鉄道トリビア②　～レール編～

今回も鉄道分野について掲載したいと思います。まず鉄道レールの基礎について掲載したいと思います。

鉄道のレールには保守が必要

鉄道のレールは日々、風雨や日光にさらされるため、レールも劣化していきます。レールは特に温度変化に依存しやすい状態です。温度変化の大きい場所ではレールに熱応力が加わるため、レールが曲がったり、レール間で隙間が大きくなり、列車の乗り心地にも影響してしまいます。

レールのメンテナンス作業のことを「保線作業」といいます。

保線作業とはどのようなものがあるか？

保線作業には3種類あります。詳細は以下の通りです。

①　巡回

レールや構造物の状態を検査する工程です。それだけでなく、工事している人が運転室が立ち入っているところを見たことはありませんか？これも検査の巡回にあたります。何をしているかというと実際に列車に乗って、乗り心地はどうか？レールに異音が発生していないか見ているのです。重要な点検は
・レールを分岐させるための装置「分岐器」
・レール間のつなぎ目
・カーブ
これらは乗り心地に影響するので点検項目では見逃せないものです。

②　工程計画

工程計画とは①で巡回した結果に基づき、補修工事の計画を立案します。補修計画では設備や工事作業員の確保が必要となりますので、これがしっかりしてないと工事はうまくされてなくなります。

③　工事

列車が運行していない夜間を利用して、補修工事を行います。バラストの補修、レールの研磨・研削、レール交換を行います。大都市の鉄道や地下鉄では、終電が遅く、始発も早いので短い箇所ですと3時間～4時間しかないところもあります。いかに効率よく、工事を進められるかが課題となってきます。

レール幅の計測

レール幅は定尺レール（ものさしのようなもの）を使ってレール幅を測定します。レール幅がずれている場合はレールベンダーを使って決められたレール幅に修正します。レールベンダーは油圧シリンダーを使って押し曲げて矯正していきます。

レールの溶接

レールの長さですが標準的には25mのものを使用してます。それ以外にロングレールという25mレールを溶接にてつなぎ合わせたものがあります。利点としてはつなぎ目がないため、あの「ガタンゴトン」という音がせず、乗り心地が改善されます。レールの溶接には以下の方法があります。

①　ガス圧接

新品のレール同士を圧着させ溶接方法で、レール同士の連結部をガスバーナーで1300℃に加熱して結合させるものです。短い時間で溶接できますが、酸化物や汚れなど、不純物が混じった場合はこの方法で溶接することは困難であるため別の方法を使います。

②　テルミット溶接

テルミット溶接とは酸化鉄と粉体のアルミニウムの混合物を加熱し、酸化還元反応（化学反応）で溶鋼にする工法です。テルミット溶接の一式としては小型の窯のような形態になってます。特徴としては、ガス溶接より溶接時間はかかりますが新旧のレールや古いレールでも溶接可能炉なります。

➂　エンクローズアーク溶接

レールの溶着部を両側から水冷銅当がね（冶具）を使ってレールのつなぎ目に溶接棒を設置します。溶接棒に電流を流してアークを圧接することでレールを溶接する方法です。この方法は精度よくレールを溶接することが可能ですが、作業者の熟練の技術が必要です

レールを保守管理するのはかなり大変な作業です。ぜひそのことを頭に入れておくといいでしょう。