Ｈ形スチールまくらぎの 10 年経過トレース
西日本旅客鉄道株式会社 正会員 ○川端 慎治 西日本旅客鉄道株式会社 正会員 篠原 鉄也 西日本旅客鉄道株式会社 正会員 井上 雄一郎
１．はじめに
まくらぎ材料として、強度と耐久性に優れ、リサイクル面でも実用的である鉄まくらぎは、コストと地球環境の両面に おいて非常に優位な材料と考えられる。そこで、鉄まくらぎの低廉化を目的として、汎用土木材料であるＨ形鋼を使用し たＨ形スチールまくらぎが開発された１）。
このＨ形スチールまくらぎについて、耐腐食性、絶縁性および軌道保守の観点から、1999年より小浜線（京都府～福井 県、単線、2003年3月電化、線区最高速度85km/h、年間通トン120万トン）に敷設し、追跡調査を行っている。敷設後 約10年が経過したことから、その状況について以下に述べる。
２．敷設箇所の概要
締結装置の形式としては、くさび形（図-1）とパンドロール形（図-2）の2種類があり、継目用まくらぎではＨ形鋼2 本を溶接して大判化を図っている（図-3）。各形式の諸元を表-1に、敷設本数および年度を表-2に示す。なお、パンドロ ール形については、継目およびその前後各2本に対して投入し、継目落ち対策効果について検証している。
図-1：Ｈ形スチールまくらぎ（くさび形） 図-2：Ｈ形スチールまくらぎ（ﾊﾟﾝﾄﾞﾛｰﾙ形）
キーワード： 鉄まくらぎ、H形鋼、H形スチールまくらぎ、パンドロール
連 絡 先： 〒920-0005 金沢市高柳町9-1-1 JR西日本 金沢支社 施設課 TEL: 076-253-5230 表-1：形式別Ｈ形スチールまくらぎの諸元
形式 くさび形 パンドロール形
締結装置 くさび ﾊﾟﾝﾄﾞﾛｰﾙ 構成部品 くさび、受け金具、
絶縁用品
ｸﾘｯﾌﾟ、ｲﾝｼｭﾚｰﾀｰ、
軌道ﾊﾟｯﾄﾞ 絶縁状態 まくらぎ・ﾚｰﾙ間に絶縁
材と軌道ﾊﾟｯﾄﾞを挿入
締結装置・ﾚｰﾙ間にｲﾝ ｼｭﾚｰﾀｰを挿入
表-2：敷設本数と年度（小浜線）
区間 本数 敷設年度
くさび形 勢浜～加斗 338本 1999年 ﾊﾟﾝﾄﾞﾛｰﾙ形 全線（点在） 3,882本 2002年 図-3：Ｈ形スチールまくらぎ（ﾊﾟﾝﾄﾞﾛｰﾙ形継目用）
３．敷設後の状態 (1)材料の状態
締結装置について、くさび形では、側線では問題がなかったものの、本線において多数の緩みが確認された。しかし、
パンドロール形については緩み等一切なく非常に良好である。
まくらぎについて、これまでのところ表面や底面、側面に目立った腐食や材料劣化は確認されず非常に良好であるが、
以下の2点からまくらぎ交換を実施している。
a) くさび形締結装置の緩み補修に苦慮していたことから、くさび形連続敷設区間の3本に1本をパンドロール形に交換。
b) 1箇所の継目用Ｈ形スチールまくらぎレール直下部に欠損が確認されたため、継目用木まくらぎに交換。
土木学会第65回年次学術講演会(平成22年9月)
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写真-1：継目用Ｈ形スチールまくらぎの損傷 なお、後者については、ふん泥により継目用Ｈ形スチールまくらぎ内
部が常時湿潤状態となり腐食し易く、また、Ｈ形鋼のウェブが偏荷する 構造であることから疲労により欠損したと考えられる（写真-1）。 (2)軌道の状態
a) 継目落ち箇所の保守状況
MTT 等の突き固め数量や周期で並まくらぎ区間と差異はなかった。
また、カントや段差の大きい継目箇所では、振動が大きいためバラスト 流動が発生し苦慮している。
高低σ（10m）
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
'00/4 '01/4 '02/4 '03/4 '04/4 '05/4 '06/4 '07/4 '08/4 '09/4
σ[-]
直線（H形） 直線（並） R=400（H形） R=400（並）
通りσ（10m）
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
'00/4 '01/4 '02/4 '03/4 '04/4 '05/4 '06/4 '07/4 '08/4 '09/4 σ[-]
直線（H形） 直線（並） R=400（H形） R=400（並）
図-4：高低狂いと通り狂いの標準偏差の推移 b) 軌道状態の推移
敷設後の高低と通り狂いの100m区間標準偏差（σ）の推移について、
Ｈ形スチールまくらぎと並まくらぎそれぞれ直線と曲線（R=400）別に図 -4に示す。高低狂いの観点では、初期沈下の抑制効果は確認されるが、現 在の軌道状態としてはほぼ同じ状態で推移していることから、並まくらぎ と同等以上の機能を有しているといえる。また、通り狂いや軌間保持の観 点では、敷設時より標準偏差の変動が少なく、長期においてその優位性が 確認できる。
４．ランニングコストの分析
小浜線に現地敷設されたＨ形スチールまくらぎの腐食量調査より、一般 区間における50年後のまくらぎ腐食量は1.3㎜程度と推定される（図-5）。 これを基に、まくらぎ交換経費について並まくらぎと比較すると、コスト 面においても非常に優位な軌道材料であることがわかる（図-6）。
図-5：内陸部・沿岸部・トンネル内各箇所における腐食量予測
５．まとめ
Ｈ形スチールまくらぎの現地敷設より10年が経過した。材料状 態としては、傾向的な異常劣化は確認されなかったが、ふん泥箇所 への継目用Ｈ形スチールまくらぎの敷設において課題が確認され た。軌道保守の観点では、軌間や通り保持の面で優位であり、また、
パンドロール形を用いることで締結装置補修の負担が大幅に軽減 された。以上より、Ｈ形スチールまくらぎは、敷設箇所の道床条件 等を整理することで、並まくらぎを主体とする下級線区においては、
コストと保守の両面に優れた軌道材料となり得ると考える。今後も 引き続き、耐腐食性や絶縁性、軌道保守の観点から調査を行い、Ｈ 形スチールまくらぎの適切な敷設条件について整理していきたい。
累計経費比較（並まくらぎ-H形スチール）
0 5 10 15 20 25 30 35 40
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
経過年
累計経費（百万円/km）
H形スチール 並（木）
図-6：まくらぎ交換経費の比較
初期投資
＜参考文献＞
１）福井・高尾・江後;Ｈ形スチールまくらぎの開発, 1999年9月, 日本鉄道施設協会誌 土木学会第65回年次学術講演会(平成22年9月)
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