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1　　2　　3　　4　　5　　6　　7　　INDEX

線路・橋梁・トンネル（日本の鉄道　4）

1　線路と保線 2　分岐器 3  鉄道と道路の交叉 4　材修場 5　排雪 6　土木施工機械 7　橋梁 8　トンネル 9　急勾配線

1　線路と保線 　鉄道という名前が示すように、列車の通る路である線路は、鉄道のシンボルである。 　野を過ぎ、山を越え、川を渡り、その長さは、全国で2万6千キロに及んでいる。 　線路は、道床砂利の上に枕木とレールが主体となって組立てられているが、上を通る列車の重さ、速さ、回数などにより、その構造も異っている。 　レールの太さも違い、枕木の間隔も異り、レールを枕木に固定する方法も変る。 　右の写真は、東京の電車区間の線路で、最も強固な構造の例である。 　レールは、1mの重さが50kgという現在日本における最も大きなレールで、枕木に取付ける方法も、タイプレートと称する座鉄を用い、レールの縦方向の移動を防止するアンチクリーパなども取付けてある。 　線路は重い列車の力と自然の力により、絶えず少しずつ破壊される。 　レールは磨耗し、枕木は腐り、線路は凸凹になってゆく――これを常に看守って、いつも列車が安全に走れるように保守しているのが保線係員である。 　国鉄では全国で約220の保線区があり、各保線区がそれぞれ約100kmの線路を受持って、線路の保守に当っている。 線路の等級 　線路は、その重要性によって甲・乙・丙の3等級に分れている。 　甲線は主要幹線であって、東海道本線・山陽本線・東北本線・常磐線などの各線であるが、その中でも、東海流本線や山陽線の一部（明石まで）などは、特に重要なので、特甲線と称して区別してある。 　乙線は、函館本線・奥羽本線・中央本線・関西本線・山陰本線などの準幹線、丙線は、その他の支線である。 　丙線の中でも特に列車回数が少なく、輸送量の少ない閉散な線は、簡易線と称して区別している。 　線路等級が乙・甲・特甲と上位になるほど、レールの太さ、枕木配置数などの軌道構造や橋梁などが丈夫になり、曲線の半径も大きく、勾配も緩やかであり、駅構内の大きさも一般に大きくなり、大きく重い強馬力の機関車で、長い列車を引いて速く走ることができ、輸送量が大きくなる。 　現在、特甲線は95km、甲線は90km, 乙線は85km、丙線は75km（いずれも時速）まで速度を出してもよいことになっている。 　国鉄の線路等級別の線路の長さ 　特甲線　1,270 km　　　甲線　3,720 km 　乙線　6,810 km　　　　　丙線　8,570 km 　簡易線　2,180km 保線の機械 　線路の上下、左右の凹凸、両側のレールが水平かどうか、両側のレールの間隔は正しいか――こういうことを検側車という機械で測定する。 　また、走る客車の中に振動を測る機械をのせて線路の悪い所を探してゆく。 　こうして探した線路の悪い所をいろいろな方法で直してゆくのであるが、まず上下の凹凸を直すのには、タイタンパという機械を使う。 　この機械は枕木の下に砂利をつぎ込んで、低い所を高くし、さらに、枕木の下をしっかり固めるための機械である。 列車振動 試験機

構造強固な線路 列車の通過と線路 総合軌道検測車 タイタンパでの保線作業

レール通り直し作業の作業者（下）と指揮者（右） 　線路の左右の凹凸はバールという器具を使って、指揮者の合図によってレールの通り直しを行う。

レール交換――レールが磨耗したり、腐蝕したりして、使用に耐えなくなると、レールを更換しなければならない。 　写真は、モータカーにより、ローラ状の特殊の機械を引張って、レールを交換している。 　レール交換は、列車の合間の僅かな時間でやる仕事であるから、機敏に行う必要がある。

