掘削逆巻工法で施工した『岐工五十年史』。坑口より150 m地点で湧水に伴う細砂の流出、347 km 420 mでの砂層との遭遇があったが、そのほかは比較的順調に掘削が行われた『岐工五十年史』。

なお、第5工区および隣接する名立トンネル第1工区の工事に関して、第5工区山上の養鶏場では、騒音・夜間照明による産卵低下、衝撃による鶏の死亡が発生し、各種の対策を行ったが効果が乏しく、補償として仮鶏舎への移転が行われた『線増工事史』。

4.8. 斜坑の処理
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4本の斜坑のうち、筒石斜坑は筒石駅旅客通路として転用された『線増工事史』。山王・徳合斜坑は換気・保守用通路として存置することとなり、坑口に地すべりや冠水流入を防ぐ防護堤を設置し、坑内には階段・手すりが整備された『線増工事史』。一方で、大藤崎斜坑は転用せず表土と地山の境界付近と坑口で完全に閉塞した『線増工事史』。

4.9. 頸城トンネルの完成
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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5月に全面完成し『岐工五十年史』、予定通りの完成となった『岐工五十年史』。

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。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『岐工五十年史』。

5. その他線増工事における特筆すべき工事
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5.1. 糸魚川駅 - 浦本駅間線増
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この区間は当初、1966年に着工し、糸魚川駅 - 梶屋敷駅間を1967年10月、梶屋敷駅 - 浦本駅間を1968年10月に複線とする計画であったが、用地買収の手間取りなどが影響し、本格的な着工は1968年春に持ち越されることとなった『線増工事史』。

このうち、上り線用として新設される早川橋梁は1967年2月15日に下部構造に着手し、翌1968年7月1日に上部構造が竣工し、同様に上り線橋梁を新設する海川橋梁も下部構造に1968年3月から着手し、同年12月30日に上部構造含め竣工した『線増工事史』。

線増工事全体の竣工は1969年4月となり『線増工事史』、同年6月4日に糸魚川駅 - 梶屋敷駅間、同月19日に梶屋敷駅 - 浦本駅間を複線で供用開始した『線増工事史』。

5.2. 浦本トンネル
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浦本トンネルは第1工区が奥村組、第2工区が大林組の請負によりそれぞれ1966年10月21日、9月13日に着工した『岐工五十年史』。

本トンネル第1工区では、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、鬼伏調査坑を掘削した。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たが朝倉、前後の取り付けの関係上やむを得ず被圧水帯を掘削することとなった『岐工五十年史』。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 1,700 L/minの湧水に遭遇し、切羽掘削が中止された朝倉。

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朝倉、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 に及んだ朝倉。

第2工区では直江津方坑口からの 500 m は地質調査・ボーリング調査の結果から旧期地すべり堆積物と見られる破砕軟弱泥岩であることが明らかとなっていた白井。工事は1966年11月に中央底設導坑先進上部半断面掘削逆巻工法で掘削を開始した白井。しかし、上半部掘削に至って地耐力不足・土被り荷重により支保工の沈下・変形が発生し掘削不能となった白井。その後もアーチコンクリート支保工脚部の根固めコンクリート施工や、覆工厚を1次巻・2次巻計 80 cm とするなど慎重な工事を進めたが、沈下は止まず、334 km 700 m 付近では沈下により地表に亀裂が発生するまでに至った『線増工事史』白井。

これらの問題により、当初の500 m の区間は掘進に約1年を費やすこととなり、以奥の約 700 m については引き続き良好な地質は期待できないとして、サイロット工法に変更して切り抜けた白井『岐工五十年史』。これにより工期は当初想定から約半年遅れており白井、後に、最初からサイロット工法を採用していれば、より安全・能率的・経済的に施工できたと指摘されている『線増工事史』白井。

このほか軌道については、コンクリートスラブ軌道を上下線各195 mの区間で試験採用した。

本トンネルは1968年3月14日に貫通し、1969年3月10日の第1工区インバートコンクリート工事竣工をもって工事は終了した『岐工五十年史』。

5.3. 木浦トンネル
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木浦トンネルは前田建設工業の請負により1966年10月24日に着工した『岐工五十年史』。本トンネルでは国鉄におけるトンネルボーリングマシン施工の可能性、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吉川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施工した小林三沢。

