JREA講演 - ライトレール

八洲学園大学 公開講座
次の大震災への鉄道の備え
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首都直下地震へどう備えるか
(株)ライトレール 代表取締役社長
阿
部
等
http://www.LRT.co.jp
平成24年3月11日
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本日の内容
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1.確実に襲来する首都直下地震
2.大震災時の鉄道の被害(過去の経験)
3.大震災時の鉄道の被害(冷徹な評価)
4.想定される最悪のシナリオ
5.減災対策の提案
6.まとめ
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1.確実に襲来する
首都直下地震
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(1) 21世紀の日本列島
• 地震学者
– 日本列島を含む太平洋域は1995年の阪神・
淡路大震災以降、地震の活動期に入った。
• 記録や地層で確認される東北大震災
– 過去4回の全てで、関東大震災または東海・
東南海・南海地震が前後数十年の間に発生
• これから数十年間
– 日本列島は繰返し大震災に襲われると覚悟
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(2) 首都圏周辺の地殻
• 過去に繰返し大震災が発生
• 1923年の関東大震災以来90年近く
– 歪みエネルギーが蓄積
– 遠からぬ将来に確実に大震災が襲来
– 東大地震研「首都圏M7級、4年以内に70%」
• 3.11から半年間のM3以上の地震頻度から試算
– 京大防災研「首都圏M7級、5年以内に28%」
• 3.11から10ヶ月のM3以上の地震頻度から試算
• 首都直下地震を前提に鉄道再構築を
– 首都圏以外の他の大都市も同様
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2.大震災時の鉄道の被害
(過去の経験)
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(1) 関東大震災
小田原駅
東海道線74列車
「土木学会関東大地震震害調査報告掲載写真集」
• 国鉄の列車脱線は23本、死者117名
– 脱線は東海道線に集中(12本)
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東海道線74列車(平塚・大磯)死者8、重傷39
横須賀線514列車(沼間・田浦)死者3、重傷1
熱海線116列車(根府川)死者105、重傷2
常磐線814列車(東信号所)死者1、重傷11
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(2) 阪神・淡路大震災①
「鉄道を巨大地震から守る」「よみがえる鉄路」(山海堂)
• 列車脱線は16本、死亡ゼロ
– いわゆる「震災の帯」の中のみ。
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(3) 阪神・淡路大震災②
「よみがえる鉄路」(山海堂)
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(4) 阪神・淡路大震災③
線路の被害
駅の被害
• 線路も駅も大きな被害箇所あり
– 早朝6時前で本数少なく、車内もガラガラ
– 大惨事に至らなかったのは幸運
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(5) 東日本大震災
• 新幹線・在来線とも全列車が安全に停止
– 「早期地震警報システム」が有効に機能
– P波とS波の到達時間差を利用して緊急停止
• P波(縦揺れ):速度は速く、揺れは小さい
• S波(横揺れ):速度は遅く、揺れは大きい
– 沿岸に設置の地震計でP波を検知し停止指示
• 以下も奏功して大惨事は1件もなし
– 構造物や駅舎の耐震補強
– 新幹線の震災時脱線防止対策(車両と線路)
– 従事員の教育訓練
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3.大震災時の鉄道の被害
(冷徹な評価)
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(1) 日本の鉄道の大震災対策は万全
• 近年の大震災で壊滅的な大事故は皆無
– 多くの幸運に恵まれた
• 関係者に安心感が広がり、今後の本格的な対策
の手が緩むことを恐れる
• 阪神・淡路大震災
– 列車のほとんど運行していない早朝
• 新潟県中越地震で脱線した上越新幹線
– 直線かつ分岐器もホームもトンネルもなかった
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(2) 早期地震警報システム
• 東日本大震災
– 複数の巨大地震が順に連動
• P波検知から2分以上後に本震が新幹線に達した
• 本震により線路被害や大規模な電柱倒壊
• 海洋地震でなく内陸地震では、
– P波とS波の到達時間差を活用できない
• 第1波が本震の場合は、
– 高速走行のまま線路と電柱の被害区間へ
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(3) 自動車と比べた鉄道の弱点
• 減速度が小さい
– 緊急停止できない
• 目前の線路が破壊していても障害物があっても
• 100km/hから30秒、300km/hから2分
• 輸送単位が大きい
– 事故が起きた場合の被害規模が甚大に
• 15両編成で285%の混雑だと6000人乗車
• 10両編成で215%の混雑だと3000人乗車
• 脱線すると進路制御不能
– ハンドルのない自動車と同じ
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4.想定される最悪のシナリオ
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(1) 平日朝8時に首都圏直下地震
• 多数の満員電車
– 数百人~数千人が乗車
– 数百本
– 数十km/h~中には100km/h以上で走行も
• 早期地震警報システムも有効に機能せず
– 直下地震
• P波とS波の到達時間差を活用できない
• 第1波が本震だとどうしようもない
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(2) 最悪のシナリオ
• 以下の「想定」は起きて欲しくない
– 多くの人に気付いてもらい、真剣な対策を!
