軌条

軌条の基本情報

軌条（きじょう）は、鉄道の線路を構成する不可欠な要素であり、車輪の転動を支え、走行をガイドする役割を担っています。一般的に「レール」と呼ばれ、主に鋼鉄製で断面は逆T字型をしています。このレールは、一定の間隔（軌間）を保って並び、枕木上に固定され、これによって普通鉄道が形成されます。その他にも、モノレールや案内軌条式鉄道に用いられる特殊な軌道も存在し、これらは鋼材だけでなくコンクリートなどの素材も使用されます。

機能と役割

レールの主な機能は、車両の重量を支えることだけでなく、車両が安心してスムーズに走行できるよう導くことです。また、脱線を防ぐために必要な耐久性も要求されます。具体的には、レールは垂直荷重や横圧荷重、さらには車両の運動によって発生する外力に耐えることが求められます。電気鉄道区間では、レールが電流の帰線路としても機能し、信号装置の一部としての役割もあるため、強度がさらに重要です。

レールの形状と種類

レールの断面形状には様々な種類がありますが、以下が主要なものです：

• - 橋型レール：底部から頭部が同幅で垂直に上昇し、歴史的な形状ですが、現在はあまり使われていません。
• - 双頭レール：両端が同形状で上下に使用でき、再利用が簡単です。
• - 牛頭レール：改良された双頭レールで、主にイギリス由来です。
• - 平底レール：安定した底部を持ち、荷重に対する強度が高く、一般的に使用されます。
• - 溝付きレール：路面[[電車]]で使われています。

日本では、営業用鉄道の普通レールとして80kg、60kg、50kg、40kgなどの規格が主に利用されており、重いレールほど走行安定性が増します。

レールの接続方法

レール同士をつなぐ方法として、相対式継目と相互式継目の2種類があります。相対式は信号回路の分断を容易にしますが、沈下が発生しやすいのが欠点です。一方、相互式は列車の揺れが減りますが、ローリングが発生しやすく、最近では相対式は少なくなっています。定尺レール（長さ25m）やロングレール（200m以上）という形状があり、ロングレールは継目を減らし、振動や騒音を減少させる利点があります。

製造と材質

軌条は高炭素鋼を使用して製造され、高温で熱した鋼塊を圧延することによって生成されます。製造時には慎重に品質管理が行われ、最終的な製品には断面形状や製造情報が刻印されます。

レールの寿命とメンテナンス

レールの損傷は主に前提的な材質欠陥と後天的なものに分けられ、走行中の車両がかける荷重や摩耗によって劣化します。特に摩耗は側摩耗や波状摩耗として現れ、レール交換の目安は10年から25年です。急曲線ではこれが1年未満になることもあります。

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