関門トンネル (山陽本線)
2月24日 - 下り線トンネル門司方シールド工法部で推進を再開。 3月30日 - 下り線トンネル門司方シールド工法部と下関方海底部の間でボーリングが貫通。 4月5日 - 下り線トンネル門司方シールド工法部で最終のシールド推進完了。 6月2日 - 下り線トンネル海底部における圧気工法完了、坑内減圧。 6月26日 - 豪雨により上り線トンネル下関方取付部の浸水事故発生。 7月10日 - 下り線トンネル海底部で門司方と下関方の間が貫通。 8月1日 - 下関工事事務所長に星野茂樹が着任。 10月7日 - 上り線トンネル下関方取付部の底設導坑が立坑下部に到達。 11月 - 上り線トンネル下関方取付部で坑口から斜坑へ向かって底設導坑着工。 12月16日 - 上り線トンネル下関方取付部において崩落事故発生。
1942年(昭和17年) 1月20日 - 上り線トンネル下関方海底部で立坑から第一斜坑へ向けて底設導坑に着手。 3月15日 - 上り線トンネル門司方第一立坑着工。 3月27日 - 下り線トンネル潜函工法区間の最後の隔壁が貫通、下り線トンネル全区間が貫通。 3月29日 - 下り線トンネル門司方シールド工法部竣功。 3月31日 - 下り線トンネル下関方海底部竣功、下り線トンネル門司方圧気工法部竣功。 4月1日 - 門司駅を門司港駅に、大里駅を門司駅に、それぞれ改称、上り線トンネル門司方圧気工法区間着工。 4月13日 - 上り線トンネル門司方第二立坑着工。 4月17日 - 幡生操車場において竣功記念式典、職員がトンネル内を記念行進。 4月 - 上り線トンネル下関方海底部で立坑と第一斜坑の間が貫通、第一斜坑から第二斜坑へ着手、第二斜坑から第一斜坑へ着手。
第三斜坑の先は1939年(昭和14年)7月12日に門司方へ向けて底設導坑を着工し、途中断層破砕帯でのセメント注入を行いながら、10月23日に第四斜坑側へ貫通した。また第四斜坑から門司方への底設導坑は1939年(昭和14年)9月25日に着工し、途中労働者不足のため半年ほど休止期間があったが、1940年(昭和15年)8月17日に門司側からのシールド工法終点と予定していた511K100M地点に到達した。その後も普通工法区間をできるだけ延長することを目的として工事を進めたが、11月18日に511K114M80まで到達して中断した。いずれも導坑貫通後に全断面への切り広げを行い、覆工を行った。
最難関となる、第一斜坑から第三斜坑までの第三紀層区間については、掘削前にコンクリートで隔壁を造り、ボーリングで穴を開けて中にセメント注入を行って地質を改良してから前進することを繰り返した。セメント注入におおむね1か月、その後の10メートル掘削におおむね1か月と、2か月かけて10メートル前進する作業を繰り返していった。第三紀層となる約260メートルの区間に対して、注入されたセメントは50キログラム入りセメント袋にして15万1,531袋に達し、1938年(昭和13年)10月から1940年(昭和15年)4月までの1,131日を費やして突破した。
下り線トンネル下関方海底部は、1938年(昭和13年)6月25日着工、1942年(昭和17年)3月31日竣功となった。
国鉄EF10形電気機関車は、丹那トンネルの開通に合わせて国鉄EF52形電気機関車をベースに開発された、本来は貨物用の電気機関車であるが、関門トンネルにおいては貨物と旅客の両方に使用された。1両で600トンを、2両で1,200トンを牽引した。EF10形の総製作両数は41両であるが、関門トンネルを担当する門司機関区への配置は、各時代の輸送需要の変化とともに14 - 25両の範囲で増減した。1941年度(昭和16年度)に34号機から41号機の8両を関門トンネル用に製作したが、まずは東京鉄道局管内の各地に分散配置されており、1942年(昭和17年)に入って順次門司機関区へと転属した。また、国鉄EF12形電気機関車を製作・投入し、これによって捻出した既存のEF10形の門司機関区への転属も行われた。要員についても、当時九州には国鉄の電化区間はなかったこともあり、門司鉄道局では九州各地から募集した電気機関車の乗務員や整備士を東京鉄道局に派遣して養成・訓練を行い、また東京鉄道局から開通後1年間の約束で経験者の派遣を受けて対応した。
1953年(昭和28年)の梅雨は例年になく早く始まり、特に西日本では雨が多く6月末になると4日間で600ミリを超すような60年ぶりという大雨が降った。大雨は各地に被害をもたらし、のちに昭和28年西日本水害と記録されることになった。国鉄でも、680か所に及ぶ不通箇所が発生するなど大きな被害を受けた。
