JR東日本は3日、東北新幹線・上越新幹線の将来にわたる安定輸送確保のため、橋りょうやトンネルなどの新幹線構造物の実物大模擬設備を構築し、大規模改修に向けた改修材料の開発や作業の機械化といった技術開発を順次進めていくと発表した。

  • 実物大模擬設備(JR東日本提供)

東北新幹線・上越新幹線は1982(昭和57)年に開業。JR東日本の発表によれば、東北新幹線(東京～盛岡間)と上越新幹線(大宮～新潟間)の合計約780kmの区間について、将来にわたる安定輸送確保のため、橋りょうやトンネルなどの新幹線構造物を対象とした大規模改修を2031年から10年間で実施する計画を立てているという。大規模改修の着手に向け、実物大の模擬設備を構築し、改修材料の開発、作業の機械化といった技術開発を順次進めている。

実物大の模擬設備においては、大規模改修だけでなく、新幹線構造物に関わる日々の維持管理の生産性向上と働き方改革に向けて、ICTなど活用した技術革新や人材育成も進めるとのこと。

JR東日本で初となる実物大模擬設備は、福島県のJR東日本総合研修センター敷地内に構築。設備としては、延長約80mのコンクリート橋、延長約30mのトンネル・土木設備に加えて、コンクリート橋に約70m、地上に約105mの線路を敷いている。

  • コンクリート橋(JR東日本提供)

コンクリート橋では、東北・上越新幹線を再現した設備を構築し、調査や作業に用いる機械やオープンイノベーションを活用して選定した改修材料の開発を進めていく。再現した設備の一部において、防音壁取替を想定した材料の開発や改修作業の効率化も検討していく。トンネルと土木設備では、トンネル内の軌道にカーブ区間を再現できる装置を配備し、さまざまな条件下でも施工可能な機械の開発や操作者の訓練を行う。土木設備では、改修工法の開発や効率化を検討していく。

線路では、スラブ板下面と路盤面の間にある緩衝材の劣化によって隙間が生じた状況を模した線路を構築し、スラブ板の上面から隙間を把握する調査手法の開発を進める。劣化した緩衝材とレール締結部の改修工法や機械の開発にも活用する。

大規模改修では3次元点群データを活用し、設計や設備調査・施工計画といった工事情報管理の簡素化と質的向上を検討していく。これまで広範囲かつ膨大な数量の高架橋やトンネルといった既設構造物への施行に3次元点群データを適用した事例がないため、実物大規模設備にて効率的なデータの取得と利活用の方法を検討していく。

その他にも、電化柱の耐震補強工事に向けた工法などの技術開発を進めるにあたり、実物大模擬設備の活用を検討していくとしている。