時代の異なる鋼トラス橋が並ぶ南海本線紀ノ川橋梁 紀ノ川橋梁を渡る加太線の電車 　橋梁技術は研究や経験の蓄積により時代とともに進歩する。鋼トラス橋の形式については本稿でも折々に触れてきたが、今回は明治時代と大正時代の2つのトラス橋が並んでいる南海電鉄紀ノ川橋梁を訪れ、それぞれの特徴を見比べることにしよう。 明 治18(1885)年にわが国で最初の民鉄として難波〜大和川(現存せず)間を開業した阪堺鉄道は、南海鉄道と名を変えて南に路線を伸ばし、尾崎まで達したのが30年。翌31年に孝子(きょうし)峠をL=651.4mのトンネルで抜けて紀ノ川北岸に達し、和歌山北口駅(現存せず)を設けて終着駅とした。とはいえ、和歌山の市街地は対岸にあって、 図1 明治40年頃の南海鉄道、旅客のほか綿製品･みかん･木材なども輸送した(安藤 精一｢目で見る和歌山県の100年｣(郷土出版社)より転載) そこに乗入れるためには紀ノ川の架橋が絶対に必要であった。会社は資本金を100万円増額してこれに取組んだ。たびたび洪水を起こしていた紀ノ川に橋梁を架けることは治水上の問題も心配された。河川を管理していた和歌山県からは洪水が起こらないように万全の準備をすることや、何か不都合が発見された場合は会社の費用で全て撤去するようになどの厳しい命令書が出されたほどであった。こうして和歌山市駅まで延伸したのは36年のことである。 　現在の紀ノ川橋梁は2本の単線橋が隣接して架かっているが、そのうち下流側の上り線が当初のもので、もう一方は大正12(1923)年の複線化に際して架けられたものだ。 ま ず、上り線側から見ていこう。こちらは、橋長が627.4mで右岸側から16連の上路鋼版桁橋(L=22.15m)+3連の下路曲弦プラットトラス橋(L=62.103m)+3連の鋼版桁橋(L=22.15m) 図2 左手の上り線と右手の下り線で異なるトラス構 という構成である。 　わが国の橋梁設計は、当初はイギリス式を採用していたが、機関車の重量増加に対応して見直しが必要となり、この時代には世界の橋梁技術の先端にあったアメリカ式を導入することとしていた。官設鉄道においては、イギリス人技師ポーナルの退任(29年)した翌年にアメリカのクーパー1)(Thedore Cooper､1839〜1919年)とシュナイダー2)(Chales Conrad Schneider､1843〜1916年)に委嘱して、｢クーパー型｣と呼ばれる100ftから300ftの一連のトラス桁の標準設計を作らせている(31〜36年)。単線200ft下路トラスの設計は31年にできていた。 　しかし、本橋の3連のトラスは、スパンは200ftではあるものの、上記の標準設計にはよらず、南 清が阪鶴鉄道(32年に武庫川第二橋りょうを架設)のために作成した示法書を流用して、木村 懋(つとむ)が設計して｢紀和鉄道｣が紀ノ川に架けた(33年)トラスと同じ図面で同じ工場(American Bridge Co.)で製作された。標準設計の200ft下路トラスは9パネルで構成されていて中央の3パネルの上弦材は水平であるが、本橋は10パネルですべての上弦材に角度がついている。 図3 下弦材に用いられているアイバー その放物線が美しい。格点(トラスの部材が交わるところ)はピン結合で、引張力しか働かない下弦材は両端に穴の開いたアイバー(eyebar)と呼ばれる板状の鋼材になっている。これらは1880年代のアメリカの橋梁の標準的なスタイルであった。ピン結合はトラスの理論には忠実であるが、細いピンに力が集中することになって、これが破断するとただちに落橋につながる。また、アイバーもピンホールの摩滅によってゆるみや破断に至る恐れがある。よって、それらの維持管理がきわめて重要である。 　橋脚は隅角部に石を配したレンガ造りで、アーチ型の刳抜きがあるのが特徴である。基礎もレンガの井筒だという。これらは鹿島組が施工した。 次 に、下り線を見る。こちらは、橋長が628.8mで右岸側から16連の上路鋼版桁橋(L=22.25m)+3連の下路曲弦ワーレントラス橋(L=62.4m)+3連の上路鋼版桁橋(L=22.3m)であって、上り線と微妙にスパンが異なっている。 図4 上下線の下部工の比較 トラスは鉄道院の設計という。上り線のプラットトラスに対して下り線ではワーレントラスが採用されているのは時代の差で、この間の経験からワーレントラスの方が合理的であることが知られたからだ。8パネルでできており、上弦材は2格点ずつの直線である。よって、上り線に比べて武骨な印象を受ける。格点における部材の接続にはガセットプレート(gusset plate)という多角形の鋼板を用い、結合はリベットによっている3)。下部工は上り線と似た形式であるが、アーチ形の刳抜きはない。 時 代の違う2つの橋梁を見比べることができる点で本橋は面白い。上り線が実に115年の長寿を誇っているのは、電化(明治44年)により車両重量が軽くなった影響が大きいと思われる。とは言え、出水による河床の洗掘や東南海地震とそれに伴う津波が心配される昨今、本橋がそれに耐えられるかどうか気になるところである。一時は架替えの話もあったと聞くが、管理者である南海電鉄では、現状を調査して必要な補修を行うとともに継続的な監視を行っているとのことであり、耐震性4)や津波への耐久性は確保されているそうである。落橋防止装置やローラー支承の逸脱防止装置を設置して備えている。 (2018.11.14) 1) クーパーは1858年に学位を取得後、鉄道会社や海軍などの勤務を経て橋梁技術者として活動し、大統領が選ぶ5人の技術者の一人としてハドソン川橋梁の設計を任されるなど幅広く活動した。機関車の車軸配置に基づいて橋梁の荷重条件を考案する点でも顕著な業績があった。しかし、1907年に彼が設計顧問をしていたケベック橋(Pont de Qu?bec)が架設中に崩落して作業員75名が死亡するという大事故を起こし、その後は第一線から退いた。なお、ケベック橋は2度目の建設中にも事故を起こし13人が亡くなっている。 2) ザクセン大公国に生まれたシュナイダーは、アメリカに移住して橋梁技術者として活躍したほか、自由の女神像の建設にも従事した。1905年にはアメリカ土木学会の会長にも就任している。ケベック橋の事故調査チームの代表も務めた。 3) ピン結合の欠点はすぐに技術者の気づくところとなり、明治の終わりにはリベット結合が採用されるようになっていた(従って、ピン結合が主流であったのは10年ほどに過ぎなかった)。リベット結合とは、重ねた鋼板にあけた穴に赤く焼いた鉄の短棒を差込み、その両端をたたき潰して固定する方法。 4) 土木学会が作成した｢巨大地震災害への対応検討特別委員会耐震性評価及び耐震設計検討部会報告書(平成18年3月)｣において、本橋の下り線について内閣府中央防災会議による東南海･南海連動型の想定地震動に対する耐震照査を行ったところ、安全性が確保されているという結果を得た。古い橋梁は耐震設計が不十分であるとの先入観が誤解であったことについて、報告書も驚いている。