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鉄道構造規程（汽車の今昔 9）

　この重要な事項を規程したものが鉄道構造規程である。わが国の鉄道は初めイギリスから導入されたのであるから、この規定もイギリスのものが導入されるべきであるが、イギリスにはこの規程がないらしい。
　ローディングゲージと称して荷物などを積んだ場合に、それから出てはいけないという制限を示すゲージは所々にみられたが、それより詳しい規定はないのであろう。
　常識の国であるから各鉄道ごとに制限を設けて適当に実施して、うまく行なわれていたのだろう。
　そして各社の車両の大きさもほぼ一定のようである。
　ドイツでは連邦各鉄道に対し共通に使用さるべき規則があり、またドイツと連絡運輸する列車もあるので、種々の規程ができていた。
　さて、わが国でできた規程は鉄道建設規程と称し、明治33年に公布された。
　以後、建築物と車両に対し保有すべき空間を定める限界をそれぞれ建築定規・車両定規と称した。
　線路の最急勾配・最小曲線半径など、このときの定めがその後も続けられた。
　この規定は大正10年・昭和和4年に改正され、建築定規・車両定規は建築限界・車両限界となり、規程の名称も構造規程となったのである。
　その後運輸と技術の発達により改正する必要に迫られたのであろうが、実際の状況は知らない。この改正によってわが国の鉄道の大きさは狭軌であるにかかわらず外国のものに近くなったのである。
　規程の主要な事項につき次に述べよう。

　機械工業の発達にともない大形の機械が製造されるがその大きさはそれが運搬され得ることが限度であるから、この幅や高さが問題となることがしばしばあるようになり、運搬しようとする区間において、建造物に支障がないかを実際に調査して車両限界以上の大きさのものを運搬したこともある。
　一般には幅を広くするためには建築限界の幅を広くする必要があり、そのためには駅の乗降場間の距離・線路間隔などを大きくする必要が起こると、その他の建造物にも支障をきたすものであるので、その改築には多大の費用を要するから、この幅を広くするには困難がある。
　車両限界の幅が明治33年の規程では2743mmであったのを3000mmに広げることができたのは、最初の規程では建築限界と車両限界との間に大きな隙間かあったので、この隙間を外国鉄道の程度まで縮小することにより建築限界を大きくすることなしに車両限界の幅を拡大することができたのである。
　すなわち、特に改築費を要することなく大形の車両を使用し得るに至ったことは賢明な処置であった。
　しかし、建築限界の下部はもともと福が狭かったため、改正車両限界に適応するように改めるには費用と日時を要するので、臨時の処置としてこの部分を縮小した第一縮小車両限界が一般の車両に適用されることになった。
　また、当時電車は東京付近に限られていたが、高架線の建築物などの関係で、電車に対しては第二縮小限界が定められたのである。

(2)軌間

　軌間は両側レールの頭の内側距離である。
　軌間はわが国では1067mmと規定されている。
　これが日本の鉄道の標準軌間である執世界一般の鉄道の標準軌間は1435mmであるから、日本の国鉄の軌間は外国の標準より狭い。すなわち狭軌である。
　外国には1435mmより広い軌間もあってこれを広軌と呼んでいるが、わが国では1435mm軌間を広軌と呼ぶ習慣になっている。　わが狭軌を広軌に改築しようとする計画はしばしば試みられたが、実現されなかった。
　世界の大多数の国々が1435mmの標準軌間を採用しているにもかかわらず、わが国が狭軌を採用したのはなぜであるかは明らかでないが、ここで世界の鉄道の軌間について述べて、わが国で狭軌を採用した所以を想像してみよう。
　ジョージ・スティーブンソンが世界最初の営業用鉄道に1435mmを採用したのであるが、この軌間か採用された理由は明らかでない。
　一説によると当時イギリスの道路上に使われていた車はたいてい車輪の内幅が4feet6inchであったので、汽車の車輪の内幅をこれと同一とし、その両側に1inchのフランジを設け、その外側に1/4inchずつの隙間を置いたため、レールの内幅すなわち軌間が4feet8・1/2inchとなり、メートル寸法に換算して1435mmになったのであるといわれる。
　ドイツにおいては、初めから1435mmを統一的に採用し、バーデン国だけが1600mmを採用したが、後に1435mmに改築した。
　スイスにおいては、初め一部に広軌を採用したのを、後に1435mmに統一した。
　フランスにおいては1436mmも採用したが、実用上1435mmと同様である。
　イタリア・スウェーデンでも1435mmを採用し、ノルウェーでは一部に1067mmの狭軌を採用したが、後に改築した。
　こうして、1886年にベルリン協定によって1435mmが中央ヨーロッパにおける標準軌間と決定された。
　アメリカ合衆国においても1435mmを採用した鉄道が多くあったが、1829mm（6feet）、1600mm（5feet3inch）、1524mm（5feet）なども採用され、ことに1524mmは南部の鉄道に多く採用され、1435mmと並んで有力な軌間であったが、連絡運輸のできない不便を除くため多くの鉄道の間に協定ができ、1448mm（4feet9inch）を折衷軌間として採用して、広軌をこれに改築することになり、南部の鉄道22500kmは1866年に改築され、1435mm鉄道と連絡運輸ができるようになった。
　1435mm軌間は、中国・満州（満州においては、ソ連の勢力下におかれたものは1524mmであったが、満州国時代に1435mmに改築された）・朝鮮その他の国々にも採用され、世界の鉄道の約71％を占めるので、これが世界の鉄道の標準軌間である。