レールの太さ――現在国鉄で使用しているレールは、50kg・37kg・30kgの3種である。
　これは1m当りの重さが大略50kg、37kg、30kgであることを示す。

レールの長さ――レールの太さによつて異るが、原則として50kgレールは25m、37kgレールは25m、30kgレールは20mである。しかし実際には12m、10mのレールも使われている。またトンネル内その他で熔接して長くする場合もある。

レール探傷車――レールの内部に疵があったり、内部欠陥（レールの疲労と呼ばれる）があったりすると、レールが折れやすくなる。 　レールが折れると、重大な事故を起すおそれがあるので、レールの欠陥の検出のためには非常な努力がはらわれる。 　レール深傷車は、レールの内部欠陥を磁気的かつ自動的に検出することができる。時速約10kmで運転する。
モータカー（25馬力型） 　線路を見回って監視することは、保線の重要な作業の一つである。線路巡回のため、また、材料の運搬、作業員の現場への往復などのために、モータカーと称する種々の「保線の足」ともいうべき機械が、現場に配置されている。 　写真は、モータカーのうち最も広く活用されている形式で、25馬力型といい、道路におけるトラックに相当するものである。出力が大きいので、重量品をのせたリ後にトロを連結して引張ったりする。重量の大きい材料の運搬に主に使われる。
自動トロ 　出力は小さいが、軽便なので、主として巡回用として、材料運搬用として、また作業員の現場往復用などに使用される。
自動バイ 　自動トロよりも、もっと小形軽便なもので、自動トロと同じような目的に利用される。 　この種の機械は、線路の上を列車の合間を縫って使用するので、列車の運転が頻繁な所では、思うように利用できないが、小形軽便なものは、人力で簡単に線路から取外しができるので便利である。

2　分岐器（ポイント） top 　都会地所在の停車場構内では、線路分布が極めて複雑である。 　この複雑で数多い線路を、互に安全に連絡させる装置を分岐器（ポイント）という。写真�@。 　分岐器には、簡単な構造のものから、複雑な構造のものまでいろいろあるが、写真�Aは、比較的簡単な分岐器で、小駅の構内で見受けられる、 　写真�Bは、互線付交叉（スリップスイッチ）といい、他方向への分岐駅構内でしばしば見受けられる。 　写真�Cは、三枝分岐器と称し、一線から左右両側へ分岐できる装置で、主として操車場構内て使用される。 轍叉（クロッシング） 　本線から分岐線に移行するとき、列車は大きな衝撃を受ける。 　これは、分岐器の轍叉部を通過するときである。 　轍叉（てっさ）は相当大きな衝撃を受けるので、摩耗、折損率が大きい。 　国鉄では、轍叉部を強化するために、通過列車の多い分岐器には、強靱で耐摩性に富んだマンガン轍叉を使用している。写真�D 　マンガン轍叉は、全部鋳物でできているから、各石材の弛緩が無く、従って列車に与える衝撃が少ない。 分岐器の数――全国で約6万組

3　材修場 top

材修場は軌道用品を修理するところである。レールの熔接、継目板・轍叉・モータカーの修理などを行う。材修場は全国に9個所ある。 写真の火花はフラッシュバット熔接機によるもので、これは列車の乗心地をよくするには、できるだけレールの継目を少ないロングレールにすればよい。 そのために、レールを熔接する方法が採られる。熔接には、ガス・電弧熔接などがあるが、熔接強度上に欠点があり、また大量生産もできない。 フラッシュバット熔接機は、それらの欠点を補ったものである。 　フラッシュバット溶接機は、電気抵抗を利用して、レールを熔接状態に近く加熱し、酸化物を火花として飛散させて圧接により熔接する機械で、1個所の熔接仕上げの時間は、僅かに20分である。

�@　修繕のため材修場に送られてきた轍叉で、翼レールが折損したり、磨耗している。 �A　轍叉の摩耗した部分をガス熔接によリ肉盛し、新品と同程度にまで修繕する。 �B　折損した翼レールを取替えて、床版を新たにし、リベットで締めつけているところ。 �C　修繕を終った轍叉で、再び現場に送りかえされる。

