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梅原淳「たかが鉄道、されど鉄道」

なぜ東北新幹線は脱線?なぜ免震構造ではなく、揺れの大きいコンクリート高架橋?

文=梅原淳/鉄道ジャーナリスト
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東北新幹線「やまびこ」に使用されているE6系の車両(「Wikipedia」より)
東北新幹線「やまびこ」に使用されているE6系の車両(「Wikipedia」より

 福島県沖を震源とするマグニチュード7.4の地震が2022年3月16日の23時36分32秒に発生し、宮城県登米市・蔵王町や福島県相馬市・南相馬市・国見町で最大震度6強を観測した。この地震で東北新幹線は大きな被害を受け、特に福島駅から白石蔵王(しろいしざおう)駅へと向かっていた東京駅21時44分発、仙台駅23時46分着となる17両編成の「やまびこ223号」が脱線してしまう。脱線の衝撃は大きく、車内に乗客75人、乗務員3人の計78人がいたうち、4人が負傷した。

「やまびこ223号」は17両の車両のうち16両が脱線したという。仙台駅方から17号車、16号車、一番後ろの東京駅方が1号車と連結されているうち、1両目の17号車から4両目の14号車まで、そして6両目の12号車から17両目の1号車までが脱線し、5両目の13号車は脱線を免れた。

 各車両には1両につき走行装置の台車が2基装着され、台車1基に車輪が4輪取り付けられている。したがって、1両当たりの車輪の数は8輪だ。国土交通省の運輸安全委員会によると仙台駅方から1両目(17号車)から4両目(14号車)まで、6両目(12号車)から8両目(10号車)まで、11両目(7号車)から17両目(1号車)まではすべての車輪が脱線した。9両目(9号車)は2基の台車のうち後方となる東京駅方の台車の4輪すべての車輪が、10両目(8号車)は同じく2基の台車のうち前方となる仙台駅方の台車の4輪すべての車輪がともに脱線している。

 脱線は「やまびこ223号」が停止寸前か停止した直後に起きたと運輸安全委員会の調査官は言う。仮に脱線が走行中に起きたのであれば車輪がレールから外れた場所を通り、コンクリートの構造物などを大なり小なり壊しながら通るはずであるが、その痕跡が残っていないからだという。ともあれ、詳細な状況であるとか原因の究明は同委員会の調査を待たなくてはならない。

脱線当時は4分遅れて運転?

「やまびこ223号」が脱線した場所は白石蔵王駅から東京駅方2.1kmの宮城県白石市大平中目(おおだいらなかのめ)付近で、在来線の東北線と斜めに立体交差している地点からさらに400mほど東京駅方の場所だ。線路は直線で、仙台駅に向かって13パーミルの下り坂となっている。13パーミルとは水平に1000m進んだときに13mの高低差が生じる勾配を指す。東北新幹線のなかでは1982(昭和57)年6月23日と最初に開業した大宮-盛岡間では、仙台駅付近に存在する20パーミルを除いて最も急な勾配を15パーミル以内として建設されたから、脱線した場所は比較的急な勾配区間だ。

 線路はコンクリート製の高架橋の上に敷かれていて、アスファルトで舗装された上に設置された軌道スラブと呼ばれるコンクリート盤の上にレールが取り付けられた。直線区間用の軌道スラブ1個の寸法は長さ5m、幅2.34m、厚さ19cmで、軌道スラブ両端の真ん中に設けられた直径50cmの半円が目を引く。軌道スラブどうしの間隔は5cmで、中間にぽっかりと空いた直径50cmの円の中には直径40cmのコンクリート製の柱が建てられ、軌道スラブが前後にずれないように食い止める。

なぜ東北新幹線は脱線?なぜ免震構造ではなく、揺れの大きいコンクリート高架橋?の画像2
東北新幹線では軌道スラブを敷き詰めた線路がほぼ全線で採用された。写真は建設中の七戸十和田-新青森間で、基本的に軌道スラブは大宮-盛岡間のものと同じながら、レールを軌道スラブに固定するレール締結装置の数が片側7カ所と1カ所少ない。2008年11月17日 鉄道建設・運輸施設整備支援機構の職員立ち会いのもと筆者撮影

 東北新幹線では軌道スラブを敷き詰めた線路がほぼ全線で採用された。写真は建設中の七戸十和田-新青森間で、基本的に軌道スラブは大宮-盛岡間のものと同じながら、レールを軌道スラブに固定するレール締結装置の数が片側7カ所と1カ所少ない。2008年11月17日 鉄道建設・運輸施設整備支援機構の職員立ち会いのもと筆者撮影

 高架橋の高さは不明ながら、10mから20m程度はあるだろう。脱線した場所付近の高架橋の橋柱を見ると、ほぼ中間部分には水平方向に「つなぎ梁」と呼ばれる梁が1本架け渡されているからだ。この梁は高架橋の高さが10mを超えると橋柱の中間に装着されることになっている。

 脱線した当日の「やまびこ223号」はどのように走行していたのだろうか。現時点でわかる範囲で説明しよう。

「やまびこ223号」は定刻では1分停車の福島駅を23時21分に出発し、白石蔵王駅には23時31分に到着して1分停車した後23時32分に出発の予定であった。冒頭の説明でもわかるとおり、地震は23時36分32秒に発生している。JR東日本によると、この列車に乗り換えようとする旅客が乗っていた在来線の列車が遅れたために途中のどこかの駅で待機したために脱線当時は4分遅れて運転されていたのだという。

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