２．シェリング傷の発生傾向解析
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(2) 土木学会第70回年次学術講演会(平成27年9月). Ⅵ‑440. 曲線領域別に見ると、図 5 に示すように、h エリアでも 1.5～2 億トンに達すると顕著化することが分かる。 （4）シェリング傷のレール材質別発生状況 500m<R≦800m の区間で曲線領域別、かつレール材質別で解析を行った。結果として h エリアの熱処理レールの 発生率が 41.7 件と突出して発生している。また熱処理レールは普通レールと比較すると傷の発生が多く、h エリア での熱処理レールは普通レールの約 10 倍の発生率となる。 6.0. 4.0. 1 3.5 6 8.5. 1.5 4 6.5 9. 41.7. 40.0. 2 2.5 4.5 5 7 7.5 9.5 (億トン). 発生率（件数/1ｋRm）. 0.5 3 5.5 8. 5.0 発生率（件数/1ｋRm）. 45.0. 5.71. 3.0 2.0. 1.0. 系列1 熱処理レール. 35.0. 系列2 普通レール. 30.0 25.0. 22.4. 20.0. 15.0. 21.6 16.4. 10.6. 13.8. 16.0. 9.1. 10.0 5.0. 14.4. 1.7. 2.6. a. b. 1.3. 1.3. c. d. 1.4. 2.9. 4.2. 4.0. 3.8. g. h. i. 0.0. 0.0 a. b. c. d. e. f. g. h. i. x. y. 曲線領域. 図 5 曲線領域別累積通トン別発生率. 図6. e 曲線領域. f. 500m<R≦800m 曲線領域別、レール材質別発生率. ３．現場調査結果 シェリング傷の発生が多い箇所を抽出し現場調査を行った。調査を行った区間は R=600m で熱処理レールが敷設 されている箇所である。現場についてもデータの通り、曲線外軌レールで出口側緩和曲線でのシェリング傷が顕著 であることを確認できた。また摩耗量は累積通トンが 2.1 億トンにも関わらず摩耗量は少なく、最大で 2mm の摩耗 量であった。さらにミニプロフを用いて入口・出口側緩和曲線、円曲線内で断面の測定を行い、各地点で断面形状 の違いを確認できたが、サンプル数が少ないため、断面形状の特徴を断定することはできなかった。 ４．曲線領域における発生率の違いについての考察 曲線領域別のシェリング傷の発生傾向について考察した。 注目したのは先頭軸外軌側車輪の輪重である。列車が進行すると、 図 7 に示すように輪重が変化し、出口側緩和曲線では輪重抜けが発 生することが分かる。また緩和曲線内ではアタック角の変化が大き いことと、出口側緩和曲線では車輪の三点支持によるフランジとレ ールゲージコーナー部との接触面の変化など複雑であり、さらには 車輪からレールに伝達する時にすべりが発生し、転がり接触疲労に よりシェリング傷が発生しやすくなったものと考えられる。. 図 7 先頭軸外軌側車輪の輪重の変化の概念図. ５．まとめ 今回の曲線外軌レールにおける損傷箇所の傾向と解析について得た知見を以下に述べる。 ・曲線半径別で R=800m でシェリング傷の発生が多い。 ・曲線領域設定を行い解析を行った結果、出口側緩和曲線の中央部（h エリア）でのシェリング傷の発生が多い。 ・累積通トンによる解析では、R=500m～800m 区間で累積通トン 1.5～2 億トンで多い。 ・現場調査の結果、熱処理レール敷設区間の摩耗量は少なく、シェリング傷が連続して発生している。 ６．今後の課題 シェリング傷とレール摩耗との関係性をさらに研究するためミニプロフを用いて断面の変化と、入口・出口側緩 和曲線の同条件の曲線位置における摩耗データの解析を行い、損傷状態とレール摩耗の進捗状況からレール交換時 期と保守工事費および材料費の経済比較を行い、新しいレール材質や熱処理レール使用見直しの提案を行う。. ‑880‑.
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