線路にはどうして石が敷いてあるのでしょうか？

線路にはどうして石が敷いてあるのでしょうか？
石は固定されていないので、レールが不安定になるのではないでしょうか。
また颱風のときなど心配です。
颱風のあとは整備しているのでしょうか。

日本ではどこへいっても線路には敷石がみられます。
これが海外でも同じですか？
一見原始的に見える敷石方式は、実は２１世紀においても最も合理的な鉄道技術なのでしょうか？
よろしくお願いします。

No.1 回答者： ntm98 回答日時： 2005/02/15 02:18

私も気になったので調べてみました。

JR西日本のWebサイトに答えがありました（参考ページの下のほう参照）。
あの石はクッションの役目を果たすようですね。

参考URL：http://www.westjr.co.jp/activity/expert/vol_5/

No.2 回答者： melgirl 回答日時： 2005/02/15 02:26

テレビでその理由を述べている番組を見たことがあります。

電車のレールの真下というのは、１日何台も電車がその上を走るのでかなりの圧力がかかります。長いこと舗装されない道路はコンクリートでも車の轍がどんどん出来てタイヤが頻繁に通過する場所だけへこんでゆがんで行きますよね。それと同じです。

道路はゆがめば、工事をしてメンテナンスをすれば良いのですが、電車はレールの上を電車が走っている故にちょっとした歪みは脱線という大事故を起こしかねません。この歪みを発生させにくくするのが石の床なんだそうです。

なんだか矛盾して聞こえますが、耐震構造の建物は横揺れの振動に対して柔軟に動くように出来ていますよね。あれとおんなじ原理だと思います。

不安定（？）だからこそ上からの圧力を上手く地面のあらゆる方向へ均等に圧力を逃がすことが出来、歪みが発生しにくいのだと思います。

あとこれは自信がありませんが、石にすることで騒音が小さくなる（騒音を吸収しやすい）って聞いたことがあります。ほんとかな・・・

No.3 回答者： nobugs 回答日時： 2005/02/15 02:28

石を敷いているのは、線路だけではなく、道路も同じ様に石が敷いてあります。

石を敷き詰めることで、地面が車両の重量に耐えられるように強化されます。
石が固定されていないのは、力が掛ると多少の動きがでることで、振動を吸収し、周囲への影響を減らす効果があります。
使用している内に、段々と石が動きレールの水平度が狂ってきますが、その際の補修が石敷きだと作業が簡単にできるメリットがあります。

新幹線では、コンクリートの上に振動を吸収するクッションを入れていますので、将来は石敷きも無くなる可能性はあります。

No.4 回答者： ultraCS 回答日時： 2005/02/15 04:08

枕木(こちらも重要な要素です)とバラスト(砕石のことです)の役割は、大別して荷重の分散、衝撃の吸収、振動、騒音の低減になります。

荷重分散、衝撃の吸収、振動の低減については、スラブ軌道(緩衝材を用いたコンクリート軌道)でも実現可能ですが、騒音低減については、今のところ、砕石の優位は動きません。ですから、スラブ軌道で、騒音低減のためにわざわざ砕石をかぶせている区間もあります。

バラスト軌道のもう一つのメリットとして、軌道復旧の容易さもあります、スラブ軌道でも、いつかは緩衝材がへたる時が来ますが、その交換はかなり大がかりな工事になります。
ところが、バラスト軌道であれば、砕石を一度掘り返して再配置すればクッションを回復することが出来ます。これを突き堅めといい、この作業を自動化したマルタイ(マルチプルタイタンパ)という保線車輌もあります。
また、同様に配線の変更、事故等の復旧も容易です、砕石なら一日あれば復旧できますが、コンクリート軌道の場合、破損部分の除去、コンクリートの固化等で一日での復旧は難しいと思います。

ただし、日常の保守についてはスラブ軌道のほうが簡便(というかほぼ不要)なので、列車密度と保守作業のコスト、軌道下部構造などを比較して選択されていると思います。トンネル区間などではスラブ軌道が優位なようです。

というわけで、おそらく、21世紀でも、明かり区間では砕石軌道の優位は動かないでしょう。
実際、海外の新幹線でもほとんどは砕石軌道です。積雪区間で融雪の必要性が高いなどの特殊な事情がなければ、一般的な鉄道では砕石軌道の優位性は動かないと思います。

No.5 回答者： alsas 回答日時： 2005/02/15 04:11

敷石バラストとスラブコンクリート軌道はそれぞれ特色があるようです。

メンテナンスフリーに近いのがスラブ軌道ですが、バラストからスラブに変わると車内が少しうるさくなった様な感じがすると思います。
細かな揺れがなくなったのも分かります。

バラスト軌道は駅で対向の通過電車のレールを見ていると車輪が通過するとレールと枕木がバラストごと沈み込んでまた浮き上がるのがわかります。

バラスト軌道は定期的に整備しているので整備後はゆれが少なくなるなど違いが分かります。

実際にあるか分からないのですがバラスト軌道はカント横の勾配を変える事で通過速度を変えられるように思われます。
新幹線でも急カーブの浜松、静岡は開業当時からこんなにきつかったのかなと思います。

またポイントの区間のみバラスト軌道になっている場合もあります。
確かに災害の時に路床が流されるなど被害を受けやすいですが復旧も早いのがバラスト軌道という所で全くなくなる事はないかも知れません。


　

No.6 ベストアンサー 回答者： PAP 回答日時： 2005/02/15 15:15

石の役割はクッションです。

振動などを吸収して乗り心地をよくしたり、沿線への振動を減らしたりしています。

砂は小さな粉ですから、その上に立つと不安定でぐらぐらしたり沈んでいきそうにも思えます。しかし、砂浜で立っているときに不安定さを感じることはありません。これは、たくさんの砂粒がそれぞれ摩擦力でしっかり耐えているからです。鉄道の石も同じように、不安定にならない量の石を敷いてありますから安定しています。ただし、列車が通るたびに少しずつずれることはありますので、保線作業で直していきます。すぐに脱線するような大きなずれは起こりません。

台風の時は、よほどのことがない限り雨風の心配はありません。ただし、冠水した場合、特に冠水部分に強い流れが生じたような場合は、運転開始前に保線の方などがキチンと安全確認をしていますので大丈夫です。

海外の例はよくわかりませんが、「合理的」には「経済的」の要素が大きく関わります。技術的に敷石に代わる方法があったとしても、その値段が高いとなれば、おいそれとは採用できません。材料費のほか、建設費、工事費、保守にかかる費用などを考え合わせたところ、現在は敷石の方法が最も費用対効果の面で有効なようです。
例えば高架線などでは、敷石を利用すると高架橋の強度計算に敷石の重量も加える必要があったり、トンネルなどでは敷石の厚さの分だけ断面先を大きくする必要があったりといったように、ケースによっては敷石ではないスラブ軌道などが費用対効果の面で優れている場合もあります。