5　排雪 top

　線路上の積雪が多量になると、列車の運転に支障を来すことになる。
　そこで降雪量の多い地方では、冬期中、かなり大がかりな排雪作業が行われる。
　雪かき車は、線路上に積った雪を排除する車で、ラッセル式雪かき車・回転式雪かき車（ロ−タリー）広幅式雪かき車（ジョルダン）・掻き寄せ式雪かき車（マックレー）の4種類がある。

ラッセル式雪かき車 　雪かき車のうちで最も代表的なものである。 　雪が線路上に積って、列車が通れなくなると、先ずラッセルを通して、線路上の雪を左右にはねとばして路をあける。 　ラッセルは、動力を持たないので、自走ができず、後から普通の機関車が押して進行する。 　車の前方がＶ字形に尖り、フランジャー・ウイングなどの装置がついていて、レールの間の雪をはねのけたり、左右を広く除雪したりする。 　これらの装置は、後方の機関車から補給される圧縮空気の力で、ラッセルの運転台で操作（出たり引込んだりする）される。ラッセルは、1886年頃米国で創製、明治44年、わが国に輸入された。
回転式雪かき車（ロータリー） 　雪かき車の花形はロータリーである。車の前方に直径2.5米の回転羽根車がついており、1分間に100〜150回の速さで回転し、積雪を50〜80米の外方にはねとばす。 　線路の両側の雪が高くなリ、他の雪かき車では、排雪ができなくなったとき、マックレーで両側の雪をかき取って、線路の真中にかき寄せておき、それを後からロータリーが遠くにはねとばしてゆく。 　また、ロータリーに、深い雪や吹きだまリなどを切り開いてゆくときにも使われる。 　積雪3米、延長100米の線路を僅か10分で排雪し得る能力を持っている。1883年本国で創製、日本には大正11年輸入された。
掻き寄せ式雪かき車(マックレー) 　ロータリーのところで述べたように、この雪かき車は、ロータリーと併用される。先ずマックレーで両側の雪を掻き取って、線路の真中に寄せておき、その後でロータリーを運転し、掻き寄せた雪を、線路の外方にはねとばすのである。 　カナダ鉄道技師マックレー氏が考案したので、その名がある。昭和3年(1928年)、国鉄で改造して用いている。

広幅式雪かき車（ジョルダン）
　車の両側に開閉できる翼を持ち、機関車の後押しによって逆行し、翼をひろげて、前面の雪を排除する。
　ラッセルが通った後崩れかかる雪を、線路の外方に除けるために使われる。
　1907年頃、米国でジョルダン氏が発明した。わが国には、昭和元年（1926年）に輸入された。
　写真は、ジョルダンの作業中の状況で、左上の写真は、前方から見たところ、右上の写真は、後方から見たところである。

スノーローダ（キ950型） 　停車場外の線路に、雪かき車で排雪することができるが、駅構内や操車場では、雪を構外に運び出して捨てなければならない。 　現在は、人夫の労力で運び出しているが、これを機械力で行うのがスノーローダである。 　スノーローダに、後方から機関車で推進し、前方の雪を方右の翼で集めながら粉砕し2本のベルトコンベアで、自分の車体を越えて、雪を後方に運び、その後に、この雪を蒸気でとかすメルタか、または隣接線の雪捨列車に積込ができる貨車積コンベアを伴って作業する。 　積込能力は、毎分20立方米、駆動にはディ−ゼルエンジン2台を使用する。
雪捨列車 　線路が多数並んだ構内などでは、線路から除けた雪の置場がないので、雪捨列車という特別の列車を仕立て、それに人力で雪を積み込み、川などに捨てにゆく。
雪樋と流雪溝による建物除雪 　線路の排雪のほかに、建物の除雪も必要である。 　写真は、雪桶と流雪溝（雪を流すための溝で水を勢いよく流している）を利用して、屋根上の除雪をしているところである。