TBM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、用いた小林三沢。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の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の、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吉川。

使用されたのは延長1,570 m のうち887 m で、1967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三沢。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 を達成した三沢。TBMによる掘削は5月5日、岩質が軟弱となり困難となったことから終了し小林、5月16日に335 km 651 m 8 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三沢『新潟県総合年表』。

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小林group="注釈"。

本トンネルの工事は1969年1月20日のインバートコンクリート工事竣工をもって終了した『岐工五十年史』。

5.4. 名立川橋りょう
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名立駅ホームを設置する名立川橋りょうは日本の鉄道橋として初めてPCけたブロック工法での架設が行われた『岐工五十年史』。

5.5. 名立トンネル
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名立トンネルは頸城トンネルと同様3線断面区間を持つトンネルであるが、第2工区でアーチライニング沈下の事故があったほかは順調に施工された『岐工五十年史』。

工事は第1工区が飛島建設、第2工区が佐藤工業が請負い、工事は1966年5月28日に第1工区から着工、1969年4月5日の第2工区コンクリート道床工事竣工をもって終了した『岐工五十年史』。

5.6. 長浜トンネル
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長浜トンネルは旧線長浜トンネルに並行して新設される、糸魚川駅 - 直江津駅間で最も短いトンネルであり、土被りが浅いために大部分で風化層を掘削する必要があったものの池田、他の区間と比較して良質な地層であり、前述した施工にあたっての技術的問題点もないトンネルとされていた金原地質調査委員会は、長浜トンネル付近の地質について「地すべり地形であるが安定しており、地すべりの危険度は少ない。ただし段丘堆積層や岩屑の小規模な崩壊は起こりうるが大体良質な地質といえよう」としたSfnp。工事は三井建設の請負で1966年7月25日に着手し『岐工五十年史』、直江津方坑口から掘削を開始した白井。掘削は底設導坑先進上部半断面掘削逆巻方式を採用した金原。なお、この区間では、起点方に設けられていた旧線桑取川橋梁が1965年9月に台風24号で被災し、傾斜した米原方の橋台を応急復旧して凌いでいたことから、先行して1968年10月に新線を開通させることを目標として工事が進められた『線増工事史』。

しかし、1967年1月20日22時25分ごろ、直江津方坑口から136.0〜156.4 m 間地点で突如崩壊が発生し、上部半断面、底設導坑が埋没した金原。これにより当時支保工変状の為補強支保工の建て込みを実施していた作業員計10名が巻き込まれ、このうち上部半断面で5名が埋没した金原。埋没を逃れた5名は崩壊後まもなく底設導坑のエアパイプを通じて生存が確認され、エアパイプで照明用電灯線、食糧、衣類、毛布が送られた金原。救助は糸魚川駅 - 直江津駅間でトンネルを施工していた全12の請負業者から延べ347名の応援を受け、上部半断面山側と底設導坑海側に救助坑を掘削し、事故から82時間後の1月24日9時10分に生存者が上部の救出坑から救出された金原。なお、埋没した5名は、2名が生存者救出時、残る3名が同年2月4日までに救助作業後の底設導坑復旧時にいずれも遺体として収容された『線増工事史』金原。

当時、支保工に鋼アーチ支保工が採用されるようになり落盤事故が減少していたことと、同区間が入念な事前調査によりルート選定・設計を実施していたこともあり、この事故は関係者・国鉄に大きな衝撃を与えた金原。このため応急救助作業の終了後、部内外の権威者による「北陸本線長浜ずい道事故技術調査委員会」が設置され金原、同年2月4日から2月15日にかけ特別委員・委員による現地視察を行った金原。