• あらゆる路線で
– 列車は次々と脱線、転覆、正面衝突
– ホームに激突、高架橋から転落
• 地下鉄
– 停電して照明は消え真っ暗
• エスカレーターもエレベーターも動かない
– 場合によっては津波で水没
• 死者が数十万人、怪我人は数百万人? 17
(3) 大震災時の同時多発脱線・転覆
• 福知山線事故は7両編成
– 死亡106名、負傷562名で済んだ
• 首都圏の朝8時
– 数千人乗った満員電車が脱線・転覆数十箇所
– 道路も被災かつ交通錯綜し大渋滞
• 救援人員も機材も現場へ着けず、病院搬送できず
• 真夏なら数万の遺体が数日で腐敗し伝染病蔓延
• 真冬なら体温低下し短日時で絶命
• 救命・救護・遺体処理に多数の人員が奔走
– 社会全体の復旧・復興ままならず
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5.減災対策の提案
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(1) 低コストで早急な対策①
• 道床固結剤の散布
– 有道床軌道
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道床砕石・まくらぎ・レールからなる
列車運行に支障ない範囲で壊れることを前提
適正な線路の保守により安全確保
大震災時の大規模破壊は想定外
– 道床固結剤の散布で大規模破壊の確率低減
• 5000円/m×本線5000km≒250億円
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(2) 低コストで早急な対策②
• 車輪のフランジを高く
– 現行の在来線は27mmが標準
• 適正な車両と線路の保守により安全確保
• フランジを高くすれば脱線確率は大幅に低減
– 地上設備を更新せずに済む35mmへ車輪交換
• 200万円/両×2万両≒400億円
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(3) 鉄道を再構築する中長期的対策①
• 軌間の拡大
– 現行の狭軌鉄道
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1067mmの軌間に2900mm幅の車両
おおむね1:3と思いのほかアンバランス
適正な車両と線路の保守により安全確保
大震災時の大振動と大規模軌道破壊は想定外
– 例えば2500mmとして走行安定性を高める
• 横風対策にも効果的
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(4) 鉄道を再構築する中長期的対策②
• 鉄輪式リニア化
– 現行の鉄道
• 車輪の回転を緩めレールとの間の摩擦力で減速
• 車輪とレールの摩擦力は小さく急制動では滑走
– 鉄輪式リニア
• 左右レール間にプレートを敷設
• 地上と台車間の電磁力により減速
• 滑走が起きず減速度の限界なし
– 目前の線路破壊や障害物に対し急制動
• 車内の転倒事故防止より素早い停止が優先
• 大震災以外の異常時の安全向上にも効果的
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(5) 鉄道を再構築する中長期的対策③
• ラダーまくらぎ化
– まくらぎを横でなく縦に敷設
• 軌間は数mおきの鉄棒で保持
– 鉄道発祥の頃は軌間保持に苦労し横まくらぎ
• 軌間保持できるなら縦まくらぎの方が合理的構造
– 大震災時の大きな軌道破壊を起しにくく
• ロングレールの張出し事故防止にも効果的
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(6) 鉄道を再構築する中長期的対策④
• フランジを大幅に高く
– 35mmより高くしようとすると
• 地上設備(踏切の敷き板や分岐器)に支障
– ①~③と同時に対応し例えば10cmとすれば
• 大震災時の脱線確率は大幅低減
• 通常の線路保守ミスによる脱線確率も大幅低減
• ①~④と同時に列車を総2階建て化
– 保安度向上と同時に輸送力増強
– 真の鉄道再構築
– 100億円/複線km×1000複線km≒10兆円
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6.まとめ
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次の大震災への備えは国家の最大課題
• 中でも鉄道の備えは極めて重要
– 過去の大震災における最大死因
• 関東は火災、阪神・淡路は圧死、東日本は津波
– 次の大震災は鉄道の脱線・転覆?
• 想像力と科学的解析により最悪のシナリオを想定
• 対策はある! 社会全体が健全な危機意識を!
• 国家存亡の危機になりかねない
– 致命的な国力の低下
• 日本社会の中枢人材の大量喪失
• 救命・救護・遺体処理に多大な労力
• 長期に渡る効率的な交通機能の喪失
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(参考)首都直下地震防災・減災特別P
• H19~23年度の文科省からの委託研究
– 東大地震研、防災科学技術研、京大防災研
• 日本の地震研究の最高の英知を結集
– 首都直下地震は切迫性高く甚大被害が推定
• 首都直下地震の姿を明らかに
• 建物の耐震構造技術の向上や災害対応体制の
確立により被害軽減
– 3つのサブプロジェクトで構成
• 理学:首都圏周辺でのプレート構造調査等
• 工学:都市施設の耐震性評価・機能確保
• 社会科学:広域的危機管理・減災体制の構築
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