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2019年10月12日~13日の台風19号の被害は非常に大きいものでした。各地で亡くなられた方にご冥福をお祈り致します。また被害にあわれた方にお見舞い申し上げるとともに、一日も早い復興をお祈り申し上げます。

台風としては過去に例を見ない規模で関東でも東京都内や神奈川県内で浸水被害があるなどしました。

今回取り上げる鉄道被害でも、神奈川県川崎市での武蔵小杉駅での浸水、長野県での浸水被害で北陸新幹線の長野新幹線車両センターで北陸新幹線用E7系(JR東日本所属車)/W7系(JR西日本所属車)12両編成10本が浸水するというショッキングな映像が流れた他、中央線、両毛線、東北本線の新白河~岩沼間、磐越東線の郡山~いわき間、水郡線の郡山~常陸大子間で運転再開の見通しが立たない規模での被害となっています。

台風19号によるJR東日本管内の設備等の主な被害状況について

2019年10月13日 東日本旅客鉄道株式会社 (引用:2019/10/15)

15日(火)仙台支社管内在来線運転状況について

2019年10月14日 JR東日本仙台支社 (引用:2019/10/15)

施設側、特に土木施設は天候が落ち着いてから復旧作業を進めるしか方法がないですが、車両と整備施設が浸水した北陸新幹線については被害状況の想定が多岐にわたることから現時点で一度想定し、今後JRの対応と照合してみたいと思います。

また、北陸新幹線は2019年10月15日現在、長野駅を挟んでJR西日本側の金沢~上越妙高間とJR東日本側の東京~長野間での運転に留まっています。

・北陸新幹線の路線の特徴

北陸新幹線は、東京~長野間の先行開業まで在来線最急勾配だった信越本線が横川~軽井沢間で越えていた碓氷峠を路線内に含み、また北陸方面で電源の周波数が50Hzと60Hzで切り替わるなど設備上特殊な条件を含む路線です。

勾配は高速走行の妨げになることから最急勾配を15 ‰までとするが、延長2.5 km以内に限り18 ‰・2.0 km以内に限り20 ‰とする。用地や地形の関係から規定以上の勾配を必要とする区間では特別認可の形で設置されており、東北新幹線東京 – 大宮間では25 ‰、北陸新幹線では30 ‰、九州新幹線鹿児島ルートでは35 ‰の勾配が含まれている。

新幹線 Wikipedia (引用:2019/10/15)

北陸新幹線用のE7系/W7系はこれに対応するための性能を有する車両で、設計最高速度は275km/hに留まるものの北陸新幹線内での運用に特化している車両です。E7系が19編成(228両)、W7系が11編成(132両)の30編成(360両)が在籍しています。

翻っていえば、北陸新幹線は他線区の車両を持ち込むわけにいかず、あくまでE7系とW7系を運用する必要があるということです。今回水没したのがE7系8編成とW7系2編成の10編成ということで、総数の1/3が被害を受けたことになります。

JR東日本によりますと、長野市内を流れる千曲川が氾濫した影響で、長野市赤沼にある「長野新幹線車両センター」が浸水し、留め置いていた北陸新幹線の10編成、あわせて120車両が水につかりました。

北陸新幹線はJR東日本が所有するE7系とJR西日本が所有するW7系の合わせて30編成ありますが、今回の浸水でE7系の8編成とW7系の2編成が被害を受けていて、北陸新幹線の全車両の3分の1が被害にあったことになります。

北陸新幹線 車両浸水 全体の3分の1 専門家「最悪 廃車か」 , NHK NEWS WEB, (引用:2019/10/15)

・復旧のポイントと課題と想像される点

土木設備の復旧はその他の路線と同じく天候が回復してから工事が進捗すると思いますのでここでは置いておき、車両とその他設備面で必要となりそうな事項を考えてみたいと思います。

(1)被災車両の整備

まず考えられるのはこれだと思います。しかしこれには上に引用したニュースでも書かれているように課題があります。

多くの北陸新幹線の車両が浸水被害を受けたことについて、鉄道のシステムに詳しい工学院大学の高木亮教授は「新幹線がここまで大規模に水没した事例は今回が初めてではないか」と述べました。

