ヘレンクネヒトのトンネル改修マシン、決して止まらない列車の周りで作業

ヨーロッパの鉄道網は今なお1850年から1910年の間に造られた歴史的トンネルを通っている。ドイツ、オーストリア、スイスだけでも約800本に上る。その断面は現代の列車や安全基準には狭すぎるが、改修のために各路線を閉鎖することは、それに依存する地域にとってしばしば耐え難い。ドイツのトンネル掘削専門企業ヘレンクネヒトAGは、トンネル拡幅システム（TES）でこれに応えた。これは2025年4月に機械技術部門でbaumaイノベーション賞を受賞したもので、列車運行を止めずに鉄道トンネルを根本的に更新する初のシステムである。

このマシンは補助レール上をトンネルに沿って前進しながら段階的に作業する。作業員はまず一方の線路を撤去し、列車が引き続き走行する単一の中央線路を敷き直す。保護用の囲いが作業現場を通行する交通から完全に隔離するため、列車が通過する中で作業班が作業できる。石積みが撤去され、周囲の岩盤はチゼルまたは制御発破で破砕され、がれきはトンネル床に落下して運び出され、吹付けコンクリートロボットに加えてアンカー、鋼製アーチ、鉄筋マットが、現場打ちコンクリートが仮支保に取って代わるまで新たに切削された断面を支保する。

2024年1月以降、2基のTESユニットがコブレンツとヴェッツラー間のラーンタール鉄道で稼働し、160年以上前の2本のトンネル——全長426メートルのファヒンガー・トンネルと全長732メートルのクランベルガー・トンネル——を半径でおよそ2メートル拡幅し、今日の新設トンネルが建設される寸法にまで引き上げた。機械技術を担当する請負業者PORRのDr.-Ing. Ulf Kirstenは、これをこの方法で成功裏に拡幅された最初のトンネルだと評した。

走り続ける列車の周りでトンネルを改修する

建設現場をそれ自体の保護シェル内のレール上で前進させることで、固定された掘削作業が、数百本の同種トンネルに供しうる移動式の工場設備へと変わる。

中央線路の配置が1車線の運行を維持するため、通常は改修予算を支配する閉鎖コストが、単線のダイヤ調整へと縮小する。

囲いが要となる。それは飛散する岩や粉塵を機械内部の問題とし、作業班が通過する列車から数メートルの所で作業できるようにする。

拡幅マシンは、掘削マシンと異なり、既存の坑道をそのガイドおよび作業プラットフォームとして再利用し、新設トンネルの線形、新しい坑口、用地取得を避ける。

真の制約は建設ではなく、それが強いる閉鎖である。1車線の運行を維持する移動式シェルは、混乱で支払うプロジェクトを機械稼働時間で支払うプロジェクトへと変える。

2025年のbaumaイノベーション賞の審査員団は機械技術部門でTESを特に選出し、審査員のGEDAのJohann Sailerは、この技術によりすべての鉄道トンネルを運行中に安全に改修・拡幅することが可能になると述べた。ドイツ鉄道はラーンタール鉄道改修の専用プロジェクトポータルを運営しており、そこではTESユニットが2024年1月以降配備されている。ドイツ、オーストリア、スイスでなお約800本の同種トンネルが供用されている中、ヘレンクネヒトは1つの試験的事例を大陸の改修積み残しに対する雛形へと変えた。