mの単線鉄道トンネル[2]。当時の正式名称は笹子隧道(-ずいどう)であった。m)が開通し、笹子トンネルを下り線、新笹子トンネルを上り線として複線で運用されるようになった[2][6]。明治初期に東京と京都を結ぶ鉄道を計画するにあたり、東海道経由と中山道経由を比較し、海岸沿いは船の便があって競合するのに対し、内陸は交通が不便であり鉄道が地域の発展に資することができる、との理由で1883年(明治16年)に中山道経由が決定された[7]。これにより長野県の諏訪湖周辺の生糸生産地帯にも鉄道が通る予定となり、地元からは期待が持たれていた[8]。実際にこの経路に着工してみると、峻険な山岳地帯を建設するのには膨大な費用が掛かることが判明し、1886年(明治19年)に東西を結ぶ鉄道は東海道経由に変更されて、中山道経由の鉄道は実現しなかった[7]。このため諏訪湖周辺では別途鉄道を実現したいとの希望が高まっていた[8]。した地元の生糸関連業者に東京や横浜の大資本家が加わって1887年(明治20年)に計画されたのが、静岡県の御殿場から甲府を経て松本へ至る甲信鉄道であった。当時新進の技術者佐分利一嗣を雇って調査した甲府から御殿場へ至る経路は、甲府から市川大門付近まで南下しそこから芦川に沿って東進し、ケーブルで車両を牽引するインクラインを設置して精進湖へ出て、篭坂峠を越えて御殿場に至るものであった。松本間のみが免許されることになり、さらに再検討を行っているうちに国有鉄道による中央本線計画が開始されたこともあり、計画を放棄して1893年(明治26年)に免許状返納を命じられた[9][10]。甲府間を結ぶ山梨鉄道を1889年(明治22年)に出願した。これは甲信鉄道の計画では甲府盆地東部に益がないことを考慮してのものであった。先願の甲信鉄道が御殿場起点を八王子起点に改める可能性があるとしてこの計画は却下された[11][12]。この計画は後の中央本線にほぼ沿うものとなっており、笹子峠を越える予定とされていた。kmとされていたが、これが本当に可能であったかは疑問視されている[13]。建議案において、海岸近くに敷設する鉄道は海上の敵からの攻撃を受けて破壊されやすく防備上不利であり、内陸を貫通する鉄道が必要であると主張した[14]。したこともあり鉄道局長官井上勝も、1891年(明治24年)の「鉄道建設ニ関スル議」という建白書で、山梨・長野の物産の輸送に資して経済的にも利点があることに軍事上の利点を加えて、東京と名古屋を結ぶ鉄道の建設を直ちに着工する必要があると指摘した[15]。経テ伊那郡若ハ西筑摩郡ヨリ愛知県下名古屋ニ至ル鉄道」が挙げられた[16]。その後比較路線の検討が行われ、八王子を起点とする経路が1894年(明治27年)の第6回帝国議会において承認を受けた[17]。笹子峠周辺の経路についても複数案が検討されていた。笹子からそのまま西進して摺針峠(原文では摺張山脈と記載)を越えて黒駒、石和を通るものがあり、全長14マイルにおよぶアプト式のラック鉄道が必要とされた。大月から南下して吉田を経て河口湖へ出て、御坂峠(八町峠)を越えて藤の木、黒駒、石和と通る経路もあったが、距離が伸びて建設費も増加するため採用されなかった[18]。して笹子峠を通過するルートが採用されることになった。当初、この区間はアプト式のラック鉄道により越える予定であった。トンネルの場合は建設費が400万円(現在の価値に換算すると約230億円)かかり、アプト式の場合はその4分の1に抑えられたからである。当時のトンネル掘削技術は未熟だったため、当時の鉄道庁は1マイル(1600m)以上のトンネルを建設することを避けていた。軍事輸送の面で不利になるという軍部の主張により、最終的にはトンネル掘削に至った。山間部を通る中央本線の中でも最難関の工事区間とされたのが、この笹子トンネルであった。4000mを超えるトンネル建設は過去に例が無く、成功させることは、中央本線のみならずその後の日本の鉄道建設計画を大きく左右するものであった。笹子トンネルの建設では主に日本人技術者が工事を担い、設計・監督(監督長)を行ったのは古川阪次郎であった。古川は、当時の最新技術を積極的に導入していった。