☆鉄道
RAILWAY 英国
RAILROAD アメリカ
※定進路性
軌道によって制約された進路のみを走行する
◆鉄道のシステム
①車両
②輸送路
③駅設備
④エネルギー供給
⑤システム管理
◆線路
路盤、軌道、付帯設備から構成される
＿◇路盤
天然地盤
盛土
切土
人口路盤
高架構造物など
地下構造物
橋梁
＿◇軌道
トラック
道床、枕木、レール、レール締結装置、付帯部材
※バラスト道床軌道
路盤上にバラスト（砂利、砕石）を敷き詰め道床とする
枕木をならべ
２本のレールを平行敷設
⇒車両重量や衝撃をバラストの個々が噛みあって広い範囲に圧力を分散吸収する
⇒適切なメンテナンスが必要となる
⇒路盤が土の場合よりコンクリートの場合は緩衝効果が落ちるのでバラストマットというゴムの板をコンクリートとバラストの間にいれる
※コンクリート道床軌道
路盤の上でレールを枕木に締結して、正規の位置に持ち上げたのちバラストの代わりにコンクリートを打ち込む。高架や地下隧道。
※スラブ軌道
工場でつくられた鉄筋コンクリート製ＳＬＡＢ（厚い平板）をコンクリート構造物の路盤上に５ｍ間隔で設けられた円柱状の突起に合わせながら並べ、路盤とスラブ間にセメントアスファルトを注入充填する。スラブ上面にはレール締結用のボルト穴まで加工されているので枕木は不要
（防振ゴムをいれた防振スラブ軌道もある）
スラブ
厚さ200mm
長さ4950mm
幅2000mm(1067mmゲージ）
幅2340mm(1435mmゲージ）
※枕木
桧、ブナ、松をクレオソートで防腐処理したもの
200mm * 140mm * 2100mm (1067mmゲージ）
200mm * 140mm * 2400mm (1435mmゲージ）
※ＰＣ枕木
プレ・ストレスド・コンクリート
長大レールやロングレール向き
※レールの締結
車両振動を吸収するため、弾性支持
犬釘
タイプレート
軌道パッド
板バネ締結装置
＿◇レールとゲージ
レール（軌条）、炭素鋼、特殊鋼
日本ではＴ型レール（Ｉ型レールも創設期には使われた）
※レールの種別
１ｍあたりの重量
30kg, 37kg, 50kg
40kgN, 50kgN, 50kgT, 60kg
長さ２５ｍが標準
60kgレール
頭部幅65mm, 高さ174mm, 底部幅145mm
※内側傾斜角1/40
※ゲージ（トラックゲージ）
左右２本のレールの頂面から16mm（新幹線は14mm)下がった位置の内側距離。
1435mm 4′-8(1/2)”を標準期（スタンダードゲージ）という
1067mm 3′-6″狭軌（ナローゲージ）
⇒ケープタウンゲージ
※レールの長さ
短尺 ５ｍ～定尺
定尺 ２５ｍ
長尺 ２５～２００ｍ
長大 ２００ｍ以上 （ロングレール）
新幹線用 定尺ｘ６０本溶接 １５００ｍ
ガス圧接
エンクローズ・アーク溶接
※温度変化による伸縮
自由伸縮の膨張係数0.0000114/℃
⇒長くなると伸縮力が締結した道床や枕木との摩擦抵抗力により高速される⇒２００ｍ以上になると両端１００ｍ以外の中間部は不動区間とみなせる
⇒温度差３５度で約５０ｍｍ前後（新幹線スラブ軌道で６０ｋｇレールの１５００ｍロングレールの場合１０ｍｍ前後）
⇒トングレールをつかった伸縮継目
＿◇曲線
①シンプルカーブ（単心）
Ｒはひとつ
②コンパウンドカーブ（複心）
同一の側に曲心２つがあり、曲線半径Ｒ１とＲ２がある
③リバースドカーブ（Ｓカーブ）
反対方向にそれぞれ曲心がある。Ｒ１とＲ２
極力避けるように敷設される。両曲線間に適当長の直線路を挿入。