6　土木施工機械 top

　線路の縁の下の力持ちは、線路である。国鉄開業以来、施工された土工数量は、およそ4億立方米にも達する。
　そのほとんどが、掘削は人力に依り、運搬には、トロリーが使用された。
　昭和16年、はじめて土木機械が使用され、さらに、戦後、急速に発達し、現在、相当の機械力を持っている。

工作自動車 　各種の機械を修理、整備する必要があるとき、現場付近に、修理工揚がない場合に、この工作自側車が出動する。 　旋盤・ボール盤・研削盤・クレーン・溶接機等を備え、電源の無い所には、発電機車を牽引してゆく。	スクレーバー 　地位切り取って、車体の中に積み込み、他所に運搬して、盛土をするときに使用する。 　1回に6〜9立方米の土を時速5キロで運搬することができる。
ブルトーザー 　高い所を削り取って、低い所に土砂を運搬するために使用され、100人力を発揮する。	パワーショベル 　斜面などの土を掘削して、そのまま、貨車や自動車に積込んで運搬する場合に、この機械が偉力を発揮する。

7　橋梁 top

　鉄道線路構造物の中で、一番人目をひくのは橋梁であって、いろいろの形式、さまざまの大きさのものが作られている。
　日本における最初の線路は、明治5年に品川−横浜間が開通し、橋梁もこの区間に23個所(長さ5m以上のもの）架設されたのが最初である。
　これらはすべて木造であって、現在までに漸次改造され、現存するものは一つもない。
　鉄製橋梁とレこは、明治7年に開通した神戸−大阪間に架設された錬鉄製ワーレントラスであって、長さ70feet(22.3m)のものが最大であった。
　それ以後はほとんど鉄製の鈑桁と構桁が架設されて来たが、中には鉄筋コンクリ−トのビームまたはアーチ等も作られている。
　現在全国鉄線内には、約4万個所の橋梁があって、その総延長は約620kmにも達する。東海道本線東京−神戸間が約580kmであるから、それよりも長いことになる。
　長い橋梁――
　　�@阿賀野川橋梁（羽越本線）　　1,230m
　　�A天竜川橋梁（東海道本線）　　1,209m
　　�B石狩川橋梁（礼沼線）　　　　1,074m
　　�C大井川橋梁（東海道本線）　　1,018m
　　�D揖斐川橋梁（関西本線）　　　　987m
　橋梁1径間の最大のものは、第一只見川橋梁（会津線）で、中央径間112m のバフンストアーチである。鉄筋コンクリート橋梁で、1径間の最大のものは、大谷川橋梁（会津線）、綱瀬橋梁（日影線）等の45mアーチである。
　珍しい橋梁――
　　余部橋梁（山陰本線）　鋼構脚高さ50m
　　第二広瀬川橋梁（仙山線）鋼構脚高さ50m
　　隅田川橋梁（総武本線）補拱付鈑桁（中央支間96m）
　　松住町架道橋（総武本線）拱構桁（支間71.9m）
　　鬼ケ沢橋梁（釜石線）　上路構桁（支間77.5m）
　　筑後川橋梁（佐賀線）　昇開式
　　花宗川橋梁（佐賀線）　跳開式

余部橋梁（山陰本線）　鋼構脚高さ50m 隅田川橋梁（総武線） 大谷川橋梁（会津線）−鉄筋コンクリートアーチで支間45m 筑後川橋梁（佐賀線）――昇開式 花宗川橋梁（佐賀線）――跳開式

綱瀬橋梁（九州日の影線） 第一只見川橋梁（会津線） 第二只見川橋梁（会津線） 鬼ヶ沢橋梁（釜石線） 上部構桁であってレール面から谷底まで釣50mある。長さ77.5m。