事故技術調査委員会では同年6月19日に事故原因について結論を出し、掘削により地盤が坑口方向へクリープする現象により泥岩の亀裂面の隙間が大きくなり、山のゆるみが促進されたこと、崩壊箇所付近が局部的に特に弱い風化層がトンネル天端から上方約5〜6 mの位置まで及んでおりこの風化はトンネル設計において当時通常行われていた弾性波調査やボーリング調査では発見できない、局部的な変化であり、事故発生後の精密な調査の結果初めて判明したとされるSfnp、ゆるみが上部まで及び、加えて同年1月15日から17日にかけての積雪が17日以降の気温上昇により融け、地山のゆるみを促進させたことにより、急激に支保工にかかる土圧が増加し、瞬間的に崩壊したものとしている金原。また、白井では、事故技術調査委員会の指摘に加え、崩壊箇所付近の小断層を境に地質の力学的特性が異なっていたことも指摘している白井。

これにより工程は大幅に遅れることとなったが『線増工事史』、トンネル自体は1967円6月14日には貫通『新潟県総合年表』、工事全体も翌1968年7月24日に竣工し『岐工五十年史』、翌1969年9月25日に他区間に先駆けて複線の供用を開始している『線増工事史』。

5.7. 湯殿トンネル
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湯殿トンネルでは地すべり湿地帯ににあたる直江津方坑口付近30 m間はPIP杭を壁状に隙間なく施工することで、アーチコンクリートの沈下防止・土留め壁とした箇所がある『岐工五十年史』。請負は第1工区が西松建設、第2工区が清水建設が担当し、工事は1966年7月25日に第1工区から着工『岐工五十年史』、第2工区も翌1967年6月2日に着手し『新潟県総合年表』、1968年2月21日に貫通、1969年6月10日の第2工区コンクリート道床工事竣工をもって終了した『岐工五十年史』。

5.8. 新線区間の軌道構造
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軌道構造は、延長3,000 m 以上のトンネルは出入り口の約100 mを除いてコンクリート道床の直結軌道、その他はバラスト軌道で計画した『線増工事史』。

しかし、頸城トンネルについては異常膨圧区間での将来の軌道狂いを想定し、第1工区から第3工区筒石駅断面終端まですべてバラスト軌道として、コンクリート道床はそこから第5工区名立方坑口手前までで採用した『線増工事史』『岐工五十年史』。

代わりに浦本トンネルは延長3,000 m 未満であるが基本コンクリート道床とし、334 km 112 m - 307 m の195 m は試験的にコンクリートスラブ軌道を採用した『線増工事史』工藤。方式は上り線が「コンクリートスラブ式アスファルトてん充型」、下り線が「コンクリートスラブ式ロングチューブ型」の2種類を採用した『線増工事史』『岐工五十年史』佐藤。

まくらぎはバラスト軌道区間は明かり区間はPCまくらぎ、トンネル部は電蝕防止のため木まくらぎを採用、コンクリート道床区間はコンクリート製短まくらぎである『線増工事史』『岐工五十年史』。

6. 糸魚川駅 - 直江津駅間電化工事
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6.1. 電化方式の検討
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北陸本線の電化は1956年5月に国鉄交流電化調査委員会から出された「交流電化方式は直流電化方式に比し輸送量の多少にかかわらず、投下資本においても、年間経費に置いても、つねに有利である」との答申から交流20 kV・60 Hzで進められたが森垣、新潟地区はすでに上越線が直流1,500 Vで電化されていたこと、東京 - 新潟間の輸送密度が比較的高いことから1960年度に信越本線長岡駅 - 新潟駅間は直流電化で着工され1962年に開業していた森垣ただし将来の交流化への改修が可及的に簡単になるよう配慮されているSfnp。

このため本区間を含む日本海縦貫線の抜本的線増にあたっては、森垣によると1964年初時点で既存区間も含めた米原駅 - 羽越本線坂町駅間の電化方式について以下の案が想定されていた森垣。なお、先述の通りこの時点で北陸本線は同年8月に富山操車場まで交流電化開業が決定している。