三角測量には20秒角きざみのトランシットを日本で初めて用い、日本で初めてとなるトンネル工事用の水力発電所をトンネル出口付近の川に建設した。この電気によって坑内に電灯や電話を設置し、空気圧搾機を運転した。掘削には電気雷管を用いてダイナマイトに引火させ、さらにアメリカ製の工事用電気機関車によりズリの搬出と資材の運搬を行った[19]。このトンネルの施工法の多くは、1945年(昭和20年)まで多くの山岳トンネル工事で採用された。鉄道トンネル工事において日本で初めて空気圧搾機や削岩機が使用されたのは、1884年(明治17年)に完成した柳ヶ瀬トンネル(1352m)である。この工事では三角測量も実施された。削岩機は、1880年(明治13年)完成の、初めて日本人技術者によって造られた鉄道トンネルである逢坂山隧道でも導入されたものの、実際の工事は手掘りであった。1903年(明治36年)2月1日に開通した。トンネルの掘削にかかった費用は1尺当たり143円(当時の価値)であり、清水トンネル(同350円)や丹那トンネル(同1,000円)と比べても非常に安上がりであった[19]。m)が開通するまでは日本一長い鉄道トンネルであった[2]。トンネル内はレンガおよび石だけで造られている。笹子側のトンネル入り口の額字には「因地利」(伊藤博文著、意味は「地の利に因(よ)って」と解釈できる)、甲斐大和側には「代天工」(山縣有朋著、意味は「天に代わって工事す」)と書かれている(実際はどちらも右書き)。B6形、9600形、D50形と順次機関車が強化されてきたものの、飯田町から甲府まで片道6時間を要し、旅客もトンネルのたびに煤煙で燻されるという苦労をしてきた。東海道本線および横須賀線の東京近郊での電化が1925年(大正14年)に完成していたが、当時の状況では蒸気運転と電気運転の経済的な得失の差ははっきりしていなかった。中央本線のこうした輸送状況もあり、電化が決定された。これには当時の鉄道大臣小川平吉がこの地方を地盤としていたことも一因と推測されている[20]。甲府間の電化工事に着手された[21]。電化工事で従来と異なっていたのは、この区間の変電所については将来的に回生ブレーキの使用が可能なように設備が構成されていたことが挙げられる[22]。mmの天井高さしかないため、特殊設計のがいしを採用してトンネル天井に取り付け、可能な限りトンネル天井に架線を近づけるようにした。mmほどしか余裕がないものとなった[23]。甲府間でも1931年(昭和6年)4月1日にまず旅客列車から時刻をそのままで電気機関車牽引に切り替えた。7月1日からは貨物列車も電気機関車牽引に切り替えられた。甲府間は約4時間となり、また従来急行1往復、普通5往復であったのが急行1往復、普通8往復に増発された[21]。これにより開業から28年を経て乗務員や利用客は蒸気機関車の煤煙から解放された[19]。この当時の列車暖房は電化された東海道本線の一部区間などで電気機関車から給電された電力で各客車に設置された電気ヒーターを動作させる電気暖房が採用されていたが、それ以外の路線では、熱源となる蒸気を客車へ送って温める蒸気暖房を採用しており、電化された区間ではこの蒸気の供給源として暖房車という石炭ボイラーを搭載する車両が連結され、引き続き煤煙を排出していた。電気機関車に搭載する方式が普及し、また電気暖房も普及していき[24]、1972年(昭和47年)までに暖房車が全廃され、笹子トンネルを含む区間は国鉄暖房車が最後に使用された区間となった[25]。笹子トンネルは、蒸気機関車が営業運行をおこなったトンネルとしては日本で歴代最長となる。して電化されたが、当初配置された電気機関車は東海道本線および横須賀線から転属してきた中古機で、しかも初期故障が頻発し不評を買ったイングリッシュ・エレクトリック(デッカー)製のED50形・ED51形・ED52形などの歯数比を変更して低速強トルク特性の貨物列車牽引用に改造したED17形やED18形(初代)などであった。これらは元来平坦線で軽荷重の旅客列車を牽引すべく設計された機関車であり、横須賀線の旅客列車が電車へ置き換えられた結果余剰となり、時期の重なった中央本線電化に合わせて改造・転用が図られたものであった。