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いつも楽しく拝見しております。昭和29年生まれで、来年には56才になる鉄道ファンです。常磐線の廃隧道の天井部分の汚れ方については、既に何方からか正解が寄せられている事と思いますが、私なりに考えた要因を書かせていただきます。
東北の他線の隧道で見られなく、常磐線にだけこの特徴的な部分は
1.自動給炭機を装備している機関車が多かった。
2.常磐炭を使用していた。
の二点でしょうか。
私の考えでは、この1.の影響が大きかったのではないかと思っています。
ご存知の通り、自動給炭機はテンダー（炭水車）からスクリュー型のコンベアで機関車の火室の近くまで運ばれ、蒸気圧で火室内に散布する構造と記憶しておりますが、このコンベアで運ばれる過程で石炭の塊の一部が粉状（・・より大きい）になり、火室で燃る前に直接、煙管に吸い込まれ煙突から排出される割合が大きいと聞きます。事実、昭和45年12月に104列車（急行ニセコ）の運用上の本務機（運転上の補機である2台目）のＣ6216に小樽-倶知安間を添乗いたしましたが、トンネルに入ると多量のシンダ（石炭の燃えないで出てくる小さなカス）が運転台に浸入し、顔や手などに当たり痛かった思い出があります。また当時の写真を見るとＣ62の場合は機関士が飛行メガネ（ゴーグル）をしており、手で顔に当たるシンダを防いでいるのを見たことがあります。
この石炭の小塊が勢い良く煙突から噴出し、トンネル中心線あたりの天井を削っていたのではないかと愚考いたします。そうだとすれば、自動給炭機装備の機関車の配置が多かった、山陽本線（Ｃ62やＤ52）の特に瀬野-八本松間（Ｄ52+2台の補機の3台運転）の隧道はその影響が最高に高い区間ではないでしょうか。
東北地方で他に自動給炭機を装備している機関車が使用されていたのは、東北本線のＣ61（上野-青森）、Ｄ62（長町-盛岡間）、奥羽本線のＣ61（秋田-青森間）でしたが、常磐線に比べて、その比率はからり低いものでした。
常磐線での本線用で自動給炭機を装備する機関車配置は以下の通り。
1963/4/1形式配置量数自動給炭機装備比率
長町D51320
仙台C6070
C611919
C6233
平D5198
C5720
C621212
水戸D51169
原ノ町D5112 0
長町込み1125145.5
長町除き805163.8
長町機関区は主に東北本線を担当していたと思いますが、その場合は本線用機の63.8％が自動給炭機を装備していた事になります。また水戸の9両も対象外だと思いますが参考にご覧ください。
・各機関区の運用範囲がわからないので、単純計算とした。
・常磐線配置の次のＤ51形式20両には、常磐炭使用による労働改善のため、自動給炭機が装備された。（この20両以外は改造なし）
Ｄ51：112・121・123・248・313・381・389・411・503・551・645・647・672・695・821・914・931・946・1024・1068
三浦