橋梁の架設
　橋梁を架設する方法は、もとは橋の全延長にわたって細長い丸太を組合せた足場を作り、その上で架設工事がおこなわれた。
　明治時代はほとんど、この方法が採られたが、その後地形、水流の状態、桁の数等に応じて、最も工期的に早く、しかも経済的に種々の架設方法が考案され、架設の費用が著しく軽減されるに至った。
　これまでに実施された架設方法は代表的なものだけでも、十数種類を数え、おのおの特徴を持っている。
　架設方法を大別すると、次の様にわけられる。
　�@架設位置で組立てながら架ける方法。
　�A予め他の場所で組立てて置き、架設位置まて運搬して架ける方法、
　�@の方法の内、河床から直接桁を受けながら組l立てる足場式、クレーン式またはペント式があり、河床から桁までの高さが高く、また水流が速い河川では、ワイヤーロープで吊りながら順次組立て行くケーブル架設法、架設用の仮トラスを組んで、その上で組立て行くエレクショントラス式、片持梁式にはね出しながら、組立て行く架空式等が考えられている。
　�Aの方法の内には、鉄桁の先端に手延機を取付けて、ローラーの上を前進させて架ける手延式架設法、桁を2連結して片方を平衡荷重としながら、送り出して架ける連結式、その異形である帆柱式、鈑桁架設用として特に設計された操重車による操重車式、浮船に乗せて送出する浮船式等、その他横取式・綱渡式、その外�@と�Aを併用した型として樅送式・引出式等がある。

8　トンネル top

　日本では、道路や水路として小断面の坑道を掘ることは、昔から行われていたが、鉄道トンネルとして最も古いものは、明治3年に着工した神戸−大阪間の石屋川トンネルである。
　これは、61mの短いもので、英人技師によって出来上ったものである。
　日本人技術者のみで作られたのは、明治11年に着工した京都−大津間の逢坂山トンネル（延長660m）である。その後80年間に大小合せて、約2680箇所、総延長にして釣830kmにも及ぶトンネルが掘さくされた。
　日水は地形が複雑で起伏に富んでいるばかりでなく、地質構造が複雑であるために、トンネルを完成するまでは、幾多の尊い犠牲が払われたが、それが日本の土木工事の技術の進歩に大いに貢献した。
　トンネルの内面は、陳瓦・石塊・コンクリート等で巻かれ保線作業のために待避所・照明・排煙装置などが設備されている。
　トンネルではないが、落石または雪崩止めのための施設も諸所に作られ、列車運行の安全が期されている。

清水トンネル（上越線）――わが国最長のトンネルで、東洋一とも称される。全長9,702m、世界第九位（第一位はアルプス山脈を横断するシンプロントンネル20,043m）。
　工事に9箇年を要して、昭和16年9月開通、総延人員3,942,000人。犠性者48人。トンネルの中央部に茂倉信号場がある。

関門トンネル（山陽本線）――関門海峡の地下を横断して、本土と九州を連絡するわが国唯一の海底トンネルである。
　延長3,614m、昭和17年10月間通。トンネルの部分の最深部は、満潮時に20mの水深がある。
　トンネルの上部から海底まで6m、トンネルの直径7m、つまり33mの海底地下を列車が通るわけである。
　関門トンネルは、わが国で始めての海底トンネルであったので、その工事に当っては、技術陣の総動員が行われ、あらゆる施策、工法が試みられた。
　海底部には、シールド工法が採用された。シールド（鉄の楯という意）は、鋼鉄製円筒で、これを水圧ジャッキで地盤の中を押し進める方法である。

ＡＢＤの部分は、地層が比較的良い場合に、普通工法または圧気工法で掘さくした区間。 　Ｃは、海底部で、地質が軟弱なため、湧水が激しい区間にシールド工法を採用した場所で、円形になっている。 　Ｅは、トンネルの土被りがあまり深くない場合に、地表から地下に埋めてゆく潜函工法を施行した区間。 　Ｆは、開削式と構し、地表から切り開いて施工した区間。