これらは中央本線においてもやはり故障が多く、保守には大変苦労させられたという。主電動機の故障が多く、さらに曲線通過を円滑にするための先台車を持たないこれらの形式は、急曲線区間の多い中央本線では車輪のフランジの摩耗も激しく、6か月検査を待たずに使用限度に達するなどの問題があった。台車の軸箱支持機構が各軸ごとに独立した設計で、各車軸にかかる荷重を平均化させる釣り合い梁を持たないこれらの形式は急勾配での空転も多く、砂撒き装置が頻繁に使用された結果、運転の途中で砂を補充しなければならないほどだったという[26]。これらの問題については、やがて国産で先台車を備え、しかも各動軸間に釣り合い梁を備えたED16形やこれを6動軸に拡大したEF10形、その改良型で回生ブレーキを搭載したEF11形などが配置された他、ED17形などの輸入機についても順次搭載機器の国産品への交換が実施され、状況が改善された[26]。して量産が進められたEF15形が配置され、長く使用された。1950年代後半になると、アメリカからの最新技術導入などで軽量かつ強力な電動機が製作可能となり、また再粘着性能を向上させるための様々な新技術が開発・実用化された事を背景として、輸送力増強のためにより高性能な機関車が求められるようになり、まず使用条件の厳しい中央本線系統へ新形機が配置されることになった。このED61形は重連総括制御機能により2両単位で大重量の貨物列車牽引に充てられていたが、回生ブレーキを使用するこの形式の場合、2両のタイヤ厚の差が大きいと各車のモーターで発生する電圧に差が生じるため、ブレーキ力が安定しないという問題があった。戦後の技術革新で変電所にシリコン整流器が導入されるようになり、電力網への回生電力の送り戻しが事実上不可能となった結果、特に列車の運行間隔の長い区間・時間帯では発生電力を消費する相手が存在しないため架線電圧が上昇しすぎて回生ブレーキが全く機能しなくなる、回生失効と呼ばれる現象が頻発するようにもなった。これらの問題から中央本線貨物列車でのED61形の継続使用は断念され、回生ブレーキと異なり自機搭載の抵抗で発生電力を消費・放熱するため、使用条件によらず確実にブレーキ力が得られる発電ブレーキを搭載し、さらに4動軸であったED61形で重連とせねばならない運用が多く不経済であったことからより強力な6動軸としたEF64形が1964年に開発され、1975年までにED61形を含むほとんどの在来形式を置き換えている。前述のように笹子トンネルを含む中央本線の東部では、狭小トンネルをそのまま電化している。したトンネルを電化する際には、普通は路盤を削って線路の位置を下げるか新しいトンネルを掘り直して対応するが、中央本線においてはこの工事費を節約するためにそのまま電化するという手段が採られることになった。このためこうした狭小断面トンネル区間ではパンタグラフの折り畳み高さが不足することになり、車両側での対応を必要とすることになった[27]。対応するのは115系や165系などで800番台に分類される車両などで、屋根全体を低くするかあるいはパンタグラフ搭載部を低くして低屋根車としている。低屋根車には区別のため、車両形式の部分に◆マークが描かれている[28]。最小折り畳み高さを改良したPS23形パンタグラフの開発以降は、特に低屋根にすることなく対応できるようになっている[27]。笹子トンネルは開通以来60年以上にわたり単線で列車の往来に供されてきたが、輸送需要の増加に伴い線路容量は限界に達していた。甲府間の複線化を決定し、最大の難工事である笹子峠についても1961年(昭和36年)から調査を開始し、1963年(昭和38年)12月に新笹子トンネルに着工された[5]。起工式は1964年(昭和39年)1月20日に行われている[3]。m離れた位置に建設された[29]。東京方を第1工区とし大林組が、名古屋方を第2工区として間組が請け負った。mとして施工された[30]。mとしている[5][4]。mとなっている[31][4]。mおきに設置してあったが、列車本数の増大によりこうしたマンホールを生かした工事は実際には採られなかった[32]。