直流案
交流案
交直流併用案以上3案については1970年想定輸送量をもとに、設備面、車両面から比較検討の結果、いずれも交直流併用案が有利であった森垣。

また、この時点で電化工事中であった富山操車場 - 糸魚川間については、仮にこの時点で1970年度ごろの完成見込みであった糸魚川駅 - 直江津駅間の線増と同時に一挙に電化した場合電化が大幅に遅くなることから、1965年度に完成する親不知トンネルほかの線増改良と同時期に交流電化することが適当とされ森垣、糸魚川駅構内は富山県内から引き続いて交流20 kV・60 Hzで電化となった。

6.2. 電化工事
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以上を踏まえ本区間の電化については「電源事情新潟県は佐渡島内と糸魚川市旧青海町の一部を除き周波数50 Hzであり、仮に糸魚川以東に接続点がずれた場合、両周波数対応の機関車の製作か、機関車の付替が必要となるSfnpおよび信越線の直流電化方式との関連からRF」直流1,500 Vで行われることが1964年2月6日の国鉄第309回常務会で決定した近藤石田坂町駅以北の電化方式についてこの時点では「今後の検討事項Sfnp。このため糸魚川駅 - 梶屋敷駅間327.2 km地点に交直接続点のデッドセクションを設け『岐工五十年史』、以東を直流電化とし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。}}。工事は湯殿トンネルの完成と時期を合わせて実施することとなり『岐工五十年史』、1968年5月23日に梶屋敷駅構内で起工式を行い『新潟県総合年表』、電化と合わせて梶屋敷駅、能生駅、名立駅には変電所と附属建物が新設されている『岐工五十年史』。監督は大阪電気工事局が担当した『線増工事史』。

7. 糸魚川駅 - 直江津駅間線増・電化工事の完成
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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9月25日に複線化されたことを皮切りに、翌1969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『線増工事史』、残る新線区間についても同年5月8日に浦本駅、7月1日に谷浜駅に新線の根固め、習熟運転を行う車両を入線させるための仮ポイントが挿入された『線増工事史』。

当初は同年8月10日に頸城トンネルを含む糸魚川駅 - 有間川駅間の新線で習熟運転が開始される予定であったが、前日の集中豪雨により市振駅 - 親不知駅間が不通となったため、8月13日からの実施となった『線増工事史』。そして同年9月29日に頸城トンネル含む浦本駅 - 有間川駅間、谷浜駅 - 直江津駅間の新線切替、糸魚川駅 - 直江津駅間電化が行われ、これにより北陸本線は線増工事開始当初の計画であった1969年秋に全線の複線電化を達成した祖田『データで見るJR西日本2014』。

本区間の線増・電化工事には1965年時点で工費186億円を見込んでいたが『新潟県総合年表』、最終的に工費210億円、延べ作業人員350万人『岐工五十年史』、このうち線増工事だけで工費200億円、延べ作業人員約250万人におよび、セメント13万t、鋼材2万t が費やされ、コンクリート打設量は50万m3、掘削量150万m3に及んだ朝倉。また、一連の工事では長浜トンネル崩落による5名を含め25名が犠牲となった朝倉『線増工事史』。

開業に先立つ1969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それぞれ国鉄岐阜工事局長松本有、犠牲者遺族の手で行われた『岐工五十年史』。なお、工事碑には松本による以下の文が刻まれている。

8. 線増・新線建設の効果と評価
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この複線電化の直前に上越線・信越本線は単線区間を残しながらも全線電化が完成しており、首都圏と北陸地方は既存の東海道本線・米原駅・敦賀駅経由だけでなく、上越線もしくは信越本線を介しても架線で結ばれた。

このため新線開通直後の1969年10月1日に行われたダイヤ改正では、特急「はくたか」が経由を信越本線から上越線へ変更の上で、気動車から電車となった当時、碓氷峠区間|year=2017|month=10|publisher=交友社|ref=harv|volume=57|page=139}}

8.1.1. 鉄道ピクトリアル
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8.1.2. 土木施工
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8.1.3. トンネルと地下
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8.1.4. その他
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9. 関連項目
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延長別日本の交通用トンネルの一覧
名立崩れ…江戸時代に沿線で発災した大規模地すべり