丹那トンネル（東海道本線）――熱海−函南間、丹那盆他の直下を貫通するわが国第二位の長いトンネルである。 　延長7807m、昭和9年12月開通、断層、落盤、湧水、温泉余土等の障碍にあって、幾度か挫折し、しかも不屈不撓のわが技術者達は、遂にこの世界的難工事を完成した。 　この間、16年の歳月が費され、尊い67の人柱が、このトンネルの奥深く埋められた。 　熱海口のトンネル上に殉職碑が建ち、そのトンネルの守護紳として祀られてある。 　熱海梅林への途次、ここを通る人々は、日本の幹線を打ち貫くためにたおれた67柱の霊に祈ることであろう。 右の写真 丹那トンネルの殉職碑（熱海口側のトンネルの上にある）

9　急勾配線 top

　機関車が一定の車両を引ぱって走るためには、線路の曲線半径と勾配を制限する必要がある。
　国鉄では、次のように定めてある。
　　　　　曲線半径　　勾配
　　甲線　　300以上　25‰以下
　　乙線　　250〃　　25‰　〃
　　丙線　　200〃　　35‰　〃
　それがために山間の急勾配線区間ではループ線にしたり、スィッチバツク停車場を設けたり、アブト式のものを作ったりしなければならない。

スイッチバック停車場――急勾配線の区間に停車場を設置する場合、本線から分岐する線路を設け列車はその線路に侵入し折返運転を行い、再び本線に戻る式の停車場をスイッチバック停車場という。 　また急勾配線区の勾配を緩和するために、その区間の中間に折返線を設置する場合もある。 スイッチバックの山田線浅岸駅付近

スイッチバック停車場一覧表

アプト式軌条――信越線横川−軽井沢間（丸山信号場−矢ヶ崎信号場間）の連続8km余の66.7‰の急勾配配線は、普通の方がでは列車を通すことが不可能である。
　そこで、2本の並列すろレールの中央部に、さらに1本の歯形のある歯軌条を布設し、その歯に機関車に取付けた歯車が噛み合って、車輪の滑走を防ぐようにしてある。
　明治24年3月起工、26年4月開通、わが国唯一の施設である。
　最初は、蒸気機関車で運転していたが、明治45年5月から電気機関車に置き換えられた。
　ＥＤ42形は、その区間用として設計した電気機関車で、本線を運転する場合は、パンタグラフを使用せず、レールの外側に取付けてある第三軌条集電靴を使用する。

信越線横川−軽井沢間の碓氷峠66.7‰の急勾配線をのぼるＥＤ42形電気機関車。　トンネル26 、 明暗いくたび、碓氷峠の風光を賞でつつゆく信濃路の旅は快適である。

アプト式軌条――レールの間に機関車の歯車が噛み合う3枚のアプトが歯が少しずつずれる形で取り付けられている。 レールの外側には集電用の第3軌条がある。

ループ線
　ルーブ線は、鉄道線路敷設の一形式で、急勾配区間に設けられる。
　すなわち勾配を緩和するために、線路を環状に迂回して敷設する。
　したがって線路が上下に交叉し、列車は同一地点を2度通ることになる。

大畑駅付近のループ線――ＡからＢに到着した列車は、Ｃのスイッチバック線で方向を変え、Ｄのルーブ線で高い地点に上り、Ｆの方向に進んでゆく。
　ＤＥ問の勾配は制限勾配の25‰であって、Ｅ点ての高低差は、約50mに達している。

陸中大橋駅付近のループ線――高低差釣40m。
　ここのループ線はほかのループ線とちかって、完全には交叉していないが、ループ線の一種である。

国鉄のループ線――肥薩線大畑−矢岳間、上越線湯檜曽−土合間、上越線土樽−越後中里間、釜石線睦中大橋−上有住間の4ヵ所。

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