　狭軌にも種々ある。
　すなわち、1067mm（3feet6inch）、1000mm、914mm（3feet）、762mm（2feet6inch）、750mm、600mmなどであるが、762mm以下のものは運輸量の少ない軽便線のごとき場合に使用されるに過ぎない。
　運輸量の相当ある線では1067mmと1000mmか採用されている。
　1067mmはわが国のほかアフリカ・オーストラリア・タスマニア・ニュージーランド・ジャワ・ニカラガ・コスタリカなどに採用され、1000mmはヨーロッパの支線・インド・タイ・インドシナ・アルゼンチン・ブラジルなどに用いられ、914mmはサンサルバドル・グァテマラ・ホンジュラスなどに用いられている。

　この軌間はインドの主要幹線にも採用されたものである。
　オーストラリアおよびプラジルには1600mmの鉄道が建設された。
　こうして軌間の状態がこのように複雑になったが、当時ヨーロッパにおいてはすでに鉄道が普及し、経済上具合の悪いものもできたので、1860年代には極力建設費を節約する目的で狭軌を採用する傾向が生じた。
　そこでヨーロッパ大陸では1m未満の軽便線のごときものさえ建設された。
　イギリスでは鉄道の普及が大陸以上であったので狭軌は建設されなかったか、植民地の鉄道に対しては狭軌を採用するに至った。
　すなわち、インドにおいては主要幹線を除いて1000mmゲージを採用した。
　その後できたビルマ・タイ・マレー半島・インドシナなどの鉄道にもこれが採用され、アルゼンチン・ブラジルなどの新線にも採用された。
　ブラジルは初め1600mm軌間を採用したが、人口が少なく産業の発達が遅れて、鉄道輸送量が少なく広軌では不経済なので、新線には1000mmを採用し、従来線と連絡に不便となったので、その後1000mmに統一された。
　アフリカの鉄道も1860年代に建設が始められた。
　ケープタウン付近の鉄道は初め標準軌間で建設されたが、やがては1067mm改築された。ケープ地方に早く採用されたのでこの軌間をケープ軌間と呼ぶこともある。
　古くできたアルジェリア・エジプトなど北アフリカの鉄道には標準軌間が採用されているが、南部・中部などに延長された鉄道はこの軌間である。
　オーストラリアにおいても、新たに建設される鉄道にこの軌間か採用された。
　すなわち、南オーストラリア・クィーンズランド・西オーストラリアなど人口のまばらな地方にはこの軌間が適当と認められたのであろう。
　そしてタスマニア・ニュージーランド、さらにわが国にも採用されるに至った。
　わが国の鉄道は、初めイギリス人エドモンド・モレルによって建設されたが、同氏はニュージーランドから転任してきたのである。
　わが国が鉄道の建設に着手した明治3年は1870年で、ジャワ鉄道の建設も同時代に始められたが、やはりこの軌間が採用されたのである。
　この時代はイギリスが植民地に狭軌を採用した時代で、当時わが国の鉄道が今日のような発達をして、狭軌では大いに不便を感ずるに至るとは考えなかったのであろう。
　この時代に狭軌が採用されたのは、建設費の節約が主な目的であったようであるが、南アフリカ・インド・ニュージーランド・日本などにおいて曲線の多い所は狭軌が良いと考えられたのであろう。
　しかし、狭軌は曲線抵抗が小さくとも、運転の安全度からは広軌に及ばないのである。
　また、曲線がはなはだしくても、広軌運転に差し支えないようである。
　中国の正定から太原に至る線路は曲線が多いために特に狭軌として建設されていたが、日中戦争に際して標準軌間に改築されたのである。
　以上のように、狭軌としては1067mmと1000mmが主として用いられ、今後インド・インドシナ・ブラジルなどの発展にともなって1000mm軌間か発達するであろうし、わが国やアフリカ・インドネシアなどの発展にともなって1067mm軌間が発達するのであろうが、狭軌の鉄道として特に発達しているのはわが国と南アフリカの鉄道であり、狭軌の蒸気機関車として世界最大のものを使用しているのは、南アフリカ共和国の官営鉄道である。