6月28日日曜日も雨が降り続いており、関門トンネルに備えつけられた排水ポンプは稼働を続けて、トンネルに侵入する雨水を排出し続けていた。11時頃、戸ノ上山の麓でがけ崩れが発生し、門司駅北側の大川を堰止めた。これによって溢れた水は、南側の田畑川から溢れた水と合流して、門司駅構内に流れ込み始めた。門司駅に設置された雨量計では、10時から12時までの間に155ミリという猛烈な雨を観測しており、この雨に川から溢れた水が加わり、門司駅からスロープ状の掘割になっている関門トンネルの門司方坑口へと流れ込み始めた。関門トンネルの掘割を囲う防水壁の第13号架線鉄柱付近にある切り欠き(壁が途切れた部分)から架線をかすめるように濁水が噴出し始め、11時頃に巡回中の門司保線区員がこれを発見して通報した。当時、京都と博多を結ぶ特急「かもめ」は、26日以来の豪雨で鹿児島本線が不通となって、上り列車を運転できずに博多に編成が取り残されており、次いで27日の下り列車で下ってきた列車も門司打ち切りとなっていたが、この門司打ち切りとなった編成を28日に上り臨時第6列車「かもめ」として運転する予定としていた。しかし、11時2分に関門トンネルへの濁流の流入の通報を受けて、「かもめ」の発車は抑止された。
第二次世界大戦後は、石炭の節約の観点から国鉄の主要幹線の電化を推進する方針となった。しかし連合国軍最高司令官総司令部(GHQ)の民間運輸局(CTS)は、戦災復興を優先するべきという理由で電化の推進に否定的な態度を取り、占領期には電化はあまり進捗しなかった。1951年の主権回復の4年後の1955年(昭和30年)9月26日に発足した日本国有鉄道電化調査委員会では、早急に主要幹線3,300キロメートルの電化を推奨する報告書を11月29日に提出した。これを受けて1957年(昭和32年)度からの第1次5か年計画では、第1次計画として1,665.8キロメートルの電化を推進する方針となり、この中で関門トンネルの両側にあたる山陽本線の西明石 - 幡生間、鹿児島本線の門司港 - 鳥栖間が取り上げられた。
ちょうどこの時期、国鉄では交流電化の技術にめどをつけて採用を進める方針となっていた。国鉄の交流電化調査委員会では、交流電化の経済性を検討し、電車運転および交直接続の費用を考慮しなければ、常に交流電化が有利であると結論づけた。しかし、この検討は直流電化の技術の進歩を適切に考慮しておらず、また交流電化に必要となる建築限界の拡大に要する費用も評価されていないという問題があり、これに加えてすでに直流電化されている東海道本線の延長となる山陽本線では交直接続の費用が交流電化の経済性を帳消しにしてしまうことから、交直接続をどこで行うのがもっとも経済的かということが検討された。
九州電気軌道側では、当初は大里変電所と門司第二変電所からの受電を想定したが、最終的に小倉火力発電所および大門火力発電所から特別高圧送電線を経て鉄道省の小森江変電所で受電する方式を選択し、大里変電所および門司第二変電所からの受電は予備電源とすることにした。3,300ボルトで現場へ供給し、工事最盛期には2,000キロワットの消費を見込んだ。
下関側は彦島変電所からの1回線のみであるため、停電に備えるためにディーゼルエンジンによる非常用の発電所を受電設備に併設することになり、鉄道省営の弟子待発電所とされた。非常用発電所は、どうしても停電を避けなければならない設備である、排水ポンプ、エレベーター、坑内電灯に限って電力を供給できる容量で設計することになり、余力がある時に空気圧縮機やセメント注入などの設備に回すこととされた。試算の結果、最小限維持する必要がある設備の電力消費は191キロワットとされたため、200キロワットの発電機を予備を含めて2機設置した。ディーゼルエンジンは池貝鉄工所製、発電機および配電盤は富士電機製、付属ポンプ類は荏原製作所製であった。
下り線トンネルの512K216Mから出口の512K480Mまでの延長264メートルの直線区間は開削工法で施工した。大林組による請負工事で施工され、掘削2万9,732立方メートル、埋戻8,360立方メートル、鉄筋コンクリートの施工6,834立方メートルで、金額は32万2,000円であった。下関方取付部や海底部は単線トンネル2本を別に施工したが、門司方開削部は当初から複線分のトンネルを建設した。断面は、幅4.8メートル、高さ5.75メートルの箱型の単線トンネルを横に2本並べており、両方のトンネル間にある壁は0.6メートルの厚さがある。工事は、まずトンネルの両側に13.3メートルの間隔で鉄矢板を打ち込み、矢板間の土砂を掘削して、内部に鉄筋コンクリートでトンネルを施工したあと、上部を埋め戻した。開削工法区間を県道や市道が横断していたため、工事中の交通を遮断しないために仮設の橋を造って付け替えたほか、幅2.7メートルの川もあったため近くの別の川まで付け替えを行った。1939年(昭和14年)12月12日に着工し、当初は20か月の工期を見込んでいたが、労働力の不足や資材の入手難により遅れて、1942年(昭和17年)5月24日に竣工となった。