そのうえで「車両が汚れた水につかってしまうと乾いたとしてもそのまま運転すると火が出る可能性があり、完全にきれいにする必要がある。しかし、電子機器などを隅々まで完全にきれいにするのは現実的には難しく、映像を見たかぎりでは、少なくとも床下にある機器類はすべて交換する必要があるのではないか」と指摘しています。

さらに「床上にある空調の配線なども痛んでいた場合は最悪、廃車という事になるかもしれない。ただ、新幹線の車両120両をこれからすぐに製造するというのは難しく、仮に廃車となった場合の影響は利用者にとっても会社にとっても甚大だ」と話しています。

北陸新幹線 車両浸水 全体の3分の1 専門家「最悪 廃車か」 , NHK NEWS WEB, (引用:2019/10/15)

泥水は乾いても土や不純物が残るのでほぼ導体と一緒です。今の電車はインバータで制御するのでその制御機器は半導体装置です。そのまま車両に通電することはこの指摘の通り漏電と火災を引き起こすでしょうし、清掃はほぼ不可能でしょう。

これらに加え、今回は車両がほぼ屋根まで浸水しています。屋根から妻面には架線電源から制御機器に動力用電源を送るための高圧母線が通っています。ですので制御用の主回路から車内の空調や水回りを駆動するアメニティ用の低圧回路までほぼ全て引き直しになると考えられます。

それに加えて今の電車の車体はアルミを使用したダブルスキン構造(Wikipedia 引用2019/10/15)が採用されています。これによって自動車のモノコックボディの様な剛性の高い構体を実現しています。

新幹線はトンネル走行中の気圧変動に対応するため気密構造を持つ車体になっていますが、留置線に置かれている電車は電源が落ちているため、開口部になるドアの気密が維持されていません。ということは車内も浸水していると考えられます。車内の内装はプラスチックパネル等を用いたはめ込み内装も多いため、車内に入り込んだ水はその隙間や窓枠などから構体に流れ込んでいる可能性があります。

その構体に流れ込んだ水や不純物を清掃することは現実的でしょうか。仮に清掃が不十分なまま組立て、走行中にそこに残った乾いた土やゴミが他の箇所に移動し悪さをしないとも限らないとも考えられます。

この様な想像が実際に起こる可能性があれば、JR東日本とJR西日本は被災車両を廃車にせざるを得ないでしょう。廃車分の補充はすぐには難しいでしょうが、2019年現在、JR東日本は上越新幹線用にE7系を増備中です。

上越新幹線への新車投入について   2017年4月4日 東日本旅客鉄道株式会社
(引用:2019/10/15)

これらを北陸新幹線で優先的に運用する可能性は高いと思います。また、仮に電装系統のみ乗せ換えるという判断をするとすれば、やはり上越新幹線用で調達している装置を整備後の既存編成に投入すると思います。上越新幹線で使用する分も含めて追加調達という形になるかと思います。

いずれにせよ上越新幹線のE4系の引退時期は伸びることになるように思います。E4系の延命とともにE7系の補充を続けることになり、E7系/W7系が運用に十分な数に戻るまで、北陸新幹線のダイヤは間引きになる可能性があると思われます。

(2)地上側整備施設の復旧

車両の復旧もそうですが、今回ニュースで流れている映像では7編成分しか見られていません。しかしニュース本文では10編成120両という情報が多いです。残り3編成が整備用庫内で被災していたとしたら、もしかしたら建物や整備用設備と車両が接触して破損している可能性もあると思います。

営業用車両は当然定期的に点検と整備が必要なため、地上側の設備の復旧が完了するまでは整備待ちの車両は営業に投入できないことになります。

JR東日本が持つ他の設備を使用するにしても、そちらは他路線で運用中の車両も入るので、順番待ちが発生すれば、北陸新幹線用の電車が後回しになることも考えられ、北陸新幹線の営業に対する影響は0ではないでしょう。

ここでも北陸新幹線が間引き運転となる要素があることになります。

恐らく、北陸新幹線の復旧に際して大きな課題となる2点について考えてみました。JRの調達計画によってこれらが実際にどのようなペースで実施されるのか、また技術的に別の考察が考えられ、別の方法が取られるのか、今後の状況も注視していきたいと思います。

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