※最小曲線半径
一般の本線：１６０～８００ｍ
東海道新幹線：２５００ｍ
他の新幹線：４０００ｍ
⇒曲線通過速度の向上は振り子式車両
分岐、側線などでは８０～１６０ｍの半径もある
※カント
遠心力とつりあわせるため、外側レールを内側より高くする
高すぎると停車時に不安定となる
１０６７ｍｍゲージ １０５ｍｍ最大
１４３５ｍｍゲージ １５０ｍｍ最大
新幹線 １８０ｍｍ最大
※緩和曲線
直線から曲線でいきなり所要のカントをつけられないため、カント量０から漸次増加させる曲線
※スラック
内外輪の走行距離の差から車輪がきしまずに通過できるように内側のレールを曲心側に広げる。最大値３０ｍｍ
＿◇勾配
２点間の水平距離で２点間の高低差を除した値、分母を１０００に換算して表す
⇒パーミル
例）
25/1000 25‰
※最大勾配
電気車列車 35‰（約２°）
全電動車編成 100‰
ラックレール式で280‰
＿◇分岐
車両が現在の軌道から他の軌道へ移る（進路変更）
分岐器
ターンテーブル。。。機関車の転車
トラバーサー（遷車台）。。工場内
※分岐器
ポイント（転轍器）
クロッシング（轍叉）
リードレール
ガードレール
転換装置に結合したポイントのトングレール（テーパーつき）をとおり、リードレールをへてクロッシングに入り、ガードレールで導かれる
※渡り線（クロスオーバーロード）
※交差渡り線（シーサース・クロッシング）
＿◇軌道中心間隔
並行した２つの軌道の中心間距離
※一般２線 ３．６ｍ以上
※３線の場合 ２つの中心間距離の一方を４ｍ以上
※駅構内では ３．４～４ｍ以上
※路面電車など、車両最大幅＋４００ｍｍ
＿◇電車線路
架線などの電車への電力供給設備
※発電所からの供給
５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ
三相交流特別高圧２２ｋＶ～７７ｋＶ
※直流変電所
直流変成装置（シリコン整流器など）で１５００Ｖ、または６００Ｖ，７５０Ｖに変換。電車線にフィーディングする
※交流変電所
変圧
新幹線 ３０ｋＶ
その他 ２２ｋＶ
※電車線路の構造
①架空単線
架空電線（トロリー線）が＋、レールが帰線
②架空複線
２本のトロリー線で＋と－
③第３軌条
地下鉄の一部
コレクティヴ・シュー（集電靴）
④剛体複線
新交通システム、モノレールなど
※架線
①直接ちょう架方式
②剛体ちょう架方式
③シンプルカテナリー
④変形Ｙ型シンプル
⑤コンパウンドケテナリー
⑥剛体シンプルカテナリー
⑦ヘビーシンプルカテナリー
⑧ヘビーコンパウンドカテナリー
※直流、交流区間の切り替え
①接続駅での地上切り替え
②慣性運転中の車上切り替え
＿◇粘着と粘着係数
車輪の踏面とレールの接触面との摩擦による抗力
⇒粘着あるいは粘着力とよぶ
Ｆ≦μＷ
Ｆ：牽引力または制動力（レールに平行な力）
Ｗ：軸重（レールに垂直な力）
μ：摩擦係数、鉄道では粘着係数
Ｆ＞μＷとなると空転、滑走がおこる
※駆動力や制動力が粘着力を上回った場合
起動時、加速時⇒空転（スリップ）⇒レールが局部的に磨り減る
制動時⇒滑走（スキッド）⇒車輪が局部的に平らになる（フラット）
※粘着係数は接触面の状態により大幅に変化する
乾燥、清浄状態で０．２～０．３
小雨、霜で２分の１
油気で３分の１
※動摩擦係数は静摩擦係数よりはるかに小さい
※３５０～３８０ｋｍ／ｈに粘着の速度限界がある
◆蒸気機関車
＿◇蒸気機関車の車軸配置
ｘ－ｙ－ｚ
ｘ：先輪の数
ｙ：動輪の数
ｚ：従輪の数
◆電気機関車
◆電車