JR山陽本線の難所「セノハチ」で、旅客列車が乗客を乗せたまま4時間立ち往生するというトラブルがありました。ただでさえ急坂なこの区間に落ち葉が積もり、車輪が空転したのが原因だそう。こうした事態に鉄道はどう対応してきたのでしょうか。

落ち葉ほかヤスデによる害も

 JR山陽本線の八本松〜瀬野間で2023年11月6日午後、普通列車が立ち往生するというトラブルがありました。乗客は約4時間、車内にとどまったということですが、原因はレールの上に濡れた落ち葉が積もり、車輪が空転したためとみられます。
 
 この区間は「セノハチ」とも呼ばれ、有名な撮影スポットである一方、約10kmにわたり急な勾配が続きます。最大勾配は22.6パーミル(水平で1000m進んだ時に22.6mの高さを上る)、角度にすると約1.2度です。ほとんど平らのように思えますが、鉄道にとっては国内有数の難所でもあります。

 そもそも日本の鉄道は、勾配を設けるにしても原則として25パーミルを限度とし、やむを得ない場合にそれより急で建設しました。短距離ならまだしも、前述の通りセノハチでは、限度寸前の勾配が10kmも続きます。このように線路が敷設されたのには、建設費によるところが大きいのでした。

 鉄の車輪が鉄のレールの上を、小さな接地面だけで転がる鉄道。摩擦が少ないため、平らな場所ではより長い距離を効率よく走れます。逆に勾配では、車輪がスリップしやすくなるというわけです。

 そこへ落ち葉が積もると、車輪に踏みつぶされた落ち葉に含まれるタンニンという物質が鉄製のレールと化学反応を起こし、被膜を形成して空転しやすいレール表面へと変化することも知られています。似た事例では、大発生したキシャヤスデ(節足動物)が線路をふさぎ、踏みつぶした列車がスリップし立ち往生することもあります。

 では鉄道は、難所を克服するためにどのような工夫を凝らしてきたのでしょうか。

大阪の都心に新たな難所が誕生!?

 セノハチの場合は、同区間を旅客列車のほか貨物列車も走行します。編成の長い貨物列車(東京方面行き)は、勾配対策として最後尾に補助機関車を連結。先頭での牽引に加え“後押し”で列車を支えています。

 歴史をさかのぼると、かつての蒸気機関車は上り勾配で、レールに砂を撒いて走行していました。こうすることで車輪とレールの摩擦力を高め、空転を防いだのです。現代はセラミック粉を噴射するのが一般的で、上り勾配での滑り止めのほか、ブレーキ時は停止距離の短縮にも寄与します。

 他方、鉄道にとっては上り勾配だけでなく下り勾配も大敵です。重量のある車両がいくつも連結されている構造上、下り勾配で勢いがつき過ぎ、カーブに差し掛かっても止まりきれない危険性をはらみます。そのため急勾配区間を走行する車両は、ブレーキを何重にも施したり、特殊なブレーキ装置を搭載したりします。

 例えば、セノハチを走る旅客列車の車両は「抑速ブレーキ」を備えます。これは、停止するまで制動する通常のブレーキとは異なり、加速するのを抑え一定の速度以下を持続させるブレーキです。先述の補機も、実は下り勾配で後方からブレーキ支援する役割も持っているのです。

 ちなみに2023年2月には大阪の都心部に、新たな難所が誕生しました。地下化した「うめきた」エリアを通る梅田貨物線です。地下15mから短距離で地上に出るため、約23パーミルの急勾配となったのです。ここではセノハチ同様、貨物列車に補機が連結されています。

 できあがってしまった勾配は仕方ないにせよ、落ち葉は対策の余地があります。JR東日本では、始発前に列車を走らせレール上の落ち葉を払ったり、車輪の空転対策として車両を増結し、パワーを強くして走らせたりしています。