　側線には大形の機関車の入る必要のないもの、また入っても遠く走らないものなどあり、一般に線路の負担力は本線のものより小さい。
　甲線の本線路の負担力は、一般には機関車の1軸によって軌道にかかる重量、すなわち軸重が16tである。
　これでかなり大きな機関車が入れる。己線の負担力は15t、丙線は13tである。
　この重量に耐えるため、レールは、甲線37kg、乙線37kg、丙線30kgのものを使うことになっている。
　レールの重量は1m当たりの重量であり、レールの種類を少なくするために甲線と己線とで同じレールを用いることになっているが、枕木を増せば同じレールでも軌道の負担力を増大することができる。
　甲線のうちでも東海道線のごとき特別の線路には50kgレールを使用し、同時に18t軸重が許される。
　ドイツの機関車の軸重は1Ｄ1形で19ｔ、2Ｃ2形タンク機関車で20tを超過しているが、レールは48kgであるという。
　アメリカの機関車の軸重は著しく大きく、30tに達するものが多いが、アメリ力の鉄道におけるレールの分布は、50kg未満が66‰（42kg未満が42％）、50〜60kgが26％、65〜69kgが7％であるというから、50kg以上のものが案外少ない。
　わが東海道線のレールは、立派なものといえるのである。
　電車区間には主として50kgレールが用いられる。
　電車区間では電流に対する抵抗を小とする必要があるのみならず、列車運転回数が多く、レールの損耗や道床の損傷が多いから、線路の保守を容易にするために大形のレールが用いられるのである。
　橋の強さも線路等級によって異なるが、大体線路の負担力以上であり、特定の機関車を仮想して、その機関車を用いての運転に差し支えないように設計することになっている。
　この仮想の機関車は橋の標準荷重として与えられるちので、その表わし方には種々あるが、わが国で採用しているものはアメリカのクーパー氏の定めた方式によるものである。
　この方式が適当であるかについては車両方面からみれば問題があり、橋の専門家の間にも種々意見があるようであるが、すでに久しくこの方式によって鉄道橋が設計されているのである。
　客貨車は一般にすべての線路に運転できる建て前でなければならないから、軸重は13t以下を標準とし、14tまで許されることになっている。
　運輸が盛んになるにつれて大形の車両を必要とするので、線路の負担力を増大する必要がある。
　明治33年の規程では軸重の最大は14tであったが、昭和4年の規程改正で前述のように増大された。
　ドイツ鉄道では1908年の建設規程で新しく建設する場合には16t以上、運輸量の多い線路では18t以上と定められていたが、近来は軸重20tくらいの機関車が作られるようになった。
　フランスなどにおいても大体同様である。
　アメリカでは軸重27〜32tのものがかなり多く、まれに36tのものもある。
　許される軸重が大きくなるにつれて、車両は段々と大形で強力なものを作って、運輸量の多い線路に用いる。
　前の車両はほかの地方へ配置転換を行ない得るから、車両の改良は順次行ない得るが、線路の改良は、枕木のごときは段々と本数を増し得るが建物の改良は簡単にできないものが多く、線路の改良には種々の困難がある。
　そして、あらかじめ将来の発達を見越して強さを増しておくことも必要となる。
　ドイツなどにおいては、レールは20年間、橋は60年間保つものとして計画するという。
　鉄道の発達が早ければ、先の見越しを相当強大とする必要がある。
　東海道線のごときは、規程の上では貨物機関車で軸重18ｔ、旅客機関車で同20tくらいに耐えることになっている。
　この強さは大体ヨーロッパ鉄道程度のものであり、現在より一層強大な機関車の運転に耐えるものである。
　線路の負担力には枕木が重要な役割をなすが、森林資源の関係上、保守用の枕木の供給にも相当困難を来たしつつあるという。
　これは各国とも同様の傾向であり、コンクリート枕木が試験的に使用されつつあったが、ＰＳコンクリートすなわち鉄筋にあらかじめ応力を作用させておく鉄筋コンクリートが応用されるに至って、その応用が拡大されるに至った。
　線路軌道の構造は、バラストの上に枕木を置き（ドイツでは鉄枕木を使用していたが、信号などの関係で廃止されたという）、その上にレールを置くのが永年使用された構造であり、線路の保守にも便利であると考えられたが、近来は新しい構造のものも使用されるに至った。
　その経験を積めば、軌道に関する大革命となろう。

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