急勾配に挑んだ軌跡〜信越本線碓氷峠〜

明治政府による東京−京都間の幹線鉄道計画は、東海道と中山道の２つのルートで比較検討されました。明治３年６月、土木司員小野友五郎、佐藤政養（与之助）は東海道ルートの視察によって、在来の運送手段や地域開発の観点から中山道に幹線鉄道を計画すべきであると復命します。これをうけて政府は明治４年３月、小野友五郎、山下省三らに中山道を踏査させ、さらに明治７年５月と明治８年９月にはイギリス人建築師長Ｒ・Ｖ・ボイルが実地調査を進めます。しかし、緊迫した国内情勢による軍事費支出等で資金不足のため幹線建設は停滞することになります。
　そこで政府は「中山道鉄道公債証書条例」を明治１６年１２月に公布して、測量を着手することにしました。しかし建設に着手してみると中部山岳地帯および碓氷峠を通過することが予想外に難工事であり、明治１９年７月１９日閣令第２４号で幹線鉄道計画は東海道にルートが変更されることになりました。
　明治１７年５月、日本鉄道株式会社により上野−高崎間が開通したのをうけて、明治１８年１０月には高崎−横川間が開通します。中山道幹線鉄道の建設資材を輸送するための路線として計画された直江津−上田間の直江津線は、幹線ルートが東海道に変更された後は、中部横断鉄道として工事が進められます。そして明治２１年１２月直江津−軽井沢間が開通しました。こうして、太平洋側と日本海側を結ぶ列島を横断するルートとしての役割を担い、碓氷峠越えの鉄道建設は着手されることになりました。
　明治１７（１８８４）年３月から測量技師南清、小川資源によって進められていた横川−軽井沢間の調査により、いくつかの鉄道建設ルートが検討されました。２５〜１００パーミルにも達する勾配と、ループ線、スイッチ・バック、ケーブル線などが検討されました。また当時ドイツに留学中の鉄道局技師仙石貢と吉川三次郎によるアプト式の紹介などもあり、最終的には建設費用等の理由から、アプト式により６６．７パーミルの勾配を乗り切る方式に決定し、明治２４（１８９１）年着工、明治２６（１８９３）年開通しました。横川−軽井沢間の建設工事には、イギリス人建築師長Ｃ．Ａ．Ｗ．パウネルと本間英一郎技師が統轄し、横川−熊ノ平間は吉川三次郎技師、熊ノ平−軽井沢間は渡辺信四郎技師がそれぞれ担当しました。横川−軽井沢間約１１．５ｋｍにトンネル２６、橋梁１８（疎水橋等を除く）が建設されることになります。
　アプト式軌条材料一式およびアプト式蒸気機関車（３９００形・エスリンゲン機械製造所製）はドイツから輸入しました。その後は、アプト式蒸気機関車は、イギリスからベイヤー・ピーコック製の３９２０形、３９５０形を輸入し、さらに国産の大阪汽車製造合資会社製３９８０形というように輸入された車両を手本にして国産の機関車を設計・製造していくことになります。 　しかし、最高速度９．６ｋｍ／ｈ、１日２４往復、１列車１０両（客車）が限度であったために、輸送力の面で飽和状態になってしまいました。そこで、最高速度１９．２ｋｍ／ｈ、１列車１５両連結が可能となる電気機関車の導入が、トンネルの多いこの区間での安全性等も考慮に入れて計画されるようになります。ただし、当時の日本の電気技術の水準や、発電所建設の費用の面から決定が遅れ、１９１０（明治４３）年になってから着工されることになります。横川火力発電所（出力３０００ｋＷ）を新設し、ボイラー８基で出力１０００ｋＷの蒸気タービン直結発電機３基によって、３相交流６６００Ｖ、２５Ｈｚで発電し、地中ケーブルによって丸山変電所および矢ケ崎変電所で直流６５０Ｖに降圧し、給電することになりました。１００００（ＥＣ４０）形電気機関車はドイツのエスリンゲンおよびアルゲマイネ社から輸入され、１９１２（大正１）年に日本で営業用としては初めての電気機関車が使用されました。輸入機関車を手本に国産機関車を開発することが繰り返され、ＥＤ４０形（鉄道省大宮工場）、ＥＤ４１形（スイス・ブランボベリ機関車製造会社）、ＥＤ４２形（日立製作所他）が順次使用されることになります。
　こうして幹線鉄道として電化されたものの、ＥＤ４２形機関車を１列車に４両用いても碓氷峠では約４９分かかり、１日に６６本の列車を通すことが限界で、１９６０年代はじめには、再び輸送力が飽和状態に達していました。このため、アプト式に変わって粘着方式による高性能電気機関車を開発し、ルートも新設あるいは一部変更し複線化するため、１９６１年に新線工事が着工されました。１９６３（昭和３８）年にアプト式は廃止されアプト線を一部改修して１９６６（昭和４１）年に複線化工事は完成します。碓氷峠専用の補助機関車（補機）のＥＦ６３形電気機関車や信越本線用本務機のＥＦ６２形電気機関車の登場によって、横川−軽井沢間の所要時間は登り（下り線）１７分、降り（上り線）２４分と大幅に短縮されます。
　アプト式鉄道時代に使用されていた橋梁、隧道（トンネル）、電気機関車、ラックレール、変電所や記念碑が、現在も数多く残されており、当時の面影を今に伝えています。 アプト式鉄道にはじまる信越本線碓氷峠は、急勾配への挑戦であると同時に、熊ノ平の土砂災害をはじめとした度重なる災害や事故とのたたかいでもあったもといえます。
　このように、日本の技術史（土木・建築・機械・電気技術史）においても歴史的に重要な信越本線横川−軽井沢間（碓氷線）は、北陸新幹線（長野行き新幹線）の開通にともない１９９７（平成９）年９月３０日に廃止されました。近代化遺産として重要文化財に指定された「碓氷第三橋梁」をはじめとした旧信越本線碓氷峠鉄道施設や車両等は、旧横川運転区跡地にオープンした「碓氷峠鉄道文化むら」を拠点にして保存活動が進んでいます。

　この原稿は、大木利治「急勾配に挑んだ軌跡〜信越本線碓氷峠アプト式鉄道跡〜」 （『技術と教育』第215号　技術教育研究会 1990年7月）を加筆・修正したものです。