下関方海底部は、下関方立坑から873メートルの区間を施工した。試掘坑道による地質の確認で、海峡中央付近は地質が良好であるが、両側付近は地質が悪いことがわかっていたため、工期の短縮のために試掘坑道から複数の斜坑を建設して本坑へ取り付き、地質が悪いところも良いところも並行して何か所もの現場で同時に施工できるようにした。下関方海底部において試掘坑道との間で連絡斜坑は4か所に掘削され、起点側から順に第一から第四と番号を振られた。
試掘坑道掘削結果から510K500M - 700Mは第三紀層地帯で工事が相当困難であると予想されたことから、第一斜坑はその手前の地質が良好な510K460M付近に建設された。この第三紀層は全長が200メートル以上あり、片側だけからは地質の確認が困難であったため、510K800M付近に第三斜坑を設けた。その後、実際の第三紀層地帯の掘削に際してさらに時間を要することが判明したため、第三紀層地帯の中でもっとも地質が良好と考えられた510K580M付近に第二斜坑を設けた。また第三斜坑からシールド工法終点までの長い距離の施工には相当な日数を要することから、さらに511K付近にも第四斜坑を設けた。なおこれらの斜坑は、本線トンネル完成後に埋め戻された。
立坑と第一斜坑の間は、立坑側から1938年(昭和13年)7月に底設導坑に着工し、12月に第一斜坑側からの底設導坑と貫通した。
8メートル)増加する不利があったが、九州側の線路の取付が有利であり、どちらでも大きな優劣はないとした。このほかに金の弦岬から赤坂に向かう案も検討したが、水深が浅いという利点はあるもののトンネルの水底延長が長くなり、しかも九州側での線路の取付に不利であるとされた。複線トンネルにした場合、単線トンネルに比べて線路の位置がより低い場所になり、水面下より深い場所を通らなくてはならなくなり、掘削量も増大することから、単線トンネルを前提とした。総工費は田辺により、単線で約668万6,000円、複線にすると約1,300万円と見積もられた。
このほかに、到着した列車をまるごと船に積み込んで対岸に渡す渡船案を竹崎(下関駅西側)と門司駅の間、竹崎と大里駅の間、長府串崎と大久保の間の3航路で検討したが、もともと関門海峡は通航する船舶が多く、しかも潮流が激しいところを縫って頻繁にこうした船舶を往復させることは困難であるとした。また橋を架けてその下に客貨車を運搬する搬器を吊り下げて運行する運搬橋を建設する案も検討され、線路を高い位置に持っていかなくて済む利点はあるものの、両岸の山が高くなっている関門海峡では固定された橋の建設がしやすいこと、固定橋では連続的に運行できるのに対して運搬橋では断続的な運行しかできないこと、船舶の運航と支障することに変わりがないこと、そして固定橋と建設費に大差ないと見込まれたことなどから不適切であるとされた。
開業前には、関門トンネル開通記念の歌が賞金1,000円をかけて一般公募され、選ばれた「海の底さへ汽車は行く」を東海林太郎が歌った。また門司において関門トンネル開通記念大相撲が開催され、当時の横綱双葉山定次と羽黒山政司が下関方坑口において浄めの土俵入りを行った。開通前日の11月14日には下関方坑口にて工事の殉職者を祀る殉職碑の除幕式が行われた。
下関駅では、11月14日23時50分に旧駅出発の最終列車となる京都行きを送り出し、23時52分に最終到着列車を迎えると、徹夜で新駅への引っ越し作業が行われた。新駅では、前日14時15分に京都を出発して走ってきた鹿児島行き第221列車が初列車となり、蒸気機関車を電気機関車に付け替えて、鉄道員たちが万歳をする中、初の旅客列車が関門トンネルへ送り出された。下関駅の関釜桟橋大待合室ではこの日開通式が行われ、山口県・福岡県の両県知事、下関市・門司市の両市長、両県選出の議員、鉄道大臣および鉄道省関係者などが出席した。戦時陸運非常体制が敷かれている中、関門トンネルの開通は国を挙げての祝賀となり、新聞では「興亜鉄路の輝く発足」「科学日本の勝利」などと書きたてた。
11月15日のダイヤ改正を前に10月11日から24時間制が採用され、それまでの午前・午後の区別をやめ午後を13時から24時と呼ぶようになった。11月15日ダイヤ改正で、特急「富士」が九州に乗り入れて東京 - 長崎間で運転されるようになり、このほか東京と九州各地を結ぶ急行列車の設定が行われた。